1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Peristiwa kebakaran merupakan suatu musibah yang tidak dapat dihindari, dari menelan harta benda hingga menelan korban jiwa. Data kejadian kebakaran dan penanggulangan bencana dari Dinas Pemadam Kebakaran dan Penanggulangan Bencana (Damkar dan PB) provinsi DKI Jakarta menyatakan telah terjadi 746 kasus kebakaran sejak Januari hingga pertengahan September 2014 dengan total taksiran kerugian mencapai Rp. 263 miliar (terhitung dari Januari). Kebakaran sepanjang 2014 mengakibatkan 21 orang meninggal dunia dan 40 orang luka-luka, sebanyak 8.505 kepala keluarga kehilangan tempat tinggal sepanjang periode tersebut. Kebakaran dapat terjadi di mana saja, baik di lingkungan alam seperti hutan, maupun lingkungan tempat tinggal. Kebakaran yang terjadi di lingkungan tempat tinggal memiliki tingkat perambatan api yang berbeda dengan kebakaran yang terjadi di hutan. Kebakaran yang terjadi di hutan dipengaruhi oleh jumlah pohon dan jarak antara pohon. Sedangkan kebakaran yang terjadi di lingkungan tempat tinggal dipengaruhi oleh jumlah bangunan dan jarak antar bangunan. Untuk mencegah bahaya kebakaran, tiap bangunan harusnya mempunyai proteksi, paling tidak APAR (Alat Pemadam Api Ringan), hydran, alarm dan detektor. Namun tidak semua bangunan memiliki alat penanganan dan pendeteksi dini terjadinya kebakaran. Oleh karena itu rentan terjadi kebakaran dan bila kebakaran tersebut terjadi tidak ada persiapan untuk mengatasi secara langsung khususnya untuk melindungi aset berharga. Asuransi adalah salah satu solusi untuk melindungi aset berharga dari bahaya tak terduga khususnya kebakaran. Produk asuransi kebakaran menjamin risiko kebakaran, namun apabila terjadi kehilangan aset berharga yang telah diasuransikan, pihak asuransi tidak langsung menggantinya namun melakukan investigasi terlebih dahulu untuk menentukan apakah aset yang telah diasuransikan sudah memenuhi syarat-syarat untuk menerima ganti rugi. Pemodelan api adalah sesuatu yang sering ditemukan
2 misterius. Namun, memahami apa itu pemodelan api, apa yang dapat dilakukan dan apa yang tidak bisa dilakukan dapat menjadi vital dalam memberi ide-ide dasar untuk keberhasilan pengembangan beberapa jenis kasus kebakaran. Informasi dari pemodelan api berharga untuk investigasi kebakaran, baik untuk pihak klaim asuransi, atau individu lain yang terlibat dengan kerugian kebakaran. Dengan pemodelan api dapat dilakukan rekonstruksi dari kejadian kebakaran yang telah terjadi ataupun melakukan uji terhadap bangunan dengan suatu kondisi tertentu apabila terjadi kebakaran. Untuk mengetahui bagaimana perambatan api adalah penting apabila mempertimbangkan tentang keselamatan dari aset baik itu barang maupun keselamatan diri. Pemodelan api sebagai salah satu solusi dimana dalam pemodelan api dilakukan pemodelan kebakaran dalam tahap desain, tahap konstruksi dan pemeliharan kebakaran. Banyak penelitian pemodelan api yang dilakukan untuk mencari solusi terbaik untuk mengatasi kebakaran diantaranya: H. Keisuke dan T. Takeyoshi (2009) dalam jurnalnya yang berjudul A Physicall-Based Model for Urban Fire Spread membuat model Kyoto. Model Kyoto adalah model komputasi yang digunakan untuk merekonstruksi kejadian kebakaran yang telah terjadi di kota Sakata, Jepang yang telah terjadi pada 1976 dan berhasil mensimulasikan perambatan api di seluruh wilayah kota tersebut. Yohay Carmel, Shlomit Pazb, Faris Jahashan, Maxim Shoshany (2009) dalam jurnalnya yang berjudul Assessing Fire Risk Using Monte Carlo Simulations of Fire Spread membuat model untuk menilai resiko kebakaran menggunakan simulasi Monte Carlo, untuk penilaian risiko kebakaran yang mungkin menghasilkan sistem pendukung keputusan dalam pengelolaan kebakaran yang sebenarnya pada skala normal. V. Bennardo dan N. Inzaghi (2010) dalam jurnalnya yang berjudul A Mathematical Model of the Smoke Layer Evolution in Compartment Fires membuat model untuk mengetahui evolusi lapisan asap dari peristiwa kebakaran di gedung. Model yang diusulkan dapat diterapkan untuk mendesain gedung dengan tingkat keamanan yang lebih baik terhadap kebakaran; untuk pembuatan sistem ventilasi yang efektif; untuk membuat panduan dan kriteria untuk prosedur darurat.
3 Rodolfo Maduro Almeida dan Elbert Einstein Nehrer Macau (2010) dalam jurnalnya yang berjudul Stochastic Cellular Automata Model for Wildland Fire Spread Dynamics membuat model selular automata stokastik untuk kebakaran hutan belantara yang tersebar dalam kondisi yang datar tanpa menghiraukan angin. Model yang diusulkan menangkap baik dinamika dan sifat kualitatif statis propagasi kebakaran di hutan belantara. G. L. Silva dan M. I. Dias (2012) dalam jurnalnya yang berjudul Modelling and Analysis of Forest Fire in Portugal membuat model untuk membantu sistem pengelolaan hutan dan kebakaran di Portugal. Model yang diusulkan memberikan informasi tentang dampak pada kematian variabel yang nilai masa depannya dapat diperkirakan dengan cukup akurat. Evdokia Sotirova, Emilia Velizarova, Stefka Fidanova, Krassimir Atanassov (2013) dalam jurnalnya yang berjudul Hexagonal Game Method Model of Forest Fire Spread with Intuitionistic Fuzzy Estimations membuat sebuah model matematika untuk memprediksi penyebaran kebakaran api di hutan homogen dan tidak homogen, hal ini didasarkan pada penerapan Game Theory untuk pemodelan dengan sel heksagonal. Hasil pemodelan menunjukkan keuntungan menggunakan sel heksagonal untuk wilayah hutan yang dinilai. Sel heksagonal menghindari keterbatasan simetri palsu dari sel-sel persegi yang digunakan dalam penelitian sebelumnya. Kebakaran sebenarnya harus cepat diatasi, mengingat api sangat cepat membesar. Kebakaran terjadi oleh karena api yang sudah membesar dan tidak dapat terkontrol lagi. Kebakaran merupakan masalah yang serius yang perlu dipelajari dan dicari solusi terbaik untuk menanggulanginya. Oleh karena itu diperlukan suatu pemodelan Matematika. Pada prinsipnya adalah mungkin untuk menggabungkan banyak informasi dari tata letak, informasi meteorologi dan komposisi bangunan, tetapi itu sangat mahal dalam hal uang dan dalam hal waktu untuk memperoleh dan memasukkan informasi ke dalam model. Oleh karena itu penulis berkehendak untuk melakukan penelitian tentang kebakaran dengan pemodelan api menggunakan acuan model Kyoto yang dapat
4 melakukan rekonstruksi kebakaran ataupun melakukan konstruksi skema kebakaran dengan deskripsi minimal bangunan serta melakukan perancangan aplikasi untuk model tersebut. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang terurai di atas maka formulasi masalah adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana memformulasikan model Simplified untuk perambatan api pada bangunan? 2. Bagaimana perancangan program aplikasi simulasi model perambatan api dengan model Simplified pada bangunan? 1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan yang ingin dicapai berdasarkan latar belakang yang terurai di atas: 1. Memformulasikan model perambatan api dengan model Simplified pada bangunan. 2. Membuat program aplikasi simulasi dengan menerapkan model Simplified untuk mengetahui perambatan api. Penelitian ini dapat dijadikan rujukan bagi peneliti lain apabila ada penelitian mengenai kasus yang serupa dapat menggunakan hasil penelitian ini sebagai referensi untuk pengembangan ilmu pengetahuan tentang model perambatan api pada bangunan. 1.4 Ruang Lingkup Agar tidak menyimpang dari pembahasan maka perlu diberikan suatu pembatasan masalah. Pembatasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Peneliti membahas penyebaran api melalui satu rantai dimensi ruang, di mana hubungan tiap ruang saling berdempet dihubungkan dengan pintu dan kondisi awal ruang antara yang satu dengan yang lainnya disamakan, baik untuk kondisi awal konsentrasi oksigen, luas bahan yang mudah terbakar, suhu dinding, suhu ruangan, ukuran pintu, luas dinding, luas ruangan. Namun untuk ruangan awal terjadi kebakaran, kondisi ruangan tersebut akan berbeda
5 (artinya : kondisi awal konsentrasi oksigen, luas bahan yang mudah terbakar, suhu dinding, suhu ruangan, ukuran pintu, luas dinding ruangan yang terbakar akan berbeda dengan ruangan yang belum terbakar) kebakaran akan merambat ke ruangan yang bersebelahan dengannya 2. Parameter yang digunakan untuk melakukan simulasi adalah jumlah ruangan yang dibatasi dari 2 hingga 3 ruangan, volume ruangan yang dibatasi dari 1 m 3 hingga 125 m 3, luas area dinding yang dibatasi dari 1 m 2 hingga 25 m 2, luas area bahan terbakar yang dibatasi dari 1 m 2 hingga 25 m 2, luas area pintu yang dibatasi dari 1 m 2 hingga 2 m 2 dan waktu pengamatan yang dibatasi dari 5 detik hingga 19 detik. 3. Program akan menampilkan perubahan konsentrasi oksigen, konsentrasi bahan yang mudah terbakar, suhu dinding dan suhu ruangan terhadap waktu untuk masing-masing ruangan. 1.5 Metode Penelitian Dalam melakukan penelitian ini, penulis menggunakan metode-metode sebagai berikut: 1. Analisis Masalah Metode ini digunakan untuk mencari tahu permasalahan umum yang dihadapi manusia, solusi apa yang dapat membantu menyelesaikan masalah tersebut secara matematis, hal-hal apa saja yang dibutuhkan untuk menyelesaikan masalah tersebut, dan menentukan objek yang akan diteliti. 2. Studi Pustaka dan Pemodelan Pada tahap ini, solusi dan objek penelitian telah ditentukan. Metode ini digunakan untuk mempelajari model perambatan api dari buku, jurnal, dan artikel, serta cara perancangan dan pembuatan program dengan menggunakan bahasa pemrograman Python. 3. Perancangan Perangkat Lunak Metode ini digunakan untuk merancang alur penggunaan model matematis pada perangkat lunak dan memberikan gambaran umum terhadap hasil akhir yang ingin dicapai oleh penulis.
6 4. Pembuatan Perangkat Lunak Pada tahap ini, rancangan perangkat lunak telah dibuat. Metode ini digunakan untuk melakukan implementasi rancangan perangkat lunak yang telah dibuat dengan menggunakan bahasa pemrograman Python. 5. Pengujian dan Evaluasi Pada tahap ini, perangkat lunak telah dibuat. Metode ini digunakan untuk menguji kelayakan perangkat lunak dan mengevaluasinya jika perangkat lunak tersebut belum sesuai dengan rancangan. 1.6 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah penyusunan penelitian, maka secara sistematis penulisan dibagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut: BAB 1 PENDAHULUAN Pada bab ini dijelaskan mengenai latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan dan manfaat, ruang lingkup, serta sistematika penulisan. BAB 2 LANDASAN TEORI Pada bab ini dibahas mengenai teori-teori dasar atau umum maupun teori-teori khusus yang digunakan untuk mendukung penelitian. BAB 3 METODE PENELITIAN Pada bab ini dijelaskan mengenai cara dalam menganalisis data untuk mendapatkan hasil akhir penelitian. BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN Pada bab ini dijelaskan mengenai hasil dan pembahasan dari penelitian. BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini dijelaskan kesimpulan hasil penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk penelitian dan pengembangan selanjutnya.