Bentuk Heksagon: Dari Rumah Lebah Hingga Arsitektur

Alam merupakan inspirasi terbesar bagi manusia. Banyak sekali pelajaran mengenai bentuk dan struktur alami yang ternyata, jika dipelajari, memiliki rahasia yang menguntungkan bagi manusia. Pada artikel kali ini, kita akan belajar mengenai rumah lebah dan bagaimana manusia mengaplikasikan pengetahuan dari rumah lebah dalam material buatan.

Rumah Lebah

Lebah madu memiliki rumah untuk dua kebutuhan penting : sebagai tempat tinggal yang aman bagi koloni lebah madu dan tempat untuk menyimpan nektar hingga menjadi madu. Rumah tersebut dibuat menggunakan lilin yang diproduksi oleh tubuh lebah. Namun, untuk memproduksinya 1 ons lilin, lebah butuh mengkonsumsi 8 ons madu yang mereka hasilkan, karena itu, lilin tersebut sangatlah berharga bagi lebah. Dan dengan menggunakan lilin tersebutlah, lebah membuat unit-unit tempat tinggal dan penyimpanan nektar berbentuk hexagonal.

Polymath asal Polandia, Jan Brozek (1585 – 1652), menduga bahwa cara paling efisien untuk membagi sebuah area menjadi area-area lebih kecil yang sama besar namun dengan meminimalisir nilai perimeter garis pembaginya adalah dengan bentuk segi enam, atau hexagon. Hal ini baru dapat dibuktikan oleh Thomas C. Hales, seorang matematikawan asal Amerika Serikat pada tahun 1999 (honeycomb conjecture).

Honeycomb Structure

Pemanfaatan lilin yang efisien dalam pembuatan rumah lebah merupakan inspirasi bagi manusia dalam menggunakan material dalam pembuatan struktur. Honeycomb structure adalah sebutan bagi struktur alami maupun buatan yang memungkinkan penggunaan material secara minimal dan berdampak pada harga material yang digunakan menjadi lebih murah dan struktur yang dihasilkan menjadi lebih ringan. Secara umum, honeycomb structure memiliki kelebihan yaitu (1) nilai strength-to-weight ratio-nya tinggi, (2) kekuatan tekannya baik dan (3) ringan.

Struktur honeycomb buatan biasanya ditemukan sebagai core dari sandwich panel (struktur yang terbuat dari 3 lapisan yaitu core dan lapisan kulit yang menempel di dua sisi dari core). Panel dengan core honeycomb ini biasanya sangat kaku, memiliki massa yang kecil, dan memiliki harga produksi yang rendah. Penggunaan panel dengan core honeycomb juga sangat luas, contohnya di bidang transportasi, konstruksi, furnitur, dan pengepakan. Karena penggunaan yang luas itu juga, material pembentuknya beragam, mulai dari alumunium, polimer, hingga material serat alami dalam bentuk kertas yang kaku dan keras.

Aplikasi Honeycomb Structure pada Arsitektur

Aplikasi honeycomb structure pada arsitektur sebagian besar merupakan pemanfaatan struktur tersebut dalam bentuk sandwich panel. Dengan beberapa kelebihan yang telah disebutkan sebelumnya, panel dengan core honeycomb dapat ditemui pada :

  • Panel dinding, lantai, maupun langit-langit yang digunakan untuk insulasi panas. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Zeyrek et al (2017), panel dengan honeycomb core yang diisi dengan polyurethane foam dapat menyerap panas dari dalam bangunan dan melepaskan panas tersebut dengan lebih terkontrol.
  • Lantai kaca. Kaca berukuran 4 mm dapat menjadi ‘kulit’ bagi panel dengan bahan core alumunium. Panel dengan struktur tersebut memiliki kekuatan terhadap beban dan ketahanan yang lebih besar daripada panel kaca biasa.
  • Panel batu ringan. Menggunakan batu sebagai fasad suatu bangunan dapat menambah beban yang sangat signifikan pada struktur, sementara jika batu yang digunakan ditipiskan untuk mengurangi beban, permukaannya mudah pecah. Sebagai solusi, potongan batu (misalnya granit atau marmer) setebal 1 cm dapat menjadi ‘kulit’ dari honeycomb core dengan bahan alumunium. Panel batu ringan ini dapat digunakan sebagai material fasad bangunan dan hanya memiliki berat 25% dibandingkan dengan menggunakan potongan batu aslinya.

Adaptasi Bentuk Heksagon dari Rumah Lebah dalam Arsitektur

Bentuk heksagon atau segi-6 yang menjadi bentuk dasar bagi rumah lebah merupakan sebuah bentuk yang menarik. Dengan ditemukannya bukti bahwa bentuk heksagon merupakan bentuk yang dapat dibuat dengan material yang efisien, apakah bentuk ini dapat begitu saja diadaptasi dalam bentuk arsitektur?

Contoh penggunaan bentuk heksagon dalam arsitektur adalah pada fasad apartemen buatan biro arsitektur BIG di Kepulauan Bahama, Honeycomb. Pada bangunan tersebut, fasad heksagonal pada bangunan merupakan balkon sekaligus kolam pribadi bagi tiap-tiap unit. Dengan bentuk yang tidak konvensional, diperlukan teknologi material yang tidak biasa pula. Honeycomb menggunakan beton ‘superslab’ yang dapat menggantung lebih dari 5 m dari struktur bangunan. Selain itu, Duo, sebuah bangunan high-rise yang didesain oleh Büro Ole Scheeren di Kampong Glam, Singapura, menggunakan frame berbentuk heksagon pada fasad bangunannya. Frame tersebut dipasang untuk menaungi fasad kaca bangunan dari sinar matahari.

 

sumber:

Zeyrek O, Demirural A, Baykara T (2017) Functional Honeycomb Based Composite Panels for Structural and Thermal Management Applications. J Material Sci Eng 6: 391. doi: 10.4172/2169-0022.1000391

Block, India. (6 Maret 2018). Honeycomb Patterned Towers by Büro Ole Scheeren Frame Gardens in Singapore. https://www.dezeen.com/2018/03/06/ buro-ole-scheeren-architecture-duo-skyscrapers-singapore-gardens/

Chamberland, Marc. (25 Juli 2015). The Miraculous Space Efficiency of Honeycomb: Hexagons and the Science of Packing. https://slate.com/technology/2015/07 /hexagons-are-the-most-scientifically-efficient-packing-shape-as-bee-honeycomb-proves.html

Lam, Sharon. (10 Januari 2017). Hexagons for a Reason: The Innovative Engineering behind BIG’s Honeycomb. https://www.archdaily.com/802378/ hexagons-for-a-reason-the-innovative-engineering-behind-bigs-honeycomb

http://data.fen-om.com/int460/material1-honeycomb.pdf

Ted-Ed : Why Do Honeybees Love Hexagons? – Zack Patterson & Andy Peterson, https://www.youtube.com/ watch?v=QEzlsjAqADA

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *