Daragantina Nursani

Introduction

Nama : Daragantina Nursani

NPM  : 1806244370

Program studi Teknik Mesin Universitas Indonesia

Peminatan  : Konversi Energi

Mata kuliah komputasi numerik

Dosen: Dr. Ahmad Indra

Mata Kuliah Komputasi teknik bertujuan untuk memahami konsep penyelesaian algoritma secara matematis dengan menggunakan software komputer sebagai alat bantu dalam menyelesaikan masalah. Selain bertujuan untuk memahami penyelesaian algoritma matematis dengan komputer, diharapkan mahasiswa juga dapat memahami hal-hal positif lainnya untuk dapat menjadi pribadi yang lebih baik. Dengan belajar, diharapkan mahasiswa dapat memanage dirinya misalnya mengatasi rasa malas, merubah pola pikir menjadi lebih positif dan dapat menginstropeksi diri menjadi manusia yang lebih berakal dan berfikir lebih baik, seperti yang disyaratkan dalam mata kuliah ini yaitu berakal. Berakal berarti selalu mengingat Tuhan dan segala penciptaanNya.

Tugas dan Quiz

PR 1. Review Pertemuan Pertama [1]

PR 2. Tugas Pemodelan Analisa Rumah Panggung [2]

PR 3. Tugas Analisa Biaya Pembuatan Rumah [3]

PR 4. Mempelajari software SAP 2000 [4]

Quiz (Analisa BEP usaha Rumah/Kamar Sewa) [5]

PR 5. Analisa Atap Rumah dengan Menggunakan software Frame3DD [6]

PR 6. Analisa Struktur (kolom dan balok) rumah dengan menggunakan software frame3DD [7]

PR 7. Analisis Beam dengan Menggunakan Software frame3DD [8]

PR 8. Analisa Momen Inersia dengan EES [9] [10]

Tugas UTS. Menghitung Momen Inersia pada Beam H dengan EES [11]

PR 9. Analisa Beban Angin pada bangunan bertingkat dengan Menggunakan Software CFDSOF [12]

PR 10. Analisa Sebaran Suhu pada plat (2D) dengan EES [13]

Progress Tugas Besar (6 Mei 2019) [14]

Upload video belajar komtek

Resume Pertemuan Pertama (4 Februari 2019)

Komputasi teknik merupakan mata kuliah wajib untuk mahasiswa pascasarjana departemen teknik mesin. Mata kuliah ini membahas mengenai konsep penyelesaian algoritma secara matematis dengan menggunakan komputer sebagai alat bantu dalam menyelesaikan masalah yang tidak dapat didefinisikan/tidak terhingga/infinite. Yang dipelajari lebih menekankan kepada konsep penyelesaian masalah dengan menggunakan software, bukan mempelajari software yang sudah ada. Karena mahasiswa diharapkan dapat memahami masalah, dan memahami dengan software apa permasalahan tersebut dapat diselesaikan dengan baik. Selain bertujuan untuk memahami penyelesaian algoritma matematis dengan komputer, diharapkan mahasiswa juga dapat memahami hal-hal positif lainnya untuk dapat menjadi pribadi yang lebih baik. Dengan belajar, diharapkan mahasiswa dapat memanage dirinya misalnya mengatasi rasa malas, merubah pola pikir menjadi lebih positif dan dapat menginstropeksi diri menjadi manusia yang lebih berakal dan berfikir lebih baik, seperti yang disyaratkan dalam mata kuliah ini yaitu berakal.

Berakal berarti mampu berfikir mana yang baik dan mana yang tidak baik atau mana yang benar dan yang tidak benar ataupun memikirkan bagaimana menyelesaikan suatu masalah. Misal, sebuah persamaan matematis: (x^2-1)/(x-1) untuk x = 1. Jika dihitung dengan memasukkan x = 1 maka hasilnya tidak dapat didefinisikan, karena sesuatu dibagi dengan 0 adalah tak terhingga, sehingga perlu diselesaikan dengan menggunakan algoritma limit, sebagai berikut:

lim┬(x→1)⁡〖(x^2-1)/(x-1)〗= lim┬(x→1)⁡〖((x -1)(x +1))/(x-1)〗= 2

Dari contoh kasus diatas, persamaan matematis yang tidak bisa diselesaikan atau tidak bisa didefinisikan hasilnya (infinite) menjadi terdefinisi atau terselesaikan.

Resume Pertemuan Kedua (11 Februari 2019)

• Orang yang berakal: yang selalu ingat dengan Tuhannya dan mengingat akan penciptaanNya. Tuhan memiliki kekuasaan atas infinite (tak hingga). Infinite dapat berupa sesuatu yang besar maupun yang kecil. • Yang dapat dipelajari manusia adalah sesuatu yang finite, dan dipecahkan dengan menggunakan akal. Manusia yang memiliki akal adalah yang beragama. • Persepsi: Manusia, hewan, memiliki persepsi, benda mati tidak memiliki persepsi • Komputasi teknik, bukan mata kuliah yang mempelajari sotfware. Namun mempelajari bagaimana memecahkan masalah dengan pemodelan. Misal, jika membuat jembatan kokoh atau tidak, maka dibuat gambar jembatan dan dibuat pemodelan secara matematis dan dipecahkan dengan numerik. • Model: Sebuah penyederhanaan (simplipikasi) dari sebuah sistem yang rumit. • Dengan mempelajari mechanical, mudah-mudahan mahasiswa dapat berlatih menggunakan akal sehingga dapat terjaga dari pikiran-pikiran yang melampaui batas (infinite) • Tantangan desain: menghasilkan desain yang terintegrasi (tidak mudah failed)/kuat, tahan lama dan ekonomis, serta sesuai standar (ASMI) • Komputasi teknik: kombinasi brainware, software dan hardware. Jika pemikiran awal atau analisis awal salah tidak akan dapat menyelesaikan permasalahan. • Hasil-hasil tesis dan desertasi yang ada adalah hipotesis. Yang sudah pasti terbukti adalah kitab suci. • Komputasi teknik dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah yang prediksi ataupun masalah yang sudah ada saat ini. Atau untuk mempelajari konsep-konsep yang belum dilakukan secara eksperimen, agar tahu seperti apa desain yang akan dibuat. • Semakin sederhana sebuah pemodelan semakin baik, agar mempermudah mempelajari behavior desain/benda yang dibuat pemodelan (misal sebuah boiler). • Pada saat melakukan simulasi harus dibuat asumsi-asumsi yang jelas dan benar jangan hanya sekedar persepsi. Jika software yang sama digunakan dengan asumsi yang berbeda akan menghasilkan hasil yang berbeda tergantung dengan brainware.

Resume Pertemuan Ketiga (18 Februari 2019)

Prosedur penyelesaian masalah dengan komputasi teknik:

Analisa masalah -> pemodelan -> simulasi -> hasil -> Verifikasi dan validasi -> Report

Analisa masalah adalah langkah-langkah dalam menemukan solusi. Pemodelan dilakukan untuk permasalahan yang tidak terstruktur atau yang rule of time nya tidak sesuai dengan standar, sedangkan yang masalah terstruktur sesuai dengan standar (ASME). Pemodelan adalah penyederhanaan suatu masalah yang rumit menjadi lebih sederhana yaitu berbentuk berupa model matematis yang sederhana yang dapat diselesaikan dengan komputer. Dari hasil pemodelan disimulasikan dengan komputer menggunakan software komputer, misal menggunakan EES. Hasil dari simulasi berupa informasi kemudian diverifikasi dan divalidasi.

Verifikasi: Menguji atau mengecek apakah model persamaan/prosedur yang sudah dibuat sudah benar? Sesuai dengan teori. Validasi: Mengecek apakah kita memecahkan persamaan yang benar (persamaan yang dibuat mendekati kenyataan/aktual). Dalam kasus pondasi rumah panggung: verifikasi mengecek apakah persamaan yang digunakan sudah sesuai dengan teori dan dapat menyelesaikan permasalahan. Sedangkan validasi apakah hasil simulasi sesuai dengan kenyataan yaitu dapat dilakukan pembanding dengan melakukan eksperimen, kemudian dicek apakah mendekati actual, jika mendekati berarti simulasi yang dilakukan valid. JIka sudah valid maka dibuat laporan, jika belum valid maka dilakukan analisa masalah kembali.

Pancasila sila ke-4 Kerakyatan yang dipimpin oleh hikmah kebijaksanaan permusyawaratan dan perwakilan. Hubungan dari Pancasila sila ke-4 dalam mempelajari mata kuliah komputasi teknik adalah sama-sama mencari hikmah. Dalam komputasi teknik, tahapan mendapatkan hikmah adalah sebagai berikut:

Data -> Informasi -> Pengetahuan -> Ilmu -> Hikmah

Hikmah adalah reverensi mata kuliah komputasi teknik yang palaing dasar yaitu Kitab Suci yang merupakan kumpulan dari hikmah. Dalam memperoleh hikmah dalam mata kuliah komputasi teknik, harus memiliki data yang akurat dan menghasilkan informasi yang akurat untuk mendapatkan pengetahuan dan Ilmu untuk mendapatkan hikmah. Hikmah itu sudah ada di dalam kitab suci, dan perlu dipelajari dengan ilmu dengan mendalam.

Yang merasakan perubahan adalah diri kita sendiri, perubahan itu yang harus selalu dievaluasi, yaitu perubahan peningkatan keterampilan memahami konsep dan peningkatan kesungguhan untuk belajar sehingga perlu banyak studi literatur.

Quiz Pertemuan Keempat (26 Februari 2019)

Soal

Buat sebuah model komputasi untuk membuat bangunan yang akan digunakan untuk usaha “service” layanan penyewaan rumah/kamar. Jalankan simulasi terhadap model tersebut untuk memutuskan kelayakan usaha tersebut (teknis dan ekonomis)

Asumsi

Diasumsikan kita sudah memiliki lahan untuk pembangunan kamar/rumah sewa dengan luas 100 m2, sehingga biaya investasi/pembelian lahan tidak diperhitungkan. Jika dari lahan 100m2 berbentuk pesegi dengan lebar 10 m dan panjang 10 m. Diasumsikan pemilik memiliki modal cash sehingga tidak ada bunga bank. Diasumsikan penggunaan lahan ini hanya untuk 10 tahun.

Jawaban 1. Untuk rumah sewa dalam bentuk dibuat lahan kosong untuk parkiran dan taman sebesar 6 x 4 m = 24 m2, sehingga rumah yang dibuat sebesar 76 m2, yang terdiri dari 3 ruang kamar seluas 3 x 10 m2 = 30m2, dengan kamar mandi 2 buah seluas 2 x 3 m2 = 6 m2 dan sisanya adalah dapur, ruang keluarga dan ruang kamar. Biaya yang dikeluarkan untuk pembangunan rumah ini adalah sebesar Rp. 100.000.000. Harga sewa rumah pasaran diwilayah tersebut adalah Rp 20.000.000 pertahun. Untuk rumah sewa tidak ada biaya perawatan dan operasional untuk pemilik karena semua sudah ditanggung oleh penyewa. 2. Untuk sewa kamar, dibuat parkiran dan ruang jemur sebesar 2,5 x 10 m = 25 m2, sehingga masih ada lahan 75 m2 untuk bangunan, jika dibentuk ruang kosong untuk lewat sebesar 2 x 7,5 m = 15 m2, maka sisa kamr menjadi 60m2. Kamar dibuat dengan 4 x 2,5 = 10 m2 dan bisa dibuat 6 kamar. Biaya pembuatan kamar kos sebesar Rp 100.000.000 dengan tambahan biaya furniture sebesar Rp 5.000.000 perkamar atau sebesar Rp 30.000.000,-. Biaya sewa sebesar Rp 2.000.000 per bulan/kamar dengan biaya operasional sebagai berikut: 1) biaya listrik sebesar Rp 200.000/bulan/kamar, 2) biaya kebersihan dan keamanan Rp 100.000/bulan/kamar, 3) biaya perawatan Rp 2.500.000/tahun.

Perhitungan

BEP Pembuatan Rumah Sewa Biaya Pembangunan Rp 100.000.000,- Biaya sewa = Rp 20.000.000,-/tahun BEP = Biaya pembangunan/biaya sewa Rp 100.000.000/Rp 20.000.000/tahun = 5 tahun

BEP pembuatan kamar sewa Biaya Tetap (pertahun) = (Biaya Pembangunan+biaya furniture)/umur pakai (Rp 100.000.000 + Rp 30.000.000 )/10 tahun = Rp 13.000.000,-/tahun Biaya Operasional = (Biaya listrik x jumlah kamar x 12 bulan) + (Biaya keamanan dan kebersihan x jumlah kamar x 12 bulan) + biaya pemeliharaan = (Rp 200.000 x 6 x 12) + (Rp 100.000 x 6 x 12) +2.500.000 = Rp 24.100.000 /Tahun Biaya Sewa pertahun = Biaya sewa x jumlah kamar x 12 bulan = Rp 2.000.000 x 6 x 12 = Rp 144.000.000 / tahun BEP = Biaya sewa/(biaya tetap+biaya tidak tetap) = Rp 144.000.000/(13.000.000+24.100.000) = 3,881 tahun

Kesimpulan lebih menguntungkan investasi pembuatan kamar sewa

Bahasa Pemograman dengan EES "Analisa Break Even Point Pembuatan Rumah sewa" "Biaya pembuatan rumah sewa = BP" "Biaya sewa pertahun= BS" "Nilai kembali modal (break even point/BEP) dalam tahun)= BEPr"

BP=100000000 BS=20000000 BEPr=BP/BS

"Analisa Break Even point untuk Pmebuatan Kamar kostan" "Biaya pembuatan kamar Sewa untuk 6 kamar = BPS" "Biaya furniture untuk 6 kamar = BF" "Jumlah kamar yang dibangun = J" "umur ekonomis = 10 tahun" "Biaya Operasional kamr sewa perbulan= BO" "Biaya keamanan dan kebersihan perbulan= BK" "Biaya pemeliharaan pertahun= BM" "Biaya sewa kamar perbulan= BSk" "BEP untuk pembangunan kamar sewa= BEPk dalam tahun" "Biaya Sewa Pertahun=BST" "biaya tetap= BT" "biaya tidak tetap= BTT (pertahun)"

BPS= 100000000 BF=30000000 J=6 BO=200000 BK=100000 BM=2500000 BSk=2000000 BT=(BPS+BF)/10 BTT=(BO*J*12)+(BK*J*12)+BM BST=BSk*6*12 BEPk=BST/(BT+BTT)

Resume Pertemuan Kelima (4 Maret 2019)

Tugas besar untuk mengaplikasikan komputasi teknik:

Analisis sebuah bangunan, minimal tingginya memerlukan perhitungan teknik seperti penambahan beban angin sehingga diminta bangunan tinggi. Bangunan semakin tinggi maka beban yang ditanggung semakin tinggi, sehingga perlu terintegrasi dengan baik. Bangunan digunakan untuk rumah sewa/kost. Dianalisa system energy, tekanan, regangan dan lain sebagainya. Aplikasikan system-sistem teknik mesin pada bangunan. Contoh berapa daya pompa yang diperlukan, system pendingin ruangan dan lain sebagainya.

Desain yang dibuat harus memungkinkan untuk diaplikasikan. Anggap yang akan disimulasikan adalah bangunan yang kita miliki sendiri, yaitu: biaya murah, tahan lama, dan menguntungkan secara ekonomi dan mendapat keberkahan.

Dalam matematika terdapat teorema yang dihasilkan dari aksioma. Konsep yang mendasar dalam menganalisa sebuah objek secara fisik yaitu solid, struktur, fluida, dll. Software yang berkembang saat ini adalah: ansys, cosmos, dll. Analisa dilakukan dengan asumsi system secara kontinu dan kemudian dilakukan pemodelan secara matematis, missal persamaan navier-stoke, untuk menganalisa pergerakan fluida yang didasari hukum kekekalan momentum dan massa.

Dalam mempelajari sebuah software, yang harus dilakukan adalah pelajari apa yang bisa dilakukan dengan software tersebut, parameter apa yang harus diinput atau yang diperlukan dan analisa apasaja yang dapat dilakukan oleh software tersebut. Ketika sudah mempelajari software tersebut, pasti terdapat beberapa pertanyaan untuk penggunaan software tersebut. Misal: bagaimana jika menganalisa contoh objek lainnya dengan software tersebut, atau bagaimana jika ada parameter lainnya yang perlu diperhitungkan untuk menganalisa objek, apakah software tersebut dapat menganalisanya atau memerlukan software lainnya.

Resume Petemuan Keenam (11 Maret 2019)

Materi yang disampaikan berupa pembahasan hasil Analisa atap rumah dengan menggunakan software Frame3DD. Dari hasil mempelajari software didapatkan hasil pembelajaran sebagai berikut:

1. Harus lebih teliti. Teliti melihat permasalahan yang menyebabkan program tidak berjalan dengan baik

2. Harus lebih sabar dan pantang menyerah. Kesalahan mungkin saja terjadi sehingga menyebabkan error, perlu kesabaran untuk mencoba lagi hingga bisa mengerjakan dengan baik

3. Harus lebih banyak meluangkan waktu untuk belajar. Belajar tidak hanya focus pada yang diperintahkan tapi harus lebih kreatif.

Tugas minggu depan adalah menganalisa beam dengan menggunakan software Frame3DD.

Resume Pertemuan Ketujuh (18 Maret 2019)

Pengertian kinematik --> bagaimana gerak dapat terjadi tanpa memperdulikan penyebab terjadinya gerak tersebut. Contoh kinematika adalah penghitungan kecepatan jatuh sebuah benda tanpa memperhitungkan perlambatan yang disebabkan oleh tekanan udara.

Pengertian dinamika --> bagaimana sesuatu dapat bergerak dengan menganalisis seluruh penyebab yang menyebabkan terjadinya gerak tersebut. Contoh dinamika adalah penghitungan jatuh sebuah benda yang memperhatikan perlambatan yang disebabkan oleh tekanan udara.

Pengertian konsep

Konsep merupakan ide untuk menyelesaikan sebuah masalah. Untuk menyelesaikan masalah, dibuat konsep atau ide dan kemudian dibuat sebuah model permasalahan. Dalam konsep menyelesaikan masalah keteknikan, model yang dibuat nantinya adalah model matematika. Karena yang membuat sebuah konsep adalah manusia, maka selalu terjadi perubahan atau dinamika yang disebabkan oleh berbagai kondisi.

Tugas berikutnya:

A. Menganalisa balok dengan frame3DD, Jika ada suatu ruangan yang memiliki lebar yang cukup panjang dan tidak memungkinkan untuk menambahkan kolom bagaimana struktur balok tersebut

B. Review konsep dinamik dan aplikasinya.

Tugas 2 minggu kedepan: Analisis dinamis pada bangunan yang didesain.

Resume Pertemuan Kedelapan (25 Maret 2019)

Ujian Tengah Semester:

Pertanyaan yang diajukan adalah mengenai:

1. Tujuan mempelajari komputasi teknik

2. Apa yang sudah didapatkan dengan belajar komputasi teknik

3. Apakah yang sudah dikerjakan dapat diaplikasikan

4. Apakah dengan mempelajari komputasi teknik dapat meningkatkan kapsitas diri baik keilmuan maupun kepribadian

5. Berapa nilai yang disarankan

6. Teman yang lebih baik

Tugas yang diberikan: Analisa momen inersia pada balok

Resume Pertemuan Kesembilan (1 April 2019)

Presentasi mengenai tugas yang diberikan pada saat UTS

Mendownload CFDsoft

Tugas yang dikumpulkan besok (tgl 2 April 2019)

Menghitung momen inersia pada beam H menggunakan EES, dikumpulkan dalam bentuk HardCopy

Resume Pertemuan Kesepuluh (8 April 2019)

Continuum mechanics modeling merupakan karakteristik material. Coba buka youtube, apakah ada hubungannya dengan continousness of quantum mechanics?

Karakteristik material: Properties, suhu/temperatur, konduktifitas panas, dll.

Hasil simulasi tidak akan sama persis dengan aktual, sehingga perlu adanya validasi. Misal, pada simulasi aliran fluida, diasumsikan medan aliran yang ada bersifat kontinue. Namun secara aktual tidak kontinue, sehingga perlu validasi.

Kalor energi adalah perubahan gradien temperatur. Gradien merupakan sebuah slope, semakin curam maka semakin deras aliran kalornya atau semakin tinggi nilainya. Dan energinya adalah jalu perubahan gradien temperatur

Tugas berikutnya:

1. Sebuah plat berbentuk kotak dengan sisi kiri dan atas suhu 100 derajat celcius, dan pada bagian bawah memiliki suhu 0 derajat celsius. Bagaimana distribusi suhu pada plat tersebut bila diasumsikan tidak ada panas yang keluar ataupun masuk (adiabatis) dengan menggunakan EES.

2. Pelajari metode diskritisasi C:\EES32\USERLIB\EXAMPLES\2-D Conduction.EES

Bentuknya disesuaikan tugas bangunan sebelumnya. Pelajari metode diskritisasi dari kontinue menjadi diskrit. Hasil running: windows -> plot windows.

Resume Pertemuan Kesebelas (15 April 2019)

Mengerjakan tugas besar MK. Komputasi Teknik dengan tema: Aplikasi Komputasi Teknik dalam Desain dan Analisis "Zero Energy Building (ZEB)" Kasus Apartemen/kamar sewa. Misalnya bangunannya didekat dengan sungai. Energi dari sungai bisa digunakan untuk keperluan di listrik. Atau dapat menggunakan aliran udara atau pemanfaatan energi matahari. Selain itu dilalukan analisa pengelolaan air, limbah air untuk kepentingan digunakan kembali (water recycle).

Dibuat dalam 2 aspek: teknis dan ekonomi

Aspek ekomoni -> tidak hanya menguntungkan bagi investor tapi harus menguntungkan bagi pengguna dan lingkungan -> tidak hanya margin, tapi perlu diperhitungkan value

Aspek Teknis -> efisien dan realiable

Semua aspek secara keseluruhan harus terukur atau kuantitatif.

Minggu depan sudah masuk ke laboratorium untuk presentasi progress untuk tugas besar. Pelajari konsep zero energy building/green building --> pelajari analisa

Bisa memilih topik untuk tugas utama:

1. Desain dan Analisa struktur

2. Analisa energy

Dibuat kelompok, masing-masing 2 orang perkelompok, atau 3 orang per kelompok, Satu orang mengerjakan struktur dan satu lagi mengerjakan bagian energy. Namun tugas dikerjakan masing-masing dan penilaian masing-masing.

Gunakan software EES untuk keseluruhan analisa, baik energy ataupun untuk analisa struktur bangunan.

Komputasi teknik: Pemodelan berbasis komputer.

Terdapat 2 jenis Software: Semi manual seperti EES yang harus memasukkan persamaan-persamaan terlebih dahulu, dan yang langsung jadi: hanya tinggal masukin data input langsung keluar hasilnya.

Sinopsis Tugas Akhir (1)

Tugas akhir MK. Komputasi Numerik berupa analisa bangunan bertingkat untuk sewa kamar atau apartemen. Tugas akhir ini dibuat dalam kelompok sebanyak 4 orang perkelompok. Kelompok yang sudah dibentuk terdiri dari: 1. M. Ismail Bagus 2. Desy Kurniasari 3. Daragantina Nursani 4. Dwiki Prasetyo

Bangunan yang akan didesain berupa kamar sewa dengan tinggi 3 lantai dengan masing-masing lantai terdiri dari 10 kamar. Bangunan ini direncanakan ditempatkan di daerah perkotaan dengan konsep zero energy building (ZEB). Bangunan 3 lantai dipilih dengan pertimbangan lebih efisien dari segi penggunaan energy dan cost pengadaan lift. Diasumsikan bahwa bangunan 3 lantai tidak memerlukan lift untuk mobilitas. untuk bangunan lebih dari 3 lantai tidak memungkinkan membawa barang tanpa bantuan lift.

Pembagian tugas dalam kelompok adalah masing-masing anggota kelompok menganalisa bagiannya masing-masing. Bagian yang dianalisa adalah sebagai berikut:

1. Analisa struktur bangunan: berupa analisa kekuatan material/bangunan dalam menahan beban, beban yang diberikan berupa beban bangunan itu sendiri, beban hidup, beban angin serta analisa goncangan.

2. Analisa konsep zero energy building, berupa efisiensi suplay energi baik energi listrik secara mandiri, ataupun pengurangan kebutuhan/ketergantungan listrik ke PLN. Untuk mengurangi beban PLN tersebut, dibangun PV dan sistem energy storage.

3. Analisa penenuhan kebutuhan gas dan air. Untuk memenuhi kebutuhan gas, dapat dibangun teknologi biogas yang hemat biaya dan mendukung zero energy building. Sedangkan untuk memenuhi kebutuhan air, dibuat penanganan limbah air untuk recycle.

4. Analisa biaya pembangunan dan operasional, berupa pertimbangan pemilihan material, penentuan harga sewa, perhitungan biaya operasional, dll.

Resume Pertemuan ketigabelas (29 April 2019)

Presentasi progress individu

Buat halaman di wiki baru dengan judul : topik-nama anda. link halaman wiki ini dari halaman wiki anda. Nyatakan % progress anda di halaman wiki tersebut.

Hasil akhir dari matakuliah Komputasi teknik, harus ada perubahan dalam:

1. memahami konsep-konsep komputasi teknik dan mampu mengaplikasikannya dalam masalah

2. lebih mengenal diri sendiri.

Desain_Kost_dengan_Teknologi_Zero_Energy_Building_-_Daragantina_Nursani

Progress Tugas Besar (6 Mei 2019)

Judul Tugas besar: DESAIN KRI TIPE LANDING PLATFORM DOCK (LPD) SEBAGAI KAPAL MARKAS BERBASIS HYBRID

Tugas dalam kelompok: Menganalisa HVAC pada KRI tipe Landing Platform Dock (LPD) Sebagai Kapal Markas Berbasis Hybrid

Heating, ventilasi dan AC (HVAC) adalah teknologi untuk menciptakan kenyamanan pada ruangan dan kendaraan. Tujuannya adalah untuk memberikan kenyamanan termal dan kualitas udara dalam ruangan yang dapat diterima (oleh penghuni ruangan). HVAC adalah bagian penting dari struktur perumahan seperti rumah keluarga, bangunan apartemen, hotel berikut fasilitasnya, gedung industri dan perkantoran menengah hingga besar seperti gedung pencakar langit dan rumah sakit, dan lingkungan laut, di mana kondisi bangunan yang aman dan sehat diatur dengan memperhatikan suhu dan kelembaban, menggunakan udara segar dari luar.

Sistem pengkondisian udara pada kapal berfungsi untuk:

1. Menjaga crew/penghuni kapal tetap sehat secara fisik maupun mental

2. Menyediakan temperatur lingkungan yang sesuai dengan kriteria kerja peralatan(equipment)

3. Menyediakan temperatur lingkungan yg sesuai untuk menjaga barang berbahaya seperti amunisi pada kapal Naval

4. Menjaga (mengawetkan) produk-produk yang mudah busuk untuk kebutuhan Store,supplies dan cargo.

5. Mencegah kontaminasi dari bahan beracun (noxious) dan mudah meledak

HVAC adalah singkatan dari Heating Ventilation dan Air-Conditioning, yang umumnya terkait dengan pemanasan dan pendinginan sebuah bangunan, industry ataupun lainnya. HVAC adalah sistem yang melakukan tiga fungsi utama dengan tiga saluran terpisah yaitu pemanasan, pendinginan dan ventilasi udara.

1. Heating merupakan proses pengaturan udara untuk menciptakan udara panas, Sistem ini banyak digunakan di daerah-daerah yang beriklim dingin, yang sepanjang musim didominasi dengan suhu yang dingin. Tersusun oleh beberapa bagian penting antara lain : boiler, furnace, heat pump, radiator dan hydronic. Furnace berfungsi sebagai sumber panas yang ditransfer ke fluida kerja air bernama hydronic di boiler. Hydronic tersirkulasi berkat kerja dari heat pump yang selanjutnya setelah dari boiler, hydronic menuju ke radiator untuk memindahkan panas yang dikandung ke udara yang tersirkulasi. Udara inilah yang digunakan untuk memanaskan ruangan

2. Ventilating merupakan proses untuk mensirkulasikan udara dari dalam suatu ruangan dengan udara luar yang bertujuan untuk membuang bahan kontaminan seperti debu, kelembaban, bau-bauan yang tidak sedap, karbondioksida, panas, bakteri di udara. Ventilasi merupakan salah satu penerapan teori mekanika fluida didalamnya terdapat tiga metode yaitu :

a. Paksa (Forced) yaitu ventilasi udara dengan bantuan alat mekanis seperti supply fan dan exhaust fan.

b. Alami (Natural) yang merupakan ventilasi yang terjadi secara alami tanpa bantuan alat mekanis seperti pertukaran udara melalui jendela atau pintu.

c. Kombinasi (Combination) adalah gabungan antara paksa dan alami.

3. Air Conditioning adalah proses pengkondisian udara secara bersamaan mengkontrol beberapa parameter antara lain temperatur, kelembaban relatif, kebersihan udara dan distribusi kebutuhan udaranya untuk mencapai standard kebutuhan tertentu.

Beberapa instrument-instrument dari HVAC diantaranya:

a. Chiller merupakan mesin refrigerasi yang berfungsi untuk menghilangkan panas cairan pada sisi evaporator-nya yang selanjutnya akan didistribusikan pada mesin penukar kalor FCU (Fan Control Unit) /AHU (Air Handling Unit)

b. FCU merupakan perangkat sederhana yang terdiri dari kumparan (coil) dan kipas. FCU digunakan untuk mengontrol suhu dalam ruangan yang dikendalikan oleh on/off switch atau thermostat. Karena kesederhanaannya itulah, FCU lebih ekonomis bila dibandingkan dengan AHU.

c. AHU merupakan alat yang digunakan untuk pengkondisian udara dan sirkulasi udara sebagai bagian dari sistem HVAC. AHU biasanya berupa unit berisi blower, elemen pemanas atau pendingin, filter, peredam suara.

d. Cooling Tower, merupakan suatu peralatan yanag digunakan untuk menurunkan suhu air dengan cara mengekstrasi panas dari air dan mengemisikannya ke atmosfir. Cooling Tower menggunakan proses penguapan, dimana sebagaian air diuapkan ke aliran udara yang bergerak dan kemudian dibuang ke atmosfir.

Perhitungan Beban Panas HVAC dan Sistem Refrigator

Sumber beban panas yang diderita ruangan berasal dari :

a) Beban panas akibat Transmisi (rambatan) melewati dinding, plafon dan juga lantai ruangan (Qtransmission =QTr)

b) Beban panas dari panas penghuni ruangan (QPerson = QP)

c) Beban panas dari panas rambatan dari jendela (QWindow = QW)

d) Beban panas dari penggunaan lampu penerangan (QLamp=QL)

e) Beban panas dari peralatan yang digunakan dalam ruangan (Qmachine=Qm)

Sehingga total beban panas yang ditanggung oleh mesin pendingin (QT) :

QTotal = QTr + QP + QW + QL + Qm

Progress Tugas Besar II (13 Mei 2019)

Pemilihan teknologi HVAC

Ada 3 faktor yang harus diperhatikan dalam memilih AC yaitu:

• Daya pendinginan AC (BTU/h – British Thermal Unit per hour), Satuan dari pendinginan AC adalah BTU/h ( British Thermal Unit per hour)

• Daya listrik (watt),

• Daya Kompresor AC (PK atau HP atau daya kuda). Istilah PK atau HP atau daya kuda (Paard Kracht/Daya Kuda/Horse Power (HP) pada AC sebenarnya merupakan satuan daya pada kompresor AC bukan daya pendingin AC. Untuk daya pendingin AC satuannya BTU/hr.

Peralatan utama sistem AC central dengan sistem pendingin air (water system) antara lain:

• Chiller

   Chiller merupkan mesin refrigerasi yang berfungsi untuk mendinginkan air pada sisi evaporatornya. Air dingin yang dihasilkan selanjutnya didistribusikan ke mesin penukar kalor ( AHU, FCU / Fan Coil Unit). Menurut jenis compressornya, chiller  ada 3 jenis: Reciprocating, Screw,  Centrifugal. Dan berdasar cara pendinginan condensornya, chiller ada 2 macam, yaitu: air cooler (pendinginan oleh angin), dan water cooler (pendinginannya oleh air).

• AHU dan FCU.

Adalah suatu mesin penukar kalor, dimana udara panas dari ruangan dihembuskan melewati coil pendingin didalam AHU sehingga menjadi udara dingin yang selanjutnya didistribusikan ke ruangan.

• Cooling Tower (khusus untuk chiller jenis Water Cooler ).

Adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mendinginkan air yang dipakai pendinginan condenssor chiller dengan cara melewat air panas pada filamen didalam cooling tower yang dihembus oleh udara sekitar dengan blower yang suhunya lebih rendah.

• Pompa Sirkulasi

Ada dua jenis pompa sirkulasi, yaitu :

a. Pompa sirkulasi air dingin ( Chilled Water Pump ). berfungsi mensirkulasikan air dingin dari Chiller ke Koil pendingin AHU / FCU

b. Pompa Sirkulasi air pendingin ( Condenser Water Pump). Pompa ini hanya untuk Chiller jenis Water Cooled dan berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin dari kondensor Chiller ke Tower dan seterusnya

Hasil Perhitungan

a. Menentukan kapasitas volume ruangan

Untuk dapat menentukan berapa besarnya kebutuhan AC pendingin diperlukan merupakan fungsi dari volume ruangan yang perlu mendapat pendinginan Dari hasil identifikasi volume raungan yang perlu mendapatkan kebutuhan pendinginan adalah sebesar :

Volume ruangan = Σ Seluruh Deck

= Deck E + Deck F + Deck G + Deck H + Deck J + Deck K + Deck L

= 8.628,312 m3 atau sebesar 304.706 ft3

b. Menghitung kebutuhan Mesin Pendingin

Dari hasi identifikasi kebutuhan perhitungan untuk pendinginan ruangan diketahui bahwa besarnya volume ruangan 304.706 ft3 . untuk menghitung kebutuhan daya yang diperlukan adalah sebagai berikut:

= (L x W x H x I x E)/60

= (304.706 * 10*18)/60

= 914.118 BTU

Untuk menghitung berapa Hp mesin AC yang diperlukan dapat dijelaskan bahwa dalam 1 Hp sebanding dengan 9.000 BTU, sehingga untuk menentukan daya yang diperlukan adalah sebesar 914.118 BTU/9.000 BTU sehingga diperlukan sebesar 101.57 Hp