PENGENDALIAN KEBISINGAN PADA INDUSTRI PENCUCI PASIR
DI PT. MAHARADIA PRAKARSA
REMBANG - JAWA TENGAH
(Novantri Faradilla, Andi Rahmadiansah, ST, MT, Dyah Sawitri, ST, MT)
Jurusan Teknik Fisika – Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Kampus ITS Keputih Sukolilo, Surabaya 60111
Abstrak
Sumber bising khususnya pada area industi sering terjadi karena rancangan lokasi produksi ataupun alat peredam bising tidak berfungsi dengan baik. Dari hasil observasi lapangan, diperoleh nilai kebisingan di industri adalah 85-101 dBA. Salah satu usaha untuk mengurangi tingkat kebisingan di industry tersebut adalah mendesain enclosure Generator tersebut sebagai sumber bising tertinggi. Tujuan desain ini adalah sebagai usaha untuk mengurangi tingkat kebisingan yang terjadi di industry tersebut sehingga tidak mengganggu aktivitas para karyawan dan di pemukiman disekitarnya tidak merasa terganggu oleh adanya kebisingan Dari perhitungan yang telah dilakukan maka didapatkan enclosure dengan menggunakan bahan: Polycarbonate nilai Lp1=103,56 dB dan Lp2=82,98 dB sehingga terjadi penurunan sebanyak 20,58 dB. Batu bata nilai Lp1=103,95 dB dan Lp2=79 dB sehingga terjadi penurunan sebanyak 24,95 dB. Sehingga dari hasil diatas dapat diketahui Nilai Ambang Batas telah tercapai dibawah <85 dB. Untuk biaya pembuatan enclosure dari bahan polycarbonate dan bahan batu bata dapat diketahui bahwa biaya pembuatan enclosure menggunakan bahan polycarbonate lebih murah jika dibandingkan dengan pembuatan enclosure menggunakan bahan batubata.
Latar Belakang
Bising adalah suatu gangguan suara yang dapat mempengaruhi kenyamanan dan kesehatan terutama yang berasal dari kegiatan operasional peralatan pabrik. Sedangkan operator atau karyawan yang mengoperasikan peralatan pabrik merupakan komponen lingkungan yang terkena pengaruh disebabkan adanya peningkatan kebisingan. Oleh sebab itu diperlukan upaya pengendalian bising di lingkungan pabrik yang mencakup pengendalian untuk karyawan dan juga lingkungan sekitar pabrik.
Resiko yang timbul akibat kebisingan pada karyawan adalah kerusakan pendengaran atau gangguan pendengaran yang disebabkan karena tingkat kebisingan terlalu tinggi. Kebisingan juga menggangu percakapan sehingga akan mempengaruhi komunikasi yang sedang berlangsung dan kebisingan tersebut juga menggangu konsentrasi karyawan dalam bekerja sehingga dapat menurunkan produktivitas kerja.
Menurut teori yang telah di pelajari, dalam upaya pengendalian kebisingan dapat melibatkan tiga elemen yaitu pengendalian bising pada sumber kebisingan, lintasan atau
jalur rambat kebisingan dan penerima kebisingan. Jika ketiga elemen tersebut belum bisa menggendalikan kebisingan maka ada cara lain yaitu pengendalian kebisingan secara administratife yaitu pengendalian kebisingan dengan cara mengatur pola kerja, dan upaya terakhir dengan penggunaan alat pelindung diri yaitu penyumbat telinga ( ear plug)dan pelindung telinga (ear muff ). Dalam pengendalian yang dilakukan agar hasilnya efektif maka perlu dilakukan survei atau identifikasi masalah kebisingan di pabrik untuk mengetahui tingkat kebisingan yang diterima oleh karyawan pabrik. Berdasarkan Keputusan Menteri Tenaga Kerja Nomor : KEP-51/MEN/1999, tentang Nilai Ambang Batas (NAB) kebisingan di tempat kerja, ditetapkan sebesar 85 dBA. Nilai ambang batas kebisingan di tempat kerja adalah intensitas tertinggi dan merupakan nilai rata – rata yang masih dapat di terima tenaga kerja tanpa mengakibatkan hilangnya daya dengar yang tetap untuk waktu kerja secara terus menerus tidak lebih dari 8 jam sehari dan 40 jam seminggu.
Permasalahan
Permasalahan yang diangkat pada penelitian tugas akhir ini adalah bagaimana mengatasi atau mengendalikan kebisingan pada di industri yaitu pada penerima agar kebisingan tersebut tidak menggangu para karyawan di industry.
Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah pengendalian kebisingan ini dilakukan pada salah satu ruangan atau satu plant dan tidak mencangkup semua pabrik.
Tujuan Tugas Akhir
Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah
1. Penggunaan enclosure dalam meredam kebisingan di undustri yang ditimbulkan oleh suara Generator.
2. Mendesain enclosure dapat berfungsi maksimal dalam meredam kebisingan di industry tersebut.
3. Mengusulkan suatu desain enclosure berdasarkan kebisingan yang terjadi sehingga tidak mengganggu aktivitas para karyawan dalam melaksanakan kerja.
Metodologi Penelitian
Dalam penelitian tugas akhir ini, langkah-langkah yang dilakukan untuk mencapai tujuan penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Identifikasi Permasalahan Melakukan pengamatan langsung ke lokasi yang menjadi objek pengambilan data sehingga nantinya akan mendapatkan data awal sebagai permasalahan yang akan dibahas.
2. Studi Lapangan Mengidentifikasi saat-saat kesibukan dan saat-saat-saat-saat lengang aktifitas produksi di industri sehingga akan didapatkan tingkat kebisingan paling tinggi.
3. Pengambilan Data Sebelum melakukan desain enclosure, terlebih dahulu dilakukan survey lokasi agar mendapatkan sebuah data awal yang berupa data tingkat kebisingan tertinggi dan nilai atenuasi kebisingan sebelum mendesain enclosure.
4. Analisis Data dan Pembahasan Dari
data yang telah diambil, selanjutnya dilakukan analisis data kemudian data-datanya akan digunakan sebagai bahan referensi dalam mendesain enclosure. 5. Perancangan enclosure mengacu pada
data dan analisis pengukuran, maka dapat dilakukan desain enclosure.
6. Kesimpulan dan Saran Setelah melakukan serangkaian kegiatan di atas maka dapat diambil kesimpulan bahwa hasil dari analisis data apakah telah dapat mencapai tujuan dari penelitian tugas akhir kali ini
Sistematika Laporan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini dibagi dalam lima (5) bab. Bab I
Pendahuluan yang membahas tentang latar
belakang, permasalahan, batasan masalah, tujuan tugas akhir, metodologi penelitian, dan sistematika laporan. Bab II Teori Penunjang
yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir
ini. Bab III Perancangan Enclosure yang
membahas segala sesuatu tentang pengukuran data dan metode yang digunakan. Bab IV
Analisis Data dan Pembahasan yang berisi
analisis mengenai data-data hasil pengukuran dan bahan-bahan yang digunakan sebagai referensi perancangan enclosure sesuai data-data sebelumnya. Bab V Kesimpulan dan
Saran mengenai tentang kesimpulan dan
saran yang diperoleh dari pengerjaan tugas akhir kali ini
2. DASAR TEORI Teori Bising
Bising merupakan sumber bunyi yang sifatnya mengganggu indera pendengaran manusia. Tingkat kebisingan adalah ukuran derajat tinggi rendahnya kebisingan yang dinyatakan dalam satuan desibel (dB). dBA adalah satuan tingkat kebisingan dalam kelas A, yaitu kelas yang sesuai dengan respon manusia normal. Tingginya tingkat sumber bising dapat mengganggu kesehatan dan psikologis manusia. Sumber bising dengan tingkat intensitas yang tinggi memiliki nilai minimal 85dB dapat menyebabkan manusia mengalami kemunduran serius pada kondisi kesehatan manusia pada umumnya. Dan apabila dibiarkan dalam jangka waktu yang lama bukan tidak mungkin akan mengalami gangguan pendengaran dan dapat berakibat lebih fatal. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian kebisingan agar
gangguan-gangguan tersebut bisa diminimalisasi. Ada beberapa cara untuk mengendalikan kebisingan, antara lain :
1. Pengendalian bising yang dihasilkan sumber.
2. Pengendalian bising yang ditransmisikan.
3. Pengendalian pada penerima
Frekuensi
Ketika sumber bunyi bergetar maka akan menimbulkan getaran yang terjadi tiap detiknya. Itulah yang disebut frekuensi. Frekuensi mempunyai satuan Hertz (Hz). Indera pendengaran manusia umumnya dapat mendengarakan bunyi pada frekuensi 20Hz sebagai batas frekuensi terendah yang dapat didengar dan frekuensi tertinggi yang dapat dijagkau oleh indera pendegaran manusia adalah sebesar 20kHz. Besarnya nilai frekuensi sangat berkaitan erat dengan telinga manusia karena memiliki tingkat respon yang berbeda-beda untuk dapat menangkap frekuensi tertentu disebabkan ketajaman telinga manusia yang berbeda-beda. Sebagai contoh telinga manusia yang sering berada di daerah dengan sumber bising yang tinggi, tingkat ketajamannya lebih rendah dalam menerima respon suara dengan frekuensi yang rendah daripada telinga manusia yang sering berada di lingkungan yang sunyi, memiliki tingkat ketajaman yang lebih baik dalam menerima frekuensi yang rendah. Demikian pula halnya dengan bahan-bahan akustik yang memperoleh perlakuan yang berbeda – beda tergantung dari kegunaan bahan bahan tersebut.
Desibel
Adalah satuan kebisingan yang ditimbulkan oleh sumber bunyi. Umumnya pengukuran sumber bising menggunakan tingkat kebisingan yang tinggi supaya dapat ditentukan besarnya nilai tingkat atenuasi kebisingan yang diakibatkan sumber bising tersebut daripada dalam mengukur sumber bising menggunakan tingkat kebisingan yang rendah.
Tingkat kepekaan telinga manusia berkisar antara 0 dB hingga 140 dB. Satuan tingkat bunyi disesuaikan dengan objek penderannya. Misalnya, dBA, dBB, dBC dan dBD. Skala dBA merupakan respon yang paling sesuai dengan pendengaran manusia. Indera pendengaran manusia dapat
mendeteksi keberadaan bunyi dalam frekuensi 20Hz hingga 20kHz. Daerah rekuensi yang meliputi range tersebut adalah daerah sonic.
Terdapat pula beberapa standart yang digunakan diantaranya adalah OSHA dan peraturan pemerintah yang membatasi tingkat kebisingan di beberapa tempat seperti yang terlihat dalam tabel 2.2 tentang batas maksimal kebisingan yang diperbolehkan di suatu tempat tertentu sehingga tidak menimbulkan gangguan pada manusia.
Jenis-Jenis Kebisingan
Ditinjau dari hubungan tingkat bunyi sebagai waktu maka kebisingan dapat dibedakan menjadi:
1. Kebisingan kontinyu, fluktuasi intensitas pada kebisingan tidak lebih dari 6 dB dengan spectrum frekuensi yang luas. Contohnya bising yang ditimbulkan gergaji mesin, bunyi katup gas yang bocor.
2. Kebisingan Putus-Putus, sumber bunyi kencang dan perlahan-lahan akan hilang. Contoh saat kereta api lewat, aktivitas jalan raya.
3. Kebisingan Impulsif Berulang, waktu yangdibutuhkan untuk mencapai puncak kebisingan tertinggi tidak lebih dari 65ms dan waktu yang dibutuhkan untuk penurunan intensitasnya sampai 20dB di bawah puncaknya tidak lebih dari 500ms. Contohnya bunyi mesin tempa.
Barrier untuk Mengatasi Kebisingan
Dalam kehidupan sehari-hari, barrier sering disebut tembok, pagar atau bangunan yang fungsinya sebagai peredam rambatan gelombang bunyi. Adapun pertimbangan- pertimbangan dalam merancang dan membuat barrier yang dapat digunakan sebagai peredam bising secara maksimal, antara lain:
1. Faktor Posisi
Bunyi yang merambat dari sumber bunyi menyebar ke segala arah. Namun bunyi yang diterima oleh bangunan umumnya adalah bunyi yang merambat secara horizontal menuju bangunan atau pada sudut kemiringan tajam. Perambatan ini terjadi melalui medium rambat udara di sekitar bangunan. Ada juga perambatan yang melalui tanah dapat juga terjadi tetapi nilai perambatannya sangat kecil karena tanah memiliki nilai tingkat atenuasi yang besar. Oleh karena itu, perambatan bunyi yang merambat dengan arah horizontal atau
merambat dengan sudut tajam akan dapat diredam oleh penghalang bising yang berbentuk vertical
Bunyi dengan frekuensi yang amat rendah akan disertai dengan getaran hebat karena kuatnya amplitudo yang dimiliki. Jika terjadi keadaan yang demikian maka tidak hanya elemen vertikal bangunan yang akan berperan dalam menghambat perambatan, amun juga elemen horizontal. Hal ini terjadi karena getaran yang cukup kuat yang menyertai bunyi tidak mampu diredam sepenuhnya oleh tanah.
2. Faktor Peletakan
Proses peletakan sebuah penghalang kebisingan sangat mempengaruhi besarnya peredaman yang dihasilkan untuk menahan laju gelombang bunyi. Ada beberapa kemungkinan peletakan yang dapat dipakai dalam mendesain barrier sebagai peredam kebisingan, antara lain:
a. Cenderung lebih mendekati sumber bunyi
Suatu penghalang kebisingan diletakkan dengan jarak tertentu dan berdiri sejajar dengan pemukiman. Pada pemukiman yang mempunyai luas tanah yang luas, dapat dimungkinkan penghalang tersebut diletakkan cukup jauh dari jarak barrier terhadap pemukiman. Jika keadaannya seperti ini, maka gelombang bunyi yang merambat pada ujung barrier sebagian akan didifraksikan lurus ke atas atau sebagian ke bawah. Karena letak penghalang kebisingan yang berada jauh di depan pemukiman, maka difraksi gelombang setelah mengenai penghalang tersebut tidak langsung merambat menuju pemukiman. Meskipun tetap ada gelombang bunyi yang merambat menuju pemukiman tetapi dengan intensitas tingkat bunyi yang relatif kecil. (Gambar 2.2a)
b. Jika posisi letak yang terjadi pada point (a)
Tidak dapat terlaksana karena terbatasnya lahan yang dimiliki, posisi letak pada point (c) lebih disarankan dengan ketinggian barrier jauh melebihi tinggi rumah di daerah pemukiman. Letak barrier yang lebih dekat dengan pemukiman (c) dapat lebih baik dibandingkan dengan posisi barrier yang berada di tengah-tengah antara jalan dan pemukiman (posisi b). Pada keadaan ini, difraksi gelombang bunyi sebagian besar langsung mengarah ke pemukiman, walaupun dimensi barrier sudah ditinggikan.
1. Faktor Bentuk
Elemen vertikal bangunan yang letaknya terpisah dengan bangunan dapat dimanfaatkan secara maksimal sebagai peredam gelombang bunyi jika didukung tertentu tentang bentuk.Umumnya elemen tersebut dibuat dengan bentuk pipih tanpa lubang atau celahsupaya rambatan gelombang bunyi tidak dapat menembus celah – celah dinding pagar tersebut. Sehingga dapat berfungsi sebagai peredam bising secara maksimal. Selain itu juga memiliki ketinggian tertentu. Biasanya terbuat dari material bata merah atau batako yang direkatkan dengan campuran pasir, semen, kapur dan air. Selain pembatas yang bentuknya pipih, ada juga pembatas yang bentuknya menyerupai gundukan tanah membentuk bukit kecil atau semacamnya. Dengan bentuk yang demikian, efektifitas peredaman sumber bunyi bisa lebih maksimal terutama jika meredam frekuensi rendah disertai getaran hebat. Ukurannya yang lebih besar daripada pagar dengan bentuk pipih memungkinkan untuk dapat lebih stabil dalam menahan resonansi. Bila resonansinya dapat diredam, maka perambatan bunyi dengan getaran besar akan semakin kecil.
2. Faktor Kerapatan Material Material alam atau material bangunan yang memiliki berat tertentu lebih baik dalam meredam bunyi. Berat yang dimiliki tiap-tiap material mendukung material tersebut untuk bertahan pada posisi untuk tidak mudah mengalami resonansi sehingga bunyi yang merambat dari sumber tidak dapat diteruskan ke posisi penerima. Semakin berat dan lapisan tebal material maka kemampuannya dalam meredam bunyi sangat baik. Disamping itu juga bisa menekan terjadinya resonansi karena dapat menyerap gwlombang bunyi yang masuk ke pori-pori dibandingkan dengan material yang tipis dan rungan.
3. Faktor Dimensi Ukuran atau dimensi sebuah pembatas Sangat menentukan seberapa besar gelombang bunyi yang dapat diredam oleh pembatas tersebut. Semakin menyeluruh dalam melingkupi bangunan maka kemampuan perlindungannya terhadap gangguan bunyi akan semakin baik. Tetapi jika semua pagar melingkupi bangunan, kesan estetika yang ditampilkan sangat kurang. Malah, bangunan tersebut terkesan tertutup dari lingkungan sekitarnya. Selain itu juga laju aliran udara luar menuju ke bangunan
juga akan terbatas. Ketika tingkat kebisingan suatu kawasan melampaui ambang batas yang diperbolehkan oleh Peraturan Menteri Negera Lingkungan Hidup no.46 tahun 1996, maka harus dilakukan penanganan terhadap aliran rambatan bunyi tersebut. Bangunan peredam kebisingan adalah bangunan yang berfungsi sebagai penghalang bagi kawasan yang diakibatkan oleh kebisingan jalan raya. Jenis-jenis bangunan bising dapat berupa tembok atau pagar dengan ukuran tertentu dan dibuat dari bahan tertentu pula tergantung dari data-data awal yang diperoleh mengenai tingkat kebisingan yang terjadi di kawasan tersebut disertai dengan metode yang akan dipakai untuk merancang sebuah pembatas. Bangunan peredam bising dapat berupa
1. Enclosure sumber bising
2. Enclosure penerima 3. Enclosure keduanya Pengurangan kebisingan pada tiap sisi dinding, akan bervariasi nilainya tergantung dari konstruksi pembuatan dinding itu sendiri. Tujuan didesain barrier adalah untuk mengurangi kebisingan dalam bentuk bunyi bayangan. Besarnya pelemahan dengan terbentunyabayangan telah diteliti oleh Redfearn dan dari hasil analisisnya diperoleh bahwa pelemahan bunyi tergantung pada tinggi barrier dimana panjang gelombang bunyi lebih besar dari garis penghubung sumber dan penerima. Umumnya, dinding pada bangunan rumah diasumsikan sebagai massa. Daerah bayangan (shadow zone) adalah daerah yang ada di belakang penghalang kebisingan yang bagian atasnya dibatasi oleh garis perambatan gelombang bunyi yang terbelokkan oleh bagian atas penghalang. Daerah ini merupakan daerah pengaruh yang efektif sebagai penghalang kebisingan. Perambatan bunyi di luar ruangan melalui udara umumnya memiliki tingkat kebisingannya semakin menurun seiring dengan semakin jauhnya jarak penerima dengan sumber bunyi.
Konstruksi Insulasi Bunyi
Apapun media transmisi bisingnya, baik itu lewat udara, lewat struktur bangunan harus diredam. Dengan kata lain, privasi akustik yang diinginkan harus dapat dicapai dengan menggunakan dinding, lantai, pintu, jendela penginsulasi bunyi. Makin berat dan tebal konstruksi dindingnya maka makin
efisien insulasi bunyinya. Penggunaan lantai yang tebal dan berat harus dihindari pada bangunan yang banyak dijumpai sekarang dengan tujuan agar lebih banyak ruang, untuk menghemat biaya konstruksi dan mempersingkat waktu pengerjaan perancangan konstruksi tersebut. Persyaratan ini telah banyak diaplikasikan dalam merancang elemen bangunan sehingga akan mendapatkan bentuk konstruksi yang tipis, ringan dan mudah dipindahkan
I. Teori Penunjang
Kebisingan adalah bunyi yang tidak di inginkan karena tidak sesuai dengan konteks ruang dan waktu sehingga dapat menimbulkan gangguan terhadap kenyamanan dan kesehatan manusia. Bunyi yang menimbulkan kebisingan disebabkan oleh sumber suara yang bergetar. Getaran sumber suara ini mengganggu keseimbangan molekul-molekul udara di sekitarnya sehingga molekul-molekul udara ikut bergetar. Getaran sumber ini menyebabkan terjadinya gelombang rambat energi mekanis dalam medium udara menurut pola rambat longitudinal. Rambatan gelombang di udara ini dikenal sebagai suara atau bunyi.
Pada umumnya dalam dunia industri, sumber bunyi merupakan gabungan dari beberapa komponen sumber suara, yaitu antara lain (Quadrant Utama, 2002) :
a. Fluid turbulence, bising yang terbentuk oleh getaran yang diakibatkan benturan antar partikel dalam fluida, misalnya terjadi pada pipa, valve, gas exhaust.
b. Moving and vibration part, bising terjadi oleh getaran yang disebabkan oleh gesekan, benturan atau ketidakseimbangan gerakan bagian. mesin / peralatan seperti bearing pada kompresor, turbin, pompa, blower .
c. Temperature Difference, bising yang terbentuk oleh pemuaian dan penyusutan fluida, misalnya terjadi pada mesin jet pesawat.
d. Eletrical equipment, bising yang disebabkan
efek perubahan fluks elektromagnetik pada bagian inti yang terbuat dari logam, misalnya generator, motor listrik, transformator.
Kebisingan adalah produk samping yang tidak diinginkan dari sebuah lingkungan
perindustrian yang tidak hanya mempengaruhi operator mesin dan kendaraan, tetapi juga penghuni lain tempat dalam gedung tempat mesin tersebut beroperasi, para penumpang dalam kendaraan dan terutama komunitas tempat mesin, pabrik, dan kendaraaan tersebut dioperasikan. Peningkatan tingkat kebisingan yang terus-menerus dari berbagai aktivitas manusia pada lingkungan industri dapat berujung kepada gangguan kebisingan. Efek yang ditimbulkan kebisingan adalah
1. Efek psikologis pada manusia (kebisingan dapat membuat kaget, mengganggu, mengacaukan konsentrasi);
2. Menginterferensi komunikasi dalam percakapan dan lebih jauh lagi akan menginterferensi hasil pekerjaan dan keselamatan bekerja.
3. Efek fisis (kebisingan dapat
mengakibatkan penurunan kemampuan pendengaran dan rasa
sakit pada tingkat yang sangat tinggi) Itensitas bising dalam industri dibagi dalam 3 kelas yaitu :
1. bising <85 dBA 2. bising 85-95 dBA 3. bising > 95 dBA
Gambar 1. tingkat kebisingan yang dapat menggangu percakapan di luar ruangan.
Satuan Tingkat Kebisingan
Satuan tekanan suara sebagai satuan tingkat kebisingan atau suara kurang praktis karena daerah pendengaran manusia memiliki jangkauan yang sangat lebar ( 2x10-5 Pa sampai 200 Pa) dan respon telinga manusia tidak linier tehadap tekanan suara, tetapi bersifat logaritmis. Berdasarkan alasan ini maka ukuran tingkat kebisingan biasanya dinyatakan dalam skala tingkat tekanan suara (sound pressure level=SPL) dengan satuan desibel (dB). Tingkat tekanan suara ini dirumuskan menurut persamaan :
2
)
/
log(
10
P
Po
SPL
=
)
/
log(
20
P
Po
SPL
=
DimanaSPL adalah sound pressure level P adalah tekanan suara
Po adalah tekanan suara ambang dengar acuan. Sistim satuan yang lain adalah Sound power level (tingkat daya suara), menyatakan satuan daya suara dalam skala logaritmis, dirumuskan dengan persamaan :
)
/
log(
10
W
Wo
Lw
=
DimanaLw adalah tingkat daya suara (dB) W adalah daya suara (watt) Wo adalah daya acuan (10-12 watt)
Intensitas Suara
Intensitas suara didefinisikan sebagai laju aliran energi (daya) suara yang menembus satu luasan tertentu, dengan kata lain intensitas suara merupakan kerapatan energi suara per satuan luas: 2
4
/
/
S
W
r
W
I
=
=
π
DimanaI adalah intensitas suara W adalah tingkat daya suara
S adalah luas permukaan yang ditembus suara R adalah jarak titik dari sumber suara.
Apabila dinyatakan dalam skala logaritmis, maka akan diperoleh skala daya
intensitas suara yang dirumuskan dengan persamaan
)
/
log(
10
I
Io
Li
=
Dengan
Li adalah tingkat intensitas bunyi(dB) I adalah intensitas suara (W/m2) Io adalah intensitas acuan (10-12 W/m2)
Gambar 2. Hubungan antara harga desibel (dBA) dengan harga energi akustik
Sumber suara (getaran) memancarkan energi ke arah yang menjauhi sumber tersebut. Daya akustik yang dimiliki oleh sumber tersebut dinyatakan dalam besaran watt. Jika sumber tersebut adalah sumber titik maka berarti sumber tersebut memancarkan energi suara yang sama ke segala arah, sehingga bidang propogasi gelombang suara yang terjadi adalah bidang bola, pada gambar berikut ini menunjukan sebuah sumbar suara memiliki daya suara sebesar W, watt. Pada jarak r1 dari sumber diperoleh I1 untuk bidang propogasi seluas A1 , sedangkan untuk jarak r2 diperoleh intensitas I2 untuk bidang propogasi A2 intensitas berbanding terbalik dengan kuadrat jarak : 2 2 1 2 1
=
r
r
I
I
Oleh karena intensitas di definisikan sebagian aliran daya per satuan unit luas
Gambar 3. Bidang propogasi gelombang suara sebuah sumber titik
Pengendalian Kebisingan
Upaya pengendalian kebisingan dilakukan melalui pengurangan dan pengendalian tingkat kebisingan sumber, pelemahan intensitas dengan memperhatikan faktor alamiah (jarak, sifat media, meknisme rambatan dan vegetasi) serta upaya rekayasa (reduksi atau isolasi getaran sumber, pemasangan penghalang, desain struktur dan pemilihan bahan peredam). Secara teknis pengendalian kebisingan terbagi menjadi 3 aspek yaitu pengendalian kebisingan pada sumber kebisingan, pengendalian kebisingan pada medium propogasi, dan pengendalian kebisingan pada manusia (Sasongko dkk., 2000). Industri yang menimbulkan kebisingan harus memperhatikan kapan kebisingan terjadi pada tingkat tertinggi, siang atau malam. Juga bandingkan kebisingan lingkungan yang terjadi pada saat mesin dijalankan dan dimatikan. Kebisingan terjadi karena ada sumber bising, media pengantar (berbentuk materi atau udara), manusia yang terkena dampak. Pengendalian kebisingan dapat dilakukan terhadap salah satu bagian di atas atau ketiga-tiganya (Imansyah dan Achmad, 2006).
Pengaruh bising pada manusia mempunyai rentang yang cukup lebar, dari efek yang paling ringan (dissatisfaction = ketidak nyamanan) sampai yang berbahaya (hearing damage = kerusakan pendengaran) tergantung dari intensitas bising yang terjadi secara konseptual. Pengendalian bising bisa dilakukan pada 3 (tiga) sektor penting yaitu:
1. Pengendalian pada sumber bising, yaitu melakukan upaya agar tingkat bising yang dihasilkan oleh sumber dapat dikurangi atau dihilangkan sama sekali. Beberapa usaha yang sering dilakukan antara lain menciptakan mesin-mesin dengan tingkat bising yang rendah, menempatkan sumber bising jauh dari penerima (manusia atau daerah hunian), menutup sumber bising (acoustic ensclosure).
2. Pengendalian pada medium, yaitu melakukan upaya penghalangan bising pada jejak atau jalur propogasinya. Dalam bagian ini dikenal 2 (dua) jalur propogasi bising yaitu propogasi melalui udara (airbone noise) dan melalui struktur bangunan (structure borne noise). Gejala yang terjadi pada structure borne noise lebih kompleks dibandingkan dengan airbone noise karena adanya gejala propogasi getaran selain suara. Beberapa usaha pengendalian bising pada jejak propogasi ini antara lain merancang penghalang akustik (accoustic barrier), dinding insulasi (insulation walls) atau memutus jalur getaran melalui struktur dengan memasang vibration absorber.
3. Pengendalian pada Penerima, yaitu melakukan upaya perlindungan pada pendengar (manusia) yang terkena paparan bising (noise exposure) dengan intensitas tinggi dan waktu yang cukup lama. Biasanya pengendalian bising ini diperlukan pada lingkungan industri atau pabrik bagi para pekerja yang berhadapan dengan mesin – mesin. Pengendalian bising disini dimaksudkan untuk melindungi para pekerja dari kemungkinan kerusakan pendengarannya sebagai akibat dari dosis bising (noise dose) yang diterimanya setiap hari kerja. Sesuai dengan peraturan Keselamatan dan Kesehatan Kerja di Indonesia dipersyaratkan bahwa untuk
tempat kerja dengan tingkat bising ≥ 85 dBA, maka pekerja diharuskan untuk memakai pelindung telinga (ear protector) seperti misalnya ear plug, ear muff atau kombinasi dari keduanya, selain mengatur waktu kerja untuk mengurangi dosis bising yang diterimanya setiap hari.
Pengendalian Bising di Industri (Industrial Noise Control), dilakukan untuk menanggulangi bising mesin-mesin dan usaha melindungi para pekerja dari efek buruk paparan bising dengan intensitas tinggi. Beberapa teknik pengendalian yang sering digunakan antara lain menutup sumber bising (accoustic enclosure, parsial atau full), Penghalang akustik (accoustic barrier), penahan bising (noise shielding), Peredam Bising (noise lagging) (Quadrant Utama, 2002)
Mendesain Enclosure
Ada beberapa aspek yang harus dipertimbangkan guna untuk mendesain enclosure. Sebelum mendesain enclosure, yang harus dilakukan pertama kali adalah mengambil data sumber kebisingan tertinggi dari industry pencuci pasir tersebut sebagai tujuan untuk mendesain enclosure sedemikian rupa sehingga dapat mengurangi tingkat kebisingan yang disebabkan oleh kebisingan yang ditimbulkan oleh proses produksi. Aspek- aspek tersebut antara lain:
• Data denah industry pencuci pasir sebagai obyek permasalahan kebisingan dalam penelitian tugas akhir.
• Dimensi enclosure eksisting, dalam hal ini adalah tinggi enclosure.
Gambar 3.1 Gambar denas keadaan industry pencuci pasir
Pengumpulan Data
Ada beberapa parameter yang ditonjolkan dalam perancangan enclosure ini, diantaranya parameter dimensi dari enclosure. Pengambilan data menggunakan 1buah Sound Level Meter (SLM). SLM dikoneksikan dengan komputer yang telah berisi software “Realtime Analyzer” pada daerah penerima yang gunanya untuk merekam suara dan frekuensi yang ditimbulkan. Selain itu juga untuk mengetahui nilai tingkat tekanan bunyi maksimal.
Gambar 3.2 Tampilan Perekaman Software Realtime Analyzer
Desain Eksperimental
Adapun langkah-langkah dari perancangan eksperimental pada penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Sumber bunyi adalah deru mesin generator di depan alat ukur SLM. 2. Posisi sumber bunyi berada di sekitar
industry pencuci pasir.
3. Jumlah titik ukur untuk sumber bunyi ada 1 titik dan jumlah titik ukur pada penerima ada 48 titik.
4. SLM yang diletakkan di bagian penerima dikoneksikan dengan software untuk diketahui nilai tingkat tekanan bunyi keseluruhan dari masing-masing frekuensi dan nilai rata-rata tiap-tiap titik.
5. Range frekuensi antara 31,5 Hz – 16kHz.
Metode Analisis dan Interpretasi Data
Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian Tugas Akhir
Dari diagram alir dapat dipaparkan bahwa untuk merancang sebuah enclosure, terlebih dahulu harus mendapatkan data yang valid berupa data tingkat kebisingan tertinggi dan tingkat kebisingan rata-rata di setiap titik pengukuran sumber bising. Dalam hal ini adalah kebisingan yang ditimbulkan oleh aktivitas produksi di industry pencuci pasir. Sehingga rancangan enclosure tersebut diharapkan dapat meredam kebisingan di industri dengan maksimal sesuai dengan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup no. 46 tahun 1996.
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Suatu enclosure yang fungsi redaman bisingnya dapat dikatakan maksimal dan sesuai standar yang ditetapkan adalah ketika enclosure tersebut dapat meredam sumber bising yang diterima oleh pendengar berdasarkan dari data-data yang telah dikumpulkan sebelumnya disertai dengan faktor-faktor yang akan dipaparkan dalam bab ini. Faktor-faktor tersebut yang mempengaruhi redaman bising yang dapat diterima oleh karyawan diberada di lokasi sekitar sumber bising, kemudian selanjutnya dianalisis agar diperoleh rancangan dan bangunan suatu enclosure yang sesuai dengan kebutuhan. Sehingga para pekerja atau karyawan akan merasa nyaman setelah dibangun enclosure.
Data hasil pengukuran tingkat kebisingan yang ditimbulkan oleh kebisingan Generator terdapat 48 titik disekitarnya yang diukur tingkat kebisingannya sebelum proses perancangan, maka didapatkan nilai keseluruhan tingkat tekanan bunyi tiap-tiap titik dan serta nilai redaman bisingnya.
Table 4.1 Data pengukuran
0 31,5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 16k Over all 1 31 45 63 77 84 88 88 88 88 81 98 2 37 49 61 75 83 89 89 88 89 83 99 3 36 46 60 73 83 91 87 88 87 82 98 4 31 47 65 75 84 89 87 87 87 82 93 5 33 48 65 75 85 90 88 87 88 80 91 6 33 48 62 76 86 88 89 87 89 81 88 7 32 44 62 75 85 88 89 88 89 82 95 8 34 47 64 79 83 87 88 88 88 82 96 9 33 47 61 74 83 89 89 88 89 82 95 10 32 46 64 74 85 88 88 88 88 81 90 11 35 46 62 74 84 87 89 88 89 82 88 12 34 46 61 73 83 87 89 89 89 82 87 13 33 46 64 75 85 88 88 88 88 80 91 14 32 48 66 76 85 88 88 87 88 80 92 15 34 49 62 75 84 87 89 88 89 83 89 16 34 46 59 73 84 87 89 89 89 83 90 17 34 47 62 77 84 88 88 88 88 81 89 18 33 47 60 75 83 88 88 88 88 83 89 19 38 50 71 83 83 87 89 89 91 80 91 20 34 51 72 81 81 87 89 89 91 80 90 21 32 49 72 83 83 86 89 89 91 80 88 22 33 51 71 82 82 86 89 89 91 80 88 23 33 51 72 83 83 87 89 89 89 79 86 24 34 50 72 82 82 87 89 89 90 80 86 25 35 48 71 84 84 86 89 89 90 80 91 26 33 46 71 85 85 86 89 89 90 80 90 27 33 52 72 83 83 87 89 89 89 80 89 28 32 51 71 84 84 86 89 89 89 80 87 29 33 51 71 82 82 86 89 90 90 81 87 30 38 51 72 86 86 87 88 87 88 79 86 31 32 53 74 85 85 89 88 88 88 79 90 32 35 51 71 84 84 87 89 88 88 79 87 33 30 49 72 84 84 87 88 89 89 80 87 34 34 50 72 84 84 87 88 89 90 80 89 35 32 50 72 82 82 86 89 90 90 80 88 36 35 50 73 85 85 88 89 88 88 79 85 37 31 45 63 77 84 88 88 88 88 81 88 38 37 49 61 75 83 89 89 88 89 83 88 39 36 46 60 73 83 91 87 88 87 82 87 40 31 47 65 75 84 89 87 87 87 82 87 41 33 48 65 75 85 90 88 87 88 80 86 42 33 48 62 76 86 88 89 87 89 81 85 43 32 44 62 75 85 88 89 88 89 82 85 44 34 47 64 79 83 87 88 88 88 82 85 45 33 47 61 74 83 89 89 88 89 82 86 46 32 46 64 74 85 88 88 88 88 81 86 47 35 46 62 74 84 87 89 88 89 82 86 48 34 46 61 73 83 87 89 89 89 82 86
Setelah seluruh data diketahui berapa besarnya nilai frekuensi dari masing masing titik pengukuran selanjutnya adalah mencari nilai dari NR, TL, LP1, LP2 dan Nilai dari W.
Tabel 4.2 Nilai NR, TL, LP1, LP2, dan W Dari tabel (4.2) diatas dapat diketahui nilai dari W. Nilai W tertinggi berada pada frekuensi 125 HZ yaitu 17,9 dan nilai W selanjutnya adalah pada frekuensi 250 HZ yaitu 14,2.
Jika nilai W Telah diketahui maka dapat ditentukan bahan apa saja yang sekiranya dapat dipergunakan untuk mendesain enclosure.
Tabel 4.3 Bahan dasar pembuatan enclosure
N o Material Ktbl n Min (m m) Dnsts Prmka an (kg/m 2) TL (dB A) 1 Polycarbon ate 8 s/d 12 10 s/d 14 30 s/d 33 11,6 7 s/d 17,5 2 Acrylic 15 18 32 12 3 Concrete Block 200 151 34 7,55 4 Dense Concrete 100 244 40 24,4 5 Light Concrete 150 244 39 16,2 6 6 Brick 150 288 40 19,2 7 Steel, 18 ga 1,2 7 9,8 25 81,6 7 8 Steel 20 ga 0,9 5 7,3 22 76,8 4 9 Steel 22 ga 0,7 9 6,1 20 77,2 1 1 Aluminium 3,1 8,8 25 29,3 F NR TL LP1(dB) LP2(dB) Nilai W 125 26 20 93 73 17,9 250 28 22 94 66 14,2 500 30 24 93 63 7,1 1000 33 27 95 62 5 2000 36 30 94 57 3,5 4000 34 28 95 61 1,4
0 Sheet 8 3 1 1 Wood 25 18 21 7,2 1 2 Plywood 25 16,1 23 6,44 1 3 Absorptive panels 0 s/d 125 20 s/d 30 30 s/d 47 20 s/d 30 Dari tabel (4.3) didapatkan bahwa bahan dasar yang sesuai untuk pembuatan enclosure adalah polycarbonate dengan karakteristik Ketebalan minimum 8-12 milimeter, Densitas permukaan 10-14 kg/m2, Trasmissionloss 30-33 dBA, Nilai W 11,67-17,5 kg/m2/cm. Serta bahan Brick dengan karakteristik Ketebalan minimum 150 milimeter, Densitas permukaan 288 kg/m2, Transmissionloss 40 dBA, Nilai W 19,2 kg/m2/cm.
Tabel 4.4 Perbandingan Bahan Dinding No Bahan Dinding Bahan Lantai Bahan Pintu Lp1 (dB) Lp2 (dB) 1 Polycarbonate Semen 5cm Plywood 2,5cm 103,56 82,98 2 Batu Bata Semen 5cm Plywood 2,5cm 103,95 79 Dari tabel (4.4) dapat diketahui bahwa
dinding enclosure menggunakan bahan dinding menggunakan polycarbonate, bahan lantai menggunakan semen, dan bahan pintu menggunakan plywood didapatkan nilai Lp1=103,56 dB dan Lp2=82,98 dB. Sedangkan untuk bahan dinding menggunakan batu bata, bahan lantai menggunakan semen, dan bahan pintu menggunakan plywood didapatkan nilai dari Lp1=103,95 dB dan Lp2=79 dB.
Tabel 4.5 Perkiraan Harga Pembuatan Enclosure No Bahan Dasar Luas Dinding Harga /M (Rp) Harga Total (Rp) 1 Polycarbonate 210 M 80.000 16.800.000 2 Batu Bata 210 M 110.000 23.100.000
Dari table (4.5) dapat diketahui bahwa pembuatan enclosure menggunakan bahan polycarbonate membutuhkan biaya yang lebih murah jika dibandingkan dengan biaya
pembuatan enclosure menggunakan bahan batu bata. Akan tetapi dari segi kualitas dapat diketahui dari table (4.4) bahwa bahan batu bata dapat meredam bising lebih baik jika dibandingkan dengan bahan polycarbonate.
KESIMPULAN
Dari Dari hasil observasi lapangan, diperoleh nilai kebisingan di industri adalah berada pada range 85-101 dB. Salah satu usaha untuk mengurangi tingkat kebisingan di industri tersebut agar tercapai nilai <85 dB adalah mendesain enclosure. Desain enclosure dipergunakan untuk Generator yang berada di industry tersebut sebagai sumber bising tertinggi.
Dari perhitungan yang telah dilakukan maka didapatkan enclosure dengan menggunakan bahan: Polycarbonate nilai Lp1=103,56 dB dan Lp2=82,98 dB sehingga terjadi penurunan sebanyak 20,58 dB. Batu bata nilai Lp1=103,95 dB dan Lp2=79 dB sehingga terjadi penurunan sebanyak 24,95 dB. Sehingga dari hasil diatas dapat diketahui Nilai Ambang Batas telah tercapai dibawah <85 dB.
Untuk biaya pembuatan enclosure dari bahan polycarbonate dan bahan batu bata dapat diketahui bahwa biaya pembuatan enclosure menggunakan bahan polycarbonate lebih murah jika dibandingkan dengan pembuatan enclosure menggunakan bahan batubata.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Mediastika, E Christina. 2009. “Material Akustik Pengendali Kualitas Bunyi pada Bangunan”. Yogyakarta.
[2] Doelle, L Leslie. 1985. “Akustik Lingkungan”. Erlangga.
[3] Harris, M Cyril. 1979. “Handbook of Acoustical Measurements and Noise Control”. [4] Barron, Randall F. 2001. “Industrial Noise Control and Acoustics”. Marcel Dekker . New York.
[5] “Materi Kuliah Akustik dan Getaran” Jurusan Teknik Fisika ITS Surabaya.
[6] Irwin, J.D and Graf, E.R. 1979. “Industrial Noise and Vibration Control”. New Jersey. [7] Government of Hongkong SAR. 2003. “Guidlines on Design of Noise Barriers”. Hongkong.
[8] Departement of Defense USA. 1995. “Noise and Vibration Control”. USA.
