STUDI DESAIN DINDING PREFABRIKASI RUMAH MASSAL DARI ASPEK KECEPATAN MEMBANGUN
TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh
DINA OLIVIA NIM. 25206012 Program Studi Arsitektur
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
STUDI DESAIN DINDING PREFABRIKASI RUMAH MASSAL DARI ASPEK KECEPATAN MEMBANGUN
Oleh: Dina Olivia NIM: 25206012
Program Studi Arsitektur Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Tim Pembimbing
Tanggal 22 September 2008
Pembimbing I
Pembimbing II
______________________ ( Dr. Ir. Sugeng Triyadi, MT )
______________________ (Andry Widyowijatnoko, ST. MT.)
i
ABSTRAK STUDI DESAIN DINDING PREFABRIKASI RUMAH MASSAL DARI ASPEK KECEPATAN MEMBANGUN Oleh: Dina Olivia NIM: 25206012 Sistem pembangunan perumahan secara massal dilakukan melalui sistem industrialisasi. Negara-negara maju, seperti Amerika Serikat, industrialisasi mulai berkembang sejak tahun 1970an, untuk mengurangi masalah kekurangan perumahan dan masalah-masalah sosial akibat perumahan yang tidak layak. Pembinaan industri bahan bangunan dan komponen bangunan melalui standarisasi dan peningkatan mutu produksi merupakan faktor yang penting untuk mendukung program pembangunan perumahan rakyat dalam skala besar. Dalam pembinaan ini diutamakan bahan bangunan dan komponen bangunan yang diperlukan untuk mewujudkan struktur bangunan dan berfungsinya bangunan rumah. Dalam proses pembangunan perlu dikembangkan berbagai sistem dan teknologi untuk mengurangi biaya pembangunan, sesuai dengan sasaran pembangunan dan kemampuan masyarakat. Pengurangan biaya pembangunan salah satunya dapat dilakukan melalui pengurangan masa konstruksi, sehingga diperlukan teknologi komponen yang menunjang kecepatan membangun. Salah satu cara untuk mencapai kecepatan membangun adalah dengan menggunakan teknologi prefabrikasi dalam proses konstruksi. Berdasarkan hal tersebut penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan suatu sistem prefabrikasi berupa panel dinding berusuk, dimana dinding merupakan bagian yang cukup signifikan dalam sistem prefabrikasi yang dapat mempengaruhi kecepatan membangun. Panel berusuk merupakan penggabungan antara sistem panel dan sistem Blok. Metoda pengembangan rancangan adalah membandingkan dan mengevaluasi lima sistem prefabrikasi yang telah dikembangkan berdasarkan aspek kecepatan membangun. Dari hasil evaluasi tersebut diketahui faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kecepatan membangun yang kemudian dijadikan kriteria desain. Berdasarkan kriteria tersebut kemudian dikembangkan suatu usulan desain panel dinding yang cepat bangun berupa panel berusuk. Simulasi yang dilakukan pada desain menunjukkan bahwa tidak hanya kecepatan membangun yang dapat dicapai, tetapi juga terjadi pengurangan limbah konstruksi dan penghematan dalam penggunaan material serta tenaga kerja. Kata Kunci: Dinding Panel, Sistem Prefabrikasi, Kecepatan Membangun, Pembangunan Massal
ii
ABSTRACT STUDY OF MASS- HOUSING PREFABRICATION WALL SYSTEM DESIGN FROM CONSTRUCTION SPEED ASPECT By: Dina Olivia NIM: 25206012 Mass-Housing development system is conducted by industrialization system. Western countries, such as United States, industrialization has already begun since 1970s, to fulfill housing needs and to eradicate social problems caused by unhealthy environment. Building material industries and building components establishment by standarization and raising production quality become a crucial factor to support housing development program in large scale. In the establishment, building material and building components must be given top priority because it is needed to build housing stuctures. During construction process, many systems and technologies should be developed to reduce construction cost, according to development goal and community affordability. One of the ways to reduce construction cost is by cutting back construction duration, so component technology advance is needed to support construction speed. Prefabrication technology is one way to achieve construction speed. From background described above, the objective of this research is to develop a prefabrication system, in the form of ribbed wall panel, which is a significant part in prefabrication system that could give influence on construction speed. Method used to design this panel system is by comparing and evaluating five prefabrication system that have been developed before based on construction speed aspect. From the result, factors that determine construction speed could be acknowledge and later developed into a fast-built reinforced panel. Simulation conducted on panel design showed not only rapid construction that could be obtained, but also reduction in construction waste and saving in material using and labour cost. Keywords: Wall Panel, Prefabrication System, Construction Speed, Mass Development
iii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan dan peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
iv
KATA PENGANTAR Segala puji bagi Allah SWT, kerena ridha dan kekuatan dari-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Penulis sangat berterima kasih pada Dr. Ir. Sugeng Triyadi, MT. sebagai pembimbing dan dosen wali serta Andry Widyowijatnoko, ST. MT. sebagai pembimbing, atas segala saran, bimbingan dan nasehatnya selama penulisan tesis.
Ucapan terimakasih sedalam-dalamnya juga disampaikan kepada: •
Ir. Tri Yuwono, MSi dan Permana, ST., MT. sebagai dosen penguji, terimakasih atas segala masukan kritis terhadap tesis ini serta seluruh dosen-dosen pengajar dan karyawan program studi Arsitektur ITB untuk semua dukungan, bantuan, serta ilmu yang telah diamanahkan.
•
Ir. Surjamanto Wonorahardjo, MT atas segala bantuan, ilmu dan masukan kritis sehingga tesis dapat terselesaikan dengan baik.
•
Kedua orangtua, Ir. Hj. Ina Sri Barati dan Ir. H. Amir Sulastrio, MM atas semua dukungan dan doa yang tak pernah terputus, kakak, adik dan Rachmad Imron, sebagai orang terdekat dan terkasih, yang selalu mendukung dan memberikan semangat, terutama di masa sulit dalam menyelesaikan tesis.
•
Teman seperjuangan, seluruh rekan-rekan S2 Arsitektur ITB, terutama Wardi dan Edo, sebagai teman bertukar pikiran selama proses pengerjaan tesis ini.
•
PT. Holcim Indonesia, ATMI Surakarta dan Pusat Penelitian dan Pengembangan Pemukiman yang telah membantu terhimpunnya data.
•
Sahabat-sahabat penulis yang selalu ada untuk memberikan dukungan dan doa selama penulis menjalani program magister.
Akhir kata, penulis menyimpan satu harapan agar tesis ini dapat dikembangkan lebih lanjut hingga dapat bermanfaat bagi masyarakat luas, dan menjadi langkah awal penulis untuk dapat berkarya lebih baik di hari-hari berikutnya.
Bandung, 22 September 2008 Penulis
v
DAFTAR ISI ABSTRAK .....................................................................................................................ii ABSTRACT................................................................................................................. iii PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS .......................................................................... iv KATA PENGANTAR ................................................................................................... v DAFTAR ISI................................................................................................................. vi DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. viii DAFTAR TABEL .......................................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................. xi BAB I 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.
1.5. 1.6. 1.7.
PENDAHULUAN ............................................................................ 1 Latar Belakang ................................................................................................... 1 Pertanyaan Penelitian ......................................................................................... 8 Rumusan Masalah .............................................................................................. 9 Tujuan dan Manfaat Penelitian .......................................................................... 9 1.4.1. Tujuan Penelitian ............................................................................... 9 1.4.2. Manfaat Penelitian ............................................................................. 9 Kontribusi Penelitian ...................................................................................... 10 Batasan Penelitian ........................................................................................... 10 Sistematika Pembahasan .................................................................................. 11
BAB II 2. 1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5.
2.6.
TINJAUAN LITERATUR................................................................... 13 Pembangunan Secara Massal Melalui Industrialisasi ...................................... 13 Sistem Panel ..................................................................................................... 21 Sistem Prefabrikasi .......................................................................................... 22 Sistem Sambungan (Joint) ............................................................................... 23 Material ............................................................................................................ 24 2.5.1. Beton ................................................................................................. 25 2.5.2. Beton Bertulang Serat Kaca .............................................................. 26 Sistem Prefabrikasi di Indonesia ...................................................................... 30 2.6.1. Sistem Rangka – Panel...................................................................... 31 2.6.2. Sistem Rangka - Block...................................................................... 49
BAB III 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5.
Tahap Pendahuluan .......................................................................................... 63 Tahap Pengumpulan Data ................................................................................ 64 Tahap Analisis Data ......................................................................................... 64 Tahap Pengembangan Desain .......................................................................... 65 Tahap Penarikan Kesimpulan dan Rekomendasi ............................................. 65
BAB IV 4.1. 4.2. 4.3. 4.4.
METODOLOGI PENELITIAN........................................................... 61
ANALISIS DAN KONSEP PENGEMBANGAN KOMPONEN DINDING PREFABRIKASI .............................................................. 67
Kelebihan dan Kekurangan Sistem Prefabrikasi yang telah Dikembangkan di Indonesia .......................................................................................................... 68 Analisis Kecepatan Membangun ..................................................................... 77 Analisis Gaya ................................................................................................... 81 Kriteria Perancangan ........................................................................................ 85 4.4.1. Dimensi Komponen ......................................................................... 86 vi
4.4.2. 4.4.3. 4.4.4. 4.4.5. 4.4.6. BAB V 5.1.
5.2.
PENGEMBANGAN DESAIN KOMPONEN DINDING PREFABRIKASI ................................................................................. 90
Pengembangan Desain ..................................................................................... 90 5.1.1. Usulan Desain ................................................................................... 91 5.1.2. Hasil Desain ...................................................................................... 99 5.1.3. Kajian Arsitektural .......................................................................... 113 5.1.4. Metoda Pencetakan ......................................................................... 114 5.1.5. Metoda Pemasangan ....................................................................... 116 Interpretasi Hasil Kajian ................................................................................ 117
BAB VI 6.1. 6.2. 6.3.
Aspek Arsitektural ............................................................................ 86 Berat Komponen ............................................................................... 88 Konsep Prefabrikasi .......................................................................... 88 Sistem Sambungan (Joint) ................................................................ 89 Material yang digunakan................................................................... 89
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................... 121
Kesimpulan .................................................................................................... 121 Saran .............................................................................................................. 124 Rekomendasi .................................................................................................. 125
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 126 LAMPIRAN............................................................................................................... 128
vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Rumah Prefabrikasi di Levittown, New York ............................................ 3 Gambar 2. Rumah Prefabrikasi karya Werner Aisslinger dan Michelle Kaufmann...... 4 Gambar 3. Denah Rumah Prefabrikasi Daiwa House .................................................... 5 Gambar 4. Tampak Rumah Prefabrikasi Daiwa House ................................................. 5 Gambar 5. RISHA .......................................................................................................... 6 Gambar 6. Rumah Smart Modula ................................................................................. 7 Gambar 7. Monolithic Unit ......................................................................................... 15 Gambar 8 Total System ............................................................................................... 15 Gambar 9 Structural ................................................................................................... 16 Gambar 10 Teknik Konstruksi Khusus ....................................................................... 17 Gambar 11 Komponen ................................................................................................ 17 Gambar 12. Closed System ......................................................................................... 19 Gambar 13. Open System ............................................................................................ 20 Gambar 14. Komposisi Beton ..................................................................................... 25 Gambar 15. Jenis Serat Kaca ...................................................................................... 28 Gambar 16. Jesepersen System ................................................................................... 30 Gambar 17. Rumah Smart Modula ............................................................................. 32 Gambar 18. Denah Rumah Smart Modula .................................................................. 32 Gambar 19. Pemasangan Pondasi dan lantai .............................................................. 33 Gambar 20. Rangka Bangunan ................................................................................... 34 Gambar 21. Rangka Atap ............................................................................................ 34 Gambar 22. Dinding dan Kusen.................................................................................. 35 Gambar 23. Desain RISHA yang Adaptif terhadap Bentuk Arsitektur Setempat .... 36 Gambar 24. Denah RIT dan Denah Tipe 36 ............................................................... 37 Gambar 25. Panel Struktur RISHA ............................................................................. 38 Gambar 26. Panel Partisi............................................................................................. 39 Gambar 27. Kapsul Kamar Mandi .............................................................................. 40 Gambar 28. Kuda-kuda Sistem RISHA ...................................................................... 41 Gambar 29. Lantai Sistem RISHA.............................................................................. 42 Gambar 30. Denah Rumah Jl. Rebab .......................................................................... 43 Gambar 31. Dinding Panel .......................................................................................... 46 Gambar 32. Denah Rumah Jl. Gempol ....................................................................... 47 Gambar 33. Dinding.................................................................................................... 49 Gambar 34. Bataton Kolom dan Bataton H ½ ............................................................ 51 Gambar 35. Proses Pemotongan ................................................................................. 51 Gambar 36. Proses Pembuatan Sloof dan Kolom ....................................................... 52 Gambar 37. Bataton U dan Bataton H ........................................................................ 53 Gambar 38. Bataton Roster ......................................................................................... 53 Gambar 39. Proses Konstruksi Dinding...................................................................... 54 Gambar 40. Proses Pembuatan Roster ........................................................................ 55 Gambar 41. Pembuatan Ring Balk.............................................................................. 55 Gambar 42. Balok dan Ubin beton lengkung.............................................................. 56 Gambar 43. Proses Pemasangan Plat .......................................................................... 57 Gambar 44. Potongan Plat .......................................................................................... 58 Gambar 45. Sistem Kusen Pintu dan Jendela ............................................................. 58 Gambar 46. Pemasangan Kusen ................................................................................. 59 Gambar 47. Penutup Atap MCR ................................................................................. 59 Gambar 48. Kerangka Pikir Penelitian ....................................................................... 62 viii
Gambar 49. Perpindahan akibat gaya lateral .............................................................. 82 Gambar 50. Tiga metoda dasar untuk mencapai kestabilan lateral, yaitu dengan diagonal bracing, shear planes,dan rigid joint. ................................................... 82 Gambar 51. Gaya Lateral ............................................................................................ 82 Gambar 52. Pengaruh gaya guling pada bangunan ..................................................... 83 Gambar 53. Gaya Guling ............................................................................................ 84 Gambar 54. Gaya Vertikal .......................................................................................... 84 Gambar 55. Denah ...................................................................................................... 91 Gambar 56. Komponen Panel ..................................................................................... 93 Gambar 57. Konsep Panel........................................................................................... 94 Gambar 58. Dinding Panel .......................................................................................... 94 Gambar 59. Komponen ............................................................................................... 95 Gambar 60. Joint untuk Mengatasi Gaya Lateral ....................................................... 96 Gambar 61. Sambungan Vertikal ................................................................................ 96 Gambar 62. Sambungan Horizontal ............................................................................ 97 Gambar 63. Joint Antar Panel ..................................................................................... 97 Gambar 64. Joint Antar Panel pada Panel 30 x 70 cm................................................ 98 Gambar 65. Komponen D1 ....................................................................................... 100 Gambar 66. Komponen D2 ....................................................................................... 100 Gambar 67. Komponen D3 ....................................................................................... 101 Gambar 68. Komponen D4 ....................................................................................... 101 Gambar 69. Komponen D1 ....................................................................................... 102 Gambar 70. Komponen D2 ....................................................................................... 102 Gambar 71. Komponen L ......................................................................................... 103 Gambar 72. Komponen T ......................................................................................... 103 Gambar 73. Kusen Pintu dan Jendela ....................................................................... 104 Gambar 74. Denah Alternatif 1 (Varian 1) ............................................................... 105 Gambar 75. Tampak Depan dan Samping ................................................................ 106 Gambar 76. Perspektif .............................................................................................. 107 Gambar 77. Denah Alternatif I (Varian 2) ................................................................ 108 Gambar 78. Tampak Depan ...................................................................................... 108 Gambar 79. Denah Alternatif 2 (Varian 1) ............................................................... 109 Gambar 80. Tampak Depan ...................................................................................... 110 Gambar 81. Tampak Samping .................................................................................. 110 Gambar 82. Denah Alternatif 2 (Varian 2) ............................................................... 111 Gambar 83. Tampak.................................................................................................. 111 Gambar 84. Perspektif .............................................................................................. 112 Gambar 85. Pemasangan Panel D1 dan D2 .............................................................. 116 Gambar 86. Pekerjaan Kusen .................................................................................... 116 Gambar 87. Penyelesaian Dinding Atas ................................................................... 117 Gambar 88. Tahap Pemasangan Atap ....................................................................... 117
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Pembagian Kelas dan Mutu Beton................................................................. 25 Tabel 2. Spesifikasi GRC ............................................................................................. 30 Tabel 3. Tahapan Penelitian ......................................................................................... 66 Tabel 4. Prosentase Besaran Komponen Pekerjaan terhadap Komposisi Biaya ......... 68 Tabel 5. Sistem Prefabrikasi yang telah Dikembangkan ............................................. 69 Tabel 6. Smart Modula ................................................................................................ 70 Tabel 7. RISHA ........................................................................................................... 71 Tabel 8. Solusi Rumah Holcim dengan Dinding Pendukung Beban ........................... 72 Tabel 9. Solusi Rumah Holcim Sistem Rangka dan Dinding Pengisi ......................... 73 Tabel 10. Perumahan Gempol...................................................................................... 74 Tabel 11. Perumahan Jl. Rebab.................................................................................... 75 Tabel 12. Sistem Konvensional ................................................................................... 76 Tabel 13. Kolom (berat-kecepatan) ............................................................................. 77 Tabel 14. Kolom (dimensi-kecepatan) ......................................................................... 77 Tabel 15. Sloof (berat-kecepatan) ................................................................................ 78 Tabel 16. Sloof (dimensi-kecepatan) ........................................................................... 78 Tabel 17. Ringbalk (berat-kecepatan) .......................................................................... 78 Tabel 18. Ringbalk (dimensi-kecepatan) ..................................................................... 79 Tabel 19. Dinding (berat-kecepatan) ........................................................................... 79 Tabel 20. Dinding (dimensi-kecepatan) ....................................................................... 79 Tabel 21. Sistem Sambungan ....................................................................................... 80 Tabel 22. Elaborasi Kecepatan – Dimensi – Berat ...................................................... 85
x
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Bangunan yang telah menggunakan sistem Smart Modula................... 129 Lampiran 2. Tipe – Tipe Rumah pada Solusi Rumah Holcim................................... 130 Lampiran 3. Perhitungan Analisis Kecepatan Membangun ...................................... 134
xi
