Ditulis oleh Kelvin Kenzie Muhammad.

PENDAHULUAN.

Latar Belakang

  Limbah Konstruksi dan Pembongkaran (C&D waste) adalah seluruh limbah yang dihasilkan dari kegiatan sektor konstruksi. Diestimasikan bahwa 30% komposisi limbah padat yang ada di dunia berasal dari C&D waste (Kabirifar, 2020). Data tersebut menunjukan bahwa sektor konstruksi menghasilkan volume limbah yang sangat besar. Illegal dumping atau pembuangan sembarangan dari C&D Waste seringkali dilakukan, mengakibatkan dampak negatif bagi lingkungan. Maka dari itu perlu ada pengelolaan C&D Waste yang baik agar dampak lingkungan dari sektor konstruksi masih terkendali.

  Alat-alat untuk mengestimasi produksi limbah konstruksi seperti NWT and DoWT-B saat ini tidak terintegrasi dengan proses perencanaan bangunan, alat tersebut hanya bisa digunakan setelah bangunan selesai dirancang sehingga arsitek dan insinyur yang merencanakan proyek tidak dapat merencanakan skema pengelolaan limbah ketika sedang merancang bangunan (Akinade, 2018). Hal ini membuat pengambilan keputusan di suatu proyek jarang mempertimbangkan pengelolaan limbah dalam merancang bangunan. Jika kedua hal tersebut terintegrasi, pembuatan keputusan dalam perencanaan juga akan mempertimbangkan faktor limbah.

  Inovasi teknologi baru yang saat ini sering digunakan di dunia konstruksi adalah BIM (Building Information Modelling), di mana dalam perencanaan dan operasional bangunan, BIM menggunakan konsep Integrated Project Delivery (IPD) untuk manajemen informasi pada suatu proyek. Konsep IPM menyediakan platform untuk para arsitek dan insinyur yang bekerja pada suatu bangunan bertukar informasi selama masa pembangunan dan operasional dari bangunan tersebut (Han, 2021). BIM adalah alat yang tepat untuk mengintegrasikan fungsionalitas perencanaan pengelolaan limbah konstruksi karena BIM bertujuan untuk mengintegrasikan berbagai pihak pada perencanaan bangunan.

  Akinade et al. (2018) pada penelitiannya melakukan survei mengenai ekspektasi para praktisi terkait inovasi pengintegrasian pengelolaan limbah konstruksi di software BIM. Menurut penelitian tersebut, lima kategori fungsionalitas baru dibutuhkan oleh para praktisi, berikut adalah urutannya dari responden terbanyak:

1. Kolaborasi berbasis BIM untuk pengelolaan limbah
2. Proses desain yang mempertimbangkan pengelolaan limbah
3. Analisis limbah selama siklus hidup bangunan (Life Cycle Assessment)
4. Teknologi inovatif untuk intelijen dan analitik limbah
5. Pengembangan teknologi otomasi dokumen yang berhubungan dengan pengelolaan limbah

Poin (1) dan (2) menunjukan kebutuhan kolaborasi pengelolaan limbah dan juga proses perancangan yang mempertimbangkan faktor limbah konstruksi. Dalam mewujudkan kedua fungsionalitas tersebut, ahli di bidang teknologi informasi dapat mengembangkan plug-in eksternal, yaitu tambahan perangkat lunak yang bertujuan untuk menambahkan fungsi pada program.

  Membuat sebuah plug-in membutuhkan sebuah framework perancangan, yaitu kerangka kerja dari bagaimana plug-in tersebut bekerja. Maka dari itu, framework ConWastePlanner plug-in dibuat untuk mengintegrasikan perencanaan pengelolaan limbah beton konstruksi berbasis 3R (Reduce, Reuse, Recycle). Dengan ConWastePlanner Plug-in Framework, ahli di bidang teknologi informasi dapat merancang plug-in sesuai dengan kerangka kerja yang telah dibuat..

PEMBAHASAN.

Konsep BIM (Building Information Modelling) dan Dimensinya

Building Information Modeling (BIM) adalah pendekatan berbasis digital untuk merancang, membangun, dan mengelola bangunan atau infrastruktur secara lebih efisien dan kolaboratif. Dengan BIM, para profesional konstruksi dapat bekerja sama dalam satu model digital, memungkinkan perencanaan yang lebih terintegrasi serta manajemen proyek yang lebih baik (Accruent, 2021).

Dalam BIM, dimensi merujuk pada lapisan informasi tambahan yang dapat ditambahkan ke model 3D dasar untuk mendukung berbagai aspek manajemen proyek. Setiap dimensi dalam BIM memperluas fungsi model, tidak hanya sekadar visualisasi struktur bangunan, tetapi juga menambahkan data penting yang berkaitan dengan waktu, biaya, keberlanjutan, hingga pemeliharaan (NOVATR, 2024). Berikut penjelasan mengenai setiap dimensi BIM:

• 3D – Modeling & Visualization: Dimensi ini mewakili model tiga dimensi yang menampilkan bentuk dan struktur bangunan.
• 4D – Time & Scheduling: Dimensi ini menambahkan elemen waktu ke dalam model 3D. memungkinkan pengelolaan tahapan konstruksi dan memvisualisasikan progres pekerjaan secara dinamis.
• 5D – Cost Estimation: Dimensi ini menambahkan data biaya ke model, memungkinkan estimasi anggaran yang lebih akurat.
• 6D – Sustainability & Energy Analysis: 6D menambahkan data analisis terkait efisiensi energi dan keberlanjutan ke dalam model.
• 7D – Facility Management & Maintenance: Setelah proyek selesai, dimensi ini digunakan untuk pengelolaan dan pemeliharaan bangunan.

ConWastePlanner Plug-in Framework: Integrasi fungsionalitas pengelolaan limbah beton konstruksi berbasis 3R di dalam software BIM,

  Salah satu prinsip dalam pengelolaan limbah adalah 3R (Reduce, Reuse, Recycle) dengan prioritas tertinggi kepada reduce, yaitu pengurangan produksi limbah, lalu reuse yaitu penggunaan kembali material limbah, dan terakhir recycle, yaitu mendaur ulang limbah melalui pengolahan atau cara lainnya (Singaporean Government, 2024). Hal ini juga berlaku dalam konteks pengelolaan limbah konstruksi. ConWastePlanner Plug-in mengintegrasikan perencanaan pengelolaan limbah beton 3R pada proses konstruksi dengan menyediakan fungsionalitas estimasi pada empat variabel berikut:

1. Concrete Waste Generation, yaitu limbah beton yang dihasilkan dari proses konstruksi
2. Concrete Waste Reuse, material beton sisa suatu periode kegiatan konstruksi yang dapat digunakan kembali pada periode kegiatan konstruksi berikutnya
3. Concrete Recycling Estimation, jumlah dari material yang harus dibawa ke fasilitas daur ulang limbah beton konstruksi
4. Recycling Cost and Savings, biaya yang harus dikeluarkan untuk pendaurulangan dan pembuangan limbah beton konstruksi beserta penghematan yang ada akibat reuse

Empat fungsionalitas ini diintegrasikan dalam satu plug-in yang akan menggunakan analisis dimensi 3D, 4D, dan 5D, berikut adalah framework dari plug-in ConWastePlanner:

Gambar: Input dan Output Framework ConWastePlanner

Gambar: Framework kerja ConWastePlanner

Kerangka di atas dibuat dengan menggabungkan skema perencanaan reuse dan recycling berbasis analisis 4D BIM yang diusulkan oleh Guerra et al. (2020) dan juga skema analisis 5D estimasi biaya recycling yang diusulkan oleh Bakchana et al. (2019). Dengan menggunakan kerangka seperti ini, proses perencanaan dan pelaksanaan konstruksi dapat melibatkan pengelolaan limbah. Penjelasan proses perhitungan data yang dilakukan pada suatu section A adalah sebagai berikut:

• Concrete Waste Generation:

Jumlah limbah yang diproduksi dihitung dengan input berupa model 3D struktur bangunan dan jumlah pembelian beton di setiap section bangunan. BIM dapat melakukan kuantifikasi material berdasarkan 3D model dan mengkalkulasi material yang tersisa:

$CWsect.A=Concretepurchasedsect.A–Concreteneededsect.A$

Dengan CW adalah Concrete Waste Generated atau jumlah produksi limbah beton, rumus tersebut didasari pada penelitian Bakchana et al. (2019), tetapi memiliki kekurangan yaitu tidak bisa menghitung limbah beton yang berasal dari elemen-elemen yang tidak terpasang pada bangunan seperti packaging dan retaining wall.

• Concrete Waste Reuse:

Penggunaan Concrete reuse yang dimaksud adalah clean-fill material yang bisa digunakan pada pengerjaan section B (section tujuan reuse). BIM nantinya akan mengalokasikan material reuse dari section A (section sumber limbah) ke section B, maksimal jangka waktu antara pengerjaan section A dan B adalah satu bulan. Hal ini didasari pertimbangan logistik, tidak mudah untuk menyimpan limbah di lokasi proyek pada jangka waktu yang lama. Concrete waste reuse pada suatu section didasarkan pada rumus yang diusulkan di penelitian Guerra et al. (2020):

$CWRSect.A=\left(\frac{AVGCWProducedbyActivitiesinSect.A}{TotalConcreteneededforSect.A}\right)\times CWSect.A$

Jumlah reuse limbah beton pada suatu section akan didapatkan berdasarkan rumus ini. Berdasarkan analisis 4D dengan input data jadwal pembangunan, 3D model, dan Concrete Waste yang dihasilkan, BIM akan mengkalkulasi jumlah limbah reuse dan menjadwalkan

• Recycled Concrete Waste:

Limbah yang perlu didaur ulang dikalkulasi dengan pengurangan total produksi limbah beton terhadap jumlah limbah beton reusable, dikalikan dengan diversion rate ($\alpha$) yang ada pada dokumen CWMP (Construction Waste Management Plan) bangunan:

$CWRCSect.A=(CW-CWR)\times \alpha$

Dari rumus tersebut, didapatkan jumlah limbah yang harus didaur ulang pada section A.

• Recycling & Disposal Cost Estimation and Landfill Savings:

Perhitungan biaya dilakukan menggunakan analisis 5D berdasarkan data Recycled Concrete beserta input data harga recycling per satuan volume beton. Rumus yang digunakan didasari pada penelitian Bakchana et al. (2019):

$RD=CWRC\times RF$

Dimana RD adalah total biaya yang dibutuhkan untuk daur ulang, RC adalah jumlah Concrete Recycled, dan RF adalah estimasi biaya recycling per satuan Concrete Recycled. Lalu, disposal cost yaitu biaya landfill yang harus dikeluarkan:

$LD=(CW-CWR-CWRC)\times LF$

Dimana LD adalah biaya total landfill, RU adalah jumlah Concrete Reused, dan LF adalah biaya untuk landfilling. Setelah itu, biaya Landfill Savings yaitu penghematan biaya landfill dikalkulasi berdasarkan dikalkulasi jika reuse dilakukan:

$SL=(CW\times LF)-RD$

Dimana SL adalah Landfill Savings, yaitu penghematan biaya landfill yang dilakukan akibat recycling.

Dengan menyediakan empat fungsionalitas tersebut, framework plug-in ConWastePlanner menyediakan sarana kolaborasi dalam perencanaan pengelolaan limbah konstruksi melalui platform BIM..

PENUTUP.

Kesimpulan

  Limbah konstruksi merupakan salah satu penyumbang limbah padat terbesar di dunia. Dalam upaya pengelolaannya, perlu ada sarana untuk mengintegrasikan fungsionalitas pengelolaan limbah dengan perencanaan bangunan. Salah satu teknologi yang dapat dikembangkan adalah BIM (Building Information Modelling) karena ia menyediakan platform untuk berbagai ahli berkolaborasi di dalam suatu proyek. ConWastePlanner plug-in framework dibuat sebagai acuan dari pengembangan plug-in yang mengintegrasikan fungsi pengelolaan limbah beton konstruksi pada BIM. Dengan fungsionalitas yaitu estimasi concrete waste generation, concrete waste reuse, recycled concrete, serta recycling & disposal cost estimation and landfill savings, praktisi dapat melaksanakan perencanaan pengelolaan limbah terintegrasi menggunakan BIM.

Saran

  Sudah banyak penelitian yang dilakukan terkait framework pengelolaan limbah berbasis BIM, tetapi belum ada pengembangan software dan plug-in yang berhasil merealisasikan framework tersebut. Ahli di bidang teknologi informasi perlu mulai mengembangkan plug-in atau software untuk fungsionalitas ini. Melihat demand yang cukup tinggi dari praktisi, program integrasi pengelolaan limbah konstruksi memiliki prospek nilai jual yang tinggi. Framework ConWastePlanner dapat digunakan sebagai salah satu acuan dalam pembuatan software BIM..

DAFTAR PUSTAKA

Akinade, O. O., Oyedele, L. O., Ajayi, S. O., Bilal, M., Alaka, H. A., Owolabi, H. A., & Arawomo, O. O. (2018). Designing out construction waste using BIM technology: Stakeholders’ expectations for industry deployment. Journal of Cleaner Production, 180, 375–385. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.022

Bakchan, A., Faust, K. M., & Leite, F. (2019). Seven-dimensional automated construction waste quantification and management framework: Integration with project and site planning. Resources Conservation and Recycling, 146, 462–474. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.02.020

gov.sg | Reduce Reuse Recycle – Simple Steps for a Sustainable Future. (n.d.). Default. https://www.gov.sg/article/Reduce-Reuse-Recycle-Simple-Steps-for-a-Sustainable-Future#

Guerra, B. C., Leite, F., & Faust, K. M. (2020). 4D-BIM to enhance construction waste reuse and recycle planning: Case studies on concrete and drywall waste streams. Waste Management, 116, 79–90. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.07.035

Han, D., Kalantari, M., & Rajabifard, A. (2021). Building Information Modeling (BIM) for Construction and Demolition Waste Management in Australia: A Research Agenda. Sustainability, 13(23), 12983. https://doi.org/10.3390/su132312983

Handayani, T. N., Putri, N. K. N. R., Istiqomah, N. N. A., & Likhitruangsilp, N. V. (2021). The Building Information Modeling (BIM)-Based System Framework to Implement Circular Economy in Construction Waste Management. Journal of the Civil Engineering Forum, 31–44. https://doi.org/10.22146/jcef.3602

Kabirifar, K., Mojtahedi, M., Wang, C., & Tam, V. W. (2020). Construction and demolition waste management contributing factors coupled with reduce, reuse, and recycle strategies for effective waste management: A review. Journal of Cleaner Production, 263, 121265. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.121265

Liu, Z., Osmani, M., Demian, P., & Baldwin, A. N. (2015). A BIM-aided construction waste minimisation framework. Automation in Construction, 59, 1–23. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2015.07.020

Nagalli, A., De Oliveira, L. O. S., Schamne, A. N., Barros, B. P., Hochleitner, H. D., & De Oliveira, C. J. (2021). BIM plug-in technology for construction waste quantification. Revista Brasileira De Gestão Ambiental E Sustentabilidade, 8(20), 1605–1619. https://doi.org/10.21438/rbgas(2021)082021

Novatr. (n.d.). What are BIM dimensions: All 7 BIM Dimensions Explained. Novatr. https://www.novatr.com/blog/dimensions-in-bim

Won, J., Cheng, J. C., & Lee, G. (2016). Quantification of construction waste prevented by BIM-based design validation: Case studies in South Korea. Waste Management, 49, 170–180. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.12.026

Accruent. (2024). What is Building Information Modelling | Accruent https://www.accruent.com/resources/blog-posts/what-building-information-modeling

.