Mungkinkah Gedung Pencakar Langit Dibuat dari Kayu, Yakin Bisa?

Sebelum akhir abad ke-20, para insinyur menganggap bahwa gedung bertingkat tinggi tidak mungkin bisa dibuat dari kayu. Hal ini disebabkan oleh kelemahan kayu dalam menghadapi gaya-gaya yang diterapkan secara tegak lurus terhadap arah pertumbuhan serat kayu, sehingga kayu kurang memiliki kekuatan tarik seperti baja dan kekuatan tekan seperti beton.

Kekuatan tarik dan kekuatan tekan ini dibutuhkan untuk mendukung bangunan tinggi dan melawan angin yang kuat di ketinggian. Meskipun papan kayu memiliki kekuatan yang cukup untuk gaya-gaya sejajar dengan arah pertumbuhan serat kayu, namun kayu tradisional tidak cukup kuat untuk membangun gedung bertingkat tinggi.

Untungnya, pemahaman tersebut di atas tidak bertahan sampai akhir abad ke-20. Kemunculan inovasi dua material kayu modern seperti kayu laminasi perekat (glulam) dan kayu lintang yang saling direkatkan (cross-laminated timber atau CLT), memungkinkan pembangunan gedung bertingkat tinggi dari kayu. 

Kedua material kayu ini memiliki kekuatan tarik dan tekan yang lebih baik dibandingkan dengan kayu tradisional. Dengan begitu, material ini dapat menahan beban yang jauh lebih berat. Glulam terdiri dari beberapa lapis kayu yang direkatkan dengan lem, sedangkan CLT terdiri dari beberapa lapis kayu yang direkatkan dengan lem di mana orientasinya saling silang.

Inovasi ini memungkinkan para insinyur untuk membangun gedung bertingkat tinggi dari kayu, yang sebelumnya dianggap tidak mungkin.

Glulam menyatukan papan-papan kayu dalam arah yang sama sehingga membentuk balok besar dengan kekuatan tarik yang sebanding dengan baja. Sedangkan CLT menyatukan papan-papan kayu dengan tidak searah. Kayu glulam kurang bervariasi jika dibandingkan dengan CLT.

Kekuatan glulam yang luar biasa dalam satu arah membuatnya lebih unggul untuk konstruksi balok dan kolom penahan beban. Sedangkan CLT yang direkatkan dengan arah yang selang-seling, membuat strukturnya lebih kaku ke segala arah, yang mirip dengan kekuatan tekan beton.

Singkatnya, kayu glulam adalah pengganti baja tulangan. Sedangkan kayu CLT, cocok menjadi pengganti beton.

Material kayu memiliki berat yang jauh lebih ringan dibandingkan beton, sehingga memerlukan crane dan fondasi yang lebih kecil serta jumlah pekerjaan konstruksi yang lebih sedikit. Selain itu, kayu dapat dibentuk dengan cepat menggunakan mesin potong otomatis.

Kayu juga dapat dibentuk dengan cara pre-fabrikasi di pabrik, menciptakan bagian yang telah tersandardisasi dengan instruksi yang jelas untuk perakitan. Dengan menggunakan material kayu modern ini, konstruksi bisa lebih cepat, lebih mudah, dan menghasilkan lebih sedikit limbah.

Selain itu, gedung-gedung yang dibangun dengan CLT dan glulam juga lebih tahan terhadap beberapa bencana alam seperti gempa bumi dan kebakaran. Panel kayu yang retak dapat diganti dengan mudah, sedangkan beton yang retak dapat melemahkan struktur keseluruhan secara permanen.

Saat suhu meningkat di dalam gedung yang terbuat dari kayu, lapisan luar material akan menjadi arang dan melindungi lapisan dalam selama sekitar tiga jam. Proses ini memberikan cukup waktu untuk evakuasi sebagian besar gedung. Kemudian, setelah asapnya bersih, panel-panel yang terbakar dapat digantikan, tidak seperti balok baja yang akan meleleh.

Selain itu, manfaat terbesar dari CLT dan glulam adalah dalam aspek lingkungan. Menurut data, pembangunan gedung menyumbang sekitar 11% emisi karbon global setiap tahun, di mana produksi baja, beton, besi, dan kaca merupakan penyumbang utama pdalam persentase tersebut.

Beberapa keuntungan yang disebutkan di atas juga diikuti oleh beberapa kekurangan. Penggunaan kayu hanya bisa menyelamatkan lingkungan, jika dibarengi dengan reboisasi yang masif.

Pasalnya, CLT dan glulam membutuhkan jumlah kayu yang jauh lebih banyak daripada konstruksi kayu tradisional. Selain itu,  CLT maupun glulam memerlukan kuantitas kayu yang lebih banyak untuk bisa menyetarakan kekuatan dengan baja atau beton.

Sebagai perbandingan, bangunan di bawah 30 lantai yang dibangun dari kayu memiliki jejak karbon 25 persen lebih sedikit dibandingkan bangunan bertingkat di bawah 30 lantai yang dibangun dari beton dan baja. Sehingga, menurut penulis, bangunan kayu bisa kita kembangkan dengan mengombinasikannya bersama sedikit baja dan beton. Bagaimana menurutmu?