Tsunami Resistant Building Design Manual
Design a safer home
Learn More

How to build a safer home

This page is a part of a MSc thesis and is not meant to be used as an official advice.

There are many aspects to designing a safer house in tsunami hazard areas. This illustrated Tsunami Resistant Building Design Manual explains what they are in simple, understandable words accompanied by pictures and videos.

Building a tsunami-resistant building

Location

The most important aspect of building a tsunami-resistant building is choosing its location.
Learn what are the dos and don'ts when choosing the building location.

Land planning

When planning housing lots, areas that are in danger of tsunami should have larger lots. Large lots means lower people density. Fewer house density also means fewer sources of debris, that when carried by a tsunami wave have a destructive power.

Ketik mendesain lahan untuk perumahan, area yang lebih rawan terhadap tsunami sebaiknya didesain untuk menjadi lahan dengan ukuran besar. Lahan yang besar berarti kepadatan penduduk yang rendah. Jumlah rumah yang lebih sedikit juga berarti jumlah puing yang lebih sedikit, puing-puing tersebut berasal dari bangunan yang hancur terkena tsunami.

Avoid lower ground

Avoid locating the building in low-lying areas that can be reached by a tsunami wave. Where possible, try to build on higher ground. Most importantly, position buildings away from eroding shorelines and high-hazard areas.

Hindari membangun rumah didataran rendah atau celukan. Usahakan membangun didataran yang lebih tinggi. Paling penting, dirikan bangunan jauh dari garis pantai dan daerah rawan bencana.

Strategies to Reduce risks in dangerous areas

When building a house in an area at risk of tsunamis, one of four main strategies can be adopted to mitigate the destructive power of tsunami waves.
Avoiding: Elevate buildings using stilts or podium above the maximum expected wave height in the area.
Slowing: Create friction: forest, slopes, ditches, berms, coastal mangroves between the coast and the house lessen the wave power.
Steering: Guide the tsunami wave by strategically positioning angled walls and ditches.
Blocking: Stop the force of waves with hardened structures: seawalls, rigid constructions, and berms. The method has an undesirable side effect: it can amplify the wave height in reflection or alter the destructive energy to other areas.

Ketika membangun rumah di daerah berisiko tsunami, ada empat strategi penting yang dapat diadopsi untuk mengurangi kekuatan destruktif gelombang tsunami
Menghindari: Meninggikan bangunan menggunakan struktur podium di atas batas maksimum perkiraan tinggi gelombang dilokasi tersebut.
Memperlambat: Menciptakan gesekan: hutan, lereng, selokan, tanggul, hutan bakau di pesisir pantai dan rumah dapat mengurangi kekuatan gelombang.
Membelokkan: Memandu gelombang tsunami dengan menempatkan dinding yang bersiku dan parit dilokasi-lokasi strategis dimana gelombang diperkiran datang.
Memblokir: Menghentikan kekuatan gelombang dengan memperkuat struktur: dinding penahan gelombang laut, konstruksi yang kokoh, dan tanggul. Metode ini memiliki efek samping yang tidak diinginkan: dapat memperkuat ketinggian gelombang atau mengubah arah energi tsunami yang merusak pindah ke daerah lain.

A house on stilts

If higher ground is not available, build the building on a stilts structure. In coastal areas, it is usually required to elevate the building above the ground surface. This helps to reduce damage from tsunami flood or high tidal waves. Watch the video to see how stilts prevent the main structure from being damaged by a tsunami wave.

Ketika dataran tinggi tidak tersedia, bangunan sebaiknya dibangun dengan struktur panggung. Di daerah pesisir pantai, sebaiknya bangunan diangkat dari dasar permukaan tanah. Hal ini membantu mengurangi kerusakan dari banjir akibat tsunami ataupun gelombang pasang.

Location impact on safety and cost

Buildings located inland may be less appealing but they have several advantages for the owners: they are less prone to damage, cost less to build and maintain. On the contrary, an ocean front site may have nicer views but are more likely get damaged by tsunami waves or high tidal waves, they therefore incur higher construction and maintenance costs.

Bangunan yang terletak jauh dari pantai mungkin kurang menarik, tetapi memiliki beberapa keuntungan bagi pemilik, karena lebih aman terhadap kerusakan, biaya membangun dan memelihara bangunan lebih murah. Sementara bangunan yang menghadap pantai memiliki pemandangan yang lebih baik tapi lebih rentan ketika terjadi tsunami atau pun gelombang pasang, biaya membangun dan memelihara bangunan juga lebih tinggi.

A house in a slope area

When designing a building for a slope area, position it at least 1 metre away from the top slope and 1 metre away from the cut; a retaining wall is necessary to support the slope from a landslide.

Bangunan setidaknya berjarak 1 meter dari tepian lereng dan 1 meter dari jurang; dinding penyangga diperlukan untuk menjaga dari bahaya tanah longsor.

Foundation

Foundation

The building foundation has to be deep enough to resist the scour and erosion effects. Moreover, it must be strong enough to withstand a flood, tsunami wave and impact with debris. Finally, it must be capable of transferring the wind and seismic forces to the ground. Pile foundation is recommended to prevent tilting of superstructures induced by scouring.

Pondasi bangunan harus: pertama, cukup dalam untuk menahan gerusan air dan efek erosi; kedua, cukup kuat untuk menahan banjir, gelombang dan puing-puing akibat tsunami; terakhir, mampu menyalurkan kekuatan angin dan seismik ke tanah. Pondasi tiang pancang dianjurkan karena mampu mencegah struktur bangunan tetap tegak lurus.

Plan and Form of the Building

Robustness of the overall structure depends on the plan and form of the building. It is important to understand that tsunamis are often preceded by earthquakes, that can weaken otherwise tsunami-resistant structures.

Symmetry

Building with a symmetrical plan is safer and more stable than the one with an asymmetrical plan. It is recommended to divide the building into several symmetric units.

Bangunan dengan denah yang simetri lebih aman dan stabil dibandingan dengan denah assimetri. Disarankan untuk membagi bangunan menjadi beberapa bagian dengan bentuk simetri.

Buildings with long wall perimeter

Avoid making buildings with “C”, “H” or “T” shaped plans in disaster prone areas. The more compact the building's shape, the better its stability. A square shape is, therefore, better than a rectangular one.

Hindari membuat bangunan dengan bentuk denah C H T didaerah rawan bencana. Semakin kompak bentuk bangunan, semakin baik stabilitasnya. Contohnya bentuk persegi lebih baik disbanding bentuk persegi panjang.

Square v.s. Rectangle

A square-plan building is safer than a long, rectangular building with walls longer than 7 metres.

Bangunan berbentuk persegi lebih aman dibandingkan bangunan yang berbentuk persegi panjang dengan dinding lebih panjang dari 7m.

Designing a porch

A house with a porch on one side of the corner can get damaged easier compared to a house that has a symmetrical porch located in the centre.

Rumah dengan beranda samping lebih mudah rusak dibandingkan dengan rumah dengan beranda yang berada ditengah atau simetris dikedua sisi.

Long buildings

A long building gets damaged easier or even collapses compared to a shorter building. Avoid constructing a building with wall length more than three times its width, it is recommended to divide such building into two units.

Bangunan berbentuk panjang lebih mudah rusak atau roboh dibandingkan dengan bangunan yang lebih pendek. Hindari membangun rumah dengan panjang lebih dari tiga kali lebarnya, disarankan untuk membagi bangunan menjadi dua unit terpisah.

Roof design

Number of slopes

It is recommended to build a house with four-slope roof, because it is stronger than the one with a two-slope roof.

Disarankan untuk membangun rumah dengan atap berbentuk limas daripada perisai karena bentuk limas lebih kuat dan stabil.

Slope angle and overhang

For a pitched roof, the slope should be designed to have between 20 to 35 degree slope, and the roof overhang length around 0.5 metre. In humid tropical climates like Indonesia, this roof shape helps to drain rainwater that would otherwise erode walls making them weaker over time.

Kemiringan atap sebaiknya antara 20 sampai 35 derajat, sedangkan perpanjangan atap sebaiknya sekitar 0.5m. Dalam iklim yang tropis dan lembab seperti Indonesia, bentuk atap seperti ini membantu mengalirkan air hujan.

Design Standard: Walls

Length of walls

Walls longer than 7 metres can collapse easily. Make it stronger by constructing a cross wall to connect the long wall securely.

Dinding yang lebih panjang dari 7m bisa roboh dengan mudah apabila tidak dikuatkan dengan membangun dinding dalam.

Partition walls

Partition walls built after the outer wall construction can collapse easily.

Dinding partisi yang dibangun ketika dinding luar sudah selesai dibangun lebih rentan roboh.

 

Build partition walls simultaneously with other walls.

Dinding partisi harus dibangun bersama dengan seluruh dinding bangunan.

Wall thickness

It is recommended to build walls than have sufficient thickness (around 15-23cm) rather than a tall, thin wall.

Disarankan untuk membangun dinding yang memiliki ketebalan cukup (15-23cm) daripada dinding yang tipis dan tinggi.

Masonry parapets

A tall masonry parapet wall is more likely to collapse compared to a low parapet extended by a metal railing.

Dinding tembok pembatas dengan material bata lebih mudah roboh dibandingkan dengan dinding tembok yang rendah dan diperkuat dengan susuran dari bahan logam.

Load bearing structures

In a load bearing structures, it is not recommended to use thin brick walls (<150mm) since they are weaker and cannot withstand force caused by a tsunami or an earthquake in disaster-prone areas.

Dalam struktur bantalan beban, tidak dianjurkan untuk menggunakan dinding bata tipis ( <150mm), karena lebih lemah dalam menghadapi tsunami / gempa di daerah rawan bencana.

Bamboo walls

When building in low laying areas is inevitable and the budget is a constraint, consider building the main solid structure using reinforced concrete columns and brick walls on the sides and break-away bamboo walls in the middle. Orient the break-away walls so that the tsunami wave could easily break them. Water will get in and out of the house easily, leaving the main structure intact.
Such house is not a good shelter from a tsunami, but is easy and cheap to reconstruct after a tsunami, because the main structure is unlikely to be damaged by tsunami forces. This house design can be affordable, comfortable and aesthetically pleasing read more about it.

Ketika membangun di dataran rendah (yang sebenarnya tidak aman) tidak bisa dihindari dan anggaran merupakan kendala, salah satu solusinya adalah membangun struktur utama menggunakan kolom beton bertulang, dinding bata disisi samping dan dinding sementara dari material dinding bambu di bagian tengah. Sehingga ketika ada gelombang tsunami, air dapat langsung merusak dinding sementara tetapi struktur lainnya tetap aman, utuh dan tidak rusak.
Namun, desain rumah ini tidak dimaksudkan sebagai tempat berlindung dari tsunami, tetapi mudah dan murah untuk merekonstruksi pasca tsunami, dikarenakan struktur utama diharapkan masih tetap kokoh pasca bencana. Desain rumah ini terjangkau biayanya dan tidak mengurangi kenyamanan penghuni, membaca lebih lanjut.

High load walls

High load walls on a sloping roof are more likely to collapse. Construct it no higher than 230mm and strengthen it with TOR reinforcing bars inside.

Dinding pada atap lebih mudah runtuh, sama seperti dinding tembok pembatas. Usahakan membangunnya tidak lebih tinggi dari 230mm dan diperkuat dengan besi baja tulangan dalam, sehingga dinding atap lebih kokoh.

Gable walls

Gable walls are recommended to have at most 1 metre height above eave's level. The eave is the edges of the roof that overhang the wall and are projected beyond the side of a building. If the design is taller than 1 metre, it is safer to use lighter materials such as CGI (corrugated galvanized iron) sheets or timber planks.

Dinding atap pelana sebaiknya memiliki ketinggian sekitar 1m di atas permukaan atap. Jika desain dinding lebih tinggi dari 1m, lebih aman untuk menggunakan bahan yang ringan seperti papan seng atau papan kayu.

Design Standard: Openings

Wall openings, such as windows and doors, play an important role when it comes to strength and robustness of the house structure.

Number of wall openings

Too many openings in one wall that are close to each other make the wall itself weaker and prone to collapsing. Openings should be restricted to the same size and few in numbers. In smaller rooms around 12 m2, one opening in each wall is sufficient.

Terlalu banyak bukaan yang jaraknya berdekatan membuat dinding menjadi mudah ambruk. Bukaan harus dibatasi dengan ukuran dan jumlahnya. Di ruangan kecil dengan ukuran sekitar 12m2, satu bukaan di satu dinding sudah cukup.

Gaps between openings

Gap “C” between the two openings must be designed to have an adequate width and the total length of all the openings should not be too large because it weakens the overall wall strength.

Jarak "C" di antara dua bukaan sebaiknya memiliki lebar dan panjang yang memadai. Sedangkan total besar bukaan sebaiknya tidak terlalu besar karena dapat melemahkan kekuatan dinding.

Openings around corners

The inside gap corner between a door and a window should not be too narrow since it is weakens the walls, reducing their strength.

Jarak sudut dalam antara pintu dan jendela tidak boleh terlalu sempit karena dapat melemahkan kekuatan dinding.

Symmetry of openings

House with asymmetrically arranged wall openings can suffer more damage since the wall strength is not distributed evenly. Such walls are likely to collapse on one side when affected by a tsunami force or a preceding earthquake.

Rumah dengan bukaan dinding yang asimetris cenderung lebih mudah rusak karena kekuatan dinding tidak merata. Dinding tersebut akan runtuh di satu sisi apabila terjadi tsunami atau gempa.

 

Where possible, place the door in the centre of the wall with openings placed symmetrically on both sides because this way the wall strength is distributed evenly in the surface.

Bila memungkinkan, tempatkan pintu di tengah dinding dengan bukaan yang ditempatkan secara simetris pada kedua sisi, karena kekuatan dinding lebih terdistribusi merata.

Lintel levels

Try to maintain the same lintel level for all openings, while keeping the windows the same size. The varieties of size and level make the walls unsafe in earthquakes that normally occur before a tsunami.

Cobalah untuk menggunakan tingkat ambang yang sama untuk semua bukaan, serta mendesain jendela dengan ukuran yang sama. Variasi ukuran dan tingkat ambang yang berbeda membuat dinding lebih mudah rubuh ketika terjadi gempa bumi sebelum tsunami.

Structure and Materials

Masonry columns

Un-reinforced brick or stone masonry columns are dangerous since they are more likely to break due to shaking or a tsunami force. Reinforced single story masonry columns with a 12-15mm TOR steel bar fully encased in concrete and anchored at the top and the bottom is the most recommended column structure for housing in disaster prone areas.

Kolom dengan material bata atau batu tanpa diperkuat dengan tulangan baja sebaiknya dihindari karena mudah rubuh ketika ada gempa atau tsunami. Kolom yang sudah diperkuat dengan tulangan baja berukuran 12-15mm yang terbungkus dengan beton dan terkait pada bagian bawah dan atas sangat direkomendasikan untuk bangunan rumah didaerah rawan bencana.

The absence of beams in reinforced concrete columns weakens the overall building structure, making in unsafe during the calamity.

Using reinforced concrete columns and beams in load-bearing masonry structures makes the overall structure more resistant and stronger.

Tidak adanya balok di kolom beton bertulang melemahkan struktur bangunan secara keseluruhan, membuatnya tidak aman di saat terjadi bencana. Menggunakan kolom dan balok beton bertulang membuat struktur bangunan keseluruhan lebih kuat dan tahan bencana.

Flat Roof

For flat roof structures, never support RCC (reinforced cement concrete) slabs on two walls only, in case one of the load bearing walls collapse, the whole roof may collapse as well. Always support RCC slabs on all four walls.

Untuk struktur atap datar, jangan menopangkan kekuatan semen beton bertulang pada 2 dinding saja, karena ketika salah satu dinding rubuh, seluruh atap akan runtuh juga. Selalu menompangkan semen beton bertulang pada keempat sisi dinding.

Sloping Roof Structure

For sloping roof structures with span greater than 6 metres use trusses instead of rafters. Trusses work better to hold the roof structure. The material for the roof frame structure can be wooden truss, light steel frame, or a mix of the two.

Dalam struktur atap miring dengan bentang lebih besar dari 6m, pilih struktur kuda-kuda, bukan sopi-sopi (struktur dinding, dimana rangka atap ditopang oleh dinding). Struktur kuda-kuda bekerja lebih stabil dalam menopang beban atap. Struktur rangka atap bisa memakai bahan kayu, baja ringan, ataupun kombinasi keduanya.

Securing Joints

Never place joints and trusses directly on the wall, always place them on a reinforced concrete band or a wall plate to reduce concentrated loads. Make sure to anchor joins and trusses to secure the connection.

Jangan menopangkan struktur atap ataupun sambungan struktur langsung di dinding, selalu tempatkan diplat dinding guna mengurangi beban terpusat dan diperkuat dengan jangkar untuk mengamankan sambungan.