Pemanfaatan Limbah Styrofoam Dan Abu Sekam Padi Sebagai Core Sandwich Panel House: Solusi Perumahan Hijau Tahan Gempa Dan Anti Kebakaran Di Tanjung Bubuk, Palembang
Ditulis oleh Nazilatul Hidayah
“Hidup Bukan Sekadar Membangun Rumah yang Kokoh, Tapi Juga Tentang Membangun Kesadaran untuk Melindungi Bumi dan Masa Depan Kita.”
Tulisan di atas adalah sepenggal kalimat dari Ibu Sri Mulyani Indrawati pada acara Seminar Nasional Pembangunan Berkelanjutan 2023 di Jakarta. Melalui kalimat tersebut secara tersurat mengisyaratkan kita untuk lebih peka menjaga lingkungan serta terus berinovasi demi mewujudkan visi Indonesia Tangguh Bencana. Indonesia merupakan negara yang rawan akan bencana. Berdasarkan data world risk report 2018, Indonesia menempati urutan ke-36 dengan indeks risiko 10,36 dari 172 negara paling rawan bencana alam di dunia (Atmaca et al., 2020). Salah satu bencana yang kerap menimpa Indonesia yaitu gempa bumi dan kebakaran. Selama periode 1 Januari – 31 Oktober 2022 Indonesia telah mengalami 22 kejadian gempa bumi dan 249 kasus kebakaran yang mengakibatkan kerugian ekonomi sebesar 829,1 miliar rupiah (Daud et al., 2022).
Salah satu daerah yang memiliki risiko tinggi terhadap gempa bumi dan kebakaran adalah daerah di Tanjung Bubuk, Palembang. Kota Palembang menduduki peringkat ke 30 dari 514 Kota dan Kabupaten mengenai kerentanan terhadap gempa bumi dan kebakaran (Saputra, 2022). Indeks risiko yang dimiliki oleh wilayah ini yaitu sebesar 23,2 dari skor maksimal 36 yang dikategorikan memiliki kerentanan yang tinggi (Atmaca et al., 2020). Faktor penyebab gempa bumi di lokasi ini yaitu keberadaan 11 sesar aktif yang berkembang di sub cekungan Sumatera Selatan (gambar 1) (Nugraha et al., 2020). Kemudian, untuk faktor penyebab kebakaran di sekitar lokasi yaitu terdapat 260 hektare lahan gambut yang kering sehingga mudah memicu kebakaran (Gokalp, 2022). Bahkan, kerugian dari kebakaran lahan gambut tersebut sebesar 269 juta rupiah per hektare.
Gambar 1. Sesar aktif di sub cekungan Sumatera Selatan (Nugraha et al., 2020)
Berdasarkan kondisi tersebut, maka diperlukan adanya pembangunan yang berorientasi ke arah ketahanan bencana seperti gempa dan kebakaran. Di sisi lain, secara demografis lokasi yang berada di Kecamatan Ilir Barat Satu memiliki jumlah penduduk sebesar 141.949 jiwa dan diprediksikan mengalami peningkatan sejumlah 1.000-3.000 jiwa tiap tahunnya sehingga memerlukan ketersediaan hunian baru tiap tahunnya (Maryani, 2019). Oleh karena itu, diperlukan pengintegrasian kawasan perumahan baru yang tangguh akan bencana terkhusus kebakaran dan gempa bumi yang kerap terjadi (Kenanga et al., 2017).
Salah satu potensi yang dapat digunakan yaitu memanfaatkan sampah styrofoam dan limbah sekam padi yang dihasilkan oleh Kota Palembang. Sampah styrofoam yang tertimbun di TPA Sukawinatan, Kota Palembang diperkirakan sebesar 20,185 ton/bulan (El Tabey et al., 2021). Sedangkan untuk sejumlah tempat penggilingan padi di Kota Palembang dapat menghasilkan limbah 10-20 ton sekam padi per hari (Pujotomo, 2018). Limbah yang melimpah menyebabkan perlu adanya tindak lanjut untuk mengurangi pencemaran lingkungan setempat, karena jika ditelaah lebih lanjut sangat disayangkan jika potensi melimpah dari keberadaan limbah styrofoam dan sekam padi tidak diolah untuk mengatasi permasalahan lingkungan dan dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan inovasi material konstruksi yang lebih ekonomis (Schumacher, 2015).
Potensi limbah styrofoam yang dapat meredam kebisingan dan menjaga suhu ruangan tetap stabil sebagaimana panel dengan isian beton ringan, membuat limbah styrofoam bisa diaplikasikan pada material dinding bangunan serta untuk menahan gempa dan kebakaran (Andersen, 2012). Penanganan limbah styrofoam bisa dialokasikan sebagai bahan core sandwich panel yang lebih ekonomis jika dibandingkan dengan panel beton ringan. Sedangkan potensi abu sekam padi sebagai pozzolan karena mengandung silika sekitar 87-97% bisa dijadikan sebagai bahan pengikat pengganti semen pada isian panel (Pujotomo, 2018). Melihat dari kebutuhan di lokasi dengan berbagai potensi yang ada, maka adanya inovasi sandwich panel house dapat menjadi solusi untuk menciptakan pemukiman yang tangguh akan bencana serta mewujudkan tujuan pembangunan berkelanjutan (SDGs) pada tujuan ke 11 yaitu kota dan komunitas yang berkelanjutan.
Sandwich Panel House merupakan konsep perumahan terpadu dalam upaya penanganan dampak gempa bumi dan kebakaran di lokasi Tanjung Bubuk, Kota Palembang yang dibangun seluas 40 hektare. Inovasi utama dalam perumahan ini yaitu menggunakan sandwich panel sebagai dinding rumah yang tahan api dan anti gempa. Panel sandwich structure merupakan struktur yang memiliki jenis material berbeda yakni bagian plat dan isian sebagai bahan pembentuknya yang diproses menjadi satu lapisan (Muqtadi, 2014). Material sandwich panel ini terdiri atas dua permukaan yang tipis dan memiliki inti (core) yang diisikan untuk pemisah kedua permukaan. Inti tersebut memiliki kepadatan yang rendah sehingga menciptakan suatu struktur yang kaku dan ringan (Mulyanto et al., 2019).
Pada pembuatan sandwich panel, kombinasi penggunaan limbah styrofoam dan abu sekam padi memiliki perannya masing-masing. Peranan dari cacahan styrofoam adalah sebagai isolator termal dan material akustik (Mulyanto et al., 2019). Sedangkan penambahan materi silika pada abu sekam padi dalam pembuatan sandwich panel berfungsi sebagai komponen penguat yang juga berperan sebagai peredam suara (Schumacher, 2015). Dengan demikian, sandwich panel memiliki berbagai manfaat yaitu
1) Isolator termal yang baik sehingga jika diaplikasikan sebagai dinding ruangan bisa menjaga suhu ruangan tetap stabil, 2) Peredam suara yang baik saat diaplikasikan untuk pembuatan ruangan, 3) Material panel tahan api dengan adanya kedua plat yang melapisi core panel, 4) Mudah diterapkan dengan adanya interlock pada setiap panel, 5) Lebih ekonomis jika dibandingkan dengan panel beton ringan dan lebih kuat jika dibandingkan dengan panel EPS sehingga cocok digunakan sebagai material dinding sederhana atau prefabricated building (Ramakrishnan, 2016).
Sandwich panel dengan core dari limbah styrofoam dan abu sekam padi 10% lebih ekonomis dibandingkan dengan panel dinding dari beton ringan dan lebih kuat jika dibandingkan dengan panel EPS (Mulyati, 2018). Berdasarkan hasil pengujian (lampiran 2), karakteristik sandwich panel dengan core dari limbah styrofoam dan abu sekam padi adalah memiliki kuat tekan 3,1 MPa, kuat tarik 37,225 MPa, daya serap 26%, uji akustik 25,11 dB, uji ketahanan api 1090°C, dan uji kenyamanan termal 26,994. Artinya, bangunan prefabricated yang terbuat dari sandwich panel dengan core dari limbah styrofoam dan abu sekam padi memiliki sifat layak pakai sebagai panel dinding, kedap suara, tahan api, dan memiliki kenyamanan termal yang baik. Adapun desain dari inovasi sandwich panel tersaji pada gambar 2.
Gambar 2. Desain produk inovatif sandwich panel dengan isian limbah styrofoam dan abu sekam padi 10%
Perumahan pada konsep Sandwich Panel House memanfaatkan lahan kosong pada area seluas 40 hektare. Pada kawasan perumahan ini menyediakan sejumlah rumah tipe 36/70, 54/120, 70/120, 60/120 serta unit penunjang lainnya seperti ruko, pos satpam, tempat ibadah, tempat pembuangan akhir, dan lapangan basket. Adapun desain site plan dari Sandwich Panel House tersaji pada gambar 3.
Gambar 3. Site Plan Sandwich Panel House
Pengimplementasian konsep Sandwich Panel House memerlukan jangka waktu selama 3 tahun (lampiran 6). Selain itu, berdasarkan analisis PESTLE, maka inovasi ini layak untuk diimplementasikan karena dapat diterima secara sosial, moral, maupun hukum serta layak secara ekonomis. Pada aspek ekonomis inovasi ini memiliki total capital investment sebesar Rp55.336.000.000. Estimasi yang ditargetkan adalah asumsi semua hunian terjual dengan jenis angsuran 5 tahun, maka dalam satu tahun yang dihasilkan adalah 4 rumah dan 5 fasilitas umum dengan harga pokok pembangunan Rp 28.824.000.000, dan harga jual properti adalah Rp2.400.000/m2. Berdasarkan hasil analisis ekonomi pada lampiran 5, inovasi ini memiliki IRR (64%) lebih besar dari MARR (10%) dan memiliki NPV positif sebesar Rp 100.776.000.000 dan payback period dalam jangka waktu 3 tahun.
Gambar 4. Analisis PESTLE pada proyek Sandwich Panel House
Sandwich Panel House merupakan konsep perumahan terpadu dalam upaya penanganan dampak gempa bumi dan kebakaran di lokasi Tanjung Bubuk, Kota Palembang yang dibangun seluas 40 hektare. Inovasi utama dalam perumahan ini yaitu menggunakan sandwich panel sebagai dinding rumah yang tahan api dan anti gempa. Karakteristik sandwich panel dengan core dari limbah styrofoam dan abu sekam padi adalah memiliki kuat tekan 3,1 MPa, kuat tarik 37,225 MPa, daya serap 26%, uji akustik 25,11 dB, uji ketahanan api 1090°C, dan uji kenyamanan termal 26,994. Artinya, bangunan prefabricated yang terbuat dari sandwich panel dengan core dari limbah styrofoam dan abu sekam padi memiliki sifat layak pakai sebagai panel dinding, kedap suara, tahan api, dan memiliki kenyamanan termal yang baik. Berdasarkan hasil analisis ekonomi, inovasi ini memiliki IRR (64%) lebih besar dari MARR (10%) dan memiliki NPV positif sebesar Rp 100.776.000.000 dan payback period dalam jangka waktu 3 tahun. Dengan demikian, apabila konsep ini diterapkan di lokasi target, maka akan terwujud perumahan yang tahan akan gempa dan kebakaran melalui pemanfaatan limbah serta mendukung terwujudnya SDGs pada tujuan ke 11 yaitu kota dan komunitas yang berkelanjutan.
.
DAFTAR PUSTAKA.
Aida, A. F., & Syahbana, J. A. (2014). Pengembangan Permukiman di Kota Palembang. Jurnal Teknik PWK, 3(3), 383–406. http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/pwk
Akturk, B., Yuzer, N., & Kabay, N. (2016). Usability of Raw Rice Husk Instead of Polypropylene Fibers in High-Strength Concrete under High Temperature. Journal of Materials in Civil Engineering, 28(1), 04015072.
https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001341
Andersen, C. T. (2011). Keefektifan Styrofoam Sebagai Material Kulit Bangunan Menginsulasi Panas. Seminar Nasional AVoER 3, 161–168. http://eprints.unsri.ac.id/124/1/Pages_from_PROSIDING_AVOER_2011-19.pdf
Ardin, R. H. H., Ariesta, Y., Susilorini, R. M. I. R., & Widianto, D. W. (2017). Kinerja Rangkak pada Balok Beton Sandwich dengan Isian Styrofoam (Cement EPS Sandwich Panel). G – Smart, 1(2), 81. https://doi.org/10.24167/gs.v1i2.1392
Atmaca, B., Demir, S., Günaydin, M., Altunişik, A.C., Hüsem, M., Ateş, Ş., Adanur, S., Angin, Z., 2020. Field investigation on the performance of mosques and minarets during the Elazig-Sivrice Earthquake. J. Perform. Constr. Facil. 34 (6), 04020120.
Daud, S.M.S.M., Yusof, M.Y.P.M., Heo, C.C., Khoo, L.S., Singh, M.K.C., Mahmood, M.S., Nawawi, H., 2022. Applications of drone in disaster management: a scoping review. Sci. Justice 62 (1), 30–42.
El-Tabey, A. E., Mady, A. H., El-Shamy, O. A. A., & Ragab, A. A. (2021). Sustainable approach: Utilizing modified waste Styrofoam as an eco-friendly catalyst for dual treatment of wastewater. Polymer Bulletin, 78(2), 951–963. https://doi.org/10.1007/s00289-020-03135-1
Gökalp, İ. (2022). Green and sustainable production of waste styrofoam-modified bitumen: a laboratory-based investigation on physical, rheological properties, and storage stability. Polymer Bulletin, 0123456789. https://doi.org/10.1007/s00289- 022-04253-8
Kenanga, A., Darmawan, M. R., Susilorini, R. M. . R., & Widianto, D. (2017). Durabilitas Blok Beton Sandwich dengan Isian Styrofoam di Lingkungan Agresif. G – Smart, 1(2), 109. https://doi.org/10.24167/gs.v1i2.1401
Maryani, D., Saputra, A., & Triwiyono, A. (2019). Kuat Tekan Panel Dinding Beton Ringan Expanded Polystyrene Dengan Lapis Luar Papan Kalsium Silikat. Teknisia, XXIV(1), 1–10. https://doi.org/10.20885/teknisia.vol24.iss1.art1
Mulyanto, T., Supriyono, S., & Issa, W. M. (2019). Perancangan Mesin Pengolah Limbah Styrofoam. Presisi.
https://ejournal.istn.ac.id/index.php/presisi/article/view/732%0Ahttps://ejournal.is tn.ac.id/index.php/presisi/article/download/732/537
Mulyati, & Asrillina, R. (2018). Pengaruh Penggunaan Styrofoam Sebagai Pengganti Pasir Dan Zat Additive Sikament Terhadap Kuat Tekan Bata Beton Ringan. Jurnal Ilmiah Momentum, 20.
Muqtadi, K. (2014). Dampak Penggunaan dan Analisa Pengaruh Styrofoam sebagai Substitusi Pasir dengan Bahan Tambahan Plastiment vz terhadap Nilai Kuat Tekan Beton. Jurnal Teknik Sipil Dan Lingkungan, 2.
Nugraha, S. A., Febriyanti, D., & Kencana, N. (2020). Evaluasi Penanggulangan Bencana Kebakaran di Kota Palembang (Studi Kasus Pada Badan Penanggulangan Bencana Daerah Provinsi Sumatera Selatan Tahun 2016-2018). Jurnal Pemerintahan Dan Politik, 5(2).
Pujotomo, I. (2018). Potensi Pemanfaatan Biomassa Sekam Padi Untuk Pembangkit Listrik Melalui Teknologi Gasifikasi. Energi & Kelistrikan, 9(2), 126–135. https://doi.org/10.33322/energi.v9i2.44
Ramakrishnan, K., & P., K. (2016). Application of Sandwich Plate System for Ship Structures. Aries Internasional Research Institute, UAE.
Saputra, W., Sukmaniar, S., & Yusmono, B. A. (2022). Analisis Spasial Bencana Keretakan Rumah Tangga di Permukiman Kumuh Kota Palembang. Publikauma: Jurnal Administrasi Publik Universitas Medan Area, 10(1), 30-38.
Schumacher, K. A., & Ideker, J. H. (2015). New Considerations in Predicting Mitigation of Alkali-Silica Reaction Based on Fly Ash Chemistry. Journal of Materials in Civil Engineering, 27(4), 04014144. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001021