STEEL CONSTRUCTIONTODAY & TOMORROW(No. 58 December 2019)
Publikasi Bersama Federasi Besi dan Baja Jepang dan
Masyarakat Konstruksi Baja Jepang
Versi Bahasa Indonesia
Versi Bahasa Inggris Steel Construction Today &Tomorrow diterbitkan tiga kali dalam setahun dan
disirkulasikan ke seluruh dunia kepada para eksekutif,
perusahaan perdagangan industri, dan organisasi
administratif yang berminat. Tujuan utama publikasi
ini adalah memperkenalkan standar dan spesifikasi
mengenai konstruksi baja, contoh-contoh proyek
konstruksi mutakhir, teknologi dan material konstruksi
mutakhir dan lainnya di bidang konstruksi bangunan
dan keteknik-sipilan. Agar pembaca Indonesia dapat
memahami artikel yang ada, disiapkan versi Bahasa
Indonesia yang berisi teks saja, dan dilampirkan padaversi Bahasa Inggris.Terkait foto, ilustrasi dan tabel,pada halaman terakhir tiap artikel dilampirkan versi
Bahasa Inggrisnya.
Juga, bila dibutuhkan konfirmasi teknis ataupun
rincian yang lebih teknis dari sebuah teks, silakan
merujuk ke publikasi versi Bahasa Inggris.

No. 58 Desember 2019: Isi
Artike Fitur: Daur Ulang dan Penilaian Siklus Hidup
dari Produk Baja
Inisiatif untuk Mengatasi Permasalahan Lingkungandan Mengurangi Pemanasan Global oleh Industri Baja
Jepang_________________________________ 1
Standarisasi Metodologi Perhitungan LCI untuk
Produk Baja dan Perkembangannya di Jepang
5
Daur Ulang dan Masa Depan Material Baja
9
Seminar Baja Hijau Diadakan
13
Pengenalan ISO20915 pada Sesi Pleno Konferensi
Tahunan SEAISI________
14
Artikel Seris: Desain Terkini Bangunan Baja di Jepang(4)
GINZA KABUKIZA
15
Nomor halaman disebutkan di atas mengacu pada versi
Bahasa Inggris terbitan No. 58.
Versi Indonesia: ©Federasi Besi dan Baja Jepang 2019Federasi Besi dan Baja Jepang
3-2-10 Nihonbashi-Kayabacho, Chuo-ku, Tokyo
103-0025, Jepang
Fax: 81-3-3667-0245 Telpon: 81-3-3669-4815
Alamat surat: sunpou@jisf.or.jp
URL http://www.jisf.or.jp

1Artikel Fitur:
Daur Ulang (Recycling) dan Penilaian Siklus Hidup(Lifecycle) Produk Baja

Langkah-langkah untuk Mengatasi Permasalahan
Lingkungan dalam Produksi Besi dan Baja
Dipicu oleh krisis minyak yang terjadi pada tahun
1970-an, industri baja Jepang telah mendorong
berbagai upaya untuk menangani permasalahan
lingkungan yang ada kaitannya dengan produksi besi
dan baja, di antaranya adalah:• Langkah-langkah peningkatan proses terutama untuk
kelanjutan proses produksi, seperti pengenalan
peralatan pengecoran baja berkelanjutan• Pemanfaatan gas hasil sampingan yang efektif dimana gas hasil sampingan yang dihasilkan dalamproses pembuatan besi dan baja diperoleh kembali
dan digunakan sebagai energi untuk mengoperasikan
peralatan pembuatan besi dan baja
• Pemulihan energi limbah dan pemanfaatannya yangefektif sebagai sumber pembangkit listrik• Pengenalan teknologi hemat energi yangdikembangkan dengan memanfaatkan pemanfaatanbahan limbah yang efektif sebagai sumber daya
(Lihat Gbr. 1)
Industri baja Jepang telah secara berturut-turut
memperkenalkan proses-proses hemat energi yangtinggi ini ke dalam produksi besi dan baja, dengan
demikian mencapai pengurangan sekitar 30% darikonsumsi energi unit per ton baja yang diproduksi
dibandingkan dengan tingkat pada tahun 1970-an.
Akibatnya, industri ini telah menyadari proses
pembuatan besi dan baja yang menunjukkan efisiensi
energi tertinggi di dunia. (Lihat Gbr. 2)
Selain penggunaan energi yang efisien yangdisebutkan di atas, industri baja Jepang telahmenerapkan berbagai jenis tindakan lingkungan
lainnya, salah satunya adalah penggunaan terak (slag)yang efektif yang dihasilkan dalam proses pembuatanbesi dan baja. Misalnya, karena semen blast furnaceyang diproduksi menggunakan blast furnace slag dapat
diproduksi tanpa menggunakan proses penghancurandan sintering yang digunakan dalam produksi semenbiasa, semen blast furnace memiliki dampak besar
pada perlindungan lingkungan atau pengurangan emisi
CO2 selama produksi.
Lebih lanjut, industri ini juga berkontribusi terhadap
pelestarian tidak hanya pada udara tetapi juga kualitas
air. Emisi SOx dan NOx di pabrik baja sangat
berkurang dengan penerapan peralatan desulfurisasi
dan denitrifikasi ini. Dalam hal besarnya jumlah airyang digunakan di pabrik baja, lebih dari 90% dari(Halaman 1~4)
Artikel Fitur: Daur Ulang (Recycling) dan Penilaian
Siklus Hidup (Lifecycle) Produk Baja (1)Inisiatif untuk Mengatasi Permasalahan
Lingkungan dan Mengurangi
Pemanasan Global oleh Industri Baja
JepangOleh Hidekazu Matsubara
Sekretaris, Komite Baja Ramah Lingkungan untuk
Konstruksi
Federasi Besi dan Baja Jepang
Di tengah meningkatnya kekhawatiran tentang
masalah lingkungan global, pemerintah Jepang
membentuk Dewan Menteri untuk Konservasi
Lingkungan Global pada tahun 1989. Dengan
pendirian ini, beragam upaya yang bertujuan untuk
mengurangi pemanasan global telah didorong secara
nasional. Dalam beberapa tahun terakhir, untuk
menyusun dan mengusulkan "Strategi Pengembangan
Emisi Gas Rumah Kaca Rendah Jangka Panjang(Strategi Jangka Panjang)," yang telah diminta untuk
menyerahkan pada tahun 2020 dalam Perjanjian Paris
COP21, "Konferensi terkait Strategi Jangka Panjang
Jepang di bawah Perjanjian Paris ”didirikan, yang telah
memulai pemeriksaan yang terlibat dalam Strategi
Jangka Panjang.
Mengingat pergerakan seperti itu di Jepang dan luar
negeri, industri baja Jepang mempromosikan berbagai
langkah yang bertujuan mengurangi pemanasan global.
Salah satu langkah spesifik yang dipromosikan adalah"Rencana Implementasi untuk Mencapai Masyarakat
Rendah Karbon (Low Carbon Society)." Selain itu,
menatap tajam pada permasalahan pemanasan globalyang sedang berlangsung setelah 2030, industri baja
telah menyusun "Visi untuk Tindakan Jangka Panjang
untuk Mengatasi Isu Pemanasan Global” yangbertujuan mewujudkan tujuan akhirnya, produksi “bajanol-karbon (zero-carbon steel)”.
Artikel berikut ini memperkenalkan inisiatif industribaja Jepang untuk menangani masalah lingkungan dan
mengurangi pemanasan global yang telah didorong
sejauh ini, dan rencana masa depan untuk mengurangi
pemanasan global lebih lanjut.

2semua penggunaan air dimasukkan kembali kesirkulasi dengan mengadopsi peralatan pemurnian
kualitas air. Memanfaatkan langkah-langkah
lingkungan ini, industri baja berkontribusi terhadap
peningkatan lingkungan.

mengurangi emisi CO2 melalui pendekatan ini dalamskala global. (Lihat Gbr. 4)
Sebuah studi yang dilakukan oleh Badan Energi
Internasional menunjukkan bahwa di industri baja luar
negeri ada potensi besar untuk penghematan energi(Gbr. 5) yang dapat dicapai dengan memperkenalkan
teknologi hemat energi canggih (sebagian besar
teknologi ini dikembangkan di Jepang). Industri baja
Jepang akan terus menangani pengembangan danpenyediaan solusi ramah lingkungan di masa depan.
• Produk-ramah lingkungan (Eco-products)
Eco-products berarti produk-produk baja yangmemungkinkan pengurangan emisi CO2, lebih sedikit
beban lingkungan, peningkatan efisiensi bahan bakar
dan pendekatan lain dalam tahap produk akhir yangdiproduksi oleh penggunaan optimal dari kinerja
spesifik yang ditawarkan oleh produk-ramah
lingkungan. Misalnya, produk akhir yang diproduksi
menggunakan produk baja berkinerja tinggi
berkontribusi terhadap pengurangan emisi CO2, atau
produk ramah lingkungan menunjukkan ramah
lingkungan pada tahap penerapan. Produk ramah
lingkungan adalah lembaran baja otomotif berkekuatan
tinggi. Dari tahun 1970-an hingga saat ini, kuat tarikyang lebih tinggi telah diminta untuk lembaran baja
otomotif untuk memenuhi beragam latar belakang dan
kebutuhan sosial, atau untuk memenuhi kebutuhan
otomobil dengan bobot lebih ringan yangmemungkinkan peningkatan efisiensi bahan bakar.
Lembaran baja otomobil berkekuatan tinggi yangdikembangkan oleh pembuat baja Jepang telah
berkontribusi terhadap pengurangan emisi CO2 oleh
otomobil ringan pada skala global. (Lihat Foto 1)
Namun, tingkat nilai karakteristik yang dicapaidalam hal kekuatan tarik atau digunakan secara praktis
oleh pembuat baja Jepang hanya 1/2 atau 1/3 dari nilaiteoritis (lihat Gbr. 6). Mengingat hal ini, industri baja
Jepang berupaya tidak hanya untuk mengembangkan
produk-produk baja berkekuatan tinggi tetapi juga
untuk mendukung infrastruktur sosial di masa depan
melalui pengembangan produk-produk baja generasi
selanjutnya untuk mempersiapkan kedatangan
infrastruktur hidrogen. Pada saat yang sama, industri
ini terus maju dengan tugas berkontribusi untuk
mengurangi emisi CO2 selama seluruh siklus hidup
produk baja.
Dalam pengembangan proses pembuatan besi yang
inovatif, upaya Litbang diarahkan pada dua target:pemanfaatan hidrogen reduksi bijih besi dalam proses
blast furnace di mana emisi CO2 tertinggi di antara

Gbr. 1 Pengembangan Proses Ramah Lingkungan di
Industri Baja Jepang
Gbr. 2 Perbandingan Internasional Konsumsi Energi
Unit pada Industri Baja
Langkah-langkah untuk Mengurangi Pemanasan
Global oleh Industri Baja Jepang
Memanfaatkan proses efisiensi energi tertinggi didunia, industri baja Jepang telah merencanakan dan
melakukan langkah-langkah penggunaan praktis untuk
mengurangi pemanasan global. Secara khusus,
langkah-langkah ini dikembangkan berdasarkan“Rencana Implementasi untuk Mencapai Masyarakat
Rendah Karbon (Low Carbon Society): Fase I (~2020)” yang didukung oleh empat kegiatan inti:
penggunaan efektif tiga pendekatan-ramah
lingkungan¾proses-ramah lingkungan (eco-processes),solusi-ramah lingkungan (eco-solutions) dan produk
ramah lingkungan (eco-products)¾dan pengembanganproses pembuatan besi yang inovatif COURSE50(Pengurangan Ultimate CO2 dalam proses pembuatan
baja dengan teknologi inovatif untuk cool Earth 50).
(Lihat Gbr. 3)• Proses-ramah lingkungan (Eco-processes)
Eco-processes menggambarkan proses efisiensi
energi tertinggi di dunia yang disebutkan di atas, dimana peningkatan efisiensi energi lebih lanjut sedang
digalakkan. Baru-baru ini, upaya Litbang diarahkan
pada pengenalan oven kokas (coke) generasi
berikutnya dan peningkatan efisiensi operasional
peralatan pembangkit listrik.
• Solusi-ramah lingkungan (Eco-solutions)Eco-solutions bertujuan untuk mempromosikan
penghematan energi melalui dua pendekatan utama:transfer teknologi hemat energi (BAT: teknologi terbaikyang tersedia) dikembangkan dan digunakan secara
praktis dalam industri baja Jepang ke Cina, India,
ASEAN dan negara-negara lain di mana industri baja
mencapai perkembangan luar biasa; dan penggunaan
efektif kerangka kerja program kerja sama
multinasional seperti “Kemitraan Internasional tentang
Peningkatan Efisiensi Penggunaan Energi dariKemitraan Kinerja Energi Unggulan Global (GSEP).
Industri baja Jepang telah berkontribusi dalam3

proses pembuatan besi dan baja; dan proyek
COURSE50 di mana pengembangan teknologi
dilakukan dengan tujuan mengurangi emisi CO2
hingga 30% dalam proses blast furnace melalui
pemisahan dan pemulihan CO2. Aplikasi praktis
COURSE50 ditargetkan mulai sekitar tahun 2050.
Sebagai cara untuk mengurangi emisi CO2 dalamproses pembuatan besi dan baja, industri baja Jepang
telah menyusun “Rencana Implementasi untuk
Mencapai Masyarakat Rendah Karbon: Fase II” untuk
tahun 2030. Dalam hal total emisi CO2 dalam industribaja, Fase II menargetkan pengurangan tingkat yanglebih tinggi dengan menambahkan target pengurangan
spesifik yang ingin dicapai oleh produk-ramah
lingkungan, proses-ramah lingkungan, dansolusi-ramah lingkungan dibandingkan dengan fase I(Tabel 1). Di bidang pengembangan proses inovatif,industri baja memiliki rencana untuk mempromosikan
pengembangan ferro coke, bahan baku pembuatan besiyang inovatif, selain COURSE50.

teknologi ini mulai digunakan secara praktis, emisi
CO2 dari penggunaan alami sumber daya diperkirakan
akan berkurang 10% dari tingkat emisi saat ini (tidak
termasuk pengurangan karena efek penangkapan dan
penyimpanan karbon dioksida).
Untuk saat ini, metode blast furnace dianggap
sebagai metode utama dalam pembuatan besi baik dariperspektif ekonomi maupun teknis, dan oleh karena itu
akan diperlukan untuk mendorong pembentukan
teknologi pembuatan besi jenis emisi rendah karbon
dengan asumsi bahwa blast furnace akan terus
berlanjut untuk diterapkan di masa depan. Namun,
tidak mungkin untuk mencapai tingkat jangka panjang
dari suhu rata-rata global yang ditetapkan dalam
Perjanjian Paris dengan hanya menggunakan
langkah-langkah seperti itu, yang dengan demikian
akan membutuhkan pengembangan teknologi yangsangat inovatif di luar yang sedang dikembangkan.
(Lihat skenario untuk pengenalan maksimum teknologi
sangat inovatif yang ditunjukkan pada Gbr. 7).
Untuk tujuan ini, memanfaatkan pengetahuan yangakan diperoleh dalam pengembangan COURSE50 dan
ferro coke sebagai pijakannya, industri baja Jepang
mendorong tiga tantangan pembangunan utama:
teknologi pembuatan besi pengurangan hidrogen yangakhirnya memungkinkan nol emisi dari proses
pembuatan besi; CCS (penangkapan dan penyerapan
karbon) di mana CO2 yang dipancarkan dari proses
pembuatan besi dipisahkan, dipulihkan dan disimpan;
dan CCU (penangkapan dan pemanfaatan karbon) di
mana barang-barang berharga dibentuk menggunakan
CO2 sebagai bahan baku.
Dikarenakan hidrogen yang digunakan pada proses
pembuatan besi dengan reduksi hydrogen digunakan
tidak hanya sebagai bahan baku pembuatan besi tetapi
juga sebagai sumber bahan bakar untuk otomobil dan
sektor sipil lainnya, prasyarat utama adalah
pengembangan dan peningkatan teknologi danperalatan untuk menghasilkan hidrogen sebagai
pembawa energi umum untuk infrastruktur industri dansosial. Khususnya, persyaratan penting untuk hidrogenyang digunakan untuk produksi baja, bahan industri
dasar, adalah kehalusan karbon dan ketersediaan lebih
lanjut dari pasokan yang stabil dan murah. Lebih lanjut,
dalam penggunaan praktis CCS, akan diperlukan untuk
menyelesaikan berbagai tugas selain tugas-tugas
teknologi, seperti pengamanan situs penyimpanan CO2,
penerimaan sosial, organisasi pelaksana proyek dan
perawatan beban ekonomi di samping pengembangan
teknologi untuk memungkinkan transportasi murah dan

Gbr. 3 Konsep Dasar untuk Tindakan Jangka Panjang
untuk Mengurangi Pemanasan Global di Federasi Besi
dan Baja Jepang (Tiga ecos + Pengembangan teknologi
inovatif)
Gbr. 4 Transisi dalam Program Kerjasama
Internasional untuk Mendukung Solusi Ramah
Lingkungan
Gbr. 5 Perbandingan Internasional PotensiPenghematan Energi di Industri Baja (2011)
Foto 1 Produk baja kondusif untuk mengurangi emisi
CO2Gbr. 6 Pengembangan Produk Baja Berkekuatan Tinggi
dan Potensi Pengembangan Masa Depan
Tabel 1 Target untuk Pengurangan Emisi CO2 dengan
Menggunakan Tiga Eco pada Industri Baja Jepang
Tindakan Masa Depan untuk Mengurangi
Pemanasan Global pada Industri Baja Jepang
Perjanjian Paris menargetkan "menjaga kenaikansuhu rata-rata global hingga di bawah 2°C di atas
tingkat pra-industri." Dengan mengingat pernyataan ini,mutlak diperlukan untuk mengembangkan teknologi
pembuatan besi yang sangat inovatif di luar teknologi
yang saat ini digunakan serta teknologi inovatif yangsedang dikembangkan. Dengan situasi seperti itu,
industri baja Jepang mengarahkan upaya penuhnya
untuk pengembangan COURSE50, ferro coke dan
teknologi pembuatan besi inovatif lainnya ke arah
penerapan praktisnya pada tahun 2030. Ketika

4penyimpanan sejumlah besar CO2. Gbr. 7
menunjukkan roadmap menuju (skenario untuk)
pengembangan teknologi yang sangat inovatif.
Gbr. 7 Roadmap menuju (Skenario untuk)
Pengembangan Teknis untuk Teknologi yang Sangat
Inovatif
Inisitatif menuju Pengurangan yang Berkelanjutan
dari Pemanasan Global
Industri baja Jepang sejauh ini menangani masalahlingkungan dengan memanfaatkan teknologi canggihyang diperkenalkan di atas. Di masa depan, agar
Jepang mencapai target jangka menengah (2030) yang
dinyatakan dalam Perjanjian Paris, industri akan terus
mendorong "Rencana Implementasi untuk Mencapai
Masyarakat Rendah Karbon." Pada saat yang sama,
mengenai target rentang jangka panjang (setelah 2030)
yang bertujuan menghasilkan "baja nol-karbon," ituakan mempertahankan inisiatifnya untuk
langkah-langkah pengurangan pemanasan global
jangka panjang yang akan diperoleh melalui promosi
produk-produk ramah lingkungan, proses-ramah
lingkungan dan solusi-ramah lingkungan serta
pengembangan teknologi pembuatan besi yang
inovatif.

5

Fig. 1 Development of Eco-processes in the Japanese Steel Industry

’70s

’80s

First oil crisis’90s● Innovation and improved

’00s

’10s

Kyoto Protocol

Artificial intelligence, improved
logistics efficiency

efficiency of process

Continuous casting, continuous Pulverized coke injection, Next-generationcoal moisture control
coke-oven technology
annealing and processing line
● Effective utilization ofGas holder, gas turbine
compound power generation

byproduct gas● Recovery of

Blast furnace top-pressure recovery
waste energy turbine, coke dry quenching

Regeneration
burner● Recycling use ofwaste material

Waste plastics, used
tire, dust, sludge

Fig. 2 International Comparison of Unit Energy Consumption
in the Steel Industry
Index set Japan as 100 (unit consumption per ton of steel produced)
140
130

116

117

Korea Germany China

UK

120
110
100

100

103

109

122

123

France Brazil

India

119

128

130

Russia

USA

90
80
70

Japan

Source: RITE-Estimate of Unit Energy Consumption for 2015; Conversion to indices by
the Japan Iron and Steel Federation

Fig. 3 Basic Concept for Long-term Measure to Mitigate Global Warming in the Japan
Iron and Steel Federation (Three ecos+Innovative technology development)
Eco-process

Further improvement of world-classenergy use efficiency in iron- andsteelmaking processes

Eco-productContribution towards CO2 emissions
reduction at the stage of steel application as theend product through supply of high-performancesteel products-eco-products are indispensable
in structuring low-carbon society

Eco-solution

Contribution towards CO2 emissions reduction
on a global scale through transfer of Japanese
steel industry’s world-class energy-saving
technologies mainly to developing nations
and their diffusion in those nations

Innovative technology: COURSE50, ferro coke
Extremely-innovative technology: hydrogen-applied reduction process, CCS, CCU

6

Fig. 4 Transition in International Cooperation Programs to Support Eco-solutions
2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

Japan-China Steel Industry Environmental Protection and Energy Conservation Technology Conference (2005~)
The Public and Private Collaborative Meeting between
Indian and Japanese Iron and Steel Industry (2011~)

Bilateral and regional
cooperation programs

ASEAN-Japan Steel
Initiative (2014~)

Multilateral
cooperation
programs

APP (Asia Pacific Partnership)
Steel TF (2006~2010)

ENCO (Environment Committee) (~2009)

GSEP (Global Superior Energy Performance
Partnership) Steel WG (2010~2015)

EPCO (Environmental Policy
Committee) (2010~2013)

ECO (Environment Committee)(2014~)“CO2 Breakthrough Program”: Participating with COURSE50 (2003~)
CO2 Data Collection (2007~)

International Cooperation
Programs (World Steel
Association and others)

Development of ISO 14404 (2009~)• ISO 14404-”International standard for the calculation of CO emission from steel plants”• Issue of the standard for steel plant with blast furnace and electric arc furnace in22013 and steel plant with electric arc furnace and DRI facility in 2017

Fig. 5 International Comparison of Energy Saving Potentials in the Steel Industry (2011)
7

0.45

9

6

3

3

2

0.30

6

0.25
0.20

3

0.15

GJ/t steel

4

EJ

EJ

6

GJ/t steel

0.35

5

0.10

1
0

9

0.40

0.05
World China

0

0.00

CDQ (or advanced wet quenching)0OECD Russia Ukraine United Brazil
Korea Japan Canada South
Other
EuropeStatesAfricaCOG recovery
Blast furnace improvement
Improved BOF gas recovery
Switch from OHF to BOF
India

Efficiency power generation from BF gas

Reduced electricity use from continuous casting

Source: Energy Technology Perspective 2014 of IEA

Photo 1 Steel products conducive to reducing CO2 emissions
Motors for hybrid and electric vehicles:
Improved fuel efficiency, higher output
and downsizing of motors attained by
the use of high-efficient, non-oriented
electrical steel sheet

Automobile and industrial machinery parts:
Multi-stepping, downsizing and lighter weight oftransmission gears attained by the use of high-strength
gear steel→Improved fuel efficiency

7

Savings potential (GJ/t steel)Fig. 6 Development of High-strength Steel Products and Future Development Potential
1960s

1970s

High economic
growthFuel efficiency
improvement

Automotive steel sheet

0

1

1990s

3

2000s

2010s

Kyoto Protocol

Paris Agreement

Change in social background and need
Collision safety

Global warming

High-strength steel~440 MPa
grade

Mild steel(ease of processing)

Bridge cable
2

1980s

Steel cord
4

Extrahigh-strength steel
780~980 MPa
1,180 MPa
grade
grade~~580 MPa
grade

Potential for higher tensile strength
Piano wire
Theoretical tensile strength: 10.4 GPa
5
6
7
8
9
10
11
Tensile strength (GPa)Table 1 Targets for CO2 Emissions Reduction by the Use of Three Ecosin the Japanese Steel Industry
Phase II
Phase I(~2030)(~2020)9,000,000 tons-CO2
5,000,000 tons-CO2*
Eco-process(reduction from BAU)
(reduction from BAU)
Eco-solution
80,000,000 tons-CO2
70,000,000 tons-CO2
Eco-product34,000,000 tons-CO2
42,000,000 tons-CO2*Of the emissions reduction target of 5,000,000 tons-CO2, while concentrating on the reductionof 3,000,000 tons-CO2 by means of energy savings and other self-efforts, the emissions
reduction attained by the increased collection of plastic wastes and other waste materials
compared to the FY2005 collection return is to be counted as the emissions reduction return.
Implementation of Plan toAchieve Low Carbon Society

Fig. 7 Roadmap towards (Scenario for) Development of Extremely-Innovative Technologies
Technological development peculiar to the steel industry
Hydrogen-applied reduction method in blast
COURSE50
furnace process (hydrogen inside steelworks)
Hydrogen-applied reduction method in blast
Super COURSE50
furnace process (hydrogen outside steelworks)
Hydrogen-applied
Hydrogen-applied reduction process
reduction process
without use of blast furnace
CCS

Recovery of CO2 from blast furnace gas

2010

2030

Development
Stepping-up

Development
Stepping-up

Development

Conversion of CO2 arising at steelworks
to valuables
CCS: Carbon capture and sequestration CCU: Carbon capture and utilization
Technological development for socially common infrastructure
Zero emissions in system power supply by use of
Zero emissions at
nuclear power and renewable energy
power source
Low-cost mass production technology by use of nuclear
Carbon-free
power and renewable energyhydrogen
CCU

CCS/CCU

2020

Development of low-cost storage technology, selectionof burying site, conversion to valuables

8

Development

2040

2050

2100

Practical
operation

Development

Practical
operation
Practical
operation
Practical
operation

Development

Practical
operation

Development

Practical
operation

Development

Practical
operation

(Halaman 5~8)
Artikel Fitur: Daur Ulang (Recycling) dan Penilaian
Siklus Hidup (Lifecycle) Produk Baja (2)pengorganisasian metode perhitungan inventaris siklus
hidup (LCI) pada tahun 1997, yang memperhitungkan
daur ulang skrap produk besi dan baja, menggunakan
Laporan Metodologi yang diterbitkan oleh Institut
tersebut. Pada 2015, Federasi Besi dan Baja Jepang
mengusulkan Komite Teknis ISO TC/17 untuk
standarisasi metodologi perhitungan LCI, yangmengarah pada pembentukan ISO 20915 "Metodologi
perhitungan inventaris siklus hidup untuk
produk-produk baja" pada November 2018 dan JIS Q
20915 memiliki konten yang hampir identik pada Juni
2019.
Sementara batas sistem konvensional (rentang
diterapkan untuk perhitungan LCI) yang digunakan
untuk metodologi perhitungan LCI umumnya
mencakup proses dari penambangan bahan baku
sampai pengiriman produk, batas sistem dalam Standaryang baru diterbitkan mencakup proses daripenambangan bahan baku sampai pengiriman produk
dengan mempertimbangkan efek daur ulang yangdiperoleh dengan pemulihan dan penerapan skrap (Gbr.
1). Dalam hal perhitungan LCI menggunakan Standar,
LCI diperoleh dengan menambahkan LCI (B1) yangterjadi karena input skrap dan LCI (B2, nilai minus)yang terjadi karena pemulihan skrap ke LCI (A) yangterjadi dalam proses dari penambangan bahan baku
sampai pengiriman produk. (Gbr. 2)
Federasi Besi dan Baja Jepang dan Asosiasi Baja
Dunia secara berkala mengumpulkan informasi dariindustri baja global dan domestik tentang data hasil
operasi dari perusahaan anggota mereka untuk
menghitung dan mengumumkan nilai rata-rata untuk
potensi pemanasan global (GWP) yang berkaitan
dengan produk baja utama. Data GWP tersedia di situs
web kedua organisasi ini.
Dalam tiga bab berikut, latar belakang dan konsep
dari Standar tersebut diperkenalkan.

Standarisasi Metodologi Perhitungan
LCI untuk Produk Baja dan
Perkembangannya di Jepang
oleh Tomohisa Hirakawa
Wakil Ketua, Komite Baja Ramah Lingkungan untuk
Konstruksi
Federasi Besi dan Baja Jepang
Standarisasi Metode Perhitungan LCI dengan
Mempertimbangkan Dampak Daur Ulang
Dalam menilai dampak lingkungan dari banyak
produk yang digunakan dalam kehidupan kitasehari-hari, sementara perhatian cenderung berfokus
pada tahap produksi dan penerapan produk-produk ini,tidak selalu benar untuk menilai kinerja lingkungan
hanya pada tahap produksi dan penerapan. Sebaliknya,
penting untuk menilai efek produk terhadap lingkunganselama seluruh siklus hidup produk yang mencakup
proses dari penambangan bahan baku hingga
pembuatan dan penerapan produk dan selanjutnya
untuk daur ulang setelah pembuangan produk yangsudah digunakan. Artinya, penilaian siklus hidup(LCA) penting dalam menilai kinerja lingkungan
produk.
Hampir semua produk baja diperoleh kembali
sebagai skrap baja setelah otomobil dan produk lainyang menggunakan produk baja mencapai akhir masa
layannya. Skrap baja yang dipulihkan kemudian
dilahirkan kembali sebagai produk baja yangdiperbaharui, yang kemudian diterapkan pada produk
akhir yang baru. Proses ini diulangi untuk banyak jenis
produk akhir berkali-kali..
Sejauh ini, standar-standar belum diterbitkan untuk
menilai beban lingkungan selama seluruh siklus hidup,bahkan mencakup daur ulang sebagai sisa setelah
pembuangan produk akhir. Untuk mengatasi situasiseperti itu, ISO 20915 "Metodologi perhitungan
inventaris siklus hidup untuk produk baja" dan JIS Q
20915 "Metodologi perhitungan inventaris siklus hidup
untuk produk baja" (selanjutnya disebut sebagai"Standar") telah diberlakukan, yang memungkinkan
perhitungan inventaris yang digunakan untuk menilai
beban lingkungan pada seluruh siklus hidup produk
baja.
Standar ini berasal dari metodologi perhitungan LCIyang disiapkan oleh Institut Internasinal Besi dan Baja(saat ini Asosiasi Baja Dunia) melaluiGbr. 1 Batasan Sistem yang digunakan pada
Metodologi Perhitungan LCI
Gbr. 2 Metodologi Perhitungan LCI diadopsi dalam JIS
Q 20915
Dominasi yang Luar Biasa dalam Syarat Daur
Ulang
Fitur yang paling penting dari Standar ini terletak
pada pertimbangan penuh yang dibayarkan pada efek
daur ulang yang khusus untuk produk baja. Ketika
mengutip keunggulan baja dalam hal daur ulang, lima
keuntungan berikut dapat dilihat dengan jelas, yang9memungkinkan daur ulang loop tertutup (setiap produk
akhir dan berkali-kali) dari produk baja.
• Kemudahan Pemisahan
Seperti diketahui, magnet menarik baja. Sekalipun
produk-produk baja secara kasar dibuang
bersama-sama dengan limbah lainnya, baja mudah
dipisahkan dari limbah yang dibuang dengan
menggunakan magnet (Gbr. 3).
• Pembentukan Daur Ulang di bawah Ekonomi
Pasar
Skrap baja bukan material limbah tetapi “yangbernilai", dan karenanya skrap baja telah
ditransaksikan di seluruh dunia berdasarkan
prinsip-prinsip pasar (Gbr. 4).
• Beban Lingkungan yang lebih Rendah selama
Regenerasi
Setelah bijih besi direduksi menjadi besi (dari besi
ke besi), timbulnya beban lingkungan yang terjadi padatahap regenerasi berikutnya dari skrap menjadi baja
dapat ditekan ke tingkat minimum (dari baja ke baja),
dan selanjutnya dimungkinkan untuk mengulangi
operasi bebas-beban lingkungan dalam setiap proses
regenerasi yang mengikuti (Gbr. 5).
• Penurunan Kualitas yang Lebih Rendah selama
Regenerasi
Pada tahap regenerasi dari skrap baja ke baja,
sebagian besar kotoran yang terkandung dalam skrap
baja dapat dihilangkan sebagai terak dan gas.
Mengenai zat-zat berbahaya yang tidak dapat
dihilangkan selama regenerasi, zat-zat ini dapat
diencerkan dengan menggunakan besi cair sehingga
kualitas baja yang diregenerasi dapat dipertahankan(Gbr. 6).
• Kemungkinan Regenerasi untuk Berbagai Jenis
Produk Baja
Struktur logam baja yang diregenerasi dari skrap
diatur ulang pada tahap peleburan kembali skrap, danbaja yang diperoleh dapat diproses ke berbagai jenis
dan jenis produk baja melalui kontrol struktur mikro
dengan menggunakan teknologi built-in kinerja (Gbr.
7 ).

Penggunaan Blast Furnace dan Electric Arc
Furnace yang Kompatibel
Metode produksi besi dan baja kurang lebih dapat
diklasifikasikan ke dalam metode tanur tinggi/blast
furnace (BF) dan metode tanur busur listrik/electric arc
furnance (EAF). Pada metode BF, besi gubal (pig iron)diproduksi terutama dari bijih besi, dan karbon yangterkandung pada besi gubal (besi cair) dihilangkan
dengan menggunakan tungku oksigen dasar untuk
menghasilkan baja. Sementara itu, pada metode EAF,
potongan baja dicairkan kembali menggunakan busur
panas, di mana komposisi kimia disesuaikan untuk
menghasilkan baja. Bahkan dalam metode BF, ada
kasus di mana skrap baja digunakan dari sudut pandang
ekonomis, dan lebih lanjut pada metode EAF, ada
kasus di mana besi gubal digunakan untuk
mempertahankan tingkat kualitas baja. (Lihat Gbr. 10).
Gbr. 8 menunjukkan produksi produk baja diseluruh dunia sejak tahun 2000 menggunakan metodeBF dan EAF. Produksi yang menggunakan metode BF
jauh lebih daripada yang menggunakan metode EAF,
dan metode BF pasti memenuhi permintaan yangmeningkat untuk produk baja. Alasan untuk ini adalah
bahwa, sementara bijih besi dapat ditambang sesuai
dengan tingkat permintaan, jumlah skrap baja yangtersedia terbatas karena skrap, dapat dikatakan, keluar
dari masyarakat.
Dengan cara ini, skrap baja secara efektif digunakan
kembali baik dalam metode BF dan EAF sementara
pada saat yang sama terus meningkatkan saham baja dimasyarakat dengan menggunakan produk-produk baja
yang dihasilkan dari blast furnace-basic oxygen
furnace steel. Saham baja per kapita pada masyarakatyang matang di Jepang, AS dan Eropa berjumlah
sekitar 10 ton, tetapi rata-rata saham baja per kapita didunia hanya sekitar 4 ton (Gbr. 9). Untuk saat ini, usia
penggunaan metode BF dan EAF yang kompatibelakan terus berlanjut, di mana metode BF diharapkan
memainkan peran yang menarik terhadap pertumbuhansaham baja sosial.
Gbr. 8 Produksi Produk Baja di Seluruh Dunia (Produk
Baja melalui Metode Blast Furnace dan Metode
Electric Arc Furnace)Gbr. 9 Sirkulasi Produk Besi dan Baja di Seluruh
Dunia

Gbr. 3 Pemisahan Magnetik Produk Baja Bekas dariMaterial Limbah
Gbr. 4 Daur Ulang Skrap di Bawah Ekonomi Pasar
Gbr. 5 Beban Lingkungan dari Produk Baja Regenerasi
Gbr. 6 Menjaga Kualitas selama Regenerasi
Gbr. 7 Kontrol Mikro untuk Memberikan Sifat
Beragam

Konsep Perhitungan LCI dari Produk Baja
Perhitungan Inventaris Sikuls Hidup (LCI) dariproduk baja dijelaskan dengan menetapkan Biji besi

10

turunan LCI sebagai Xpr, skrap baja turunan LCI
sebagai Xre, laju perbaikan skrap (laju daur ulang)sebagai R dan titik leleh baja cair selama regenerasi
skrap baja sebagai Y, dan selanjutnya dengan
memberikan Xpr=2.0 (t-CO2), Xre=0.5 (t-CO2), R=0.9
and Y=0.9, nilai yang diasumsikan dipersiapkan
dengan mensimulasikan pengembalian aktual dalam
empat item masing-masing yang ditunjukkan di atas,
untuk mempromosikan pemahaman konsep LCI (Gbr.
10).
Dalam situasi di mana metode BF dan EAF
digunakan dalam produksi besi dan baja, bagaimana
LCI produk baja harus dihitung? Haruskah LCI
dihitung untuk produk baja secara terpisah melalui
metode BF atau melalui metode EF, atau melaluiproses tunggal yang terhubung yang mencakup kedua
metode? Karena skrap baja yang digunakan dalam
metode EAF tentu saja didapat melalui metode BF dimana bijih besi direduksi menjadi besi, ada hubungansebab akibat antara kedua metode ini, dan dengan
demikian tidak mungkin untuk membagi dua metodeuntuk perhitungan LCI. Oleh karena itu, kedua metodeini dipahami sebagai proses tunggal yang terhubung,dan sangat wajar untuk menilai LCI dari kedua metodeini menggunakan nilai rata-rata total LCI dari produkbaja (Gbr. 11).
Secara khusus, LCI harus dihitung untuk setiap
pengulangan daur ulang, dan sebagai hasilnya, LCI
berubah dari 2,0 (t-CO2) akhirnya menjadi 0,79
(t-CO2). Dalam Standar, nilai akhir ini (nilai rata-rata
siklus hidup) ditetapkan sebagai LCI produk baja,
seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 12. Standar tersebut
menentukan nilai akhir ini (rata-rata siklus hidup)sebagai LCI produk baja (Gbr. 13).
Dari konsep di atas, perhitungan LCI dapat
dinyatakan menggunakan persamaan LCI=Xpr-R･Y(Xpr-Xre), tapi faktor penggunaan skrap tidak
diperhitungan pada persamaan ini. Artinya, dapat
dikatakan bahwa LCI identic untuk produk baja yangdihasilkan melalui metode BF atau metode EAF. LCI
dari produk baja dinyatakan dalamm standar sebagai
Xpr=A+B1, -R･Y (Xpr-Xre)=B2. (Lihat Gbr. 14)

Persamaan Standar♦♦♦
Infiltrasi Konsep LCI untuk Produk Baja di Jepang
Untuk menyebar dan menyaring konsep yang tepat
untuk LCI produk baja ke Jepang, Federasi Besi dan
Baja Jepang mendorong kegiatan yang bertujuan
mencerminkan konsep yang benar berdasarkan JIS Q
20915 dalam standar dan dokumen standar yang umum
digunakan di Jepang berkaitan dengan penilaian beban
lingkungan. Akibatnya, mengenai pertimbangan
lingkungan dalam konstruksi bangunan, konten JIS Q
20915 telah diterbitkan dalam bab konstruksi rangka
baja dari Pedoman Pengelolaan Konstruksi Bangunan(2019) yang diawasi oleh Sekretariat Menteri dariKementerian Pertanahan, Infrastruktur, Transportasi
dan Pariwisata.
Selanjutnya, mengenai Deklarasi Produk
Lingkungan (EPD) berdasarkan ISO 14025, Federasi
telah mengajukan banding ke Asosiasi Manajemen
Lingkungan Jepang untuk Industri sehingga
metodologi penghitungan LCI berdasarkan JIS Q
20915 menjadi sasaran penilaian EPD, yang mengarahpada penilaian EPD, yang menyebabkan paksaan padaJuni 2019 dari Aturan Kategori Produk (PCR) yangdigunakan sebagai standar penilaian untuk EPD.
Dipicu oleh paksaan ini, dianggap bahwa akuisisi EPD
untuk produk baja dan produk sekunder yangmenggunakan produk baja akan dipromosikan di
Jepang.

Gbr. 10 LCI pada Siklus Hidup Produk Besi dan Baja
Gbr. 11 Konsep Perhitungan LCI untuk Produk Baja
(Rata-rata Siklus Hidup)Gbr. 12 Konsep Perhitungan LCI untuk Produk Baja
Berdasarkan pada Daur Ulang
Gbr. 13 Jumlah Siklus Hidup dan Transisi LCI
Gbr. 14 Hubungan LCI antara Persamaan Dasar dan

11

Fig. 1 System Boundaries Used in LCI Calculation Methodology
Conventional system boundary
From raw material mining to product shipment

Production ofiron and steel
products

Mining of raw
materials

Application ofsteel products

Service life ofsteel products

System boundary in ISO 20915 and JIS Q 20915
From raw material mining to product shipment in which the recycling effect is taken into account
Production ofiron and steel
products

Mining of raw
materials

Use ofsteel scrap

Application ofsteel products

Service life ofsteel products

Taking into account the recycling effect

Recovery ofsteel scrap

Fig. 2 LCI Calculation Methodology Adopted in JIS Q 20915
Environmental effect (index)
2.0
1.5
Scrap recycling effect

1.0
0.5
0.0

A : LCI covering the process B1 : LCI occurring
B2 : LCI occurring
due to scrap input
from mining of naturaldue to scrap
resources to shipment ofrecoveryiron and steel products(Scrap recycling effect is nottaken into account)

-0.5
-1.0
-1.5

A+B1+B2 :LCI that reflects scrap
recycling effectSource: “Fig. 3 Concept of LCI Calculation for Steel Products” in JIS Q 20915

Fig. 3 Scrap Recycling under Market Economy (2017)
921
(USA)

38,20039,465EU15
29,093

10,403

4,119
(USA)

1,382

CanadaCIS

1,489

1,058 2,458
3,364

Middle East
1,094

451

100
(USA)
494

147

15,016

919

Japan
232

USA

384

206

482

2,615
Oceania

Transaction volume
Export amount
Area(Transaction volume
less than 1,000 tons:
Import amountEliminated)

108

Source: International Steel Statistics Bureau, World Steel Association, the Japan Ferrous Raw Material Association

12425(Africa)
2,292

2,575

664

1,986

(European nations)
4,119

4,636

6,766

4,960 31,349

Africa
2,477

8,143

Asia

(European nations)
921
3,173

2,115
8,208

6,792

1,954
1,891

425
(USA)

3,135

4,409

595

5,787

Other
Europeannations
24,875(unit: 1,000 tons)(Middle East)
494

Central andSouth America
2,644Fig. 4 Environmental Burdens Occurring during Regeneration of Steel Products
Iron ore

Naturalresource

Even after the “end products” reach an end of their service life,the “material” used for producing the end product is regenerated
while maintaining the characteristic properties peculiar to iron.

Iron

Iron- andsteelmaking
process

Steelproduct

End of service
life of fabricatedproduct

Fabricated(end)product

Steel
scrap

Iron

Iron- andsteelmaking
process

Steelproduct

Fig. 5 Maintaining of Quality during Regeneration
Gas
phase

Molten
slag

Ce
Nb
Cr

Photo 1 Magnetic separation of used steel
products from waste materials

Photo: The Japan Iron and Steel Federation

Ti

Si

Ca

B

Mn

V

Ni

Molten
metal

Zn

Zn

Pb

Mg

Impurities can be removed
Ca

Mg

Mg
Ca

Al
Ce

Co
Sn

Cu
Mo

Zn

Pb

Co

Ce

Al

Pb Co

Nb
Ti
Tibe removed
Nbthat cannot
B Substance
B
Si
Si
Mn
Mn
V
V
Cu
Cu
Cr
Cr
Fe
Fe
Ni Mo
Ni Mo
Sn
Sn

Ce
B
Fe

Co

Pb
V
Sn

Si
Cr

Al

Nb

Mn

Cu
Ni

Mo

Iron (Fe)Aluminum (Al)
Magnesium (Mg)
Titanium (Ti)
Source: Modification of the “Report 232_269 by Taketo Hiraki et al” submitted at the 23rd
Annual Conference of Japan Society of Material Cycles and Waste Management (2012)

Fig. 6 Microstructure Control to Impart Diverse Properties

Reheating Roughing Finishing
Process Continuous➡ mill➡ Hot leveler ➡ Online water cooling process
casting ➡ furnace ➡ millChange of rolling
temperatures
Reheating RoughrollingFinishrolling

Further reinforcement of toughness by
the combined use of rolling and cooling
CoolingChange of metallic
structures
Grain growth
Accelerated
Intermediate
Slow cooling:
Recrystallization Drawing
controlcooling: Martensite cooling: Bainite Ferrite/Perlite
More than 800 MPa 600~800 MPa 500~600 MPa
Source: Nippon Steel Monthly (June 2007)

13

Fig. 7 Production of Steel Products in the World (Steel Products via Blast
Furnace Method and Electric Arc Furnace Method)

Fig. 10 Concept of LCI Calculation for
Steel Products(Lifecycle Average)(million tons)
1,800■ Other methods

1,600
1,400

=

Average value(t-CO2/t)■ Blast furnace method

CO2 emissions in steel
product lifecycle (t-CO2)
Lifecycle productionof steel products (t)■ Electric arc furnace

method

1,200
1,000
800
600

520

530

290

290

560

610

650

820

750

880

880

870

990

1,210
1,210 1,230 1,210 1,200
1,070 1,100

Fig. 11 Concept of LCI Calculation for
Steel Products Based on(∞th recycling)
Recycling
2.00

Environmental burdens occurringfrom steel products (t-CO2)
CO2
0.41
0.33 0.27 0.22
+ CO2 + CO2 + CO2 + CO2 += 0.79(t-CO2/t)
+
+
+
+
+

400
310

320

350

370

400

430

430

360

420

450

450

420

430

400

410

470

0

0.66 0.53 0.43
1.00
0.81
Production of steel products (tons)

Source: World Steel Association

Fig. 8 Circulation of Iron and Steel Products in the World (2018)
e

im

e
ton
es
oal
m
i
gc
L
Ca
kin
o
C
ore
tons
Iron
l
a
0 million
tururceiron: 10
d
a
e
c
g
u
Produced
using
N
d
o
re
s
Lo
sla
*Directly
natural resource: re
ce
ss
na
r
Pig
iron・DRI*
Scrap
from
obsolete30
uf
Buil Publicst1,350 million tons
end product
m
a
l
ding
w
B
o
illi
rks
(external scrap)
Mac
con
on
A
s
hine
truc
Sec
uto
to
Steel scrap
tion
mo
ry
Co ondansbnta
630 million
ine ry pro ilertonsdConsumptionuctof ferrous
Social steel stock
material
About 32,400 million tons
=4.4 tons/capita
h
C
ls
c
a st
ro
Stee
pro
P
duct
Cru
ct
er
Contain dary produ
s de
Steel
prod teelconeSe
productbiluAutomo1 ctiomill ,810 n output
hinery truction
End
c
a
ion
M
s
1,720
tons
duct
ro
g con
p
d
million to
Buil in
works
ns
c
li
b
u
P

s s cr

es

s cra

p

1,2

Elec

rc
ca
ctri ce ons
Ele furnail ion tm gen
520 oxy e ons
sic ac n t
Ba furn mil io90op

Xpr =2.0 (t-CO2/t)
Xre =0.5 (t-CO2/t)
Y =0.9RR =0.9

1.60
1.20
0.80

n=∞ → LCI= Xpr - RR･Y (Xpr-Xre)= 0.79 (t-CO2/t)

0.40
0.00
1

I

I

3

I

I

5

I

I

7

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

I

9 11 13 15 17 19 21 23 25
Lifecycle (numbers)

ap

dl

e
lcin

Fig. 12 Number of Lifecycle andTransition of LCI
2.00
LCI (t-CO2/t)

200

tric

arc

Fig. 13 Relationship of LCIs between
Basic Equation and Standards’
Equation
LCI= Xpr - RR･Y (Xpr-Xre)

a
furn

lag

ce s

Source: Steel Recycling Research(World Steel in Figures 2019 and World Steel Recycling in Figures 2014-2018)

Xpr【 B2 】【 A + B1 】

Fig. 9 LCI in Lifecycle of Iron and Steel Products
Iron ore
Coal

Iron ore-derived
LCI Xpr: 2.0
Pig iron

0* Basic oxygen
Limestone Blast furnace
furnace
Molten steel
yield during
2.0
regeneration ofsteel scrap Y: 0.9
Steel
Scrap scrap-derived Electric arc Refining
furnaceLCI Xre: 0.5
Recovery*0.5 in terms of calculation

Steel productsContinuous
casting

Continuous
casting

Rolling

Rolling

Application

Application

Plate

H-shape

Strip coilAngle

- RR･Y (Xpr-Xre)

Pipe
Reinforcing
and tube bar

Scrap recycling rate RR: 0.9
Source of Figs. 9~13:
The Japan Iron and Steel Federation

14

(Halaman 9~12)
Artikel Fitur: Daur Ulang (Recycling) dan Penilaian
Siklus Hidup (Lifecycle) Produk Baja (3)inovatif serta penyebarannya ke seluruh dunia. Di sisi
lain, dari sudut pandang kebijakan, seseorang tidak
boleh menyebabkan emisi yang lebih besar di tempat
lain ketika mencoba untuk mengoptimalkan sistem
tertutup secara geografis, dan sebagai gantinya,
pembuat kebijakan harus mempertimbangkan variasi
regional dalam efisiensi energi.

Daur Ulang dan Masa Depan Material
Baja

Oleh Ichiro Daigo dan Pasan Dunuwila
Departemen Teknik Material, Universitas Tokyo

Gbr. 1. Perbandingan Intensitas Energi Utama Bajaoleh Negara (Jepang = 100)

Pendahuluan
Industri baja telah menghasilkan lebih dari 1,5
miliar ton baja mentah per tahun sejak 2010; misalnya,
telah menghasilkan 1,63 miliar ton baja mentah pada2017. Dibandingkan dengan industri lain yangmemproduksi logam, dampak lingkungan yangberkaitan dengan produksi baja disebabkan oleh
sumber daya yang dikonsumsi sangat besar. Meskipunproses blast furnace dalam pembuatan baja sangat
efisien, produksi baja di masa depan telahdipertanyakan sehubungan dengan tujuan jangka
panjang Perjanjian Paris yang secara khusus
menginginkan pengurangan drastis dalam emisi gas
rumah kaca global pada tahun 2050. Artikel ini, oleh
sebab itu, memperkirakan masa depan bahan baja darisudut pandang pemikiran siklus hidup material.

Saham Baja dan Permintaan Masa Depan
Beberapa model estimasi yang memprediksi
permintaan bahan baja di masa depan telah diusulkan.
Salah satunya adalah model yang disebut "Hipotesis
Intensity of Use (IU)", di mana IU berarti konsumsi
logam tertentu per PDB. Seperti ditunjukkan pada Gbr.
2, IU ini mendapatkan bentuk-U terbalik karena
pendapatan per kapita meningkat. Banyak perkiraan
permintaan, termasuk hipotesis IU, telah diekstrapolasi
ke masa depan dengan menganalisis permintaan
historis (aliran) dalam deret waktu. Dalam beberapa
tahun terakhir, metode berdasarkan pada sahammaterial yang erat kaitannya dengan aliran konsumsi
telah diusulkan dan diuji.
Umur produk menentukan berapa lama materialbaja tesebut yang termasuk dalam saham digunakan.
Gbr. 3 disini menggambarkan fluktuasi pada sahambaja di Jepang. Menurut gambar tersebut, dari 1.4
miliar ton saham baja, ca. 1 miliar ton merupakan
saham yang digunakan. Saham-infrastruktur atausaham-infra (yaitu, jumlah bahan baja yang ada diinfrastruktur semi-permanen seperti bendungan celah(lihat Foto 1), baut jangkar, dll. merupakan bagianutama dari saham yang sedang digunakan ini. Sisanya
dapat berasal dari material baja yang tertinggal, seperti
baja yang sudah usang (saham usang NB (lihat Foto 2)
ada di antroposfer dan baja yang masih sulit
dikumpulkan) dan saham hibernasi (baja NB dalamsaham hibernasi mungkin dikumpulkan di masa depan
sebagai akibat kenaikan harga, dll.) Saham yangdigunakan ini di Jepang telah jenuh sejak tahun 2000,
dan tren serupa telah dilaporkan di negara-negara maju
lainnya.
Dari perspektif saham material, kurva dari hipotesis
IU sebelumnya dapat dibaca sebagai perubahan darikurva sigmoidal (berbentuk S) yang jenuh ke titik
tertentu pada plot tertentu. Material melakukan
fungsinya saat digunakan daripada dikonsumsi; oleh
karena itu, agar lebih cocok dengan hubungan antara

Penanggulangan Pemanasan Global di Industri
Baja
Skenario stabilisasi terendah dari Badan Energi
Internasional (IEA), yaitu, RCP 2.6, memungkinkan
industri baja untuk mengeluarkan 112 miliar ton CO2dalam 40 tahun mulai dari 2011 hingga 2050. Untuk
memenuhi batas yang ditentukan ini, diperlukan sekali
untuk mengubah proses yang kurang efisien ke prosesyang lebih efisien melalui penanggulangan seperti
pembaruan peralatan yang usang. Pada Gbr. 1, jumlah
konsumsi energi primer untuk menghasilkan jumlah
satuan baja mentah dengan blast furnace (BF) -basic
oxygen furnace (BOF) dan proses electric arc furnace(EAF) di berbagai negara dibandingkan. Jepang
memiliki industri baja dengan konsumsi energi
terendah dan ini terutama dapat dikaitkan dengan
efisiensi energi yang tinggi dalam pembuatan baja.
Perkembangan teknologi proses yang berasal dariproyek nasional yang disebut "Pengurangan Utama
CO2 dalam Proses Pembuatan Baja dengan Teknologi
Inovatif untuk Cool Earth 50 (COURSE 50)", danprogram Pembuat Baja CO2 Ultra Rendah Eropa(ULCOS) telah menonjol dalam mencapai statustersebut. Oleh karena itu, Jepang harus terus
menemukan teknologi pemrosesan baja yang baru dan

15material dan pengguna, disarankan untuk menjelaskan
fenomena ini sebagai perubahan series waktu dalamsaham material yang bergantung pada jumlah
penggunaan material. Oleh karena itu, menggunakan
aturan empiris kecenderungan saturasi yang disebutkan
di atas, "model stock-driven" telah diusulkan. Untuklebih spesifik, fungsi Logistik dan Gompertz telah
digunakan untuk mengembangkan model stock-driven
dan dengan demikian untuk memperkirakan sahammaterial di masa depan.
Dalam model-model yang memperkirakan
permintaan baja di masa depan, jumlah skrap yangtersedia adalah faktor penting dalam menghitung
jumlah emisi gas rumah kaca. Tabel 1 merangkum
perkiraan terbaru untuk permintaan baja dan pasokan
skrap pada tahun 2050 dan 2100. Karena perkiraan ini
berdasarkan pada model dan parameter yang berbeda
dari sumber yang berbeda, nilainya cenderung
bervariasi. Namun, Tabel 1 menunjukkan bahwa skrap
itu sendiri tidak dapat memenuhi permintaan baja dimasa depan bahkan pada tahun 2100. Rasio sumber
besi berkurang dari bijih besi diperkirakan setidaknya
50% dari produksi baja mentah pada tahun 2050 dan
30% pada tahun 2100. Saat ini ada banyak negara dan
wilayah yang akan memperoleh status "maju" di masa
depan; maka baja dan skrap akan terus diperdagangkan
secara internasional. Misalnya, kelebihan skrap baja disatu negara secara efektif akan diperdagangkan ke
negara lain yang akan kekurangan sumber daya besi.

penggunaan berulang telah dikembangkan dengan
menerapkan model rantai Markov. Jumlah rata-rata
penggunaan di sini mengacu pada berapa kali baja
telah digunakan dalam produk dalam negeri sejak
kondisi awalnya (bijih besi), sebelum diekspor atau
dibuang (lihat Gambar 5). Selanjutnya, baja yangdiekspor dapat dihilangkan atau diekspor kembali
setelah digunakan di tujuan yang diekspor. Di Jepang,seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6, jumlah yanglebih besar dari material baja dan skrap diekspor padasaat transisi kondisi, jadi jika hanya dihitung dari aliranmaterial, lebih dari 80% baja dalam keadaan terserap
ditemukan diekspor. Di sini, dengan asumsi bahwa
pola produksi dan konsumsi material baja di luar
Jepang mirip dengan yang ada di Jepang, danberdasarkan aliran baja di Jepang pada 2005, dapat
diperkirakan bahwa baja telah berulang kali digunakan,lima kali di Jepang. Dengan menerapkan model ini danmemperkirakan tingkat kelangsungan hidup global dari
waktu ke waktu, diperkirakan bahwa sekitar setengah
dari material baja yang baru diproduksi masih akan
digunakan bahkan setelah 300 tahun. Oleh karena itu,
material baja akan menguntungkan banyak generasi
yang akan datang dengan terus dilahirkan kembali
sebagai produk yang berbeda di seluruh dunia. .
Gbr. 4. Diagram Konseptual untuk Transisi Keadaan
Aliran Material Baja
Gbr. 5. Diagram Konseptual untuk Transisi Negara
Gbr. 6. Diagram Alir untuk (a) Baja dan (b) Skrap Baja(2014, Satuan: juta ton)

Gbr. 2. Diagram Konseptual dari Hipotesis IU
Gbr. 3. Tren Saham Baja di Jepang
Foto 1. Bendungan celah baja
Foto 2 Saham yang tidak terpakai
Tabel 1. Permintaan Baja Mentah Global dan Pasokan
Skrap pada Tahun 2050 dan 2100

Keterangan Penutup
Untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dimasyarakat, mengurangi gas tersebut yang berada diindustri baja adalah suatu keharusan. Bahan baja akanmenjadi permintaan tinggi karena sebagai fondasi
untuk infrastruktur yang berkontribusi padakesejahteraan sosial di negara-negara berkembang.
Meskipun baja sangat dapat didaur ulang, permintaan
di masa depan tidak dapat dipenuhi dengan daur ulang
dari skrap saja; karenanya, besi harus dikurangi bahkan
sampai tahun 2100, dan perkembangan lebih lanjut
mengenai pembuatan baja karbon rendah diharapkan.

Daur Ulang Baja
Baja diketahui sangat dapat didaur ulang. Tapi
kemudian, berapa kali baja dapat digunakan secara
berulang? Pda Gbr. 4, kami menganggap bahwa
material baja yang ada dalam kondisi baja mentah,
produk baja, penggunaan, skrap bekas, dll., dan aliranyang menghubungkan proses pada gambar tersebut (cth.
Gbr. 4) merupakan transisi diantara kondisi-kondisi
yang disebutkan. Oleh karena itu, informasi aliranmaterial yang disebut sebagai “Probabilitas transisi
keadaan.”. Dengan asumsi bahwa pola penggunaan
baja (aliran material) saat ini berlanjut selamanya,
metode yang mengevaluasi jumlah rata-rata

16

Ichiro Daigo: Associate Professor at Department of Materials Engineering, Graduate
School of Engineering, The University ofTokyo. He received Ph.D., M.S. and B.E.
degrees from Kyoto University. He has developed many analytical models and tools andpioneered research in Industrial Ecology. His
achievement has been published in many
academic articles and books.

Pasan Dunuwila: Project Researcher, Department of Materials
Engineering, Graduate School of Engineering, The Universityof Tokyo. He acquired his B.Eng., M.Eng., and Ph.D. (Engineering) from Toyohashi University of Technology, Japan. His
research interests primarily lie on the upliftment of economic,
environmental and societal well-being of industries through thetools such as Material Flow Analysis, Material Flow Cost Accounting, and Environmental and Social Life Cycle Assessment.
His works have been published in several reputed journals.

Fig. 1. Comparison of Primary Energy Intensity of Steel by Country (Japan = 100)
Steel (BOF) 2015
Steel (EAF) 2010

Primary energy units (Japan=100)

160

Steel (BOF) 2010
Steel (EAF) 2005

Steel (BOF) 2005

140
120
100
80
60
40
20

U

kr

ai

ne

SA
U

ia
ss
Ru

a
di
In

il
Br

az

ce
an

d

Fr

an
gl

na

En

hi

m
er

C

an

y

a
re
G

Ko

Ja

pa

n

0

Fig. 2. Conceptual Diagram of IU Hypothesis(IU: intensity of use)
=Resource consumption/GDP

Servitization

Alternative technologies
Technological developments

Resource consumption per capita
Industrialization
GDP per capita

17

Accumulated amount of steel (million tons)

Fig. 3. Trend of Steel Stocks in Japan
Obsolete stock/landfill/cumulative dissipation

1,600

Permanent structures

1,400

In-use stock

1,200
1,000
800
600
400
200
0
1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Year

Photo 1 Steel slit dam

Photo 2 Obsolete stock

Table 1 Global Crude Steel Demand and Scrap Supply
in 2050 and 2100
2050
Crude steel
Scrap
demandsupplyPauliuk et al. 2013
Oda et al. 2013*
Morfeldt et al. 2015**

2.1

1.0

2.2

0.9

2.1-2.3***

0.5-0.6(unit: billion tons/year)
2100
Crude steel
Scrap
References
demandsupply2.6

1.8

Not applicable
2.3-2.6

1.6-1.7* Reference case;** Results of scenario demand stagnation in 2050;*** The results of the three scenarios were denoted as a range

18

11)
12)
13)

Fig. 4. Conceptual Diagram for State Transitions of Steel-material Flows
ExportNatural Resource

State

Material flow

Blast furnace
Converter

Electric furnace

BF crude iron

BF in house
scrapsRolling

ExportBF steel
products

EF crude iron
Rolling

EF steel
products
Industrial
scrapsManufacturing

EF in house
scrapsUse in products (5 categories)
Obsolete scraps
from productsCollection

Landfill

Fig. 5. Conceptual Diagram for State Transitions
Number of transitions
0

1

2

3

4

Initial state

ExportWaste
Use in Japan19

Fig. 6. Flow Chart for (a) Steel and (b) Steel Scrap (2014, Unit: million tons)
(a)

Crude
steel

110.7

Final
steel

95.3

Domestic
steel
demandDomestic
input

39.1

61.5
Steel exports

Prompt scrap 7.3
Exports of finishedproducts 16.5

Ordinary steel 26.1
Special steel 7.1

Exports ofsemifinishedproducts

Home scrap
Prompt scrap
(b)

Used
products

Used
products(Recovered)

11.3
7.3
Obsoleteiron scrap

25.0
46.3

43.3

Exports of
miscellaneous
products

Domestic
consumption

36.7
Exports of scrap 8.1

Leftovers (hibernating stock)20

(Halaman 13)
Artikel Fitur: Daur Ulang (Recycling) dan Penilaian
Siklus Hidup (Lifecycle) Produk Baja (4)Daftar Judul dan Penyaji Presentasi pada Seminar Baja
Hijau kesembilang di tahun 2019
Judul
PenyajiPenerapan Deklarasi
Masayuki Kanzaki
Produk Lingkungan
Direktur, LCA Center,(EPD), Label Hijau
Asosiasi untuk Penelitian
Berdasarkan ISO 13025,
Manajemendalam Produk Besi dan
Keberlanjutan
Baja
Perbedaan antara Daur
Ichiro Daigo
Ulang tipe Tertutup dan
Associate Professor,
Daur Ulang tipe terbuka
Departemen Teknik
dan Refleksinya dalam
Material, Sekolah
Penilaian Siklus Hidup
Pascasarjana Teknik,
Produk Besi dan Baja
Universitas Tokyo
Metodologi Penilaian
Hidekazu Matsubara
Siklus Hidup untuk
Secretary, Komite Baja
Produk Besi dan Baja
Ramah Lingkungan untuk
Memaksimalkan Daur
Konstruksi, Federasi Besi
Ulang yang Tinggi
dan Baja Jepang
Cincin Baja
Yuuki Yamamoto
Menghubungkan
Chairman, Komite Baja
Orang-Orang dengan
Ramah Lingkungan untuk
Bumi: Kinerja
Konstruksi, Federasi Besi
Lingkungan Baja dan Tren dan Baja Jepang
Terbaru dalam Inisiatif
Industri Baja Jepang untuk
Mengurangi Pemanasan
GlobalSeminar Baja Hijau (Green Steel)
Diadakan
Komite Baja Ramah Lingkungan untuk Konstruksi
Federasi Baja dan Besi Jepang
Federasi Besi dan Baja Jepang menyatakan
bagaimana menangani masalah lingkungan yangtimbul dari produksi besi dan baja sebagai salah satu
pilar utama operasinya. Di antara komite untuk
mempromosikan langkah-langkah untuk penangananmasalah lingkungan adalah Komite Baja Ramah
Lingkungan untuk Konstruksi, yang mempromosikan
penelitian penilaian kinerja lingkungan dari produkbaja konstruksi dan kegiatan untuk meningkatkan
pemahaman tentang dominasi lingkungan dari produk
ini.
Dalam rangka mempromosikan pemahaman tentang
kinerja lingkungan yang tinggi yang ditunjukkan oleh
produk baja¾kondusif untuk mencegah pemanasan
global, membangun masyarakat yang berorientasi
sirkulasi dan menyelaraskan dengan alam, panitia telahmengadakan "Seminar Baja Hijau" setiap tahun sejak
2011 di Tokyo untuk mereka bekerja di bidang
konstruksi. Pada bulan November 2019, panitia
mengadakan seminar kesembilan di Tokyo danberencana untuk mengadakannya untuk pertama
kalinya di Osaka pada bulan Desember dengan konten
yang mirip dengan yang ada di Tokyo.
Seminar kesembilan diadakan dengan tema“Langkah-langkah terkini untuk Meningkatkan
Infrastruktur Sosial dan Penilaian Sikulus Hidup:
Kinerja Lingkungan yang Khusus untuk Produk Baja.”
Secara khusus, empat presentasi dibuat berpusat pada
penerapan deklarasi produk lingkungan (EPD),
perbedaan antara daur ulang tipe tertutup dan daurulang tipe terbuka dan refleksinya dalam penilaiansiklus hidup (LCA), dan metodologi LCA dengan
memanfaatkan daur ulang baja sebaik-baiknya (lihat
tabel di bawah ini)

21

A List of Presentation Titles and Presentersat the Ninth Green Steel Seminar in 2019
Title
Application of Environmental ProductDeclaration (EPD) in Iron and Steel
Products

Presenter
Masayuki Kanzaki
Director, LCA Center, Sustainable
Management Promotion Organization

Deference between Closed-type Recycling
and Open-type Recycling and Its Reflection in
the Lifecycle Assessment of Iron and Steel
Products

Ichiro Daigo
Associate Professor, Department of Materials
Engineering, Graduate School of Engineering,
The University of Tokyo

Lifecycle Assessment Methodology for Iron
and Steel Products Making the Most of TheirHigh Recyclability

Hidekazu Matsubara
Secretary, Committee on Environment-friendly
Steel for Construction, The Japan Iron andSteel Federation

The Iron Cycle Connects People with the
Earth: Steel’s Environmental Performance andRecent Trends in the Japanese Steel
Industry’s Initiatives to Mitigate Global Warming

Yuki Yamamoto
Chairman, Committee on Environment-friendly
Steel for Construction, The Japan Iron andSteel Federation(Reference: Scenes of the 2018
Green Steel Seminar in Tokyo)

22

(Halaman 14)
Artikel Fitur: Daur Ulang (Recycling) dan Penilaian
Siklus Hidup (Lifecycle) Produk Baja (5)dan Mr. Yap Chin Seng, Otoritas Sertifikasi untuk Baja
Tulangan, Inggris juga tampil sebagai panelis selain Dr.
Shiro Watakabe.

Pengenalan ISO20915 pada Sesi Pleno
Konferensi Tahunan SEAISI
Komite Strategi Lingkungan Internasional
Federasi Besi dan Baja Jepang
Institut Besi dan Baja Asia Tenggara (SEAISI)
mengadakan Konferensi Tahunannya di Bangkok,
Thailand pada 16~20 Juni 2019, di mana Komite
Strategi Lingkungan Internasional Federasi Besi dan
Baja Jepang (JISF) mengirim Dr. Shiro Watakabe, Staf
Manajer Umum, Grup Kebijakan Perubahan Iklim,
Departemen Perencanaan Teknologi Korporasi Baja
JFE. Pada Sesi Pleno II Konferensi Tahunan, beliau
menyampaikan perkuliahan yang memperkenalkan
ISO20915, yang distandarisasi oleh Organisasi
Internasional untuk Standarisasi (ISO) pada November
2018.
Beliau juga bergabung dalam diskusi panel yangdiadakan pada Sesi Pleno II dengan tema utama"penciptaan nilai pada industri baja melalui pola pikir
ekonomi sirkular." Pada sesi ini, peserta membuat
presentasi yang berkaitan dengan gagasan ekonomi
sirkular. Wikrom Vajragupta, ketua, memberikan kesan¾ “Gagasan tentang ekonomi sirkular berbeda oleh
negara dan organisasi, dan dalam situasi di mana
banyak negara ASEAN menunjukkan kelebihan impor
dibandingkan ekspor, ada banyak CEO yang berpikir
sulit tentang bagaimana memahami ekonomi sirkular,
tetapi presentasi dari Dr. Shiro Watakabe dan peserta
lainnya menunjukkan banyak saran informatif. "Setelah presentasi, ada pertanyaan dan jawaban, dimana Dr. Shiro Watakabe menekankan bahwa produkbaja adalah bahan yang paling ramah lingkungan dariaspek penilaian siklus hidup. Dia mengakhiri sesidengan menyatakan¾“Adalah ISO20915 yangmemungkinkan untuk mengevaluasi efek daur ulangbaja dalam metode yang terlihat, dan saya akan sangat
senang jika poin utama presentasi saya hari ini akan
disaring secara mendalam kepada orang dan organisasiyang relevan di negara-negara ASEAN.”
Sebagai acara terakhir pada sesi tersebut, sebuah
video berdurasi 30 detik diperlihatkan yang disiapkan
oleh JISF dengan konsep "Sebenarnya, Baja adalah
Ringan" untuk membuat terkenal penilaian siklus
hidup produk baja, adegan-adegan yang diambil dalamjurnal baja utama di Jepang untuk sensasi. Dalam Sesi
tersebut, Dr. Nae Hee Han dari Asosiasi Baja Dunia

23

24

(Halaman 15~Sampul belakang)
Artikel berseri: Desain Terkini Bangunan Baja di
Jepang (4)pertunjukan tradisional Jepang, Teater Kabukiza perlu
memasukkan kesinambungan bisnis yang stabil. Untuk
mencapai tujuan-tujuan ini, proyek GINZAKABUKIZA dipromosikan sebagai proyek
pengembangan yang kompleks di mana gedungperkantoran untuk disewakan akan didirikan tepat pada
Teater Kabukiza.
Salah satu target utama yang dikejar dalam proyeksaat ini adalah bahwa sejarah pertunjukan Kabuki yangdicintai oleh semua orang perlu dibawa ke masa depan,
dan bahwa fungsi-fungsi baru yang memenuhi usia
kontemporer perlu dimasukkan ke dalam Teater
Kabukiza yang baru. Rekonstruksi keempat Teater
Kabukiza dianggap sebagai kompilasi dari semua
rekonstruksi dan perbaikan yang sejauh ini
dilaksanakan, dan oleh karena itu teater kelima yangbaru dibuka secara fundamental menjalankan konsep dibalik teater keempat.
Namun, kami pikir itu tepat bahwa Teater Kabukiza
kelima yang baru saja dibuka tidak hanya menjalankanteater sebelumnya tetapi telah berhasil mencapai apa
yang semua orang harapkan dari teater keempat
sebelumnya. (Lihat Foto 2 dan 3, dan Gbr. 2)

GINZA KABUKIZA¾Membangun Menara Perkantoran Bertingkat
Tinggi pada Ruangan Terbuka Teater Kabuzika
Tradisional Menggunakan Mega Truss Bertingkat
Sedang ¾
Mitsubishi Jisho Sekkei Inc.
Kengo Kuma and Associates

Teater Kabuzika di Ginza, Tokyo, telah dibangun
kembali sebagai GINZA KABUKIZA, fasilitas
kompleks yang terdiri dari Teater Kabukiza baru dan
menara perkantoran bertingkat tinggi, Menara
Kabukiza, dibangun pada bagian atas Teater Kabukiza.
Itu memiliki 29 lantai di atas permukaan tanah dan
empat lantai di bawah tanah (basement).
Kami telah ditantang dengan tugas yang sulit untuk
menciptakan kembali desain arsitektur tradisional yangkhas untuk arsitektur gaya Jepang dengan
menggunakan struktur baja, yang telah mengarah padarealisasi keberhasilan dariTeater Kabukiza yang
dicitrakan ringan sementara pada saat yang sama
secara positif menggabungkan teknologi structuralyang maju. Di bagian peralihan antara teater dan
menara perkantoran, mega truss, perangkat penting
dalam hal struktur bangunan, diatur tidak hanya untuk
menghasilkan ruang teater lebar bebas-kolom tetapi
juga untuk mendukung menara perkantoran bertingkat
tinggi yang dibangun di atas teater (Foto 1 dan Gbr. 1).

Foto 2 Tampilang penuh Teater Kabukiza baru yangdidesain dengan mengusung teater lama
Foto 3 Kursi teater yang dipersiapkan dengan
mengusung desain teater lamaGbr. 2 Bagian Kursi Teater
Reaksi Struktur Kayu yang Menggunakan Struktur
Baja
Teater Kabukiza keempat adalah struktur beton
bertulang, dan bagian luarnya pada dasarnya ditutupi
dengan beton. Namun, dalam proyek rekonstruksi saat
ini, karena menara perkantoran bertingkat tinggi
melekat pada teater, struktur baja tak terelakkan
digunakan sebagai bahan utama. Oleh karena itu,
bahkan jika teater yang baru adalah untuk
menggantikan teater yang lama, tidak mungkin untuk
menggunakan bahan struktural yang sama dengan yangdigunakan di teater yang sebelumnya.
Khususnya, di teater baru, bagian eksterior
diselesaikan dengan menumpukkan pelat pracetak (PC)pada rangka baja. Beton yang diperkuat serat gelas
ringan digunakan sebagai kompleks braket, danaluminium digunakan untuk kaso karena atap teater
memiliki lengkungan dan dengan demikian elemen
struktur yang diterapkan berbeda. Dengan cara ini,
elemen yang sesuai dipilih untuk aplikasi yang tepat.

Foto 1 GINZA KABUKIZA, bangunan fasilitas
kompleks dimana perkantoran bertingkat tinggi
ditempatkan di atas Teater Kabukiza
Gbr. 1 Bagian GINZA KABUKIZA
Membawa Semangat Sejarah pada Teater Kabukiza
GINZA KABUKIZA adalah proyek rekonstruksi
untuk Teater Kabukiza, yang memikili sejarah lebih
dari 100 tahun. Rekonstruksi terkini adalah
rekonstruksi kelima. Teater Kabukiza yang ke-empat,
diselesaikan pada tahun 1950, dirancang oleh Isoya
Yoshida, arsitek ternama di bidang arsitektur gaya
Jepang. Karena beberapa kekhawatiran seperti
bertambahnya kebodohan, ketahanan seismik yangtidak mencukupi dan kurangnya fasilitas penghalang diteater yang ada, menjadi perlu untuk merekonstruksi
sehingga dapat memperbarui fungsi-fungsi ini.
Selanjutnya, untuk terus melanjutkan Kabuki, seni

25

Muncul beberapa kekhawatiran bahwa adopsi
struktur baja akan menyebabkan citra teater lama yang
berstruktur beton bertulang. Namun, jika semua elemen
struktur yang digunakan untuk teater baru harus
diproduksi dengan menggunakan metode pembentukan
beton, biaya konstruksi akan melonjak, dan lebih lanjut
dianggap bahwa teater baru yang telah selesai tidak
akan mampu menggambarkan struktur yang ringan
seperti itu.
Selain itu, desain arsitektur Teater Kabukiza
mengekspresikan arsitektur kayu tradisional Jepang,dan dengan demikian sistem pelat rangka baja + PC
diadopsi untuk teater baru, dibandingkan sistem beton
bertulang untuk teater sebelumnya, tampaknya
merupakan pilihan yang tepat. Karena struktur kayu
dirakit dengan menggabungkan setiap bagian struktur
satu per satu, maka seharusnya para insinyur struktur
terlibat dalam pembangunan teater ketiga dan keempat
dengan penggunaan struktur beton bertulang yang tak
terelakkan yang mungkin menghadapi banyak
kesulitan. Dengan makna seperti itu, hanya karena
perbedaan material struktur antara teater baru dan lama
didukung oleh penggunaan teknologi kontemporer
secara maksimal, kami yakin bahwa penyampaian
konsep arsitektur dari teater sebelumnya ke teater baru
berhasil dilakukan.

Di lantai lima dari lantai mega truss, sebuah galeri
Teater Kabukiza dan taman di puncak Gedung (rooftop
garden) disediakan, dan di lantai keenam, ruang-ruang
mesin disediakan. Dengan cara ini, peralatan dan
fasilitas lain yang digunakan oleh teater dan menara
perkantoran ertingkat tinggi secara cerdas dapat diatur
di lantai mega truss yang terletak antara bagian teater
dan menara bertingkat tinggi. Dalam rencana sirkulasi
untuk keseluruhan bangunan, pintu masuk menara
perkantoran diatur secara terpisah dari pintu masukteater, dan mereka yang bekerja di menara kantor
berubah dari lift untuk digunakan untuk lantai bawahke ekskalator untuk menara perkantoran bertingkat
tinggi di lantai tujuh. Lubang untuk elevator ini dapat
dipasang ke lantai mega truss.
Dalam hal desain arsitektur, peralatan, struktur, danaspek lain yang terlibat dalam bangunan GINZAKABUKIZA, kami berpikir bahwa peralihan sistem
antara teater dan perkantoran bertingkat tinggi telahberhasil diberlakukan.
Foto 4 Struktur mega truss yang disediakan sebagai
peralihan struktur antara teater dan menara perkantoran
bertingkat tinggi
Desain Seismik
Hal penting dalam tahap desain struktural adalah
pengaruh ketahanan seismik dari susunan kolom dimana sebagian besar kolom di sisi selatan (sisi depan
teater) ditumpu menggunakan mega truss untuk
mengatasi getaran seismik arah selatan-utara.
Sementara kolom di sisi utara menara bertingkat tinggi
dipasang di atas tanah, kolom di sisi selatan didukung
oleh mega truss. Untuk itu, pemeriksaan berulang padaresistensi seismik dilakukan menggunakan pendekatantiga dimensi dan lainnya untuk mengkonfirmasi
keselamatan seismik seluruh bangunan. Khusus untuk
menara perkantoran bertingkat tinggi, sistem kendali
respons hybrid diadopsi dengan mengatur kedua
buckling-restrained braces dan viscous oil dampers.
kawat gigi yang tertekuk oleh tekuk dan peredam oli
kental. (Lihat Gambar 3)
Buckling-restrained braces juga ditambahkan di
bawah mega truss. Seperti disebutkan di atas, padaproyek rekonstruksi saat ini, desain struktural
diperkenalkan di mana struktur portal secara jelas
dibagi menjadi yang digunakan untuk teater dan untuk
menara perkantoran bertingkat tinggi. Di bagiantingkat bawah, dikarenakan teater terletak di sana danbanyak koneksi dipasang di sana, desain dibuat

Peralihan dari Lantai Teater Bawah ke Lantai Atas
Perkantoran
Pada proyek rekonstruksi untuk Teater Kabukiza
kelima, struktur baja perlu diadopsi untuk mewujudkan
fasilitas kompleks yang terdiri dari teater dan menara
kantor. Di bagian teater, berbagai perangkat
digabungkan untuk menciptakan kembali arsitektur
kayu yang menggunakan struktur baja. Karena menara
perkantoran bertingkat tinggi berada tepat di atas teater,
sistem mega truss diperkenalkan antara teater danbagian menara bertingkat tinggi. Secara khusus, dua
mega truss disusun pada lantai lima dan enam dibagian peralihan antara teater dan menara perkantoran
bertingkat tinggi untuk menyediakan atrium bebas
kolom di empat lapisan bagian teater dan juga untuk
mendukung sepuluh kolom yang dipasang di sisi
selatan (sisi depan teater) dari menara bertingkat tinggi.
(Lihat Foto 4)
Selanjutnya, agar dapat mentransfer beban dengan
lancar dari mega truss ke tanah, mekanisme balok
dinding disediakan di ruang bawah tanah ketiga dan
keempat untuk mendukung mega truss, di mana beban
dari mega truss tersebar dan ditrasnfer ke tanah.

26sedemikian rupa sehingga deformasi portal ditekansecara fundamental ke tingkat minimum dan portal
menunjukkan perilaku elastis. Artinya, desain dibuat
agar bagian struktural di bawah mega truss tidak
menyebabkan banyak plastisisasi. Di sisi lain, dibagian menara bertingkat tinggi, balok utama didesain
sehingga beberapa plastisisasi diizinkan terjadi selama
gempa bumi hebat. Desain struktural yang tertata baik
diadopsi untuk teater dan menara perkantoran
bertingkat tinggi.

tersebut, dongkrak hidrolik dipasang pada dasar kolom
pada bagian atas rangka, dan pemasangan portal
berlanjut sementara mengatur perpindahan vertikal
portal di atas mega truss (Foto 7). Yaitu, proses berikut
ini diadopsi: ketika perakitan portal bangunan padamega truss berlansung, mega truss berdefleksi
dikarenakan meningkatnya berat portal tersebut yangmenyebabkan defleksi pada portal yang dipasang
defleksi portal dikoreksi dengan penggunaan dongkrak
untuk mempertahankan pemasangan portal tingkat
kemudian proses ini diulang untuk memasang portal
berikutnya secara merata. Bagian menara bertingkat
tinggi dibangun sambil mengembalikan portalbangunan ke tingkat yang datar seolah-olah portal diatas mega truss berada di tanah.

Gbr. 3 Elevasi Portal Arah-x
Mega Truss untuk Menumpu Menara Bertingkat
Tinggi
Mega truss memiliki panjang bentang 38,4 m dan
tinggi 13 m, dan dua rangka disusun di sisi selatan
menara bertingkat tinggi (sisi depan Teater Kabukiza).
Beban aksial jangka panjang yang harus ditanggung
oleh dua mega truss sebesar 9.000 ton, kelas mega
truss tertinggi yang diterapkan di gedung-gedung tinggi
di Jepang. Baja berkekuatan tinggi (SA-440) dipasang
untuk semua elemen atas, elemen bawah, dan elemendiagonal yang memiliki penampang kotak 900x900
mm. (Lihat Foto 5 dan Gbr. 4)
Dikarenakan mega truss adalah elemen berukuran
besar, sulit untuk mengangkat rangka yang terpasang ditanah. Oleh karena itu, dirakit dengan menggunakankolom sementara sambil mengendalikan levelnya
dengan menggunakan dongkrak hidrolik (Foto 6).
Bagian struktur yang tepat di bawah mega truss adalah
gudang perangkap teater, dan dengan demikian
diperkirakan dalam proyek rekonstruksi saat ini bahwa,
jika kolom sementara dipasang di teater seperti itu,
akan timbul beberapa kendala dalam konstruksi teater
berikutnya. Untuk itu, perlu untuk menghilangkan
kolom sementara dengan cepat setelah selesai
pemasangan mega truss, yang bagaimanapun
memerlukan peralatan khusus dalam pemasangan
portal di atas mega truss.
Ketika portal di atas mega truss harus dipasangsambil mendukung beban portal dengan menggunakan
mega truss, mega truss akan menyebabkan defleksi
karena beban yang ditanggung olehnya meningkat, danpada saat yang sama defleksi portal di atas rangka akanmeningkat. Artinya, beban tambahan akan
ditambahkan ke mega truss, yang akan mengarah padadesain portal yang tidak rasional untuk dipasang di atas
rangka.
Untuk mencegah timbulnya efek yang merugikan

Foto 5 Mega truss dengan bentang 38.4 m dan tinggi
13 m dan diproduksi menggunakan SA440 baja
berkekuatan tinggi
Foto 6 Dongkrak hidraulik yang digunakan untuk
mengamankan rakitan portal
Foto 7 Pengukuran perpindahan portal selamapemasangan
Gbr. 4 Detail Portal Baja Mega Truss
Hambatan Batas Penerapan untuk Struktur Baja
Dikarenakan aktor dan penggemar Kabuki memiliki
perasaan yang luar biasa terhadap Teater Kabukiza,bagaimana mereka akan mengevaluasi teater yang baru
dibuka adalah perhatian utama kami. Tetapi itu telahmenjadi sangat terkenal. Dalam banyak kasus, orang
pertama-tama merasakan ketidaksesuaian di teateryang baru dibangun, tetapi secara bertahap menjadi
terbiasa dengannya. Teater Kabukiza yang baru,
bagaimanapun, telah memenangkan reputasi tinggi
sejak selesai. Kami berpikir itu tidak biasa bahwa
teater baru telah menerima estimasi publik yang begitu
tinggi hanya dari tahap pembukaan teater.
Para aktor, penggemar, dan orang-orang terkait
Kabuki secara individu memiliki citra mereka sendiri
tentang Teater Kabukiza jauh di dalam hati mereka.
Kami sekarang merasa bahagia bahwa kami berhasil
merekonstruksi teater sedemikian rupa sehingga
memuaskan mereka semua. Audiensi Kabuki,
sementara itu, terdiri dari banyak pelanggan tetap yang
memiliki pengetahuan mendalam tentang Teater
Kabukiza keempat. Teater kelima saat ini sangat mirip
dengan pendahulunya sehingga hanya menggeser
posisi toko-toko suvenir teater ke sisi sebaliknya yangmembuat beberapa pengunjung menjadi bingung.

27

Selain itu, tidak sedikit orang tidak yakin bahwa
teater saat ini telah direkonstruksi, masih percaya
bahwa teater keempat dibiarkan utuh, dengan hanya
menara bertingkat tinggi yang ditambahkan. Untuk itu,
bahkan ada kasus di mana kita ditanya apakah benar
bahwa kita sepenuhnya merobohkan gedung teaterlama untuk rekonstruksi. Kami mengalami kesulitan,
namun proyek rekonstruksi sangat memuaskan. Kami
percaya bahwa kami telah melakukan pekerjaan
dengan baik, dengan mengambil keuntungan darikualitas tim desain gabungan Mitsubishi Jisho Sekkei
Inc. dan Kengo Kuma and Associates.
Ruang bebas kolom yang disediakan di teater dan
mega truss yang diadopsi dalam pembangunan Teater
Kabukiza baru hanya tersedia dengan penerapan
struktur baja yang fleksibel. Pada tahap awal desain,
kami memiliki beberapa kekhawatiran tentang
terjadinya getaran dan kebisingan yang disebabkan
oleh penggunaan struktur baja, tetapi permasalahan ini
telah diselesaikan sepenuhnya dengan memanfaatkan
teknologi arsitektur kontemporer. Keberhasilan
penyelesaian proyek rekonstruksi saat ini adalah berkat
penggunaan maksimum dari baja yang dapat berkinerja
tinggi dan upaya habis-habisan untuk menghambat
batas penerapan untuk struktur baja. Kami menerima
bahwa proyek saat ini dapat diposisikan, dalam artian,sebagai solusi model pada penerapan struktur baja.
(Lihat Foto 8)
Foto 8 Atap genteng tradisional Teater Kabukiza daneksterior kisi dengan spasi sempit di Gedung Kabukiza
dari GINZA KABUKIZA yang diselesaikan dengan
penggunaan struktur baja yang dioptimalkan

28

Fig. 1 Section of GINZA KABUKIZA

Office floor

Mega truss
Rooftop garden

Kabukiza gallery

TheatrePhoto 1 GINZA KABUKIZA, a complex facility building where a high-riseoffice was installed on the Kabukiza Theatre

Photo 2 Full view of the new Kabukiza Theatre designed by carrying on the former theatre

29

Fig. 2 Section of Theatre Seat Section

Profile line of former theatre

Photo 3 Theatre seats prepared by carrying on the design of the former theatre

Photo 4 Mega truss structure provided as the switchover structure between the theatre and high-riseoffice tower30

23,210133,220
5,050 8,850 6,000 4,900 3,750 7,500 6,350
6,130 4,250 4,250 4,250 4,250 4,600 4,200 4,200 4,200 4,200 4,200 4,400
4,200 5,000 3,750
4,250 4,250 4,250 4,250 5,000 4,200 4,200 4,200 4,200 4,200 4,200
5,800

GL

740

Fig. 3 X-direction Framing Elevation
29FL
28FL
27FL
26FL
25FL
24FL
23FL
22FL
21FL
20FL
19FL
18FL

Bucklingrestrained brace(LY225)

17FL
16FL
15FL
14FL
13FL
12FL

Oil damper

11FL
10FL
9FL
8FL
7FL
6FL

Mega truss(SA440)5FL

Bucklingrestrained brace(SN490)

4FL
3FL
2FL
1FL
B1FL
B2FL
B3FL
B4FL

Wall beam tosupportmega truss
9,380
X0

Photo 5 Mega truss with a span of 38.4 m and aheight of 13 m and manufactured
employing high-strength steel SA440

9,600 6,400 6,400 6,400 6,400 6,400 6,400 6,400 6,400 7,850
78,030
X2
X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12
X13

Fig. 4 Details of Mega Truss Steel Framing

Photo 6 Hydraulic jack used to secure level
assembly of frames○: SA440C high-strength steel
Unmarked: SN490B rolled steel for building structure

31

Photo 7 Measurement of displacement offrames during installation

Outline of GINZA KABUKIZA Project

Location: Ginza, Chuo-ku, Tokyo
Project owner: KS Building Capital Specific Purpose Company, Kabukiza Theatre
Development: Shochiku Co., Ltd. (trustee)
Main applications: Office, theatre, shop and parking lot
Area: Site area-6,995.85 m2
Building area-5,905.62 m2
Total floor area-93,530.40 m2
Material: Aboveground-Structural steel
Underground-Structural steel and reinforced concreteFoundation-Reinforced concrete
No. of stories: Four basements, 29 storeys aboveground, two-storey penthouse
Maximum height: 145,500 mm
Design: Mitsubishi Jisho Sekkei Inc., Kengo Kuma and Associates
Structural design: Mitsubishi Jisho Sekkei Inc.
Construction: Shimizu Corporation
Design term: January 2008 to September 2010
Construction term: October 2010 to February 2013

Photo courtesy

Mitsubishi Jisho Sekkei Inc.
Kengo Kuma and Associates
Taisuke Ogawa/Taisuke Ogawa Shashin Jimusho
Mitsumasa Fujitsuka/Helico
Shochiku Co., Ltd.
Kabukiza Theatre

Photo 8 Traditional tile roof of Kabukiza Theatre and vertically-narrow spaced lattice exterior of
Kabukiza Building of GINZA KABUKIZA completed by optimized use of steel structure32