## Optimalisasi Proses Konstruksi Gedung Bertingkat dengan Building Information Modeling (BIM)
KAMALUDIN*
Dosen Program Studi Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional Bandung, Indonesia Email: kamal@itenas.ac.id

## ABSTRAK
Building Information Modeling (BIM) mewakili konsep revolusioner bagi tenaga ahli yang terlibat dalam  sektor  konstruksi,  menjanjikan  integrasi  yang  lebih  baik  di  antara  berbagai  pemangku kepentingan dalam sebuah proyek. Integrasi ini bertujuan untuk menciptakan keselarasan dan efisiensi  yang  lebih  besar  di  dalam  proyek  konstruksi.  Dengan  mengadopsi  BIM,  diharapkan bahwa  kekurangan  metode  konvensional  yang  sering  mengalami  kesalahan  karena ketidakakuratan dalam perhitungan. Mengingat hal ini, diperlukan untuk menggali lebih dalam implementasi BIM dan untuk menentukan kebutuhan material untuk pekerjaan kolom dan balok dalam struktur bangunan. Perhitungan dilakukan pada proyek akhir arsitektur dengan 2 model struktur. model pertama dengan jarak antar kolom 4 m dan model kedua dengan jarak antar kolom 8 meter. Dalam kasus ini, model 2 dengan jarak antar kolom yang lebih kecil (4,05 m) ternyata lebih  ekonomis dibandingkan  dengan  model 1 yang memiliki jarak  antar kolom  yang lebih  besar  (8,1  m).  Meskipun  model  2  memerlukan  lebih  banyak  kolom.  Komponen  struktur terdapat unggul di model pertama dan terdapat juga unggul di model kedua, secara keseluruhan dominan unggul di model yang memiliki antar jarak kolom 4 meter.
Kata kunci: building information building, optimasi, gedung bertingkat, model struktur

## ABSTRACT
Building Information Modeling (BIM) represents a revolutionary concept for professionals involved in the construction sector, promising better integration among various stakeholders in a project. This integration aims to create greater alignment and efficiency within construction projects. By adopting BIM, it is expected to overcome the shortcomings of conventional methods, which often suffer from errors due to inaccuracies in calculations. Considering this, it is necessary to delve deeper into the implementation of BIM and to determine the material requirements for column and  beam  work  in  building  structures.  Calculations  were  carried  out  on  an  architectural  final project with 2 structural models. The first model has a distance between columns of 4 meters, and the second model has a distance between columns of 8 meters. In this case, model 2, with a smaller column spacing (4.05 m), turned out to be more economical  compared to model 1, which has a larger column spacing (8.1 m), despite model 2 requiring more columns. Structural component advantages are found in the first model and also in the second model, but overall, dominance is seen in the model with a 4-meter column spacing.
Keywords: building information modeling, optimization, high-rise buildings, structural model

## 1. PENDAHULUAN
Dalam dunia konstruksi dan desain arsitektur yang dinamis, integrasi teknologi dan metodologi inovatif  menjadi  sangat  penting  untuk  meningkatkan  efisiensi,  mengurangi  biaya,  dan meningkatkan kualitas proyek secara keseluruhan. Di antara kemajuan-kemajuan ini, Building Information Modeling (BIM) menonjol sebagai konsep transformatif yang telah merevolusi cara para  profesional  industri  mendekati  desain,  konstruksi,  dan  pengelolaan  bangunan  dan infrastruktur.  Inti  dari  BIM  terletak  pada  kemampuannya  untuk  menciptakan  representasi digital  dari  karakteristik  fisik  dan  fungsional  suatu  ruang,  menyediakan  alat  komprehensif untuk pengambilan keputusan di seluruh siklus hidup suatu proyek.
Penerapan BIM lebih dari sekadar pemodelan 3D; hal ini mencakup optimalisasi proses dan sumber daya, memfasilitasi lingkungan kolaboratif halmana informasi mengalir dengan lancar di antara seluruh pemangku kepentingan [8] [9] [10]. Pendekatan kolaboratif ini memastikan bahwa semua aspek proyek, mulai dari tahap perencanaan awal hingga konstruksi akhir dan seterusnya,  selaras  dengan  tujuan  keseluruhan,  sehingga  meminimalkan  kesalahan, mengurangi limbah, dan meningkatkan keberlanjutan.
Dalam konteks ini, konsep optimalisasi melalui pemanfaatan BIM muncul sebagai area fokus yang penting. Dengan memanfaatkan kekayaan data dan kemampuan analitis yang melekat pada  BIM,  tim  proyek  dapat  mengidentifikasi  solusi  optimal  untuk  tantangan  desain  yang kompleks, mengalokasikan sumber daya secara efisien, dan mengantisipasi potensi masalah sebelum menjadi masalah yang merugikan. Makalah ini bertujuan untuk mengeksplorasi peran multifaset  BIM  dalam  optimalisasi,  mengkaji  bagaimana  penerapan  strategisnya  dapat menghasilkan  peningkatan  yang  signifikan  dalam  hasil  proyek,  kepuasan  pemangku kepentingan, dan pembangunan lingkungan binaan yang berkelanjutan. Melalui pemeriksaan mendalam  terhadap  studi  kasus,  praktik  terbaik,  dan  tren  yang  muncul,  kami  akan mempelajari cara BIM berfungsi sebagai katalis untuk inovasi dan keunggulan dalam industri konstruksi.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Itenas dengan Uji Model menggunakan Software, baik Revit Struktur yang  berkonsep  Building  Information  Modeling  (BIM)  maupun  ETABS  yang  mendesain komponen struktur [1]. Pertama melakukan studi pustaka, serta mengumpulkan standar dan peraturan yang terkait [2] [3] [4] [6] [7]. Lalu menentukan objek bangunan struktur bertingakt sebagai objeck penelitian. Selanjutnya dibuat dua buah model 1 dan model 2. Model 1 dibuat posisi kolom dengan berjarak antar kolom 8 meter dan jarak anatr kolom 4 meter untuk model ke-2.  Pemodelan  struktur  atas  menggunakan  bantuan software  ETABS  bertujuan  untuk mengeluarkan gaya-gaya yang akan diterima oleh elemen struktur seperti balok dan kolom. Pemodelan  berupa  jenis open  frame,  dengan  menggunakan  material  utama  adalah  beton bertulang.
Tahapan penelitian diperlihatkan pada Gambar 1. terkait metode penelitian untuk memilih model yang optimal. Pemilihan optimal di sini hanya terbatas membandingkan 2 model struktur yang telah dijelaskan di atas.

## Optimalisasi Proses Konstruksi Gedung Bertingkat dengan Building Information Modeling (BIM)

## Gambar 1. Metode penelitian
Objek penelitian diperlihatkan pada  Gambar 2 dan Gambar 3 berupa denah lantai 1 dan lantai  2.  Pada  objek  gambar  arsitektur  [5]  belum  dirancang  penempatan  kolom  yang diperlukan untuk menahan lantai 2.
Gambar 2. Denah lantai dasar pada struktur gedung

## Gambar 3. Denah lantai dasar pada struktur gedung
Pemodelan  pada  struktur  gedung  menggunakan  ETABS  v20  untuk  melakukan  pengecekan kinerja struktur sedangkan pengeluaran output quantity take off (QTO) menggunakan Revit v22.0.0. Pemodelan yang dimodelkan terdapat 2 model dengan model 1 jarak variasi bentang antar kolom mengikuti gambar arsitek sebesar 8,0 m yang diperlihatkan pada Gambar 4 dan pada Gambar 5 memperlihatkan model 2 jarak variasi bentang antar kolom sebesar 4,00 m.
Gambar 4. Model ke-1 dengan data jarak antar kolom 8 meter

## Optimalisasi Proses Konstruksi Gedung Bertingkat dengan Building Information Modeling (BIM)
Gambar 5. Model ke-2 dengan data jarak antar kolom 4 meter

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemodelan baik dalam Revit maupun ETABS untuk model 1 dan model 2 diperlihatkan pada Gambar 6. Model 1 untuk antar kolom 8 meter dan antar kolom 4 meter untuk model 2.

## Gambar 6. Hasil pemodelan pada ETABS dan Revit
Partisipasi massa dalam ketentuan SNI 1726:2019 pasal 7.9.1.1 bahwa pastisipasi massa yang terkombinasi mendapatkan nilai paling sedikit 90 persen dalam masing-masing arah berikut merupakan hasil analisa program ETABS untuk partisipasi massa. Partisipasi masa untuk model 1 diperlihatkan pada Tabel 1. Tabel 2 memperlihatkan partisipasi masa untuk model 2.

## Tabel 1. Partisipasi Massa Model 1
Mode  Period [sec] UX UY RZ SumUX SumUY SumRZ 1 1,122 0,000  0,779  0,008 0,000 0,779 0,008 2 0,848 0,773  0,000  0,000 0,773 0,779 0,008 3 0,838 0,000  0,004  0,771 0,773 0,783 0,779 4 0,362 0,000  0,158  0,000 0,773 0,940 0,780 5 0,353 0,163  0,000  0,000 0,935 0,940 0,780 6 0,32 0,000  0,002  0,161 0,935 0,942 0,941 7 0,224 0,000  0,058  0,000 0,935 1,000 0,941 8 0,221 0,065  0,000  0,000 1,000 1,000 0,941 9 0,199 0,000  0,000  0,059 1,000 1,000 1,000 Tabel 1. Partisipasi Massa Model 2 Mode  Period [sec] UX UY RZ SumUX SumUY SumRZ 1 1,068 0,000  0,738  0,008 0,000 0,738 0,008 2 0,809 0,736  0,000  0,000 0,736 0,738 0,008 3 0,699 0,000  0,003  0,734 0,736 0,741 0,742 4 0,271 0,000  0,176  0,000 0,736 0,917 0,742 5 0,265 0,178  0,000  0,000 0,915 0,917 0,742 6 0,253 0,000  0,177  0,177 0,915 0,920 0,918 7 0,147 0,000  0,006  0,006 0,915 0,994 0,924 8 0,145 0,083  0,000  0,000 0,998 0,994 0,925 9 0,138 0,000  0,072  0,072 0,998 0,998 0,997 10 0,117 0,000  0,000  0,000 0,998 0,998 0,997 11 0,117 0,000  0,000  0,000 0,998 0,998 0,997 12 0,117 0,001  0,000  0,000 1,000 1,000 1,000
Perhitungan gaya geser dasar dapat dihitung dengan hasil output program ETABS antara lain modal  participating  mass  ratios,  center  of  mass  and  rigidity,  dan  base  reactions.  Yang diperlihatkan pada Tabel 3 untuk model 1 sedangkan Tabel 4 gaya geser untuk model 2.
Tabel 3. Pemeriksaan Gaya Geser Dasar Model 1
Arah X Y Keterangan KOEFISIEN GEMPA STATIK T 0,711 0,711 𝑪 𝒔 0,123 0,123 𝑺 𝑫𝑺 /( 𝑹/𝒍𝒆 )
𝑪 𝒔 𝒎𝒂𝒙 0,130 0,130
𝑺 𝑫𝟏 /( 𝑻/𝒍𝒆 ) 𝑪 𝒔 𝒎𝒊𝒏 0,044 0,044 0,044 𝑺 𝑫𝑺 𝒍 𝒆 > 0,01 𝑪 𝒔∗ 0,123 0,123 GAYA LATERAL EKIVALEN / GAYA GEMPA STATIK 𝑾 72.140,631 72.140,631 kN 𝑽 8.904,859 8.904,859 kN 𝑽 𝒊 9.804,860 10.084,465 kN 𝑽 𝒊 /𝑽 1,101 1,132 Cek OK OK
𝑉 𝑖 /𝑉 > 1

## Tabel 4. Pemeriksaan Gaya Geser Dasar Model 2
Arah X Y Keterangan KOEFISIEN GEMPA STATIK T 0,711 0,711 𝑪 𝒔 0,123 0,123 𝑺 𝑫𝑺 /( 𝑹/𝒍𝒆 )
𝑪 𝒔 𝒎𝒂𝒙 0,130 0,130 𝑺 𝑫𝟏 /( 𝑻/𝒍𝒆 ) 𝑪 𝒔 𝒎𝒊𝒏 0,044 0,044 0,044 𝑺 𝑫𝑺 𝒍 𝒆 > 0,01 𝑪 𝒔∗ 0,123 0,123

## Optimalisasi Proses Konstruksi Gedung Bertingkat dengan Building Information Modeling (BIM)

## Tabel 4. Pemeriksaan Gaya Geser Dasar Model 2 lanjutan
Arah X Y Keterangan GAYA LATERAL EKIVALEN / GAYA GEMPA STATIK 𝑾 43.193,837 43.193,837 kN 𝑽 5.331,739 5.331,739 kN 𝑽 𝒊 5.673,550 5.958,224 kN 𝑽 𝒊 /𝑽 1,064 1,118 Cek OK OK 𝑉 𝑖 /𝑉 > 1
Perhitungan simpangan antar tingkat dapat dihitung dengan output program ETABS antara lain story max over displacements seperti yang diperlihatkan pada Tabel 5 dan Tabel 6.
Tabel 5. Pemeriksaan Story Drift  Model 1 Story Displacement Elastic Drift 𝒉 Inelastic Drift Drift Limit Cek 𝝈𝒆 𝒙 𝝈𝒆 𝒚 𝝈𝒆 𝒙 𝝈𝒆 𝒚 𝜟 𝒙 𝜟 𝒚 [mm] [mm] [mm] [mm]  [mm]  [mm] [mm] [mm] Rooftop  29,144  35,121 9,038 10,326 5.000  39,767  45,434 75 OK Lt.2 20,106  24,795  13,421  15,981 5.000  59,052  70,316 75 OK Lt.1 6,685 8,814 6,685 8,814 4.200  29,414  38,782
63 OK Tabel 6. Pemeriksaan Story Drift  Model 2
Story Displacement Elastic Drift 𝒉
Inelastic Drift Drift Limit Cek
𝝈𝒆 𝒙 𝝈𝒆 𝒚 𝝈𝒆 𝒙 𝝈𝒆 𝒚 𝜟 𝒙 𝜟 𝒚
[mm] [mm] [mm] [mm]  [mm]  [mm] [mm] [mm] Rooftop  27,998  33,706 8,729 9,963 5.000  38,408  43,837 75 OK Lt.2
19,269  23,743  12,866  15,312 5.000  56,610  67,373 75 OK
Lt.1 6,403 8,431 6,403 8,431 4.200  28,173  37,096 63 OK
Tabel 7 dan Tabel 8 merupakan data dan hasil perhitungan P-Delta, dapat dihitung dengan output program ETABS antara lain story forces dan center of mass and rigidity serta simpangan antar tingkat.
Tabel 7. Pemeriksaan P-Delta Model 1
Story Inelastic Drift Story Forces 𝒉 Koefisien Stabilitas Batas Stabilitas Struktur 𝜽 max Cek 𝜟 𝒙 𝜟 𝒚 P 𝑽 𝒙 𝑽 𝒚 [mm] [mm] [kN] [kN] [kN] [mm] 𝜃 X 𝜃 Y Rooftop  39,767  45,434  20.879,52  2.243,05  2.530,03 5.000 0,016 0,017 0,091 OK Lt.2 59,052  70,316  23.063,50  3.590,39  4.102,53 5.000 0,017 0,018 0,091 OK Lt.1 29,414  38,782  28.197,61  4.045,57  5.083,60 4.200 0,011 0,012 0,091 OK Tabel 8. Pemeriksaan P-Delta Model 2 Story Inelastic Drift Story Forces 𝒉 Koefisien Stabilitas Batas Stabilitas Struktur 𝜽 max Cek 𝜟 𝒙 𝜟 𝒚 P 𝑽 𝒙 𝑽 𝒚 [mm] [mm] [kN] [kN] [kN] [mm] 𝜃 X 𝜃 Y Rooftop  38,408  43,837  10.913,61  1.175,32  1.318,13 5.000 0,016 0,017 0,091 OK Lt.2 56,610  67,373  14.691,70  2.290,09  2.608,34 5.000 0,017 0,017 0,091 OK Lt.1 28,173  37,096  17.588,52  2.527,35  3.183,04 4.200 0,011 0,011 0,091 OK
Pemilihan berdasarkan respon struktur dilihat dari segi gaya geser dasar, story drift, dan P- Delta, apabila perbandingan selisih antara kedua model lebih dari 5% maka respons struktur tidak dianggap sama seperti yang diperlihat pada Tabel 9.

## Tabel 9. Pemilihan Model Berdasarkan Respons Struktur
PARAMETER MODEL POIN PERBANDINGAN SELISIH A B A B RESPON STRUKTUR Perioda Getar [s] Perioda getar dasar arah X 0,848 0,809 1 1 4,60% Perioda getar dasar arah Y 1,122 1,068 1 1 4,81% Gaya geser dasar [kN] Perbandingan gaya geser dasar analisis/gaya geser dasar statik arah X 1,101 1,064 1 1 3,36% Perbandingan gaya geser dasar analisis/gaya geser dasar statik arah Y 1,132 1,118 1 1 1,32% Story Drift X [mm] Lt.1 29,414  28,173 1 1 4,22% Lt.2 59,052  56,610 1 1 4,14% Rooftop 39,767  38,408 1 1 3,42% Story Drift Y [mm] Lt.1 38,782  37,096 1 1 4,35% Lt.2 70,316  67,373 1 1 4,19% Rooftop 45,434  43,837 1 1 3,52% P.Delta X Lt.1 0,011 0,011 1 1 4,37% Lt.2 0,017 0,017 1 1 4,26% Rooftop 0,017 0,016 1 1 3,66% P.Delta Y Lt.1 0,012 0,011 1 1 4,71% Lt.2 0,018 0,017 1 1 4,00% Rooftop 0,017 0,017 1 1 3,20% TOTAL 16  16
Pemilihan  berdasarkan  ekonomi  dilihat  dari  segi  kuantitas  beton  dan  besi  yang  diperlukan antara  kedua  model  dapat  dilihat  pada  Tabel  10.  Pemilihan  ini  akan  dipilih  dengan membandingkan jumlah beton dan besi yang paling sedikit digunakan, dikarenakan pemilihan yang  paling  sedikit  digunakan  dapat  menekan  angka  Rancangan  Anggaran  Biaya  (RAB) semakin ekonomis.

## Tabel 10. Pemilihan Model Berdasarkan Respons Ekonomi
PARAMETER MODEL POIN A [8 m]
B
[4 m] A [8 m] B [4 m] QUANTITY TAKE OFF Balok 973,51 309,07 Kolom 210,49 484,66 Fondasi 1.367,63 854,45 Total Beton 2.919,83 m 3 1.975 m 3 0 1 Balok 37.994 57.776 Kolom 61.858 92.159 Pelat 204.571 102.835 Total Besi Beton 304.423 kg 252.770 kg 0 1 TOTAL 0 2
Berikut  merupakan  rekapan  dari  hasil  pemilihan  berdasarkan  respons  struktur,  pemilihan berdasarkan Quantity Take Off, dan pemilihan berdasarkan  Quantity Take Off pada model yang disederhanakan seperti yang diperlihat pada Tabel 11.

## Optimalisasi Proses Konstruksi Gedung Bertingkat dengan Building Information Modeling (BIM)
Tabel 11. Resume Hasil Scoring PARAMETER POIN A [8 m] B [4 m] RESPON STRUKTUR 16 16 QUANTITY TAKE OFF 0 2 TOTAL 16 18

## 4. KESIMPULAN
Dalam  konteks  pembangunan  gedung  bertingkat,  pengoptimalan  desain  struktural berdasarkan penempatan dan jarak antar kolom dapat memiliki dampak signifikan terhadap efisiensi biaya. Berdasarkan analisis yang dilakukan, diketahui bahwa:
1. Pentingnya analisis detil dalam optimalisasi desain struktural, khususnya dalam konteks ekonomi. Dalam kasus ini, model 2 dengan jarak antar kolom yang lebih kecil (4,05 m) ternyata lebih ekonomis dibandingkan dengan model 1 yang memiliki jarak antar kolom yang lebih besar (8,1 m). Meskipun model 2 memerlukan lebih banyak kolom.
2. Ini  adalah  contoh  yang  baik,    bagaimana  Building  Information  Modeling  (BIM)  bisa digunakan  untuk  melakukan  analisis  komparatif  antara  berbagai  opsi  desain, memungkinkan  tim  untuk  membuat  keputusan  yang  lebih  tepat  dan  efisien.  Dengan memanfaatkan BIM, tim dapat lebih mudah mengevaluasi berbagai variabel desain, dalam kasus  ini,  jarak  antar  kolom,  dan  bagaimana  adanya  perubahan  data  teknis    pada komponen struktur  akan mempengaruhi biaya keseluruhan dari proyek.
3. Keputusan untuk memilih desain yang lebih "ekonomis" juga harus mempertimbangkan faktor lain seperti kekuatan struktural, keamanan, dan estetika, yang semua ini juga bisa dievaluasi menggunakan BIM.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Muhammad  Fahmi  Zain yang  telah  memberikan bantuan dalam input dan output pada software struktur sehingga penelitiani ini dapat berjalan dengan lancar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Apriani, W., Anggraini, M. & Haris, V.T. (2017). Analisis Pengaruh Variasi Bentang Kolom Terhadap Kinerja Struktur Gedung (Studi Kasus: Wilayah Tanah Lunak dengan Beban Gempa  Kuat). Konferensi  Nasional  Teknik  Sipil  dan  Perencenaan  (KN/TSP)  2017 "Inovasi Teknologi Smart Building dan Green Construction untuk Pembangunan yang Berkelanjutan" (pp. 204-211). Pekanbaru: Universitas Islam Riau.
[2]  Badan  Standardisasi  Nasional.  (2019). SNI  1726:2019  tentang  Tata  Cara  Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
[3]  Badan  Standardisasi  Nasional.  (2019). SNI  2847:2019  tentang  Persyaratan  Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
[4] Badan Standardisasi Nasional. (2020). SNI 1727:2020 tentang Beban Desain Minimum dan Kriteria  Terkait  Untuk  Bangunan  Gedung  dan  Struktur  Lain.  Jakarta:  Badan Standardisasi Nasional.
[5] Darmawan, F. &. (2021). Penerapan Arsitektur Bioklimatik pada Perancangan Bioze Mall Parahyangan di Kota Baru Parahyangan. Diseminasi Prosiding Arsitektur, 1(1), 1-10.
[6] Departemen Pekerjaan Umum. (1987). Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung. . Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.
[7]  Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat.  (2021). Peraturan  Pemerintah Nomor  16  Tahun  2021  tentang  Peraturan  Pelaksanaan  Undang-Undang  Nomor  28 Tahun 2002 Tentang Bangunan Gedung. Jakarta: Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat.
[8]  Sabil,  D.  &.  (2023).  Penerapan  Building  Information  Modeling  (BIM)  5D  pada  Proyek Gedung Simpang Temu Dukuh Atas, Jakarta Pusat. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan (J-SIL), 8(2), 95-104.
[9] Septianingrum, A. (2021). Dasar-Dasar Memahami Revolusi Industri. Jakarta: Gramedia.
[10] Wahyuningrum, C. S. (2020). Building Information Modeling (BIM) for Dams-Literature Review and Future Needs. Journal of Civil Engineering Forum, 6(1), 61-68.