Di musim panas, tentu kita pernah merasakan gerah berada di lingkungan tempat tinggal kita yang dikepung oleh banyak gedung-gedung tinggi. Atau kita merasa seolah-olah terbang terbawa angin ketika menyeberang jembatan layang atau berada di ketinggian tertentu dalam bangunan tinggi. Pada waktu berbeda, udara segar yang dibawa angin sangat kita perlukan pada kasus pertama. Sedang pada kasus kedua, angin yang kita terima terlalu berlebihan, bahkan bisa-bisa membahayakan.
Angin dan beban/gaya yang ditimbulkannya memang salah satu beban yang sangat diperhitungkan pada saat kita merencana ruang dan bangunan. Tak terkecuali faktor angin atau alam pada umumnya juga menjadi menjadi pertimbangan utama pada perencanaan sebuah fisik kota yang luas. Khusus untuk bangunan tinggi (skyscraper) angin adalah beban horisontal/mendatar yang benar-benar harus mendapat perhatian khusus dalam perhitungan awal oleh para perencana, selain beban tekan bumi pada bagian bawah bangunan. Semakin tinggi bangunan beban angin juga akan semakin besar beban yang akan diterima oleh kulit (building skin) maupun wajah (building facade) bangunan.
Angin akan membawa positif efek pada dinding yang langsung berkenaan dengannya, tetapi bisa berbalik pada dinding sebaliknya, berupa gerak membalik pusaran angin. Salah satu strategi untuk menyeleraskan dengan beban angin ini adalah dengan menghadirkan bentuk yang sesuai, misalnya bentuk mengecil pada bagian atas atau mengurangi banyak lekukan tegas pada kulit bangunan. Tentu saja lokasi lingkungan terbangun, dari bangunan tunggal sampai ruang-ruang kota itu, mempunyai karakter data angin yang berlainan (arah, kecepatan). Dari aspek local ini, kita bisa menggunakan basis data angin yang ada dan memanfaatkan perhitungan standar yang telah tersedia. Namun begitu efek anomali atau ketakbiasaan yang bisa terjadi pun memerlukan kesiapan lain pula, misalnya menaikkan angka konversi keamanannya.
Bentuk Aerodinamik Bangunan
Keselarasan bentuk untuk mengoptimalkan aliran udara/angin ini sudah banyak diterapkan pada kehidupan manusia, utamanya pada alat-alat olahraga sampai disain kendaraan. Faktor aerodinamik ini pun kembali menjadi perhatian pada perencanaan-perencanaan lingkungan binaan, terutama erat kaitannya dengan prinsip hidup selaras dengan lingkungan. Bentuk-bentuk aerodinamis bangunan pun lebih bisa dioptimalkan lagi dengan alat analisis bantu untuk optimalisasi bentuk semacam CFD (Computational Fluid Dynamics).
Sejak lama, antara lain Richard Buckminster Fuller (1895-1983) seorang arsitek sekaligus filsuf telah mengenalkan pada dunia tentang pentingnya design thinking, yang merupakan bagian integral pada kontrol lingkungan. Hasilnya bentuk-bentuk “standar” semacam bola atau setengah bola ditegaskan mempunyai “kearifan” pada alami pada alam. Ephemeralization adalah kritik Fuller yang mengindikasikan bahwa teknologi dewasa ini cenderung lebih “terpesona” dengan istilah-istilah tinggi dan menghasilkan berbagai macam bentuk aneh yang tak bertahan lama, dan cenderung meninggalkan teknologi ringan dan mudah yang terkadang malah sesuai dan multifungsi (salah satunya fungsi bangunan dan fungsi bagian integral penyelamatan lingkungan).
Gambar 1. Eksterior pavilion Amerika Serikat dengan bahan space frame pada World Expo Tahun 1967 di Montreal, Kanada, karya Wunminster Fuller yang mengambil bentuk dasar bola sebagai ungkapan berpikir sinergi atau synergetic thinking (pada lingkungan).
Kecenderungan Bangunan Pencakar Langit
Pada dua tahun akhir ini, di dalam disain bangunan pencakar langit kecenderungan kembali pada bentuk-bentuk dasar, bentukan intensif analisis laboratorium, kembali mencuat. Dua bangunan di dua kota yang berbeda di Eropa telah menjadi buktinya. Di London sejak 2 taun lalu (Mei 2004) telah berdiri bangunan berujud “kapsul raksasa” dengan tinggi 180 meter yang terdiri dari 34 lantai (dimulai pembangunannya pada tahun 1997). Disusul dengan kemunculan “kapsul raksasa” lain di kota Barcelona setinggi 142 meter (34 lantai) pada awal Juni tahun 2005 lalu (dibangun sejak 1999). Pencakar langit di London ini bernama bernama 30 St. Mary Axe sesuai nama lokasinya (banyak pula yang menyebutnya Swiss Re Tower) dirancang oleh Norman Foster, seorang arsitek futuristik dari Inggris. Sedang Torre Agbar atau Agbar Tower di Barcelona diarsiteki oleh Jean Nouvel, arsitek kondang berkedudukan di Perancis.
Meskipun mirip (seperti terlihat pada Gambar 2), keduanya mempunyai latar belakang konsep yang berlainan. 30 St. Mary Axe atau sering disebut “The Gherkin” karena penduduk London lebih senang memetaforakan bentuknya sebagai mentimun, adalah bangunan perkantoran yang bersifat tertutup. Sebaliknya, Tower Agbar atau “The Geyser” karena fungsinya sebagai kantor “Aguas de Barcelona” yakni pengelola utama air minum kota Barcelona, bersifat lebih terbuka bagi publik.
Gambar 2. “The Gherkin” atau Swiss Re Tower (kiri) dan “The Geyser” atau Agbar Tower (kanan) memiliki bentuk mirip yang “smooth” sebagai respon aerodinamisasi pada bangunan pencakar langit.
Isu-su pembangunan terkait lingkungan terakhir, semacam environment friendly building atau environmental sustainability turut menggiring keduanya sepaham untuk dihadirkan berbentuk mirip. Hasil pengujian di laboratorium mengatakan bentuk aerodinamik ini terbukti mampu mengalirkan udara luar secara baik, juga diklaim mampu meminimalkan beban angin pada struktur dan kulit bangunan, memungkinkan efisiensi struktur. Aliran arah belok angin pada bangunan bisa dimanfaatkan untuk ventilasi alami dalam bangunan, sedang aliran angin di dasar bangunan pun akan membantu lingkungan sekitar untuk tetap menerima keuntungan dari berdirinya sebuah bangunan pencakar langit ini.
Kedua bangunan ini kini menjadi landmark baru kota, bahkan “The Gherkin” dengan puliran futuristic pada kulit bangunannya mendapat pengakuan sebagai bangunan baru terbaik se-London. “The Geyser” pun akan menemani karya klasik Antonio Gaudi -La sagrada Familia- menjadi karya seni baru dengan gambaran pada facade-nya yang menarik dan artistik. Bagi lingkungannya, bentuk aerodinamik serta penyelesaian kulit bangunan keduanya diharapkan akan mampu mengurangi refleksi, meningkatkan transaransi, sekaligus memperluas penetrasi cahaya alam pada dasar bangunan, selain juga menghemat lahan dari pada bentuk segi empat biasanya. Kiranya, dalam pendekatan perencanaannya keduanya pun sepakat memilih pendekatan parametrik bagi optimalisasi pada fungsi-fungsi bangunan.
Aplikasi Lanjutan pada Kota
Meskipun masih dalam taraf awal pengimpletasiannya, kota-kota di dunia pun mempunyai kecenderungan memikirkan sebuah strategi yang mampu mengakrabi alam kembali. Tentunya mengembalikan fungsi kota pada daerah hijau baru merupakan strategi yang tak popular bahkan banyak dikecam. Pilihannya adalah optimalisasi bentukan atau morfologi kota yang mampu selaras dengan faktor sekitarnya. Seperti contoh awal yang sederhana di atas, bagaimana supaya angin bisa kembali mengalir lancar di tengah kota.
Gambar 3. Gambaran struktur sebuah kota dispersal atau acak (kiri) dan kota kompak (kanan). Perhatikan potongan vertikalnya di bawah (Sumber: Cities for a Small Country, 2000)
Seperti terlihat pada Gambar 3, strategi kota kompak (compact city) yang di dalamnya terdapat usaha untuk memusatkan fungsi kota di pusat kota dengan menggradasikan fungsi lahan makin ke tengah kota makin meninggikan densitas bangunannya, dinilai akan mampu menyeimbangkan garis aliran alami kembali (natural skyline). Secara bentukan, kota-kota tradisional Eropa telah membuktikan bentukan memusat ini. Breheny (1992) dalam bukunya juga mengutip pengalaman-pengalaman kota-kota Eropa dan hasil simulasi beberapa morfologi kota. Dengan ketinggian bangunan yang makin ke tengah makin tinggi dan diakhiri dengan sebuah ruang terbuka (open space) tepat di tengah kota, serta didukung dengan sirkulasi radial jalan-jalan antara pusat dan pinggir kota, aliran alami dalam kota dari angin sampai energi akan lebih optimal.
Referensi:
1. 30 St Mary Axe Tower, http://www.30stmaryaxe.com/home.asp
2. Agbar Tower, http://www.torreagbar.com/home.asp.
3. Baldwin, J. (1996), Bucky Works: Buckminster Fuller’s Ideas for Today, John Willey & Sons, New York.
4. Breheny, M., 1992, Sustainable Development and Urban Form, European Research in Regional Science 2, Pion, London.
5. Rogers, R., Power, A (2000), Cities for a Small Country, Faber and Faber Limited, London.
