J URNAL S AINSTEK STT P EKANBARU - V OL . 9 N O . 2 (2021)
Terbit online pada laman web jurnal : http://jurnal.sttp-yds.ac.id

## SAINSTEK
(e-Journal)
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |
Analisis  Numerik  Bata  Ringan  Terpapar  Temperatur  Suhu Tinggi  Menggunakan

## LUSAS V.19
Mustika Joni a , Harnedi Maizir b , Reni Suryanita c
a,c Jurusan Teknik Sipil, Universitas Riau, Kampus Binawidya Jl. HR. Subrantas Pekanbaru, Indonesia
b Program Studi Teknik Sipil, Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru. Jl. Dirgantara No.4, Pekanbaru, Indonesia

## I NFORMASI A RTIKEL

## ABSTRACT
Sejarah Artikel: Diterima Redaksi: 29 Juli 2021
Revisi Akhir: 27 November 2021
Diterbitkan Online : 15 Desember 2021
Penggunaan  material  bangunan  sangat  berpengaruh  terhadap  kenyamanan suhu  ruang  bangunan  tersebut.  Untuk  itu  pengggunaan  bata  ringan  menjadi lebih direkomendasikan bagi bangunan gedung di daerah beriklim tropis. Oleh karena  itu  perlu  dilakukan  analisis  numerik  sifat  termal  distribusi  penjalaran panas pada bata ringan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis distribusi penjalaran  panas  pada  bata  ringan  dengan  variasi  suhu  dan  waktu  tertentu akibat  diberikannya  temperatur  suhu  tinggi.  Analisis  menggunakan  program elemen  hingga LUSAS v.19  dan  dilakukan  verifikasi  menggunakan  metode Wickström.  Pada  penelitian  ini,  data input yang  digunakan  adalah  geometrik material,  massa  jenis,  konduktivitas  termal,  dan  kapasitas  kalor  jenis. Sedangkan  pembebanan  yang  diberikan  adalah  temperature  suhu  tinggi dengan  waktu  paparan  dan  titik  tinjau  arah  x  dan  y.  Hasil  perbandingan distribusi  penjalaran  panas  antara  metode  Wickstrom  dan  program LUSAS v.19 didapatkan  suhu  penjalaran  panas  menggunakan  program LUSAS v.19 lebih  tinggi  di  awal,  namun  jika  paparan  dilakukan  dalam  waktu  yang  lama nilai distribusi penjalaran panas menggunakan metode  Wickström lebih tinggi dari  pada  menggunakan  program LUSAS v.19.  Persentase  tahanan  panas berbanding  terbalik  dengan  massa  jenis,  sedangkan  kecepatan  penjalaran panas  berbanding  lurus  dengan  massa  jenis  material.  Hingga  paparan  suhu sebesar  1.000 0 C  dengan  massa  jenis  840  kg/m 3 selama  2  jam,  penjalaran panas yang terjadi pada titik tinjau dengan metode Wickström adalah 942,912 0 C  dan  program LUSAS v.19  adalah  931,148 0 C.  Hal  ini  menunjukkan keakuratan  dari kedua  metode ini adalah sebesar 98,752 %, sehingga  metode ini dapat memberikan kontribusi bagi para perencana dalam melakukan proses desain dengan mempertimbangkan faktor kenyamanan termal pada ruangan.
K ATA K UNCI
Bata Ringan, Penjalaran Panas, Kenyamanan Termal, Metode Wickström, Program LUSAS

## K ORESPONDENSI
Telepon: 08127513783 E-mail: reni.suryanita@eng.unri.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Kebutuhan  dunia  konstruksi  terhadap  bata  merah melahirkan inovasi baru salah satunya adalah bata ringan. Penggunaan bata ringan dilakukan sebagai solusi dari segi kemanan  dan  kekuatan  struktur,  segi  kenyamanan,  segi kemudahan  dan  kecepatan  dalam  pelaksanaan  di lapangan,  serta  menciptakan  bata  yang  lebih  ramah
lingkungan.  Secara  umum  material  yang  digunakan  pada bata  ringan  sama  dengan  bata  merah  konvensional,  akan tetapi  bata  ringan  memanfaatkan  campuran  bahan  kimia berupa foaming  agent ,  sehingga  ketika  dicampurkan dengan  bahan  lainnya foaming  agent tersebut  bereaksi dengan  kalsium  hidrosida  atau  kapur  non  aktif  dan  air membentuk  gas  hidrogen.  Gas  hidrogen  tersebut mengembang  dan  melipatgandakan  volume  campuran sampai  dengan  dua  kali  lipat  serta  mempercepat pengembangan  bahan  campuran  bata  ringan.  Berat  jenis
yang  lebih  rendah  dapat  mengurangi  massa  bangunan sehingga  memperkecil  nilai  beban  mati pada perhitungan struktur.
Menurut  [1],  dinding  yang  menggunakan  material  bata ringan jenis Cellular Lightweight Concrete (CLC) dengan ketebalan 125 mm mampu menahan paparan panas empat kali  lebih  baik daripada dinding  yang  menggunakan  bata merah  dengan  ketebalan  230  mm.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  bata  ringan  sebagai  isolator  panas  yang  baik mampu  menciptakan  suhu  ruangan  yang  lebih  nyaman walaupun  tanpa  adanya  pendingin  udara  atau air conditioner sehingga  dapat  mengurangi  konsumsi  energi listrik.  Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  [2] menyatakan  bahwa  kenyamanan  termal  suatu  ruangan menjadi  faktor  yang  sangat  mempengaruhi  aktivitas pengguna  ruangan  tersebut.  Akan  tetapi  menurut  [3] bangunan  di  daerah  dengan  iklim  tropis  mengalami kesulitan  untuk  memberikan  kenyamanan  dari  segi termal,  hal  ini  disebabkan  oleh  suhu  udara,  kelembaban relatif,  dan  radiasi  sinar  matahari.  Sehingga  penggunaan material  bata  ringan  menjadi  lebih  direkomendasikan untuk  dilakukan  di  daerah  beriklim  tropis  diantaranya adalah  di  Kota  Pekanbaru  yang  memiliki  suhu  udara minimum berkisar antara 20,2 ℃ - 23,0 ℃ dan suhu udara maksimum berkisar antara 34,1 ℃ - 35,6 ℃ [4].
Oleh  karena  semakin  berkembangnya  bangunan  yang menggunakan  bata  ringan  maka  semakin  berkembang pula penelitian untuk menganalisis bata ringan ini. Dalam penelitian  ini  dilakukan  analisis  numerik  tentang  sifat termal  yaitu  lama  penjalaran  panas  pada  bata  ringan dengan  menggunakan  program  LUSAS  V.19  dan dilakukan  verifikasi  hasil  dengan  menggunakan  metode Wikstrorm  [5].  Analisis  dilakukan  dengan  memberikan variasi  pada  massa  jenis  atau  density  dan  besaran temperatur  pada  material  bata  ringan.  Massa  jenis  atau density pada penelitian ini menggunakan hasil eksperimental  pada  penelitian  terdahulu  yang  dilakukan oleh  [6].  Temperatur  yang  dianalisis  dimulai  dari  30 ℃ hingga  1.000 ℃ ,  pemberian  temperatur  dengan  suhu hingga 1.000 ℃ diasumsikan sebagai  beban  yang  bekerja pada  material  yang  disebabkan  oleh  suatu  peristiwa kebakaran  dengan  durasi  waktu  2  jam.  Diharapkan penelitian  ini  dapat  memberikan  informasi  sifat  termal bata  ringan  pada  masyarakat  pengguna  dan  praktisi bangunan.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Bata ringan adalah material yang terbuat dari bahan dasar utama  yang  terdiri  dari  pasir,  semen,  air,  dan  ditambah dengan  bahan  kimia  berupa foam  agent . Foam  agent adalah suatu larutan dari bahan surfaktan yang dilarutkan dengan air. larutan foam agent yang dicampurkan dengan air  menghasilkan  gelembung  halus  yang  disebut  dengan foaming agent yang akan melipatgandakan dan memperbesar  volume  material  bata  ringan  tanpa menambahkan  berat  dari  bata  ringan  itu  sendiri,  serta tanpa menurunkan kekuatannya.
Bata  ringan  dikelompokkan  menjadi  dua  jenis,  yaitu Autoclaved  Aerated  Concrete (AAC)  dan Cellular
Lightweight  Concrete (CLC).    Pengelompokan  tersebut berdasarkan  dari  proses  pengeringan,  dimana  AAC mengalami  proses  pengeringan  dalam  mesin  autoklaf bertekanan  tinggi  sedangkan  CLC  mengalami  proses pengeringan secara alami. CLC merupakan material yang bersifat  ramah  lingkungan  dikarenakan  energi  yang dihasilkan  dalam  pembuatannya  lebih  kecil,  sehingga polusi  yang  ditimbulkan  sangat  sedikit.  Massa  jenis  atau density CLC  sekitar  350-1.800  kg/m 3 .  Namun  tingkat kepadatan yang umum digunakan ialah 1.200 kg/m 3 [7].
Bata  ringan  jenis  CLC  memiliki  beberapa  keunggulan diantaranya dapat menahan paparan panas dan suhu tinggi dengan  baik  serta  mampu  meredam  suara  dengan  baik, memiliki  kekuatan  yang  lebih  besar  dengan  massa  jenis atau density yang  lebih  kecil,  bentuk  dan  ukuran  bata ringan  lebih  presisi  dan  seragam,  serta  waktu  yang diperlukan  dalam  pengerjaan  dengan  menggunakan  bata ringan  lebih  cepat,  dikarenakan  bata  ringan  memiliki dimensi yang lebih besar.

## 2.1. Thermal Conductivity
Thermal  conductivity adalah  penjalaran  panas  melalui benda  padat  tanpa  disertai  dengan  perpindahan  zat perantaranya. Kecepatan penjalaran panas dapat ditunjukkan  berdasarkan  nilai  konduktivitas  termal material  tersebut.  Semakin  besar  nilai  konduktivitasnya maka  material  tersebut  akan  semakin  baik  dalam menghantarkan  panas.  Konduktivitas  termal  dipengaruhi oleh  beberapa  faktor  antara  lain  jenis  agregat,  porositas beton,  dan  kadar  kelembaban.  Nilai  konduktivitas  termal mengalami  peningkatan  seiring  dengan  pertambahan termperatur,  tetapi  nilai  tersebut  hampir  mendekati konstan  Menurut  Hukum  Fourier  konduktivitas  termal merupakan  penjalaran  kalor  tanpa  disertai  perpindahan bagian-bagian  zat  perantaranya.  Penjalaran  ini  biasanya terjadi  pada  benda  padat.  Kalor  berpindah  dari  sisi  yang bersuhu  tinggi  ke  sisi  yang  bersuhu  lebih  rendah. Konduktivitas termal  bata ringan  biasanya 5  –  30 % dari beton  normal  dan  berkisar  antara  0,1  W/m 0 K  sampai  0,7 W/m 0 K  [7].  Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh [8],  nilai  konduksi  termal  untuk  bata  ringan  berbeda berdasarkan  nilai  massa  jenis  atau  density,  nilai  tersebut dapat dilihat pada Tabel 1 berikut.

## Tabel 1 Nilai Konduktivitas Termal Bata Ringan
Massa Jenis (Kg/m 3 ) Konduktivitas Termal (W/ m 0 K) 600 0,19 1000 0,43 1400 0,59 mortar 0,96

## 2.1.1. Spesific Heat Capacity
Spesific  heat  capacity adalah  karakteristik  yang menggambarkan  jumlah  energi  yang  dibutuhkan  tiap suatu satuan  massa  material  agar temperaturnya  berubah.
7,5 cm 20 cm 60 cm
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  [8],  nilai kalor  jenis  untuk  bata  ringan  berbeda  berdasarkan  nilai massa  jenis atau  density,  nilai tersebut dapat  dilihat pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2 Nilai Spesific heat capacity Bata Ringan
Massa Jenis (Kg/m 3 ) Kapasitas Kalor Jenis (M.J/m 3 K) 600 0,54 1000 0,81 1400 0,98 mortar 1,47

## 2.1.2. Metode Wickström
Metode  perhitungan  sederhana  yang  dikemukakan  oleh Wickström (1979) digunakan untuk menghitung temperatur  pada  pelat  dinding  atau  lantai,  balok,  dan kolom  yang  terbakar  [5].  Metode  ini  dapat  digunakan untuk  menghitung suhu pada penampang  bentang tengah bata  ringan  yang  terpapar  suhu  tinggi  pada  tiga  sisi. Namun  metode  ini  tidak  dapat  memperhitungkan kemungkinan hancurnya bata ringan.

## 2.1.3. Program Elemen Hingga LUSAS
Program elemen  hingga  merupakan  suatu  metode numerik untuk pemecahan masalah terhadap permasalahan  fisik  yang  dijumpai  pada  analisis  teknik. Metode  ini merupakan  suatu  pendekatan  dalam menyelesaikan permasalahan fisik yang komplek. London University  Stress  Analysis  System ( LUSAS )  merupakan perangkat  lunak  yang  dikembangkan  oleh  sekelompok peneliti  di  Universitas  London  yang  dipimpin  oleh  Dr. Paul  Lyons  pada  tahun  1982  . LUSAS dapat  digunakan untuk  menganalisis  secara  detail  perilaku  struktur  serta transfer  suhu.  LUSAS  memiliki  empat  produk  utama yaitu  civil  and structural,  bridge, analyst, dan composite. Menurut  [6]  tahapan  analisis  pada  LUSAS  terbagi  atas tiga tahapan utama yaitu modelling, running the analysis, dan  viewing  the  result.  Modelling  merupakan  tahapan awal yang perlu dilakukan dalam menganalisis suatu studi kasus  maupun  perilaku  struktur.  Permodelan  dalam LUSAS memperhitungkan  unsur  geometrik  maupun karakteristik  struktur  meliputi  bahan,  pembebanan,  dan tumpuan.  Pada  permodelan  terbagi  menjadi  beberapa garis  besar,  yaitu:  geometry,  attributes,  loadcases, meshing,  utilities,  dan  control.  Running  the  analysis merupakan tahap setelah permodelan telah selesai dengan sempurna.  Model  yang  telah  diselesaikan  kemudian dianalisis menggunakan LUSAS Solver yang menganalisis serta mengeluarkan hasil analisis pada tahap berikutnya.  LUSAS  Solver  juga  dapat  mendeteksi kesalahan  pada  permodelan  sebelum  dilakukan  analisis serta  menawarkan  beberapa  opsi  dalam  perbaikan  model yang telah dibuat.
Setelah LUSAS Solver telah menyelesaikan analisis pada model,  maka  hasil  analisis  dapat  dilihat  pada  LUSAS Modeller.  Hasil  yang  disediakan  pada  LUSAS  Modeller dapat  berupa  perilaku  deformasi,  nilai,  vektor,  kontur, serta diagram pada  model.  Selain  itu, hasil  analisis pada
LUSAS Modeller mencakup tegangan, regangan, perpindahan, pembebanan, dan reaksi pada model.

## 3. METODOLOGI
Geometrik  material  pada  penelitian  ini  meliputi  dimensi panjang,  lebar,  dan  tinggi.  Material  bata  ringan  yang digunakan  pada  analisis  dimodelkan  dengan  spesifikasi yang dapat dilihat pada Gambar 1 berikut .

## Gambar 1 Spesifikasi Material Bata Ringan
Pada  Gambar  1  diketahui  bahwa  material  bata  ringan yang  dianalisis  memiliki  dimensi  panjang  60  cm,  lebar 7,5  cm,  dan  tinggi  20  cm.  Penelitian  dilakukan  dengan variasi density yaitu  730  kg/m 3 ,  750  kg/m 3 ,  770  kg/m 3 , 805  kg/m 3 dan  840  kg/m 3 ,  diambil  dari  penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh [7] dan [10].
Analisis  distribusi  temperatur  pada  penampang  posisi tengah  bentang  bata  ringan  dapat  dilakukan  dengan langkah sebagai berikut:
1. Menentukan  suhu  tinggi  yang  terpapar  pada  bata ringan ( T ) beserta durasi pemanasannya ( t ),
2. Menentukan  nilai  rasio  antara  temperatur  pemanasan pada permukaan  balok dengan suhu atmosfer, dengan nilai yang dipengaruhi oleh durasi paparan suhu tinggi ( t ) dengan persamaan: n w = 88 , 0 0616 , 0 1   t
3. Menentukan  nilai thermal  diffusivity ( α )  dimana nilainya  dipengaruhi  oleh thermal  conductivity, nilai specific  heat ( c c ), density ( c  )  pada  suhu  tertentu, dengan persamaan:
c c c c     
4. Menentukan  nilai u x dengan  nilai  yang  dipengaruhi oleh thermal  diffusivity ( α) ,  nilai  referensi  α c yaitu 417×10 -9 m 2 s -1 ,  durasi  paparan  suhu  tinggi  ( t ),  dan x (dalam  m)  adalah  jarak  antara  titik  yang  ditinjau dengan  sisi  yang  terpapar  oleh  suhu  tinggi  pada  arah lebar balok, dengan persamaan:
2 x t u c x    
5. Menentukan  nilai n x yaitu  fungsi  dari  waktu terpaparnya  suhu  tinggi,  dimana  nilainya  dipengaruhi oleh nilai u x , dengan persamaan: 81 , 0 ln 18 , 0   x x u n
6. Menentukan nilai n y dengan persamaan yang ada pada tahap ke 5, dengan  menggantikan nilai x dengan nilai y yang merupakan jarak antara titik yang ditinjau dan sisi  balok  yang  terpapar  suhu  tinggi  pada  arah  tinggi balok.
7. Menentukan nilai temperatur T ( x,y ) pada suatu titik di
penampang  balok  ( x,y )  pada  kondisi  terpapar  suhu tinggi f  dengan waktu terpapar suhu tinggi t dengan persamaan sebagai berikut:
Sedangkan tahap pemodelan analisis termal menggunakan LUSAS versi 19  (V.19)  lisensi  Universitasi  Riau  [11] sebagai berikut.
1. Menjalankan program atau software LUSAS v.19 pada model  analisis Civil  &  Structural  Plus .  Selanjutnya membuat  model  baru  melalui  menu new  model .  Pilih Thermal pada Analysis  type kemudian  pilih  kategori analisis  3D  karena  analisis  yang  akan  dilakukan merupakan  analisis  tiga  dimensi.  Pilih  satuan  yang akan  digunakan  yaitu  N,  mm,  t,  s,  C  dan timescale yang digunakan Hours .
2. Kemudian  membuat  geometrik  bata  ringan  dengan menggunakan  fitur line ,  kemudian  memasukkan  data koordinat x sebagai garis dengan sumbu x. Garis pada sumbu  x  dapat  ditranslasikan  menggunakan  fitur sweep menjadi  permukaan  pada  koordinat  x,  y. Kemudian permukaan dapat ditranslasikan menggunakan  fitur sweep ke  arah  z  menjadi  volume (x,y,z).
3. Membuat mesh atau  jaringan  melalui  menu attributes dan  memilih mesh . Mesh yang  akan  dibuat  berupa mesh  volume untuk  beton  dan mesh  line untuk tulangan.  Pilih field utntuk Thermal  element  type . Bentuk elemen yang digunakan tetrahedral dan model interpolasi quadratic dengan  bentuk mesh yang  lebih kompleks sehingga hasil analisis diharapkan mendekati perilaku bata ringan yang sebenarnya.
4. Karakteristik  material  penyusun  dibuat  dengan  menu material  pada attributes. Sifat  material  yang digunakan  adalah isotropic karena  mengasumsikan material memiliki sifat yang sama kesemua arah. Pada isotropic ,  mengisi  data thermal  conductivity untuk bata  ringan, specific  heat  capacity untuk  bata  ringan dan density untuk bata ringan.
5. Tumpuan  dibuat  dengan  menggunakan  menu support pada attributes. Tumpuan  yang  digunakan  yaitu berupa tumpuan sendi dan tumpuan rol.
6. Untuk  pembebanan  dibuat  dengan  mengklik  menu attributes dan  memilih loading .  Pada Loading kemudian memilih Prescribed . Beban yang dimaksud pada  kasus  ini  adalah Thermal  loading yang  akan dipaparkan pada balok. Predescribed temperature atau suhu tinggi pemanasan.
7. Data mesh (jaringan),  geometrik,  material,  tumpuan, dan  pembebanan  dimasukkan  ke  dalam  model  balok beton  bertulang.  Memasukkan  data  dapat  dilakukan dengan  memblok  bata  ringan  kemudian drag seluruh data ke dalam gambar yang dipilih.
8. Mengatur  analisis  pada  bata  ringan  berupa  analisis nonliniear.  Analisis  nonlinear  yang  diatur  adalah durasi  lamanya  beban suhu  bekerja pada permodelan. Adapun  pengaturan  time  domain  yang  pada  LUSAS adalah  dengan  memasukkan  initial  time  step  yaitu interval  waktu  hasil  analisis  dan  total  response  time yaitu  total  waktu  pembakaran.  Sedangkan  max  time steps  or  increment  adalah  banyaknya  tahapan  waktu output dari analisis.
9. Kemudian,  analisis  bata  ringan  dilakukan  dengan mengklik solve  now. Hasil analisis dapat dilihat pada layers  berupa  kontur,  vektor,  perubahan  bentuk, diagram, dan nilai.
Setelah  melakukan  permodelan,  tahapan  selanjutnya adalah  menjalankan  permodelan  atau  running  the analysis. Model yang telah selesai pada tahap permodelan selanjutnya dianalisis  menggunakan  LUSAS Solver  yang juga  dapat  mendeteksi  kesalahan  pada  permodelan sebelum analisis dilakukan dengan menawarkan beberapa pilihan  untuk  perbaikan.  Tahapan  selanjutnya  adalah menjalan  permodelan  adalah  melihat  hasil  analisis  atau viewing  the  result.  Hasil  analisis  dapat  dilihat  pada LUSAS  Modeller,  yang  berupa  nilai  penyebaran  panas dan grafik penyebaran.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis  distribusi  penjalaran  panas  akibat  temperature suhu  tinggi  dilakukan  pada  titik  tengah  bentang  bata ringan,  dengan  posisi  titik  tinjau  adalah  x  pada  10  mm dan y pada 100 mm, yang dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini.

## Gambar 2 Titik Tinjau Analisis
Untuk  perhitungan  pada  titik  kedalaman  yang  sama namun dengan  massa  jenis  atau density 730 kg/m 3 – 840 kg/m 3 dan  dipaparkan  dengan  suhu  30°C  selama  2  jam dapat dilihat pada Tabel 3 di bawah ini.
Tabel 3 Distribusi Temperatur Terpapar Suhu 30°C
Massa
Jenis (Kg/m 3 ) Konduktivitas Termal (W/m 0 K) Kapasitas Kalor Jenis (J/kgK) T ( 0 C) 730,000  0,268 859,932 28.287 750,000  0,280 855,000 28.377 770,000  0,292 850,325 28.461 805,000  0,313 842,702 28.614 840,000  0,334 835,714 28.749
Berdasarkan  dari  hasil  perhitungan  distribusi  temperatur pada  suhu  30 0 C  menggunakan  metode  Wickstrom  pada Tabel  3  dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  tinggi  nilai massa  jenis  atau density dari  bata  ringan  maka  semakin cepat  hantaran  panas  yang  terjadi.  Temperatur  suhu
f y x y x y x w n n n n n n n y x T  ] ) 2 ( [ ) , (    
dengan  nilai terkecil  adalah 28,287 0 C untuk density 730 kg/m 3 , sedangkan nilai terbesarnya adalah sebesar 28,749 0 C  untuk density 840  kg/m 3 .  Untuk  lebih  jelasnya  dapat dilihat pada Gambar 3 di bawah ini.
Gambar 3 Grafik Distribusi Temperatur Paparan Suhu 30 0 C
Berdasarkan  Gambar  3  dapat  dilihat  bahwa  nilai density berbanding  lurus  dengan  besaran  distribusi  penjalaran panas pada material bata ringan. Hal ini dikarenakan oleh nilai thermal  conductivity yang  semakin  tinggi  dari  bata ringan. Distribusi temperatur 30 0 C  dengan meninjau titik yang  sama  tetapi  dengan  variasi  durasi  pemanasan  yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 4.

## Tabel 4 Hubungan Suhu dengan Lama Paparan
Massa  Jenis (Kg/m 3 ) Lama Paparan (Jam) Suhu
( 0 C) 730 0.5 18.872
1 24.058 1.5 26.657 2 28.287 750 0.5 19.000 1 24.170 1.5 26.756 2 28.377 770 0.5 19.120 1
24.274 1.5 26.849
2 28.461
805 0.5 19.338
1 24.464 1.5 27.018
2 28.614 840 0.5 19.532 1 24.633 1.5 27.167 2 28.749
Dari  Tabel  4  di  atas  dapat  diketahui  bahwa  dengan paparan  suhu  yang  sama  yaitu  30 0 C  dan  ditinjau  pada
titik  yang  sama  didapatkan  suhu  terendah  terjadi  pada bata  ringan  dengan density 730  kg/m 3 didapatkan  suhu sebesar  18,872 0 C,  sedangkan  untuk  suhu  tertingggi dengan density 840 kg/m 3 didapatkan suhu sebesar 28,749
0 C.
Gambar 4 Hubungan Suhu dan Lama Paparan
Berdasarkan grafik hubungan distribusi temperatur akibat lama  paparan  panas  pada  suhu  30 0 C  menggunakan metode Wickstrom pada Gambar 4 maka diketahui bahwa semakin  lama  waktu  paparan  dan  semakin  tinggi  nilai density maka  semakin  cepat  perambatan  suhu  pada  bata ringan. Hasil perhitungan menggunakan metode Wickstrom  dengan  meninjau  suhu  dibeberapa  titik  pada bata  ringan  dengan density 730  kg/m 3 –  840  kg/m 3 yang diberikan paparan panas dengan suhu 30 0 C selama 2 jam dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Hubungan Kedalaman Titik Tinjau terhadap

## Suhu
Pada  Gambar  5  dapat  diperoleh  kesimpulan  bahwa semakin  jauh  titik  tinjau  dari  asal  paparan  maka perambatan suhu  yang terjadi  pada titik ditinjau semakin kecil  nilainya,  semakin  rapat  massa  pada  material  bata ringan  maka semakin cepat pula  material  menghantarkan penyebaran panas.
Analisis  distribusi  temperature  menggunakan  program elemen  hingga LUSAS v.19  merupakan  hasil  dari output yang  berbentuk  pola  kontur  distribusi  temperatur  pada penampang  tengah  bata  ringan.  Pola  kontur  ini mempresentasikan distribusi temperatur pada penampang dengan  lebih  detail.  Pola  kontur  bata  ringan  dengan density 730  Kg/m 3 dengan  suhu  30 0 C  yang  dipaparkan pada  1  sisi  selama  2  jam,  sehingga  dapat  diketahui  efek penyerapan  panas  yang  dapat  dilakukan  oleh  bata  ringan terhadap  suhu  panas  yang  dipaparkan  dapat  dilihat  pada Gambar 6.
Gambar 6 Distribusi Temperatur Selama 2 jam
Berdasarkan  Gambar  6  di  atas  dapat  kita  lihat  bahwa dengan  paparan  suhu  sebesar  30 0 C  selama  2  jam  pada bagian  sisi  bata ringan  yang paling dekat dengan  sumber paparan  panas  merupakan  sisi  yang  paling  besar menyerap panas ditandai dengan warna merah kecoklatan yaitu  sebesar  29,486 0 C.  Pola  kontur  penjalaran  panas dapat  dilihat  berdasarkan  perbedaan  warna  hasil analisisnya,  sisi  yang  paling  jauh  dari  sumber  paparan panas berwarna biru tua dengan nilai sebesar 20,050 0 C.
Gambar 7 Distribusi Temperatur dengan Paparan Panas
30 0 C
Berdasarkan hasil analisis program LUSAS V.19 yang dapat  dilihat  pada  Gambar  7  di  atas,  didapatkan  hasil bahwa  hantaran  panas  pada  kedalaman  x  sebesar  10  mm saat waktu awal  yaitu dengan waktu kurang dari  0,2 jam atau 12 menit penjalaran panas mencapai suhu hampir 15 0 C. Kemudian kenaikan suhu seiring bertambahnya waktu paparan  panas  terjadi  lebih  lambat,  pada  waktu  2  jam penjalaran panas mencapai suhu 27,934 0 C. Hal ini dapat disimpulkan  bahwa  bata  ringan  yang  diberikan  paparan panas sebesar 30 0 C selama 2 jam, penjalaran panas yang terjadi pada titik tinjau x sejauh 10 mm dan y sejauh 100 mm belum mencapai 30 0 C.
Grafik  distribusi  temperature  penjalaran  panas  pada bata  ringan  dengan  kedalaman  x  sejauh  10  mm,  20  mm, 30  mm, dan  sejauh  40  mm dengan paparan  suhu  sebesar 30 0 C dapat dilihat pada Gambar 8 di bawah ini.
Gambar 8 Hubungan Kedalaman dengan Suhu pada Paparan Suhu 30 0 C
Berdasarkan  Gambar  8  dapat  diperoleh  bahwa  lama paparan  juga  mempengaruhi  perubahan  suhu  bahkan sampai  kebagian  dalam  dari  bata  ringan  tersebut,  secara keseluruhan  kenaikan  suhu  terjadi  secara  perlahan  dan tidak  ada  kenaikan  suhu  yang  terjadi  secara  signifikan. Berdasarkan  hasil  analisis  menggunakan LUSAS V.19 dapat  diketahui  berapa  persentase  tahanan  panas  pada bata  ringan  tersebut  yang  dapat  dilihat  pada  Tabel  5 berikut.
Tabel 5 Nilai Persentase Tahanan Panas Density (Kg/m 3 ) % Tahanan Panas 730 35,383 750 34,521 770 33,595 805 31,990 840 30,570
Berdasarkan Tabel 5 di atas dapat diambil nilai persentase tahanan panas tertinggi adalah dengan density 730  kg/m 3 sebesar  35,383%,  sedangkan  nilai  persentase  tahanan panas  terendah  adalah  dengan density 840  kg/m 3 sebesar 30,57%  Hal  ini  membuktikan  bahwa  semakin  besar  nilai density pada bata ringan menghasilkan persentase tahanan panas yang semakin kecil.
Perbandingan hasil analisis distribusi temperatur menggunakan  metode  Wickstrom  dan  analisis  LUSAS V.19  pada  bata  ringan  dengan  dilihat  pada  Tabel  6  di bawah ini.

## Tabel 6 Perbandingan Hasil Analisis

## Suhu
Paparan ( 0 C) Lama Paparan (Jam) Suhu pada Titik Tinjau x = 10 mm, y = 100 mm ( 0 C) Metode Wickstrom Analisis LUSAS 30 0.5 18.872 23.920 1 24.058 25.948 1.5 26.657 27.114 2 28.287 27.934 100 0.5 62.908 79.734 1 80.195 86.494 1.5 88.856 90.381 2 94.291 93.114
200 0.5 125.816 159.468 1 160.389 172.989 1.5 177.711 180.763 2 188.582 186.230 300 0.5 188.724 239.202 1 240.584 259.483 1.5 266.567 271.144 2 282.874 279.344 400 0.5 251.632 318.936 1 320.779 345.977 1.5 355.423 361.525 2 377.165 372.459 500 0.5 314.540 398.670 1 400.973 432.472 1.5 444.279 451.907 2 471.456 465.574 600 0.5 377.448 478.404 1 481.168 518.966 1.5 533.134 542.288 2 565.747 558.689 700 0.5 440.356 558.138 1 561.363 605.460 1.5 621.990 632.669 2 660.038 651.804 800 0.5 503.263 637.872 1 641.558 691.955 1.5 710.846 723.051 2 754.329 744.918 900 0.5 566.171 717.606 1 721.752 778.449 1.5 799.702 813.432 2 848.621 838.033 1000 0.5 629.079 797.340 1 801.947 864.944 1.5 888.557 903.813 2 942.912 931.148
Berdasarkan  Tabel  6  dapat  diketahui  bahwa  nilai temperatur  pada  titik  tinjau  (x  =  10  mm,  y  =  100  mm) yang  diperoleh  dari  analisis  program LUSAS V.19  lebih besar daripada hasil perhitungan metode Wickström pada saat  awal  paparan  panas,  sehingga  mengindikasikan bahwa  penjalaran  panas  pada  perhitungan  metode Wickström  lebih  lambat  di  awal  daripada  penjalaran panas  hasil  analisis LUSAS v.19,  akan  tetapi  penjalaran panas  menggunakan  metode  Wickström    menjadi  lebih cepat setelah bertambahnya waktu paparan daripada hasil analisis LUSAS V.19.
Dari hasil perbandingan kedua  metode tersebut diperoleh
persamaan regresi linier yang berguna untuk mendapatkan  hubungan  fungsional  antara  dua  variabel atau lebih yang dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9 Grafik Regresi Linier Suhu 30 0 C
Berdasarkan  Gambar  9  di  atas  diperoleh  persamaan regresi  linier  dari  hasil  analisis LUSAS V.19  dan perhitungan  metode  Wickstrom  pada  suhu  30 0 C  dengan nilai  intersep  ( intercept )  sebesar  15,893  dan  nilai  slop ( slope )  sebesar  0,4224,  sehingga  diperoleh  persamaan regresi liniernya adalah y = 0,4224 x + 15,893.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil analisis ang telah dilakukan .
1. Distribusi  penjalaran  panas  dipengaruhi  oleh  nilai massa jenis, suhu yang dipaparkan, dan lama paparan suhu tersebut.
2. Dengan lama waktu paparan, besaran temperatur suhu yang dipaparkan, serta kedalaman pada sumbu x dan y yang  sama,  diperoleh  bahwa  semakin  besar  nilai massa jenis atau density maka hantaran panas semakin cepat.
3. Distribusi  penjalaran  panas  dipengaruhi  oleh  nilai massa  jenis  semakin  besar  nilai  massa  jenis  atau density  pada  bata  ringan  akan  menghasilkan persentase tahanan panas yang semakin kecil.
4. Hasil perbandingan didapatkan bahwa suhu penjalaran panas  menggunakan  program  LUSAS  V.19  lebih tinggi  di  awal  dibandingkan  dengan  menggunakan metode  Wickstrom,  namun  jika  paparan  dilakukan dalam  waktu  yang  lama  nilai  distribusi  penjalaran panas  menggunakan  metode  Wickstrom  lebih  tinggi dari pada menggunakan program LUSAS V.19.
5. Hingga paparan  suhu sebesar 1.000 0 C dengan  massa jenis atau density 840 kg/m 3 selama 2 jam, penjalaran panas  yang  terjadi  pada  titik  tinjau  dengan  metode Wickström  adalah  942,912 0 C  dan  program LUSAS V.19  adalah  931,148 0 C.  Hal  ini  menunjukkan keakuratan  dari  kedua  metode  ini  adalah  sebesar 98,752 %.
6. Persamaan  regresi  linier  dengan  suhu  30 0 C,  100 0 C, 200 0 C, 300 0 C, 400 0 C, 500 0 C, 600 0 C, 700 0 C, 800 0 C,  900 0 C,  dan  1.000 0 C  diperoleh  nilai  slop  ( slope ) yang hampir mendekati yaitu 0,4225.
y = 0.4224x + 15.893 23 24 25 26 27 28 29 0 10 20 30 An al is is L USAS Metode Wickstrom

## DAFTAR PUSTAKA
[1] H.  Taufik,  A.  Kurniawandy,  and  D.  Arita, “Tinjauan Kuat Tekan Bata Ringan Menggunakan Bahan  Tambah  Foaming  Foaming  Agent,” J.
Saintis , vol. 17, no. 1, pp. 52–62, 2017.
[2] J.  Rilatupa,  “Aspek  kenyamanan  termal  pada pengkondisian ruang dalam,” J. Sains dan Teknol. EMAS , vol. 18, no. 3, pp. 191–198, 2008.
[3] E. I. Santoso, “Kenyamanan Termal Indoor pada Bangunan  di  Daerah  Beriklim  Tropis  Lembab,”
Indones. Green Technol. J. , vol. 1, no. 1, pp. 13– 19, 2012.
[4] L.  Handayani  and  M.  Adri,  “Penerapan  JST (Backpropagation)  untuk  Prediksi  Curah  Hujan (Studi  Kasus:  Kota  Pekanbaru),”  in Seminar Nasional  Teknologi  Informasi  Komunikasi  dan Industri , 2015.
[5] U.  Wickström,  “A  Very  Simple  Method  for Estimating Temperature in Fire Exposed Concrete Structures.  Swedish  National  Testing  Institute,”
SP Rep. , 1987.
[6] R.  Dearni  and  R.  Suryanita,  “Analisis  Sifat Mekanik  Bata  Ringan  Cellular  Lightweight Concrete  Menggunakan  Program  LUSAS  V17,”
Sainstek  (e-Journal) ,  vol.  7,  no.  2,  pp.  72–79,
2019.
[7] R. Suryanita, Y. Firzal, H. Maizir, I. Mustafa, and M.  F.  Bin  Arshad,  “Experimental  Study  on Performance  of  Cellular  Lightweight  Concrete due  to  Exposure  High  Temperature,” Int.  J. GEOMATE , vol. 21, no. 83, pp. 12–14, 2021.
[8] A.  O.  Mydin,  H.  Awang,  and  A.  F.  Roslan, “Determination  of  lightweight  foamed  concrete thermal  properties  integrating  various  additives,” Elixir Cem. Con. Com. , vol. 48, no. January 2012, pp. 9286–9291, 2012.
[9] U.  Wickström, A  Very  Simple  Method  for
Estimating Temperature in Fire Exposed Concrete  Structures ,  New  Techno.  Swedish:
Swedish National Testing Institute, 1987.
[10] R.  Suryanita,  W.  Rahmadhan,  and  A.  Kamaldi, “Pemodelan  Perilaku  Tegangan  dan  Regangan Beton  pada  Suhu  Tinggi  dengan  Software LUSAS,” MEDIA  Komun.  Tek.  SIPIL ,  vol.  25, no. 1, pp. 115–122.
[11] LUSAS,  “LUSAS,  Infrastructure  Analysis  and Design  Software  (Lisensi  Universitas  Riau).”
2018.