Acapulco tidak siap ketika Badai Otis melanda sebagai badai Kategori 5 yang dahsyat pada 25 Oktober 2023. Pemberitahuan singkat sebagai badai dengan cepat meningkat melintasi Samudera Pasifik bukan satu-satunya masalah – bangunan kota resor Meksiko tidak dirancang untuk menangani angin yang mendekati kecepatan angin Otis sebesar 165 mph.
Sementara gedung-gedung tinggi di tepi pantai Acapulco dibangun untuk bertahan gempa bumi dahsyat di wilayah tersebutmereka memiliki kelemahan.
Karena ada badai yang kuat jarang terjadi di AcapulcoMeksiko kode bangunan tidak memerlukan bahwa material eksteriornya mampu menahan angin ekstrem. Faktanya, bahan-bahan tersebut seringkali dibuat ringan untuk membantu memenuhi standar bangunan tahan gempa.
Angin kencang Otis merobek lapisan luar dan memecahkan jendela, membuat kamar tidur dan kantor terkena angin dan hujan. Badai merenggut puluhan nyawa dan disebabkan kerugian miliaran dolar.
Sebuah bangunan kondominium mewah senilai US$130 juta di pantai Acapulco sebelum Badai Otis melanda pada 25 Oktober 2023. (Kredit: Hamid Arabzadeh, Ph.D., P.Eng.)
Menara kondominium Acapulco yang sama setelah Badai Otis. (Kredit: Hamid Arabzadeh, Ph.D., P.Eng.)
Saya telah mengerjakan strategi rekayasa untuk meningkatkan ketahanan terhadap bencana selama lebih dari tiga dekade dan baru-baru ini menulis sebuah buku, “Berkah dari Bencana,” tentang pertaruhan yang dilakukan manusia terhadap risiko bencana dan cara meningkatkan ketahanan. Otis memberikan contoh yang baik tentang pertaruhan yang terjadi ketika peraturan bangunan bergantung pada probabilitas bahwa bahaya tertentu akan terjadi berdasarkan catatan sejarah, daripada mempertimbangkan konsekuensi parah dari badai yang dapat menghancurkan seluruh kota.
Kesalahan fatal dalam peraturan bangunan
Peraturan bangunan biasanya mengatur “peta berbasis probabilistik”. yang menentukan kecepatan angin yang harus dipertimbangkan para insinyur ketika merancang bangunan.
Masalah dengan pendekatan tersebut terletak pada kenyataan bahwa “probabilitas” hanyalah peluang bahwa peristiwa ekstrem dengan ukuran tertentu akan terjadi di masa depan, sebagian besar dihitung berdasarkan kejadian di masa lalu. Beberapa model mungkin menyertakan pertimbangan tambahan, namun hal ini biasanya masih didasarkan pada pengalaman yang diketahui.
Ini semua adalah ilmu yang bagus. Tidak ada yang membantah hal itu. Hal ini memungkinkan para insinyur untuk merancang struktur sesuai dengan konsensus tentang apa yang dianggap dapat diterima periode kembali untuk berbagai bahaya, mengacu pada kemungkinan terjadinya bencana tersebut. Periode pengembalian adalah penilaian yang agak sewenang-wenang tentang keseimbangan yang masuk akal antara meminimalkan risiko dan menjaga biaya pembangunan tetap masuk akal.
Namun, peta probabilistik hanya menangkap kemungkinan terjadinya bahaya. A peta probabilistik mungkin menentukan kecepatan angin yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan, terlepas dari apakah lokasi tersebut adalah kota kecil dengan beberapa hotel atau megapolis dengan infrastruktur perkotaan yang tinggi dan kompleks. Dengan kata lain, peta probabilistik tidak mempertimbangkan konsekuensi ketika suatu bahaya ekstrem melebihi nilai yang ditentukan dan “kejadian kacau balau.”
Bagaimana kemungkinan membuat Acapulco terekspos
Menurut peraturan bangunan Meksiko, hotel, kondominium, dan gedung komersial dan perkantoran lainnya di Acapulco harus berada dirancang untuk menahan angin berkecepatan 88 mph, sesuai dengan angin terkuat yang mungkin terjadi rata-rata setiap 50 tahun sekali di sana. Itu adalah badai Kategori 1.
Periode pengembalian angin selama 200 tahun digunakan untuk fasilitas penting, seperti rumah sakit dan gedung sekolah, sesuai dengan kecepatan angin 118 mph. Namun selama umur bangunan, katakanlah, 50 tahun, masih menyisakan 22% perubahan yang akan terjadi pada kecepatan angin melebihi 118 mph (ya, dunia statistik memang licik).
Sejarah badai Meksiko dalam jejak badai. (Kredit: NOAA)
Jejak badai topan selama satu abad di dekat Acapulco menunjukkan beberapa badai lepas pantai yang membawa angin kencang dan hujan ke kota, namun hanya sedikit yang menyebabkan daratan. Teluk Acapulco berada di tengah peta di pesisir pantai. Garis merah, pink dan ungu masing-masing merupakan kategori 3, 4 dan 5. (Kredit: NOAA)
Peta probabilitas angin untuk kedua periode ulang menunjukkan Acapulco mengalami kecepatan angin rata-rata lebih rendah dibandingkan wilayah 400 mil pantai Meksiko di utara kota. Namun, Acapulco adalah kota besar, dengan populasi metropolitan lebih dari 1 juta jiwa. Itu juga punya lebih dari 50 bangunan lebih tinggi dari 20 lantai, menurut SkyscraperPage, database gedung pencakar langit, dan ini adalah satu-satunya kota dengan bangunan setinggi itu di sepanjang hamparan pantai Pasifik.
Perancangan untuk periode ulang 50 tahun dalam kasus ini patut dipertanyakan, karena hal ini menunjukkan kemungkinan hampir 100% untuk menghadapi angin yang melebihi nilai desain untuk bangunan dengan masa hidup 50 tahun atau lebih.
Florida menghadapi tantangan serupa
Kekurangan peta berbasis probabilistik yang menentukan kecepatan angin juga ditemukan di Amerika Serikat. Misalnya, gedung-gedung baru di sepanjang sebagian besar pantai Florida harus mampu menahan angin berkecepatan 140 mph atau lebih besar, namun ada beberapa pengecualian. Salah satunya adalah kawasan Big Bend dimana Badai Idalia melanda pada tahun 2023. Kecepatan angin yang dirancang adalah sekitar 120 mph.
A Pembaruan tahun 2023 pada Kode Bangunan Florida menaikkan kecepatan angin minimum menjadi sekitar 140 mph di Mexico Beach, kota Panhandle dulu hancur akibat Badai Michael pada tahun 2018. Pengecualian Big Bend mungkin merupakan pengecualian berikutnya yang dihilangkan.
Kelemahan desain gempa Acapulco
Anugrah bagi Acapulco adalah lokasinya di salah satu Zona risiko seismik paling aktif di Meksiko – misalnya, a Gempa bumi berkekuatan 7 terjadi di dekatnya pada tahun 2021. Akibatnya, sistem struktur penahan beban lateral pada gedung-gedung tinggi di sana dirancang untuk menahan gaya seismik yang umumnya lebih besar daripada gaya angin topan.
Namun kekurangannya adalah semakin besar massa suatu bangunan, semakin besar kekuatan seismiknya bangunan harus dirancang untuk menahan. Oleh karena itu, material ringan biasanya digunakan untuk pelapis – permukaan luar bangunan yang melindunginya dari cuaca – karena hal tersebut menghasilkan gaya seismik yang lebih rendah. Lapisan tipis ini tidak mampu menahan angin topan.
Seandainya kelongsongnya tidak rusak, kekuatan angin penuh akan dipindahkan ke sistem struktur, dan bangunan akan bertahan dengan sedikit atau tanpa kerusakan.
Sebuah ‘pendekatan rekayasa yang baik’ terhadap bahaya
Peraturan bangunan yang lebih baik dapat melampaui peta probabilistik “ilmu pengetahuan yang baik” dan mengadopsi “pendekatan rekayasa yang baik” dengan mempertimbangkan konsekuensi dari peristiwa-peristiwa ekstrem yang terjadi, bukan hanya kemungkinan terjadinya peristiwa-peristiwa tersebut.
Di Florida, biaya tambahan untuk merancang kecepatan angin 140 mph dibandingkan 120 mph adalah kecil dibandingkan total biaya pembangunan, mengingat pelapis yang mampu menahan kecepatan angin lebih dari 140 mph sudah digunakan di hampir seluruh negara bagian. Di Acapulco, dengan tulang punggung bangunan yang sudah mampu menahan gaya gempa yang jauh lebih besar daripada gaya topan, merancang kelongsong yang mampu menahan gaya topan yang lebih kuat kemungkinan akan memerlukan persentase yang lebih kecil dari total biaya proyek.
Suatu hari nanti, cara kode desain menangani kejadian ekstrem seperti angin topan, tidak hanya di Meksiko, diharapkan akan berkembang untuk memperhitungkan risiko yang lebih luas di skala perkotaan. Sayangnya, seperti yang saya jelaskan di “Berkah dari Bencana,” kita akan melihat lebih banyak bencana ekstrem sebelum masyarakat benar-benar menjadi tangguh terhadap bencana.
Michel Bruneau adalah Profesor Teknik di Universitas Buffalo. Artikel ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah a Lisensi Creative Commons. Membaca artikel asli.