PENGARUH TATA LETAK TERHADAP PERAMBATAN NYALA API BERBASIS METODE FDS (FIRE DYNAMICS SIMULATOR) PADA PARKIRAN SEPEDA MOTOR KAMPUS A UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

PENGARUH TATA LETAK TERHADAP PERAMBATAN
NYALA API BERBASIS METODE FDS (FIRE DYNAMICS
SIMULATOR) PADA PARKIRAN SEPEDA MOTOR KAMPUS
A UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
Disusun Oleh :
RIA SARI HIDAYAH
5315127338
SKRIPSI
Ditulis untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2016

ii
HALAMAN PENGESAHAN
NAMA DOSEN TANDA TANGAN TANGGAL
Pratomo Setyadi, S.T., M.T. ……………………… ……………….
(Dosen Pembimbing I)
Ja’far Amiruddin, S.T., M.T. ………………………. ………………
(Dosen Pembimbing (II)
PENGESAHAN PANITIA UJIAN SKRIPSI
Ahmad Kholil, S.T., M.T. ……………………… ……………..
(Ketua Penguji)
I Wayan Sugita, S.T., M.T. ……………………… …………….
(Sekretaris)
Dr. Darwin Rio Budi Syaka, M.T. ……………………… …………….
(Dosen Ahli)
Megetahui,
Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Universitas Negeri Jakarta
Ahmad Kholil, S.T., M.T.
NIP. 197705012001121002

iii
LEMBAR PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan di bawah ini, menyatakan bahwa:
Nama : Ria Sari Hidayah
NIM : 5315127338
Tempat, tanggal lahir : Sleman, 29 Oktober 1993
Adalah benar penulisan ini dengan gagasan sendiri dan melakukan
penelitian sesuai dengan arahan dosen pembimbing dengan skripsi yang berjudul
“Pengaruh Tata Letak Terhadap Perambatan Nyala Api Berbasis Metode
FDS (Fire Dynamic Simulator) Pada Parkiran Sepeda Motor Kampus A
Universitas Negeri Jakarta”. Dalam skripsi ini tidak terdapat karya atau
pendapat yang ditulis atau dipublikasikan orang lain, kecuali secara tertulis
dengan jelas dicantumkan sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama
pengarang dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Demikian lembar peryataan ini dibuat dengan sungguh. Apabila kemudian
ditemukan bukti kuat bahwa skripsi ini tidak asli seperti pernyataan diatas, maka
penulis bersedia menerima hukuman yang berlaku di Universitas Negeri Jakarta.
Jakarta, Juli 2016
Yang Membuat Pernyataan
Ria Sari Hidayah
NIM. 5315127338

iv
ABSTRAK
Ria Sari Hidayah. Pengaruh Tata Letak Terhadap Perambatan Nyala Api Ketika
Terjadi Kebakaran Berbasis Metode FDS (Fire Dynamics Simulator) pada
Parkiran Sepeda Motor Kampus A Universitas Negeri Jakarta. Jakarta: Jurusan
Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta, 2016.
Perilaku api dan penjalaran api kebakaran dipengaruhi oleh jumlah dan
kondisi bahan bakarnya. Mengingat banyaknya jumlah bahan yang mudah
terbakar pada bangunan parkir menjadikan bangunan parkir memiliki resiko yang
tinggi terhadap bahaya kebakaran. Namun, kondisi bangunan parkir sepeda motor
Kampus A Universitas Negeri Jakarta bisa dikatakan memperihatinkan dan tidak
siap menunjang keamanan dan keselamatan jika terjadi kebakaran. Untuk itu
pengelolaan bahan yang mudah terbakar adalah salah satu upaya yang dapat
dilakukan untuk meminimalisirkan efek dari bahaya kebakaran.
Tulisan ini membahas mengenai hasil simulasi dari pembakaran api dengan
berbagai orientasi tata letak pada parkiran sepeda motor kampus A UNJ
menggunakan Fire Dynamics Simulator versi 5. Orientasi tata letak sepeda motor
dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap penyebaran nyala api.
Material yang digunakan sebagai sampel ialah Polyethilene yaitu material plastik
pada sepeda motor. Penelitian ini menggunakan tiga jenis orientasi tata letak yaitu
tata letak 1 (tata letak pulau dengan jarak antar motor 10 cm), tata letak 2 (tata
letak pulau dengan jarak antar motor 20 cm), dan tata letak 3 (tata letak dua sisi
dengan sistem kompartemen). Perkembangan api pada simulasi digambarkan oleh
hasil visualisasi, HRR (Heat Release Rate), Burning rate, dan kenaikan
temperatur. Dari hasil pemodelan dapat disimpulkan terdapat pengaruh antara tata
letak sepeda motor dengan perambatan nyala api. Tata letak 1 merupakan tata
letak dengan tingkat penyebaran nyala api tertinggi, sedangkan tata letak 3
memiliki tingkat penyebaran api terendah.
Kata kunci: tata letak, sepeda motor, FDS, HRR, burning rate, temperatur

v
ABSTRACT
Ria Sari Hidayah. The Effect of the Layout with Fire Spreading Based on FDS
(Fire Dynamics Simulator) Method at The Motorcycle Parking Lot Campus (A)
State University of Jakarta : Department of Mechanical Engineering, Faculty of
Engineering, State University of Jakarta, 2016.
Fire behavior and propagation of fire is affected by the amount and
condition of the fuel. Given the large amount of combustible materials in the
building parking makes parking building has a higher risk of a fire hazard.
However, the condition of the motorcycle parking building Campus A State
University of Jakarta could be said concerning when and not ready to support the
security and safety in case of fire. For the management of combustible material is
one effort that can be done to reduce the effects of a fire hazard.
This paper discusses the results of the simulation of the burning fire with
different orientation of the layout on A campus of motorcycle parking UNJ using
Fire Dynamics Simulator version 5. The orientation of the layout of the
motorcycle carried out to determine the effect on the spread of flames. The
material used as sample material is polyethylene which is plastic on a motorcycle.
This research uses three types of layout orientation i.e. layout-1 (Tata letak pulau
by the distance between the motor 10 cm), layout-2 (Tata letak pulau by the
distance between the motor 20 cm), and layout-3 (Tata letak dua sisi with the
system compartment). The development of a fire in the simulation illustrated by
the results of visualization, HRR (Heat Release Rate), Burning rate, and
temperature. From the modeling results can be concluded there is influence
between the layout of a motorcycle with flame spread. The layout-1 is a layout
with the highest rate of spread flame, while the layout of the three has the lowest
rate of fire spread.
Keywords: layout, motorcycles, FDS, HRR, burning rate, temperature

vi
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan banyak nikmat dan
tidak lupa shalawat beserta salam semoga selalu tercurah kepada Baginda Nabi
Muhammad SAW beserta keluarganya, para sahabatnya, dan para pengikutnya
yang selalu setia sampai akhir.
Penulisan Skripsi yang berjudul ”Pengaruh Tata Letak Terhadap
Perambatan Nyala Api Berbasis Metode FDS (Fire Dynamics Simulator)
pada Parkiran Sepeda Motor Kampus A Universitas Negeri Jakarta”, ini
diajukan sebagai syarat kelulusan untuk menyelesaikan studi S-1 pada Program
Studi Pendidikan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta.
Dalam proses penyelesaiannya, skripsi ini tidak mungkin dapat terselesaikan
tanpa adanya bantuan bimbingan serta dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu
dengan kerendahan hati penulis ingin menyampaikan terimakasih yang sebesar-
besarnya kepada:
1. Kedua orang tua penulis, Bapak Tholib Hasan dan Ibu Sumiyati, yang telah
mendidik penulis sejak kecil hingga saat ini. Dengan kasih sayang yang
ikhlas dan segala doa tercurah yang selalu membantu dan memberikan
semangat dalam kehidupan penulis.
2. Defi Karimatul Isnaini (adik) yang selalu membantu dan memberikan
semangat agar penulis dapat menyelesaikan skripsinya tepat waktu.
3. Bapak Drs. Ir. Riyadi Joyokusumo, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik,
Bapak Ahmad Kholil, ST, MT selaku kepala program studi pendidikan
Teknik Mesin Universitas Negeri Jakarta

vii
4. Bapak Pratomo Setyadi, ST.,M.T selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak
Ja‟far Amiruddin, MT. selaku Dosen pembimbing II, yang dengan penuh
kesabaran serta meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan
arahan kepada penulis guna menyelesaikan skripsi ini.
5. Bapak Himawan Hadi Sutrisno, ST.,MT. selaku dosen pembimbing
akademik.
6. Bapak Adhi Saputra, selaku Dosen Building Management yang senantiasa
memberikan masukan-masukan serta pembelajaran mengenai penggunaan
Fire Dynamics Simulator.
7. Seluruh dosen dan staff Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Jakarta.
8. Elsa Friska Putri dan Yola Furqaan Nanda, sebagai teman seperjuangan
dalam penyusunan skripsi ini.
9. Teman-teman Fire Protection and Safety Engineering angkatan kedua,
terimakasih selalu meramaikan dan memberikan hiburan serta membantu
memberikan motivasi untuk menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
10. Keluarga besar Universitas Negeri Jakarta yang senantiasa memberikan
semangat dan dukungannya.
Serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
mebantu dalam pelaksanaan penelitian dan juga dalam penulisan skripsi ini
sehingga penulis dapat menyelesaikannya.
Penulis juga minta maaf sebesar-besarnya kepada semua pihak atas
kesalahan yang sengaja maupun tidak sengaja selama pelaksanaan penelitian. dan
penulis menyadari adanya ketidaksempurnaan dalam penusunan skripsi ini karena

viii
keterbatasan pengetahuan penulis. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan
kritik dari semua pihak agar menjadi lebih baik di masa yang akan datang.
Besar harapan penulis bahwa skripsi ini dapat memberikan informasi dan
manfaat serta pengetahuan bagi pembaca dan mahasiswa Jurusan Teknik Mesin.
Demikian skripsi ini dibuat sebagaimana mestinya dan semoga bermanfaat bagi
penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Jakarta, Juli 2016
Penulis

ix
Bissmillahirrahmanirrahim………
“…, Allah doesn’t want to place you in difficulty,
but He wants to purify you and to complete His favor
on you that you may be thankful”
(Q.S. Al Maidah : 6)
“Demi waktu ketika matahari naik sepenggalan,
dan demi malam apabila telah sunyi,
Tuhanmu tidak meninggalkan engkau dan tidak pula membencimu…”
(Q.S. Ad Dhuha : 13)
“Nak, jika kau tahu sedikit saja apa yang telah seorang ibu lakukan untukmu,
maka yang kau tahu itu sejatinya bahkan belum sepersepuluh
dari pengorbanan, rasa cinta, serta sayangnya kepada kalian…”
-Eliana-
(Tere Liye, 2010)
Kupersembahkan :
Kepada Ibu dan Ayah, saudariku,
serta kepada almamaterku.

x
DAFTAR ISI
Halaman Judul ..................................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ........................................................................................................... ii
Lembar Pernyataan ............................................................................................................iii
Abstrak .............................................................................................................................. iv
Abstract .............................................................................................................................. v
Kata Pengantar ................................................................................................................... vi
Lembar Persembahan ........................................................................................................ ix
Daftar Isi ............................................................................................................................. x
Daftar Lampiran ..............................................................................................................xiii
Daftar Tabel .................................................................................................................... xiv
Daftar Gambar .................................................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah........................................................................... 1
1.2. Identifikasi Masalah ................................................................................. 3
1.3. Pembatasan Masalah ................................................................................ 3
1.3. Perumusan Masalah.................................................................................. 4
1.4. Tujuan Penelitian...................................................................................... 5
1.5. Manfaat Penelitian.................................................................................... 5
BAB II KAJIAN TEORI
2.1. Kebakaran.................................................................................................. 6
2.1.1. Teori Kebakaran.............................................................................. 6
2.1.1.1 Fuel...................................................................................... 8

xi
2.1.1.2 Sumber Ignition ................................................................... 8
2.1.1.3 Oksigen/Bahan Pengoksidasi (Oxidizing Agent)............... 10
2.1.2 Tahapan Proses Pembakaran ................................................ 10
2.1.3 Transfer Panas ...................................................................... 12
2.1.4 Perilaku Api dan Faktor yang Mempengaruhinya................ 13
2.2. Karakteristik Pembakaran pada Benda Padat.......................................... 16
2.3. Laju Produksi Kalor ................................................................................ 19
2.4. Parkir....................................................................................................... 21
2.4.1 Pengertian Parkir............................................................................ 21
2.4.2 Jenis Ruang Parkir ......................................................................... 22
2.4.3 Pola Parkir Sepeda Motor .............................................................. 23
2.5. Program Fire Dynamics Simulation........................................................ 24
2.5.1 Hydrodynamic Model.................................................................... 27
2.5.2 Large Eddy Simulation (LES)....................................................... 28
2.5.3 Direct Numerical Simulation (DNS)............................................. 29
2.5.4 Model Pembakaran........................................................................ 30
2.5.5 Batasan yang Ada pada FDS versi 5.0.......................................... 31
2.5.6 Pertumbuhan dan Penyebaran Api................................................ 32
2.5.7 Perpindahan Panas Radiasi ........................................................... 33
2.5.8 Data Masukan dan Hasil dalam Suatu Simulasi FDS ................... 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat, Waktu, dan Subjek Penelitian.................................................... 36
3.2. Alat dan Bahan Penelitian........................................................................ 36
3.2.1 Alat Penelitian................................................................................ 36
3.2.2 Bahan ............................................................................................. 37
3.3. Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 37
3.3.1 Tahap Studi Pendahuluan............................................................... 38

xii
3.3.2 Tahap Identifikasi dan Perumusan Masalah .................................. 38
3.3.3 Tahap Studi Pustaka....................................................................... 38
3.3.4 Tahap Pengumpulan Data .............................................................. 38
3.3.5 Tahap Penentuan dan Pembuatan Tata Letak Parkir...................... 38
3.3.6 Penentuan Skenario Kebakaran...................................................... 43
3.3.7 Memasukkan Parameter................................................................. 46
3.3.8 Melakukan Literasi FDS ................................................................ 53
3.4. Teknik dan Prosedur Pengumpulan Data................................................ 54
3.5. Teknik Analisis Data............................................................................... 55
BAB IV HASIL PENELITIAN
4.1. Deskripsi Hasil Penelitian....................................................................... 56
4.2. Analisis dan Pembahasan........................................................................ 63
4.2.1. Analisis Penyebaran Temperatur .................................................. 63
4.2.2. Analisis Laju Pelepasan Panas terhadap Waktu............................ 72
4.2.3. Analisis Perpindahan Panas .......................................................... 78
4.2.4. Analisis Laju Pembakaran............................................................. 85
4.3. Aplikasi Hasil Penelitian......................................................................... 91
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan.............................................................................................. 92
5.2. Saran........................................................................................................ 93
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 94

xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Input FDS Tata Letak 1........................................................................ 96
Lampiran 2. Data Hasil Simulasi .................................................................................... 117
Lampiran 3. Daftar Riwayat Hidup................................................................................. 130

xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kecepatan Penyebaran Api ............................................................................ 17
Tabel 2.2. Hasil Simulasi Pembakaran pada Kursi dengan Kain Pelapis yang
Terjadi Pada Ruangan .................................................................................... 21
Tabel 3.1. Skenario Lokasi Titik Awal Api .................................................................... 45
Tabel 3.2. Penamaan Simulasi Berdasarkan ArahAngin, Titik Api Awal dan Tata
Letak............................................................................................................... 46
Tabel 3.3. Hasil Set Up Simulasi dengan FDS ............................................................... 51
Tabel 4.1. Perbandingan Pertumbuhan Api Pada Titik 1 dan Angin X-min .................. 57
Tabel 4.4. Perbandingan Pertumbuhan Api Pada Titik 3 dan Angin Y-min .................. 60
Tabel 4.5. Perbandingan Penyebaran Asap pada Detik ke 1800 .................................... 62
Tabel 4.6. Perbandingan Penyebaran Temperatur di Titik 1 dengan Arah Angin
X-min Detik ke 1800...................................................................................... 64
Tabel 4.7. Perbandingan Penyebaran Temperatur di Titik 2 dengan Arah Angin
X-min Detik ke 1800...................................................................................... 65
Tabel 4.8. Penyebaran Temperatur Simulasi 1-3............................................................. 66
Tabel 4.9. Penyebaran Temperatur Simulasi 2-3............................................................ 68

xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Segitiga Api.................................................................................................. 6
Gambar 2.2. Tetrahedron of Fire...................................................................................... 7
Gambar 2.3. Cara Uap Bahan Bakar Dihasilkan dari Padatan.......................................... 8
Gambar 2.4. Stages of Combustion or Fire Growth ....................................................... 11
Gambar 2.5. Perpindahan Konduksi ............................................................................... 12
Gambar 2.6. Perpindahan Panas Konveksi ..................................................................... 12
Gambar 2.7 Perpindahan Panas Radiasi......................................................................... 13
Gambar 2.8. Interakasi api yang menyebar dengan permukaan dari benda padat.......... 18
Gambar 2.9. Rate of spread of flame on an inclined surface.......................................... 18
Gambar 2.10. Penyebaran ke atas dari sepotong kain....................................................... 19
Gambar 2.11. Pola Parkiran Satu Sisi............................................................................... 23
Gambar 2.12. Pola Parkir Dua Sisi ................................................................................... 24
Gambar 2.13. Pola Parkir Pulau........................................................................................ 24
Gambar 2.14. Diagram yang menggambarkan file yang digunakan dan dibuat oleh
NIST Fire Dynamic Simulator (FDS), Skokezip, dan Smokeview............. 26
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ............................................................................. 37
Gambar 3.2. Tata Letak Parkir........................................................................................ 39
Gambar 3.3. Denah Lantai Parkiran Kampus A UNJ..................................................... 39
Gambar 3.4. Tata Letak 1................................................................................................ 40
Gambar 3.5. Jarak Sepeda Motor Tata Letak 1............................................................... 41
Gambar 3.10. Area Parkir Sepeda Motor yang Disimulasikan......................................... 44
Gambar 3.11. Perintah yang Digunakan untuk Mengeksekusi File.................................. 54

xvi
Gambar 4.1. Perbandingan Laju Pelepasan Panas terhadap Waktu di Titik Api
Awal 1 dan Arah Angin X-min ................................................................. 74
Awal 2 dan Arah Angin X-min ................................................................. 75
Awal 3 dan Arah Angin X-min ................................................................ 76
Awal 3 danArah Angin Y-min .................................................................. 78
Gambar 4.5. Grafik Perpindahan Panas ......................................................................... 81
Gambar 4.8. Grafik Perpindahan Panas ........................................................................ 84
Gambar 4.9. Perbandingan Laju Pembakaran terhadap Waktu di Titik Api Awal
1 dan Arah Angin X-min........................................................................... 86
3 dan Arah Angin Y-min........................................................................... 90

1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan kehidupan manusia membawa pengaruh yang sangat besar
terhadap pola pikir manusia. Pola pikir yang sebelumnya sederhana seperti
memenuhi kebutuhan primer, sekunder, dan tersier berkembang menjadi pola
pikir yang lebih kompleks, dimana tidak hanya ketiga kebutuhan itu saja yang
perlu dipikirkan, tetapi juga aspek lain, salah satunya ialah aspek keselamatan
(safety). Aspek ini perlu mendapat perhatian yang baik, karena menyangkut jiwa
manusia. Aspek ini mencakup analisa mengenai resiko kecelakaan apa saja yang
dapat terjadi dan bagaimana cara meminimalisasi kemungkinan terjadinya resiko
kecelakaan tersebut.
Salah satu kecelakaan yang sering dan rawan terjadi ialah kebakaran.
menurut data statistik kebakaran yang dikeluarkan oleh Dinas Penanggulangan
Kebakaran dan Penyelamatan Provinsi DKI Jakarta dari awal tahun 2016 hingga
tanggal 19 Juni 2016 telah terjadi 213 kali peristiwa kebakaran di wilayah DKI
Jakarta dengan perkiraan kerugian material sebesar Rp.40.5 Milyar.
Salah satu kebakaran yang berdampak luas adalah kebakaran pada bangunan
tinggi. Bangunan tinggi sudah menjadi kebutuhan di Jakarta untuk
mengakomodasi kegiatan bisnis yang makin berkembang, salah satu bangunan
tinggiyang dapat menunjang kegiatan utama pada suatu bangunan adalah gedung
parkir. Risiko kebakaran yang terjadi pada gedung parkir mempunyai peringkat
yang tinggi dibanding dengan tempat-tempat lain, mengingat jumlah bahan bakar
yang tersedia pada gedung parkir sangat banyak.

2
Universitas Negeri Jakarta (UNJ) adalah satu-satunya universitas berlabel
negeri di Jakarta. Dengan jumlah mahasiswa yang terus bertambah setiap
tahunnya, menuntut tersedianya ruang parkir yang memadai. Sehingga faktor
keamanan dari bahaya kebakaran seharusnya menjadi prioritas yang diutamakan.
Namun kenyataannya berkata lain, kondisi bangunan parkir sepeda motor Kampus
A Universitas Negeri Jakarta bisa dikatakan memperihatinkan dan tidak siap
menunjang keamanan dan keselamatan jika terjadi kebakaran.
Mengingat besarnya kerugian yang dapat dialami bila terjadi kebakaran,
sistem penanggulangan bahaya kebakaran sangat penting untuk diketahui. Salah
satu upaya yang dapat dilakukan dalam pencegahan kebakaran adalah mendesain
tata letak material dalam suatu bangunan, yaitu dengan menempatkan bahan
mudah terbakar berjauhan dengan struktur, sistem dan komponen yang penting
untuk keselamatan, serta memperhatikan akses atau jalur evakuasi kedaruratan
untuk kepentingan keselamatan.
Perilaku api dan penjalaran api kebakaran dipengaruhi oleh kondisi bahan
bakarnya. Kondisi bahan bakar yang mempengaruhi kecepatan menjalarnya api
yaitu ukuran, susunan, dan kesinambungan bahan bakar. Dari uraian tersebut
dapat diketahui bahwa faktor material atau bahan bakar dapat mempengaruhi
penyebaran api. Padahal penyebaran api yang cepat merupakan salah satu
penyebab meluasnya suatu kebakaran. Untuk itu pengelolaan material adalah
salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mencegah penyebaran api sehingga
dapat mengurangi timbulnya kerugian yang lebih besar. Pada parkiran
pengelolaan material yang dapat dilakukan adalah dengan mengatur tata letak

3
sepeda motor dengan menganalisis jarak aman sepeda motor agar penyebaran api
yang terjadi ketika kebakaran dapat diminimalisirkan.
1.2 Identifikasi Masalah
1 Termasuk dalam klasifikasi apa gedung parkir sepeda motor kampus A
Universitas Negeri Jakarta?
2 Bagaimana tingkat bahaya kebakaran di gedung parkir sepeda motor
kampus A Universitas Negeri Jakarta?
3 Bagaimana tingkat ketahanan api gedung parkir sepeda motor kampus A
4 Bagaimana tata letak sepeda motor pada gedung parkir kampus A
5 Apakah tata letak sepeda motor pada gedung parkir kampus A Universitas
Negeri Jakarta sudah mampu menghambat penjalaran api ketika kebakaran
menggunakan perangkat lunak Fire Dynamics Simulator?
6 Bagaimana pengaruh tata letak sepeda motor pada gedung parkir kampus A
Universitas Negeri Jakarta terhadap perambatan nyala api dari simulasi
menggunakan software Fire Dynamics Simulator?
7 Apakah pemberian jarak antar baris sepeda motor pada tata letak sepeda
motor di gedung parkir kampus A Universitas Negeri Jakarta dapat
menghambat perambatan api?
1.3 Pembatasan Masalah
1. Gedung yang diteliti adalah gedung parkir sepeda motor yang terdapat di
kampus A Universitas Negeri Jakarta.
2. Penelitian dilakukan menggunakan Fire Dynamics Simulator (FDS) versi 5.

4
3. Simulasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah simulasi trial dimana
hanya satu lantai yang disimulasikan.
4. Simulasi yang dilakukan menggunakan bentuk komputasi LES (Large Eddy
Simulation).
5. Tata letak parkir yang digunakan adalah tata letak menurut Dirjen
Perhubungan Darat, 1998, yaitu pola parkir dua sisi dan pola parkir pulau.
6. Bentuk geometri motor pada penelitian diasumsikan sebagai balok dengan
ukuran 0.5 m x 1.65 m x 1.1 m.
7. Reaksi pembakaran yang diikutsertakan pada simulasi ini hanyalah reaksi
material Polyethilene.
8. Kecepatan aliran udara ventilasi yang masuk ke sistem diasumsikan berasal
dari satu sisi yaitu pada sumbu x min. dengan ventilasi pada sisi yang
lainnya adalah terbuka.
9. Simulasi kebakaran dilakukan dengan asumsi bahwa telah terjadi kebakaran
pada sebuah motor.
10. Kebakaran disimulasikan tanpa dilakukan tindakan pemadaman.
11. Variabel pada simulasi ini adalah waktu terjadi kebakaran, yaitu pada 10
menit, 20 menit, dan 30 menit.
1.4 Perumusan Masalah
1. Bagaimana penyebaran temperatur pada masing-masing simulasi dengan
FDS?
2. Bagaimana perbandingan laju pelepasan panas terhadap waktu dari masing-
masing hasil simulasi dengan FDS?
3. Bagaimana perpindahan panas pada masing-masing simulasi dengan FDS?

5
4. Bagaimana perbandingan laju pembakaran terhadap waktu dari masing-
masing hasil simulasi dengan FDS?
1.5 Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh tata letak sepeda motor
terhadap penyebaran api pada parkiran sepeda motor kampus A Universitas
Negeri Jakarta dan dapat diketahui tata letak yang aman terhadap bahaya
kebakaran.
1.6 Kegunaan Penelitian
1. Hasil penelitian ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan peneliti
mengenai pengaruh tata letak sepeda motor pada bangunan parkir terhadap
penyebaran api.
2. Hasil penelitian ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan peneliti
mengenai tata letak sepeda motor yang aman terhadap bahaya kebakaran.
3. Hasil dari penelitian ini dapat menjadi bahan pertimbangan bagi pihak
terkait untuk memperbaiki tata letak sepeda motor pada bangunan parkir
sepeda motor kampus A Universitas Negeri Jakarta.

6
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1. Kebakaran
2.1.1 Teori Kebakaran
Api adalah suatu kejadian/reaksi kimia eksotermik yang diikuti munculnya
panas/kalor, cahaya (nyala), asap dan gas dari bahan yang terbakar (Building &
Plant Institute dan Ditjen Binawas Depnaker, 2005). Menurut Pusdiklatkar api itu
diartikan sebagai suatu reaksi kimia yang disertai oleh pengeluaran asap, panas,
dan gas-gas lainnya. Api juga bisa disebut sebagai hasil dari reaksi pembakaran
yang cepat (Pusdiklatkar, 2006).
Pada dasarnya api dapat terjadi karena ada faktor-faktor penyebabnya.
Faktor-faktor penyebab itu adalah bahan bakar (fuel), sumber panas (heat), dan
oksigen. Ketiga faktor tersebut merupakan bagian dari teori segitiga api. Ketiga
faktor tersebut jika bertemu dan bereaksi pada saat yang bersamaan maka dapat
dipastikan akan terjadi sebuah kebakaran. Tetapi jika salah satu dari ketiga faktor
tersebut tidak bertemu maka kebakaran tidak akan terjadi. Berikut adalah gambar
dari segitiga api.
Gambar 2.1.Segitiga Api
Sumber: Slide Materi Ajar Heny Triasbudi, IR.,MSC. 2015

7
Perkembangan dari teori segitiga api adalah ditemukannya unsur keempat
yang menyebabkan timbulnya api. Unsur yang keempat ini adalah rantai reaksi
kimia. Dalam teori ini dijelaskan bahwa pada saat energi diterapkan pada bahan
bakar seperti hidrokarbon, beberapa ikatan karbon dengan dengan karbon lainnya
terputus dan menghasilkan radikal bebas. Sumber energi yang sama juga
menyediakan kebutuhan energi untuk memutus beberapa rantai karbon dengan
hydrogen sehingga menghasilkan radikal bebas lebih banyak. Selain itu, rantai
oksigen dengan oksigen lainnya juga ikut terputus dan menghasilkan radikal
oksida. Jika jarak antara radikal-radikal ini cukup dekat maka akan terjadi
penggabungan kembali (recombing) radikal bebas dengan radikal lainnya atau
dengan kelompok fungsional yang lain. Pada proses pemutusan rantai, terjadi
pelepasan energi yang tersimpan di dalam rantai tersebut. Energi yang lepas dapat
menjadi sumber energi untuk memutuskan rantai yang lain dan melepaskan energi
yang lebih banyak lagi (Depnaker RI, 1999). Pembentukan radikal bebas
menentukan kecepatan api. Pembentukan dan konsumsi radikal bebas adalah
untuk mempertahankan reaksi api.
Gambar 2.2.Tetrahedron Api

8
2.1.1.1 Fuel
Bahan bakar adalah segala sesuatu material baik dalam bentuk gas, cair dan
padat yang dapat menghasilkan penyalaan atau menyala.Yang termasuk bahan
bakar padat antara lain kayu, kertas, kardus, bahan-bahan pembungkus seperti
plastik, karet, kain, rumput, plastik, dll.Contoh bahan bakar cair adalah minyak,
parafin, bensin, perekat,bahan kimia seperti aseton, toluen, dan spirtus, bahan cat
pelapis, dan juga bahan pengencer cat itu sendiri.Sementara bahan bakar gas dapat
berupa gas alam, gas metan, dan LPG (Liquefied PetroleumGas)
Bahan yang teroksidasi atau terbakar pada proses kebakaran.Pada keadaan
normal bahan bakar dapat berbentuk padat, cair dan gas.Untuk dapat terbakar
bahan bakar padat dan cair harus mengeluarkan/berubah bentuk menjadi gas.
Gambar 2.3. Cara Uap Bahan Bakar Dihasilkan dari Padatan
2.1.1.2 Sumber ignition
Secara umum sumber penyalaan juga menghasilkan panas yang dapat
menyalakan bahan bakar yang telah bercampur dengan oksigen. Terdapat empat
sumber energi panas yaitu kimia, listrik, mekanik dan energi nuklir.
Contoh sumber penyalaan dari energi kimia adalahpanas pembakaran (heat
of combustion)yaitu panas yang dihasilkan oleh proses oksidasi, pemanasan
spontan (spontaneous heating)yaitu panas yang timbul dengan sendirinya dari

9
substansi organik tanpa penambahan panas dari luar, panas penguraian (heat of
decomposition) yaitu panas yang dihasilkan oleh proses penguraian senyawa
kimia, dan panas pelarutan (heat of solution) yaitu panas yang timbul dalam
peristiwa larutnya bahan kimia dalam suatu cairan.
Sementara sumber penyalaan yang berasal dari energi listrik antara lain
panas tahanan (resistance heating) yaitu panas yang dihasilkan akibat
mengalirnya arus listrik melewati konduktor., panas arus bocor (leakage current
heating) yaitu panas yang timbul akibat kurang baiknya bahan isolasi, terutama
pada listrik dengan tegangan tinggi, panas percikan (heat from arcing) yaitu panas
yang dihasilkan akibat lompatan elektron berupa percikan bunga api atau lelehan
bahan konduktor di antara atau pada dua terminal, panas listrik statis (Static
electricity) panas yang dihasilkan akibat lompatan elektron berupa bunga api di
antara dua permukaan bahan yang berbeda muatan serta panas petir (lightning)
yaitu panas yang dihasilkan akibat dilepaskannya muatan listrik dari awan ke
awan, dari awan ke bumi dan dari bumi ke awan.
Sumber penyalaan yang berasal dari energi mekanik adalah Panas gesekan
(frictional heat) yaitu panas yang timbul akibat gerakan atau gesekan antara dua
permukaan bahan, panas percikan (friction sparks) yaitu panas dari percikan
bunga api yang terjadi karena benturan antara benda-benda padat keras yang salah
satunya terbuat dari logam, dan panas tekanan (heat of compression) yaitu panas
yang dihasilkan akibat tekanan yang dilakukan untuk memperkecil volume bahan
berbentuk gas.
Sumber penyalaan yang berasal dari energi nuklir adalah berupa panas fisi
atau fusi yaitu panas yang dihasilkan akibat pemisahan atau penggabungan inti

10
atom-atom bahan radio aktif. Panas yang dihasilkan sangat besar bila dibanding
dengan energi lain.
2.1.1.3 Oksigen/Bahan Pengoksidasi (Oxidizing Agent)
Oksigen secara alamiah pada umumnya terdapat dalam udara. Udara terdiri
21 % Oksigen, 79 % Nitrogen dan 1 % gas-gas lainnya. Suplai oksigen dapat
semakin bertambah melalui hembusan angin atau oleh sistem ventilasi natural
maupun sistem ventilasi buatan. Pengaturan sistem ventilasi ini harus diperhatikan
karena bila terjadi kebakaran, sistem ventilasi yang salah dapat menjadi penyuplai
oksigen sehingga kebakaran akan susah dipadamkan.
Bahan yang dapat menghasilkan oksigen dalam reaksi kimia kebakaran
disebut oxidizer. Oxidizerini tidak dapat terbakar tetapi mendukung terjadinya
kebakaran bila dipertemukan dengan bahan bakar. Contohnya antara lainBromate,
Bromine, Chlorate, Chlorine, Fluorine, Iodine, Nitrate, Nitric Acid, Nitrite
Perchlorate, Peroxide, dan Permanganat.
2.1.2 Tahapan Proses Pembakaran
Kebakaran tidak terjadi begitu saja, tetapi melalui tahapan atau tingkat
pengembangan api. Setiap kebakaran selalu dimulai dengan adanya percikan api
atau penyalaan. Api dapat membesar dengan cepat atau secara perlahan-lahan
tergantung situasi dan kondisi yang mendukung, seperti jenis bahan yang terbakar,
suplai oksigen yang cukup dan panas yang tinggi. Fase ini disebut pertumbuhan
api (growth stage).
Api dengan singkat berkobar besar, tetapi dapat juga berkembang perlahan 1
sampai 10 menit. Pada saat ini api menuju tahap sempurna dengan temperatur

11
mencapai 100°F (537°C). Selanjutnya jika kondisi mendukung, maka api akan
berkembang menuju puncaknya. Semua bahan bakar yang ada akan dilalap dan
kobaran api akan membumbung tinggi (Ramli, 2010). Pada fase ini terdapat api
dapat yang tumbuh dengan cepat karena adanya suplai oksigen atau bahan bakar
dalam jumlah yang cukup banyak sehingga dapat membakar semua material pada
waktu yang singkat dan terjadi sambaran-sambaran atau penyalaan dengan
temperatur mencapai puncaknya sekitar 700 - 1000°C disebut dengan flashover
point.
Kemudian fase fully developed, proses kebakaran yang terjadi tidak secepat
seperti pada fase pertumbuhan (growth). Fully developed ditandai dengan adanya
nyala api yang besar dengan suhu lebih dari 300°C. Setelah mencapai puncaknya,
bahan bakar mulai menipis sehingga api akan menurunkan intensitasnya yang
disebut dengan fase pelapukan api (decay). Pada fase ini api akan padam secara
alami karena tidak terdapat oksigen ataupun bahan bakar yang dibutuhkan untuk
proses pembakaran (Furness dan Muckett, 2007:117).
Gambar 2.4 Stages of Combustion or Fire Growth
Sumber: Furness dan Muckett, 2007

12
2.1.3 Transfer Panas
Api biasanya terjadi di tempat yang beroksigen baik itu ruang terbuka
ataupun tertutup, jika titik api telah timbul maka penyebaran api ke seluruh
bangunan gedung dapat terjadi melalui tiga mekanisme yaitu konduksi, konveksi,
dan radiasi.
 Konduksi
Panas dipindahkan/merambat dari suatu benda ke benda lain dengan kontak
secara langsung. Kecepatan perpindahan panas tergantung dari sifat
konduktifitas bahan bakar.
Gambar 2.5 Perpindahan Panas Konduksi
 Konveksi
Panas dipindahkan melalui gerakan/fluida. Fluida dengan temperatur lebih
tinggi akan mengalir ke atas dan sebaliknya.
Gambar 2.6 Perpindahan Panas Konveksi
 Radiasi
Panas dipindahkan melalui transmisi gelombang elektro magnetik.

13
Gambar 2.7 Perpindahan Panas Radiasi
Di sepanjang permukaan yang mudah terbakar, penyebaran bisa vertikal dan
horizontal. Penyebaran dipengaruhi oleh hubungan antara lebar dari bagian yang
terbakar dan tinggi dari material.
Di sepanjang lapisan bahan bakar yang menerus, terjadi pada bangunan
dengan penyebaran dimulai dari lantai sampai kelangit-langit ketika ruangan
menjadi panas karena api. Selain itu ketebalan material berpengaruh, semakin
tebal material maka penyebaran akan berlangsung lebih lama. Di sepanjang
lapisan bahan bakar tidak menerus, penyebaran berlangsung tidak melalui lantai,
akan tetapi harus melompati berbagai macam benda yang ada dihadapannya.
Kemudahan penjalaran api di dalam dan dari suatu bangunan tertentu
tergantung dari banyaknya bahan yang mudah terbakar, kemampuan struktur
bangunan untuk bertahan terhadap api dan lokasi bentuk terhadap sumber api.
2.1.4 Perilaku Api dan Faktor yang Mempengaruhinya
Perilaku api merupakan reaksi api terhadap keadaan lingkungannya, yaitu
bahan bakar yang berpotensi untuk terbakar, iklim, kondisi cuaca lokal dan
topografi. Perilaku api dapat berubah dalam ruang, waktu atau kedua-duanya yang
berhubungan dengan perubahan dalam komponen lingkungan (Brown dan Davis,

14
1973, diacu dalam Arif 2001).Komponen lingkungan yang mempengaruhi
perilaku api (Whelan, 1995, diacu dalam Arif 2001), adalah:
1. Ketersediaan Bahan Bakar
Jumlah energi yang tersimpan dalam bahan bakar menentukan intensitas
kebakaran, susunan dari bahan bakar mempengaruhi penjalaran api secara
vertikal dan horizontal, distribusi ukurannya dapat mempengaruhi api yang
menyala, dan kandungan bahan kimianya dapat mempengaruhi
flammabilitas (kemudahan untuk terbakar).
2. Kelembaban dan Temperatur
Kelembaban dan temperatur dapat mempengaruhi kadar air bahan bakar,
dapat mengurangi nyala api, pembakaran dan penjalaran api. Suhu bumi
tertinggi (Clar dan Chatten, 1954) biasanya terjadi pada jam 13.30-15.30
tidak berhimpit dengan radiasi surya maksimum (pukul 12.00 tengah hari).
Keterlambatan ini terjadi karena suhu terus menerus naik selama jumlah
radiasi surya yang diterima bumi melampaui radiasi bumi yang keluar.
3. Angin
Suatu dampak yang paling penting dari angin adalah menyediakan oksigen
yang banyak untuk terjadinya pembakaran. Hal ini juga dikemukakan oleh
Chandler (1983) yaitu arah penjalaran api sangat dipengaruhi keadaan
angin. Udara panas dan angin kencang dapat menghembuskan bara api dan
menimbulkan kebakaran baru pada daerah yang dilaluinya. Dikatakan pula
bahwa angin mempengaruhi kecepatan penjalaran api dengan cara
memperluas daerah radiasi dan konveksi dari api.

15
Menurut Gronqvist dan Jurvelius dalam PHPA (1993), karakteristik bahan
bakar yang berpengaruh terhadap perilaku api dan penjalaran api adalah:
1. Ukuran bahan bakar
Ukuran bahan bakar dibagi menjadi tiga bagian yaitu bahan bakar halus,
bahan bakar sedang dan bahan bakar kasar. Bahan bakar halus mudah
dipengaruhi lingkungan sekitarnya, mudah mengering, tetapi mudah pula
menyerap air. Karena cepat kering, apabila terbakar cepat meluas namun
cepat cepat pula padam. Bahan bakar kasar, kadar air yang terkandung lebih
stabil, tidak cepat mengering, sehingga sulit terbakar. Namun, apabila
terbakar akan memberikan penyalaan api lebih lama (Purbowaseso, 2004).
2. Susunan bahan bakar
Susunan bahan bakar dibedakan atas susunan secara vertikal dan horizontal.
Bahan bakar dengan susunan vertikal atau kearah memungkinkan api
mencapai atas dalam waktu yang singkat. Sedangkan susunan bahan bakar
secara horizontal menyebabkan bahan bakar dapat menyebar, sehingga api
juga dapat menyebar berkisenambungan secara mendatar. Apabila bahan
bakar tersusun longgar, maka api akan lebih cepat merambat dibandingkan
dengan bahan bakar yang tersusun lebih padat. Hal ini karena pada bahan
bakar longgar panas ditransfer melalui proses konveksi dan radiasi,
sedangkan pada bahan bakar yang tersusun padat prosesnya adalah konduksi
yang dapat dikatakan kurang efisien.Susunan bahan bakar akan
mempengaruhi sifat-sifat perilaku api. Susunan horizontal memberikan
pengaruh apakah suatu kebakaran akan menyebar atau seberapa besar

16
tingkat penyebaran api akan terjadi. Susunan bahan bakar vertikal akan
mempengaruhi ukuran dan kemampuan menyalanya api.
3. Volume bahan bakar
Volume bahan bakar dalam jumlah besar akan menyebabkan api lebih besar,
temperatur sekitar lebih tinggi, sehingga terjadi kebakaran yang sulit
dipadamkan. Sedangkan volume bahan bakar yang sedikit akan terjadi
sebaliknya yaitu api yang terjadi kecil dan mudah dipadamkan. Hal ini
didukung oleh hasil penelitian McArthur 1973, diacu dalam Arif 2001
menyatakan bahwa kecepatan penjalaran api meningkat secara langsung dan
proporsional dengan meningkatnya volume bahan bakar tersedia. Hal ini
dengan asumsi bahwa faktor lainnya dianggap konstan.
4. Kesinambungan bahan bakar
Bahan bakar yang berkesinambungan akan mempermudah api untuk
menjalar. Hal ini disebabkan pemindahan panas dari bahan bakar satu
kebahan bakar didekatnya akan berjalan dengan baik (Purbowaseso, 2004).
2.2 Karakteristik Pembakaran pada Benda Padat
2.2.1 Pengaruh Orientasi Pada Penyebaran Api Pembakaran Bahan Bakar
Padat
Orientasi permukaan benda padat bisa diubah- ubah, yang tentunya dapat
memberi pengaruh yang signifikan terhadap perilaku api. Secara umum,
permukaan padat dapat terbakar dengan sudut orientasi berapapun, namun
penyebaaran api akan sangat cepat bila terbakar permukaan padat yang vertikal.
Hal ini sudah dibuktikan oleh Magee dan McAlevy (1971), diacu dalam Hartanto
(2008:13) dengan menggunakan sampel dari secarik kertas besar sudut orientasi

17
semakin cepat pula kecepatan dari penyebaran api. Perlu diketahui bahwa sudut
orientasi merupakan sudut yang terbentuk antara permukaan benda padat dengan
garis horizontal, dimana sudut 0o
berarti permukaan horizontal dan sudut 90o
berarti permukaan vertikal.
Tabel 2.1. Kecepatan Penyebaran Api
Orientasi (o
) Kecepatan Penyebaran Api
(mm/s)
0 (Horizontasl)
22.5
45
75
90 (Vertikal)
3.6
6.3
11.2
29.2
46-47
Sumber: Magee and McAlevy (1971)
Menurut Markstein dan de Ris (1972) pada jurnal “Upward Fire Spread
Over textiles”, diacu dalam Hartanto (2008:13) arah dari perambatan api juga
menentukan kecepatan penyebaran api. Penyebaran api ke bawah akan lebih
lambat dibanding penyebaran api ke atas. Alasannya dapat dijelaskan berdasarkan
interaksi fisik yang terjadi antara lidah api dengan bahan bakar yang belum
terbakar yang dapat berubah ketika orientasi berubah. Untuk penyebaran api
kebawah dan horizontal, penyebarannya disebit counter- current, sedangkan
penyebaran keatas disebut concurretnt. Istilah counter- current menjelaskan
peristiwa dimana terdapat aliran udara yang arahnya berlawanan dengan arah
perambatan api, sedangkan concurrent sebaliknya, yaitu ketika adanya aliran
udara yang searah dengan penyebaran api. Penyebaran api pada concurrent lebih
cepat dibanding pada counter- current. Hal ini disebabkan karena concurrent
lidah api dan udara panas mengalir ke arah yang sama, memberikan kontribusi

18
panas ke daerah yang belum terbakar dan menyebabkan api mudah menjalar ke
daerah tersebut.
Gambar 2.8. Interakasi api yang menyebar dengan permukaan dari benda
padat yang dapat terbakar (combustible solid) untuk berbagai
sudut kemiringan: (a) -90o
; (b) -45o
; (c) 0o
; (d) +45o
; (e) +90o
.
(a), (b), dan (c) adalah penyebaran counter- current sedangkan
(d) dan (e) penyebaran concurrent. (Markstein dan de Ris, 1972).
Untuk bahan bakar padat yang tebal (thick), peningkatan kecepatan
penyebaran ke atas (upward spread) dapat dilihat hanya ketika kemiringan dari
permukaan diperbesar menjadi 15o
-20o
. Kecepatan dari penyebaran api akan
membesar secara signifikan jika aliran udara dari sisi samping dihalangi. Hal ini
disadari setelah kejadian kebakaran dari ekskalator kayu terjadi di stasiun bawah
tanah di London tahun 1988. Fenomena ini disebut sebagai trench effect.
Gambar 2.9.Rate of spread of flame on an inclined surface, 60 mm wide
samples of PMMA with (■) and without (♦) ‘sidewalls’
Sumber: Drysdale & Macmillan, 1992

19
Gambar 2.10. Penyebaran ke atas dari sepotong kain yang diposisikan
vertikal (a) bagian- bagian dari sampel yang terbakar, (b)
peningkatan kecepatan penyebaran sebanding dengan
peningkatan panjang daerah pyrolisi (lp). Sampel adalah kain
katun sutra dengan lebar 0,457m panjang .524m dan
densitasnya 103 g/m2
(Markstein dan de Ris, 1972).
Dari gambar di atas dapat terlihat bahwa kecepatan penyebaran api
sebanding dengan panjang daerah pyrolisis (lp), sehingga dapat dituliskan:
Vp = lp
n
Dimana Vp kecepatan penyebaran api vertikal dan lp ialah panjang daerah
pyrolisis, dan n merupakan konstanta, dimana nilainya mendekati 0.5.
2.3. Laju Produksi Kalor (Heat Release Rate/HRR)
Laju produksi kalor pada dasarnya adalah nilai kalor yang dilepaskan per
satuan waktu pada suatu sampel akibat adanya reaksi eksotermis setelah energi
aktivasinya terlewati. Laju produksi kalor tidak hanya satu dari sebagian variabel
yang digunakan untuk mendeskripsikan kebakaran/api. Namun, laju produksi
kalor adalah variable tunggal terpenting dalam mendeskripsikan kebakaran,
kecuali ledakan.(Babrauskas and Peacock, 1992). Ada tiga alasan utama untuk hal
ini, yaitu:

20
1. Laju produksi kalor (HRR) adalah gaya penggerak untuk kebakaran/api.
Laju produksi kalor dapat digambarkan sebagai mesin penggerak kebakaran.
Hal ini cenderung terjadi dalam arah umpan balik-positif (positive-
feedback), panas/kalor menimbulkan lebih banyak lagi panas/kalor (heat
makes more heat). Hal ini tidak terjadi seperti halnya dengan variable
kebakaran lainnya, contohnya karbon monoksida. Karbon monoksida tidak
menimbulkan lebih banyak lagi karbon monoksida.
2. Sebagian besar variable lain berhubungan dengan laju produksi kalor.
Perkembangan dari sebagian besar produk hasil kebakaran yang tidak
diinginkan cenderung meningkat seiring dengan meningkatnya laju produksi
kalor. Asap, gas-gas berbahaya, temperatur ruangan dan variabel bahaya
kebakaran lainnya umumnya bergerak naik secara bersamaan seiring
meningkatnya laju produksi kalor.
3. Tingginya HRR mengindikasikan tingginya ancaman kematian.
Beberapa variabel kebakaran tidak secara langsung berhubungan sebagai
ancaman hidup. Sebagai contoh jika suatu produk menunjukkan
kemudahannya untuk mampu nyala (ignitability) ataupun tingginya laju
penyebaran apinya, hal ini tidak selalu berarti bahwa suatu kondisi
kebakaran dianggap berbahaya. Keadaan tersebut dianggap hanya sebagai
kecenderungan api yang mengganggu. Sebaliknya, tingginya laju produksi
kalor dalam suatu kebakaran sangatlah berbahaya. Hal ini disebabkan
karena tingginya laju produksi kalor dapat mengakibatkan tingginya
temepratur dan besarnya fluks kalor yang terjadi, hal ini terbukti mematikan
bagi penghuni dalam suatu kondisi kebakaran.

21
Simulasi yang dilakukan oleh Bukowski dkk, (1989) serta Peacock &
Bukowski (1990) menjelaskan alasan-alasan tersebut. Simulasi yang dilakukan
adalah pembakaran pada kursi dengan kain pelapis yang terjadi dalam suatu
ruangan. Variabel yang digunakan untuk mengukur tingkat bahaya dari kebakaran
dalam simulasi ini adalah temperature dan CO2
. Walaupun masih banyak gas-gas
lain yang dapat digunakan sebagai indicator dari tingkat toxicity, akan tetapi
konsentrasi CO2
mewakili jenis serta bentuk dari kurva untuk gas-gas lainnya.
Simulasi yang dilakukan adalah dengan tiga variasi pembakaran, yaitu:
1. Kasus dasar, sebuah kursi yang terbakar dalam suatu ruangan
2. Penggandaan variabel laju produksi kalor (HRR) dari kursi
3. Penggandaan variabel toxicity dari material
4. Percepatan waktu penyalaan dari kursi yang terbakar dari 70 detik menjadi
35 detik.
Tabel 2.2 Hasil Simulasi Pembakaran Pada kursi Dengan Kain Pelapis
yang Terjadi Dalam Suatu Ruangan
Skenario Waktu untuk
terjadi (detik)
Waktu untuk
kematian (detik)
Kasus dasar 180 >600
Penggandaan variabel HRR 160 180
Penggandaan variabel toxicity 180 >600
Percepatan waktu penyalaan 140 >600
Sumber: Babrauskas and Peacock, 1992
2.4. Parkir
2.4.1.Pengertian Parkir
Parkir adalah keadaan tidak bergerak suatu kendaraan yang bersifat
sementara karena ditinggalkan oleh pengemudinya. Termasuk dalam pengertian
parkir adalah setiap kendaraan yang berhenti pada tempat-tempat tertentu baik
yang dinyatakan dengan rambu lalu lintas ataupun tidak, serta tidak semata-mata

22
untuk kepentingan menaikkan dan/atau menurunkan orang dan/atau barang.
Sedangkan definisi parkir menurut ketentuan yang berlaku di Indonesia adalah
keadaan tidak bergerak suatu kendaraan yang tidak bersifat sementara.
Kata parkir sendiri berasal dari asal kata parricus pada zaman medieval
Latin yang berarti tanah berpagar. Manusia menggunakan sebagai media
transportasi dari satu tempat ke tempat yang lain. Untuk dapat melakukan
kegiatan lain, manusia menempatkan dan meninggalkan kendaraannya dalam
waktu tertentu di suatu tempat. Samaseperti manusia, kendaraan pun memiliki
kebutuhan untuk tempat beristirahat. Oleh karena itu disediakan fasilitas parkir
yang dapat menyediakannya. Fasilitas parkir bertujuan untuk memberikan tempat
istirahat kendaraan dan menunjang kelancaran arus lalu lintas.
2.4.2.Jenis Ruang parkir
Fasilitas parkir di lingkungan perkotaan memiliki berbagai jenis
penempatan yang terdiri dari:
1. Parkir di badan jalan (on street parking)
Parkir di badan jalan yaitu parkir yang menggunakan tepi jalan. Dimana
penempatannya terdiri dari:
a. Parkir pada tepi jalan tanpa pengendalian parkir.
b. Parkir pada kawasan parkir dengan pengendalian parkir.
2. Parkir di luar badan jalan (out street parking).
Parkir di luar badan jalan diaplikasikan di tempat-tempat yang tarikan
perjalanannya besar agar kelancaran arus lalu lintas dan kelestarian
lingkungan tetap terjaga. Dengan demikian desain parkir di luar badan jalan

23
sangat perlu diselaraskan dengan kebutuhan ruang parkir (Dirjen
Perhubungan Darat, 1998).
Fasilitas parkir untuk jenis penempatan off street parking yang tersedia
untuk setiap bangunan publik terdiri dari:
1. Parking surface (taman parkir) adalah area parkir yang terletak pada
permukaan tanah dan tidak berada di dalam bangunan. Parkir jenis ini terdiri
dari parkir pada suatu area yang telah ditentukan berupa parking lot atau
taman parkir.
2. Garage parking (gedung parkir) atau biasa disebut Structured Parking
(parkir terstruktur) atau Multistorey garage (gedung parkir bertingkat),
adalah area parkir di dalam bangunan yang terletak di atas permukaan tanah
dan biasanya bertingkat.
3. Basement parking (parkir basemen) adalah area parkir di dalam bangunan
yang terletak di bawah permukaan tanah.
Pada bangunan publik, area parkir di dalam bangunan baik pada gedung
maupun basement dikatakan sebagai area parkir penunjang kegiatan utama
bangunan publik tersebut.
2.4.3.Pola Parkir Sepeda Motor
1) Pola Parkir Satu Sisi
Gambar 2.11 Pola Parkir Satu Sisi
Sumber: Dirjen Perhubungan Darat, 1998

24
2) Pola Parkir Dua Sisi
Gambar 2.12. Pola Parkir Dua Sisi
3) Pola Parkir Pulau
Gambar 2.13. Pola Parkir Pulau
2.5. Program Fire Dynamic Simulation
Salah satu program computer yang mampu menganalisis kebakaran secara
lebih komplek adalah Fire Dynamic Simulation (FDS) yang dikembangkan oleh
Building and Fire Research (BFRL) National Institute of Standards and
Technology (NIST), yaitu sebuah badan pengembangan penelitian yang bergerak
pada bidang teknik keselamatan kebakaran di bawah pengawasan U.S Department
of Commerce. Sedangkan smokeview merupakan software hasil komputasi dari
FDS yang menghasilkan gambar dan animasi. Software ini dikembangkan di awal
tahun 2000 sebagai pemodelan komputasi dinamika fluida atau CFD untuk
pengendalian kebakaran berdasarkan aaliran fluida. FDS melakukan pendekatan
simulasi secara numeric dalam bentuk persamaan Navier-Stokes secara akurat

25
dalam kecepatan yang rendah dan pengendalian termal secara rendah dengan
fokus kerja pada asap dan perpindahan panas dari api. Kejadian secara parsial dari
persamaan konservasi masa, momentum, dan energi didekatkan sebagai
perbedaan yang dekat dan pemecahan kasusnya berubah-ubah berdasarkan waktu
pada ruang tiga dimensi secara garis lurus .
Gambaran secara umum partikel bergerak seperti asap dan butiran air
menggunakan pendekatan Lagrangian. Sedangkan slices-2D countours digunakan
sebagai visualisasi tentang berbagai macam informasi fase gas seperti suhu atau
temperatur, densitas, heat release rate per unit area, dan radiative flux. Melalui
pengembangannya, FDS mampu memecahkan masalah dalam teknik keselamatan
kebakaran. Sebagai dasar dari dinamika api dan pembakaran, FDS dapat
digunakan untuk pemodelan fenomena berikut:
 Kecepatan perpindahan produk dari panas dan pembakaran dari suatu
kebakaran secara rendah.
 Perpindahan radiasi secara panas dan konveksi antara permukaan gas dan
padat.
 Pyrolisis.
 Penyebaran lidah api dan pertumbuhan suatu kebakaran.
 Aktivasi dari sprinkler, heat detector, dan smoke detector.
 Semprotan dan tekanan sprinkler oleh air.
Hasil dari komputasi simulasi FDS terdiri dari suhu, densitas, tekanan,
kecepatan, dan komposisi kimia dari setiap grid cell pada setiap waktu komputasi.
Terdapat dua buah keluaran dari komputasi FDS yaitu untuk permukaan padat dan
fase gas. Untuk keluaran dari permukaan padat dapat terdiri dari temperatur, heat

26
flux, mass lose rate, dan berbagai macam bentuk lainnya. Sedangkan untuk fase
gas terdiri dari temperatur, kecepatan, gas speciese concentration (uap air, CO2
,
CO, N2
), perkiraan konsentrasi dan penglihatan dari suatu asap, tekanan, heat
release rate per unit colume, mixture fraction (rasio perbandingan antara udara
dan bahan bakar), gas density, dan water droplet mass per unit volume. Pada
permukaan benda padat, FDS memprediksikan keseimbangan energi antara gas
dan fase solid seperti, suhu permukaan dan interior, heat flux secara radiasi dan
konveksi, burning rate, dan water droplet mass per unit area. Dan secara
umumnya komputasi yang lebih diutamakan oleh program adalah total heat
release rate, waktu aktivasi sprinkler dan detector, dan fluks masa dan energi
melalui benda yang berongga dan padat. Pada gambar 2.13, dijelaskan bagaimana
cara kerja FDS dalam membuat sebuah pemodelan ke dalam smoke zip dan juga
smoke view.
Gambar 2.14. Diagram yang menggambarkan file yang digunakan dan
dibuat oleh NIST Fire Dynamic Simulator (FDS), Skokezip,
dan Smokeview. Sumber: FDS 5 User’s Guide

27
2.5.1.Hydrodynamic Model
FDS memecahkan komputasi simulasi dengan pendekatan secara numerik
dari persamaan Navier- Stokes untuk pergerakan simulasi yang lambat dan aliran
thermal yang lamban dengan penekanan pada asap dan perpindahan panas dari
api. Inti algoritma dari skema pemrograman dari FDS yaitu pendekatan prediksi
dan koreksi akurat dalam ruang dan waktu orde dua. Pergerakan (Turbulensi)
simulasi dilakukan (treated) melalui pendekatan bentuk smargorinsky dari Large
Eddy Simulation (LES). Feature yang paling membedakan dari setiap model CFD
adalah perlakuan atau treatment dari pergerakkan simulasi. Model turbulensi
sudah lama dipakai dalam mensimulasikan berbagai pemecahan masalah dalam
kasus kebakaran. Ada tiga teknik utama dalam sebuah simulasi turbulensi yaitu
Reynold- Averaged Navier- Stokes (RANS), Large Eddy Simulation (LES), dan
Direct Numerical Simulation (DNS) tetapi didalam FDS hanya ada dua
pendekatan utama yaitu LES dan DNS yang penggunaannya tergantung dari
tujuan dan resolusi grid dari geometri. Penyederhanaan persamaannya tidak
terlepas dari persamaan konservasi dasar yaitu kekelan massa, kekekalan
momentum, kekekalan energi dan persamaan gas ideal.
Persamaan Kekekalan Massa
𝜕𝜌
𝜕𝑡
+ ∆. ρu = 0 (2-1)
Persamaan Kekekalan Momentum (Hukum Newton Kedua)
𝜕
𝜕𝑡
(ρu) + ∆. ρuu + ∆ p = ρf + ∆. τij (2-2)
Persamaan Kekekalan Energi (Hukum Pertama Thermodinamika)
𝜕
𝜕𝑡
(ρh) + ∆. Ρhu =
𝐷𝑝
𝐷𝑡
+ 𝑞‴ - ∆. q + ᶲ (2-3)
Persamaan Gas Ideal

28
p =
𝜌𝑅 𝑇
𝑀
(2-4)
Dimana:
ρ = Kerapatan Gas
t = Waktu
u = ( u, v, w) vektor kecepatan
p = Tekanan
τij = Viscous Stress Tensor
F = Vektor Gaya Luar (Termasuk Gravitasi)
H = Koefisien Perpindahan Kalor
q‴ = Laju Pelepasan Panan per Unit Volume
ᶲ = Fungsi Disipasi
R = Universal Gas Konstan
M = Berat Molekul Dari Gas
T = Temperatur
2.5.2.Large Eddy Simulation (LES)
LES adalah teknik yang digunakan untuk memodelkan proses yang
dissipative seperti viskositas, konduktivitas thermal, dan difusi termal yang terjadi
pada skala kecil dibandingkan permasalahan nyata yang secara eksplisit
dipecahkan ulang oleh grid numerik. Ini artinya parameter seperti viskositas
dinamik, konduktivitas thermal (k), dan koefesien disfusi (D) tidak dapat
digunakan secara langsung di kebanyakan praktiknya pada simulasi. Parameter
tersebut harus digantikan oleh ekspresi pengganti “model” simulasi tersebut yang
nantinya berpengaruh terhadap perhitungan dalam simulasi. Sedanglan LES

29
sendiri merupakan mode dasar dari simulasi FDS. Mengikuti analisis yang
dilakukan oleh Smagorinsky maka model viskositas dapat dibuat sebagai berikut:
μLES= 𝜌 (CsΔ)2
(2Sij. S ij-
2
3
(∇.ū)2
)1/2
(2-5)
sedangkan persamaan diffusive lainnya adalah:
kLES=
μLES 𝐶𝑝
Pr
; (ρD) l,LES=
μLES
Sc
(2-6)
2.5.3.Direct Numerical Simulation (DNS)
Hal tersebut juga memungkinkan simulasi untuk Direct Numerical
Simulation (DNS) jika grid numerik dari simulasi cukup baik atau rapat. Ada
beberapa skenario aliran dimana hal tersebut memungkinkan untuk menggunakan
molekular properties seperti viskositas dinamik, konduktivitas termal (k), dan
koefisien (D) secara lansung. Biasanya, penggunaan DNS hanya ada pada grid
cells yang berada pada 1 mm atau kurang. Untuk DNS, viskositas, konduktivitas
termal, dan difusitas material diambil dari teori kinetik karena ketergantungan dari
setiap parameter tersebut sangatlah penting dalam skenario simulasi kebakaran.
Persamaan Viskositas
μl =
26.69 x 10−7(𝑀 𝑙 𝑇)
𝜎 𝑙
2Ω 𝑣
kg
m s
(2-7)
Persamaan konduktivitas termal dimana Prandtl Number Pr= 0.7
kl=
𝜇𝑙 𝑐 𝑝 ,𝑙
Pr
W
m K
(2-8)
Sehingga persamaan DNS untuk viskositas dan konduktivitas termal adalah:
𝜇DNS = 𝑌𝑙 𝜇𝑙𝑙 ; 𝑘DNS = 𝑌𝑙 𝑘𝑙𝑙 (2-9)
Sedangkan persamaan difusifitas material adalah:
𝐷𝑙𝑚 =
2.66×10−7 𝑇
3
2
𝑀 𝑙𝑚
1
2 𝜎 𝑙𝑚
2Ω 𝐷
m2
𝑠
(2-10)

30
Dimana:
Cs = Smagorinsky constant (LES)
σ = Constanta Stefan- Boltzmann
Pr = Prandtl number
cp = Constant pressure specific heat
k = Thermal conductivity
Yi = Mass fraction of ith species
2.5.4.Model Pembakaran
Untuk kebanayakan aplikasi, FDS menggunakan model pembakaran
berdasarkan konsep mixture fraction sehingga di dalam pendekatan FDS tidak
dapat membedakan pembakaran jenis flamming dan smoldering. Mixture fraction
adalah sebuah konservasi kuantitas skalar yang didefinisikan sebagai fraksi gas
pada point yang diberikan dalam wilayah aliran yang diasumsikan sebagai bahan
bakar. Pada FDS ada pilihan skema yang dirancang untuk memperkirakan
seberapa luas permukaan pembakaran di dalam ruang yang berventilasi. Fraksi
masa dari semua molekul reaktan dan produk dapat diperoleh dari Mixture
Fraction dengan mengartikan ekspresi “hubungan keadaan atau state relations”
didapat dari penggabungan penyederhanaan analisa dan pengukuran.
Persamaan umum dasar yang dipakai untuk menyelesaikan reaksi pembakaran
adalah:
𝑣 𝐹 Fuel + 𝑣 𝑂O2 → 𝑣 𝑃,𝑖Products𝑖 (2-11)
Persamaan stokiometrik yang dipakai untuk menyatakan laju konsumsi bahan
bakar dan oksidator adalah:

31
ṁ‴
𝐹
𝑣 𝐹 𝑀 𝐹
=
ṁ‴
𝑂
𝑣 𝑂 𝑀 𝑂
(2-12)
Sedangkan persamaan mixture fraction setelah memasukan unsur hukum kekelan
menjadi:
𝜌
𝐷𝑍
𝐷𝑡
= ∇. 𝜌𝐷∇𝑍 (2-13)
Dari persamaan tersebut dapat diturunkan lagi untuk mendapatkan laju konsumsi
oksigen perunit masa setiap waktu adalah:
− ṁ῎ 𝑂 =
𝑑𝑌 𝑂
𝑑𝑍
⃒ 𝑍<𝑍 𝑓
𝜌𝐷∇𝑍. 𝐧 (2-14)
2.5.5.Batasan yang Ada pada Fire Dynamic Simulator Versi 5.0
Walaupun pada FDS dapat menggambarkan pemodelan skenario kebakaran,
ada beberapa batasan yang tergambarkan berikut ini:
1. Asumsi aliran berkecepatan rendah
FDS mempunyai keterbatasan rendah untuk bilangan Mach lebih kecil dari
0.3 sehingga dengan keterbatasan ini FDS tidak dapat membuat aliran
dalam bentuk kecepatan suara seperti ledakan, aliran pada nozel, yang
tersendat, dan juga ledakan.
2. Rectilinie geometri
Di dalam simulasi FDS hanya mengenal geometri benda- benda yang
berbentuk rectiliner atau lurus. Sehingga dengan hal tersebut, FDS tidak
dapat membentuk geometri benda yang bulat seutuhnya atau rectangular.
Tetapi pendekatan terhadap bentuk geometri rectangular dapat dibuat
berdasarkan ukuran cell.
3. Pertumbuhan dan Penyebaran Api

32
Pada dasarnya FDS di disain untuk memodelkan kebakaran pada skala
industri. Dalam suatu simulasi, FDS dapat mendekati tingkat akurasi 10
sampai 20% berdasarkan hasil eksperimen bergantung pada jumlah ukuran
grid cell. Tetapi bagaimanapun juga, untuk pertumbuhan heat release dari
simulasi lebih banyak diprediksikan dibandingkan secara spesifik dari hasil
eksperimen dengan ketidaktepatan yang tinggi. Ada beberapa hal mengapa
hal tersebut bisa terjadi, diantaranya adalah: properties dari material dan
bahan bakar benda lebih banyak tidak diketahaui dan sulit untuk dihasilkan,
proses heat transfer pembakaran dalam bentuk solid jauh lebih kompleks
dibandingkan pada penggambaran matematis di dalam FDS.
4. Combustion Model
Di dalam FDS tipe pembakaran yang digunakan adalah mixture- fraction.
Sehingga dalam praktiknya, FDS tidak dapat membedakan jenis
pembakaran flamming dan smoloedering.
2.5.6.Pertumbuhan dan Penyebaran Api
Simulasi FDS dapat digunakan untuk menganalisis laju pelepasan panas
(HRR) pada suatu kebakaran. besarnya HRR dalam suatu kebakaran dipengaruhi
oleh laju perpindahan panas dan luas permukaan dari produk yang terbakar.
Dalam hal ini, suatu model dapat memprediksikan kecepatan aliran dan
temperatur dengan akurasi mencapai 5% sampai 20% dari pengukuran yang
dilakukan dalam suatu eksperimen, yang bergantung pada ukuran grid yang
digunakan dalam simulasi tersebut. Bagaimanapun juga, suatu skenario kebakaran
dimana besarnya HRR hanya dapat diprediksikan dan tidak dapat ditentukan
berapa besarnya HRR dalam kebakaran tersebut yang disebabkan ketidakpastian

33
yang cukup besar dari suatu model dalam menggambarkan suatu keadaan. Hal
tersebut dapat disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah:
1. Properties dari suatu material dan bahan bakar pada kondisi actual sering
kali sulit untuk dapat diketahui.
2. Proses fisik dari pembakaran, perpindahan panas baik secara radiasi,
konveksi dan konduksi lebih rumit representasi matematik yang terdapat
dalam FDS yang sensitif terhadap parameter dalam bentuk numeric maupun
fisik.
Pemodelan dengan menggunakan FDS membutuhkan tingkat keterampilan
dan penilaian yang baik dari pengguna dari suatu penyebaran asap dan panas pada
simulasi suatu peristiwa kebakaran.
2.5.7.Perpindahan Panas Radiasi
Perpindahan panas secara radiasi termasuk ke dalam model dari suatu
persamaan radiasi untuk non-scattering gray gas, dan dalam beberapa kasus
menggunakan wide band model. Persamaan ini diselesaikan dengan menggunakan
teknik yang sama dengan Finite Volume Method (FVM) untuk suatu perpindahan
panas secara konveksi. Terdapat beberapa keterbatasan dari model ini yaitu:
1. Absorption coefficient untuk smoke-laden gas merupakan suatu fungsi yang
kompleks dari komposisi dan temperatur suatu gas. Hal ini disebabkan oleh
penyederhanaan model pembakaran, komposisi kimia dari komposisi asap
hasil pembakaran, terutama pada soot (jelaga) asap yang berakibat pada
penyerapan dan emisi panas radiasi.
2. Perpindahan panas radiasi terbagi melalui sekitar 100 sudut solid. Untuk
suatu target yang letaknya jauh dari sumber radiasi, seperti pada suatu nyala

34
api, dapat mengakibatkan distribusi panas radiasi yang tidak seragam. Hal
ini dapat terlihat pada suatu visualisasi suhu permukaan suatu benda dimana
penyebaran panas akan dipengaruhi oleh banyaknya sudut pada suatu
permukaan benda. Permasalahan ini dapat dikurangi dengan menambah
jumlah grid pada suatu benda agar lebih solid akan tetapi hal tersebut akan
menambah waktu komputasi dari suatu simulasi.
2.5.8.Data Masukan dan Hasil dalam Suatu Simulasi FDS
Program Fire Dynamic Simulator ini membaca parameter masukan dari text
file, menghitung solusi numeric dengan persamaan atur, dan membuat output file
sebagai definisi hasil dari input file. Beberapa data masukan dalam simulasi FDS
diantaranya adalah:
1. Menentukan batas area dan waktu dalam simulasi
2. Model dari bangunan
3. Nyala api berkaitan dengan properties material dan kondisi thermal
boundary
4. Ventilasi
5. Pembakaran dan radiasi
6. Partikel dan droplet
7. Device dan control logic
FDS melakukan pendekatan geometri sebagai suatu persamaan dari satu
atau lebih rectangular grid. Perpindahan massa dan panas dari suatu solid surface
disimulasikan melalui korelasi empiris.
File output dari simulasi FDS berupa temperatur, konsentrasi dan
perkembangan api pada domain tertentu sesuai dengan input file. Animasi

35
perkembangan api tidak dapat ditampilkan langsung melalui FDS, akan tetapi
dapat ditampilkan menggunakan Smokeview.
Tipe output dalam simulasi FDS dalam fase gas diantaranya adalah:
1. Temperatur gas
2. Kecepatan gas
3. Tekanan
4. HRR per unit volume
5. Fraksi campuran bahan bakar (rasio udara-bahan bakar)
6. Massa jenis gas
7. Massa droplet air dalam suatu volume
Pada suatu permukaan solid, FDS memprediksikan hasil dari suatu
hubungan kesetimbangan energi antara fase solid dan gas, diantaranya adalah:
1. Temperatur permukaan solid
2. Heat flux, baik radiasi maupun konveksi
3. Burning rate
4. Massa droplet air dalam suatu area
Dalam simulasi FDS juga dihasilkan secara umum untuk suatu pemodelan,
diantaranya adalah:
1. Total heat release rate (HRR)
2. Waktu pengaktifan sprinkler, nozzle dan detektor
3. Massa dan fluks energi yang melalui suatu bentuk solid

36
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di gedung parkir Speda Motor Kampus A
Universitas Negeri Jakarta yang terletak di Jalan Rawamangun Muka, Jakarta
Timur. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juni 2016.
3.2 Alat dan Bahan Penelitian
3.2.1 Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari hardware dan software.
Adapun rinciannya sebagai berikut:
1. Hardware yang digunakan ialah:
 Processor Intel® Core™ i7-2600 (3.40 GHz)
 Besar memori RAM 4.0 GB
 Kapasitas Harddisk 390 Gb
 Monitor
 Perangkat mouse dan keyboard standar
 Printer
2. Software yang digunakan ialah:
 Sistem Operasi Microsoft Windows 7
 Microsoft Office 2007
 Software Fire Dynamics Simulator versi 5
 Text editor Notepad++
 Program command prompt
 Anemometer alat pengukur kecepatan angin

37
3.2.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Data-data terkait bangunan gedung parkir sepeda motor kampus A
Universitas Negeri jakarta.
2. Literatur dan jurnal penelitian sebelumnya yang berupa buku, maupun
jurnal online yang berkaitan dengan penelitian dan fire modeling
menggunakan Fire Dynamics Simulator.
3.3 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.1 Diagram Alir Metode Penelitian

38
3.3.1 Tahap Studi Pendahuluan
Tahapan ini merupakan langkah awal penelitian yang dilakukan, pada tahap
ini penulis menentukan gedung parkir yang akan diteliti dan melakukan observasi
kondisi gedung parkir tersebut.
3.3.2 Tahap Identifikasi dan Perumusan Masalah
Setelah melakukan studi pendahuluan, maka dapat diketahui permasalahan-
permasalahan apa saja yang terdapat pada gedung parkir sepeda motor kampus A
UNJ. Masalah yang ditemukan kemudian akan dianalisa dan dirumuskan
penyebab serta solusi yang mungkin untuk dikembangkan.
3.3.3 Tahap Studi Pustaka
Studi pustaka dilakukan untuk menambah wawasan dan pengetahuan
mengenai permasalahan yang akan dibahas dan menentukan metode yang tepat
untuk memecahkan masalah. Studi pustaka dapat ditelusuri melalui literatur
berupa buku, jurnal, hasil penelitian orang lain berupa tesis dan skripsi, serta
pencarian informasi melalui internet.
3.3.4 Tahap Pengumpulan Data
Tahap selanjutnya adalah mengumpulkan data-data yang diperlukan untuk
mendukung pemecahan masalah yang timbul berdasarkan fokus penelitian. data-
data yang diperlukan diperoleh dengan menggunakan metode observasi secara
langsung.
3.3.5 Tahap Penentuan dan Pembuatan Tata Letak Parkir
Langkah selanjutnya adalah melakukan pemilihan tata letak speda motor
yang akan diteliti. Pada penelitian ini penulis menggunakan referensi tata letak

39
ba
parkir yang dikeluarkan oleh Dirjen Perhubungan Darat, yaitu tata letak parkir dua
sisi dan tata letak parkir pulau.
Gambar 3.2 (a) Tata Letak Parkir Dua Sisi (b) Tata Letak Parkir Pulau
Dalam penentuan pola parkir yang diperhatikan adalah:
 Luas area parkir dan pola parkir sepeda motor UNJ lantai 2
Luas area parkir 1389.75 m2
. Pada tiap jarak 7.25 m terdapat tiang beton
berukuran 0.75 x 0.75 m. Dengan tinggi bangunan 2.85 m, tebal tembok 0.2 m,
luas tiap bukaan 7.25 x 1 m. Sedangkan panjang pintu keluar dan masuk masing-
masing adalah 162 m.
Gambar 3.3 Denah Lantai Dua Parkiran Kampus A UNJ

40
 Jumlah motor
Dalam penelitian ini jumlah motor sebagai bahan bakar mendapat perlakuan
berupa pengurangan. Pengurangan jumlah motor dilakukan untuk mengurangi
jumlah bahan bakar yang terbakar. Pengurangan jumlah bahan bakar ini
diharapkan mampu mengurangi dampak dari perambatan kebakaran.
 Jarak antar motor
Jarak antar motor pada setiap tata letak parkir sepeda motor berbeda-beda. Selain
untuk memudahkan arus keluar masuk pemberian jarak antar baris motor
diharapkan mampu memperlambat laju perpindahan kalor.
Setelah melakukan penentuan pola parkir, langkah yang selanjutnya
dilakukan adalah pembuatan ilustrasi pola parkir sepeda motor menggunakan
software AutoCAD.
1) Tata letak 1
Tata letak 1 adalah tata letak parkir pulau dengan sistem cluster yaitu
susunan motor dibuat seperti barisan blok-blok motor dengan jarak tertentu.
Kapasitas atau daya tampung sepeda motor pada tata letak ini sebanyak 590
sepeda motor seperti yang terlihat pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Tata Letak 1

41
Gambar 3.5 Jarak Sepeda Motor Tata Letak 1
Keterangan:
a = jarak motor yang paling mendekati tembok dengan tembok = 20 cm
b = jarak antar motor yang saling bersebelahan = 10 cm
c = jarak antar baris motor yang berjauhan = 115 cm
d = jarak antar baris motor yang berdekatan = 20 cm
e = jarak motor pada setiap cluster atau blok = 150 cm
2) Tata letak 2
Tata letak 2 adalah tata letak parkir pulau dengan sistem cluster ke 2 yaitu
susunan motor dibuat seperti barisan blok-blok motor dengan jarak tertentu.
Kapasitas atau daya tampung sepeda motor pada tata letak ini sebanyak 470
sepeda motor seperti yang terlihat pada gambar 3.6.

42
Keterangan:
d = jarak antar baris motor yang berdekatan = 30 cm
3) Tata letak 3
Tata letak 3 adalah tata letak parkir dua sisi dengan sistem kompartemen
yaitu pada setiap 3 baris motor terdapat sekat pembatas berupa tembok. Kapasitas
atau daya tampung sepeda motor pada tata letak ini sebanyak 530 sepeda motor
seperti yang terlihat pada gambar 3.8.

43
Keterangan:
d = tebal tembok penyekat = 20 cm
3.3.6 Penentukan Skenario Kebakaran
Simulasi yang dilakukan adalah simulasi trial, maka simulasi kebakaran
hanya mencakup sebagian area dari satu lantai gedung parkiran, yaitu dengan
luasan 24.75 m x 24.00 m (panjang x lebar) dengan tinggi 3 m. Hal ini dilakukan
untuk mempermudah dan mempercepat waktu literasi, karena semakin luas area
simulasi perhitungan yang dilakukan oleh FDS akan semakin sulit dan
membutuhkan waktu yang sangat lama.
Geometri motor diasumsikan sebagai balok berukuran 1.85 m x 0.5 m x 1.1
m (panjang x lebar x tinggi) dan materialnya dianggap sebagai polyethylene.
Pemodelan motor yang berupa balok dikarenakan keterbatasan FDS yang hanya
dapat memodelkan geometri-geometri benda bebentuk rectiliner atau lurus.
Material polyethilene adalah material yang paling mudah terbakar pada sepeda
motor setelah foam (busa) pada jok motor. Selain itu material ini adalah material

44
terluar dan terbanyak dari sepeda motor sehingga material ini merupakan material
yang berpengaruh dalam perambatan. Kebakaran diskenariokan terjadi pada
sebuah motor dengan asumsi motor sudah terbakar seluruhnya pada detik ke 0.
Sumber kebakaran yang diperlukan untuk menghasilkan perkembangan dan
penyebaran api yang digunakan pada penelitian ini memiliki Heat Realase Rate
per Unit Area sebasar 913 kW/m2
.
Gambar 3.10 Area Parkir Sepeda Motor yang Disimulasikan

45
Salah satu tahapan penting dalam membuat skenario kebakaran adalah
menentukan titik awal lokasi terjadinya kebakaran. dalam menentukan titik api
awal perlu ditetapkan kriteria yang dapat membantu prediksi situasi tidak aman.
Kriteria yang dipakai pada penelitian ini adalah apabila kebakaran tersebut terjadi
menyebabkan pertumbuhan dan penyebaran api membesar. Sesuai dengan teori
segitiga api, maka hal yang menyebabkan pertumbuhan api membesar adalah
ketersediaan oksigen dan material. Sedangkan menurut Drysdale dan Macmillan,
1992 penyebaran api secara signifikan akan membesar ketika udara dari samping
dihalangi (dihalangi dengan dinding samping). Untuk mewakili aspek-aspek
tersebut dapat dipakai skenario titik awal api sebagai berikut:
Tabel 3.1 Skenario Lokasi Titik Awal Api
1 Skenario 1 Dekat dengan ventilasi atau bukaan
2 Skenario 2 Dekat dengan tembok atau dinding samping
3 Skenario 3 Di daerah kumpulan motor
Sedangkan untuk kondisi ventilasi, pada simulasi ini, bukaan terdapat pada
4 sisi. Simulasi dilakukan dengan mengasumsikan terdapat angin yang arahnya
memasuki sistem, simulasi pertama dilakukan dengan arah angin yang berasal
dari sumbu x-min dengan besar 0.9 m/s. Penentuan angin yang berasal dari x-min
didasari oleh hasil observasi sebelum melakukan penelitian, dimana arah angin
yang masuk ke domain selalu berasal dari sumbu x-min. Selain itu bukaan dari
sisi lainnya terdapat penghalang dari gedung di dekatnya. Selain itu terdapat
penelitian tambahan dengan arah angin berasal dari ymin yang besarnya 0.6 m/s,
dimana pada sisi ini bukaan juga tidak terhalang oleh gedung lain. Penelitian
tambahan ini dilakukan pada titik awal api yang efeknya kebakarannya paling

46
besar (titik api awal ke-3). Sehingga pada penelitian ini penulis akan melakukan
12 kali simulasi yang dengan rincian sebagai berikut:
Tabel 3.2 Penamaan Simulasi Berdasarkan Arah Angin, Titik Api Awal
dan Tata Letak
Arah
angin
Titik Api
Awal
Tata Letak Nama
simulasi
X min 1 1 1-1
2 2-1
3 3-1
2 1 1-2
2 2-2
3 3-2
3 1 1-3
2 2-3
3 3-3
Y min 3 1 1-4
2 2-4
3 3-4
Dalam suatu simulasi dengan menggunakan FDS 5, perbandingan antara
besarnya domain dan ukuran grid yang digunakan dalam simulasi sangat berkaitan
satu sama lain. Besarnya grid yang digunakan dalam suatu simulasi FDS akan
sangat memengaruhi akurasi hasil simulasi. Besarnya ukuran grid yang dipakai
juga akan berpengaruh pada computing time untuk suatu simulasi. Pada penelitian
ini dipergunakan grid dengan ukuran 0,2 m x 0,2 m x 0,2 m. Penentuan ukuran
grid tersebut dengan memperhitungkan keakurasian hasil simulasi dan juga waktu
melakukan literasi. Karena mesh yang digunakan cukup besar jika grid yang
digunakan lebih kecil dari 0.2 hasilnya akan lebih akurat namun proses literasi
akan berjalan sangat lama, sedangkan jika grid yang digunakan lebih besar dari
0.2 maka proses literasi akan semakin cepat namun keakurasian dari hasil akan
menurun.

47
3.3.7 Memasukkan Parameter
Data-data input yang harus dituliskan pada notepad++ adalah sebagai
berikut:
a. Pengaturan Batas Waktu dan Ruang (Domain)
Hal pertama yang harus dilakukan dalam menulis input file ialah memberi
nama pada tugas (job) dari input file tersebut. Namelist group HEAD
mengandung dua parameter, dalam input file yang digunakan yaitu:
&HEAD CHID='1-1' , TITLE='Test 1-1' /
CHID merupakan barisan dari 30 karakter atau kurang yang memberi nama pada
file-file output. Dalam hal ini, file smokeview yang terbentuk akan
bernama1-1.smv dan tidak boleh ada spasi dalam baris CHID ini. TITLE
merupakan barisan dari 60 karakter atau kurang yang menjelaskan mengenai apa
yang akan dikerjakan oleh input file tersebut. Nama-nama job dari penelitian ini
adalah sebagai berikut:
1. &HEAD CHID='1-1' , TITLE='Test 1-1' /
Berikutnya, perlu ditentukan lamanya waktu untuk simulasi, dalam hal ini
menggunakan kelompok nama TIME. Dalam input file yang digunakan yaitu:
&TIME TWFIN=1800.0 /

48
TWFIN menyatakan berapa lama waktu untuk simulasi dalam deti. Dalam contoh
di atas selama 1800 detik (30 menit). Jika TWFIN ditulis 0, maka FDS hanya
melakukan set-up, yang sangat berguna bila kita hanya ingin memeriksa geometri
yang telah dibuat.
Seluruh perhitungan dalam FDS dilakukan dalam domain yang terdiri dari
volume-volume penyusun yang disebut mesh. MESH ialah kelompok nama yang
mendefinisikan domain perhitungan. Sistem koordinat dalam FDS menggunakan
aturan tangan kanan. Titik awal dari koordinat didefinisikan dalam bagian
pertama, ketiga dan kelima pada XB, contohnya:
&MESH IJK=125,120,16, XB=-0.25,24.75,0,24,0,3.2
Artinya domain perhitungan berukuran 25 m x 24 m x 3.2 m dan setiap koordinat
dibagi dalam 125 bagian untuk koordinat x, 120 bagian untuk koordinat y dan 16
bagian untuk koordinat z. Penulis menggunakan grid dengan ukuran 0,2 x 0,2x 0,2
meter, hal ini bertujuan untuk mendapatkan hasil perhitungan yang lebih akurat
namun tetap dapat mempermudah proses literasi.
Kelompok nama MISC digunakan untuk memasukkan parameter-parameter
lainnya yang dibutuhkan dalam suatu skenario pembkaran, dalam input file yang
digunakan ialah:
&MISC SURF_DEFAULT=‟WALL‟, TMPA=32. /
&MISC LES=.TRUE. /
SURF_DEFAULT=‟WALL‟ menyatakan bahwa setiap objek yang dimaksukkan
dalam domain terbuat dari wall, kecuali ditentukan lain. TMPA=32. menyatakan
bahwa suhu ruangan atau di dalam gedung sekitar 32o
C. Sedangkan LES=.TRUE.
menyatakan bahwa simulasi yang digunakan menggunakan bentuk Large Eddy
Simulation.

49
b. Pendefinisian Kondisi Batas
Kelompok nama SURF mendefinisikan sifat seluruh permukaan padat dan
ventilasi dalam domain. Setiap kelompok nama SURF_ID=‟WALL‟ benda
tersebut dari dinding, sehingga sifat-sifatnya sesuai dengan sifat dinding. Berikut
ini adalah kondisi batas yang digunakan pada input files yaitu:
&REAC ID = 'POLYETHILENE'
FYI = 'C_1 H_2'
SOOT_YIELD = 0.27
C = 1.
H = 2. /
&MATL ID = 'PE'
CONDUCTIVITY = 0.30
SPECIFIC_HEAT = 2.15
DENSITY = 940.
HEAT_OF_REACTION = 3400.
HEAT_OF_COMBUSTION = 43400.
REFERENCE_TEMPERATURE = 443.
NU_FUEL = 1.
N_REACTIONS = 1. /
&MATL ID = 'CONCRETE'
CONDUCTIVITY = 1.7
SPECIFIC_HEAT = 0.75
DENSITY = 2200. /
&SURF ID = 'WALL'
RGB = 190,190,190
MATL_ID = 'CONCRETE'
THICKNESS = 0.20 /
&SURF ID = 'MOTOR'

50
RGB = 128,0,0
MATL_ID = 'PE'
THICKNESS = 0.5 /
c. Pembuatan Model
Kelompok nama untuk meletakkan benda dalam domain ialah OBST
(obstruction). Benda didefinisikan oleh dua titik (x1, y1 ,z1) dan (x2, y2, z2)
dalam bentuk sextuplet XB = x1, x2, y1, y2, z1, z2. Salah satu contohnya dalam
input file yaitu:
&OBST XB= 0.00, 24.75, 0.00, 24.75, 0.00, 0.20, SURF_ID='WALL' /
Artinya benda tersebut berdimensi 24.75 m (24.75 – 0.00) searah sumbu x, 24.75
m (24.75 – 0.00) searah sumbu y, dan 0.2 m (0.20 – 0.00) searah sumbu z. Titik
yang membentuk benda tersebut ialah (0.00, 0.00, 0.00) dan (24.75, 24.75, 0.20).
SURF_ID= „WALL‟ menyatakan benda tersebut terbuat dari dinding (wall).
d. Pendefinisan Titik Awal Kebakaran dan Ventilasi
Pendefinisian api awal dan ventilasi menggunakan kelompok nama SURF
ID. Dalam penelitian input file yang digunakan ialah:
&SURF ID='BLOW', VEL=-0.9, COLOR= 'YELLOW' /
&SURF ID='FIRE', HRRPUA=913, RGB=1,0,0 /
SURF ID=‟BLOW‟ menyatakan bahwa objek yang dimasukkan dalam domain
berupa angin. VEL=-0.9 menyatakan velocity (kecepatan angin) sebesar 0.9 m/s
yang arahnya adalah memasuki domain. COLOR=‟YELLOW‟ menyatakan warna
yang digunakan adalah kuning. Pemberian warna pada angin dilakukan untuk
memudahkan dalam membedakan objek pada file smokeview. Sedangkan SURF
ID=‟FIRE‟ menyatakan bahwa objek yang dimasukkan dalam domain adalah api.
HRRPUA=913 menyatakan bahwa Heat Release Rate Per Unit Area (laju

51
perpindahan panas per meter persegi) sebesar 913 kW/m2
dan RGB=1,0,0
menyatakan jenis RGB yang digunakan.
Untuk mendefinisikan titik awal api dalam penelitian ini menggunakan
kelompok nama OBST (obstruction) yaitu:
&OBST XB= 0.75, 2.6, 0.75, 1.25, 0.2, 1.30, SURF_IDS='FIRE', 'MOTOR'
Artinya benda tersebut berdimensi 1.85 m (2.6 – 0.75) searah sumbu x, 0.5 m
(1.25 – 0.75) searah sumbu y, dan 1.1 m (1.30 – 0.20) searah sumbu z. Titik yang
membentuk benda tersebut ialah (0.75, 0.75, 0.20) dan (2.6, 1.25, 1.3).
SURF_IDS= „FIRE‟,‟MOTOR‟ menyatakan bahwa pada bagian atas motor
terdapat api.
Tabel 3.3 Hasil Set Up Simulasi dengan FDS
Set Up Simulasi 1-1
Set Up Simulasi 2-1
Set Up Simulasi 3-1
Set Up Simulasi 1-2

52
Set Up Simulasi 2-2
Set Up Simulasi 3-2
Set Up Simulasi 1-3
Set Up Simulasi 2-3
Set Up Simulasi 3-3
Set Up Simulasi 1-3 ke 2

53
3.3.8 Melakukan Literasi FDS
FDS dijalankan menggunakan command prompt, atau dapat dijalankan
menggunakan third party Graphical User Interface (GUI). Pada penelitian ini
penulis menjalankan FDS hanya menggunakan command prompt saja. Misalkan
input file yang telah dibuat bernamainput.fds. Kita dapat menjalankan FDS untuk
mengeksekusi file tersebut dengan membukan command line DOS, mengubah
directory (cd) ke tempat dimana file tersebut disimpan dan menjalankannya
dengan mengetik fds5 input.fds pada command line.
Dalam penelitian ini, file yang diinput bernama 1-1.fds disimpan di lokasi
C:Users17Desktop1-1, maka pada command prompt kita harus mengetik sesuai
langkah berikut:
 cd (spasi) C:Users17 (enter)
 cd (spasi) Desktop (enter)
 cd (spasi) 1-1 (enter)
 fds5 (spasi) 1-1.fds (enter)

54
Gambar 3.11 Perintah yang Digunakan untuk Mengeksekusi File
Pada tahap berikutnya, CPU akan mengeksekusi (meliterasi) input file
tersebut sesuai dengan apa yang telah didefinisikan oleh user. Lama dari waktu
eksekusi tergantung dari waktu simulasi pada input file yang didefinisikan pada
TWFIN (Time When FINeshed), besarnya MESH, grid yang digunakan dan
spesifikasi komputer yang digunakan. Untuk spesifikasi minimum sesuai yang
dicantumkan pada user guide adalah kecepatan prosesor 1 GHz dan memory 512
MB. Kecepatan CPU akan menentukan lamanya waktu eksekusi sedangkan
memory menentukan banyaknya sel dalam MESH yang dapat ditampung dalam
memory.
3.4 Teknik dan Prosedur Pengumpulan Data
Untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan sehubungan dengan
penelitian ini, peneliti menggunakan teknik pengumpulan data sebagai berikut:
1. Studi Pustaka
Yaitu metode pengumpulan data berdasakan literatur yang berhubungan
dengan proses pembakaran, perambatan api, laju produksi kalor, jenis
parkir, pola parkir sepeda motor, dan mempelajari penelitian terdahulu.

55
Selain itu studi pustaka juga dengan menggunakan internet dan mencari dari
berbagai sumber terpercaya.
2. Observasi
Yaitu metode peengumpulan data dimana peneliti melakukan pencatatan
berbagai informasi yang di dapat selama penelitian. Peneliti mencatat
informasi mengenai kondisi gedung Parkir Sepeda Motor Kampus A UNJ.
3. Simulasi
Yaitu metode penelitian yang memperagakan sesuatu dalam bentuk tiruan
yang mirip dengan keadaan yang sesungguhnya, simulasi juga yaitu
penggambaran suatu sistem atau proses dengan peragaan memakai model
statistic atau pemeran (Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional,
2005). Peneliti menggunakan software Fire Dynamics Simulator untuk
melakukan simulasi kebakaran dengan pemodelan komputer.
3.5 Teknik Analisis Data
Data-data yang telah terekam dan tercatat kemudian ditata dan
dikelompokkan sesuai jenis masing-masing. Data disusun dalam tabulasi supaya
mudah diamati dan disorting sesuai urutan data. Data yang disusun dalam tabulasi
adalah hasil dari simulasi pemodelan dengan Fire Dynamics Simulator. Data yang
tidak disusun dalam tabulasi adalah yang berupa diagram, foto-foto hasil simulasi.

56
BAB IV
HASIL PENELITIAN
4.1 Deskripsi Hasil Penelitian
Pada penelitian ini, hanya difokuskan pada hasil simulasi menggunakan
FDS Version 5. Seperti yang sudah dikatakan bahwa penelitian yang sudah
dilakukan oleh Yola Furqaan Nanda yang berjudul Karakteristik Penyebaran Api
Ketika Terjadi Kebakaran Berbasis Metode FDS pada Parkiran Sepeda Motor
Kampus A Universitas Negeri Jakarta, berdasarkan hasil penelitian yang sudah
didapat dari penelitiannya bahwa kecepatan penyebaran api dipengaruhi oleh arah
angin dan letak titik awal api pembakaran. Untuk itu simulasi ini dilakukan
dengan mengambil topik tata letak material atau pengelolaan suatu bahan bakar
yaitu sepeda motor untuk memperkecil efek kebakaran yang terjadi pada parkiran
sepeda motor kampus A Universitas Negeri Jakarta.
Tata letak pada parkiran sepeda motor divariasikan dengan berbagai macam
jarak seperti yang telah dijelaskan pada Bab sebelumnya. Hal ini dilakukan untuk
membandingkan dan menentukan tata letak sepeda motor yang dapat
memperkecil kerugian akibat dari kebakaran.
Pada input file sebelum melakukan literasi menggunakan program command
prompt tidak dimasukkannya namelist BURN_AWAY=.TRUE. sehingga pada
hasil visual dengan smokeview tidak terlihat material yang habis karena proses
pembakaran. Hal ini dikarenakan, terjadinya eror memory instability ketika
namelist tersebut diikutsertakan.
Berikut ini adalah hasil pengamatan secara visual yang didapat setelah
melakukan proses simulasi dengan Fire Dynamics Simulator.

57
Tabel 4.1 Perbandingan Pertumbuhan Api Pada Titik 1 dan Angin X-min
Detik Tata Letak 1 Tata Letak 2 Tata Letak 3
600
1200
1800
Pada tabel di atas dapat terlihat bahwa perbedaan pertumbuhan api dari 3
tata letak dengan titik awal api 1 dan arah angin yang berasal dari x-min tidak
menunjukkan perbedaan yang signifikan. Pada ketiga tata letak tersebut tidak
terjadi perambatan dari motor yang terbakar ke motor yang berada disampingnya
dikarenakan arah perambatan pada titik ini dipengaruhi oleh arah angin yaitu arah
perambatannya searah sumbu x. Sehingga walaupun jarak antar motor yang
bersebelahan pada tata letak 1 sangat dekat yaitu 10 cm, api tidak merambat ke
motor di sampingnya. Selain itu, walaupun arah api searah sumbu x, api tidak
dapat merambat ke arah depan karena tidak ada bahan yang dapat terbakar di
depan motor yang terbakar.

58
600
1200
1800
Pertumbuhan api pada titik 2 dapat dilihat perbedaannya namun tidak
banyak karena pertumbuhan api hanya dipengaruhi oleh jarak antar motor yang
bersebelahan. Faktor angin tidak mempengaruhi pertumbuhan api karena angin
yang masuk terhalang oleh tembok, sehingga tidak terjadi perambatan api ke arah
sumbu x. Pada tata letak 1, di detik ke 600, api mulai merambat ke motor
disebelahnya; dan pada tata letak 2, di detik yang sama api sudah menunjukkan
perambatan ke arah samping tapi hanya sedikit; sedangkan pada tata letak 3, api
belum menunjukkan perambatan ke arah samping. Di detik ke 1200, api pada tata
letak 1 sudah merambat ke satu motor di sampingnya hingga didetik ke 1800.
Untuk tata letak 2, di detik 1200, api sudah merambat kebagian depan motor
disampingnya, dan membakar bagian belakang motor tersebut pada detik ke 1800.
Sedangkan pada tata letak 3 api masih belum merambat ke area samping hingga

59
detik 1800. Sehingga dalam waktu 1800 detik motor yang terbakar pada tata letak
1 dan 2 berjumlah dua motor, sedangkan pada tata letak 3 motor yang terbakar
hanya satu buah motor.
600
1200
1800
Pada tabel 4.3 perbandingan pertumbuhan api dapat dilihat secara
signifikan, karena selain dipengaruhi oleh kecepatan angin juga dipengaruhi oleh
jarak antar motor. Pada tata letak 1, di detik ke 600 penyebaran api terjadi seluas
±2.40 m2
(dua motor), pada detik ke 1200 luas area api mencapai ±3.70 m2
(empat motor), dan pada detik ke 1800 api sudah menyebar luas hingga ke ujung-
ujung ruangan dan api pada bagian tengah ruangan sudah padam, jumlah motor

60
yang telah terbakar hingga detik 1800 adalah 279 motor. Pada tata letak 2, di detik
ke 600 penyebaran api terjadi sebanyak ±0.95 m2
yaitu hanya satu motor, pada
detik ke 1200 motor yang terbakar hampir tiga buah dengan luas area api
mencapai ±2.60 m2
, dan pada detik ke 1800 luas area api mencapai ±3.78 m2
dengan motor yang terbakar masih tiga buah. Sedangkan pada tata letak 3, di detik
ke 600 motor yang terbakar satu buah dengan luas area api ±1.40 m2
, pada detik
ke 1200 motor yang terbakar berjumlah dua buah dengan luas area api ±2.2 m2
,
dan pada detik ke 1800 motor yang terbakar masih berjumlah dua buah namun
dengan luas area api ±2.86 m2
.
Tabel 4.4 Perbandingan Pertumbuhan Api Pada Titik 3 dan Angin Y-min
600
1200
1800

61
Dari simulasi pada titik 3 didapatkan pertumbuhan api yang terjadi sangat
cepat. Oleh karena itu, dilakukan penelitian terhadap titik ke 3 dengan arah angin
yang berbeda yaitu berasal dari y-min dengan kecepatan 0.6 m/s. hal ini dilakukan
untuk mendapatkan tata letak yang aman jika terjadi kebakaran dengan arah angin
yang berbeda pada gedung parkir sepeda motor kampus A UNJ. Hasil dari
pengamatan visual pada tata letak 1, di detik ke 600 motor yang terbakar
berjumlah dua buah dengan luas area api mencapai ±1.85 m2,
pada detik ke 1200
motor yang terbakar sebanyak tiga buah motor dengan luas area api mencapai
±3.2m2
,dan pada detik ke 1800 api sudah menyebar luas hampir membakar
seluruh ruangan dengan jumlah motor yang telah terbakar hingga detik 1800
adalah 279 motor. Pada tata letak 2, di detik ke 600 penyebaran api terjadi
sebanyak ±1.1 m2
yaitu hanya satu motor, pada detik ke 1200 motor yang terbakar
hampir dua buah dengan luas area api mencapai ±1.47 m2
, dan pada detik ke 1800
luas area api mencapai ±3 m2
dengan motor yang terbakar hampir tiga buah motor.
Sedangkan pada tata letak 3, di detik ke 600 motor yang terbakar hampir dua buah
dengan luas area api ±1.7 m2
, pada detik ke 1200 motor yang terbakar masih
berjumlah dua buah dengan luas area api ±2.2 m2
, dan pada detik ke 1800 motor
yang terbakar hampir tiga buah dengan luas area api ±2.7 m2
. Dapat dilihat bahwa
perumbuhan api pada tata letak ke tiga lebih cepat di awal dibanding tata letak ke
dua namun semakin berjalannya waktu pertumbuhannya lebih lambat dibanding
tata letak 2.

62
Tabel 4.5 Perbandingan Penyebaran Asap pada Detik ke 1800 dan Arah
Angin X-min
Titik Tata Letak 1 Tata Letak 2 Tata Letak 3
1
2
3
Tabel diatas menunjukkan perbedaan sebaran asap pada ketiga tata letak di
detik 1800. Hasil visualisasi menunjukkan bahwa tata letak 3, dilihat dari semua
titik pembakaran memiliki tingkat sebaran asap yang terendah. Hal ini terjadi
karena penyebaran asap terhalang oleh sekat-sekat atau tembok pembatas. Pada
pembakaran di titik 1, penyebaran asap pada tata letak 3 tidak jauh berbeda
dengan tata letak 1 dan 2, karena penyebaran asap pada titik ini dibantu oleh angin
yang berasal dari xmin dan panjang sekat pembatas tidak sampai dengan ujung
tembok karena merupakan jalur keluar masuk motor sehingga asap menyebar
melalui sisi-sisi yang terbuka yaitu di area depan motor yang terbakar. Dan pada
pembakaran di titik 2 penyebaran asap yang terjadi pada tata letak 3 hanya sedikit

63
karena terhalang oleh tembok penyekat dan tidak dibantu dengan angin karena
jarak dari bukaan yang cukup jauh. Sedangkan pembakaran di titik 3 penyebaran
asap yang terjadi pada tata letak 3, pada awalnya asap menyebar ke arah depan
kemudian mulai membelok ke kompartemen samping kanan, hal ini terjadi karena
ketika asap sudah menyebar sampai kebagian depan, asap bertemu dengan angin
yang arahnya ke arah kanan sehingga penyebaran asap terbantu oleh angin yaitu
ke arah kanan.
4.2 Analisis Dan Pembahasan
4.2.1 Analisis Penyebaran Temperatur
a. Penyebaran Temperatur di Titik 1 dengan Arah Angin X-min
Tabel 4.6 dibawah merupakan slice file temperatur di detik ke 1800 yang
menunjukkan penyebaran temperatur di titik 1 dengan arah angin berasal dari x-
min pada simulasi 1-1 (tata letak 1), simulasi 2-1 (tata letak 2), dan simulasi 3-1
(tata letak 3). Terdapat fenomena menarik yang dapat dilihat dari gambar
dibawah. Tampak bahwa api pada ketiga simulasi mengalami perbedan
kemiringan yang hampir mirip jika dilihat pada slice sumbu y. Miringnya api
tersebut diakibatkan pengaruh konveksi secara paksa oleh angin, dan perbedaan
kemiringan tersebut dipengaruhi oleh jarak kedekatan sumber api dengan angin.
Perbedaan jarak tersebut juga menyebabkan temperatur yang terjadi pada ketiga
tata letak menjadi berbeda, pada simulasi 1-1 temperatur tertingginya hanya
mencapai 100o
C, sedangkan simulasi 2-1 temperatur tertingginya hingga 200o
C,
dan simulasi 3-1 temperatur tertingginya sebesar 150o
C.
Dari uraian diatas membuktikan bahwa kedekatan jarak sumber api dengan
angin memberikan pengaruh pada perilaku api. Semakin dekat sumber api dengan

64
sumber angin maka temperatur api akan semakin cepat menurun seperti yang
terjadi pada tata letak 1 dan 3. Begitu juga sebaliknya jika jarak antara sumber api
dengan sumber angin cukup jauh maka penurunan temperatur akan semakin
lambat seperti yang terjadi pada tata letak 2.
Tabel 4.6 Perbandingan Penyebaran Temperatur di Titik 1 dengan Arah
Angin X-min Detik ke 1800
Tata
Letak
Slice x Slice y
1
2
3
b. Penyebaran Temperatur di Titik 2 dengan Arah Angin X-min
Tabel 4.7 dibawah merupakan slice file temperatur di detik ke 1800 yang
menunjukkan penyebaran temperatur di titik 2 dengan arah angin berasal dari x-
min pada simulasi 1-2 (tata letak 1), simulasi 2-2 (tata letak 2), dan simulasi 3-2
(tata letak 3). Dilihat melalui slice sumbu X, temperatur tertinggi pada ketiga
simulasi adalah 350o
C namun dapat dilihat bahwa sebaran temperatur pada

PENGARUH TATA LETAK TERHADAP PERAMBATAN NYALA API BERBASIS METODE FDS (FIRE DYNAMICS SIMULATOR) PADA PARKIRAN SEPEDA MOTOR KAMPUS A UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

PENGARUH TATA LETAK TERHADAP PERAMBATAN NYALA API BERBASIS METODE FDS (FIRE DYNAMICS SIMULATOR) PADA PARKIRAN SEPEDA MOTOR KAMPUS A UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (20)

Ähnlich wie PENGARUH TATA LETAK TERHADAP PERAMBATAN NYALA API BERBASIS METODE FDS (FIRE DYNAMICS SIMULATOR) PADA PARKIRAN SEPEDA MOTOR KAMPUS A UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

Ähnlich wie PENGARUH TATA LETAK TERHADAP PERAMBATAN NYALA API BERBASIS METODE FDS (FIRE DYNAMICS SIMULATOR) PADA PARKIRAN SEPEDA MOTOR KAMPUS A UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA (20)

Kürzlich hochgeladen

Kürzlich hochgeladen (8)

PENGARUH TATA LETAK TERHADAP PERAMBATAN NYALA API BERBASIS METODE FDS (FIRE DYNAMICS SIMULATOR) PADA PARKIRAN SEPEDA MOTOR KAMPUS A UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA