Beberapa bangunan tampak
mempesona mewah, tinggi menjulang, atau menggunakan material-material super mahal, mempesona sesaat tapi tidak untuk dikenang. Sebagian kecil bangunan, meskipun tidak megah tak menjulang tinggi tapi mempunyai karakter kuat. Untuk para mahasiswa arsitektur tentu mempunyai daftar pendek bangunan-bangunan yang menjadi idola, seperti ABG punya daftar penyanyi idolanya. Bangunan ini masuk kedalam daftar “idola” saya karena keunikannya dalam penyelesaian masalah perancangan khususnya di bidang facade engineering. Pada proses perancangan bangunan ini, secara utuh memberikan referensi bagaimana sebuah konsep facade bangunan dikembangkan dari dasar teori yang begitu abstrak menjelma menjadi bangunan nyata. Dengan memanfaatkan, material, metode, bahkan sistem perancangan baru dengan perangkat lunak yang khusus diciptakan untuk bangunan ini.

Gambar 1 : National Aquatic Center malam hari

Membahas mengenai proses perancangan Water Cube, gagasan tradisional mengenai dinding, atap, kolom, bidang bukaan menjadi tidak relevan, tim perancangan di paksa memasuki wilayah baru dalam bidang konstruksi dan menemukan inovasi-inovasi yang bermanfaat untuk masa depan dunia arsitektur dan konstruksi. Tidak heran bila pada akhirnya proyek ini banyak menghasilkan penghargaan kelas dunia.

Sepintas sejarahnya

Nama resmi bangunan ini adalah Beijing National aquatic Center yang disiapkan untuk Olympiade musim panas 2008.Mempunyai nick name "Water Cube" bangunan ini merupakan hasil pemenang sayembara arsitektur dari 10 proposal lomba yang masuk diminangkan oleh arsitek PWT architects (Sebuah biro arsitek yang berpusat di Audtralia) dan ARUP Engineering group dan CSCEC (China State Construction Engineering Corporation)CCDI (China Construction Design International ). Gagasan dasar dari bangunan ini mempunyai simbolisasi yang kuat menggali dasar arsitektur Cina.

Asal muasal nama “Water Cube” berawal dari tahap awal sayembara arsitektural ini disusun konsep perancangannya. Ketika team perancangan arsitektural melakukan perhitungan mengenai luasan, untuk memenuhi kelengkapan fasilitas gedung ini, seluruh luas lahan harus dimanfaatkan. Di lain sisi bersebelahan dengan gedung tersebut akan berdiri juga gedung fasilitas Olympiade lain yang spektakuler, yang di rancang oleh Herzog dan Meuron dari Arup dengan desain curva dan berwarna merah yang lebih terkenal dengan nama “Bird’s nest”. Dan saat itu team desain secara gamblang dan disepakati bahwa aquatic center ini akan berbentuk kotak dan berwarna biru, maka istilah Water Cube” lahir.

Team yang terlibat

Konsorsium perancangan gedung ini dipimpin oleh China State Construction and Engineering Corporation, yang merupakan perusahaan konstruksi milik pemerintah Cina. Mempunyai reputasi Internasional dan masuk dalam daftar perusahaan Fortune 500.

PTW Architects dari Australia berparter dengan perusahaan lokal China State Construction International Shenzhen Design Consulting Co., Ltd. Mengembangkan konsep desain arsitektural. PTW Architects merupakan biro arsitektur dengan reputasi Internasional dengan banyak portofolio desain yang mendapat penghargaan internasional.

Dari segi Engineering, Ove Arup Engineering dari Australia berkonrtribusi dalam memecahkan masalah-masalah engineering yang kompleks dalam penyelesaian desain dan konstruksi, kantor Engineering ini mempunyai segudang reputasi Internasional yang dapat dibanggakan.

Dalam pelaksanaannya proyek ini dikelola oleh Three Gorges Corporation yang bertangung jawab terhadap managemen proyek pembangunan fasilitas olympiade ini.

Sebagai pemilik gedung adalah Beijing State-Owned Assets Management Co.(BJSAM) Yang mewakili Pemerintah Cina. BJSAM bertindak sebagai pemilik yang selanjutnya akan mengelola dan mengoperasikan gedung ini ketika telah selesai dibangun. Proses pembangunannya sendiri memakan waktu tiga tahun dimulai tahun 2003 dan diselesaikan tahun 2006, dengan total investasi sebesar 100 Juta US dolar. Setelah selesai pembangunan gedung dan fasilitas ini perlu mendapat pengesahan dari IOC dan FINA.

Konsep rancangan

Gedung ini terletak di kompleks Beijing Olympic Green, secara axial membentuk poros dengan National Stadium di bagian utara kota Beijing yang merupakan pusat poros, perletakan lokasi gedung ini memperkuat poros historis dari kota Beijing. Total luas area 62.950 M2 total luas lantai 65.000 – 80.000 m2 dengan area bawah tanah mencapai 15.000 m2.

Penggalian bentuk bentuk simbolis arsitektur Cina kuno muncul seiring gagasan tim untuk menghadirkan konsep gelembung sabun sebagai pendekatan bentuk dasar melambangkan air. Secara kontekstual kotak merupakan simbol unsur bumi saling melengkapi dengan bangunan stadion “Bird Nest” diseberangnya yang berbentuk dasar lingkaran yang merupakan simbol surga.

Gambar 2 : Tapak "Water Cube" bersebelahan dengan "Bird Nest".

Keunikan penyelesaian facade

Konsep struktural

Dalam proses perancangannya team dari PTW Architect menjelaskan bahwa mereka memulai dengan sebuah skema tentang apa yang akan dicapai melalui proses perancangan ini, hal ini akan memberikan arahan yang jelas terhadap sub-sub engineering lain yang terlibat. Dari proses ini mengasilkan rumusan bahwa sistem struktur yang akan mengakomodasi tuntutan bangunan ini adalah sebuah rumah kaca dengan efek cahaya natural menyebar, dan sebuah struktur besi space frame yang terisolasi dari eksterior dan interior kolam renang yang sifatnya sangat korosif. Dalam tahap ini material baru ETFE menjadi pilihan, selain sifatnya yang mampu menghemat material dan tidak memerlukan sub struktur untuk mendukungnya, bahkan mempunyai performa penghematan energi yang lebih baik dibandingkan kaca tunggal.

Tahap berikutnya memunculkan pertanyaan mendasar yang sangat penting, Bagaimana bentuk struktur danbagaimana pola kulitbangunan yang akan membungkusnya? Seluruh tim perancangan sepakat untuk menampilkan pembungkus bangunan dengan sebuah pola menerus baik untuk dinding dan atap. Tim perancangan sangat sadar bahwa untuk memenangkan kompetisi arsitektur ini memerlukan sebuah pendekatan yang unik dan diluar kosakata arsitektur yang telah umum. Tahap eksplorasi awal memunculkan pertanyaan penting : apakah tipologi bentuk yang mampu menutup bidang tiga dimensi selain bentuk umum prosaic triangular spaceframe yang telah umum di aplikasikan pada gedung-gedung.

Pencarian berbagai kemungkinan mengantarkan tim pada pendekatan geometri gelembung sabun yang memungkinkan mereka untuk menampilkan bentuk 3 demensi yang kelihatanya organik dan acak sementara disisi lain mempunyai keteraturan yang diperlukan untuk proses konstruksi dan produksi material secara efisien. Meskipun kelihatan begitu acak dan organik dari 4.000 gelembung material ETFE seluruh pola ini hanya terdiri dari 7 tipe berbeda untuk pola atap dan 15 tipe berbeda untuk dinding.

Gambar 3 : Bentuk geometri gelembung sabun yang menjadi ilham

Gambar 4 : Dasar bentuk struktur gelembung Weaire Phelan.

Gambar 5 : Konsep desain menggunakan pendekatan gelembung Weaire Phelan

Gambar 6 : Model yang dibuat untuk kompetisi

Gambar 7 : Sketsa studi “Water Cube” berperan sebagai greenhouse, menunjukkan rongga dengan sistem ventilasi.

Material ETFE

Penggunaan material ini merupakan sebuah experimen, karena penggunaan material baru ini menimbulkan isu-isu baru penting, yang membuat tim engineering perlu menyiapkan sejumlh tes dan percobaan untuk memastikan bahwa material ini akan cukup aman dan mampu bertahan dalam jangka lama. Sebuah kecemasan adalah bagaimana material ini akan berperilaku dalam menghadapi api.

ETFE atau Ethylen Tetrafluoro-Ethylene merupakan material yang kuat, plastis dan tahan lama, masih sejenis dengan material PTFE (Teflon). Bersifat meneruskan sinar UV dan membersihkan diri sendiri ketika diguyur hujan, seperti sifat teflon. Masing masing lempengan bantal ETFE tersebut dipompa sehingga tekanan internal udara didalamnya membuat plastik setebal 0.2 milimeter ini menjadi sebuah panel berbentuk gelembung yang mampu membentang sangat lebar, salah satu panel terbesar berjarak 9 meter.

Gambar 8 : Konsep detil facade

Gambar 9 : Cladding saat proses konstruksi.

Meskipun ETFE merupakan material baru yang sangat mengagumkan, tetapi sifatnya yang bisa terbakar, dan tidak tahan api menghadapi kendala ketika material inovatif ini akan digunakan dan berhadapan dengan peraturan lokal Cina. ARUP memcahkan masalah material ini dalam menghadapi kebakaran dengan membuat simulasi potensi skenario kebakaran dan konsekwensiya terhadap keselamatan. Salah satu sifat ETFE yang menguntungkan ketika berhadapan dengan api, material ini akan mengkerut menjauhi api, sehingga akan memberikan efek “self-Venting” dan memberikan jalan asap untuk keluar dari gedung.

Facade Engineering yang melaksanakan tugasnya

Mempelajari proses perancangan gedung ini dengan tim kelas internasional, memberikan sebuah pelajaran bahwa perencanaan gedung dalam hal ini facade bangunan merupakan hasil pemecahan masalah fungsi, estetika, keselamatan dan faktor-faktor perancangan yang sangat kompleks. Ketika sebuah gagasan dikembangkan ke arah dimana konsep-konsep, teori-teori, dan material-material baru di terapkan, disinilah proses rekayasa teknik (engineering) melaksanakan fungsi sebenarnya untuk menciptakan inovasi, dan menerapkan konsep-konsep dan teori-teori ilmiah kedalam aplikasi nyata.

Untuk kita diskusikan bersama apakah anda sebagai arsitek, engineer, konsultan, dan praktisi dunia konstruksi lainnya, mempunyai pengalaman dalam melaksanakan proyek dimana memaksa anda untuk memasuki wilayah tanpa peta, metode baru, material baru atau konsep baru yang belum pernah diterapkan, atau anda masih sibuk dengan pesanan yang melimpah dengan target waktu yang sangat ketat, sehingga anda “terpaksa” menggunakan “template” untuk perancangan anda, dan lebih parah lagi menggunakan metode perancangan “copy-paste”?