Penggunaan Grasshopper untuk perancangan bentuk dengan struktur Gridshell dan konstruksi Mass Timber : objek studi Downland Gridshell

Abstract

Perkembangan teknologi dalam bidang arsitektur memudahkan proses penggambaran dan menghasilkan bentuk - bentuk baru yang lebih variatif. Perancangan bentuk yang lebih variatif ini memerlukan pertimbangan struktur dan konstruksi yang perhitungan dan validasi suatu struktur buildable atau tidaknya, bukan hal yang didalami arsitek. Arsitek memerlukan alat bantu berupa alat desain komputasional yang dapat membantu perancangan bentuk dan struktur secara logis. Dengan bantuan parametric modelling software Grasshopper dan plug-ins Karamba3D, arsitek dapat melakukan validasi pada sistem struktur yang dirancang melalui simulasi sebelum rancangannya diserahkan ke bidang keahlian lain. Bentuk – bentuk baru yang dipadukan dengan teknologi struktur dan konstruksi dikenal dengan arsitektur organik yang inspirasinya berasal dari alam.Kemunculan arsitektur organik memerlukan adanya sistem struktur dan konstruksi yang dapat menyesuaikan dengan kebutuhan rancangan. Gridshell sebagai sistem struktur yang dapat menunjang arsitektur organik belum banyak ditemui di Indonesia padahal memiliki potensi besar untuk bidang arsitektur. Struktur gridshell sebagai penunjang arsitektur organik memiliki potensi yaitu dapat menjadi struktur tiga dimensional yang kuat, ringan, dan efisien, serta memungkinkan bentuk dinamis karena fleksibilitasnya yang tinggi. Perkembangan teknologi juga mendorong munculnya inovasi baru dalam bidang material dan konstruksi salah satunya penemuan mass timber. Mass timber merupakan material yang lebih berkelanjutan daripada material konvensional seperti kayu konvensional, baja, dan beton. Penggunaan mass timber dapat mengurangi emisi karbon, efek rumah kaca, mengurangi polutan ke udara, serta limbah padat akibat proses kontruksi. Perancangan yang baik menggunakan konstruksi mass timber mampu menciptakan konstruksi yang tahan api dan tahan gempa. Sayangnya pengetahuan mengenai gridshell dan mass timber di Indonesia masih sangat terbatas. Penelitian dengan metode eksperimental dilakukan dengan pembelajaran mengenai struktur gridshell material mass timber dari preseden kemudian dilakukan pembuatan model dari objek studi Weald and Downland Gridshell yang dibuat dengan bentuk dasar dan bentuk aslinya kemudian disimulasikan dengan pendekatan komputasional dan mengacu pada syarat struktur yang kuat, kaku, dan stabil. Simulasi tersebut kemudian dianalisis. Dengan dilakukannya penelitian ini, diharapkan dapat membuka wawasan dan landasan penggunaan struktur gridshell maupun material mass timber di Indonesia dengan bantuan aplikasi parametrik sebagai pertimbangan membuat bentuk. Hasil penelitiannya berupa validasi Grasshopper dengan bantuan Karamba3D sebagai alat bantu perancangan bentuk dan struktur yang logis, bagaimana Grasshopper membantu arsitek dalam perancangan bentuk dengan sistem struktur gridshell dengan konstruksi mass timber, serta pengaruh dari modifikasi bentuk dengan terhadap displacement value atau kemungkinan terjadinya deformasi, axial stress atau beban aksial yang searah dengan member, utilization, serta dan momen lentur.