•
Lokasi: Dubai, Uni
Emirat Arab
•
Arsitek: Adrian Smith
dari SOM (Skidmore, Owings, & Merrill)
•
Contractor: Samsung (Petronas
Tower, Taipei 101), Besix, Arabtec
•
Project Manager: Turner
•
Developer: Emaar
•
Groundbreaking: 21 September 2004
•
Style: Modern
•
constructionHeight:
Antenna/Spire
~818 m (2,684 ft)
Roof ~643.3 m (2,111 ft)
Top floor ~624.1 m (2,048 ft)
Roof ~643.3 m (2,111 ft)
Top floor ~624.1 m (2,048 ft)
•
Technical details:
Floor count 164 [1]
Floor area 334,000 m² (3,595,100 sq ft)
Floor count 164 [1]
Floor area 334,000 m² (3,595,100 sq ft)
Bangunan
Burj Dubai pada tanggal 1 September 2008 menjadi struktur paling tinggi yang
pernah dibuat dan buatan manusia. Bangunan tersebut merupakan bagian dari kompleks seluas 2km2 yang biasa disebut Downtown Dubai "First Interchange"
/ "Defence Roundabout“ di
sepanjang Sheikh Zayed Road di Doha Street (Financial Centre Road). Proyek Burj Dubai
hingga selesai diperkirakan akan memakan dana sebesar 4,1 triliun US dollar.
Bangunan ini pada Januari 2009 strukturnya setinggi 818 m
sudah selesai dikerjakan, lalu dilanjutkan dengan pengerjaan finishing, dinding, fasade, dll. Pada bagian bawah sampai lantai ke 155, bangunan ini
menggunakan struktur utama beton bertulang, sementara itu pada bagian atasnya
menggunakan material baja (steel frame)
sebagai struktur. Penggunaan material baja pada bagian atas bangunan ini agar
baja yang ringan dan slim dapat dibuat sedemikian rupa supaya dapat
‘mengalahkan’ bangunan – bangunan lain agar menjadi tertinggi.
Bangunan Burj Dubai, dengan ketinggiannya yang amat
menjulang mewadahi berbagai macam fungsi di dalamnya. Lantai satu hingga
sembilan digunakan sebagai podium, Lantai berikutnya sampai dengan lantai 39
berfungsi sebagai hotel dengan nama Armani Hotel. Apartemen privat ada pada
lantai 45 hingga 108. Lantai berikutnya ke atas digunakan untuk kantor. Lantai
123 berfungsi sebagai lobby,
sementara satu lantai di atasnya dapat dipakai sebagai observation deck. Diantara lantai-lantai tersebut, terdapat satu
lantai elektrikal-mekanikal setiap kurang lebih 30 lantai .
Konsep awal denahnya terinspirasi sistem pola pada
arsitektur Islam, dengan bentuk seperti bunga dengan tiga kelopak yang
terilhami dari bunga Hymenocallis yang banyak terdapat di Timur Tengah. Bangunan ini terdiri dari tiga elemen berbentuk ‘kelopak’ yang memusat pada
satu central core dengan reduksi
spiral pada ketinggiannya. Denahnya berbentuk Y. Semakin tinggi bangunannya, sayap mengisi
dengan pola spiral, mengisi ketinggiannya, semakin lama semakin mengecil &
meruncing ke atas, sampai akhirnya mencapai central
shaft, sampai titik dimana shaft menjadi single spire. Di bagian atasnya, central core muncul dan membentuk bagian atas meruncing seperti
bangunan gereja. Bentuk denah Y sangat cocok untuk kegunaan residensial &
hotel, dengan sayap-sayap yang memaksimalkan view, cahaya masuk dan tetap
menjaga privasi.
Selain central core, bangunan ini kelopaknya juga
berfungsi menguatkan bangunan karena pada bagian kelopak yang terhubung dengan central
core, di bagian dalamnya membentuk wing core persegi panjang yang
masing-masing dipisah menjadi tiga kompartemen (pada gambar berwarna biru). Wing core memanjang
maupun central core, kesemuanya berdinding struktural beton. Di bagian
luar wing core, terdapat two – way flat slab yang terbagi menurut
kompartemen wing core (pada gambar berwarna kuning muda). Di tiap
ujungnya, diikat oleh kolom perimeter beton. Pada tiap ujung dari ketiga sayap,
terdapat nose (warna kuning terang) yang diikat dengan menggunakan kolom
nose beton (concrete nose columns) yang terdiri dari empat buah
kolomj pada tiap sayap. Dengan struktur seperti ini, ditambah lagi dengan makin
mengecilnya bangunan seiring dengan bertambahnya ketinggian, membuat struktur Burj
Dubai menjadi lebih kokoh.
Pada
central core terdapat semua elevator dan perlengkapan mekanikal.
Bangunan ini dilengkapi dengan lima
zona mekanikal terpisah, berlokasi setiap 30 lantai. Di atas batas bangunan
yang menggunakan beton sebagai material utamanya, ada structural steel spire,
tempat komunikasi, dan lantai mekanikal yang lebih detail.
Arsitek
dan engineer-nya berusaha keras untuk mengembanagkan bentuk bangunan dan
system struktur, menghasilkan bangunan yang merespon angin dengan efisien,
sekaligus mempertahankan integritas konsep desain. Sebagai proses desain,
engineer memutar bangunan 120 derajat dari layout awal untuk mengurangi stress
karena beban angin.
Sebagai
struktur tertinggi di dunia, gerakan pada lantai atas dan ketahanan terhadap
gaya angin menjadi faktor dominan pada desain struktural Burj Dubai. Untuk
menguji ketahanan struktur terhadap gaya angin
ini, telah diadakan uji wind tunnel di RWDI (Rowan, Davies, Williams and
Irwin) dan di Guelph, Ontario. Program wind tunnel ini
termasuk uji keseimbangan permukaan dengan model, studi aerolastisitas model,
ukuran tekanan lokal, dan studi lingkungan mengenai angin pada pedestrian.
Studi ini mayoritas menggunakan maket (model) bangunan berskala 1:500. Untuk
studi angin pada pedestrian menggunakan model 1:250 agar dapat diketahui
perkembangan aerodinamis untuk mengurangi tekanan angin. Karena skala
mempengaruhi keakuratan studi maka dibuat pula model skala 1:50 dan
diujicobakan dihembuskan angin berkecepatan 55 m/s dari terowongan angin
berukuran 9x9 m. Data statistik angin penting untuk memprediksi ketahanan
bangunan tingkat atas terhadap angin.
Desainer
memakai bentuk struktur beton Burj Dubai dengan bentuk denah ‘Y’ untuk
mengurangi tekanan angin yang mengenai permukaan bangunan, menjaga simplisitas
struktur dan konstruktibilitas nya lebih mudah. Sistem strukturnya dapat
dinamakan: “buttressed” core. Setiap sayap, dengan inti bangunan (core)
beton dan kolom perimeternya sendiri yang kuat, buttresses yang lainnya dengan
ke-enam sisi central core. Hasilnya adalah bangunan yang dapat stiff torsionally
(memuntir). Skidmore, Owings, Merrills LPP (SOM)
menghubungkan elemen-elemen central core yang umum untuk membentuk
sebuah bangunan dengan tidak adanya transfer struktural.
Setiap
pengikat bangunan membentuk stepping pola
spiral pada bangunan. Hal ini menyebabkan lebar bangunan berganti pada setiap
step. Semakin tinggi, lebar bangunan semakin pendek. Keuntungan dari stepping
dan shaping ini adalah untuk “membingungkan angin”. Angin vortexes tidak pernah
terorganisasi karena pada setiap pengikat , angin menerjang bentuk bangunan
yang berlainan.
Untuk
memprediksi beban angin pada struktur utama, uji terowongan angin (wind tunnel) dikerjakan pada tahap awal
desain menggunakan teknik frekuensi tinggi pada permukaan seimbang. Data wind tunnel kemudian dikombinasikan
dengan properti dinamis bangunan untuk mengetahui respon dinamis bangunan dan
pendistribusian permukaan angin yang merata pada skala sebenarnya. Untuk Burj
Dubai, hasil dari uji keseimbangan permukaan digunakan untuk merancang desain
structural dan melanjutkan studi parametric untuk menguji efek dari gaya puntir dan
distribusi beban pada bangunan.
Bangunan
ini mempunyai enam arah angin yang penting. Tiga arah saat angin bertiup kepada
sayap. Angin bertiup ke ‘nose’ atau cutwater effect pada tiap
sayap ( Nose A, Nose B dan Nose C). Tiga arah yang lain adalah saat angin bertiup diantara dua sayap. Ini
disebut arah ‘tail’ (Tail A, Tail B, dan Tail C). Ternyata frekuensi angin bertiup pada bangunan
mengakibatkan efek yang lebih besar pada angin yang bertiup menuju Tail
(diantara dua sayap) daripada Nose (pada
sayap). Atas dasar itulah, pemilihan orientasi bangunan untuk frekuensi arah
angin yang paling kuat dipilih arah: barat laut, selatan, dan timur.
Banyak
uji keseimbangan permukaan yang telah dilakukan untuk mengembangkan geometris
bangunan dan bentuk arsitekturalnya. Ketiga sayap diujicobakan bergantian
menurut arah jarum jam. Setelah uji wind tunnel, data dianalisis dan
bangunan diperbaiki bentuknya untuk meminimalisasi efek angin. Berbagai macam
ujicoba ini digunakan untuk memperbaiki massa,
dan lain lain agar bangunan dapat tahan terhadap beban angin. Pada akhir proses
desain, digunakan model aerolastik yang dibuat semirip mungkin dengan bangunan
aslinya, dengan ketahanan skalatis terhadap stiffness, massa, dan damping.
Bending moments terjadi
pada baik base maupun pada tingkat atas. Namun akselerasi terjadi pada
tingkat atas. Ditelaah dari hasil uji ‘Keseimbangan Permukaan Berfrekuensi
Tinggi’, dikombinasikan dengan statistika angin setempat, pergerakan bangunan
pada akselerasi puncak diprediksi mempunyai periode kembali yang beranekaragam
dalam kurun waktu satu hingga sepuluh tahun. Prediksi pada Mei 2003 mengatakan
bahwa lebih dari 37 mili-g (angka Reynolds untuk uji ‘Keseimbangan Permukaan
Berfrekuensi Tinggi’) dalam lima tahun periode kembali sudah baik untuk ukuran
standar ISO, Walaupun begitu, dengan kombinasi menggeser orientasi bangunan,
memperbaiki bentuk, memodifikasi properti struktural dan studi statistika angin
yang lebih mendalam, maka pada akhir November 2003, pada periode kembali yang
sama (5 tahun),angkanya berhasil menjadi turun sebesar 19 mili-g pada tingkat
yang lebih tinggi.
Dengan adanya model aerolastik, prediksi dapat meningkat
jauh. Berbagai variasi tinggi bangunan diujicobakan dengan model aerolastik.
Akhirnya akselerasi terjadi lagi dengan range 12 mili-g. Hal ini karena angka
Reynolds pada uji keseimbangan permukaan turun yang membuatnya lebih
signifikan, tetapi aerodynamic damping
dan turunnya kurtosis juga berkontribusi. Semua ini mengindikasi pentingnya
efek aerolastik pada pergerakan bangunan.
Mengukur keseimbangan permukaan pada uji wind tunnel dapat
menyebabkan perbaikan bentuk arsitektur dan akselerasi dari studi untuk
pembangunan Burj Dubai.Uji model aerolastik membuat beban angin lebbih
berkurang daripada uji keseimbangan permukaan. Hal ini dikarenakan efek angka
Reynolds pada uji keseimbangan permukaan dan adanya efek aerodynamic damping
dan factor puncak yang berlainan pada respon dari proses Gaussian.
Uji angka Reynolds yang tinggi pada model berskala 1:50
dengan keceopatan lebih dari 55 m/s mengindikasi bahwa angka Reynolds pada
model aerolastik dan uji tekanan model tidak terlalu dipengaruhi angka
Reynolds.
Akselerasi pada lantai residensial yang lebih tinggi diprediksi
dapat menyebabkan kriteria kenyamanan normal dengan tidak menggunakan kegunaan supplementary damping.
Cladding
eksteriornya
terdiri dari 142,000 m2 glazing reflektif dan aluminium dan stainless
steel spandrel panels (spandrel= ruang diantara 2 arch
atau antara arch dengan rectangular pada arch). Sistem cladding
didesain untuk tahan dengan suhu tinggi di Dubai. Suhu eksterior di paling atas banguan
dengan dasar berbeda 6 °C.
Di dalam Burj Dubai, lift nya merupakan yang tercepat di dunia, dengan
kecepatan 18 m/s menggunakan double-deck elevator. Ke-56 elevatornya
masing-masing dapat berisi 42 orang.
Pondasi Burj Dubai memakai lebih dari
45,000 m3 beton seberat 110,000 ton yang dibentuk 192 piles yang
tertanam sedalam >50 m.
Jika pengerjaan bangunan telah selesai, diperkirakan akan menghabiskan
330,000 m3 beton & 39,000 ton balok baja. Konstruksinya sulit
karena beton harus dipompa secara vertikal dan pembangunan Burj Dubai berhasil
mencapai rekor dunia dengan pemompaan beton setinggi 601 m. Campuran beton
khusus dibuat untuk menahan tekanan tinggi dengan beban masif pada bangunan,
seperti konstruksi beton bertulang, setiap beton diuji kekuatan tahannya. Pompa beton, saluran pipa dan dereknya dibuat
oleh Putzmeinster of Aichtal dari Jerman. Supaya beton tahan terhadap
suhu di Dubai yang
dapat mencapai 50°C dan dapat menahan beban beribu-ribu ton, maka beton tidak
dicor siang hari melainkan pada malam hari saat suhu rendah dan kelembapannya
lebih tinggi. Selain itu, pada campuran beton ditambahkan es. Campuran beton
dingin menghasilkan beton yang tidak mudah retak.
Referensi
Erwin, Etal. Structure Magazine: "The Burj Dubai Tower -
Wind Channel Testing of Cladding and Pedestrian Level".November
2006.
Irwin, Baker. Structure Magazine: "The Burj Dubai Tower
Wind Engineering".June 2006.
www.burjdubai.com
www.skyscraper.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar