Pengarang: Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt | 29 Februari, 2024

PENGENALAN

Secara umumnya, bata, konkrit, keluli, kaca, and kayu adalah bahan binaan yang sering digunakan dalam pembinaan bangunan. Bata menyediakan ketahanan dan bersifat serba guna, manakala konkrit menyediakan kekuatan dan kelenturan. Keluli menyediakan sokongan struktur dan kestabilan, manakala kaca memberikan ketelusan and estetika. Kayu pula merupakan bahan yang mudah disesuaikan serta boleh diperbaharui. Secara ringkasnya, setiap bahan binaan mempunyai ciri-ciri tersendiri yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai tujuan pembinaan.

BATA PASIR

Bata pasir adalah sejenis bata yang diperbuat daripada pasir, kapur dan air. Bata pasir dihasilkan melalui proses pemampatan campuran pasir, kapur dan bahan tambahan ke dalam acuan dan kemudian diawetkan dalam sebuah autoklaf. Bata pasir didedahkan kepada wap bertekanan tinggi semasa proses autoklaf yang akan meningkatkan kekuatan tegangan dan ketahanannya. Dengan ciri-ciri unik tersebut, bata pasir kebiasaannya digunakan dalam sektor pembinaan secara meluas[1].

Bata pasir penting untuk membina dinding dan asas yang kukuh, sama ada untuk struktur kediaman atau kompleks komersial. Bahan ini juga sesuai digunakan pada pembangunan industri, meningkatkan daya tahan dan kekuatan kilang serta gudang. Tambahan pula, dalam projek infrastruktur seperti jambatan dan terowong, penggunaan bata pasir dapat memastikan ketahanan dan kestabilan struktur agar tahan lebih lama. Ciri-ciri tahan api pada bahan ini juga meningkatkan daya tarikannya, menjadikannya penting dalam pembinaan bangunan yang selamat dan tahan lama. Ketahanan dan kebolehpercayaan adalah ciri utama bata pasir yang menjadikannya penting dalam banyak aplikasi dalam sektor pembinaan pada masa kini.

BATA TANAH LIAT

Sebaliknya, dapat dilihat kualiti kerja yang kemas pada bata tanah liat, dikenali melalui tradisi dan daya tarikan yang kekal sepanjang zaman. Batu-bata ini dibuat daripada tanah liat semula jadi, dibakar dengan teliti serta telah digunakan secara meluas dalam pembinaan untuk beberapa generasi. Tekstur asli bata tanah liat yang berwarna merah klasik ini memberi kehangatan kepada mana-mana struktur [2].

Bata tanah liat sangat mudah diadaptasi dan menyumbang kepada sentuhan selesa yang hangat pada dinding bangunan kediaman. Ia dapat memastikan ketahanan struktur bangunan dan daya tarikan estetika dengan menyediakan asas yang kukuh. Penggunaan batu-bata ini dalam projek pemulihan boleh memberi nafas baru kepada struktur lama sambil mengekalkan ciri-ciri asalnya. Selain itu, bata tanah liat digunakan secara meluas dalam projek landskap untuk membina laluan dan dinding penahan kerana ia menggabungkan nilai estetika dan fungsi. Disebabkan ketahanannya, bata tanah liat merupakan pilihan yang digemari untuk pelbagai aplikasi dalam pembinaan.

PERBANDINGAN ANTARA BATA PASIR DENGAN BATA TANAH LIAT

1. Kos
   Secara umumnya, bata tanah liat cenderung lebih mahal daripada bata pasir. Bata tanah liat daripada tanah liat semula jadi, yang memerlukan pemprosesan yang lama dan pembakarannya dilakukan di dalam tanur, menjadikannya lebih mahal. Dari sudut lain, bata pasir diperbuat daripada campuran pasir dan simen, yang merupakan proses pengilangan yang lebih mudah dan murah. Oleh itu, bata pasir selalunya lebih rendah dari segi kos untuk projek pembinaan berbanding bata tanah liat.
   
   
2. Ketahanan Terhadap Beban Impak
   Bata tanah liat dan bata pasir boleh menunjukkan sifat ketahanan yang hampir sama terhadap beban impak bergantung kepada komposisi dan kaedah pembuatan mereka. Kedua-dua jenis bata dihasilkan untuk menahan impak dengan berkesan, bergantung kepada faktor seperti bahan tambahan dan teknik pengeluaran yang memainkan peranan.
   
   
3. Ketahanan Terhadap Beban Mampatan
   Bata tanah liat boleh menahan beban mampatan dengan lebih baik berbanding bata pasir disebabkan oleh struktur yang padat dan kukuh, hasil daripada proses pembakaran pada suhu tinggi semasa pembuatan. Proses vitrifikasi meningkatkan kekuatan bata tanah liat, menjadikan bata tanah liat lebih tahan terhadap daya mampatan. Sebaliknya, bata pasir, biasanya kurang padat, akan menunjukkan ketahanan yang lebih rendah terhadap mampatan. Ciri-ciri asli bata tanah liat menjadikan ianya lebih digemari untuk aplikasi yang memerlukan kekuatan dan kebolehan yang tahan lebih lama dalam menghadapi beban mampatan.
   
   
4. Penyerapan Air
   Bata tanah liat memiliki kadar penyerapan air yang lebih rendah berbanding bata pasir. Bata tanah liat mempunyai struktur yang lebih padat dan kurang berliang, yang mampu meminimakan penyerapan air. Sebaliknya, bata pasir mungkin mempunyai porositi yang lebih tinggi, menjadikannya lebih cenderung untuk menyerap air. Kadar penyerapan air yang lebih rendah pada bata tanah liat merupakan ciri yang digemari terutamanya dalam aplikasi di mana ketahanan terhadap kelembapan adalah penting untuk memelihara kekuatan struktur dan ketahanan bahan tersebut.
   
   
5. Penebatan Haba
   Biasanya, bata tanah liat menunjukkan sifat penebatan haba yang lebih unggul berbanding bata pasir. Proses pembakaran yang digunakan dalam proses pembuatan bata tanah liat menghasilkan struktur yang lebih padat dan kurang berliang, menyumbang kepada kekonduksian haba yang lebih rendah. Komposisi yang lebih padat ini membantu mengurangkan pemindahan haba (heat transfer) melalui bahan, menjadikan bata tanah liat lebih berkesan sebagai penebat haba.
   
   
6. Penebatan Bunyi
   Bata pasir mempunyai penebatan bunyi yang lebih baik daripada bata tanah liat. Porositi dalam bata pasir adalah sangat penting untuk menebat bunyi kerana ia mempengaruhi keupayaan bahan untuk menyerap dan meredam gelombang bunyi. Bata dengan porositi yang tinggi, dicapai melalui zarah pasir yang teragih dengan baik, meningkatkan penebatan bunyi. Semakin tinggi porositinya, semakin berkesan bata dalam penebatan bunyi dengan melesapkan dan mencegah penembusan bunyi. Keporosan ini mengurangkan transmisi bunyi, menjadikan bata pasir komponen bernilai dalam mencipta struktur dengan keupayaan penebat bunyi yang lebih baik.

KESIMPULAN

Kesimpulannya, bata pasir dan bata tanah liat masing-masing mempunyai ciri-ciri unik tersendiri, dan pemilihannya bergantung kepada keperluan pembinaan tertentu yang akan dipilih. Bata pasir adalah padat dan konsisten, manakala bata tanah liat mempunyai estetika purba. Pilihan bergantung kepada ciri-ciri, termasuklah keperluan projek, estetika dan bajet. Dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan bata yang berbeza, pengguna dapat memilih bata yang sesuai untuk pembinaan bangunan, memastikan hasil yang tahan lama dan cantik.

Sila tonton video kami di https://youtu.be/1QRGUwNsEl4 untuk mendapatkan pandangan mengenai perbandingan antara Bata Pasir dan Bata Tanah Liat.

Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt
CEO/ Pengasas
IPM Group

Pengarang: Simon LOW | 31 Januari, 2024

PENGENALAN

Kecacatan bangunan selalu menjadi kebimbangan yang serius dalam industri pembinaan. Secara umumnya, kecacatan bangunan merujuk kepada kekurangan dalam proses pembinaan yang mengakibatkan bangunan tidak dapat siap seperti yang diharapkan [1]. Jika ia tidak dirawat, ia boleh menjejaskan struktur bangunan dan nilai estetika. Kebanyakan kecacatan bangunan biasanya ditemui lama selepas projek selesai. Tidak kira sama ada kecacatan bangunan itu kecil atau besar, menguruskan kecacatan itu mungkin memerlukan kos yang tinggi dan memakan masa.

Kecacatan bangunan merupakan masalah kebiasaan yang berlaku pada masa kini disebabkan oleh faktor seperti mutu kerja yang lemah, kualiti bahan binaan yang rendah, keadaan iklim atau masalah reka bentuk. Pemilik rumah perlu mengetahui beberapa pengetahuan asas untuk mengenal pasti kecacatan bangunan supaya kecacatan bangunan dapat diperbaiki sebelum terlambat.

KECACATAN BANGUNAN

1. Jubin timbul
   
   

   Masalah yang dikenali sebagai “tiles popping” berlaku apabila jubin lantai mula menolak antara satu sama lain dan akhirnya menyebabkan jubin lantai ‘tImbul’ dari tempat asalnya. Kecacatan ini boleh berlaku pada semua jenis jubin yang termasuk jubin seramik, jubin marmar, jubin granit, dan sebagainya. Beberapa faktor biasa yang boleh menyebabkan jubin pecah adalah kerana pembersihan yang tidak sempurna sebelum memasang jubin, kekurangan jarak sambungan antara jubin, beban yang dikenakan ke atas jubin, berkualiti rendah atau kurang pelekat. , dan perubahan suhu secara mendadak. Selain itu, apabila jubin terlalu lama, fleksibilitinya berkurang mungkin disebabkan oleh trafik kaki yang tinggi atau terlalu banyak menggunakan agen pembersih. Jubin akhirnya tersembul keluar, pecah atau bengkok, sekali gus menyebabkan lantai tidak rata. Apabila jubin tercabut dan meletus tanpa amaran, ia boleh mendatangkan bahaya kepada penghuninya.

2. Isu kalis air

   
   Kalis air merupakan proses membuat struktur kedap air atau kalis air. Ia boleh dilakukan dengan menggunakan membran fizikal pada permukaan luaran atau dalaman struktur untuk mengelakkan air daripada menembusi ke dalamnya. Beberapa bahan kalis air biasa ialah poliuretana, salutan bersimen, getah EPDM, dan membran kalis air PVC [2]. Punca utama kegagalan kalis air termasuk pemasangan membran kalis air yang tidak betul, menebuk membran kalis air selepas pemasangan, luluhawa dan pemilihan produk kalis air yang salah. Kegagalan kalis air boleh menyebabkan resapan air di mana ia akan mempercepatkan lagi kemerosotan struktur bangunan akibat pengumpulan lembapan. Oleh itu, pemeriksaan berkala adalah penting supaya pemulihan sistem kalis air dapat dilakukan sebelum ia menjadi masalah besar.

3. Isu elektrik

   
   Apabila rumah semakin berusia, tentunya akan ada masalah elektrik seperti lampu malap, lampu terlebih kuasa, kekerapan terputus bekalan elektrik dan soket yang panas. Memandangkan sesetengah rumah dibina sebelum banyak alat dan perkakas moden dicipta, permintaan tenaga yang meningkat boleh membebankan sistem elektrik yang terdahulu , jadi, ia akan mengakibatkan kebakaran atau renjatan elektrik. Selain itu, boleh terjadi kejadian kecacatan elektrik seperti pemasangan pendawaian dan panel elektrik yang tidak betul. Sebagai contoh, sesetengah pendawaian yang tidak dibalut dengan betul, atau penggunaan unit elektrik yang tidak serasi boleh mengakibatkan terputus bekalan elektrik yang berpotensi menyebabkan kejadian kebakaran yang berbahaya.

4. Kemerosatan biologi

   
   Satu lagi kecacatan bangunan yang membawa bencana ialah kemerosotan biologi yang disebabkan oleh organisma hidup. Contohnya, tikus, lipas, anai-anai, nyamuk, dan kulat. Masalah kulat pada kayu yang lembap boleh menyebabkan perubahan warna dan pereputan kayu. Kebanyakan perosak boleh menyebarkan virus dan menjadi punca penyakit kepada penghuni bangunan. Di antara semua perosak isi rumah, anai-anai merupakan haiwan perosak paling teruk kerana ia boleh memusnahkan hampir semua benda termasuk bahan yang diperbuat daripada kayu, gentian, dan juga bahan sintetik yang tidak terlalu keras atau menghalau. Bahan binaan seperti tiang, bingkai tingkap dan pintu, tupang bumbung, dan penutup lantai yang diperbuat daripada kayu mudah terdedah kepada serangan anai-anai. Ia boleh mengakibatkan kerosakan pada kecantikan dan kerosakan struktur kerana anai-anai akan merosakkan keadaan kayu.

5. Retakan

   
   Keretakan dalam bangunan boleh dikelaskan kepada rekahan struktur dan rekahan bukan struktur. Yang pertama menimbulkan ancaman kepada integriti dan kestabilan struktur bangunan manakala yang kedua tidak. Retakan bukan struktur termasuk di sekeliling bukaan seperti pintu dan tingkap. Keretakan jenis ini boleh dibaiki dengan mudah dengan menggunakan mortar pembaikan dan jerat dawai. Keretakan struktur biasanya ditemui pada rasuk, tiang dan dinding di mana rekahan ini boleh disebabkan oleh pemendapan tanah, pergerakan struktur bangunan yang berlebihan, beban lampau yang serius, atau daya luaran lain yang dikenakan ke atasnya. Keretakan struktur boleh mempercepatkan proses kematangan bangunan dan mengurangkan keupayaan struktur untuk menampung bebanan dan meningkatkan risiko keruntuhan. Jika keretakan dapat dikesan, pelan pemantauan hendaklah dilakukan dengan segera.

6. Pemendapan asas bangunan

   
   Pemendapan asas adalah apabila tanah yang menyokong asas beralih atau tenggelam ke dalam bumi, menjejaskan integriti struktur bangunan. Punca biasa masalah pemendapan asas ialah pengukuhan tanah, perubahan dalam kelembapan tanah, tanah yang kurang padat dan getaran daripada aktiviti seismik atau lalu lintas jalan yang berdekatan. Pemendapan asas boleh dikategorikan kepada pemendapan seragam dan berbeza. Pemendapan seragam berlaku apabila asas bangunan mendap pada kadar yang sama di semua bahagian, dan ia biasanya menyebabkan kesan kecil atau tiada kesan langsung pada struktur. Tidak seperti pemendapan seragam, pemendapan tidak seragamberlaku akibat pergerakan tanah yang tidak seragam di mana ia menyebabkan pemendapan asas tidak rata dengan struktur. Secara fakta, pemendapan tidak seragam menyebabkan kerosakan yang lebih teruk pada bangunan daripada pemendapan seragam. Ricih tambahan, tekanan lenturan, dan kilasan pada bahagian struktur akibat pemendapan pembezaan boleh menyebabkan keretakan dan kecondongan struktur.

7. Kebocoran bumbung

   
   Bumbung bertindak sebagai perlindungan cuaca untuk struktur bangunan dan ancaman terbesar kepada bumbung ialah kebocoran. Kebocoran bumbung biasanya disebabkan oleh jubin bumbung yang teralih atau rosak yang disebabkan oleh angin kencang dan ribut kencang, pemasangan lapisan bawah yang tidak betul serta kalis air yang lemah. Beberapa jenis bumbung kebiasaan ialah bumbung rata, bumbung gable, dan bumbung pinggul. Air yang masuk dari bumbung boleh menjejaskan integriti struktur bangunan. Sebagai contoh, air yang meresap ke dalam bumbung rata papak konkrit akan menyebabkan kakisan tetulang. Kebocoran pada bumbung juga boleh menyebabkan siling dan dinding menjadi berlumuran yang menggalakkan pertumbuhan kulat. Pemeriksaan berkala adalah perlindungan terbaik daripada kebocoran bumbung sebelum ia menjadi semakin merosakkan dan memerlukan kos yang tinggi.

8. Isu sistem perpaipan

   
   Isu sistem perpaipan mungkin disebabkan oleh lekapan yang sudah lama , haus dan lusuh biasa pada peralatan paip, atau sistem penyelenggaraan yang lemah. Tandas lembap, paip bocor, pemanas air rosak, sandaran sistem pembetung dan saliran tersumbat merupakan beberapa masalah paip yang kebiasaannya berlaku. Kesan daripada kebocoran dalam paip termasuklah kelembapan di dinding sekeliling. Kelembapan boleh menggalakkan serangan kulat yang boleh merosakkan struktur konkrit dan melemahkan kekuatannya. Apabila longkang tersumbat dan air mula berkumpul, ia menjadi tempat pembiakan serangga dan bakteria yang boleh membawa penyakit. Ia juga akan menyebabkan pengeluaran bau busuk masuk ke dalam rumah.

9. Masalah kemasan dinding

   
   Kebanyakan kemasan bangunan adalah cat dan plaster. Perkara biasa untuk melihat cat mengelupas akibat pendedahan kepada cahaya mataharidan air hujan yang kerap, atau permukaan plaster yang beralun akibat mutu kerja yang kurang baik. Satu lagi masalah kemasan dinding ialah pengembangan ( cairan putih) yang boleh dilihat pada permukaan dinding. Ini disebabkan oleh tindak balas kimia antara bahan dinding dan kandungan lembapan yang tinggi pada dinding semasa proses mengecat. Walaupun masalah kemasan dinding ini tidak membawa sebarang kebimbangan struktur kepada bangunan, ia akan menjejaskan nilai estetika, menjadikan bangunan kelihatan usang dan tidak bermaya.

10. Kakisan keluli bertetulang

    
    Kakisan keluli bertetulang adalah salah satu kecacatan bangunan utama yang menyebabkan kemerosotan struktur konkrit bertetulang. Hakisan boleh menyebabkan keretakan yang berlebih-lebihan, pelekangan dan kehilangan luas keratan rentas keluli tetulang. Dalam keadaan yang lebih serius, ia boleh menyebabkan penutup konkrit renggang menjadi teruk yang boleh mengakibatkan bangunan runtuh akibat kehilangan ikatan antara konkrit dan tetulang yang menghakis. Semua ini boleh menjejaskan kekuatan dan kemuluran struktur konkrit bertetulang serta prestasi keselamatan dan kebolehservisannya. Kejadian kecacatan bangunan ini adalah tinggi di bangunan berhampiran pantai di mana kelembapan dan pendedahan klorin adalah tinggi. Oleh itu, pemahaman asas tentang teknologi dan penyelenggaraan kakisan adalah perlu untuk memastikan kebolehgunaan bangunan.

KESIMPULAN

Kecacatan bangunan biasa yang dinyatakan di atas boleh mempengaruhi kehidupan kita. Tidak ada bangunan yang kebal terhadap kecacatan, tanpa mengira usianya. Kecacatan dalam elemen bangunan biasanya sukar difahami dengan mata kasar, oleh itu ia sering diabaikan. Kegagalan untuk memerhatikan dan menanganinya dengan penyelesaian yang sewajarnya akan mengakibatkan keadaan bertambah buruk yang boleh membahayakan penghuni dan orang ramai. Oleh itu, penyelenggaraan bangunan adalah penting untuk memastikan kestabilan bangunan dan prestasi kebolehkhidmatan.

Pengarang: Ir. Dr.Justin LAI Woon Fatt | 28 Disember, 2023

Artikel ini bertujuan untuk meneroka dan membandingkan secara menyeluruh antara papak tanah terampai dan papak tanah tidak terampai, yang merupakan antara sistem lantai yang paling kerap digunakan dalam pembinaan bangunan.

Papak Tanah Terampai (Suspended Ground Slab):

Papak tanah terampai ialah sistem lantai yang disokong oleh elemen struktur yang disambungkan seperti tiang, rasuk dan dinding untuk memindahkan beban. Oleh sebab pemindahan beban papak bergantung sepenuhnya pada elemen penyokong, adalah penting untuk menganalisis jenis beban (beban mati & beban hidup), pemindahan beban (sehala atau dua hala), dan kapasiti galas beban penyokong. elemen bagi memastikan keselamatan struktur, ketahanan, dan mengelakkan beban lampau [1].

Papak Tanah Tidak Terampai (Non-suspended Ground Slab):

Sebaliknya, papak tanah tidak terampai ialah sistem lantai yang dituang terus di atas tanah, atau lebih dikenali sebagai “slab-on-grade”. Papak tidak terampai adalah bagus kerana ia memberi penyelesaian yang praktikal dan kos efektif dalam pembinaan bangunan. Ia juga menyediakan akses mudah serta pengagihan beban yang cekap kerana papak ini terletak di atas tanah [2].

Lapisan subgred mesti dipadatkan dengan baik dan mempunyai kapasiti galas yang mencukupi untuk menyokong berat papak dan sebarang beban yang dijangkakan tanpa pemendapan yang berlebihan [3].

APLIKASI

Papak tanah terampai:

Papak terampai amat sesuai digunakan untuk kawasan yang berisiko banjir kerana ia menaikkan struktur melebihi paras banjir [4]. Papak terampai sering digunakan oleh arkitek untuk mencapai reka bentuk seni bina yang unik dan menyenangkan. Dalam kes di mana tapak pembinaan mempunyai rupa bumi yang tidak rata atau landai, papak yang digantung menyediakan asas yang rata dan stabil, sekali gus mengurangkan keperluan untuk kerja tanah yang meluas.

Papak terampai juga boleh dituang terus ke atas tanah sekiranya kapasiti galas tanah tidak memuaskan, dan projek itu tidak memerlukan jurang antara tanah dan papak.

Papak tanah tidak terampai:

Papak tidak terampai boleh digunakan dalam pelbagai industri. Mereka menyediakan pilihan asas yang kos efektif dalam pelbagai saiz dalam konteks bangunan kediaman. Papak ini penting dalam bangunan komersial dan perindustrian kerana ia mampu memberikan sokongan yang stabil kepada jentera besar dan beban di kilang dan gudang [5]. Dalam konteks bangunan dan institusi awam, seperti sekolah dan hospital, papak tanah tidak terampai memastikan kebolehcapaian dan kebolehsuaian kepada pelbagai keperluan.

PROSES PEMBINAAN

Papak tanah terampai:

Papak tanah terampai memerlukan acuan (formwork) didirikan di sekeliling perimeter papak. Tetulang papak terampai dipasang dan disambungkan kepada tetulang rasuk bagi tujuan pemindahan beban. Oleh itu, rasuk dan papak akan dituangkan sekaligus untuk memastikan integriti struktur. Papak tanah terampai memerlukan dua lapisan BRC untuk mengawal lebar rekahan dan meningkatkan kapasiti beban [6].

Papak tanah tidak terampai:

Papak tanah tidak terampai dituangkan secara berasingan daripada rasuk tanah. Pemadatan lapisan asas keras (subbase) dan lapisan subgred amat penting bagi membentuk asas yang kukuh. Tetulang papak tanah tidak terampai tidak disambungkan kepada mana-mana elemen struktur lain kerana ia hanya memerlukan subgred untuk membawa bebannya.

Papak tanah tidak terampai biasanya hanya memerlukan satu lapisan BRC kerana papak adalah galas tanah dan tidak akan ada momen lentur pada penyokong (rasuk). Dalam keadaan tertentu di mana papak membawa beban yang lebih berat, lapisan berganda BRC perlu dipasang kerana ia meningkatkan kekuatan lentur atau lentur papak [6].

Pemasangan sambungan pengembangan adalah penting untuk papak tanah tidak terampai kerana ia menampung pergerakan konkrit yang disebabkan oleh turun naik suhu dan faktor lain, mencegah keretakan, serta membantu mengekalkan integriti struktur dan penampilan papak dalam jangka masa panjang [7].

KESIMPULAN

Kesimpulannya, papak tanah tidak terampai dan papak tanah terampai masing-masing menawarkan kelebihan tersendiri dalam pembinaan. Papak tanah terampai menawarkan prestasi struktur yang lebih baik manakala papak tanah tidak terampai menyediakan asas-aras tanah yang kos efektif. Pemilihan jenis papak bergantung pada keperluan projek dengan mengambil kira keseimbangan antara aspek praktikal, reka bentuk dan kos pembinaan.

Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt
CEO/ Pengasas
IPM Group

Pengarang: Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt | 23 November, 2023

PENGENALAN

Beban angin merujuk kepada tekanan yang dikenakan angin kepada struktur. Secara umumnya, beban angin perlu dipertimbangkan untuk keselamatan dan keselesaan manusia. Struktur tinggi dan langsing sangat sensitif terhadap beban angin. Sekiranya daya-daya ini tidak diambil kira dengan betul, ianya boleh membawa kepada kegagalan struktur dan membahayakan nyawa manusia. Bencana 2013 di Pulau Pinang yang telah melibatkan Menara Umno menjadikan ia sebagai peringatan: Kejadian kilat besar memanah dari bahagian atas struktur 21 tingkat akibat ribut dan angin yang kuat, secara tragisnya telah menimbus seorang lelaki lalu lalang. Sebaliknya, getaran atau goyangan berlebihan disebabkan oleh beban angin boleh menyebabkan ketidakselesaan kepada penghuni, terutamanya di bangunan tinggi. Pertimbangan yang sewajarnya terhadap beban angin memastikan bahawa tindak balas bangunan terhadap angin berada dalam had yang boleh diterima untuk keselesaan manusia.

VARIASI BEBAN ANGIN

Beban angin berubah-ubah berdasarkan ketinggian struktur. Halaju angin pada aras tanah adalah minimum, tetapi sekiranya ketinggian bertambah, kelajuan angin meningkat mendadak. Oleh itu, semakin tinggi struktur, semakin penting untuk mengambil kira beban angin semasa reka bentuk dan analisis. Bagi struktur yang ketinggiannya kurang daripada 50 meter, pendekatan yang biasa digunakan ialah andaian kuasi-mantap. Kaedah ini menganggap bangunan itu kukuh dan teguh, dengan angin yang mengenakan daya sisi yang konsisten.

Di Malaysia, terdapat garis panduan khusus (MS1553:2002) untuk bangunan setinggi 200 meter dan jambatan dengan ketinggian yang serupa. Garis panduan ini membantu para profesional mengira kesan angin terhadap struktur tersebut. Ia mengambil kira faktor-faktor tempatan seperti lokasi, halaju angin, bahan binaan, dan spesifikasi reka bentuk. Walau bagaimanapun, penting untuk diingatkan bahawa garis panduan ini tidak sesuai untuk struktur marin, jambatan yang lebih besar, atau menara penghantaran [1].

Namun begitu, daya tahan minimum angin yang perlu dipertimbangkan dalam reka bentuk sistem utama hendaklah sekurang-kurangnya 0.65 kN/m² dikalikan dengan luas bangunan atau struktur seperti yang dilihat pada satah menegak berserenjang dengan arah angin.

APA YANG BERLAKU APABILA BEBAN ANGIN DIABAIKAN?

Dua contoh disediakan di bawah untuk menggambarkan bahaya amalan reka bentuk struktur tanpa mengambil kira beban angin.

Pengiraan ringkas ini menunjukkan bahawa – walaupun tekanan angin minimum dikenakan, beban angin sebanyak 4,772kg hampir bersamaan dengan sekitar 4.5 unit kereta salun (dianggap 1000kg).

Pengiraan di atas telah dipermudahkan dan ianya tidaklah yang benar sepenuhnya, tetapi ia memberikan gambaran yang jelas bagaimana tekanan angin sederhana boleh mengenakan beban yang ketara, terutamanya pada bangunan tinggi. Jumlah keseluruhan beban angin adalah sebanyak 59,653 kg hampir sama dengan berat 60 unit kereta salun (dianggap 1000kg). Membina papan iklan atau struktur tinggi tanpa mengambil kira beban angin yang mencukupi boleh menyebabkan struktur itu direka bentuk dengan tidak teliti, dan ini boleh menyebabkan struktur terbalik terutamanya selepas angin kencang dan ribut petir.

FAKTOR MEMPENGARUHI BEBAN ANGIN

Jumlah beban angin yang dikenakan pada struktur termasuk tetapi tidak terhad kepada;

1. 1. 1. Kelajuan dan Halaju Angin
         Pemangkin utama beban angin: Semakin laju angin, semakin tinggi daya dikenakan. Di samping kawasan kelajuan angin yang berbeza, kelajuan angin meningkat secara eksponen dengan ketinggian. Oleh itu, struktur yang lebih tinggi biasanya mengalami beban angin yang lebih tinggi.
         

         Rajah 4: Purata Kelajuan Angin vs Ketinggian [3]

      2. Bentuk dan Orientasi Struktur
         Bentuk Aerodinamik: Struktur dengan bentuk yang licin dan bulat cenderung untuk melenturkan angin di sekelilingnya, mengakibatkan tekanan angin yang lebih rendah berbanding struktur dengan tepi tajam atau permukaan rata. Luas Hadapan: Bahagian struktur yang menghadap terus kepada angin (sisi arah angin) mengalami tekanan positif, manakala bahagian yang bertentangan (sisi lindung angin) mengalami tekanan negatif.
      3. Rupa bumi dan persekitaran
         Halangan seperti pokok, bukit, atau lain-lain bangunan boleh mengganggu aliran angin. Sebuah bangunan di dalam bandar yang padat mungkin mengalami beban angin yang lebih rendah berbanding di padang terbuka.

UJIAN TEROWONG ANGIN UNTUK BANGUNAN

Untuk struktur yang unik atau ikonik, dan selalunya untuk bangunan tinggi, pereka bentuk menggunakan ujian terowong angin. Ini kerana dalam kes sedemikian, kaedah analisis standard sering kali kekurangan ketepatan yang diperlukan. Dalam ujian ini, model skala bangunan tertakluk kepada aliran angin dalam persekitaran terkawal untuk mengukur tekanan dan pergerakan yang disebabkan oleh angin. Hasilnya kemudian digunakan untuk memperhalusi reka bentuk untuk memastikan keselamatan dan keselesaan [4].

KESIMPULAN

Pertimbangan beban angin adalah penting dalam reka bentuk struktur, terutamanya bagi struktur yang tinggi atau unik. Walaupun Malaysia secara umumnya mengalami angin kencang mengikut Jabatan Meteorologi Malaysia [5], adalah penting untuk kekal berwaspada dan mematuhi MS1553:2002 semasa mempertimbangkan beban angin dalam reka bentuk struktur.

Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt
CEO/ Pengasas
IPM Group

Pengarang: Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt | 28 Oktober, 2023

Tenaga suria merupakan satu bentuk tenaga boleh diperbaharui yang semakin popular kerana mempunyai banyak faedah. Ia adalah sumber tenaga bersih yang tidak menghasilkan pelepasan berbahaya dan tidak menyumbang kepada perubahan iklim. Panel solar adalah komponen utama yang digunakan untuk menangkap tenaga suria dan menukarkannya kepada tenaga elektrik. Panel ini terdiri daripada sel fotovoltaik yang menukar cahaya matahari kepada elektrik arus terus (Direct Current, DC). Penyongsang kemudiannya digunakan untuk menukar elektrik DC kepada elektrik arus ulang alik (Alternating Current, AC) yang boleh digunakan untuk kuasa rumah, perniagaan dan peranti elektrik lain. Seiring dengan kemajuan teknologi, jenis panel solar baharu dan lebih cekap sedang dibangunkan, menjadikan tenaga solar lebih mudah diakses dan menjimatkan kos untuk kegunaan kediaman dan komersial.

Panel solar boleh dipasang pada pelbagai jenis struktur, termasuklah struktur kediaman, komersial dan perindustrian, tanpa mengira jenis bumbung yang digunakan dalam setiap aplikasi. Dalam struktur kediaman, bumbung bersudut diutamakan untuk penampilan klasik dan estetiknya. Bumbung berlandai ini mengalirkan air hujan dengan efisien, menghalang pengumpulan air. Sebaliknya, bumbung rata lebih sesuai di bangunan komersial kerana keberkesanan kos dan kesesuaiannya untuk pemasangan atas bumbung seperti unit HVAC. Walau bagaimanapun, bumbung rata memerlukan sedikit cerun ke arah tengah atau tepi untuk saliran yang betul, memerlukan lebih banyak penyelenggaraan bagi memastikan pengedap kedap air. Di bangunan kilang, kedua-dua bumbung rata dan bersudut mempunyai kelebihan tersendiri. Bumbung rata membenarkan ruang kerja atas bumbung yang luas dan pemasangan peralatan, manakala bumbung bersudut memberikan pengudaraan dan penebat yang efisien.

Bumbung bersudut dan bumbung rata terdedah kepada beban yang berbeza, dan adalah penting untuk mengambil kira perbezaan ini apabila mempertimbangkan pemasangan panel solar. Beban reka bentuk ialah jumlah berat yang boleh disokong oleh bumbung tanpa menjejaskan strukturnya. Sebagai contoh, bumbung bercondong tertakluk kepada beban graviti dan beban angin, manakala bumbung rata mesti menanggung beban hidup tambahan, seperti peralatan HVAC atau manusia. Beban reka bentuk untuk bumbung tertentu boleh ditentukan dengan berunding dengan jurutera struktur.

Beban panel solar boleh berbeza-beza bergantung pada beberapa faktor, seperti saiz, jenis dan jenamanya. Walau bagaimanapun, secara purata, 60 panel sel solar piawai, berukuran 1.7 meter persegi, biasanya mempunyai berat sekitar 18 kg (bersamaan dengan 0.10 kN/m2), manakala 72 modul sel solar dengan saiz 2.3 meter persegi dengan berat anggaran 23.5 kg (bersamaan dengan 0.10 kN/m2). Selepas menambah berat struktur pelekap, kabel DC, kabel penyaluran, dan komponen lain, beban purata biasanya menjadi 16 kg setiap meter persegi (bersamaan dengan 0.10 kN/m2). 60 panel sel solar biasanya digunakan di unit kediaman kerana saiznya yang lebih kecil, membolehkan penempatan yang lebih efisien di atas bumbung rumah. Sebaliknya, 72 panel sel solar adalah kira-kira 35% lebih besar daripada 60 panel sel solar, menjadikannya mencabar untuk disusun dengan efisien di atas bumbung kediaman. Ianya juga lebih berat, dan ketinggiannya yang meningkat boleh menyukarkan pengendalian dan olahgerak, mengakibatkan kos pemasangan yang lebih tinggi. Oleh itu, 72 panel sel suria lebih biasa digunakan untuk tatasusunan suria komersial atau ladang suria [1].

Memandangkan pemasangan panel solar pada bumbung boleh menyebabkan beban tambahan, ia akan membawa kepada isu struktur jika tidak dipertimbangkan dengan betul. Isu struktur ini boleh terjadi nyata dalam bentuk lendutan, tundukan, retakan bumbung, atau bahkan runtuh. Oleh itu, adalah penting untuk mengesahkan kapasiti struktur bumbung sebelum memasang panel solar untuk memastikan ia dapat menyokong berat tambahan panel.

Untuk bangunan perindustrian, bumbung telah direka bentuk untuk menampung beban mati dan beban hidup tanpa mengambil kira beban angin dan berat tambahan disebabkan oleh panel solar. Beban mati pada bumbung adalah kira-kira 25 kg setiap meter persegi (bersamaan dengan 0.25 kN/m2), termasuk berat plat keluli, zink logam, purlin, bahan penebat, dan komponen lain.

Beban hidup, mengikut Undang-Undang Kecil Bangunan Seragam (Uniform Building By-Law, UBBL), juga adalah kira-kira 25 kg setiap meter persegi untuk kedua-dua bumbung rata dan bumbung bercondong sehingga 10⁰, di mana tiada akses disediakan ke bumbung kecuali untuk penyelenggaraan. Muatan tambahan daripada panel solar, berjumlah 0.16 kN/m2, walaupun tidak membawa kepada kegagalan struktur bumbung, pastinya akan menjejaskan jidar keselamatan yang dinyatakan dalam reka bentuk berdasarkan sama ada Kod BS atau Eurocode. Sekiranya bumbung tidak dapat menampung beban tanpa faktor, ia mungkin menjadi keperluan untuk mengukuhkan struktur bumbung bagi mengelakkan kegagalan struktur. Ini melibatkan pengukuhan kasau atau kekuda, bagi menambah sokongan tambahan, atau menggantikan keseluruhan struktur bumbung.

Percubaan untuk memasang panel solar pada bumbung yang tidak dapat menampung berat tambahan tanpa sebarang tetulang boleh membawa akibat yang teruk. Bumbung berkebolehan untuk gagal, membawa kepada kerosakan harta benda, kecederaan, atau kehilangan nyawa. Oleh itu, adalah penting untuk berunding dengan jurutera struktur yang berkelayakan untuk menilai beban reka bentuk bumbung dan memastikan ia dapat menyokong berat tambahan panel solar tanpa menjejaskan integriti struktur bangunan.

Kesimpulannya, panel solar adalah cara yang kos efektif dan mampan untuk menjana elektrik untuk bangunan. Walau bagaimanapun, sebelum memasang panel solar, adalah penting untuk mempertimbangkan jenis bumbung pada bangunan dan berat panel. Ia juga penting untuk berunding dengan jurutera struktur untuk memastikan bumbung boleh menyokong berat tambahan panel solar. Dengan mengambil langkah ini, anda boleh memastikan pemasangan panel solar yang selamat dan berjaya untuk bangunan anda, sama ada bangunan kediaman, komersil atau perindustrian.

Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt
CEO/ Pengasas
IPM Group

Pengarang: Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt | 26 September, 2023

PENGENALAN

Pengalihan air telah menjadi perkara penting selari dengan perkembangan komuniti. Larian air ribut yang melimpahi sistem kumbahan perbandaran boleh menghakis sekitar arus air dan sungai lantas merosakkan alam semula jadi [1]. Pengurusan air ribut adalah amalan pengurusan dan pengurangan kesan larian air ribut untuk memelihara kualiti air, mengurangkan banjir, dan melindungi alam sekitar. Tambahan pula, pembinaan lembangan adalah kaedah yang biasa digunakan untuk mengendalikan air ribut. Lembangan direka untuk menampung air dan melepaskan secara berkadar untuk mengelakkan banjir atau penghakisan tanah.

Perubahan penting dalam prosedur pengurusan air ribut dinyatakan dalam pengenalan MSMA (Manual Saliran Mesra Alam) di Malaysia pada tahun 2000. Bagi menguruskan aliran air ribut perbandaran dengan berkesan, sistem kolam tahanan (Detention Pond) dan On-Site Detention (OSD) adalah perkara yang signifikan dalam komponen MSMA. Sistem OSD, seperti yang dinyatakan dalam MSMA, menyediakan solusi ruang yang efisien, khususnya di kawasan bandar, manakala kolam tahanan mengawal aliran puncak dan mengurangkan risiko bencana banjir. Sejak tahun 2000, Malaysia sangat bergantung terhadap teknik pengurusan air ribut yang dipengaruhi daripada MSMA ini untuk mengurangkan bencana banjir dan memelihara kualiti air [2].

KOLAM TAHANAN

Kolam tahanan juga dikenali sebagai stormwater detention basin atau lembangan tahanan, ia adalah binaan struktur pengurusan air buatan manusia untuk menyimpan air sementara dan mengawal aliran air larian ribut. Kolam tahanan adalah komponen penting bagi sistem pengurusan air ribut, khususnya di kawasan bandar dan desa, di mana permukaan yang tidak telap seperti jalan raya, tempat letak kereta, dan bangunan boleh menyebabkan larian air yang berlebihan semasa hujan lebat [3].

Rajah 1: Tipikal Kolam Tadahan [2]

Kelebihan

1. 1. 1. Kawalan Banjir yang Efektif:
         Apabila hujan lebat, kolam akan menadah lebihan air dan menyimpannya, memastikan komuniti di bawah saliran selamat daripada dibanjiri air. Kolam tadahan mengurangkan kebarangkalian banjir setempat dengan mengawal kadar aliran keluar.
      2. Imbuhan Air Tanah:
         Kolam tadahan adakalanya dibuat untuk menggalakkan imbuhan air tanah. Akuifer setempat diisi semula di mana air tanah akan perlahan-lahan diserap semula ke dalam tanah seiring dengan masa.
      3. Mencegah Hakisan:
         Aliran air ribut boleh diperlahankan dengan kolam tadahan, membolehkan endapan untuk menetap di dalam kolam. Dengan mengurangkan halaju air larian, memelihara kestabilan tebing sungai dan menjaga kelestarian persekitaran ekosistem, perkara ini bermanfaat dalam mencegah hakisan tanah.

Kekurangan

1. 1. 1. Penggunaan Tanah:
         Kedudukan kolam tahanan boleh menghadkan jumlah tanah yang mungkin boleh digunakan untuk pembangunan atau tujuan lain, justeru boleh mengakibatkan penurunan nilai hartanah atau mengurangkan potensi pembangunan. Dalam kebanyakan kes, ia boleh menyumbang kepada 3% hingga 5% daripada keseluruhan kawasan tanah.
      2. Penyelenggaraan Jangka Panjang:
         Kolam tadahan mesti diselenggara dengan betul untuk ia berfungsi dengan baik. Kerja penyelenggaraan termasuk pembuangan sedimen, kawalan vegetasi, pemeriksaan struktur salur masuk dan salur keluar. Kerja-kerja penyelenggaraan berikut boleh menjadi mahal jika ia dijalankan secara berkala sepanjang hayat kolam tersebut.
      3. Pembiakan Nyamuk:
         Kolam tadahan dengan air yang bertakung boleh menjadi kawasan pembiakan nyamuk sekiranya ia tidak dibina dan diselenggara dengan betul [4]. Oleh kerana jangkitan seperti denggi dan virus Zika boleh disebarkan melalui nyamuk, ia menimbulkan kebimbangan terhadap kesihatan orang awam.

ON-SITE DETENTION

On-Site Detention (OSD), juga dikenali sebagai on-site stormwater detention adalah kaedah pengurusan air ribut yang memberi fokus terhadap pengawalan dan pemantauan larian air ribut daripada sumbernya, lazimnya di tapak pemilikan atau pembangunan di mana larian air terhasil. Larian air ribut disimpan sementara dan diperlahankan oleh sistem OSD, lantas mengurangkan kemungkinan bencana banjir, hakisan, dan pencemaran air [1]. Tujuan utama bagi OSD adalah untuk mengurus dan mengawal jumlah serta kadar air larian ribut daripada sesebuah pembangunan atau pemilikan. Bagi mengelakkan hilir infrastuktur dan badan air daripada berlebihan semasa hujan lebat, sistem OSD mengehadkan kadar aliran puncak bagi larian air.

Kelebihan

1. 1. 1. Kecekapan Ruang:
         Sistem OSD menggunakan permukaan kawasan yang lebih kecil berbanding kolam tadahan, menjadikan ia lebih sesuai di kawasan bandar dan kawasan berkepadatan tinggi. Kecekapan ruang membenarkan pemaju untuk memaksimumkan penggunaan tanah sambil menangani keperluan pengurusan air ribut.
      2. Pengurangan Aliran Puncak:
         Sistem ini amat berkesan dalam mengurangkan risiko hakisan dan banjir hilir dengan menyimpan air ribut secara sementara dan mengawal kadar pelepasannya. Ianya penting di kawasan bandar di mana peningkatan larian air dan aliran puncak di permukaan yang tidak telap semasa hujan lebat.
      3. Impak Alam Sekitar yang Rendah:
         Kelestarian jangka panjang dapat dipertingkatkan melalui sokongan sistem OSD dalam penggunaan tanah yang mampan serta pengurangan kesan kerosakan alam sekitar terhadap pembangunan. Ia menguatkan ekosistem bandar, membantu imbuhan air tanah, dan melindungi badan air semula jadi.

Kekurangan

1. 1. 1. Kos Pemasangan:
         Pemasangan sistem OSD boleh menjadi mahal terutamanya jika tangki simpanan atau ruangan bawah tanah terlibat. Keperluan dalam penggalian, sumber, dan pembinaan khusus, projek pembangunan boleh dikenakan kos pemulaan yang besar.
      2. Kapasiti Penyimpanan yang Terhad:
         Sistem OSD berkemungkinan mempunyai kapasiti penyimpanan yang kurang daripada kolam tadahan disebabkan oleh saiznya yang kecil. Hal ini menunjukkan bahawa sistem tersebut mungkin akan kurang berjaya dalam mengawal larian air semasa kejadian hujan yang lebat atau berterusan.
      3. Kerumitan Reka Bentuk:
         Ia boleh menjadi lebih sukar untuk merancang sistem OSD yang bersesuaian dengan ciri-ciri infastruktur, seperti tempat letak kereta atau kawasan hijau, berbanding membina kolam tadahan yang berasingan. Disebabkan kerumitan ini, kos reka bentuk boleh meningkat dan terdapat kelemahan reka bentuk yang boleh menjejaskan prestasi sistem.

KESIMPULAN

Kesimpulannya, kerjasama antara organisasi kerajaan, pemilik tanah, pemaju, jurutera, dan pakar alam sekitar adalah penting dalam pengurusan air ribut yang efektif. Untuk memastikan bahawa seluruh komuniti menjadi responsif terhadap masalah yang disebabkan oleh larian air ribut yang meningkat, perubahan iklim dan untuk mengekalkan kesejahteraan badan air dan ekosistem. Hal ini bertujuan untuk mencapai keseimbangan antara pembangunan bandar dan pemeliharaan alam sekitar.

Ir. Dr. Justin LAI Woon Fatt
CEO/ Pengasas
IPM Group