Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 201 IS!N No"### #### #####
Permodelan Parametrik sebagai Pemicu Kreatifitas Desain Arsitektur Arsitektur Etnik Nusantara yang Mengkini Studi Obyek : Rumah ugis Nurfahmi Muchlis !"# $osef Pri%otomo !# &ari Purnomo ! Jurusan Arsitektur - FTSP FTSP, Institut Teknologi Teknologi Sepuluh Sepuluh Nopember Nopember,, Surabaya, Surabaya, Indonesia Indonesia 1* ahmi!mu"hlis#yaho ahmi!mu"hlis#yahoo!"o!id o!"o!id
Abstrak Pengembangan Pengembangan arsitektur etnik Nusantara yang mengkini dalam proses kreatif desain menjadi cukup sulit untuk dilakukan. dilakukan. Perubahan bentuk namun tetap harus mempertahankan mempertahankan karakteristik acuannya adalah kendala yang sering dihadapi seorang perancang. perancang. Permodelan Permodelan parametrik memungkinkan memungkinkan eksplorasi varian bentuk arsitektur etnik Nusantara dengan menggunakan logika dalam komputasi. Sebuah acuan bangunan akan dimodelkan dengan menyusun algoritma setiap konfigurasi elemen bangunan bangunan beserta parameternya. parameternya. Nilai parameter parameter elemen bangunan bangunan dapat diubah untuk membuat bentuk-bentuk bentuk-bentuk generatif. Eksplorasi dalam model parametrik dilakukan dalam program program Grasshopper. Grasshopper. Setiap Setiap perubah perubahan an pada parameter parameter memberi memberikan kan kesempa kesempatan tan peranca perancang ng memilih memilih beragam beragam output bentuk. Termasuk Termasuk di di dalamnya varian yang yang mudah mudah dikenali atau atau menjauh menjauh dari acuannya. acuannya. ata kunci! algoritma " arsitektur" bentuk" Nusantara" parametrik.
!' Pendahuluan !'! Arsitektur Nusantara yang Mengkini #rsitektur Nusantara memiliki keragaman yang ting tinggi gi kare karena na selu seluru ruh h etni etnik k memi memili liki ki cora corak k berbeda-beda. Pengembangan arsitektur Nusantara yang mengkini dapat dilakukan pada satu etnik dengan mengeksplorasi elemen yang ada padany padanya. a. Pengh Penghadi adira ran n sesuat sesuatu u yang yang baru baru dapat dilakukan dengan mengambil semua atau sebagian sebagian dari etnik tertentu $Prijotom $Prijotomo" o" %&''(. %&''(. )ala )alam m hal hal ini" ini" unsu unsurr rinu rinupa pa yang yang dimi dimili liki ki merupakan sesuatu yang paling mudah diamati dan memiliki potensi yang besar untuk diolah.
Pengem Pengemban bangan gan arsit arsitekt ektur ur Nusant Nusantar araa berart berartii membuat membuat sebuah sebuah keterkaita keterkaitan n dengan dengan referen referensi si yang diambilnya diambilnya namun sekaligus sekaligus melibatkan melibatkan transformasi pada hal-hal tertentu. Perubahan ini masih masih dapat dapat ditelu ditelusur surii dari dari adanya adanya kedeka kedekatan tan visu visual al $uns $unsur ur rinu rinupa pa(( dari dari elem elemen en-e -ele leme men n transf transform ormasi asinya nya.. *enuru *enurutt Prijo Prijotom tomo o $%&''( $%&''("" setidaknya terdapat beberapa patokan yang dapat diterapkan diterapkan untuk melakukan melakukan pengembang pengembangan an sepe sepert rtii ini ini yait yaitu u meng mengha hadi dirk rkan an pena penaun ung" g" penopang bangunan" ornamen dan dekorasi" serta ruangan. Peng Pengam amat atan an pada pada kara karakt kter eris isti tik k yang yang ingi ingin n diba dibang ngun un pada pada arsi arsite tekt ktur ur Nusa Nusant ntar araa dapa dapatt dilaku dilakukan kan pada pada bentuk bentuk dengan dengan lebih lebih spesif spesifik ik shape shape meny enyebut ebutka kan n bang bangun un $ ( dan rupa $appearan"e(. +ent +entuk uk meru merupa paka kan n subs substa tans nsii utam utamaa arsi arsite tekt ktur ur sela selain in ruan ruang. g. Seme Sement ntar araa geom geomet etri ri meru merupa paka kan n unsu unsurr arsi arsite tekt ktur ur yang yang membantu membantu memaham memahamii subtansi subtansi bentuk bentuk secara secara tepat $#ntoniades" %&&,(.
!'( Rumah ugis #rsi #rsite tekt ktur ur Nusan Nusanta tara ra etni etnik k +ugi +ugiss cukup cukup memiliki keragaman. )engan melihat persebaran masy masyar arak akat atny nya" a" hal hal ini ini dapa dapatt dite ditelu lusu suri ri.. *asya *asyara rakat kat etnik etnik +ugis +ugis yang yang berada berada di luar luar Sulaesi Sulaesi Selatan Selatan mampu mampu menjangka menjangkau u daerah daerah alim alimant antan" an" Sumat Sumater eraa hingga hingga semena semenanju njung ng *alaysia *alaysia dan bagian bagian lores lores $Pelras" $Pelras" /,,0(. /,,0(. )i luar luar asal asalny nya" a" ruma rumah h +ugi +ugiss bert bertra rans nsfo form rmas asii dengan menggabungkan diri dengan corak etnik yang lain. 1ni terlihat pada rumah-rumah +ugis yang berada di pinggir pantai di luar Sulaesi Selat Selatan. an. Pada Pada daera daerah h semena semenanju njung ng *alays *alaysia" ia" rumah rumah *elay *elayu u memil memiliki iki sikuen sikuen penam penambah bahan an yang dapat disandingka disandingkan n dengan dengan rumah rumah +ugis $2uan" $2uan" %&'3(. %&'3(. )iasums )iasumsikan ikan baha baha 4etnik 4etnik lain memi meminj njam am atau atau meng mengad adap apta tasi si kons konsep ep atau atau struktur rumah rumah +ugis5 +ugis5 $)oubraa $)oubraa dkk" /,,'(. /,,'(. 6al ini ini juga membukt membuktikan ikan baha baha 4arsitektu 4arsitektur r Nusantara etnik +ugis memiliki morfologi corak etnik ganda karena kemampuannya untuk tampil beragam dan menggabungkan diri5 $Prijotomo" /,,7(. /,,7(. Sedang Sedangkan kan di dalam dalam Sula Sulaesi esi Selat Selatan an sendi sendiri" ri" rumah rumah +ugis +ugis telah telah memper memperlih lihatk atkan an varias variasii dan evolus evolusii dalam dalam kurun kurun aktu aktu yang yang panjang $Pelras" $Pelras" /,,8(. !') Permodelan Parametrik dengan Algoritma Secara rasional" desain dapat dirumuskan dalam sebuah sebuah langkah-la langkah-langkah ngkah penyelesai penyelesaian. an. )esain )esain arsitektur bersumber dari aturan dan elemen yang sifatnya memberi batas $"onstrain( $9ojtoic: dkk" %&'0(. )alam pengembangan rumah +ugis" pendekatan ini menjadi tepat" sebab pengembangan tersebut menginginkan sesuatu yang masih dapat dikenali dari unsur rinupanya.
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 201 IS!N No"### #### #####
Sehingga terdapat batasan yang jelas bagaimana sebuah perubahan harus tetap dikenali. )esain secara rasional menggunakan algoritma di dalam komputasi. #lgoritma merupakan penyelesaian sebuah permasalahan tertentu dengan langkah tertentu pula. Perintah-perintah ini dapat diterjemahkan secara bertahap dari aal hingga akhir. *asalah tersebut dapat berupa apa saja" dengan catatan untuk setiap masalah" ada kriteria kondisi aal yang harus dipenuhi sebelum menjalankan algoritma $Ter:idis" /,,0(. #lgoritma dapat memperluas kemampuan perancang dalam menemukan solusi sebuah permasalahan. +entuk pengembangan kekinian arsitektur Nusantara merupakan solusi yang akan dicari dari algoritma. ajian algoritma mengkhususkan pada algoritma generatif. )engan algoritma" sebuah acuan dari salah satu sumber arsitektur Nusantara dijadikan sebagai referensi model. ;eferensi model dapat digunakan untuk membuat generate varian yang memiliki kedekatan dari referensi asalnya. Transformasi pada arsitektur Nusantara menggunakan transformasi elemen bangunan yang dapat dibaca sebagai transformasi pada konfigurasi geometri. #lgoritma generatif menggunakan teknik parametrik untuk menyusun konfigurasi geometri yang sesuai dengan konfigurasi elemen bangunan. onfigurasi ini disusun dalam model parametrik dengan sejumlah parameter tertentu. Setiap perubahan pada sebuah parameter secara otomatis memicu pembaruan pada elemen yang memiliki parameter lain yang berasosiasi di dalamnya $
(' Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dalam mengeksplorasi varian melalui permodelan parametrik secara komputasi.
Elemen bangunan rumah +ugis $Gambar.%( yang akan dimodelkan adalah konfigurasi atas bangunan $rakkeang ( yang terdiri dari penutup atap dan tutup bubungan $timpala$a(= konfigurasi
tengah bangunan $ale bola( yang terdiri dari dinding $renring ( dan lantai ruangan $tampian dan %atampola(= serta konfigurasi baah bangunan yang terdiri dari kolom $aliri( dan balok $ pattolo( $*ardanas dkk" %&'>(.
&ambar 1! 'lemen bangunan rumah (ugis!
*odel parametrik disusun dengan algoritma generatif. ?ntuk membuat sebuah konfigurasi geometri maka referensi model harus dianalisis. )ata analisis berupa data kuantitatif. 2akni menyangkut tentang properties dari seluruh geometri. )ata ini diperoleh dari penguraian konfigurasi elemen sebagai konfigurasi geometri. Properties menyangkut dimensi" arah dan posisi. Setiap geometri akan diasosiasikan satu sama lain menggunakan parameter dengan memperhatikan hirarki dan interdependensi obyek masing-masing. )engan cara ini" rekomposisi geometri akan memiliki kontrol masing-masing untuk menghadirkan transformasi. *odel parametrik dirangkai menggunakan algoritma dalam Grasshopper.
dengan sot%are
&ambar )! Penulisan isual-s"ript!
Grasshopper memiliki s"ript dalam format grafis" biasa disebut sebagai isual s"ripts. ormat ini memiliki kesamaan dengan te@t-based script yang terdapat pada bahasa program lainnya yakni mampu menunjukkan sikuen hubungan dan operasi untuk membangun geometri secara otomatis $)avis dkk" /,%%(. *otivasi utama dalam penggunaan s"ript adalah untuk meningkatkan produktifitas desain dalam mengolah informasi yang bersifat iteratie dan mampu mengontrol desain. 4)alam sisi konvensional" desain akan terbebas dari batasan softare modeling yang prosesnya bla"k-bo+ 5 $+urry" /,%%(. )ata permodelan di ile ini dapat dibaa ke softare 8) lainnya sebagai konsep maupun model yang akan dikembangkan.
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 201 IS!N No"### #### #####
)alam batasan penelitian" diambil bangun pokok rumah +ugis sebagai referensi model dari arsitektur Nusantara. )engan cara yang sama" rumah etnik Nusantara yang lainnya juga dapat dieksplorasi dalam model parametrik.
)' Pembahasan )'! Penyusunan Model Parametrik Elemen bangunan yang diurai sebagai konfigurasi geometri disusun dengan menggunakan logika tertentu. Aogika ini menyesuaikan cara elemen bangunan pada rumah +ugis terkonfigurasi. Terdapat beberapa hal yang diperhatikan dalam menyusun logika pada model parametrik rumah +ugis" antara lain bagaimana konfigurasi elemen bangunan tersusun= cara transformasi yang dapat dilakukan= serta dimana parameter dapat diletakkan pada sebuah konfigurasi. 6al-hal tersebut sepenuhnya mengacu pada analisis bangun dan rupa dari rumah +ugis. Semuanya dijelaskan sebagai berikut. )'!'! *ogika Konfigurasi a. *odel parametrik mengikuti konfigurasi utama acuannya yakni rakkeang - ale bola a%a bola. onfigurasi ini bersifat mengikat dan tidak dapat di susun ulang dalam format yang berbeda. b. Elemen bangunan merupakan konfigurasi geometri tertentu. )imana setiap geometri memiliki atribut arah" posisi dan ukuran $dimensi(. #tribut merupakan data yang dilekatkan atau ditambahkan pada suatu obyek. c. akkeang - ale bola - a%a bola memiliki konfigurasi tersendiri di dalamnya. Sehingga setiap bagian konfigurasi ini memiliki properties Properties masing-masing. merupakan data yang dimiliki setiap entitas obyek. )'!'( *ogika Konfigurasi a. omposisi geometri mengikuti hirarki dari masing-masing unsur konfigurasi elemen bangunan. b. omposisi mengandalkan interdependensi setiap atribut dari geometri agar terjadi perubahan yang simultan di keseluruhan obyek. c. omposisi setiap elemen bangunan dapat diperoleh dari perubahan bentukan geometrinya $bangun - shape( menjadi konfigurasi geometri yang sesuai dengan elemen bangunan tertentu. 1ni berarti geometri yang sama mampu membuat komposisi bentukan yang beragam pada elemen bangunan lainnya.
d. Properties pada masing-masing elemen bangunan dapat memiliki atribut yang serupa dengan elemen bangunan yang lainnya. )'!'( *ogika +ransformasi a. *enggunakan perubahan nilai dari proporsi dan skala acuan rumah +ugis secara rasio. b. Perubahan nilai terjadi di atribut geometri yakni arah dan posisi. c. Perubahan nilai juga terjadi pada panjang" lebar dan kedalaman $dimensi(. d. Perubahan di set untuk terjadi secara global dan parsial pada konfigurasi. )'!') Parameter a. +angun dan rupa yang akan diteliti merupakan tiga hirarki utama. onfigurasi atas" tengah dan baah. Pada level ini" perubahan berpengaruh secara menyeluruh.
Semua konfigurasi geometri akan memiliki berbagai macam teknik olah geometri seperti modifikasi" transformasi" kombinasi dan dekomposisi. Parameter akan menentukan perubahan nilai properties dan atribut pada komponen obyek sehingga beragam olah transformasi ini dapat dimunculkan. )alam softare Grasshopper" isual s"ript dirangkai untuk menyusun logika setiap konfigurasi geometri untuk menjadi dikenali sebagai elemen bangunan. 6asil eksperimentasi dalam komputasi ini dijelaskan pada sub-bab berikutnya. )'( Analisis ,arian arakteristik rumah +ugis dapat ditampilkan dalam model parametrik dengan mengetahui bagaimana seluruh komponen elemen bangunan tersusun sebagai sebuah hirarki serta keterikatan satu dengan yang lainnya dalam sebuah sistem interdependensi. 6irarki disusun menurut kelompok komponen. +agian yang satu sebagai bagian yang lain yang lebih dominan dalam sebuah grup. Sehingga hirarki dapat menyusun rakkeang " ale bola dan a%a bola. Sementara interdependensi dibangun pada keseluruhan komponen dalam grup. Sehingga setiap
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 201 IS!N No"### #### #####
komponen dapat berpengaruh satu sama lain saat terjadi transformasi. *odel parametrik rumah +ugis menggunakan sejumlah parameter di setiap konfigurasi geometri elemen bangunan. utput dapat dihasilkan dari perubahan nilai parameter. Perubahan ini dapat dibuat untuk berubah secara sebagian maupun seluruhnya. )alam hal ini" intuisi perancang dalam menilai kedekatan output terhadap referensi rumah +ugis sangat diperlukan. Barian yang dimaksud merupakan output yang memiliki keserupaan secara visual. Secara deault " model parametrik dapat menunjukkan nilai parameter yang sama dengan acuan rumah +ugis $Gambar 8(. )alam eksperimen" parameter akan mengubah nilai rasio dari kondisi deault .
&ambar 5! arian model parametrik konigurasi ba%ah bangunan 2a%e bola3 rumah (ugis!
Pada pola renring ale bola $dinding(" salah satu acuan motif dapat dikembangkan menjadi beberapa varian. Parameter pada pola dasar dapat mengatur bagaimana beberapa bagian dari pola harus berulang= dimensi pada komponen maupun menyusun ulang pembentukan pola $Gambar.3(. )engan mengubah nilai perulangan" secara simultan perubahan akan terjadi pada seluruh bagian renring dan memberikan persepsi yang berbeda.
&ambar .! /ondisi deault model parametrik rumah (ugis!
Eksperimen dengan transformasi secara parsial menunjukkan baha pada konfigurasi rakkeang " penutup atap beserta timpala$a dapat berubahubah menyesuaiakan input parameter perubahan tanpa menghilangkan karakteristik atap rumah +ugis $Gambar.7(. Perubahan parsial juga dilakukan pada konfigurasi ale bola" dimana elevasi %atampola dan tampian dapat diubah $Gambar.>(. Sementara pada a%a bola" Perubahan parsial dapat dilakukan dengan mengubah dimensi" arah maupun bentuk setiap aliri dan pattolo $Gambar.0(.
&ambar 0! arian model parametrik konigurasi atas bangunan 2rakkeang3 rumah (ugis!
&ambar 4! arian model parametrik konigurasi tengah bangunan 2ale bola3 rumah (ugis!
&ambar 6! arian model parametrik dinding konigurasi tengah bangunan 2renring ale bola3 rumah (ugis!
Pada transformasi parsial" terlihat baha meski perubahan terjadi hanya pada sebagian konfigurasi namun pengaruh perubahan ini juga ternyata dapat ditunjukkan pada konfigurasi lainnya. 1nterdependensi ini disebabkan oleh transformasi yang terkunci pada hirarki. 6irarki rakkeang-ale bola- a%a bola merupakan sebuah grup yang memiliki anggota komponenkomponen grup. Perubahan pada komponen grup akan mengikuti alur pengelompokan ini. )emikian pula bila yang berubah adalah pada grup maka dengan sendirinya perubahan juga akan diikuti oleh anggota komponen grup. ?ntuk menampilkan perubahan secara global dalam desain" transformasi model parametrik mengubah parameter secara kombinasi. +eragam nilai parameter dapat diubah secara acak atau mengabaikan rasio dari kondisi deault . Bariasi dapat dikembangkan dengan mengandalkan intuisi perancang sehingga dapat menemukan output yang pas. Pada Gambar.' diperlihatkan beberapa hasil output yang dapat disebut sebagai varian rumah +ugis.
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 201 IS!N No"### #### #####
Nusantara juga dapat menjadi lebih kompleks karena penafsiran dari referensi model sebagai konfigurasi geometri juga secara fleksibel ditentukan oleh perancang.
/' Penghargaan Penulis mengucapkan terima kasih pada )1T1 atas beasisa selama menempuh studi sehingga dapat melaksanakan penelitian ini. +eserta Prof. )r. 1r.
&ambar 7! arian model parametrik bangunan rumah (ugis yang diubah se"ara keseluruhan!
Pada kedua jenis transformasi model parametrik" baik secara global maupun parsial tetap dapat memunculkan karakteristik dari rumah +ugis. 6al ini dapat terjadi dengan memanfaatkan sistem kerja dalam parameter dan grup obyek. Parameter yang mengubah konfigurasi elemen bangunan dikendalikan secara grup menyesuaikan dengan kelompok dalam hirarki. 6al ini juga memungkinkan bagi transformasi pada tiap level grup. )engan adanya kesempatan ini" berbagai macam kemungkinan transformasi dapat dieksplorasi lebih jauh.
-' Kesim.ulan reatifitas dalam desain arsitektur yang mengkini dapat dieksplorasi dalam model parametrik karena dapat membuka berbagai macam kemungkinan alternatif pengembangan yang sifatnya open ended sesuai dengan karakter dari algoritma. +erbagai macam model transformasi dapat berkembang sesuai dengan intuisi yang dimiliki oleh perancang. Persepsi konfigurasi referensi model sebagai geometri maupun terhadap cara transformasi akan sangat berpengaruh terhadap output yang akan dihasilkan.
Eksplorasi model parametrik sebagai bagian dari proses perancangan akan membantu seorang perancang dalam menentukan bagaimana sebuah ide akan berkembang. )engan memodelkan rumah +ugis sejumlah output yang menunjukkan kedekatan secara visual dapat dihasilkan. utput ini dapat dijadikan sebagai rujukan atau memicu ide bagi perancangan arsitektur Nusantara yang mengkini. Pengkayaan transformasi arsitektur
0' Pustaka #ntoniades" #.C." $%&&,(. Poeti"s o Ar"hite"ture 8 Theory o 9esign . Ne 2ork! Ban Nostrand ;einhold. +urry" *." $/,%%(. S"ripting :ultures" (. Arsitektur Tradisional 9aerah Sula%esi Selatan " )ep. PD" ?jung Pandang. Pelras" C. $/,,8(. 4+ugis and *akassar 6ouses ! Bariation and Evolution5 dalam Scefold" ;" )omenig" G " Nas" P" Indonesian s Indigenous
Seminar Nasional Pascasarjana XIV – ITS, Surabaya, 7 Agustus 201 IS!N No"### #### #####
Shelter System" 1nstitut *asyarakat" Pulau Pinang" *alaysia.