Januari 2012 | Hasil Uji Bakar Pelat Lantai b-panel di PUSLITBANGKIM

Abstrak
Musibah kebakaran dapat terjadi setiap saat. Untuk keamanan penghuni, harus dipastikan bahwa struktur bangunan dapat tetap utuh walaupun terekspos suhu akibat kebakaran. Hal ini memberikan kesempatan bagi para penghuni untuk mengevakuasi diri. Tujuan dari artikel ini untuk mengukur dengan jelas kinerja api dari b-panel^® ketika dilakukan uji coba uji bakar untuk aplikasi pelat lantai.

Ketika sebuah bangunan digunakan sehari-hari pada suhu normal, terdapat keseimbangan alami antara material yang mudah terbakar dengan oksigen. Namun, ketika material ini bersentuhan dengan sejumlah energi yang cukup, keseimbangan ini terganggu. Api dapat membakar dan melalui sejumlah fase: pembakaran (ignition), perkembangan (growth/development), berkembang penuh (fully developed), dan kerusakan (decay). Berikut adalah grafik fase-fase perkembangan dari proses kebakaran.

Gambar 1 – Fase-fase kebakaran  (sumber : European Manufactures of  EPS)

Material solid tidak terbakar secara langsung, tetapi menghasilkan gas-gas yang mudah terbakar ketika dipanaskan. Pada fase pertama dari kebakaran, gas-gas yang mudah terbakar terbentuk dan bertambah ketika suhu masih relatif rendah. Setelah beberapa waktu, dapat terjadi perkembangan yang cepat dari kebakaran, yaitu flash over. Sejumlah material mencapai suhu pembakarannya; kemudian suhu meningkat dengan cepat dari hanya sekitar 100^oC menuju lebih dari 750^oC. Gas-gas yang bertambah terbakar dan api menyebar ke keseluruhan ruangan.

Untuk manusia, suhu di atas  45^oC sudah menimbulkan ketidaknyamanan, tinggal berkepanjangan di atas suhu 65^oC dapat merusak paru-paru dan orang-orang tidak akan bertahan dalam waktu yang lama jika suhu terus meningkat. Setelah terjadi flash over, api mencapai ukuran penuh dan perkembangan selanjutnya dipengaruhi oleh ketersediaan oksigen melalui ventilasi yang terdapat pada bangunan. Setelah flash over, kesempatan untuk menyelamatkan orang adalah kecil karena suhu yang panas, kekurangan oksigen, dan kerusakan material dengan panas dan jelaga. Akhirnya, api akan hilang karena material yang mudah terbakar mulai habis ( sumber : European Manufactures of EPS).

b-panel^® adalah panel lapis ganda beton bertulang yang didesain khusus dengan lapisan insulasi EPS (Expanded Polystyrene, atau dikenal sebagai styrofoam) di tengahnya. Berdasarkan penelitian, EPS memiliki kadar racun yang rendah bila terbakar jika dibandingkan material bangunan dan material insulasi lainnya (untuk lebih detilnya dapat dilihat pada artikel KARATERISTIK BAKAR EXPANDED POLYSTYRENE). EPS menjadi  sangat aman jika EPS dilindungi atau dienkapsulasi dalam beton, seperti halnya pada b-panel^®. b-panel^® dapat digunakan pada dinding, lantai, tangga, dan atap dak.

Berikut merupakan hasil pengujian tingkat ketahanan api yang dilakukan pada salah satu produk b-panel^®, yaitu pelat lantai dengan ketebalan 17 cm. Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Pengujian Puslitbang Permukiman (PUSLITBANGKIM) Bidang Sains Bangunan di Cileunyi, Bandung pada tanggal 1 Juli 2010. Sampel pelat lantai dibuat dengan menggunakan sistem b-deck® yang tersusun dari EPS (densitas 12 kg/m3) dan wiremesh dua sisi ditambah tulangan tipe dua besi. Pelat lantai dibuat berukuran 3600 mm x 3500 mm dengan menggunakan beton mutu K225. Konstruksi pelat lantai menggunakan sistem b-deck^® dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.

Gambar 2 – Penampang pelat lantai

Gambar 3 – Konstruksi pelat lantai b-panel^® pada pengujian

Pada pengujian pelat lantai diletakkan sebagai penutup pada tungku uji horisontal dan diberikan pembebanan statis secara merata menggunakan pemberat berupa karung pasir. Pembebanan yang diberikan adalah sebesar 200 kg/m2. Keempat sisi pelat lantai bertumpu ke tepi/bordes tungku dalam keadaaan bebas tanpa penjepit. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4. Temperatur tungku diatur agar mengikuti kurva waktu-temperatur standar sesuai dengan SNI 1741-2008. Temperatur tungku diukur dengan menggunakan enam buah thermocouple yang ditempatkan secara merata dengan jarak 100 mm dari permukaan pelat lantai yang terekspos api. Dalam pengujian ini diukur temperatur permukaan belakang benda uji dan temperatur internal pelat lantai dngan menggunakan thermocouple. Kemampuan pelat lantai dalam memikul beban (stabilitas) juga dievaluasi dari lendutan yang terjadi selama pengujian. Selama pengujian, lendutan yang terjadi pada pelat lantai dimonitor dengan tiga buah transducer yang dipasang di bagian tengah pelat lantai.

Sampel uji pelat lantai ini memenuhi persyaratan Tingkat Ketahanan Api (TKA) 180/180/160 sesuai dengan SNI 1741-2008.  TKA 180/180/160 memiliki arti bahwa kriteria ketahanan api dilihat dari stabilitas, integritas, dan insulasi. Kriteria untuk kelayakan struktur (stabilitas) berdasarkan Undang-Undang No. 28 tentang Bangunan Gedung, untuk lendutan yang terjadi pada saat percobaan adalah:

• Untuk ketahanan api 1 jam tidak boleh dari 62,5 mm.
• Untuk ketahanan api 2 jam tidak boleh dari 104,2 mm.
• Untuk ketahanan api 3 jam tidak boleh dari 125 mm.

Sedangkan untuk kriteria integritas, tidak terjadi retak-retak tembus, sehingga menurunkan fungsi struktur serta menyebarkan api atau asap. Untuk kriteria insulasi, selama 160 menit kenaikan temperatur permukaan sisi belakang sampel uji tidak lebih dari 180^oC atau kenaikan temperatur rata-rata tidak lebih dari 140^oC di atas temperatur awal.

Gambar 4 – Pengujian pelat lantai b-panel^® terhadap ketahanan api

Pengujian dilakukan selama 180 menit. Selama pengujian temperatur bakar tungku mencapai 1090^oC. Berikut adalah pengamatan visual terhadap kondisi benda uji dilakukan selama pengujian yang disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 – Hasil pengamatan

Dari hasil ini lendutan yang terjadi pada pelat lantai selama pengujian memenuhi kriteria kelayakan struktur (stabilitas) berdasarkan Undang-Undang No. 28 tentang Bangunan Gedung. Dan selama pembakaran tidak terjadi retak tembus asap/api selama 180 menit.

Berikut merupakan hasil pengukuran temperatur permukaan lantai bagian belakang benda uji (unexposed surface):

Tabel 2 – Data temperatur permukaan belakang

Untuk kriteria insulasi, selama 160 menit kenaikan temperatur maksimum permukaan sisi belakang sampel uji adalah 133^oC dan kenaikan temperatur 108,8^oC di atas temperatur awal. Dapat dimpulkan, sampel uji pelat lantai 17 cm dengan tulangan tipe dua besi memenuhi persyaratan Tingkat Ketahanan Api (TKA) 180/180/160 sesuai dengan SNI 1741-2008.

Dengan lulusnya pelat lantai b-panel^® dalam uji api berdasarkan SNI 1741-2008, maka dapat disimpulkan bahwa b-panel^® adalah sistem bangunan yang aman, di mana ketika terjadi kebakaran, kinerja b-panel^®Â  memberi waktu yang lebih dari cukup untuk tindakan evakuasi para penghuni dan pengguna bangunan karena terkendalinya perubahan dimensi akibat lendutan dan keretakan, maupun penyebaran sumber bahaya (panas, api, asap, dan racun).