TUGAS AKHIR
ANALISA SISTEM KERJA PEMADAM KEBAKARAN PADA GEDUNG
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Ujian Sarjana Program Strata 1 (S1)
Disusun oleh : Nama : Miftahuddin NIM : 41307120031
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini, N a m a : Miftahuddin
N.I.M : 41307120031 Fakultas : Teknologi Industri Program Studi : Teknik Mesin Judul Skripsi :
ANALISA SISTEM KERJA PEMADAM KEBAKARAN PADA GEDUNG
Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercubuana Buana.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Penulis
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA SISTEM KERJA PEMADAM KEBAKARAN PADA GEDUNG
Disusun oleh :
Nama : Miftahuddin NIM : 41307120031 Fakultas : Teknologi Industri Prodi : Teknik mesin
Menyetujui
Pembimbing Koordinator Tugas Akhir
(Dr. Ir. H. Abdul Hamid, M.Eng) (Nanang Ruhyat, ST. MT)
Mengetahui
Ketua Program Studi Teknik Mesin
ABSTRAK
Pada studi ini penulis membahas sistem kerja pemadam kebakaran. Mengingat banyaknya komponen yang terdapat pada sistem pemadam kebakaran maka penulis hanya akan mencoba menjelaskan komponen-komponen utama yang paling penting dalam sebuah sistem pemadam kebakaran dikarenakan terbatasnya waktu.
Dalam perencanaan sistem mekanikal yang baik pompa pemadam kebakaran juga merupakan salah satu unsur penting yang harus diperhatikan karena merupakan salah satu hal yang nantinya menjamin kesalamatan penghuni gedung itu sendiri.
Dari penulisan tugas akhir ini penulis membuat contoh studi kasus dari perhitungan daya dari masing-masing pompa dan kapasitas tangki. Daya yang dihasilkan pompa elektrik adalah 194 kW. Daya pompa jockey adalah 7 kW serta daya yang dihasilkan pompa diesel adalah 260 kW. Sedangkan kapasitas tangki persediaan air adalah 170 m3.
Kata Kunci : Komponen Pemadam Kebakaran, Keselamatan Penghuni Gedung, Contoh studi kasus Perhitungan Daya Pompa dan Kapasitas Tangki..
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT raja pencipta alam, karena atas berkat rahmat dan hidayah-Nya, penulis bisa menyelesaikan penulisan tugas akhir ini. Adapun judul dari tugas akhir ini adalah “Analisa Sistem Kerja Pemadam Kebakaran Pada Gedung”.
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti Ujian Sidang Sarjana Teknik pada Fakultas Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana.
Pada kesempatan ini penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu untuk menyelesaikan tugas akhir ini, khususnya kepada :
1. Raja pencipta alam semesta Allah SWT, yang selalu memberikan berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini dengan rasa sukur.
2. Kedua orang tua ku, Ibunda Chusnah dan Ayahanda Darmizi serta adikku Iqbal yang tercinta yang telah memberikan dorongan untuk dapat segera menyelasaikan kuliah.
3. Bapak Dr. Ir. H. Abdul Hamid, M.Eng, selaku Dosen Pembimbing yang telah sudi meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.
4. Dosen Program Teknik Mesin yang telah memberikan pengajaran selama penulis kuliah.
5. Rekan – rekan Teknik Mesin PKK angkatan XII (terutama Geri dan Ahmad F) yang telah banyak membantu dengan laptop dan bimbingannya.
6. Civitas Akademika Universitas Mercu Buana.
Penulis sadar penulisan tugas akhir masih sangat jauh dari sempurna dan masih banyak terdapat kekurangan disana-sini, oleh karena itu penulis mengharapkan saran serta kritikan yang membangun. Akhir kata penulis berharap tugas akhir ini memiliki manfaat bagi kita semua.
Jakarta,....Agustus 2009
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL……….i HALAMAN PERNYATAAN………..ii HALAMAN PENGESAHAN……….iii ABSTRAK ……….iv KATA PENGANTAR……….v DAFTAR ISI………..vii DAFTAR GAMBAR………...xi DAFTAR TABEL...xii DAFTAR NOTASI………...xiii LAMPIRAN BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang masalah………1
1.2 Rumusan permasalahan………...2
1.3 Batasan masalah………2
1.4 Tujuan penelitian………2
1.5 Metodologi Penelitian………....3
1.6 Sistematika Penulisan………3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Definisi Kebakaran………...5
2.1.2 Penyebab Kebakaran……….8
2.2 Prinsip Pemadaman Kebakaran………10
2.3 Metode Pemadaman………...11
2.4 Sistem Penyediaan Air………13
2.4.1 Jaringan Kota………14
2.4.2 Tangki Gravitasi………14
2.4.3 Tangki Bertekanan………15
2.5 Dasar Perhitungan...16
2.5.1 Fire House Cabinet...16
2.5.2 Penentuan Diameter Sistem Hidrant...16
2.5.3 Penentuan Kehilangan Tekanan...17
2.5.4 Penentuan Kapasitas Pompa...17
2.6 Klasifikasi Sistem Pemadam Kebakaran...19
2.6.1 Sistem Proteksi Aktif...20
2.6.2 Sistem Proteksi Pasif...21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metodologi penelitian………..25
3.1.1 Menentukan latar belakang……….26
3.1.2 Perumusan masalah………26
3.1.3 Identifikasi Data…...26
BAB IV PEMBAHASAN MASALAH
4.1 Peralatan Utama Dan Fungsi……….29
4.1.1 Pompa, Sistem Hydrant, Fire Alarm Dan Siamese Connection...30
4.1.2 Pressure Switch………...38
4.1.3 Manometer………....38
4.1.4 Time Delay Relay………...39
4.1.5 Safety Valve………..39
4.1.6 Pressure Reducing Valve………....40
4.1.7 Kepala Sprinkler………40
4.2 Kriteria Desain………..41
4.2.1 Klasifikasi Bahaya Kebakaran………41
4.2.2 Klasifikasi Bangunan………42
4.3 Sistem Hydrant……….43
4.3.1 Tipe Stand Pipe Untuk Hydrant………..43
4.3.2 Kelas Sistem Stand Pipe……….45
4.3.3 Desain/Perancangan………46
4.4 Sistem Sprinkler………...48
4.4.1 Jenis Sistem Sprinkler……….49
4.4.2 Klasifikasi Jenis Hunian………...51
4.4.3 Penempatan Sprinkler……….53
4.4.4 Persyaratan Kebutuhan Air-Metode Pipa Schedule…57 4.4.5 Penyediaan Air Dan Pompa Untuk Sistem Sprinkler..59
4.5 Wet Pipe System……….60
4.5.1 Penentuan Diameter Cabang, Pipa Pembagi Dan Pipa Pembagi Utama……….61
4.5.2 Penentuan Diameter Pipa Tegak………...61
4.5.3 Penentuan Diameter Pipa Drain……….61
4.5.4 Penentuan Jumlah Sprinkler………...61
4.6 Perhitungan Pompa Pemadam kebakaran...62
4.6.1 Kapasitas Pompa...62
4.6.2 Kapasitas Tangki Air Persediaan...64
4.7 Pengujian Instalasi Pipa Pencegahan dan Penanggulangan Kebakaran...64
4.8 Pemeliharaan instalasi pipa Pencegahan dan Penanggulangan Kebakaran...66
4.8.1 Pemeliharaan Tangki Penyedian Ar...67
4.8.2 Pemeliharaan Pipa...67
4.8.3 Pemeliharaan Pompa...68
4.8.4 Pemeliharaan Sistem Sprinkler dan Hidrant...68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan………70
5.2 Saran………..71
DAFTAR GAMBAR
Gambar Keterangan Halaman
2.1 Segitiga api (Fire Triangle of Combustion)...6
4.1 Pompa pemadam kebakaran...29
4.2 Sistem Pemadam kebakaran...31
4.3 Jockey Pump...32
4.4 Electric Pump tipe horizontal pump...33
4.5 Diesel Pump...34 4.6 Hydrant Box...35 4.7 Hydrant Pillar...36 4.8 Siamese Connection...37 4.9 Pressure Switch...38 4.10 Manometer...38
4.11 Time delay relay...39
4.12 Safety valve...39
4.13 Pressure reducer valve...40
4.14 Head Sprinkler...40
4.15 Fusible element type...51
4.16 Bulb type...51
4.17 Peletakan Sprinkler Mencegah Penghalangan ...55
4.18 Penghalang Terhadap Dinding...56
DAFTAR TABEL
Tabel Keterangan Halaman
4.1 Klasifikasi Bangunan menurut Tinggi dan Jumlah Lantai....43 4.2 Ukuran Stand pipe Drain...48 4.3 Persyaratan Penyediaan Air pada -
Sistem Sprinkler Pipa Schedule...57 4.4 Pipa Schedule I untuk hunian Jenis Light Hazard dengan -
Bahan pipa Baja...58 4.5 Pipa Schedule II untuk Hunian -
DAFTAR NOTASI (SI) D : Diameter mm D : Daya kW E : Tegangan ( kV ) M : massa ( kg ) P : Tekanan Bar P : Pascal Pa L : Kapasitas Lpm s : second s Q : Laju Aliran m/s V : volume ( cm3 )
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH
Dalam pelaksanaan pembangunan gedung sangat diperlukan perencanaan gedung meliputi perencanaan arsitektur, struktur dan mekanikal dan elektrikal agar terciptanya bangunan yang dapat di gunakan sesuai dengan fungsi dan tinggi bangunan.
Sistem mekanikal yang ada dalam gedung adalah salah satu komponen yang di perlukan dalam pembuatan gedung pada umumnya untuk mendapatkan suatu gedung yang nyaman dan sehat untuk di pergunakan dalam jangka waktu yang panjang oleh para penghuninya tanpa merusak keindahan arsitektural gedung tersebut .
Pemadam kebakaran adalah salah satu komponen penting yang harus terdapat pada tiap sistem mekanikal gedung. Dengan kondisi alat pemadam kebakaran yang baik maka dapat menjamin keselamatan para penghuni gedung apabila terjadi kebakaran. Salah satu komponen terpenting dari pemadam kebakaran adalah pompa pemadam kebakaran. Dengan mengetahui sistem kerja pemadam kebakaran maka diharapkan dapat menambah pengetahuan dan kemampuan kita sehingga dapat bermanfaat pada waktunya.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Pokok permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah bagaimana mengetahui peralatan utama dan fungsi serta cara kerja dari masing-masing komponen dari sebuah sistem pemadam kebakaran serta pembahasan mengenai klasifikasi dari jenis bahaya kebakaran, klasifikasi gedung serta pembahasan mengenai sistem hidrant dan sistem sprinkler pada sebuah sistem pemadam kebakaran.
1.3 BATASAN MASALAH
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1.3.1 Pembahasan hanya dibatasi pada peralatan utama dan fungsi serta cara kerja saja dan tidak meyinggung masalah instrument secara detail. 1.3.2 Perhitungan pada pompa yang digunakan.
1.4 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian yang ingin dicapai adalah menyediakan secara wajar proteksi terhadap jiwa dan harta milik dari kebakaran melalui pemahaman mengenai peralatan utama dan fungsi serta cara kerja dari sistem pemadam kebakaran yang dipasang tetap untuk proteksi kebakaran, agar diperoleh pengetahuan tentang hal tersebut sehingga dapat dilakukan maintenance yang baik sehingga sistem dapat bekerja dengan baik pada saat dibutuhkan.
1.5 METODOLOGI PENELITIAN
1.5.1. Mengumpulkan data dari berbagai referensi buku dan internet yang berhubungan erat dengan judul tugas akhir ini, untuk mendapatkan dasar-dasar teori dan pengetahuan hingga dapat menunjang dalam penulisan tugas akhir ini.
1.5.2. Mengumpulkan data untuk kriteria desain yang diharapkan.
1.5.3. Diskusi dengan tenaga ahli yang bergerak dibidang perencanaan sistem mekanikal dan elektrikal gedung.
1.5.5. Pengolahan data, pemecahan masalah dan penarikan kesimpulan dilakukan berdasarkan teori mengenai sistem pemadam kebakaran dan perhitungan yang harus dilakukan jika ingin membuat sebuah intalasi pemadam kebakaran.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Dalam membuat tugas akhir ini akan diberikan gambaran secara umum dari bab ke bab untuk memudahkan pengolahan data dan analisa permasalahan dengan rincian sebagai berikut :
1.6.1 Bab I – Pendahuluan
Pada bab ini dijelaskan latar belakang masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
1.6.2 Bab II - Dasar Teori
Teori mengenai penyebab dan prinsip pemadaman kebakaran serta klasifikasi pompa dan jenis pompa yang digunakan untuk pemadam kebakaran.
1.6.3 Bab III – Metodologi Penelitian
Menentukan latar belakang, melakukan identifikasi data, pengumpulan data, perencanaan dan observasi.
1.6.4 Bab IV – Analisis dan Pembahasan
Menganalisa sistem kerja pemadam kebakaran serta fungsi dari setiap komponen yang terdapat pada sebuah sistem pemadam kebakaran untuk pemadam kebakaran serta perhitungan pada pompa.
1.6.5 Bab V - Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan yang didapat bahwa sistem pemadam kebakaran pada gedung adalah sangat diperlukan karena menyangkut perlindungan nyawa serta harta para penghuni gedung.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Definisi Kebakaran
Dalam kondisi tertentu, Api merupakan sahabat manusia yang dapat meringankan beban kita, sering digunakan untuk memasak, menghangatkan air, menghangatkan ruangan, melakukan proses-proses permesinan, peleburan logam dan lain-lain. Dibalik itu semua, api merupakan salah satu energi yang dapat membahayakan jika tidak di control dan diawasi, dan jika api yang ditimbul atau terjadi sudah di luar rencana atau kehendak manusia maka dapat disebut sebagai suatu kebakaran.
2.1.1 Teori dasar timbulnya api
Api merupakan suatu reaksi kimia (reaksi oksidasi) yang bersifat eksotermis diikuti oleh evaluasi pengeluaran cahaya dan panas serta dapat menghasilkan nyala, asap dan bara. Untuk memulai suatu proses terjadinya api diperlukan 3 (tiga) unsur yaitu bahan / benda, oksigen dan sumber panas. Bilamana ketiga unsur tersebut berada dalam suatu konsentrasi yang memenuhi syarat, timbulah reaksi oksidasi yang dikenal sebagai suatu proses kebakaran. kehadiran ketiga unsur tadi (dalam konsentrasi yang seimbang), mengakibatkan reaksi-reaksi kimia sebagai proses pembakaran menimbulkan terjadinya api awal. Sebagian panas
akan diserap oleh bahan yang kemudian melepaskan uap dan gas yang dapat menyala berganti-ganti bercampur dengan oksigen di udara. Kondisi nyala ini akan terus berlangsung selama ketiga unsur itu ada dalam suatu konsentrasi yang seimbang.
Bilamana keadaan suhu telah sampai pada titik nyala suatu bahan. Maka ketiga unsur tersebut akan memproduksi api, yang tergabung membentuk segitiga yang dikenal sebagai segitiga api (Fire Triangle of Combustion) O k sig e n R a n ta i re a k s i K im ia P a n a s B a h a n B a k a r
Gambar 2.1 Segitiga api (Fire Triangle of Combustion) Sekali proses pembakaran dimulai dan bahan bakar serta oksigen tersedia dalam jumlah yang besar maka panas yang timbul akan lebih besar lagi. Dengan adanya penambahan panas akan meningkatkan jumlah bahan bakar dan juga kebutuhan oksigen. Selanjutnya karena adanya oksigen, panas pembakaran lebih meningkat lagi dan melibatkan lebih banyak lagi bahan bakar.
Selanjutnya apabila suhu mencapai titik nyalanya, akan timbul lagi proses pembakaran, demikian seterusnya, reaksi ini terus berlangsung
hingga semua bahan bakar habis dan panas telah terbuang semua ataupun okseigen terpakai habis, sehingga suhu bakar berkurang di bawah titik nyalanya dan proses pembakaran beangsur-angsur terhenti. A. Panas (Heat/Energy)
Sumber-sumber panas yang dapat menimbulkan api antara lain: 1. Api terbuka
2. Sinar Matahari
Benda-benda yang suhu penyalaannya rendah dapat terbakar karena panasnya sinar matahari
3. Energi Mekanik
Misalnya gerakan dan benturan antar dua benda, dapat menimbulkan panas dan bahkan bunga api
4. Kompresi (compression)
Misalnya pemampatan udara atau gas seperti pompa sepeda, motor bakar,kompresor dan lain-lain
5. Listrik
6. Proses kimia B. Oksigen (O2)
Oksigen adalah suatu unsur/zat yang sangat dibutuhkan bagi kehidupan manusia, binatang dan tumbuh-tumbuhan. Demikian pula api, tanpa kehadiran oksigen, api tidak akan terjadi. Dalam proses pembakaran, oksigen merupakan alat oksidasi.
Benda yang mudah terbakar adalah benda yang mempunyai suhu penyalaan rendah. Sebaliknya benda-benda yang mempunyai suhu penyalaan tinggi akan sulit terbakar.
2.1.2 Penyebab kebakaran
Berdasarkan pengamatan, pengalaman., penyidikan dan analisa dari setiap kebakaran, dapat diambil kesimpulan bahwa faktor-faktor penyebab terjadinya kebakaran adalah karena manusia, penyalaan sendiri dan gerakan alam.
A. Faktor Manusia
1. Kurangnya pengertian terhadap penaggualangan bahaya kebakaran. Dalam hal ini, orang yang bersangkutan sama sekali belum mengerti atau kurang menguasai cata-cara penanggulangan bahaya kebakaran, misalnya :
a. Mendekat-dekatkan benda-benda yang mudah terbakar ke sumber panas /api, seperti :
• Meletakkan kompor yang sedang menyala di dekat dinding papan yang mudah terbakar
• Meletakkan lap-lap yang mengandung bahan bakar diatas mesin yang sedang menyala
b. Memadamkan api / kebakaran yang sedang terjadi dengan menggunakan peralatan pemadam / media pemadam yang bukan pada tempatnya, seperti : memadamankan api yang berasal dari kebakaran benda cair ( bensin, solar, minyak tanah dan lain-lain) dengan menggunakan air.
2. Kelalaian
Dalam hal ini yang bersangkutan termasuk kepada orang-orang yang sudah memahami/mengerti tentang cara-cara penanggulangan bahaya kebakaran, hanya saja orang tersebut malas / lalai untuk menjalaninya, misalnya :
• Tidak pernah mau memperhatikan/ meneliti atau mengadakan pengontrolan/ pemeriksaan secara rutin terhadap alat-alat yang akan dan sedang dipakai(kompor, generator, instalasi listrik, alat-alat listrik dan lain-lain)
• Tidak pernah mengadakan pengamatan terhadap lingkungan/situasi setempat sewaktu akan meninggalkan ruangan.
• Membiarkan anak-anak di bawah umur bermain api
• Tidak pernah mengadakan pengontrolan terhadap perlengkapan pemadam kebakaran.
• Tidak pernah mau mematuhi larangan-larangan yang terdapat pada lokasi tertentu yang berbahaya dan berpotensi terjadi kebakaran.
• Merokok dan membuang puntung nya secara sembarangan.
3. Sabotase / sengaja
Adalah suatu kebakaran yang benar-benar sengaja dilakukan oleh seseorang dengan tujuan untuk maksud-maksud tertentu, misalnya dilakukan oleh orang-orang yang tidak bertanggung jawab.
B. Penyalaan sendiri
1. penyimpanan-penyimpanan tembakau di gudang 2. pada timbunan sampah
C. Kejadian alam
1. Gunung meletus dengan menimbulkan awan pijar, batu-batuan pijar, lahar panas, gas panas, gempa bumi.
2. Kilatan petir 3. Sinar matahari 4. Kebakaran hutan
2.2 Prinsip Pemadaman kebakaran
Pada dasarnya tujuan tindakan pengamanan bahaya kebakaran adalah sebagai berikut :
1. Perlindungan terhadap ancaman keselamatan jiwa 2. Perlindungan harta benda termasuk bangunan 3. Perlindungan informasi / proses yang berlangsung 4. Perlindungan linkungan hidup terhadap kerusakan
Sebagai realisasi dari tindakan tersebut, maka sistem pengamanan terhadap kebakaran meliputi sekurang-kurangya :
1. Mencegah timbulnya ignition api 2. Membuat prosedur pertolongan 3. Membatasi penjalaran api
4. Mendeteksi dan melakukan pemadaman dini 5. Meminimalisir kerusakan bila terjadi kebakaran
Sistem pengamanan tersebut perlu direalisasikan dalam perancangan, pelaksanaan, pemanfaatan dan pemeliharaan sistem dengan manajemen yang baik.
2.3 Metode Pemadaman
Prinsip pemadaman adalah merusak keseimbangan campuran antara unsur-unsur / faktor penunjang terjadinya api. Telah diuraikan terdahulu bahwa dalam proses kebakaran untuk menimbulkan terjadinya api, dibutuhkan 3 (tiga) faktor, yaitu bahan / benda, sumber panas dan oksigen. Bilamana salah satu dari ketiga faktor tersebut tidak ada, maka api tidak akan terjadi. Penghilangan atau pengurangan salah satu dari ketiga faktor tersebut akan membuat api padam. Dengan demikian untuk menghilangkan atau memadamankan api dapat dilakukan dengan cara :
1. SMOOTHERING (Penutupan/penyelimutan)
Yaitu : pemadaman isolasi / lokalisai, memutuskan hubungan udara luar dengan benda/bahan yang terbakar agar perbandingan udara (oksigen) dengan benda yang terbakar berkurang. Misalnya :
• Menutupi/menyelimuti benda yang terbakar dengan menggunakan karung basah
• Menutupi/menyelimuti benda yang terbakar dengan menggunakan lumpur, pasir atau tanah
• Memadamkan kebakaran dengan menggunakan alat pemadam api jenis busa sekaligus pula dalam hal ini melokalisir atau membatasi areal kebakaran agar api tidak membesar/meluas ketempat lain.
2. COOLING (Pendinginan)
Yaitu : mengurangi / menurunkan panas hingga benda yang terbakar mencapai suhu di bawah titik nyalanya.
Misalnya :
• Disiram / disemprot dengan air (mngingat air mempunyai daya serap panas yang baik)
3. STARVATION
Yaitu : mengurangi/mengambil jumlah bahan-bahan yang terbakar atau menutup aliran bahan (cair atau gas) yang terbakar.
Misalnya:
• Memisah-misahkan benda yang terbakar
• Menjauh-jauhkan benda-benda yang belum terbakar
• Menutup kran pada instalasi aliran minyak atau gas yang terbakar
4. EMULSIFICATION (penggumpalan)
Misalnya: memadamankan api dari kebakaran plastik dengan menggunakan air
5. PELARUTAN
Misalnya: memadamkan api dari kebakaran alkohol dengan menggunakan air.
2.4 Sistem Penyediaan Air
Setiap sistem sprinkler otomatis harus dilengkapi dengan sekuran kurangnya satu jenis sistem penyediaan air yang bekerja secara otomatis, bertekanan dan berkapasitas cukup, serta dapat diandalkan setiap saat. Sistem penyediaan air harus dibawah pengawasan pemilik gedung.
Apabila pemilik tidak dapat mengendalikannya, harus ditunjuk badan lain yang diberi kuasa penuh untuk maksud tersebut. Air yang digunakan tidak boleh mengandung serat atau bahan lain yang dapat mengganggu bekerjanya sprinkler. Pemakaian air asin tidak diijinkan, kecuali bila tidak ada penyediaan air lain pada waktu terjadi kebakran.
2.4.1 Jaringan kota
Pipa penyalur untuk sistem sprinkler dapat disambung pada system jaringan kota apabila kapasitas dan tekanan mencukupi. Kapasitas dan tekanan system jaringan kota dapat diketahui dengan mengadakan pengukuran langsung pada jaringan distribusi di tempat penyambungan yang direncanakan atas izin perusahaan Air minum
2.4.2 Tangki Gravitasi
Tangki gravitasi adalah tangki yang diletakkan pada ketinggian tertentu dan direncanakan dengan baik sehingga dapat diterima sebagai sistem penyediaan air. Tangki gravitasi yang digunakan untuk melayani keperluan rumah tangga, kran kebakaran dan sistem sprinkler otomatis harus :
1. Direncanakan dan dipasang sedemikian rupa, sehingga dapat menyalurkan air dalam kuantitas dan tekanan yang cukup untuk sistem tersebut.
2. Mempunyai lubang aliran keluar untuk keperluan rumah tangga pada ketinggian tertentu dari dasar tangki, sehingga persediaan minimum yang diperlukan untuk pemadaman kebakaran dapat dipertahankan.
3. Mempunyai lubang aliran keluar untuk kran kebakaran pada ketinggian tertentu dari dasar tangki, sehingga persediaan minimum yang diperlukan untuk sistem sprinkler otomatis dapat dipertahankan.
2.4.3 Tangki bertekanan
Tangki bertekanan yang direncanakan dengan baik dapat diterima sebagai sistem penyediaan air, tekanan udara pada tangki bertekanan harus dapat diatur secara otomatis. Dan apabila tangki bertekanan merupakan satu-satunya sistem penyediaan air, sistem tersebut harus juga dilengkapi dengan alat tanda bahaya yang memberikan peringatan apabila tekanan atau tinggi muka air dalam tangki turun melampaui batas yang ditentukan.
Tangki bertekanan hanya boleh digunakan untuk melayani sistem sprinkler dan sistem slang (selang) kebakaran yang dihubungkan pada perpipaan sprinkler. Tangki bertekanan harus selalu terisi air 2/3 penuh dan diberi tekanan udara sekurang-kuangnya 5 kg/ ditambah dengan 3x tekanan yang disebabkan oleh berat air pada perpipaan system sprinkler
2.5 Dasar Perhitungan
Perhitungan pada sistem hidran didasarkan pada:
• Flow pada standpipe terjauh minimum adalah 1893 l/mnt (500
gpm) sedangkan pada stadpipe lainnya (tambahannya) minimum harus 946 l/mnt (250 gpm)
• Jumlah total tidak boleh lebih dari 4731 l/mnt (1250 gpm). Namun
jika luas area melebihi 7432 m2 (80000 ft) maka standpipe kedua terjauh bisa didesain untuk 1893 l/mnt (500 gpm)
• Flow minimum pada hidran adalah 400 l/mnt
2.5.1 Peletakan Fire Hose Cabinet
Fire Hose Cabinet (FHC) ditempatkan pada tempat tertentu sehingga setiap sudut bangunan berada dalam batas jangkauan semburan air dari selang dengan panjang maksimum selang adalah 30 m dan sisa tekan yang diinginkan 100-200 psi (70-140 m).
2.5.2 Penentuan Diameter Sistem Hidran
Penentuan diameter dilakukan dengan cara yang sama pada sistem penyediaan air dingin yaitu dengan menggunakan data flow dan range kecepatan aliran 2-3 m/dtk.
2.5.3 Penentuan Kehilangan Tekanan
Penentuan kehilangan tekanan pada sistem hidran didasarkan pada persamaan Hazen-Williams, sbb : 54 . 2 53 . 2 2785 . 0 = tot L H x xCxD Q (3.2.1)
Dimana: Q = Flow rate (m3/s) C = Jenis pipa
D = Diameter pipa (m) Ltot = Lpipa + Lekiv
2.5.4 Penentuan Kapasitas Pompa
Flow header dan kapasitas pompa didesain untuk memenuhi standpipe terjauh saja karena kemungkinan besar tidak akan terjadi pengoperasian standpipe secara bersamaan. Misalnya jika debit tersebut adalah 1893 l/mnt (500 gpm) = 0.0315 m3/dtk = 1.887 m3/mnt, Kecepatan aliran dalam pipa adalah kecepatan aliran pada jalur terjauh, diasumsikan 2 m/dtk. Maka diameter pipa adalah:
xv xD x Q 2 4 1
π
= (1) mm m D 0,089 89 2 0315 , 0 . 4 12 = = =π
Tinggi angkat: g v H H Htotalpompa S L 2 2 + + = (2) Dimana:
Hs = Beda tinggi antara minimum air di tangki dengan titik kritis
Hl = Kehilangan tekanan dari atas tangki ke titik kritis + Sisa tekan pada hidran
Daya yang dibutuhkan pompa (daya air)
γ
xQxHx
PW =0.163 (3)
Dimana: Pw = Daya air (kW)
Q = Kapasitas pompa (m3/mnt) H = Head total pompa
γ = Massa jenis air (0.9982)
Daya poros pompa
P W
P
P= η (4)
2.6 Klasifikasi Sistem Pemadam Kebakaran
Ada beberapa cara yang dikenal dalam mengklasifikasikan sistem penanggulangan kebakaran pada bangunan. Beberapa di antaranya yang sering digunakan antara lain :
1. Berdasarkan implementasi dan cara pelaksanaannya, sistem penanggulangan kebakaran diklasifikasikan dalam dua bagian, yaitu :
a) sistem proteksi aktif , proteksi melalui sarana aktif atau secara mekanis
b) sistem proteksi pasif. , proteksi melalui sarana pasif
2. Berdasarkan pentahapan cara pelaksanaan penanggulangan kebakaran, sistem dibagi dalam 5 tahap yaitu :
a) Prevention (Sistem Preventif), memastikan api dan kebakaran tidak timbul, dengan mengontrol sumber api dan bahan yang terbakar
b) Communications (Sistem Komunikasi)
c) Escape System (Sistem Jalur penyelamatan) d) Containment System (Sistem Pengisolasian Api) e) Extinguishment System (Sistem Pemadaman)
3. Klasifikasi berdasarkan cara/teknologi penanggulangan, dibagi dalam dua kategori :
a) Soft Teknologi (sistem proteksi melalui perangkat peraturan, standar, manajemen dan perencanaan desain)
b) Hard Teknologi (dengan penggunaan perangkat peralatan ) Untuk Indonesia, umumnya sistem pengklasifikasian yang biasa dipakai adalah berdasarkan implementasi dan cara pelaksanaannya yaitu dibagi dua sistem proteksi aktif dan sistem proteksi pasif.
2.6.1 Sistem proteksi aktif
Sistem proteksi aktif merupakan sistem perlindungan terhadap kebakaran melalui sarana aktif yang terdapat pada bangunan atau sistem perlindungan dengan menangani api/kebakaran secara langsung. Cara yang lazim digunakan adalah :
a) Sistem Pendeteksian Dini
Sistem pendeteksian dini terhadap terjadinya kebakaran dimaksudkan untuk mengetahui serta dapat memberi refleksi cepat kepada penghuni
untuk segera memadamkan api pada tahap awal. Sensor-sensor yang umum dikenal adalah : - alarm kebakaran;
- detektor panas, asap, nyala dan atau gas - manual call point;
- panel control;
- sumber daya darurat lainnya
b) Sistem Pemercik (Sprinkler) Otomatis
Sistem ini biasanya bersinergi langsung dengan sistem pendeteksi dini, dimana bila sistem detektor bekerja, langsung dilanjutkan dengan
bekerjanya alat ini untuk pemadaman. Beberapa sistem yang biasa dikenal antara lain :
- alarm kebakaran;
- sistem sprinkler otomatis;
- sistem hidran (hidran dalam maupun halaman); hose reel; c) Sistem Pemadam dengan bahan kimia portable :
- alat pemadam Halon/BCP; - alat pemladam C02;
- alat pemadam Dry chemicals; - alat pemadam busa/foam;
d) Sistem Pemadam Khusus, yang mencakup : - C02 componenet,
- Halon extinguisher unit; - Foam systems;
e) Sistem Pengendalian Asap, sistem yang umum dipakai : - smoke venting;
- smoke towers;
- tata udara untuk pengendalian asap; dan - elevator smoke control.
2.6.2 Sistem proteksi pasif
Sistem proteksi pasif merupakan sistem perlindungan terhadap kebakaran yang bekerjanya melalui sarana pasif yang terdapat pada bangunan. Biasanya juga disebut sebagai sistem perlindungan bangunan
dengan menangani api dan kebakaran secara tidak langsung. Caranya dengan meningkatkan kinerja bahan bangunan, struktur bangunan, pengontrolan dan penyediaan fasilitas pendukung penyelamatan terhadap bahaya api dan kebakaran Sistem ini adalah yang paling lazim dan maksimal yang bisa dilakukan pada kasus fasilitas pemukiman.
Yang termasuk di dalam sistem proteksi pasif ini antara lain : Perencanaan dan disain site, akses dan lingkungan bangunan Perencanaan struktur bangunan
Perencanaan material konstruksi dan interior bangunan
Perencanaan daerah dan jalur penyelamatan (evakuasi) pada bangunan Manajemen sistem penanggulangan kebakaran
a) Perencanaan dan disain site, akses dan lingkungan bangunan
Beberapa hal yang termasuk di dalam permasalahan site dalam kaitannya dengan penanggulangan kebakaran ini antara lain :
- penataan blok-blok massa hunian dan jarak antar bangunan, - kemudahan pencapaian ke lingkungan pemukiman maupun
Bangunan
- tersedianya area parkir ataupun open space di lingkungan kawasan - menyediakan hidrant eksterior di lingkungan kawasan
- menyediakan aliran dan kapasitas suply air untuk pemadaman b) Perencanaan Struktur dan Konstruksi Bangunan
Hal-hal yang berkaitan dengan perencanaan sistem ini antara lain : - Pemilihan material bangunan yang memperhatikan sifat material
- kemampuan / daya tahan bahan struktur (fire resistance) dari komponen-komponen struktur.
- penataan ruang, terutama berkaitan dengan areal yang rawan bahaya , dengan memilih material struktur yang lebih resisten
c) Perencanaan daerah dan jalur penyelamatan (evakuasi) pada bangunan.
Biasanya diperuntukkan untuk bangunan pemukimna berlantai banyak dan merupakan bangunan yang lebih kompleks. Beberapa hal yang menjadi pertimbangan perencanaan sistem ini :
- kalkulasi jumlah penghuni/pemakai bangunan - tangga kebakaran dan jenisnya
- pintu kebakaran
- daerah perlindungan sementara - jalur keluar bangunan &
- peralatan dan perlengkapan evakuasi
d) Manajemen sistem penanggulangan kebakaran
Sistem manajemen kebakaran ini mencakup lima aspek yang harus dipertimbangkan di dalam sistem penanggulangan kebakaran, yaitu : - tindakan preventif / pencegahan
- sistem prosedural - sistem komunikasi
- perawatan / pemeliharaan - sistem pelatihan
Aspek-aspek tersebut masing-masing harus selalu dievaluasi kelengkapan dan fungsinya agar dapat berfungsi dengan baik pada saat diperlukan. Untuk itu diperlukan sistem manajemen yang dapat mengelolanya dengan baik.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Agar dalam penulisan ini lebih terfokus dan terarah, maka pada tahap ini akan dijelaskan tentang metodologi penelitian yang akan digunakan untuk mewujudkan dari tujuan ini. Pada bab ini pula akan diuraikan tentang langkah – langkah pemecahan masalah yang mungkin timbul pada sistem kerja pemadam kebakaran.
Dalam setiap usaha pemecahan masalah diperlukan pengetahuan yang baik tentang faktor yang mempengaruhi serta keterkaitan yang ada diantaranya, sehingga usaha yang diupayakan untuk menghasilkan suatu bentuk pemecahan yang terintegrasi dengan memperhatikan faktor – faktor yang mempengaruhi tersebut.
Membahas masalah sistem kerja pemadam kebakaran merupakan suatu yang cukup kompleks karena memerlukan beberapa hal yang perlu diperhatikan sehingga sistem pemadam kebakaran tersebut dapat bekerja sesuai kebutuhan, mempunyai tingkat reliability yang tinggi, quality yang tinggi dan tingkat maintainability yang tinggi juga.
3.1 Metodologi penelitian
Dilihat dari latar belakang masalah serta batasan yang telah ditetapkan sebelumnya maka ditentukan metodologi penelitian yang akan digunakan
3.1.1 Menetukan latar belakang
Penelitian ini dimulai berdasarkan pada latar belakang penelitian yang telah ditetapkan, yakni tentang menganalisa sistem kerja pemadam kebakaran sehingga dapat mengetahui cara kerja sistem pemadam kebakaran dengan baik dan diharapkan pada saat penggunaan tidak akan menghadapi masalah.
3.1.2 Perumusan masalah
Setelah melakukan pengamatan, selanjutnya dilakukan tahap perumusan masalah. Tahapan ini meliputi proses penelitian masalah, pembatasan masalah dan tujuan perencanaan / perhitungan.
3.1.3 Identifikasi data
Disini ditentukan data – data yang dibutuhkan yang berhubungan dengan masalah yang akan dibahas dalam penulisan tugas akhir ini. Dimana nantinya data – data ini akan diolah sesuai dengan tujuan analisa yang dilakukan.
3.1.4 Pengumpulan data
sistem kerja dari pemadam kebakaran tersebut. Metode yang digunakan untuk pengumpulan data adalah melalui wawancara dengan orang yang ahli / berhubungan langsung dengan pekerjaan ini dan melalui penelitian kepustakaan. Beberapa data yang dikumpulkan antara lain:
• Klasifikasi bangunan, bahaya kebakaran.
• Komponen yang terdapat pada sistem pemadam kebakaran dan fungsinya.
• Jenis / klasifikasi sistem pemadam kebakaran
Adapun proses analisa sistem pemadam kebakaran dapat dilihat dari diagram alir berikut ini.
1. Peralatan Utama dan Fungsi 2. Kriteria Desain
3. Sistem Hidrant 4. Sistem sprinkler 5. Wet Pipe System
Perhitungan Pompa Pemadam Kebakaran Pengujian Instalasi Pipa Pemadam Kebakaran Latar Belakang mengetahui peralatan utama dan fungi sistem pemadam kebakaran pada gedung sebagai proteksi untuk penghuni gedung
1. Wawancara 2. Pengumpulan Data 3. Survey Literatur
Diagram Alir Penelitian Analisa Sistem Pemadam Kebakaran
Mulai Dokumentasi Data Akhir Tidak Ya
BAB IV
PEMBAHASAN MASALAH
4.1 PERALATAN UTAMA DAN FUNGSI
Sistem Pemadam Kebakaran memiliki berbagai komponen yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya (interkoneksi). Pada bab ini penulis akan mencoba untuk membahas komponen-komponen utama dari sebuah sistem pemadam kebakaran serta fungsi dan cara kerja dari peralatan tersebut.
Gambar 4.1. Pompa pemadam kebakaran.
Berikut adalah peralatan utama serta fungsi yang terdapat pada sistem pemadam kebakaran.
4.1.1 Pompa , Sistem Hydrant, Fire Alarm Dan Siamese Connection.
Pada instalasi pompa, jenis pompa yang banyak digunakan adalah pompa jenis putar (sentrifugal). Kelebihan dari pompa sentrifugal antara lain:
• Ukurannya tidak terlalu besar dan sedikit ringan
• Konstruksinya sederhana dan dioperasikan • Aliran zat cair tidak putus-putus
• Dapat memompa secara stabil atau konstan • Getarannya kecil
• Harga beli dan pemeliharaanya lebih murah
Instalasi pipa pada sistem pemadam kebakaran menggunakan pipa tertutup yang bertekanan tertentu. Untuk menjaga tekanan dalam pipa dan mengalirkan air pada saat kebakaran, digunakan pompa. Pompa yang digunakan terdiri dari tiga jenis pompa yang dipasang secara parallel. Pompa tersebut terdiri dari Electric Pump, Diesel Pump & Jockey Pump. Pompa ini yang lebih dulu bekerja apabila terjadi kebakaran. Cara kerja pemadaman dari pompa ini (Electric Pump, Diesel Pump & Jockey Pump) disebut juga dengan pemadaman melalui sistem sprinkler, karena pemadaman dilakukan melalui sprinkler. Selain itu ada juga hydrant yang
bisa digunakan atau yang disebut juga pemadaman melalui sistem hidrant. Selain itu komponen lain yang juga sangat penting dalam sistem pompa pemadam kebakaran adalah sistem fire alarm sebagai deteksi awal adanya kebakaran dan siamese connection. Berikut akan dijelaskan fungsi dari masing-masing komponen berikut cara kerja dari komponen tersebut.
Gambar 4.2 . Sistem Pemadam kebakaran. 1. Jockey Pump
Apabila terjadi kebakaran yang ditandai dengan adanya tekanan didalam pipa yang menurun, maka secara otomatis Jockey pump akan bekerja untuk menstabilkan tekanan air didalam pipa.
Jockey pump fungsinya hanya untuk mempertahankan tekanan yang ada di pipa (tergantung desain tekanan dari fw systemnya). Penurunan tekanan pada kondisi normal bisa terjadi akibat beberapa hal seperti kebocoran-kebocoran kecil di piping fw systemnya, pemakaian air dalam jumlah kecil, dll.
Kegunaan untuk mempertahankan tekanan di fw system adalah agar main fire pump/mfp (electric atau diesel) selalu dalam keadaan stand by pada desain tekanan & kapasitasnya-nya. Untuk itu biasanya desain kapasitas jockey pump di desain 5 - 10 % dari mfp nya dan desain tekanan-nya sedikit di atas desain tekanan mfp. Hal ini juga akan menghemat pemakaian listrik dan menghindari mfp hidup/jalan secara berlebihan.
2. Electric Pump
Apabila pompa jockey tidak lagi mampu untuk menyuplai air yang diakibatkan besarnya tekanan yang terus menurun pada instalasi pipa (misal glass bulb pada kepala sprinkler pecah) maka pompa elektrik akan bekerja untuk melakukan pengisian. Pompa jockey berhenti secara otomatis apabila pompa elektrik sudah bekerja.
Gambar 4.4. Gambar Electric Pump tipe horizontal pump 3. Diesel Pump
Apabila listrik mati dan genset back-up juga tidak berfungsi sehingga mengakibatkan pompa kebakaran utama (pompa elektrik) gagal bekerja setelah 10 detik, maka secara otomatis pompa diesel akan bekerja menggantikan pompa elektrik.
Jika kedua pompa tersebut gagal bekerja, alarm akan segera berbunyi dengan nada yang berbeda dengan bunyi alarm sistim, untuk memberi tahukan kepada operator akan adanya gangguan.
Gambar 4.5. Diesel Pump 4. Sistem Hydrant
Selain pemadaman dengan menggunakan pompa jockey, elektrik dan diesel atau yang disebut juga dengan sistem sprinkler ada juga cara pemadaman lain yang harus dimiliki oleh sebuah gedung jika sistem sprinkler tidak dapat bekerja, yakni dengan menggunakan hydrant atau disebut sistem hydrant.
Sistim bekerja pompa Fire Hydrant adalah “Start otomatis” dan “Mati secara Manual”. Didalam gedung hydrant diletakkan pada
dinding didalam hydrant box yang dilengkapi accesories fire alarm seperti lamp indicator, alarm bell dan break glass, seperti yang terlihat pada gambar 4.6.
Sistem hydrant ini bekerja secara manual dengan cara menarik selang hydrant dan membuka secara bertahap pada lending valve pipa. Pada saat pompa kebakaran utama bekerja, wet alarm valve akan terbuka dan segera membunyikan alarm gong. Aliran didalam pipa cabang akan memberi indikasi pada flow switch yang terpasang pada setiap cabang & dikirim ke panel fire alarm untuk membunyikan alarm pada lantai bersangkutan, seperti yang terlihat pada gambar .
Gambar 4.6. Hydrant Box
Sistem Hydrant akan difungsikan apabila kapasitas sistem sprinkler tidak lagi mencukupi untuk melindungi dari kebakaran.
Pada sebuah gedung yang memiliki sistem pemadaman kebakaran yang baik, selain hydrant yang terletak dalam gedung yang terdapat pada hydrant box gedung tersebut juga harus memilki hydrant pillar yang terletak di-area luar gedung (gambar 4.7) sebagai inlet mobil PMK jika air pada tangki mobil PMK tersebut habis.
Gambar 4.7 Hydrant Pillar
5. Siemese Connection
Digunakan apabila terjadi kebakaran dan pompa (diesel fire pump, fire main pump/electrical pump dan jocky pump) tidak bisa ber-operasi/gagal bekerja, maka akan dilakukan pengisian air kedalam jaringan pipa dari mobil pemadam kebakaran/pompa cadangan lain untuk menggantikan fungsi dari peralatan yang ada dalam keadaan emergency, siemese conection dipasang pada instalasi pipa sprinkler
Siamese connection terdiri dari beberapa jenis/tipe, namun tipe yang paling sering digunakan adalah tipe Y, seperti yang dapat dilihat pada gambar 4.8.
Gambar 4.8. Siamese Connection
6. Sistem Fire Alarm
Fire alarm adalah merupakan sistem untuk membantu pemilik gedung untuk mengetahui secepatnya suatu sumber kebakaran, sehingga sebelum api menjadi besar pemilik gedung sudah dapat mengambil tindakan pemadaman. Sistem ini memakai panel kontrol (MCFA) yang biasanya dikontrol dari ruang teknik dan panel Annuciator (panel kontrol tambahan) di pasang di ruang posko security agar petugas keamanan juga bisa cepat mengetahui lokasi kebakaran pada setiap lantai. Bagi gedung-gedung modern sudah merupakan
keharusan untuk memiliki Fire Alarm System. Sistem ini ter-interkoneksi dengan pompa pemadam kebakaran.
4.1.2 Pressure Switch
Merupakan alat kontak yang bekerja akibat adanya perubahan tekanan.
Gambar 4.9. Pressure Switch 4.1.3 Manometer
Berfungsi sebagai alat untuk membaca tekanan.
4.1.4 Time delay relay
Merupakan alat relay yang bekerja berdasarkan seting waktu yang sudah ditentukan.
Gambar 4.11. Time delay relay 4.1.5 Safety valve
Katup pengaman yang memilki fungsi sebagai alat pelepas tekanan lebih.
4.1.6 Pressure Reducing Valve
Katup yang bekerja sebagai alat pembatas tekanan.
Gambar 4.13. Pressure reducer valve 4.1.7 Kepala Sprinkler (Head Sprinkler)
Alat pemancar air yang bekerja setelah pecahnya bulb akibat panas yang ditimbulkan oleh kebakaran. Ukuran kepala sprinker 15 mm, kepadatan pancaran 5 mm/mnt, area kerja maksimal 144 m2, laju aliran 725 lt/mnt dan setiap katup kendali jumlah maksimal adalah 1.000 buah kepala sprinkler.
4.2 KRITERIA DESAIN
4.2.1 Klasifikasi Bahaya Kebakaran
Bahaya kebakaran dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok, yaitu:
1. Bahaya kebakaran ringan
Merupakan bahaya terbakar pada tempat dimana terdapat bahan-bahan yang mempunyai nilai kemudahan terbakar rendah dan apabila terjadi kebakaran melepaskan panas rendah dan menjalarnya api lambat.
2. Bahaya kebakaran sedang
Bahaya kebakaran tingkat ini dibagi lagi menjadi dalam tiga kelompok, yaitu:
a. Kelompok I
Adalah bahaya kebakaran pada tempat di mana terdapat bahan-bahan yang mempunyai nilai kemudahan terbakar sedang, penimbunan bahan yang mudah terbakar dengan tinggi tidak lebih dari 2.5 meter dan apabila terjadi kebakaran, melepaskan panas sedang sehingga menjalarnya api sedang. b. Kelompok II
Adalah bahaya kebakaran pada tempat di mana terdapat bahan-bahan yang mempunyai nilai kemudahan terbakar sedang, penimbunan bahan yang mudah terbakar dengan
tinggi tidak lebih dari 4 meter dan apabila terjadi kebakaran melepaskan panas sedang sehingga menjalarnya api sedang. c. Kelompok III
Merupakan bahaya terbakar pada tempat dimana terdapat bahan-bahan yang mempunyai nilai kemudahan terbakar tinggi dan apabila terjadi kebakaran melepaskan panas tinggi dan menjalarnya api cepat.
3. Bahaya kebakaran berat
Merupakan bahaya terbakar pada tempat dimana terdapat bahan-bahan yang mempunyai nilai kemudahan terbakar tinggi dan apabila terjadi kebakaran melepaskan panas sangat tinggi dan menjalarnya api sangat cepat.
4.2.2 Klasifikasi Bangunan
Menurut tinggi dan jumlah lantai maka bangunan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Tabel 4.1 Klasifikasi Bangunan menurut Tinggi dan Jumlah Lantai Klasifikasi
Bangunan
Ketinggian dan Jumlah Lantai
A B C D E
Ketinggian kurang dari 8m atau 1 lantai Ketinggian sampai dengan 8m atau 2 lantai Ketinggian sampai dengan 14m atau 4 lantai
Ketinggian sampai dengan 40m atau 8 lantai
Ketinggian lebih dari 40m atau diatas 8 lantai
Sumber: “Panduan Sistem Hidran untuk Pencegah Bahaya Kebakaran pada Bangunan Rumah dan Gedung”, Departemen Pekerjaan Umum, 1987
4.3 Sistem Hidran
4.3.1 Tipe Sistem Stand Pipe Untuk Hidran
• Automatic-Wet
Merupakan suatu sistem stand pipe basah yang memiliki suplai air yang cukup untuk memenuhi kebutuhan sistem secara otomatis.
• Automatic-Dry
Merupakan suatu sistem stand pipe kering, biasanya diisi dengan udara bertekanan dan dirangkaikan dengan suatu alat, seperti dry pipe
valve, untuk menerima air ke dalam sistem perpipaannya secara otomatis dengan membuka suatu hose value.
- Menghemat kerja pompa
- Pompa akan bekerja secara otomatis pada saat alarm berbunyi, sehingga air akan segera mengalir untuk menanggulangi kebakaran. • Semi Automatic-Dry
Merupakan sistem stand pipe kering yang dirangkaikan dengan suatu alat seperti deluge value, untuk menerima air ke dalam sistem perpipaannya dengan cara mengaktifkan suatu alat pengontrol jarak jauh yang terletak pada setiap hose connection. Suplai air harus mampu memenuhi kebutuhan sistem.
• Manual-Wet
Merupakan suatu sistem stand pipe basah yang memiliki suplai air yang sedikit, hanya untuk memelihara keberadaan air dalam pipanya, namun tidak memiliki untuk memenuhi seluruh kebutuhan sistem. Suplai air sistem diperoleh dari fire department pumper.
• Manual-Dry
Merupakan suatu sistem stand pipe yang tidak memiliki suplai air yang permanen. Air yang diperlukan diperoleh dari suatu fire department pumper, untuk kemudian dipompakan ke dalam sistem melalui fire department connection.
4.3.2 Kelas Sistem Stand Pipe
• Kelas I
Merupakan suatu sistem stand pipe yang harus menyediakan hose connection berdiameter 0.0635 m (2½ inchi) untuk mensuplai airnya, khususnya digunakan oleh petugas pemadam kebakaran dan orang-orang yang terlatih untuk menangani kebakaran berat.
• Kelas II
Merupakan suatu sistem stand pipe yang harus menyediakan hose connection berdiameter 0.0381 m (1½ inchi) untuk mensuplai airnya, digunakan oleh penghuni gedung atau petugas pemadam kebakaran selama tindakan pertama. Pengecualian dapat dilakukan dengan menggunakan hose connection 0.0254 m (1 inchi) jika kemungkinan bahaya sangat kecil dan telah disetujui oleh instalasi atau pejabat yang berwenang.
• Kelas III
Merupakan suatu sistem yang harus menyediakan baik hose connection berdiameter 0.0381 m (1½ inchi) untuk digunakan oleh penghuni gedung maupun hose connection berdiameter 0.0635 (2½ inchi) untuk digunakan oeh petugas pemadam kebakaran ada orang-orang yang telah terlatih untuk kebakaran berat.
4.3.3 Desain/perancangan
a. Penentuan letak hose connection
Pada sistem stand pipe kelas I, jika bagian terjauh dari suatu lantai/tingkat yang tidak bersprinkler melebihi 45.7 m (150 ft) dari jalan keluar (exit) atau melebihi 61 m (200 ft) untuk lantai yang tidak bersprinkler, perlu dilakukan penambahan hose connection pada lokasi yang diperlukan oleh petugas pemadam kebakaran.
b. Ukuran minimum stand pipe
Stand pipe pada kelas I dan III harus berdiameter minimal 0.1016 m (4 inchi).
c. Tekanan minimum sistem
Stand pipe harus didisain secara hidrolis guna memenuhi flow-ratenya, dengan tekanan residual minimal 6.9 bar (100 psi) pada hose connection terjauh untuk yang berdiameter 0.0635 m (2½ inchi) dan 4.5 bar (65 psi) untuk yang berdiameter 0.0385 (1½ inchi).
d. Tekanan maksimum hose connection
Tekanan residual pada hose connection berdiameter 0.0385 m (1½ inchi) yang digunakan oleh penghuni bangunan tidak boleh melebihi 6.9 bar (100 psi). Ketika tekanan statik pada hose connection melebihi 6.9 bar (100 psi), maka pressure regulator device harus digunakan untuk membatasi tekanan statik dan residual pada outlet hose connection pada 6.9 bar (100 psi) untuk diameter 0.0385 m (1½ inchi ) dan 12.07 bar (175 psi) untuk hose connection lainnya.
e. Flow rate (debit) minimum pada stand pipe
Untuk sistem kelas I dan III, flowrate minimum pada stand pipe terjauh harus 1893 l/menit (500 gpm). Sedangkan untuk tambahannya harus memiliki flow rate minimal 946 l/menit (250 gpm) per stand pipe, dengan jumlah total tidak lebih dari 4731 l/menit (1250 gpm). Pengecualian, jika luas area melebihi 7432 m2 (80000 ft), maka stand pipe kedua terjauh harus didisain untuk 1893 l/menit (500 gpm).
f. Flow rate minimum pada hidran gedung Debit air minimum gedung 400 l/menit g. Prosedur perhitungan
Penentuan ukuran pipa dan kehilangan tekan yang ditimbulkan dilakukan denga cara yang sama pada sistem penyediaan air bersih, yaitu menggunakan persamaan Hazen-William. Pipa yang digunakan juga merupakan jenis pipa Galvanis baru.
h. Drain dan Test riser
Secara permanen drain riser 76 mm (3 inchi) harus disediakan berdekatan pada setiap stand pipe, yang dilengkapi dengan pressure regulating device guna memungkinkan dilakukannya tes pada tiap alat/device.
Setiap stand pipe harus disediakan draining, suatu drain valve dan pipanya, diletakkan pada titik terendah pada stand pipe. Penentuan suatu stand pipe drain dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 4.2. Ukuran Stand pipe Drain
Ukuran Stand Pipe Ukuran Drain Connection Sampai dengan 50.8 mm (2 in)
63.5mm(2 ½ in), 76mm(3 in), atau 88.9 mm(3 ½ in) 101.6 mm (4 in) atau lebih besar
19.05 mm (¾ in) atau lebih besar 31.75 mm (1¼ in) atau lebih besar 50.8 mm (2 in) saja
Sumber: NFPA 14, “Standar Installation for Standpipe and Hose Systems”, 1996 Edition
i. Suplai Air (Water Supply)
Untuk Sistem kelas I, water supply harus cukup untuk memenuhi kebutuhan sistem seperti yang telah diuraikan di atas selama sedikitnya 30 menit.
4.4 Sistem Sprinkler
Sistem sprinkler harus dipasang terpisah dari sistem perpipaan dan pemompaan lainnya, serta memiliki penyediaan air tersendiri. Beberapa definisi mengenai komponen sistem di antaranya:
- Branch (cabang) adalah pipa di mana sprinkler dipasang, baik secara langsung atau melalui riser
- Cross main (pipa pembagi) adalah pipa yang mensuplai pipa cabang, baik secara langsung atau melalui riser
- Feed main (pipa pembagi utama) adalah pipa yang mensuplai pipa pembagi, baik secara langsung atau melalui riser
4.4.1 Jenis Sistem Sprinkler
Sistem sprinkler secara otomatis akan bekerja bila segelnya pecah akibat adanya panas dari api kebakaran. Sistem Sprinkler dapat dibagi atas beberapa jenis, yaitu:
Dry Pipe System
Adalah suatu sistem yang menggunakan sprinkler otomatis yang disambungkan dengan sistem perpipaannya yang mengandung udara atau nitrogen bertekanan. Pelepasan udara tersebut akibat adanya panas mengakibatkan api bertekanan membuka dry pipe valve. Dengan demikian air akan mengalir ke dalam sistem perpipaan dan keluar dari kepala sprinkler yang terbuka.
Wet Pipe System
Adalah suatu sistem yang menggunakan sprinkler otomatis yang disambungkan ke suplai air (water supply). Dengan demikian air akan segera keluar melalui sprinkler yang telah terbuka akibat adanya panas dari api.
Deluge System
suplai air melalui suatu valve. Valve ini dibuka dengan cara mengoperasikan sistem deteksi yang dipasang pada area yang sama dengan sprinkler. Ketika valve dibuka, air akan mengalir ke dalam sistem perpipaan dan dikeluarkan dari seluruh sprinkler yang ada.
Preaction System
Adalah suatu sistem yang menggunakan sprikler otomatis yang disambungkan pada suatu sistem perpipaan yang mengandung udara, baik yang bertekanan atau tidak, melalui suatu sistem deteksi tambahan yang dipasang pada area yang sama dengan sprinkler. Pengaktifan sistem deteksi akan membuka suatu valve yang mengakibatkan air akan mengalir ke dalam sistem perpipaan sprinkler dan dikeluarkan melalui sprinkler yang terbuka.
Combined Dry Pipe-Preaction
Adalah sistem pipa berisi udara bertekanan. Jika terjadi kebakaran, peralatan deteksi akan membuka katup kontrol air dan udara dikeluarkan pada akhir pipa suplai, sehingga sistem akan terisi air dan bekerja seperti sistem wet pipe. Jika peralatan deteksi rusak, sistem akan bekerja seperti sistem dry pipe.
Sprinkler dapat pula dibagi menjadi dua kategori berdasarkan mode aktivasi pengiriman air.
- Dalam versi “fusible element”, panas mencairkan stopper metal yang menyumbat lubang pengiriman air.
- Dalam versi “bulb”, temperatur tinggi memanaskan cairan dalam bohlam kaca(glass bulb), sampai bulb pecah.
Gambar 4.15.fusible element type Gambar 4.16. bulb type
4.4.2 Klasifikasi Jenis Hunian
Klasifikasi ini berkaitan dengan pemasangan sprinkler dan suplai airnya saja. Pengklasifikasian ini didasarkan pada kemudahan terbakarnya barang-barang yang ada pada gedung.
Hunian bahaya kebakaran ringan (Light Hazard Occupancies) Yaitu gedung atau bagian dari gedung yang memiliki kuantitas dan keterbakaran isi gedung rendah dan kecepatan pelepasan panas dari api rendah. Contohnya adalah sekolah, rumah sakit, museum, perpustakaan, kantor, tempat tinggal, area tempat duduk restauran, teater, dan auditorium.
Hunian bahaya kebakaran sedang (Ordinary/Moderate Hazard Occupancies)
Jenis ini terdiri dari dua golongan, yaitu:
Group I adalah gedung atau bagian dari gedung yang memiliki kuantitas dan keterbakaran isi gedung sedang, dan timbunan benda-benda yang mudah terbakar tidak lebih dari 2.4 m (8 ft), kecepatan pelepasan panas dari api sedang. Contohnya tempat parkir mobil, pabrik roti, pembuatan minuman, pengalengan, pengolahan susu, pabrik elektronika, tempat cuci pakaian, dan pabrik gelas.
Group II adalah adalah gedung atau bagian dari gedung yang memiliki kuantitas dan keterbakaran isi gedung sedang, dan timbunan benda-benda yang mudah terbakar tidak lebih dari 3.7 m (12 ft). Contohnya gudang cold storage, pabrik pakaian, tumpukan buku perpustakaan, percetakan, dan pabrik tembakau. Hunian bahaya kebakaran tinggi (Extra/High Hazard
Occupancies).
Yaitu gedung atau bagian dari gedung yang memiliki kuantitas dan keterbakaran isi gedung tinggi dan memiliki cairan, bubuk, kain, atau benda lainnya yang mudah terbakar (baik flammable maupun combustible), sehingga kecepatan pelepasan panas dari api sangat tinggi. Jenis ini terdiri dari dua group, yaitu:
Group I adalah hunian bahaya kebakaran tinggi yang tidak atau hanya sedikit mengandung cairan yang flammable atau yang combustible.
Group II adalah hunian bahaya kebakaran tinggi yang mengandung cairan yang flammable atau yang combustible dalam jumlah sedang.
4.4.3 Penempatan Sprinkler
Sprinkler dengan jenis Standard Pendent and Upright Spray Sprinkler, yaitu sprinkler yang didesain agar pemasangannya sedemikian rupa sehingga air akan menyemprot (spray) dalam arah tegak lurus terhadap deflektor.
a. Maksimal Area Proteksi Jarak Maksimal antara Sprinkler
Jarak maksimal yang diijinkan antara sprinkler dalam berbagai kasus, area maksimal yang dilindungi sprinkler tidak boleh melebihi 21 m2 (225 ft2).
b. Jarak Maksimal Sprinkler ke Dinding
Jarak sprinkler ke dinding tidak boleh melebihi 1.5 kali jarak antar sprinkler. Jarak tersebut harus diukur secara tegak lurus dari sprinkler ke dinding. Jika dinding menyudut atau tidak beraturan, jarak horizontal maksimal antara sprinkler dengan suatu titik pada area lantai yang dilindungi sprinkler, tidak boleh melebihi 0.75 kali jarak antara sprinkler yang diijinkan, serta tidak melebihi jarak tegak
c. Jarak Minimal Sprinkler ke Dinding
Sprinkler harus ditempatkan minimal 102 mm (4 inchi) dari dinding.
d. Jarak Minimal antara Sprinkler
Jarak sprinkler (diukur dari tiap pusat sprinkler) tidak boleh kurang dari 1.8m (6 ft).
e. Jarak di Bawah Langit-langit
Dibawah konstruksi yang tidak terhalang, jarak antara deflektor sprinkler dengan langit-langit minimal 25.4 mm (1 inchi) dan jarak maksimal 305 mm (12 inchi).
Dibawah konstruksi yang terhalang, deflektor sprinkler harus diletakkan 25.4-152 mm (1-6 inchi) di bawah benda-benda struktur dan maksimal 559 mm (22 inchi) di bawah langit-langit atau dek.
f. Jarak antara Penghalang (Obstruction) dengan Keluaran Sprinkler
Sprinkler harus diletakkan sedemikian rupa, sehingga halangan terhadap keluaran sprinkler dapat diminimasi.
Namun jika penghalang terletak disebelah dinding dan lebarnya tidak lebih dari 762 mm (30 inchi), maka harus diproteksi menurut gambar 4.17.
g. Jarak antara Perkembangan Keluaran Sprinkler ke Penghalang Penghalang menerus atau tidak menerus kurang dari 457 mm (18 inchi) di bawah deflektor sprinkler, yang dapat menghalangi pula perkembangan penuh sprinkler, harus dipasang sebagai berikut:
Sprinkler harus diletakkan sedemikian rupa sehingga berjarak tiga kali lebih besar dari dimensi maksimal penghalang sampai maksimal 609 mm (24 inchi) (Lihat gambar 4.18.)
Gambar 4.17. Peletakan Sprinkler Mencegah Penghalangan Terhadap Keluaran Sprinkler
Gambar 4.18. Penghalang Terhadap Dinding
Gambar 4.19. Jarak Minimum dari Penghalang
dari peralatan perlindungan kebakaran maka dipasang katup pelepas tekan pada bagian outlet pompa untuk melindungi sistem dari kerusakan akibat tekanan yang berlebihan.
4.4.4 Persyaratan Kebutuhan Air-metode Pipa Schedule
Tabel 4.3 digunakan untuk menentukan penyediaan air minimum yang dipersyaratkan untuk Light dan Ordinary Hazard Occupancies, yang dilindungi oleh suatu sistem perpipaan dengan ukuran pipa menurut Pipa Schedule I dan Pipa Schedule II.
Tabel 4.3. Persyaratan Penyediaan Air pada Sistem Sprinkler Pipa Schedule Klasifikasi Hunian Tekanan Residual Min. yang Diperlukan (bar)
Flow yang Diijinkan pada Dasar Riser
Durasi (menit) Light Hazard Ordinary Hazard 1.03421 1.37895 1892.7-2649.7 lpm (500-700 gpm) 3217.6- 5678.1 lpm (850-1500 gpm) 30-60 60-90
Tabel 4.4. Pipa Schedule I untuk hunian Jenis Light Hazard dengan Bahan pipa Baja
Diameter Pipa (mm) Jumlah Sprinkler (buah) 25.4 31.75 38.1 50.8 63.5 76.2 88.9 2 3 5 10 30 60 100
Tabel 4.5. Pipa Schedule II untuk Hunian Jenis Ordinary Hazard dengan Bahan pipa Baja
Diameter Pipa (mm) Jumlah Sprinkler (buah) 25.4 31.75 38.1 50.8 63.5 76.2 88.9 101.6 127 152.4 2 3 5 10 20 40 65 100 150 275
Sumber: “Installation of Sprinkler Systems”, NFPA 13, 1996 Edition
4.4.5 Penyediaan Air dan Pompa untuk Sistem Sprinkler Penyediaan air dari sistem sprinkler dapat diperoleh dari:
Sistem air PAM, jika tekanan dan kapasitas memenuhi sistem yang direncanakan
Pompa kebakaran otomatis yang dilengkapi dengan sumber air yang memenuhi keperluan disain hidrolis
Tangki gravitasi
Jumlah air minimum untuk keperluan kebakaran bagi hunian bahaya kebakaran ringan adalah seperti pada tabel 4.5. yaitu 500-750 gpm, untuk waktu pengoperasian selama 30-60 menit.
Pompa yang digunakan harus yang bekerja otomatis jika terjadi kebakaran. Selain itu digunakan juga Jockey Pump untuk mengatasi kekurangan tekanan dan flow jika kurang dari jumlah yang seharusnya agar tetap konstan.
Apabila cadangan air untuk pencegahan kebakaran dalam reservoir habis atau pompa yang disediakan tidak bekerja maka air disuplai dari ruas pemadam kebakaran dengan menghubungkan selang pemadam kebakaran pada fire department connection.
4.5 Wet pipe system
Wet pipe system (sistem pipa basah) merupakan sistem yang paling sederhana dan paling sering dipilih dalam sistem sprinkler. Alat yang digunakan sedikit dan paling dapat diandalkan dibandingkan sistem lain. Sistem ini menggunakan kepala sprinkler otomatis yang dipasang pada jaringan pipa berisi air yang bertekanan sepanjang waktu. Sisa tekan dari sprinkler = 1.5 atm = 15.525 m (NFPA 13).
4.5.1 Penentuan Diameter Pipa Cabang, Pipa Pembagi, & Pipa Pembagi Utama
Cara penentuan diameter pipa cabang, pipa pembagi, dan pipa pembagi utama adalah sama, yaitu berdasarkan jumlah kumulatif sprinkler pada jalur yang dilayaninya.
4.5.2 Penentuan Diameter Pipa Tegak
Pada tabel 4.5, untuk hunian kebakaran Light Hazard, kebutuhan minimum flow rate = 500 gpm = 1892.55 l/mnt= 0.0315 m3/dtk. Kecepatan untuk sprinkler berkisar antara 2-3 m/dtk. Dengan asumsi kecepatan di dalam pipa 2 m/dtk, maka diameter pipa riser (pipa tegak) adalah:
xv xD x Q 2 4 1
π
= () mm m x D 0.089 89 2 0315 . 0 4 12 = = =π
Diameter riser yang digunakan adalah 100mm.
4.5.3 Penentuan Diameter Pipa Drain
Pipa drain digunakan untuk memungkinkan adanya test. Berdasarkan referensi NFPA 14 (tabel 4.2), untuk riser berukuran 100mm digunakan drain pipe berdiameter 50mm = 2 in.
4.5.4 Penentuan Jumlah Sprinkler
diperhitungkan kecepatan dan tekanan di setiap titiknya. Dengan menggunakan tabel 4.7 maka dapat ditentukan jumlah sprinkler yang dapat dilayani.
4.6 PERHITUNGAN POMPA PEMADAM KEBAKARAN
Pada tugas akhir ini penulis akan memfokuskan perhitungan yang terjadi pada pompa. Karena penulis tidak melakukan suatu studi kasus pada sebuah gedung tertentu, maka penulis akan memberikan suatu contoh perhitungan yang terjadi pada pompa. Data-data yang ada telah diasumsikan sebelumnya. Perhitungan yang terjadi pada pompa adalah seperti dibawah ini.
4.6.1 Kapasitas Pompa Laju Aliran Pompa
Pompa utama (pompa elektrik & pompa diesel)
Dihitung berdasarkan asumsi jumlah pipa tegak hidran. Jumlah pipa tegak yang direncanakan yaitu 2 pipa tegak.
- Pipa tegak ke I = 500 GPM
- Penambahan 1 pipa tegak = 1 x 250 GPM = 250 GPM ---
Total = 750 GPM Pompa Pacu (Jockey Pump)
Laju aliran pompa pacu sebesar laju aliran 1 kepala sprinkler yaitu 25 GPM.
Total Head Pompa Utama
Tinggi statis (Ps) = 105 m Tekanan outlet nozzle (Po) = 69 m Kerugian gesek perpipaan (Pg) = 11 m
--- Total head (Pt) = 185 m Daya Pompa Q pompa x Pt x t x k Pm = --- 75 x ηp x ηm
Q pompa = Laju aliran pompa ……….. ltr/det
Pp = Tekanan pompa ……….. meter
γ = Berat jenis air ………...1 kg/dm3 1 HP = Horse Power ……….. 75 kg/dm3 ηp = Effisiensi pompa ……….. 70% ηm = Effisiensi motor ……….. 80%
t = Faktor keamanan ……….. 120%
k = Faktor konversi 1 HP …………...0,746 kW Perhitungan Daya Electric Pump
47,3 x 185 x 1,2 x 0,746 Pm = ---
75 x 0,7 x 0,8 = 194 kW
Perhitungan Daya Jockey Pump
1,58 x 185 x 1,2 x 0,746 Pm = ---
75 x 0,7 x 0,8 = 7 kW
Perhitungan Daya Diesel Pump
Pm = 194 x 1,34
= 260 kW
4.6.2 Kapasitas Tangki Air Persediaan Pemadam Kebakaran
Diasumsikan bila terjadi kebakaran, hidran dengan katup (valve) dia. 65 mm sebanyak 2 buah dapat beroperasi selama 1 jam secara serempak.
Kapasitas Tangki (V) = 750 GPM x 3,785 (konversi) x 60 menit = 170 m3
4.7 Pengujian Instalasi Pipa Pencegahan dan Penanggulangan Kebakaran
Pengujian yang dilakukan pada instalasi pipa pencegahan dan penanggulangan kebakaran, antara lain :
1. Pengujian Tekanan
Pada pengujian tekanan ini perlu diketahuia apakah pengujian akan sampai ke semua bagian dari system instalasi pipa pencegahan dan
