Rammed Earth Technology

12
1 Pendahuluan Appropriate Technology merupakan teknologi tepat guna yang dilakukan untuk menciptakan konstruksi bangunan yang ramah lingkungan dengan menggunakan bahan bahan lokal yang tersedia. Terdapat bermacam macam pilihan teknologi tepat guna, antara lain konstruksi material dari tanah, kapur dan pozzolana, konstruksi bata, teknologi beton, kayu, dan penggunan material sisa. Kebutuhan akan teknologi tepat guna sangat dibutuhkan di Indonesia, terutama di daerah pedalaman yang tidak memiliki akses untuk kendaraan. Kebutuhan akan rumah tinggal terus bertambah, sementara material fabrikasi yang umum digunakan seperti beton atau semen sangat sulit diperoleh. Dari semua teknologi tersebut, yang cocok diterapkan di Indonesia adalah teknologi yang mudah dalam pengerjaan, dalam artian dapat dikerjakan oleh masyarakat lokal, tidak diperlukan proses fabrikasi, serta ketersediaan material di tempat tersebut. Teknologi rammed earth dapat dikerjakan oleh masyarakat sekitar, dan menggunakan bahan lokal yaitu tanah. Salah satu penghasil tanah liat di Indonesia adalah pulau Flores di Nusa Tenggara Timur. Selain tanah liat, daerah ini merupakan penghasil berbagai sumber daya alam, di antaranya besi, emas, tembaga, pasir besi, serta pasir dan batu. Banyaknya sumber daya alam yang dihasilkan ternyata tidak sebanding dengan penyedian infrastruktur di kampung kampung, sedangkan kebutuhan akan tempat tinggal terus bertambah. Daerah ini tidak terjangkau oleh kendaraan sehingga bahan bangunan seperti semen dan beton sangat sulit untuk diperoleh. Oleh karena itu, Konstruksi rammed earth dinilai tepat untuk diterapkan pada bangunan di daerah pedalaman pulau Flores. Konstruksi Rammed Earth 1 Rammed earth adalah konstruksi dinding berbahan dasar tanah yang merupakan campuran dari kerikil, pasir,dan tanah liat. Kualitas dinding rammed earth padat, solid,dan mirip batu dengan tidak mencemari lingkungan dan biaya pemeliharaan rendah. Rammedearth telah digunakan selama sekitar 10.000 tahun di semua jenis bangunan dari tingkatrendah 1 Sebagian besar kajian literatur dalam tulisan ini diperoleh dari buku karangan Paul Jaquin dan Charles Augarde yang berjudul Earth Building : History, Science, and Conservation

description

jjjjj

Transcript of Rammed Earth Technology

1

Pendahuluan

Appropriate Technology merupakan teknologi tepat guna yang dilakukan untuk

menciptakan konstruksi bangunan yang ramah lingkungan dengan menggunakan bahan –

bahan lokal yang tersedia. Terdapat bermacam – macam pilihan teknologi tepat guna, antara

lain konstruksi material dari tanah, kapur dan pozzolana, konstruksi bata, teknologi beton,

kayu, dan penggunan material sisa.

Kebutuhan akan teknologi tepat guna sangat dibutuhkan di Indonesia, terutama di

daerah pedalaman yang tidak memiliki akses untuk kendaraan. Kebutuhan akan rumah tinggal

terus bertambah, sementara material fabrikasi yang umum digunakan seperti beton atau semen

sangat sulit diperoleh. Dari semua teknologi tersebut, yang cocok diterapkan di Indonesia

adalah teknologi yang mudah dalam pengerjaan, dalam artian dapat dikerjakan oleh masyarakat

lokal, tidak diperlukan proses fabrikasi, serta ketersediaan material di tempat tersebut.

Teknologi rammed earth dapat dikerjakan oleh masyarakat sekitar, dan menggunakan bahan

lokal yaitu tanah.

Salah satu penghasil tanah liat di Indonesia adalah pulau Flores di Nusa Tenggara

Timur. Selain tanah liat, daerah ini merupakan penghasil berbagai sumber daya alam, di

antaranya besi, emas, tembaga, pasir besi, serta pasir dan batu. Banyaknya sumber daya alam

yang dihasilkan ternyata tidak sebanding dengan penyedian infrastruktur di kampung –

kampung, sedangkan kebutuhan akan tempat tinggal

terus bertambah. Daerah ini tidak terjangkau oleh

kendaraan sehingga bahan bangunan seperti semen

dan beton sangat sulit untuk diperoleh. Oleh karena

itu, Konstruksi rammed earth dinilai tepat untuk

diterapkan pada bangunan di daerah pedalaman pulau

Flores.

Konstruksi Rammed Earth1

Rammed earth adalah konstruksi dinding berbahan dasar tanah yang merupakan

campuran dari kerikil, pasir,dan tanah liat. Kualitas dinding rammed earth padat, solid,dan

mirip batu dengan tidak mencemari lingkungan dan biaya pemeliharaan rendah. Rammedearth

telah digunakan selama sekitar 10.000 tahun di semua jenis bangunan dari tingkatrendah

1 Sebagian besar kajian literatur dalam tulisan ini diperoleh dari buku karangan Paul Jaquin dan Charles Augarde

yang berjudul Earth Building : History, Science, and Conservation

2

hingga tinggi dan dari pondok-pondok kecil ke istana. Konstruksi ini dibuat dari campuran

sekitar 70% agregat (kerikil, pasir) dan 30% tanah liat. Semen dapat ditambahkan jika

memerlukan campuran atau pigmentasi untuk mencapai warna yang diinginkan. Sekitar 5-10

inci campuran sub-tanah basah ditempatkan didalam bentuk dan dipukul-pukul dengan total

pemadatan dan proses akan diulang sampai ketinggian yang diinginkan tercapai. Dinding yang

terbentuk dapat bertahan lebih dari 1000 tahun. Konstruksi rammed earth biasa ditemukan pada

daerah dimana pasir, endapan lumpur, dan tanah liat bisa ditemukan, seperti pegunungan,

daerah berbukit, serta tepi sungai.

Bangunan dengan material tanah sudah dikenal sejak zaman dahulu, ketika manusia

beralih dari gaya hidup nomaden menjadi bertani. Konstruksi ini berkembang di berbagai

negara, dan diduga berasal dari bagian utara benua Afrika sampai ke India, Morocco, Spanyol,

Perancis, Pakistan dan Afganistan. Konstruksi rammed earth awal yang tidak dipengaruhi oleh

metode yang berasal dari Afrika Utara juga dapat ditemukan di dataran Cina

Perkembangan Konstruksi Rammed Earth

Sampai sekarang, dikenal dua metode dalam pelaksanaan konstruksi tanah

padat, yang pertama berasal dari Afrika Utara, dan yang kedua berasal dari Asia.

Metode yang dilakukan di Asia sebenarnya merupakan adaptasi dari metode

pelaksanaan di daerah asal, yaitu di Afrika utara. Perbedaan keduanya terletak pada

struktur bekisting dan alat penekan (rammer) yang digunakan. Metode yang berasal

Penyebaran konstruksi rammed earth di Afrika Utara (kanan) dan Cina (kiri)

Contoh bangunan yang menggunakan konstruksi rammed earth

3

dari Afrika Utara dapat dilihat pada bangunan yang berada di Ladakh, Tibet dan Nepal,

dan India.

Konstruksi Rammed Earth di Afrika Utara

Konstruksi rammed earth yang berasal dari Afrika dapat ditemukan pada bangunan

pertengahan abad ke-19 yang berada di Srinagar, India. Metode yang dilakukan adalah:

1. Menyiapkan bekisting.

2. Bekisting ini dilengkapi dengan pendukung horizontal yang terbuat dari kayu,

dalam bahasa Spanyol disebut mechinales, yang akan memperkuat kayu vertikal

sebagai penahan bekisting.

3. Mengisi bekisting dengan campuran tanah .

4. Memadatkan campuran tanah tersebut dengan menggunakan semacam tongkat dari

kayu. Alat pemadat ini memiliki dua sisi lebar pada ujung – ujung kayu sepanjang

1,5 meter, dengan bagian lebih tipis pada tengah kayu.

5. Setelah campuran tanah mengeras, bekisting dinaikkan untuk mencetak dinding

bagian atas.

6. Melepas balok pendukung horizontal (mechinales), hal ini menyebabkan adanya

lubang – lubang pada dinding, hal ini dapat dilihat pada gambar dinding sebuah

benteng di Basgo, Ladakh.

Gambar di atas menunjukan manuskrip Farsi yang menjelaskan konstruksi

rammed earth yang ada di Srinagar, India pada pertengahan abad 19. Gambar

4

selanjutnya menunjukan dinding sebuah benteng di Basgo, Ladakh yang ada sejak

tahun 1337. Terlihat bahwa dinding tersebut semakin ke atas semakin miring ke arah

dalam. Hal ini disebabkan oleh metode pelaksanaan pada saat itu, yaitu menaikan

bekisting selapis demi selapis.

Tipe konstruksi yang sama juga dapat dilihat pada bangunan biara Kag Chode

Thupten Samphel Ling di Kagbeni, Nepal, yang dibangun pada tahun 1429. Seperti

bangunan – bangunan lain, pada dindingnya juga terdapat lubang – lubang yang

menunjukkan pengaruh konstruksi rammed earth dari Afrika Utara. Hal menarik dari

bangunan ini adalah penggunaan balok kayu berukuran besar supaya struktur bangunan

tersebut lebih tahan gempa.

Konstruksi Rammed Earth di Dataran Cina

Konstruksi rammed earth di Cina telah dikenal sejak zaman dahulu. Hal ini bisa

dilihat dari konstruksi Tembok Besar Cina yang menggunakan konstruksi rammed

Contoh bangunan yang menggunakan Konstruksi rammed earth Afrika Utara :

El Badi Palace, Morocco dan Biar Castle, Spanyol

Lubang – lubang pada dinding eksterior yang diakibatkan penggunaan balok horisontal

5

earth dalam proses konstruksinya. Menurut buku karangan Joseph Needham mengenai

kebudayaan dan proses membangun rumah pada masyarakat tradisional Cina, bekisting

yang digunakan lebih tipis dibandingkan dengan bekisting pada bangunan di Afrika.

Metode pelaksanaan meliputi :

1. Memasang tiang pendukung yang ditancapkan ke tanah. Tiang pendukung ini

memiliki tinggi yang sama dengan tinggi bangunan.

2. Memasang bekisting, dalam hal ini tidak diperlukan adanya pendukung horisontal

seperti pada metode yang digunakan di Afrika.

3. Mengisi bekisting dengan campuran tanah.

4. Memadatkan campuran tanah dengan alat pemukul yang memiliki pemberat pada

bagian ujungnya.

5. Setelah campuran tanah mengeras, bekisting dinaikkan untuk mencetak dinding

bagian atas.

Konstruksi Rammed Earth Modern

Bangunan terbuat dari tanah pada masa lalu, sekarang mulai dianggap sebagai

bangunan yang ramah lingkungan. Oleh karena itu, konstruksi Rammed Earth kini

mulai banyak digemari. Berikut ini adalah metode pelaksanaan pada konstruksi

Rammed Earth modern.

Campuran Tanah

Campuran tanah yang digunakan terdiri dari 50 – 75% kerikil dan pasir, 15 –

30% endapan lumpur dan 10 – 20% tanah liat. Sebaiknya tiap jenis ini memiliki kualitas

Konstruksi rammed earth di daratan Cina

6

yang baik, sehingga tidak terdapat rongga udara dan volume penyusutan tidak terlalu

besar. Campuran yang ideal juga dapat mengurangi pemakaian stabilisator.

Konstruksi

Tahap konstruksi yang dilakukan meliputi:

- Membangun pondasi. Pondasi ini bisa terbuat dari

batu, bata, maupun beton. Yang harus

diperhatikan adalah menjaga permukaannya

tetap datar.

- Membuat bekisting (formwork). Bekisting dapat terbuat dari papan kayu maupun

beton. Pemasangan bekisting harus selalu dimulai dari ujung bangunan.

- Mengisi bekisting dengan campuran tanah yang lembab, setinggi kurang lebih 10

cm. Setelah itu campuran tanah tadi dipadatkan dengan alat pemadat hingga

ketinggiannya berkurang 6 – 7 cm, lalu mengisi bagian lain. Tanah yang baru saja

7

dipadatkan ditutup dengan rumput, daun, kain, atau plastik untuk melindungi dari

hujan, angin, dan sinar matahari langsung.

Waktu pelaksanaan juga merupakan hal yang harus diperhatikan. Pada negara

tropis dengan curah hujan yang tinggi, konstruksi tidak dapat dilakukan karena

kandungan air akan mengurangi kekuatan struktur. Di daerah dengan iklim panas dan

kering, hindari pelaksanaan pada bulan – bulan terpanas.

Peletakkan Bukaan

Idealnya, bukaan pada bangunan seperti jendela atau pintu diletakkan pada

pengakhiran bekisting, ketinggiannya segaris dengan bagian atas lapisan terakhir,

sehingga ring balok sekaligus dapat berfungsi sebagai ambang pintu. Selain itu, jendela

dan pintu juga dapat diletakkan di pada tengah bekisting dengan menggunakan ankur.

Dari pembahasan di atas diketahui bahwa ketiga konstruksi rammed earth di atas

memiliki metode yang berbeda. Perbedaan ketiga metode ini dapat dilihat pada jenis bekisting

(formwork) serta pendukungnya, juga dari alat pemadat (rammer) yang digunakan. Kedua hal

ini menyebabkan bentuk bangunan yang dihasilkan dari masing – masing metode juga berbeda.

Afrika Utara Cina Modern

Bekisting Menggunakan kayu

yang dipasang

horisontal sebagai balok

penopang,

mengakibatkan

munculnya lubang –

lubang pada dinding.

Menggunakan penguat

berupa tiang vertikal

yang ditanam di tanah,

sehingga tidak

diperlukan pendukung

horisontal

Menggunakan tiang

vertikal, pada

umumnya

ketinggian bekisting

sesuai dengan

ketinggian

bangunan yang

8

Hal ini dapat

menyebabkan kekuatan

dinding berkurang.

diinginkan,

sehingga bekisting

tersebut tidak perlu

dipindah – pindah

tiap kali

menyelesaikan satu

lapisan

Tebal, terbuat dari kayu Lebih tipis, terbuat

dari kayu

Terbuat dari beton

Alat pemadat

(Rammer)

Manual, terbuat dari

kayu, pemukul terdapat

pada dua sisi

Manual, terbuat dari

kayu, pemukul hanya

terdapat pada satu sisi

Pneumatic Rammer

atau Plat Vibrator

Berdasarkan tael perbandingan tersebut, dapat dilihat bahwa dalam hal struktur dan

pembuatan bekisting, konstruksi rammed earth modern tidak mengakibatkan lubang pada

dinding serta menghasilkan dinding yang rata. Oleh karena itu, sistem ini dianggap paling

efektif untuk diterapkan di Indonesia, begitu juga dalam pemilihan alat pemadat (rammer).

Keuntungan Konstruksi Rammed Earth

Pertama, penggunaan material ini dapat menghemat energi untuk pemanasan maupun

pendinginan bangunan. Salah satu faktor yang bisa mempengaruhi kondisi suhu ruang adalah

elemen – elemen selubung bangunan yaitu atap, dinding dan lantai yang sangat besar

pengaruhnya terhadap kondisi ruang dalam bangunan. Bagian yang mempunyai variasi paling

besar dalam kehadirannya adalah dinding. Pada siang hari, dinding yang terbuat dari tanah

memiliki kemampuan untuk menyerap panas matahari, sekaligus menjaga bagian dalam

9

bangunan agar tetap sejuk dan kering. Selain itu, material ini memiliki timelag2 yang panjang,

sehingga bangunan akan tetap sejuk pada siang hari dan hangat pada malam hari. Secara tidak

langsung, material ini juga ramah lingkungan.

Kedua, dibandingkan bangunan yang menggunakan rangka kayu sebagai struktur

utama, material ini tidak menghasilkan gas beracun yang dapat membahayakan kesehatan. Hal

ini berpengaruh pada kualitas udara dalam bangunan. Tanah padat juga tahan terhadap api dan

serangga, sehingga tidak dibutuhkan finishing berbahan dasar kimiawi.

Ketiga, material ini berumur panjang, tahan lama, dan mudah dalam perawatannya.

Istana Tschudi di Chan Chan, Peru telah berdiri selama lebih dari 2000 tahun. Sampai sekarang,

struktur bangunan tersebut memiliki daya tahan yang luar biasa. Dengan dukungan pondasi

beton, bangunan yang menggunakan tanah padat sebagai material dinding dapat bertahan lebih

dari beberapa abad lamanya.

Terakhir, dalam pengerjaannya tidak diperlukan fabrikasi. Pengerjaan struktur tanah

padat ini cukup mudah serta bisa dikerjakan oleh masyarakat lokal. Di daerah – daerah terpencil

yang tidak memungkinkan adanya akses untuk kendaraan, material ini cocok untuk digunakan.

Kerugian Konstruksi Rammed Earth

Kerugian menggunakan konstruksi rammed earth adalah kurangnya daya tahan dan

kekuatan pada bangunan, terutama pada bagian ujung bangunan dan bukaan. Kadang bagian

lain pada dinding bangunan mengalami retak. Tidak seperti konstruksi yang terbuat dari batu,

konstruksi ini tidak mampu menahan gaya tekan yang besar.

Mitigasi Bencana

Konstruksi dengan tanah padat dapat distabilkan dengan penambahan beberapa

material khusus, tergantung dari keadaan material tanah asli. Untuk stabilisator berbahan dasar

kimia, penambahan semen baik untuk meningkatkan kekuatan, daya tahan dan kekakuan

material. Kapur juga baik untuk dijadikan bahan aditif yang akan meningkatkan kekuatan dan

kekakuan dan mencegah penyusutan. Secara fisik, bangunan dapat distabilkan dengan

menambahkan fiber pada tanah liat untuk meningkatkan kekuatan dan mencegah atau

mengurangi penyusutan. Penguatan dengan baja juga dapat dilakukan. Apabila dibutuhkan,

gabungan antara stabilisator fisik dan kimiawi dapat ditambahkan.

2 waktu maksimum yang dipergunakan oleh dinding untuk mengeluarkan panas dari permukaan luar dinding ke

bagian dalam dinding.

10

Meskipun begitu, penambahan material beton maupun material kedap air lainnya

sebaiknya dihindari, karena dapat mengakibatkan terkumpulnya air pada lapisan dasar. Hal ini

dikhawatirkan akan mengurangi kekuatan material. Material berbahan dasar kapur lebih baik

untuk digunakan, tetapi masih mungkin menyebabkan kerusakan apabila tidak digunakan

dengan benar. Untuk daerah rawan gempa seperti di Indonesia, konstruksi rammed earth bisa

diperkuat dengan bambu berbentuk T yang dipasang pada dinding dengan jarak tertentu.

Bagian atas batang – batang bambu ini diikat oleh ring balok yang juga terbuat dari bambu.

Penerapan Konstruksi Rammed Earth di Kampung Gurusina, Flores, NTT

Kabupaten Ngada adalah sebuah kabupaten di bagian tengah pulau Flores, provinsi

Nusa Tenggara Timur, Indonesia. Ibu kota kabupaten adalah Bajawa. Luas wilayah 3.037,9

km² dengan jumlah penduduk ± 250.000 jiwa. Kota Bajawa dihubungkan jaringan jalan arteri

dari kawasan paling timur Pulau Flores yaitu dari Larantuka melewati kota Bajawa hingga ke

bagian Flores Barat yaitu kota Labuan Bajo. Daerah ini merupakan penghasil berbagai sumber

daya alam, di antaranya besi, emas, tembaga, pasir

besi, pasir dan batu, serta tanah liat.

Salah satu kampung di Kabupaten Ngada

yang sedang direncanakan untuk dibangun kembali

adalah kampung Gurusina. Kampung ini terletak

sekitar 22 kilometer sebelah selatan kota Bajawa,

atau sekitar159 kilometer sebelah barat Kota Ende. Dari Ende, daerah itu dapat dijangkau

sekitar empat jam perjalanan dengan kendaraan. Akses kendaraan ke kampung ini dapat

dikatakan cukup sulit, apalagi untuk membawa material bangunan seperti semen. Sampai

sekarang, warga masih menggunakan bahan – bahan lokal seperti dinding dengan anyaman

bambu dan alang – alang. Keterbatasan material semen mengakibatkan lantai rumah terbuat

dari pelepah bambu.

11

Langkah yang dilakukan untuk menerapkan konstruksi rammed earth adalah

sebagai berikut. Pertama, membuat pondasi. Daerah ini memiliki banyak batu yang

cocok untuk digunakan sebagai material pondasi. Untuk itu pondasi akan dibuat tidak

menggunakan beton atau bata yang sulit diperoleh, melainkan menggunakan batu di

sekitar kampung. Langkah berikutnya adalah menyusun bekisting sesuai ketinggian

bangunan.

Kedua, untuk meningkatkan ketahanan terhadap gempa, pada struktur bangunan

ditambahkan batang bambu yang disusun menyerupai huruf T. Kemudian pada bagian

atasnya diikat bersama oleh ring balok yang juga terbuat dari batang bambu.

Ketiga, mengisi bekisting dengan campuran tanah yang lembab, kemudian

dipadatkan dengan alat pemadat. Langkah ini diulang sampai seluruh dinding selesai

dibangun.

pondasi

ring balok terbuat dari

batang bambu

batang bambu

Detail peletakan

batang bambu

Proses konstruksi dan tampak akhir

penerapan Konstruksi rammed earth

pada rumah tinggal di Kampung

Gurusina

12

Kesimpulan

Konstruksi Rammed earth adalah konstruksi dinding berbahan dasar tanah yang

merupakan campuran dari kerikil, pasir,dan tanah liat. Konstruksi ini merupakan salah satu

Konstruksi tepat guna yang dapat diterapkan pada daerah pedalaman di Indonesia, karena

prosesnya yang tidak memerlukan fabrikasi, pelaksanaanya bisa dilakukan oleh masyarakat

setempat, serta menggunakan bahan dasar yang mudah diperoleh.

Berdasarkan sejarahnya, terdapat tiga metode yang dikembangkan. Metode yang

berasal dari Afrika Utara menggunakan penahan horisontal dari kayu yang menyebabkan

lubang pada dinding eksterior. Metode yang berasal dari Cina menggunakan tiang penahan

vertikal sehingga penahan horisontal tadi tidak perlu digunakan. Metode terkini menggunakan

penahan vertikal dan bekisting yang memiliki tinggi yang sama dengan ketinggian yang

diinginkan. Begitu juga dengan penambahan tiang bambu supaya struktur tersebut tanggap

gempa. Perbedaan juga terlihat pada alat pemadat (rammer). Kedua metode awal menggunakan

alat pemadat manual, sedangkan metode modern menggunakan peralatan mekanis. Dari ketiga

metode tersebut, metode modern dinilai paling cocok untuk diterapkan pada bangunan rumah

tinggal di kampung Gurusina yang berlokasi di Flores, Nusa Tenggara Timur.