Integrasi struktur dan utilitas bangunan

Integrasi Struktur dan Sistem Utilitas Bangunan STRUKTUR BANGUNAN 1

Imagine yourself in the most fabulous building in the world.

Now take away the lighting, heating and ventilation, the lifts and escalators, acoustics, plumbing, power supply and energy management systems, the security and safety systems.

You are left in a cold, dark uninhabitable shell.

Building Services really do “bring buildings to life�.

Sistem Utilitas Bangunan

?

Kebutuhan desain:

•

• Tersembunyi dari pandangan Dapat diakses untuk maintenance

1. HVAC (heating, ventilation, air conditioning)

2. Jaringan listrik 3. Jaringan perpipaan (air bersih, air kotor, air hujan)

4. Sistem transportasi vertikal (tangga, eskalator, elevator, ramp)

Perlu penataan pada layout & integrasi dengan struktur bangunan

Sistem struktur utilitas •

• • •

Distribusi horizontal

•

Distribusi vertikal

1.

2.

3.

4.

HVAC Jaringan listrik Jaringan perpipaan Sistem transportasi vertikal

• •

proses: • Menyaring udara • Menghangatkan/ mendinginkan udara • Menghangatkan/ mendinginkan air • Menyimpan & membakar bahan bakar • Mengeluarkan gas dan asap • Mengontrol dan mendistribusikan listrik

Sistem di bawah struktur Sistem melalui struktur Sistem di atas struktur

Shaft Inti bangunan/ core

input: • Udara • Air • Listrik • Bahan bakar

Sistem Utilitas Bangunan

Sistem utilitas bangunan Distribusi air bersih •

Dengan menggunakan tekanan

•

Untuk bangunan ≤ 6 lantai, distribusi air bisa tanpa pompa

•

Untuk bangunan > 6 lantai, air harus dipompa ke tangki atap lalu didistribusikan secara gravitasi

•

Pipa air bersih berukuran kecil sehingga mudah ditanam dalam dinding

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

Sistem utilitas bangunan Jaringan pemipaan air kotor •

Tujuan: secepat mungkin mengalirkan limbah & air buangan

•

Ukuran pipa air kotor > pipa air bersih

•

Pipa air kotor horizontal dibuat dengan kemiringan: 1: 100 untuk pipa diameter ≤ 3” (7.5 cm) 1: 50 untuk pipa diameter > 3” (7.5 cm)

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

Sistem utilitas bangunan Jaringan pemadam kebakaran •

Pipa di dalam atau di bawah plafon

•

2 sistem sprinkler: 1. Sistem pipa basah (pipa terisi air sepanjang waktu) 2. Sistem pipa kering (pipa terisi udara bertekanan yang akan digantikan oleh air saat kebakaran)

•

Tekanan di dalam pipa dapat ditimbulkan oleh: 1. Jaringan air kota 2. Mobil pemadam kebakaran 3. Pompa kebakaran 4. Tangki air atap

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

Sistem utilitas bangunan

PLN

Jaringan listrik •

Meteran listrik

PLN (listrik tegangan tinggi) ďƒ transformator ďƒ hunian (pemakaian)

trafo

grounding

sekering

panel

distribusi

Sistem utilitas bangunan Jaringan listrik

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

Sistem utilitas bangunan

Cooling tower

Cerobong asap boiler

HVAC

Air handling unit (AHU) chiller boiler

Sistem utilitas bangunan Sistem HVAC All–air HVAC system

All–water HVAC system

Air–water HVAC system

Package HVAC system

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

https://tropicalarchitectblog.wordpress.com/2016/08/08/utilitas-bangunan-umum-sederhana-rusunawa/

Sistem Distribusi Vertikal

Sistem distribusi vertikal Shaft pemipaan (plumbing chases) Lebar 30.5 cm untuk shaft pipa single-loaded

Lebar 45.5 cm untuk shaft pipa double-loaded

Sistem distribusi vertikal Inti bangunan / core Pada bangunan bertingkat rendah, posisi shaft dapat disebar sesuai dimana diperlukan Pada bangunan tinggi, sistem utilitas sering terkumpul pada titik tertentu membentuk satu/beberapa core Karena core menerus secara vertikal dan memiliki konstruksi tahan api, core dapat sekaligus berfungsi sebagai: • Shear wall ďƒ menahan gaya lateral • Bearing wall ďƒ menahan gaya gravitasi

Sistem distribusi vertikal Posisi Inti bangunan / core tengah

+ Rentable area bebas halangan

tepi

terpisah

+ Rentable area lebih bebas halangan

+ Rentable area lebih bebas halangan

- Menghalangi sinar matahari di salah satu sisi

- Jarak area servis jauh - Tidak berfungsi sebagai shear wall/ penahan gaya lateral

kedua ujung

+ Jarak area servis dekat + Berfungsi efektif sebagai shear wall/ penahan gaya lateral - Tatanan ruang sisa kurang fleksibel

Sistem distribusi vertikal Posisi Inti bangunan / core core di beberapa lokasi

Sistem Distribusi Horizontal

Sistem distribusi horizontal

• Sistem di bawah struktur • Sistem melalui struktur • Sistem di atas struktur

• Lantai • Ceiling • Rangka/ Balok Mempengaruhi ketinggian floor to floor ruangan

Sistem distribusi horizontal Perletakan jaringan utilitas pada umumnya

Perletakan jaringan utilitas dengan interstitial space

Sistem distribusi horizontal 1. Sistem di atas struktur Dilakukan jika: • Diperlukan aksesibilitas tinggi untuk utilitas • Diperlukan layout yang fleksibel • Struktur langit-langit ingin diekspos Umumnya digunakan di kantor, rumah sakit, laboratorium, studio TV dan IT center Ducting exhaust HVAC tetap di atas

Sistem distribusi horizontal 1. Sistem di atas struktur • Panel lantai bisa dilepas-pasang. • Ukuran panel umumnya persegi 60x60 cm, material baja/aluminium, kayu yang dibungkus baja/aluminium, beton ringan. • Ketinggian pedestal umumnya 20-80 cm.

Sistem distribusi horizontal 2. Sistem melalui struktur Jika struktur cukup tebal dan terdapat rongga pada struktur.

Dimungkinkan melalui bukaan pada beberapa bagian struktur: • truss baja & kayu, • sela-sela balok, • sela-sela dek baja

Sistem distribusi horizontal 2. Sistem melalui struktur

Castellated beam

Sistem distribusi horizontal 3. Sistem di bawah struktur Umumnya jaringan utilitas tertutup oleh plafon gantung.

Untuk meminimalisir ketinggian floor-to floor, sistem ini digunakan hanya jika struktur tidak terlalu tebal, misalnya slab dan plat datar.

Pada perencanaan, sediakan Âą 50 cm di bawah struktur untuk utilitas

Sistem distribusi horizontal 3. Sistem di bawah struktur

Untuk efisiensi, perlu diatur layer perletakan jaringan utilitas. • Ducting utama HVAC sejajar girder/ balok induk • Ducting sekunder bisa melintang di bawah balok induk • Layer paling bawah untuk jaringan pencahayaan dan sprinkler.

Strategi Integrasi

Strategi integrasi Plat dan slab datar (flat plates and slab)

Plat datar (flat plates)

Slab datar (flat slab)

Strategi integrasi Plat dan slab datar (flat plates and slab) Karena area bawah struktur bebas halangan, pengaturan jaringan utilitas lebih fleksibel.

Perletakan shaft vertikal sebaiknya tepat di tengah plat (1/3 bagian plat) Jika shaft harus diletakkan di antara kolom, perlu ditambahkan bearing wall.

Strategi integrasi Slab beton satu arah (one way slab)

Strategi integrasi Slab beton satu arah (one way slab) Utilitas umumnya berada di bawah balok. • Ducting utama HVAC sejajar girder/ balok induk • Ducting sekunder bisa melintang di bawah balok induk • Layer paling bawah untuk jaringan pencahayaan dan sprinkler.

Jika shaft harus diletakkan di antara kolom, perlu ditambahkan bearing wall.

Strategi integrasi Joist slab dan waffle slab

Waffle slab

Slab balok silang (joist slab)

Strategi integrasi Joist slab dan waffle slab

Utilitas umumnya berada di bawah joist/waffle slab.

Jika ingin mengekspos struktur, utilitas dapat diletakkan di atas slab.

Posisi shaft vertikal disesuaikan dengan grid joist/waffle slab.

Jaringan utilitas tidak boleh melubangi slab.

Strategi integrasi Slab beton precast (precast concrete slab)

Precast hollow core slab

Precast concrete slab

Strategi integrasi Slab beton precast (precast concrete slab) Utilitas umumnya berada di bawah balok.

Lubang pada slab precast dapat digunakan untuk jaringan utilitas listrik.

Strategi integrasi

Struktur rangka baja (Structural steel framing)

Strategi integrasi Struktur rangka baja (Structural steel framing)

Balok induk & balok anak dilas jadi satu, maka utilitas berada di bawahnya Balok induk di bawah balok anak, utilitas dapat lewat di atas balok induk.

Mengurangi ketinggian efektif lantai.

Strategi integrasi Balok baja rangka terbuka (open web steel joist)

Strategi integrasi Balok baja rangka terbuka (open web steel joist)

Memungkinkan jaringan utilitas melalui sela-sela atau paralel dengan rangka.