Bagaimana gedung pencakar langit tertinggi di dunia dibangun?
Pada akhir abad ke-20, perlombaan untuk membangun gedung pencakar langit tertinggi di dunia terhenti. Setiap pesaing baru hanya sedikit lebih tinggi dari yang sebelumnya, dan para arsitek kehabisan cara untuk melampaui upaya mereka sebelumnya. Tetapi pada tahun 2004 konstruksi dimulai pada gedung baru di Dubai, menjanjikan desain revolusioner yang akan mengerdilkan kompetisi.
Pada tahun 2009, Burj Khalifa setinggi 828 meter selesai dibangun, melampaui pemegang rekor sebelumnya lebih dari 60%. Jadi inovasi apa yang memungkinkan lompatan besar seperti itu? Untuk sebagian besar sejarah arsitektur, bahan bangunan yang berat menyulitkan bangunan tinggi untuk menopang beratnya sendiri. Untuk mengimbanginya, struktur yang lebih tinggi memiliki pasangan bata yang lebih lebar dan lebih tebal di bagian dasarnya, membuatnya jauh lebih mahal.
Kedatangan baja industri di awal abad ke-20 membantu bangunan menurunkan berat bangunan, dan membentang ke ketinggian yang jauh dari sebelumnya. Tetapi rangka baja membutuhkan tenaga kerja yang intensif untuk diproduksi, seringkali dalam kondisi kerja yang buruk. Dan ketika selesai, kisi-kisi tiga dimensi ini memakan banyak ruang di dalam bangunan. Pencakar langit baja yang tinggi juga memiliki permukaan yang lebih besar dan kurang padat, membuatnya rentan terhadap angin kencang.
Arsitek merancang berbagai tindakan pencegahan untuk mencegah goyangan dan kerusakan struktur pada bangunan pencakar langit, tetapi untuk meningkatkan ketinggian lebih jauh, para insinyur teknik sipil harus benar-benar memikirkan kembali bagaimana gedung-gedung tinggi dirancang. Mari ku kenalkan padamu bapak gedung pencakar langit modern yaitu Fazlur Rahman Khan. Insinyur Bangladesh-Amerika ini percaya bahwa struktur tinggi harus menahan beratnya di tempat yang terluas dan paling stabil yaitu di luar.
Dia mengusulkan ide untuk menukar kisi internal balok baja dengan rangka baja dan beton yang akan membuat bangunan lebih tahan terhadap angin sambil menggunakan bahan yang jauh lebih ringan. Khan mengembangkan ide ini menjadi apa yang dia sebut desain tubular. Bangunan-bangunan ini memiliki rangka baja eksterior yang disangga dengan beton dan dihubungkan dengan balok lantai horizontal. Bingkai berbentuk tabung terbukti unggul dalam menyerap dan mentransfer kekuatan angin ke fondasi bangunan. Dan karena dinding luar dapat menanggung sebagian besar beban, kolom pendukung internal dapat dilepas untuk memaksimalkan ruang.
Setelah tahun 1960-an, desain tabung menjadi standar industri. Filosofi baru ini memungkinkan pembangunan gedung pencakar langit yang lebih tinggi dan kokoh, termasuk banyak pemegang rekor gedung tertinggi di dunia. Tetapi merencanakan Burj Khalifa akan membutuhkan satu inovasi lagi. Pada tahun 2004, majikan lama mendiang Fazlur Khan, Skidmore, Owings & Merrill, menyelesaikan Tower Palace III di Korea Selatan. Bangunan ini mengambil desain exoskeleton Khan satu langkah lebih jauh, dengan kolom tengah didukung oleh tiga sayap yang menonjol. Berat masing-masing sayap membawa dua lainnya, sedangkan inti beton berat bertindak sebagai balok pendukung, yang juga menampung elevator dan infrastruktur mekanis bangunan.
Desain ini, yang disebut inti berbanir, memungkinkan seluruh struktur bekerja sebagai unit bantalan beban tunggal, mendukung 73 lantai bangunan. SOM (self organization Map) yakin inti yang ditopang dapat mendukung bangunan yang jauh lebih tinggi, dan mereka bertekad untuk melihat seberapa tinggi mereka dapat melanjutkan proyek berikutnya. Sebagai bangunan kedua yang menggunakan desain ini, Burj Khalifa memiliki 163 lantai yang belum pernah ada sebelumnya.
Untuk melawan kekuatan vertikal dan lateral yang monumental, desain secara strategis menempatkan area yang paling kuat dan menahan beban di mana angin juga paling kuat. Selain itu, tata letak berbentuk Y secara khusus dikalibrasi untuk meminimalkan kekuatan angin lokal. Setiap beberapa lantai, salah satu sayapnya sedikit menyusut, membentuk serangkaian kemunduran dalam pola searah jarum jam.
