Date post: | 05-Jul-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | sriyanto-arileksana |
View: | 502 times |
Download: | 3 times |
Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3
Mata Kuliah Fire Safety, Semester Genap 2007/08
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 1
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Kata Pengantar
Puji Syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, Tuhan yang Maha Esa
karena berkat curahan rahmat dan hidayahNya sehingga Laporan dengan judul “Analisa
Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3” dapat diselesaikan tepat dengan
waktunya. Tulisan ini kami susun sebagai tugas akhir mata kuliah Fire Safety,
Departemen Teknik Mesin FTUI, 2008.
Selanjutnya, karena keterbatasan pengetahuan penulis, penulis menyadari bahwa
dalam tulisan ini masih terdapat kekurangan dan kekeliruan. Oleh karena itu penulis
sangat mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak sebagai masukan bagi penulis
untuk perbaikan di masa yang akan datang.
Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak
Yulianto S Nugroho, Ph.D yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan tulisan
ini dan juga semua pihak yang banyak membantu dalam penyelesaian laporan ini.
Akhirnya penulis sangat berharap agar laporan ini dapat bermanfaat.
Depok, Mei 2008
Penulis
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 2
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Daftar Isi
Kata Pengantar ................................................................................................................................. 1
Daftar Isi ........................................................................................................................................... 2
Daftar Gambar .................................................................................................................................. 3
Abstrak .............................................................................................................................................. 4
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................................... 5
1.1 Deskripsi Bangunan ................................................................................................................ 5
1.2 Fungsi Bangunan .................................................................................................................... 8
1.3 Lokasi Bangunan .................................................................................................................... 9
1.4 Bagian Bangunan .................................................................................................................... 9
BAB II Permodelan Kebakaran Gedung C3 ..................................................................................... 12
2.1 Pembuatan Model Simulasi .................................................................................................. 12
2.2 Skenario Api Rancangan ..................................................................................................... 13
2.3 Hasil Simulasi ....................................................................................................................... 14
2.3.1 Pertumbuhan Api. .......................................................................................................... 14
2.3.2 Pertumbuhan Asap. ........................................................................................................ 15
2.3.3 Distribusi Temperatur. ................................................................................................... 17
BAB III Analisa dan Pembahasan .................................................................................................... 19
3.1 Temperatur vs waktu ............................................................................................................ 19
3.2 Heat Release Rate (HRR) vs waktu ...................................................................................... 21
3.3 Konsentrasi massa gas (O2, CO, CO2) vs waktu................................................................... 22
3.4 Waktu Evakuasi .................................................................................................................... 24
BAB IV PENUTUP ............................................................................................................................. 27
4.1 Kesimpulan ........................................................................................................................... 27
4.2 Saran ..................................................................................................................................... 27
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................... 29
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 3
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Daftar Gambar
Gambar 1.1 Peta lokasi Asrama UI .................................................................................................. 9
Gambar 1.2 Denah lantai 3 blok C Asrama UI ............................................................................... 10
Gambar 2.1 Model Simulasi ........................................................................................................... 12
Gambar 2.2 Sumber Api Simulasi Kebakaran (sumber api yang diberi tanda panah). .................. 13
Gambar 2.3 Peletakan Thermo Couple pada Pemodelan................................................................ 13
Gambar 2.4. Pertumbuhan api selama: (a) t=1 detik, (b) t=149 detik. ........................................... 15
Gambar 2.5 Pertumbuhan Asap selama: (a) t = 6, (b) t= 60, (c) t= 149 detik ................................ 16
Gambar 2.6 Distribusi temperatur selama: (a) t = 3, (b) t= 123, (c) t= 149 detik ........................... 18
Gambar 3.1 Hasil simulasi distribusi temperature: (a) temperature di dekat api (b) distribusi
temperature ruang pada t=149 detik. .............................................................................................. 20
Gambar 3.2. (a) Grafik hubungan HRR vs Waktu, (b) hubungan burning rate vs waktu .............. 21
Gambar 3.3. Konsentrasi zat hasil pembakaran vs waktu: (a) CO, CO2, (b) O2 ............................. 23
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 4
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Abstrak
Kebakaran merupakan kejadian yang sangat sering terjadi. Fakta menunjukkan
tidak sedikit manusia yang menjadi korban amukan ―si jago merah‖ tiap tahunnya di
Indonesia. Kebakaran dapat terjadi karena pertemuan reaksi bahan yang mudah terbakar
(fuel), oksigen, dan trigger (baca: sumber api/percikan).
Berdasarkan hal tersebut, diperlukan adanya suatu tindakan pencegahan
supaya proses kebakaran tidak terjadi atau untuk mempermudah antisipasi bila terjadi
kebakaran sewaktu–waktu. Untuk dapat melaksanakan hal tersebut, tentunya kita harus
mempelajari karakteristik kebakaran mulai dari proses awal terjadinya, proses di tengah –
tengah (berkembangnya kebakaran), hingga akhir (mulai padam). Begitu pula dengan
unsur – unsur hasil pembakaran yang cenderung membahayakan seperti asap, panas,
maupun struktur benda yang sudah terbakar.
Dalam mempelajari hal ini ada dua hal yang bisa dilakukan. Pertama
melakukan simulasi real time kejadian dan yang kedua melakukan simulasi software.
Simulasi real time contohnya bila kita ingin mempelajari karakteristik kebakaran pada
gedung asrama mahasiswa, maka kita menggunakan gedung asrama nyata dan kita
berikan sumber api pada lokasi yang kita mau, dilihat hasilnya secara nyata. Kedua
,dengan bantuan perangkat lunak (software). Metode kedua membutuhkan lebih sedikit
dana dan usaha untuk mendapatkan berbagai kondisi (kemungkinan) kebakaran terjadi.
Sekarang ini banyak sekali produk yang membantu pengguna untuk mensimulasikan
model kebakaran sesuai keinginan mereka. Seperti juga penulis yang menggunakan
bantuan perangkat lunak untuk membuat simulasi kebakaran di gedung asrama mahasiswa
Universitas Indoensia.
Kata kunci: kebakaran, asrama, perangkat lunak
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 5
Departemen Teknik Mesin, FTUI
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Deskripsi Bangunan
Bangunan gedung adalah bangunan yang didirikan dan atau diletakkan
dalam suatu lingkungan sebagian atau seluruhnya pada, di atas, atau di dalam tanah
dan atau perairan secara tetap yang berfungsi sebagai tempat manusia melakukan
kegiatannya (kepmen no.10/KPTS/2000).
Berdasarkan definisi bangunan diatas, maka bangunan dibagi menjadi beberapa
kelas berdasarkan fungsinya sebagai berikut :
a. Kelas 1 :
Bangunan Hunian Biasa, adalah satu atau lebih bangunan yang merupakan:
i. Kelas 1a : bangunan hunian tunggal yang berupa:
a) satu rumah tunggal.
b) satu atau lebih bangunan hunian gandeng, yang masing-masing
bangunannya dipisahkan dengan suatu dinding tahan api,
termasuk rumah deret, rumah taman, unit town house, villa.
ii. Kelas 1b : rumah Asrama/kost, rumah tamu, hotel, atau sejenis-nya
dengan luas total lantai kurang dari 300 m2 dan tidak ditinggali
lebih dari 12 orang secara tetap, dan tidak terletak di atas atau di
bawah bangunan hunian lain atau bangunan kelas lain selain tempat
garasi pribadi.
b. Kelas 2 :
Bangunan hunian yang terdiri atas 2 atau lebih unit hunian yang masing-
masing merupakan tempat tinggal terpisah.
c. Kelas 3 :
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 6
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Bangunan hunian di luar bangunan kelas 1 atau 2, yang umum digunakan
sebagai tempat tinggal lama atau sementara oleh sejumlah orang yang tidak
berhubungan, termasuk:
i. rumah Asrama, rumah tamu, losmen; atau
ii. bagian untuk tempat tinggal dari suatu hotel atau motel; atau
iii. bagian untuk tempat tinggal dari suatu sekolah; atau
iv. panti untuk orang berumur, cacat, atau anak-anak; atau
v. bagian untuk tempat tinggal dari suatu bangunan perawatan
kesehatan yang menampung karyawan-karyawannya.
d. Kelas 4 : Bangunan Hunian Campuran, adalah tempat tinggal yang berada
di dalam suatu bangunan kelas 5, 6, 7, 8, atau 9 dan merupakan tempat
tinggal yang ada dalam bangunan tersebut.
e. Kelas 5 : Bangunan kantor, adalah bangunan gedung yang dipergunakan
untuk tujuan-tujuan usaha profesional, pengurusan administrasi, atau usaha
komersial, di luar bangunan kelas 6, 7, 8, atau 9.
f. Kelas 6 : Bangunan Perdagangan, adalah bangunan toko atau bangunan
lain yang dipergunakan untuk tempat penjualan barang-barang secara
eceran atau pelayanan kebutuhan langsung kepada masyarakat, termasuk:
i. ruang makan, kafe, restoran
ii. ruang makan malam, bar, toko atau kios sebagai bagian dari suatu
hotel atau motel
iii. tempat potong rambut/salon, tempat cuci umum
iv. pasar, ruang penjualan, ruang pamer, atau bengkel
g. Kelas 7 : Bangunan Penyimpanan/Gudang, adalah bangunan gedung yang
dipergunakan penyimpanan, termasuk:
i. tempat parkir umum
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 7
Departemen Teknik Mesin, FTUI
ii. gudang, atau tempat pamer barang-barang produksi untuk dijual
atau cuci gudang
h. Kelas 8 : Bangunan Laboratorium/Industri/Pabrik, adalah bangunan
gedung laboratorium dan bangunan yang dipergunakan untuk tempat
pemrosesan suatu produksi, perakitan, perubahan, perbaikan, pengepakan,
finishing, atau pembersihan barang-barang produksi dalam rangka
perdagangan atau penjualan.
i. Kelas 9 : Bangunan Umum, adalah bangunan gedung yang dipergunakan
untuk melayani kebutuhan masyarakat umum, yaitu:
i. Kelas 9a : bangunan perawatan kesehatan, termasuk bagian-bagian
dari bangunan tersebut yang berupa laboratorium
ii. Kelas 9b : bangunan pertemuan, termasuk bengkel kerja,
laboratorium atau sejenisnya di sekolah dasar atau sekolah lanjutan,
hall, bangunan peribadatan, bangunan budaya atau sejenis, tetapi
tidak termasuk setiap bagian dari bangunan yang merupakan kelas
lain
j. Kelas 10 : adalah bangunan atau struktur yang bukan hunian :
i. Kelas 10a : bangunan bukan hunian yang merupakan garasi pribadi,
carport, atau sejenisnya
ii. Kelas 10b : struktur yang berupa pagar, tonggak, antena, dinding
penyangga atau dinding yang berdiri bebas, kolam renang, atau
sejenisnya.
k. Bangunan-bangunan yang tidak diklasifikasikan secara khusus, bangunan
atau bagian dari bangunan yang tidak termasuk dalam klasifikasi bangunan
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 8
Departemen Teknik Mesin, FTUI
1 s.d. 10 tersebut, dalam Pedoman Teknis ini dimaksudkan dengan
klasifikasi yang mendekati sesuai peruntukannya.
l. Bangunan yang penggunaannya insidentil, bagian bangunan yang
penggunaannya insidentil dan sepanjang tidak mengakibatkan gangguan
pada bagian bangunan lainnya, dianggap memiliki klasifikasi yang sama
dengan bangunan utamanya.
m. Klasifikasi jamak, bangunan dengan klasifikasi jamak adalah bila beberapa
bagian dari bangunan harus diklasifikasikan secara terpisah, dan:
i. bila bagian bangunan yang memiliki fungsi berbeda tidak melebihi
10 % dari luas lantai dari suatu tingkat bangunan, dan bukan
laboratorium, klasifikasinya disamakan dengan klasifikasi
bangunan utamanya
ii. Kelas-kelas 1a, 1b, 9a, 9b, 10a dan 10b adalah klasifikasi yang
terpisah
iii. Ruang-ruang pengolah, ruang mesin, ruang mesin lif, ruang boiler
atau sejenisnya diklasifikasikan sama dengan bagian bangunan di
mana ruang tersebut terletak
Berdasarkan penjelasan diatas, maka berdasarkan fungsinya, Asrama UI
dapat digolongkan kedalam bangunan kelas 3.
1.2 Fungsi Bangunan
Sebagai sebuah bangunan, Asrama UI memiliki beberapa fungsi yang terintegrasi
didalamnya. Fungsi utama bangunan Asrama UI adalah sebagai tempat tinggal / hunian
sementara atau tidak tetap bagi beberapa mahasiswa . Sedangkan fungsi lainnya adalah
sebagai tempat usaha (warnet, rental pengetikan, toko, kantin), juga terdapat tempat
sebagai kantor untuk administrasi.
Namun gedung C3 Asrama UI yang akan disimulasikan dengan pemodelan FDS 5
tidak memiliki keseluruhan fungsi yang tersebut diatas. Fungsi yang terkait dengan
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 9
Departemen Teknik Mesin, FTUI
gedung C3 hanya sebagai hunian sementara dan tempat melakukan aktifitas bersama para
penghuninya.
1.3 Lokasi Bangunan
Bangunan Asrama UI berada didalam lingkungan kampus UI depok yang
memiliki akses langsung baik ke lingkungan gedung kampus UI depok maupun ke daerah
sekitarnya seperti Depok dan Jakarta Selatan. Walaupun berada di area kampus UI depok,
letak Asrama UI lebih tepatnya masuk pada daerah Jakarta Selatan.
Gambar 1.1 Peta lokasi Asrama UI
1.4 Bagian Bangunan
Asrama UI memiliki beberapa bagian bangunan diantaranya adalah bangunan blok
C yang akan dibahas dalam makalah ini. Berikut adalah gambar denah salah satu lantai
tepatnya adalah lantai 3 yang berada pada gedung / blok C Asrama UI :
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 10
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Gambar 1.2 Denah lantai 3 blok C Asrama UI
Gedung/Blok C Asrama UI terdiri dari 3 lantai, 156 kamar. Dengan asumsi
kapasitas satu kamar untuk satu orang maka kapasitas maksimal gedung C saat seluruh
kamar terisi adalah 156 orang. Tiap kamar berukuran standar 3 m x 2,5 m dengan tinggi
2,5 m. Fasilitas kamar standar adalah : Lemari Pakaian, meja belajar, kursi belajar, rak
buku, tempat tidur, kasur, bantal, rak sepatu.
Material furniture yang paling banyak digunakan adalah kayu. Di depan tiap kamar
terdapat sebuah saklar listrik untuk masing-masing kamar. Sedangkan tiap lantai
dilengkapi dua ruang mandi umum yang digunakan bersama oleh penghuni asrama.
Fasilitas pemadaman kabakaran terdiri dari hidran dan APAR (Alat Pemadam Api
Ringan). Terdapat 2 unit hidran di tiap lantai, terletak berdekatan dengan kamar mandi,
dengan jumlah total 8 unit. Sedangkan APAR terletak di dalam gudang. Tidak diketahui
jumlah pastinya—namun diperkirakan berjumlah 20 unit.
Untuk kondisi hidran, terlihat tidak terawat dan tidak bekerja dengan baik. Seluruh
hidran dalam keadaan kotor berdebu. Bahkan di salah satu lokasi, selang hidran berikut
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 11
Departemen Teknik Mesin, FTUI
pintunya menghilang. Sedangkan APAR yang dibutuhkan dalam kondisi darurat ternyata
seluruhnya disimpan dalam gudang yang terkunci di lantai paling atas yaitu lantai 3.
Berdasarkan keterangan pengurus Asrama UI, APAR tidak mendapat perawatan sehingga
tidak diketahui apakah alat-alat tersebut masih dapat berfungsi dengan baik atau tidak.
Selanjutnya, pemodelan kebakaran yang dilakukan oleh penulis diharapkan memberikan
manfaat berikut :
1. Menghasilkan rancangan fire protection system untuk Asrama mahasiswa UI.
2. Memberikan kesadaran kepada penghuni Asrama mahasiswa UI bahwa
lingkungan tempat tinggal mereka belum ‗siap‘ untuk menghadapi situasi
kebakaran.
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 12
Departemen Teknik Mesin, FTUI
BAB II
Permodelan Kebakaran Gedung C3
2.1 Pembuatan Model Simulasi
Berdasarkan kondisi aktual diatas, kami hanya memilih untuk memodelkan
bagian sudut gedung C3 (semua lantai)—dimana terdapat ruang bersama tiap lantainya.
Bagian ini disimulasikan berikut enam kamar terdekat dengan sudut dan tangga. Selain itu
bagian ini dipilih karena alasan bahwa bagian ini (baca:sudut) mempunyai potensi untuk
menyebabkan kebakaran—ada banyak alat memasak yang diletakkan dibagian ini.
Kemudian, kami akan mensimulasikan penyebaran asap yang terjadi akibat kebakaran
pada satu lantai terhadap lantai lainnya. Pada simulasi kali ini kami menggunakan sumber
api pada lantai 1. Kondisi yang ada selama kebakaran terjadi adalah: setiap kamar asrama
tidak ditutup untuk mengetahui apakah asap memasuki kamar atau tidak, dan tidak ada
alat pemadam kebakaran yang berfungsi selama proses kebakaran berlangsung. Simulasi
kebakaran gedung C3 ini dilakukan dengan bantuan software Fire Dynamic Simulation
5 (FDS 5)
Gambar 2.1 Model Simulasi
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 13
Departemen Teknik Mesin, FTUI
2.2 Skenario Api Rancangan
Simulasi FDS yang kami buat menggunakan api yang bersumber dari kompor
yang menyala di atas meja di sudut ruang bersama di lantai dasar. Material yang
disimulasikan disesuaikan dengan kondisi aktual dari pengamatan lapangan. Api yang
digunakan memiliki HRRPUA (Heat Rate Release Per Unit Area) sebesar 1500 kW/m3
dengan burner sebesar 20 cm x 20 cm. Simulasi dilakukakan hingga detik ke 150.
Gambar 2.2 Sumber Api Simulasi Kebakaran (sumber api yang diberi tanda panah).
Gambar 2.3 Peletakan Thermo Couple pada Pemodelan
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 14
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Pemasangan sejumlah thermo couple di beberapa lokasi simulasi kebakaran
berfungsi untuk mencatat perubahan temperature terhadap waktu selama kebakaran
berlansung. Thermo couple tersebut diletakkan pada lorong-lorong asrama—yang
merupakan jalur evekuasi utama bagi penghuni asrama—terutama penghuni kamar lantai
satu.
2.3 Hasil Simulasi
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, waktu simulasi untuk kebakaran gedung
C3 adalah 150 detik (2.5 menit). Berikut adalah beberapa hasil yang didapat selama
rentang waktu 150 detik kebakaran berlangsung:
2.3.1 Pertumbuhan Api.
(a)
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 15
Departemen Teknik Mesin, FTUI
(b)
Gambar 2.4. Pertumbuhan api selama: (a) t=1 detik, (b) t=149 detik.
Selama rentang waktu simulasi, api tidak menyebar ke lantai lainnya. Api hanya
membakar beberapa bagian pada ruang bersama lantai dasar gedung C3. Api juga
tidak tampak memperlihatkan potensi untuk membesar.
2.3.2 Pertumbuhan Asap.
(a)
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 16
Departemen Teknik Mesin, FTUI
(b)
(c)
Gambar 2.5 Pertumbuhan Asap selama: (a) t = 6, (b) t= 60, (c) t= 149 detik
Dari simulasi terlihat asap yang terbentuk tidak memasuki kamar-kamar
(bisa jadi hal ini disebabkan karena kondisi kamar juga yang tertutup rapat selama
simulasi berlangsung). Namun, asap terlihat menyebar ke luar bangunan melalui
bukaan pada sudut asrama (gambar b). Selain itu, asap juga menyebar ke lantai 2
melalui tangga di sebelah ruang bersama (gambar c).
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 17
Departemen Teknik Mesin, FTUI
2.3.3 Distribusi Temperatur.
(a)
(b)
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 18
Departemen Teknik Mesin, FTUI
(c)
Gambar 2.6 Distribusi temperatur selama: (a) t = 3, (b) t= 123, (c) t= 149 detik
Dari gambar di atas, dapat dilihat bahwa temperatur maksimal yang dihasilkan dengan
kondisi kebakaran seperti ini adalah 94.5°C (warna merah pada gambar. Temperatur
maksimal ini terjadi pada langit-langit lantai satu, sedangkan pada ketinggian kepala
manusia dewasa (165-175 cm), tercatat temperatur mencapai 64.5°C.
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 19
Departemen Teknik Mesin, FTUI
BAB III
Analisa dan Pembahasan
Simulasi kebakaran gedung C3 asrama mahasiswa UI menggunakan bantuan
software FDS versi 5 memungkinkan kita untuk melihat perkembangan api dari waktu ke
waktu dari sudut pandang temperatur dan HRR (Heat Release Rate). Selain itu, kita juga
dapat mengamati kemungkinan konsumsi konsentrasi dan massa CO, CO2, O2, dan soot
yang terjadi. Pengamatan terhadap beberapa parameter di atas penting untuk menganalisa
escaping time (waktu evakuasi) penghuni asrama gedung C3 jika kebakaran yang
sesungguhnya terjadi. Dari analisa ini didapatkan kemungkinan (probality) penghuni
asrama jika kebakaran terjadi dengan kondisi seperti yang dimodelkan.
3.1 Temperatur vs waktu
(a)
(b)
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 20
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Gambar 3.1 Hasil simulasi distribusi temperature: (a) temperature di dekat api (b)
distribusi temperature ruang pada t=149 detik.
Dari grafik di atas, dapat dilihat bahwa temperature yang terjadi di
sekitar api (ignition source)—yang diukur dengan menggunakan thermocouple
yang telah kita letakkan—tidak menunjukkan perubahan yang signifikan terhadap
perubahan waktu. Temperatur yang terbentuk relative konstan (gambar a). Hal ini
dapat disebabkan karena api berkembang vertikal ke atas untuk membakar langit-
langit. Temperatur maksimal yang terjadi di langit-langit ruang bersama lantai satu
ini sebesar 94 ⁰C (diindikasikan oleh warna merah pada gambar b).
Hasil ini didapatkan tidak lepas dari perkembangan api yang tidak
terlalu besar selama proses kebakaran berlangsung (lihat gambar 2.4). Pada
gambar tersebut, terlihat jelas bahwa setelah 150 detik kebakaran berlangsung, api
tidak menyebar kebagian lain dari bangunan. Menurut penulis, hal ini dapat
disebabkan oleh beberapa kondisi berikut ini:
- Furniture/sumber bahan bakar yang ada di ruang bersama lantai 1 tidak terlalu
padat (beban kosong). Pada ruang ini hanya terdapat 1 meja dengan bahan
dasar kayu. Sumber api berasal dari atas meja ini (kompor yang terletak di atas
meja).
- Bukaan/ventilasi pada ruang bersama sangat lebar; jendela teralis, pintu kearah
lorong dan tangga. Bukaan ini menyebabkan saat api berkembang dalam
rentan waktu tertentu, tidak ada material/bahan bakar yang dapat terbakar lagi.
Sedangkan, diwaktu yang sama banyak udara dingin yang masuk ke ruangan;
menjaga temperature ruang tidak terlalu tinggi. Banyaknya udara dingin yang
masuk menyebabkan api tidak dapat berkembang lebih besar lagi.
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 21
Departemen Teknik Mesin, FTUI
3.2 Heat Release Rate (HRR) vs waktu
(a)
(b)
Gambar 3.2. (a) Grafik hubungan HRR vs Waktu, (b) hubungan burning rate vs
waktu
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 22
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Dari kedua grafik di atas, dapat dilihat bahwa heat release rate (HRR) meningkat
secara tajam pada awal-awal terjadinya kebakaran (sampai detik ke-8). Hal ini
dikarenakan pada waktu itu api sedang pada masa pertumbuhan pertama—dimana
terdapat cukup bahan bakar dan udara untuk kebakaran berlangsung.
Selanjutnya, setelah waktu kebakaran berlangsung untuk beberapa waktu
kemudian, maka nilai HRR cenderung tidak terjadi fluktuasi yang begitu berarti. Pada
fase ini biasanya kebakaran dan pertumbuhan api menjadi tidak stabil dikarenakan oleh
beberapa factor eksternal (seperti: udara masuk, jumlah bahan bakar yang berkurang)
yang mulai terlibat pada proses kebakaran yang terjadi.
Pola yang sama juga terjadi juga pada observasi penulis pada burning rate (laju
pembakaran) yang terjadi—terjadi peningkatan nilai di awal, kemudian cenderung tidak
terjadi perubahan signifikan sampai detik ke 150.
3.3 Konsentrasi massa gas (O2, CO, CO2) vs waktu.
Ada banyak penyebab kematian pada kasus kebakaran, salah satunya adalah
peningkatan jumlah kadar zat berbahaya sebagai hasil proses pembakaran. Zat-zat
tersebut dapat dikategorikan sebagai narkotika karena sifatnya yang mempengaruhi dan
merusak sistem saraf. Zat-zat hasil pembakaran yang dapat dikategorikan sebagai narkotik
antara lain : karbon monoksida, hidrogen sianida, karbon dioksida, dan pengurangan
jumlah oksigen. Berikut ini adalah jumlah konsentrasi zat narkotik yang dapat
menimbulkan hilangnya kesadaran jika terhirup selama 30 menit:
o CO tidak melebihi > 1400 ppm
o HCN tidak melebihi > 80 ppm
o 02 tidak melebihi < 12 %
o CO2 tidak melebihi > 5 %
kadar narkotik yang dihasilkan dari simulasi kebakaran bus dapat dilihat dari file
jumlah massa. Zat yang dapat dilihat perkembangan jumlah massanya adalah CO, CO2,
dan O2. Berikut ini adalah grafik persentase kadar zat-zat tersebut terhadap waktu.
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 23
Departemen Teknik Mesin, FTUI
(a)
(b)
Gambar 3.3. Konsentrasi zat hasil pembakaran vs waktu: (a) CO, CO2, (b) O2
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa untuk kadar O2 (gambar b) cenderung
menurun dari nilai awalnya. Meskipun demikian, penurunan yang terjadi tidak
signifikan untuk sampai pada batas membahayakan bagi penghuni asrama yang
menghirupnya karena masih di atas 22 % (batas membahayakan konstentrasi O2 <
12%).
Untuk gambar (a), baik kadar CO ataupun CO2 tidak ada yang berbaya bagi
keselamatan penghuni asrama dikarenakan kadar CO yang sangat kecil (bahkan
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 24
Departemen Teknik Mesin, FTUI
cenderung tidak teridentifikasi) dan juga kadar CO2 yang masih jauh di bawah
batasan konsentrasi maksimal yang diperbolehkan.
3.4 Waktu Evakuasi
Berikut adalah alur penghitungan waktu evakuasi kebakaran di Gedung C3 asrama
mahaiswa UI:
a. Luas area adalah luas lorong asrama yaitu 2 m x 52 m x 4 sisi = 416 m2.
b. Penghuni asrama tiap lantai adalah 56 orang, maka densitas asrama tersebut
adalah:
2/134,0416
56morang
A
ND o
o
c. Kecepatan maksimum lalu lintas orang yang berada asrama dihitung dari
rumus :
)266,01( of DkS
Dimana kf ditentukan dari
84fk untuk koridor/lorong
5,0)/(8,51 RGk f untuk tangga
d. Kecepatan maksimum lalu lintas orang pada koridor asrama adalah :
min/44,81
)134,0266,01(84
mS
S
e. Kemudian, jarak terjauh yang dilalui penghuni dari kamar terjauh dari tangga
adalah 52 m + 52 m = 104 meter.
f. Sehingga waktu tempuhnya adalah:
min276,144,81
104
S
Lt t
tr
g. Waktu deteksi diasumsikan t d : 0.75 menit, waktu alarm menyala setelah
deteksi diasumsikan t a : 0.1 menit, waktu keputusan penghuni diasumsikan t o
: 0.5 menit, waktu penghuni mencari tahu diasumsikan t i : 0.5 menit.
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 25
Departemen Teknik Mesin, FTUI
h. Proses evakuasi dimulai pada waktu : td + ta + to + ti = 1.85 menit, dan orang
pertama yang menyelamatkan diri diasumsikan telah memasuki tangga pada
saat tersebut. Sedangkan waktu bagi orang terakhir yang menyelamatkan diri
memasuki tangga adalah:
td + ta + to + ti + ttr = 2.2 menit
i. Sedangkan waktu antri turun melalui tangga ditentukan melalui:
Waktu antri pintu
Lebar pintu (W) = 1.6 m
Lebar boundary layer (B) = 0,15 m
Lebar Efektif (We): mBW 3.115,0212
Aliran spesifik melalui pintu :
morgDSF os min//96.10134,044,81
Aliran aktual melalui pintu : min/25,143,196,10 orgWFF esa
Sehingga waktu antri penumpang keluar melalui pintu :
Waktu antri tangga
Lebar tangga (W) = 1.6 m
Lebar boundary layer (B) = 0,15 m
Lebar Efektif (We): mBW 3.115,0212
Aliran Spesifk : morgW
FF
e
a
s min//96,103,1
25,14
Panjang tapakan tangga (G): 0,3 m
Tinggi anak tangga (R): 0,2 m
Faktor kf : 44,63)2,0/3,0(8,51)/(8,51 5,05,0 RG
S = kf (1-0,266Do) = 61,51 m/min
Panjang tangga (L) = 10,2 m
Waktu tempuh lewati tangga = L/S = 10,2/61,51 = 0,16 min
min92.325.14
56
a
qF
Nt
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 26
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Orang pertama yang mencapai dasar tangga adalah pada waktu 1.85+ 0,16
= 2.015 menit, dan orang terakhir yang mencapai dasar tangga adalah pada
waktu td + ta + to + ti + tr + 0,16 = 7.22 menit.
Untuk waktu antrinya
Aliran aktual : min/25,143,196,10 orgWFF esa
Waktu untuk antri tangga adalah:
min92,325,14/56/2
aq FNt
j. Jadi, waktu evakuasi nya adalah :
tev = td + ta + to + ti + tt + 0,9 + qt 5.94 menit
k. dengan memberi safety margin 5 menit, maka waktu untuk keluar dari asrama
haruslah :
5 + 5,94 = 10,94 menit
Dari total waktu evakuasi yang didapat, 5.94 menit (tanpa safety factor), maka
gambaran simulasi yang dihasilkan belum menggambarkan kondisi yang
sebenarnya (karena waktu simulasi hanya 2.5 menit atau hanya setengahnya saja).
Idealnya, simulasi dilakukan untuk proses kebakaran sampai 12 menit (sampai
semua penghuni asrama mampu menyelamatkan diri dari kebakaran yang terjadi).
Namun, melihat hasil simulasi, kecenderungan yang ada serta data actual yang ada
pada asrama, maka gambaran simulasi yang hanya setengahnya saja sudah cukup
untuk menganalisa probabilitas bahaya yang mungkin timbul dari kebakaran yang
terjadi. Pada saat simulasi ini berakhir, 2.5 menit, maka dapat dipastikan bahwa
masih banyak terdapat penghuni asrama yang belum menyelatkan diri. Oleh
karena itu, bahaya temperatur yang cukup tinggi dan juga sebaran asap dapat
menjadi ancaman yang cukup serius bagi keselamatan penghuni asrama.
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 27
Departemen Teknik Mesin, FTUI
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan simulasi FDS pada salah satu bagian gedung C3 Asrama selama 150
detik dengan sumber kebakaran (ignition source) di ruang bersama lantai 1, dapat
disimpulkan bahwa:
Api yang disimulasikan tidak menjalar ke kamar-kamar dan lantai lain
Asap yang dihasilkan tidak memasuki kamar-kamar, namun menyebar ke
lantai 2 melalui tangga yang merupakan jalur evakuasi.
Tidak ada gas berbahaya yang dapat membahayakan penghuni asrama.
Temperatur udara dan sebaran asap yang diakibatkan kebakaran berpotensi
menghalangi proses evakuasi dan menjadi ancaman utama bagi
keselamatan penghuni asrama.
4.2 Saran
Saran yang dapat diberikan penulis kepada pengelola gedung Asrama UI:
Fasilitas Hydrant, yang ada, sebaiknya diperbaiki dan dipelihara sehingga
mampu berfungsi maksimal pada keadaan yang berbahaya (misal terjadi
kebakaran).
Pembuatan sistem sprinkler pada beberapa titik yang dianggap rawan
terhadap bahaya kebakaran.
Disediakan tangga darurat sebagai jalan keluar jika terjadi kebakaran
Disediakan alarm kebakaran sehingga penghuni gedung dapat mengetahui
terjadinya kebakaran dengan cepat (hal ini akan meningkatkan response
time dari penghuni asrama jika kebakaran terjadi sehingga dapat
mempercepat proses evakuasi).
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 28
Departemen Teknik Mesin, FTUI
Diadakan pelatihan periodic kepada penghuni asrama tentang proses
evakuasi dan tindakan yang harus dilakukan pada saat terjadi kebakaran
yang sesungguhnya.
Analisa Bahaya Kebakaran Asrama UI; Gedung C3 29
Departemen Teknik Mesin, FTUI
DAFTAR PUSTAKA
Chapter 8, Means of Escape
Drysdale, Douglas.’An Introduction Fire Dynamics Second Edition’.Wiley.
Kepmen PU No.10/KPTS/2000