SKRIPSI NEDI GUNAWAN

i

SKRIPSI

EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR

EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI

SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE

KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana (S1) pada Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Bengkulu

Oleh :

NEDI GUNAWAN

G1D006009

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BENGKULU

2011

iii PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN

METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI

Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan hasil duplikasi dari skripsi dan/atau karya ilmiah lainnya yang pernah dipublikasikan dan/atau pernah dipergunakan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.

Bengkulu, 25 Juli 2011

NEDI GUNAWAN G1D006009

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

Motto :

v Ayam bakukuak paja manyinsiang, tabuah babunyi azanpun riuah, jagolah lalok mari sumbayang, manyambah ALLAH diwaktu subuah.

v Dimano bumi dipijak,disinan langik dijunjuang,dimano sumua dikali disinan aia disauak, dimano nagari diunyi disinan adat dipakai.

v Gadang ombak caliak kapasianyo,gadang kayu caliak kapangkanyo =

menilai seseorang jangan dari pakaiannya, tetapi nilailah dari pengetahuannya dan budi pekertinya.

v Karantau madang di hulu, babuah babungo balun, marantau bujang dahulu, dirumah baguno balun = pergilah merantau kenegeri orang, cari ilmu pengetahuan, serta cari mata penghidupan, untuk kemudian dibawa dan dikembangkan dikampung halaman.

v Nan kuriak iyolah kundi, nan merah iyolah sago, nan baiak iyo budi, nan indah iyo lah baso = yang paling berharga dalam kehidupan bergaul adalah budi pekerti yang baik, serta sopan santun.

Persembahan :

Doa, tetesan jerih payah keringat dan genangan air mata mewarnai hari-hari perjalanan anak seorang manusia yang berusaha untuk dapat merubah hidup. Semangat dan petuah yang tak kunjung henti mencoba menenangkan hati anak mereka, yang tak ingin putus asa menghadapi cobaan perjalanan yang ditempuh. Ya ALLAH SWT mungkin ini jalan hidukku kau beri cobaan yang takkan mungkin terlupakan oleh ku.

Diriku berserah semua atas kehendak-Mu. Diriku ingin berguna dalam hidup.

Seiring ayunan langkah kakiku nanti dimasa depan Ku percaya tidak akan pernah berubah nasib seseorang Jika seseorang tersebut tidak mau berusaha untuk merubahnya Dengan membaca bismillaahirrohmaniirrohiim

v

Tunjukkan aku selalu kejalan lurus-Mu Amin ….

Terkhusus ku persembahkan skripsi ku untuk :

Ayahanda (Nasrul M Nur) dan Ibunda tercinta (Jusmalini) dapat kurasakan sebuah asa dalam raut wajah kalian tak terbalaskan budi kalian oleh ku. Terucap pula terima kasih kepada kakak ku Yulinasti,S.Pd. dan Adik ku tersayang Rahmi Oktanina kalian adalah jiwa ku …

Tak lupa pula sohib-sohib terbaikku di Camp Al-Fikri atas perhatian dan ketulusan hati kalian semua serta terucap harapan di hati kepada sesorang yang namamu masih membeku didasar hati ku …

vi

UCAPAN TERIMAKASIH

Assalamu’alaikum Wr. Wb. Terimakasih ku kepada :

v Yang kuhormati, kucintai dan kusayangi Ayah dan ibu tercinta (Nasrul M Nur dan Jusmalini) yang telah mencurahkan kasih saying, materi dan doa yang tak pernah berhenti untuk keberhasilanku.

v Kakak dan adikku (Yulinasti, S.Pd dan Rahmi Oktanina serta semua keluarga yang selalu member motivasi dan doa dalam setiap langkahku.

v Ibu Ikan Novia Anggraini, S.T., M.Eng. selaku pembimbing yang selalu memberikan masukan dalam penulisan skripsi sehingga skripsi ini menjadi karya yang berharga.

v Ibu Yuli Rodiah, S.T., M.T., selaku pembimbing pendamping yang memberikan banyak tambahan pengetahuan dan pola pikr mengenai sebuah arti skripsi.

v Bapak Reza Saktia Rinaldi, S.T., M.Eng., selaku ketua penguji yang telah memberikan kesempatan untuk menjadi yang lebih baik dalam karya skripsi ini.

v Bapak Irnanda Priyadi,S.T.,

M.T., selaku penguji yang memberikan masukan-masukan untuk penyempurnaan skripsi ini.

v Bapak Ibu dosen di Program

Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu, yang telah memberikan banyak ilmu dan pengetahuan selama di masa perkuliahan sehingga menjadi seorang mahasiswa yang berguna bagi agama dan bangsa.

vii

v Bapak ibu di Dinas Perhubungan

Udara Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu, yang telah meluangkan waktu sejenak dalam kesibukan bekerja untuk dapat membantu.

v Teman/saudara/seperjuangan

anak-anak Elektro 2006 yang ku banggakan “Be a better guys”. Thank u so much. Akhir kata semoga amal dan kebaikan semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi dan melewati perjalanan ini mendapatkan pahala yang selayaknya dari Allah SWT.

viii

ABSTRAK

Bandara Fatmawati Soekarno sebagai sebuah lokasi pelayanan umum, yang mempunyai nilai bisnis dan nilai industri strategis sebagai penunjang transportasi udara, memiliki gedung sistem navigasi dari radio kontrol pesawat penerbangan, serta lokasi bangunan yang letaknya menonjol dan terpisah jauh dari bangunan-bangunan di sekitarnya, menjadi sangat penting untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik. Pada skripsi ini penulis menggunakan metode konvensional dan (elektrogeometri) non konvensional sebagai proses evaluasi sistem proteksi penangkal petir eksternal yang telah ada. Hasil untuk metode konvensional, gedung terminal utama membutuhkan 17 batang penangkal petir, panjang 1 m dengan sudut perlindungan 550 dan menggunakan sistem sangkar faraday sehingga luas daerah perlindungan mencapai 7.499,71 m2. Pada gedung ATC dibutuhkan penambahan 1 batang penangkal petir, panjang 1,5 m dengan sudut perlindungan 550 dan luas daerah perlindungan mencapai 4.516,22 m2. Penggunaan metode elektrogeometri pada gedung terminal utama dibutuhkan penangkal petir sebanyak 6 batang, panjang maksimal 4 m dan sudut perlindungan >550 dengan sudut perlindungan mencapai 26.735,52 m2. Pada gedung ATC diperoleh hasil dengan rancangan ulang yang hanya membutuhkan 1 batang penangkal petir, panjang 3,5 m dan sudut perlindungan 53,130 dengan luas daerah perlindungan 16.025,53 m2. Perbandingan dari ke dua metode yang digunakan yakni jumlah finial maupun panjang finial yang digunakan dan posisi pamasangan finial yang berbeda serta sudut perlindungan yang dibentuk memberikan luas daerah perlindungan yang berbeda-beda.

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Alhamdulillah, segala puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT tuhan alam semesta, serta salawat beriring salam bagi Nabi Muhammad SAW, Nabi pembawa rahmat bagi umatnya. Tak lupa pula terima kasih banyak saya haturkan kepada kedua orang tua saya yang tercinta, yang telah memberikan kasih dan sayangnya serta dukungan materi maupun immateri sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi yang bejudul “EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Bengkulu. Dalam penulisan skripsi ini penulis menyadari tidak lepas dari ketidak sempurnaan sehingga masih ada kesalahan yang belum bisa diperbaiki. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritikan dan saran yang sifatnya membangun sehingga menjadi bacaan yang sempurna dan dapat berguna bagi siapapun yang membaca.

Namun dengan bimbingan dan arahan yang selalu diberikan ibu/bapak dosen secara langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Prof. Ir. Zainal Muktamar , Ph.D, selaku Rektor Universitas Bengkulu. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Muhamad Syaiful, MS, selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Bengkulu.

3. Ibu Anizar Indriani, S.T., M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu.

4. Ibu Ika Novia Anggraini, S.T., M.Eng, selaku pembimbing utama yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan, motovasi serta koreksinya dalam penulisan skripsi ini.

x

Wassalamu’alaikum, Wr. Wb Bengkulu 25 Juli 2011

Penulis

5. Segenap dosen Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu yang telah memberikan bekal ilmu, bimbingan dan pengarahan serta staf karyawan di lingkungan Program Studi, Fakultas maupun Universitas Bengkulu yang telah banyak membantu penulis dalam urusan administrasi.

6. Seluruh pimpinan maupun karyawan Dinas Perhubungan Udara, Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu yang telah membantu dalam proses pengambilan data.

7. Rekan seperjuangan jurusan Teknik Sipil angkatan 2006, Lindung Zalbuin Mase, S.T., yang telah banyak membantu dalam proses pengambilan data. 8. Rekan-rekan seperjuangan, satu atap berteduh, satu hati dan satu emosi,

jurusan Teknik Elektro angkatan 2006 yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

9. Almamaterku (Universitas Bengkulu)

Akhir kata penulis mengharapkan skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan semoga Allah SWT selalu melimpahkan rezeki dan ilmu pengetahuan kepada kita semua, amin ya rabbal alamin.

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN iv

UCAPAN TERIMA KASIH vi

ABSTRAK vii

KATA PENGANTAR viii

DAFTAR ISI x

DAFTAR GAMBAR xi

DAFTAR TABEL xv

DAFTAR LAMPIRAN xvi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Impuls Petir ... 5

2.1.1 Proses Terjadinya Sambaran Petir ... 5

2.1.2 Resiko Kerusakan Akibat Sambaran Petir ... 8

2.1.3 Frekuensi Sambaran Petir ... 9

2.1.4 Penangkal Petir Eksternal ... 10

2.1.5 Finial (Air Termination) ... 11

2.2 Sistem Perlindungan Bangunan ... 12

2.2.1 Sistem Proteksi Petir pada Bangunan ... 12

xii

2.3.1 Metode Ruang Proteksi Konvensional ... 15

2.3.2 Metode Ruang Proteksi Non Konvensional ... 17

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 22

3.2 Metode Pengumpulan Data ... 22

3.3 Data-data Pendukung ... 22

3.3.1 Denah Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu ... 22

3.3.2 Denah Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu ... 24

3.3.3 Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ... 26

3.3.4 Data Hari Guruh Tahun 2010 Provinsi Bengkulu ... 28

3.3.5 Data Parameter Petir ... 29

3.4 Tahapan Penelitian ... 30

3.5 Analisa Data ... 32

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu ... 33

4.1.1. Berdasarkan Peraturan Umum Istalasi Penangkal Petir (PUIPP) ... 33

4.1.2. Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ... 34

4.1.3 Standar IEC 1024-1-1 ... 35

4.2 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu ... 41

4.2.1 Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) ... 41

4.2.2 Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ... 42

4.2.3 Standar IEC 1024-1-1 ... 44 4.3 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung ATC

xiii

Bandara Fatmawati Bengkulu ... 45 4.3.1 Berdasarkan Peraturan Umum Istalasi

Penangkal Petir (PUIPP) ... 45 4.3.2 Berdasarkan Nasional Fire Protection

Association (NFPA) 780 ... 46 4.3.3 Standar IEC 1024-1-1 ... 47 4.4 Evaluasi Sistem Proteksi Petir Bandara Fatmawati

Bengkulu dengan Metode Elektrogeometri ... 53 4.4.1 Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung

Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu ... 53 4.4.1.1 Jarak Sambaran Petir ... 53 4.4.1.2 Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan

Penangkal Petir ... 53 4.4.2 Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung

ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ... 58 4.4.2.1 Jarak Sambaran Petir ... 58 4.4.2.2 Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan

Penangkal Petir ... 58 BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 63 5.2 . Saran ... 63 DAFTAR PUSTAKA ... 64 LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Tahapan Proses Sambaran Petir ... 7

Gambar 2.2 : Nilai Kritis Efisiensi Sistem Proteksi Petir ... 14

Gambar 2.3 : Ruang Proteksi Konvensional ... 15

Gambar 2.4 : Sambaran Petir Disuatu Titik Tertentu ... 16

Gambar 2.5 : Prinsip Penangkal Petir Sistem Sangkar Faraday ... 17

Gambar 2.6 : Konsep Ruang Proteksi Menurut Model Elektrogeometri ... 18

Gambar 2.7 : Garis Sambar Suatu Lidah Petir untuk Arus Petir tertentu ... 19

Gambar 2.8 : Perlindungan Bangunan dengan Metode Elektrogeometri ... 21

Gambar 3.1 : Denah Gedung Teminal Utama (tampak depan) ... 23

Gambar 3.2 : Denah Gedung Terminal Utama (tampak samping) ... 23

Gambar 3.3 : Denah Gedung Terminal Utama (tampak atas) ... 24

Gamabr 3.4 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak depan) ... 24

Gambar 3.5 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak samping) ... 25

Gambar 3.6 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak atas) ... 25

Gambar 3.7 : Denah Gedung ATC (tampak depan) ... 26

Gambar 3.8 : Denah Gedung ATC (tampak samping) ... 27

Gambar 3.9 : Denah Gedung ATC (tampak atas) ... 27

Gambar 3.10 : Diagram Alir Penelitian ... 31

Gambar 4.1 : Radius Proteksi Pada Gedung Terminal Utama ... 36

Gambar 4.2 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan) Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu ... 37

Gambar 4.3 : Daerah perlindungan penangkal Petir pada Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) ... 38

Gambar 4.4 : Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak depan) dengan metode Konvensional ... 39

Gambar 4.5 : Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak samping) dengan Metode Konvensional ... 39 Gambar 4.6 : Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi Gedung

xv

Terminal Utama dari hasil Evaluasi penangkal Petir

Sebelumnya ... 40 Gambar 4.7 : Radius Proteksi Pada Gedung ATC ... 48 Gambar 4.8 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan)

Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ... 49 Gambar 4.9 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak samping)

Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ... 50 Gambar 4.10: Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC

(tampak depan) dengan Metode Konvensional ... 50 Gambar 4.11: Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC

(tampak samping) dengan Metode Konvensional ... 51 Gambar 4.12 : Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi Gedung

ATC dari hasil Evaluasi penangkal Petir Sebelumnya ... 52 Gambar 4.13 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung

Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu

(tampak depan) ... 55 Gambar 4.14 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung

Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu

(tampak samping) ... 56 Gambar 4.15 : Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode

Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara

Fatmawati Bengkulu (tampak atas) ... 57 Gambar 4.16 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung

ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan) ... 59 Gambar 4.17 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung

ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) ... 60 Gambar 4.18: Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode

Elektrogeometri Gedung ATC Bandara

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Harga-harga Karakteristik Petir Dan Akibat Yang Ditimbulkan ... 8

Tabel 2.2 : Bahan dan Ukuran Terkecil Finial (Air Terminal) Tegak ... 11

Tabel 2.3 : Efisiensi Sistem Proteksi Petir ... 14

Tabel 2.4 : Penempatan Finial Sesuai dengan Tingkat Proteksi ... 14

Tabel 3.1 : Data Hari Guruh Tahun 2010 ... 28

Tabel 3.2 : Data Parameter Petir di Indonesia ... 29

Tabel 4.1 : Hasil Perhitungan dan Penentuan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu ... 40

Tabel 4.2 : Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional ... 41

Tabel 4.3 : Hasil Penentuan dan Penambahan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ... 51

Tabel 4.4: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional ... 52

Tabel 4.5: Rincian Hasil Perhitungan Radius Perlindungan, Tinggi Finial dan Sudut Proteksi Gedung Terminal Utama Menggunakan Metode Elektrogeometri ... 54

Tabel 4.6: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Elektrogeometri ... 57

Tabel 4.7: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Elektrogeometri ... 61

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Tabel Indeks Menurut Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP).

Lampiran 2. Tabel Indeks Berdasarkan Nasional Fire Protection Association

(NFPA).

Lampiran 3. Tabel Data Parameter Petir di Indonesia Wilayah Regional Barat Terbit 2010.

Lampiran 4. Data Gangguan Sambaran Petir di Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu.

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Keterbatasan data besarnya hari petir untuk setiap lokasi di Indonesia, pada saat ini diasumsikan bahwa lokasi-lokasi yang tinggi di atas gunung atau menara yang menonjol di tengah-tengah area yang bebas (sawah, ladang, dll.) mempunyai kemungkinan sambaran lebih tinggi dari pada tempat-tempat di tengah-tengah kota yang dikelilingi bangunan-bangunan tinggi lainnya. Tempat-tempat dengan tingkat sambaran tinggi (frekwensi maupun intensitasnya) mendapat prioritas pertama untuk penanggulangannya, sedangkan tempat-tempat yang relatif kurang bahaya petirnya mendapat prioritas ke dua dengan pemasangan protektor yang lebih sederhana. Lokasi yang mempunyai nilai bisnis tinggi (industri kimia, pemancar TV, Telkom, gedung perkantoran dengan sistem perkantoran dan industri strategis seperti : hankam, pelabuhan udara, dll.), memerlukan proteksi yang dilakukan seoptimal mungkin, sedangkan lokasi dengan nilai bisnis rendah mungkin makin sederhana sistem protektor yang akan dipasang.

Keadaan Indonesia yang terletak di daerah katulistiwa yang beriklim tropis sehingga memiliki hari guruh atau Iso Keraunic Level (IKL) yang sangat tinggi, sehingga Indonesia yang merupakan negara khatulistiwa memiliki karakteristik petir yang berbeda dengan karakteristik petir di luar negeri, maka karakteristik petir Indonesia dijadikan standar oleh badan Standarisasi dunia pada umumnya (Hutagaol, 2009). Bengkulu yang juga memiliki hari guruh yang tinggi yakni 133 hari per tahun (BMG, 2008) sehingga bangunan-bangunan di Bengkulu memiliki resiko mengalami kerusakan akibat terkena sambaran petir.

Kerusakan-kerusakan pada bangunan yang tersambar dapat berupa kerusakan thermis misalnya bagian yang tersambar terbakar dan dapat berupa kerusakan mekanis misalnya bagian atap bangunan retak atau tembok bangunan retak. Sambaran petir juga berbahaya pada manusia yang berada dalam bangunan gedung tersebut karena dapat mengakibatkan organ-organ tubuh yang dilalui arus

2

petir akan mengalami kejutan (shock) yang dapat mempengaruhi kerja jantung dan dapat mengakibatkan terhentinya kerja jantung (Anonim 1, 1983)

Bahaya akibat sambaran petir pada gedung Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu perlu mendapat perhatian khusus, dikarenakan bangunan tersebut mempunyai nilai bisnis dan nilai industri strategis sebagai penunjang transportasi udara maupun sistem navigasi dari radio kontrol pesawat penerbangan, serta lokasi bangunan yang letaknya menonjol dan terpisah jauh dari bangunan-bangunan di sekitarnya sehingga bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu menjadi objek penelitian. Pentingya gedung bandara Fatmawati dari bahaya sambaran petir maka pada gedung tersebut perlu adanya sistem proteksi petir yang lebih baik, dimana sebelumnya telah ada sistem proteksi petir, sehingga nantinya akan ada evaluasi dari sistem proteksi yang telah ada.

Kelebihan dari metode non konvensional baik elektrogeometri yang akan digunakan pada penelitian ini, merupakan pengembangan dari metode konvensional sebelumnya. Metode elektrogeometri hampir sama dengan metode sudut proteksi yang berbentuk ruang kerucut juga, hanya saja bidang miring dari kerucut tersebut melengkung dengan jari-jari tertentu. Besarnya jari-jari sama dengan besarnya jarak sambar dari lidah petir (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006).

1.2Perumusan Permasalahan

1. Bagaimana hubungan jarak sambaran petir, tinggi finial, yang digunakan gedung bandara Fatmawati Bengkulu ?

2. Bagaimana cara merencanakan sistem proteksi penangkal petir eksternal yang mampu memberikan perlindungan efektif ?

1.3Tujuan Penelitian

Penelitian yang dilakukan oleh penulis memiliki tujuan yakni sebagai berikut :

1. Mendapatkan besaran sambaran petir, tinggi finial dari gedung bandara Fatmawati Bengkulu.

3

2. Mengevaluasi sistem proteksi penangkal petir eksternal, yang sebelumnya belum mampu memberikan perlindungan efektif pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu, dengan menggunakan metode konvensional.

3. Membandingkan hasil evaluasi metode konvensional dengan metode elektrogeometri (non konvensional).

1.4Batasan Masalah

Pada penyusunan skripsi ini penulis membatasi permasalahan pada hal-hal berikut :

1. Analisa sistem proteksi eksternal untuk melindungi gedung dari sambaran petir.

2. Perencanaan ulang (evaluasi) sistem penangkal petir eksternal pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu menggunakan metode konvensional dan metode elektrogeometri.

3. Standar yang digunakan pada perencanaan sistem proteksi penangkal petir eksternal pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu adalah Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780, Internasional Elechtronical Commission (IEC) 1024-1-1 dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-7014.1-2004.

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Sistem proteksi petir terdiri dari proteksi eksternal, sistem pembumian dan proteksi internal. Proteksi eksternal merupakan instalasi dan alat-alat di luar suatu struktur untuk menangkap dan mengantarkan arus petir ke sistem pembumian. Proteksi eksternal berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik dan arus petir di tempat tinggi. Bagian dari proteksi eksternal yakni terminasi udara yang dikhususkan untuk menangkap sambaran petir, berupa elektroda logam yang dipasang tegak maupun mendatar (Hosea dkk, 2004).

Sriyadi (2003), melakukan penelitian tentang resiko kerusakan pada gedung akibat sambaran petir berdasarkan standar Internasional electrotechnical Commision (IEC) 1992. Nilai kerusakaan ini berhubungan dengan frekuensi sambaran petir per tahun baik sambaran langsung dan tidak langsung. Hasil nilai resiko kerusakan ini mengetahui kebutuhan gedung akan pemasangan instalasi penangkal petir.

Hosea, dkk (2004), melakukan penelitian sistem proteksi eksternal gedung W Universitas Kristen Petra dengan menerapkan metode jala, sudut proteksi dan bola bergulir (non konvensional). Cara penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan proteksi petir menggunakan standar Peraturan Umum Instalasi Penagkal Petir (PUIPP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Electrochnical Commicion (IEC) 1024-1-1. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa gedung W Universitas Kristen Petra membutuhkan tambahan sistem proteksi petir berdasarkan analisis dengan metode bola bergulir.

Syakur dan Yuningtyastuti (2006), melakukan penelitian tentang sistem proteksi penangkal petir pada Gedung Widya Puraya Kampus Universitas Diponegoro Tembalang. Metode yang digunakan adalah metode elektrogeometri untuk menghitung dan menentukan jarak ruang proteksi dari penangkal petir yang digunakan serta untuk mengetahui tingkat proteksi. Pada hasil penelitian diperoleh

5

sistem penangkal petir yang telah terpasang belum mampu melindungi secara keseluruhan gedung tersebut.

Mery (2009), melakukan penelitian tentang perencanaan sistem proteksi penangkal petir pada gedung Laboratorium Teknik Elektro Universitas Bengkulu. Metode yang digunakan yakni metode elektrogeometri untuk menentukan panjang dan jumlah titik pemasangan finial pada gedung yang akan digunakan. Adapun hasil yang didapat yakni perlu adanya pemasangan lima batang finial tegak pada atap gedung dengan panjang finial tegak 1,7 meter.

Pada penelitian ini akan merancang dan mengevaluasi sistem elektroda batang penangkal petir dengan objek penelitian bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu. Bandara perlu memiliki perhatian khusus untuk sistem proteksi penangkal petir dikarenakan bandara merupakan terminal transportasi udara yang berhubungan dengan cuaca. Metode yang digunakan yakni metode non konvensional dan elektrogeometri sebagai pembanding. Standar yang digunakan dalam perencanaan dan pengevaluasian ini adalah standar Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIIP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Electrochical Commision (IEC) 1024-1-1.

2.1 Impuls Petir

2.1.1. Proses Terjadinya Sambaran petir.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan atau pengumpulan muatan di awan begitu banyak dan tak pasti. Tekanan atmosfer akan menurun dengan makin bertambahnya ketinggian suatu tempat dari permukaan horizontal. Pergerakan udara (sering disebut angin) ini akan membawa udara lembab ke atas, kemudian udara lembab ini akan mengalami kondensasi menjadi uap air, lalu berkumpul menjadi titik-titik air yang pada akhirnya membentuk awan.

Angin kencang yang meniup awan akan membuat awan mengalami pergeseran secara horizontal maupun vertikal, ditambah dengan benturan antara titik –titik air yang dalam awan tersebut dengan partikel-partikel udara yang dapat memungkinkan terjadinya pemisahan muatan listrik di dalam awan tersebut. Butiran air yang bermuatan positif, biasanya berada dibagian atas dan yang bermuatan negatif dibagian bawah. Dengan adanya awan yang bermuatan induksi

6

pada permukaan bumi sehingga menimbulkan medan listrik antar bumi dengan awan.

Mengingat dimensi bumi dianggap rata terhadap awan sehingga bumi dan awan dianggap sebagai dua plat sejajar membentuk kapasitor. Jika medan listrik yang terjadi melebihi medan tembus udara, maka akan terjadi pelepasan muatan. Terjadinya pelepasan udara inilah yang disebut sebagai petir.

Setelah adanya peluahan di udara sekitar awan bemuatan yang medan listriknya cukup tinggi, terbentuk peluahan awal yang biasa disebut pilot leader. Pilot leader ini menentukan arah perambatan muatan dari awan ke udara, diikutu dengan titik-titik cahaya.

Setiap sambaran petir bermula dari suatu lidah petir (leader) yang bergerak turun dari awan bermuatan dan disebut downleader (lihat pada Gambar 2.1.a).

Downward leader ini bergerak menuju bumi dalam bentuk langkah-langkah yang disebut step leader. Pergerakan step leader ini arahnya selalu berubah-ubah sehingga secara keseluruhan arah jalannya tidak beraturan dan patah-patah. Panjang setiap 50 m (dalam rentang 3-200m), dengan interval waktu antara setiap step ± 50 µs (30-125 µs). dari waktu ke waktu, dalam perambatannya ini step leader mengalami percabangan sehingga terbentuk lidah petir yang bercabang-cabang.

7

(c) (d)

Gambar 2.1 Tahapan Proses Sambaran Petir

Ketika leader bergerak mendekati bumi, maka ada beda potensial yang makin tinggi antara ujung step leader dengan bumi sehingga terbentuk peluahan mula yang disebut upward streamer pada permukaan bumi atau objek akan bergerak ke atas menuju ujung step leader. Apabila upward leader telah masuk ke dalam zona jarak sambaran atau striking distance, terbentuk petir penghubung

(connecting leader) yang menghubungkan ujung step leader dengan objek yang disambar (gambar 2.1.b). Setelah itu akan timbul sambaran balik (return stroke)

yang bercahaya sangat terang bergerak dari bumi atau objek menuju awan dan melepas muatan di awan (2.1.c)

Jalan yang ditempuh oleh return stroke sama dengan jalan turunnya step leader, hanya arahnya yang berbeda. Kemudian terjadi sambaran susulan

(subsequent stroke) dari awan menuju bumi atau objek tersebut. Sambaran susulan ini tidak memiliki percabangan dan biasa disebut lidah panah atau dart leader

(2.1.d). Pergerakan dari leader ini sekitar 10 kali lebih cepat dari leader yang pertama (sambaran pertama atau first stroke).

Pada umumya, hampir separuh (±55%) dari peristiwa kilat petir (lightning flash) merupakan sambaran ganda seperti tersebut di atas, dengan jumlah sambaran sekitar 3 atau 4 sambaran tiap kilat (bisa juga lebih), diantaranya 90% tidak lebih dari 8 sambaran, interval waktu setiap sambaran kurang lebih 50 ms (Hutagaol, 2009).

8

2.1.2. Resiko Kerusakan Akibat Sambaran Petir

Petir yang menyambar bangunan di bumi merupakan bunga api listrik yang mengosongkan muatan awan yang singkat dalam orde mikro detik dengan arus puncak yang tinggi (Anonim 2, 2004). Selain itu sambaran petir dapat mengakibatkan beberapa hal (Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan) yakni :

a. Beban termal (terjadi panas pada bagian-bagian yang dialiri oleh arus petir).

b. Beban mekanis karena timbulnya gaya elektrodinamis sebagai akibat tingginya puncak arus.

c. Beban korosi, karena proses elektrokimia dalam rangka proses pengosongan muatan awan.

d. Beban getaran mekanis karena guntur.

e. Beban tegangan lebih karena adanya induksi dan pergeseran-pergeseran potensial di dalam bangunan.

Sehubungan dengan akibat-akibat diatas perlu diketahui harga-harga karakteristik petir dan akibat yang ditimbulkan.

Tabel 2.1 Harga-harga Karakteristik Petir dan akibat Yang Ditimbulkan

Harga Karakteristik Akibat

1. Puncak arus petir Î

Tegangan lebih terjadi pada tempat sambaran

Vs = Î RA

RA : tahanan pentanahan

2. Muatan listrik Q = fi .dt

Pindah energi pada tempat sambaran, yang dapat berakibat peleburan pada ujung objek sambaran.

3. Kuadrat arus impuls fi2 . dt

Pemanasan W = R f i2.dt dan gaya elektrodinamis pada penghantar

4. Kecuraman maksimum arus impuls petir di/dt

Tegangan induksi elektromagnetis pada benda logam di dekat instalasi penangkal petir.

9

maks

Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, (PUIPP)

2.1.3. Frekuensi Sambaran Petir

a. Sambaran Langsung

Menurut Syakur dan Yuningtyastuti (2006), jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung per tahun (Nd) dapat dihitung dengan perkalian kerapatan kilat ke bumi per tahun (Ng) dan luas daerah perlindungan efektif pada gedung (Ae) :

Nd = Ng . Ae (2.1)

Kerapatan sambaran petir ke tanah dipengaruhi oleh hari guruh rata-rata pertahun di daerah tersebut. Hal ini ditunjukkan oleh hubungan seperti berikut :

Ng = 4.10-2 . T1.26 (2.2)

Sedangkan besar Ae dapat dihitung sebagai berikut (Hosea dkk, 2006) :

Ae = ((2(p+l) . 3h) + (3,14. 9h2)) (2.3)

Sehingga dari substitusi persamaan (2.2) dan (2.3) ke persamaan (2.1) maka nilai Nd dapat dicari dengan persamaan berikut :

Nd = 4.10-2 . T1.26 ((2(p+l). 3h)+( 3,14. 9h2)) (2.4)

dengan :

p = panjang gedung (m) l = lebar gedung (m) h = tinggi atap gedung (m) T = hari guruh per tahun

Nd = Jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun (sambaran/tahun)

Ng = Kerapatan sambaran petir ke tanah (sambaran/Km2/tahun)

Ae = Luas daerah yang masih memiliki angka sambaran petir Nd (Km2)

b. Sambaran Tidak Langsung

Menurut (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006), rata-rata frekuensi tahunan/(Na) dari kilat yang mengenai tanah dekat gedung dapat dihitung dengan

10

perkalian kerapatan-kerapatan kilat ke tanah pertahun Ng dengan cakupan daerah disekitar gedung yang disambat Ag.

Na = Ng . Ag (2.5)

Daerah sekitar sambaran petir (Ag) adalah daerah di sekitar gedung di mana suatu sambaran ke tanah menyebabkan suatu tambahan lokasi potensial tanah yang mempengaruhi gedung.

2.1.4. Penangkal Petir Eksternal

Pengaman suatu bangunan atau objek terhadap suatu sambaran petir pada hakekatnya adalah penyedia suatu sistem yang direncanakan dan dilaksanakan dengan baik sehingga jika terjadi sambaran petir maka sarana inilah yang akan menyalurkan arus petir ke dalam tanah dengan aman tanpa menimbulkan bahaya bagi manusia atau benda berbahaya yang berada di dalam diluar atau di sekitar bangunan (Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983)

Proteksi eksternal adalah instalasi dan alat-alat di luar sebuah struktur untuk menagkap dan menghantar arus petir ke sistem pentanahan atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan arus petir ditempat tertinggi (Hosea dkk, 2004)

Pada hakekatnya instalasi penangkal petir adalah instalasi yang dipasang dengan maksud untuk mencegah dan menhindari bahaya yang ditimbulkan oleh kejadian sambaran petir baik bahaya bagi manusia maupun bangunan serta peralatan (Purbomiluhung, 2008). Sistem penangkal petir yang dikenal ada macam-macam namun pada dasarnya prinsip kerja dari sistem-sistem tersebut adalah sama yaitu :

a. Menangkap Petir

Sistem tersebut menyediakan sistem penerimaan (air terminal) yang dapat dengan cepat menyambut luncuran arus petir mampu untuk lebih cepat dari sekelilingnya dan memproteksi secara tepat dengan memperhitungkan besaran petir.

b. Menyalurkan Petir

Luncuran petir yang telah ditangkap dialirkan ke tanah secara aman tanpa mengakibatkan terjadinya loncatan listrik (imbasan) ke bangunan atau manusia.

11

c. Menampung Petir

Sistem tersebut menyediakan sebaik mungkin agar arus petir yang turun sepenuhnya dapat diserap oleh tanah tanpa menimbulkan bahaya pada bagian-bagian bangunan atau manusia yang berada dalam posisi kontak dengan tanah disekitar sistem pentanahan tersebut.

Instalasi penangkal petir eksternal meliputi :

a. Pengadaan susunan finial penangkal petir (air termination) b. Pengadaan sistem penyaluran arus petir (down conductor) c. Pembuatan sistem pentanahan (grounding)

2.1.5. Finial (Air Temination)

Finial adalah bagian sistem proteksi petir eksternal yang dikhususkan untuk menangkap sambaran petir (Hosea dkk, 2004). Finial biasanya berupa elektroda logam yang dipasang di atas atap secara tegak maupun mendatar. Finial akan menerima pembebanan panas yang tinggi sehingga dalam pemilihan jenis logam, ketebalan dan bentuknya ditentukan oleh pertimbangan besarnya muatan arus petir (Purbomiluhung, 2008). Adapun jenis bahan dan ukuran terkecil dari finial dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Bahan dan Ukuran terkecil finial (Air Terminal) Tegak

No Komponen Jenis bahan Bentuk Ukuran

1 Kepala

Tembaga Pejal runcing 1” dari dudukan Baja Galvanis Pejal runcing 1” dari pita

Aluminium Pejal runcing 1” inci dari baja galvanis

2 Batang Tegak

Tembaga Pejal bulat 10 mm

Pita 25 x 3 mm Baja Galvanis Pipa 1” Pejal bulat 10 mm Pejal bulat 25 x 3 mm Aluminium Pejal bulat ½ “ Pejal pita 24 x 4 mm

12

3 Finial Batang Pendek

Tembaga Pejal bulat 10 mm

Pejal pita 25 x 3 mm Baja Galvanis Pejal bulat 10 mm

No Komponen Jenis bahan Bentuk Ukuran

3 Finial Batang Pendek

Pejal pita 25 x 3 mm

Aluminium Pejal bulat ½ “

Pejal pita 25 x 3 mm

4 Finial Datar

Tembaga Pejal bulat 8 mm

Pejal pita 25 x 3 mm

Pilin 50 mm

Baja Galvanis Pejal bulat 8 mm Pejal pita 25 x 3 mm

Aluminium Pejal bulat ½ “

Pejal pita 25 x 4 mm

Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah bangunan PUIPP (1983)

2.2. Sistem Perlindungan Bangunan

Instalasi bangunan menurut letak, bentuk, penggunaannya dianggap mudah terkena sambaran petir dan perlu dipasang penangkal petir adalah (Anonim 1, 1983) :

a. Bangunan tinggi seperti gedung bertingkat, menara, dan cerobong pabrik. b. Bangunan-bangunan tempat penyimpanan bahan yang mudah terbakar atau

meledak seperti pabrik amunisi atau gedung penyimpanan bahan peledak. c. Bangunan-bangunan seperti gedung bertingkat, gedung instansi pemerintah,

pusat perbelanjaan, sekolah dan lain sebagainya.

d. Bangunan-bangunan berdasarkan fungsi khusus perlu dilindungi secara baik seperti mesium dan gedung arsip negara.

2.2.1. Sistem Proteksi Petir pada Bangunan

Suatu instalasi proteksi petir harus dapat melindungi semua bagian dari suatu bangunan termasuk manusia dan peralatan yang berada didalamnya terhadap bahaya dan kerusakan akibat sambaran petir. Hal yang penting mengenai penetuan

13

besarnya kebutuhan proteksi petir akan dibahas menggunakan standar Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), National Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Elechtrotecgnical Commision (IEC) 1024-1-1 (Hosea dkk, 2004) :

a. Berdasarkan PUIPP besarnya kebutuhan tersebut ditentukan berdasarkan penjumlahan indeks-indeks tertentu yang mewakili keadaan bangunan disuatu lokasi dan ditulis sebagai:

R = A + B + C + D + E (2.6)

Besarnya nilai indeks A, B, C, D, E dan prakiraan besarnya bahaya sambaran petir di atas diperoleh dari tabel-tabel yang terdapat pada lampiran nantinya. b. Berdasarkan NFPA 780 hampir sama dengan cara yang digunakan pada PUIPP

yaitu dengan menjumlahkan sejumlah indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan kemudian hasil penjumlahan dibagi dengan indeks yang mewakili iso keraunic level di daerah tersebut. iso keraunic level (IKL) adalah jumlah hari guruh dalam satu tahun di suatu tempat. Secara matematik dituliskan sebagai :

R = (2.7)

Besarnya nilai indeks A, B, C, D, E, F dan tingkat Proteksi sambaran petir yang dibutuhkan (R) di atas diperoleh dari tabel-tabel yang terdapat pada lampiran nantinya.

c. Berdasarkan standar International Electrotechnical Commision (IEC) 1024-1-1 pemilihan tingkat proteksi yang memadai untuk sistem proteksi petir didasarkan tingkat proteksi yang memadai untuk sistem proteksi petir didasarkan frekuensi sambaran petir langsung setempat (Nd) pada persamaan 2.4 yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi dan frekuensi sambaran petir setempat (Nc) yang diperoleh.

Pengambilan keputusan perlu atau tidaknya memasang sistem proteksi petir pada bangunan berdasarkan perhitungan Nd dan Nc dilakukan sebagai berikut :

- Jika Nd ≤ Nc tidak perlu sistem proteksi petir

- Jika Nd > Nc diperlukan sistem proteksi petir dengan efisiensi :

14 Sumber : Standar Nasional Indonesia.Proteksi Bangunan Terhadap Petir (2004)

Tingkat proteksi sesuai pada Tabel 2.4.

Tabel 2.3 Efisiensi Sistem Proteksi Petir

Tingkat Proteksi Effisiensi SPP

I 0,98

II 0,95

III 0,90

IV 0,80

Sumber : Hosea, dkk (2004)

Grafik nilai kritis effisiensi sistem proteksi proteksi petir yaitu perbandingan Nc dengan Nd ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Nilai Kritis Effisiensi Sistem Proteksi Petir

Penentuan penempatan terminasi udara (finial) sesuai dengan tingkat proteksi yang dimiliki suatu bangunan dapat ditinjau Tabel 2.3 dan Tabel 2.4.

Tabel 2.4. Penempatan Finial Sesuai dengan Tingkat Proteksi

Tingkat Proteksi h (m) 20 30 45 60 Lebar Jaring (m) R (m) α0 α0 α0 α0 I 20 25 - - - 5 II 30 35 25 - - 10 III 45 45 35 25 - 15 IV 60 55 45 35 25 20

15 250 _{- 55}0

2.3. Metode Ruang Proteksi Penangkal Petir

Metode ruang proteksi penangkal petir meliputi metode konvensional dan non konvensional akan dijabarkan sebagai berikut :

2.3.1. Metode Ruang Proteksi Konvensional

Pada awal mula ditemukannya penangkal petir dan beberapa tahun setelah itu ruang proteksi dari suatu penangkal petir berbentuk ruang kerucut dengan sudut puncak kerucut berkisar antara 250 hingga 550 dapat dilihat pada gambar 2.3.a. Pemilihan besarnya sudut proteksi ini menyatakan tingkat proteksi yang diinginkan. Semakin kecil sudut proteksi maka semakin tinggi tingkat proteksi yang diperoleh semakin baik namun semakin mahal biaya pembangunannya. (Syakur dan Yusningtyastuti, 2006)

16 b. Dalam Bentuk Dua Dimensi Untuk Penyederhanaan

Gambar 2.3 Ruang Proteksi Konvensional

Untuk mempermudah analitik, ruang proteksi tiga dimensi dapat dilukiskan secara dua dimensi dan karena bentuknya simetri, maka analisis dapat dilakukan hanya pada bagian (Gambar 2.3.b). Semua benda-benda yang berada dalam ruang kerucut proteksi (atau bidang segi tiga proteksi) akan terhindar dari sambaran petir. Sedangkan benda-benda yang berada di luar ruang kerucut proteksi (atau di luar bidang segi tiga proteksi) tidak akan terlindungi.

Jenis instalasi penangkal petir konvensional yakni rangkaian jalur instalasi penyalur petir yang bersifat pasif menerima sambaran petir. sistem faraday cage/sangkar faraday merupakan sistem pemasangan penangkal petir yang baik untuk instalasi penangkal petir konvensional.

Pada kasus gedung yang bagian puncaknya merupakan permukaan yang luas, maka untuk mengatasi sambaran petir pada bagian yang paling mudah tersambar ini, dipasang penghantar mendatar yang berfungsi sebagai terminal tambahan. Penghantar mendatar yang dipasang pada bagian atap akan berbentuk seperti sangkar. Perlindungan penghantar seperti inijuga akan berfungsi melindungi gerdung dari bahaya induksi atau masuknya muatan yang besar.

Untuk meningkatkan fungsi perlindungan dapat dilakukan dengan menambahkan jumlah konduktor penghantar dan masing-masing konduktor penghantar dihubungkan secara listrik dengan sistem pentanahan.

Penggunaan penangkal petir sistem sangkar Faraday pada gedung dapat dilihat pada gambar 2.4 :

(a) (b)

Gambar 2.4. Sambaran Petir Disuatu Titik Tertentu

Pada Gambar 2.4.a terlihat objek C terletak diluar daerah jangkauan perlindungan penangkal petir A, maka objek tersebut akan mungkin terkena

17

sambaran petir. Untuk mengamankan objek C perlu dipasang penangkal petir tambahan B (Gambar 2.4.b)

Sistem sangkar Faraday akan lebih sempurna bila pada system penangkal petir ditambahkan batang penangkal petir pendek (finial) yang diletakkan pada daerah yang mudah tersambar (biasanya dipasang pada tiap-tiap sudut, sepanjang sisi dan bagian yang menonjol dari gedung), yang kemudian dihubungkan satu sama lain dengan konduktor pebnghantar yang terdekat secara listrik seperti yang terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Prinsip Penangkal Petir Sistem Sangkar Faraday

Tujuan dari pemasangan batang penangkal petir pendek (finial) yaitu apabila lidah petir mendekat menuju batang penghantar mendatar, maka arus muatan akan mudah ditangkap dan dialiri melalui batang penangkal petir pendek tersebut, (Sriyadi, 2003)

2.3.2. Metode Ruang Proteksi Non Konvensional

Teori elektrogeometri adalah teori yang mengaitkan hubungan antara sifat listrik sifat listrik sambaran petir geometri sistem perlindungan terhadap petir agar diperoleh perilaku petir pada saluran yang baik (Purbomiluhung,2008). Teori ini semula dikembangkan untuk pembuatan elektrogeometri pada saluran transmisi tegangan tinggi.

18

Model Elektrogeometri didasarkan pada hipotesa sebagai berikut (Purbomiluhung, 2008) :

- Jika suatu kepala lidah petir yang dalam pergerakannya mendekati objek sambaran bumi telah mencapai suatu “titik sambaran” utama, maka petir akan mengenai objek sambaran melalui sambaran terpendek

- Jarak sambaran petir ditentukan oleh tinggi arus puncak sambaran pertama. Ruang proteksi menurut model elektrogeometri hampir sama dengan ruang proteksi berdasarkan konsep lama yaitu berbentuk ruang kerucut juga hanya saja bidang miring dari kerucut tersebut melengkung dengan jari-jari tertentu seperti terlihat pada Gambar 2.6 (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006).

a. Radius Dalam Bentuk Tiga Dimensi Ruang

b. Dalam Bentuk Dua Dimensi Untuk Penyederhanaan Gambar 2.6 Konsep Ruang Proteksi Menurut Model Elektrogeometri

19

Jarak sambar (kemampuan menyambar atau menjangkau suatu benda) dari lidah petir ini ditentukan oleh arus petir yang terjadi. Derajat kelengkungan dari bidang dari bidang miring kerucut dipengaruhi oleh besarnya arus petir yang terjadi.

Jangkauan proteksi suatu penangkal petir dapat dijelaskan dengan bidang sambar atau garis sambar ( Syakur dan Yuningtyastuti, 2006). Bidang sambar adalah tempat kedudukan titik sambar yaitu titik dimana lidah petir telah mencapai suatu jarak terhadap suatu benda sama dengan jarak dengan jarak sambar. Bidang sambar merupakan bentuk tiga dimensi dalam kondisi nyata. Penyederhanaan analisis dapat dipergunakan bentuk dua dimensi yaitu garis sambar seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7

Gambar 2.7. Garis Sambar Suatu Lidah Petir Untuk Arus Petir Tertentu

Titik A dan B merupakan titik kritis artinya semua petir dengan arus I yang melewati titik-titik ini akan menyambar ke penangkal petir atau menuju ke tanah dengan probabilitas 50%. Untuk mengetahui apakah suatu benda terlindungi maka perlu dibuat garis sambar untuk arus yang sama I untuk benda tersebut. Bila garis sambar untuk benda berada di bawah dari garis sambar untuk penangkal

20

petir maka benda terlindungi. Jika garis sambar untuk benda berada di atas garis sambar untuk penangkal petir maka benda tidak terlindungi.

Hubungan antara besarnya arus petir dengan jarak sambar dapat dijelaskan sebagai berikut (Syakur dan yuningtyastuti, 2006). Bila arus petir yang terjadi bernilai kecil artinya mengandung jumlah muatan kecil maka energi yang diperlukan untuk memicu lidah petir melakukan loncatan terakhir juga kecil sehingga jangkauan sambaran berjarak pendek. Jika arus petir yang terjadi bernilai lebih besar artinya mengandung jumlah muatan lebih banyak maka energy yang diperlukan untuk memicu lidah petir melakukan loncatan terakhir juga lebih besar sehingga jangkauan sambaran berjarak lebih jauh.

Hubungan besar arus dengan jarak sambaran (rs) ditunjukkan persamaan

berikut (Lamber, dkk, 1999):

rs = 10 . (2.9)

dengan :

rs = jarak sambaran (m)

Î = arus puncak petir (kA)

Besarnya sudut perlindungan dari sebuah penangkal petir dapat ditentukan dengan menggunakan rumus empiris dari Hasse dan Wiesinger:

α = are (2.10)

dengan :

rs = jarak sambaran (m) α = sudut perlindungan

h = tinggi penangkal petir dari atas permukaan tanah

Radius daerah perlindungannya (r) dapat ditentukan dengan persamaan berikut (Anderson, 1982):

r = (2.11)

Dengan menggunakan konsep ruang proteksi menutur elektrogeometri model dan bidang sambar serta garis sambar maka diperoleh perlindungan bangunan seperti terlihat pada Gambar 2.8.

21 Gambar 2.8. Perlindungan Bangunan dengan Metode Elektrogeometri

dengan :

h = tinggi finial di atas tanah b = tinggi bangunan diatas tanah rs = jarak sambar petir

22

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian.

Penelitian dilaksanakan di lingkungan gedung bandara Fatmawati Bengkulu dengan keadaan sistem proteksi telah terpasang (sudah ada sistem proteksi petir) sebelumnya. Waktu pelaksanan penelitian dimulai pada bulan Maret 2011 sampai dengan Mei 2011.

3.2. Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data dalam penulisan skripsi ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data sekunder dan studi pustaka. Data sekunder yang diperlukan dalam penelitian ini berupa, denah gedung, jumlah hari guruh pertahun

(iso keraunic level) wilayah Bengkulu, data parameter petir dan data kerusakan yang terjadi akibat sambaran petir di bandara Fatmawati Bengkulu. Studi pustaka dilakukan dengan mempelajari seluruh aspek teoritis dari berbagai referensi untuk memperoleh rumusan dan standar-standar yang digunakan dalam mengevaluasi tinggi dan radius perlindungan sistem proteksi penangkal petir pada gedung tersebut.

3.3 Data-data Pendukung

Data-data pendukung pada penelitian meliputi denah gedung ATC, denah gedung terminal utama, denah gedung VVIP Pemprov, dengan gambar berskala 1:40, data jumlah hari guruh Propinsi Bengkulu dan data kerusakan akibat sambaran petir (terlampir). Data-data tersebut sebagai berikut :

3.3.1.Denah Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu

Gedung terminal utama pada mulanya menerapkan metode konvensional untuk sistem proteksi petir eksternalnya. Adapun denah gedung terminal utama

23

meliputi: denah tampak depan, tampak samping dan tampak atas. Denah gedung terminal utama tampak depan dapat diliahat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Denah Gedung Terminal Utama (tampak depan)

Pada denah Gambar 3.1, gedung terminal utama memiliki panjang bangunan 76,4 m, tinggi bangunan 17,2 m dan tinggi finial 0,5 m.

Denah gedung terminal utama dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Denah Gedung Terminal Utama (tampak samping)

Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.2, gedung terminal utama memiliki lebar 65 m. Berikut adalah denah tampak atas dari gedung terminal utama, dapat dilihat pada Gambar 3.3.

76,4 m 17.2 m 0.5 m 68 m 17,2 m 0.5 m

24 Gambar 3.3. Denah Gedung Terminal Utama (tampak atas)

Berdasarkan denah pada Gambar 3.3 diketahui bahwa gedung terminal utama memiliki atap bangunan yang berbentuk pelana kuda, pelindung atap menggunakan alumunium dan beton bertulang.

3.3.2. Denah Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu

Gedung VVIP Pemprov pada mulanya juga menggunakan metode konvensional untuk sistem proteksi petir eksternalnya. Adapun denah Gedung VVIP Pemprov meliputi denah tampak depan, tampak samping, dan tampak atas. Denah gedung tampak depan dapat dilihat pada gambar 3.4.

76,4 m 68 m

0.5 m

25 Gambar 3.4. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak depan)

Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.4 gedung VVIP Pemprov memiliki lebar bangunan 21,6 m, tinggi bangunan 12,6 m dan tinggi finial 0,5 m.

Denah gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu tampak samping dapat dilihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak samping)

Berdasarkan denah Gambar 3.5 di atas dapat dilihat bahwa panjang bangunan 35,4 m dengan posisi bangunan yang sedikit menanjang di tengah.

Denah gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas dapat dilihat pada Gambar 3.6.

21,6 m 35,4 m 12,6 m 0.5 m 35,4 m

26 Gambar 3.6. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak atas)

27

Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.6 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki atap berbentuk kerucut pada bangunan tengahnya dengan konstruksi kuda-kuda kayu dan pelindung seng alumunium pada bagian atap.

3.3.3. Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu

Denah gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak depan dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7. Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan)

Berdasarkan denah tampak depan bangunan ATC diatas, memiliki panjang bangunan 56 m, tinggi 20,3, dan tinggi finial 2 m. Bangun ATC ini terdiri dari dua bangunan yang berdempet antara kantor dan ATC sebagai ruang kontrol pesawat yang menjulang tinggi.

Denah gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak samping dapat dilihat pada Gambar 3.8.

2 m

56 m 20.3 m

28 Gambar 3.8 Denah Gedung ATC (tampak samping)

Berdasarkan denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu diatas terlihat bahwa lebar bangunan 27 m, dan tinggi bangunan kantor yakni 5 m, sedangkan bangunan ATC disebelahnya setinggi 20,3 m.

Denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas dapat dilihat pada Gambar 3.9. 27 m 5 m 20,3 m 2 m 27 m 56 m

29 Gambar 3.9. Denah Bangunan ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas)

30

Berdasarkan denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas diatas dapat dilihat bahwa bentuk atas kedua bangunan yang berdempetan tersebut berbentuk dag atau beton bertulang.

3.3.4. Data Hari GuruhTahun 2010 Provinsi Bengkulu

Data hari guruh merupakan banyaknya hari dimana terdengar guntur dalam jarak kira-kira 25 Km dari stasiun pengamatan. Hari guruh biasa disebut juga (thunderstormday). IKL adalah jumlah hari guruh dalam satu tahun disuatu tempat. Untuk menganalisa pengamatan terhadap sambaran petir di Bandara Fatmawati Bengkulu, data hari guruh digunakan untuk menghitung besarnya kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) dan sebagai salah satu indeks dalam penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan adanya sistem penangkal petir.

Adapun data hari guruh tahun 2010 di propinsi Bengkulu yang diamati oleh Stasiun Meteorologi dan Geofisika, Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu yakni pada Table 3.1.

Tabel 3.1 Data Hari Guruh Tahun 2010

Bulan di 2010 Jumlah Hari Guruh

Januari 3 Februari 6 Maret 2 April 2 Mei 0 Juni 2 Juli 5 Agustus 6 September 6 Oktober 6 November 5 Desember 7 IKL 50

31 Sumber : Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu

Berdasarkan Tabel 3.1 diketahui bahwa di propinsi Bengkulu jumlah hari guruh di tahun 2010 sebanyak 50 hari.

3.3.5. Data Parameter Petir di Indonesia

Data parameter petir meliputi data arus petir (I) dan kecuraman arus petir (di/dt). Data arus puncak petir (I) digunakan untuk menghitung besarnya jarak sambaran petir (

r

s) dan luas penampang kawat penghantar ke tanah (A). Adapun data parameter petir di Indonesia seperti pada Table 3.2.

Tabel 3.2. Data Parameter Petir di Indonesia

Kota I (kA) Di/dt (kA/µs)

Sabang 39,6512 15,6355 Aceh Besar 39,9917 15,7568 Medan 50,3356 21,8932 Brastagih 56,8723 23,5654 Pekan Baru 41,5645 16,3866 Batam 40,6932 16,0322 Bintan 41,4756 16,3568 Padang 54,8246 22,5687 Bukittinggi 55,9863 23,5825 Padang Panjang 55,1287 23,2475 Solok 53,2189 22,3226 Palembang 43,2563 17,9856 Pagar Alam 47,0234 18,8369 Lahat 45,6834 18,0256 Tanjung Inim 41,2301 16,0023 Lubuk Linggau 42,7852 17,2365

Bengkulu

45,2368

18,2031

Kepahiang 44,5645 17,9972 Lampung 38,6110 15,2314 Lampung Selatan 40,0013 15,9135 DKI Jakarta 37,5899 13,2368 Depok 43,2315 17,9123 Bogor 44,3607 18,0021 Lembang 58,5020 25,2850

Sumber : Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu

Berdasarkan Tabel 3.2. diketahui bahwa provinsi Bengkulu memiliki arus puncak petir sebesar 45,2368 kA

32 3.4. Tahapan Penelitian

Langkah awal pada penelitian ini yakni dimulai dengan pengambilan data. Pada tahapan ini data yang diperlukan meliputi data sekunder, dan studi literatur. Data sekunder meliputi denah gedung, hari guruh, dan data parameter petir dan data kerusakan akibat sambaran petir. Denah gedung digunakan untuk menghitung luas daerah yang memiliki angka sambaran petir dan untuk menganalisa radius sambaran elektrogeometri serta penentuan letak finial udara baik dari kedua metode yang akan digunakan pada tiap-tiap gedung. Data jenis bahan bangunan dan hari guruh digunakan sebagai penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan adanya sistem proteksi petir berdasarkan indeks-indeks standar yang digunakan, selain itu data hari guruh juga digunakan untuk menghitung besarnya kerapatan sambaran petir ke tanah. Data parameter petir menyangkut besarnya arus puncak petir untuk wilayah Bengkulu digunakan untuk menghitung jarak sambaran petir dan data kerusakan akibat sambaran petir sebagai acuan penelitian ini. Studi pustaka dilakukan untuk memperoleh referensi mengenai rumusan-rumusan serta standar yang akan digunakan untuk menentukan tinggi dan radius perlindungannya. Standar yang digunakan adalah Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-7014.1-2004.

Langkah selanjutnya adalah pengolahan data. Pada tahapan ini dilakukan perhitungan terhadap data-data yang telah diperoleh sesuai dengan metode analisa data. Pengolahan data dilakukan pada ke tiga gedung bandara Fatmawati Soekarno yakni gedung (ATC, Terminal Utama, VVIP Pemprov). Metode awal yang digunakan yakni metode konvensional pada ke tiga gedung karena pada perancangan awal sistem proteksi petir di bandara Fatmawati Bengkulu mulanya menggunakan metode konvensional. Setelah diperoleh hasil dari pengevaluasian menggunakan metode awalnya, kemudian digunakan metode elektrogeometri (non konvensional) sebagai pembanding dari hasil metode yang digunakan sebelumnya.

Untuk mempermudah dalam membaca penulisan tahapan penelitian pada penulisan skripsi ini akan dijelaskan pada Gambar 3.10.

34 Gambar 3.10. Diagram Alir Penelitian

35 3.5. Analisa Data

Data yang diperoleh akan dihitung dan dianalisa dengan menggunakan metode konvensional, yang hasilnya kemudian akan dibandingkan dengan hasil evaluasi menggunakan metode elektrogeometri (non konvensional) , dengan cara menghitung beberapa langkah penting yakni :

a. Besaran kebutuhan bangunan akan sistem penangkal petir (F), berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), National Fire Protection Association (NFPA) 780, International Electrotechnical Commision (IEC)

1024-1-1 dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-7014.1-2004.

b. Menghitung luas daerah yang masih memeliki angka sambaran petir (Ae) c. Menghitung jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun (Nd) d. Menghitung jarak sambaran petir (

r

s)

36

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu .

Berdasarkan data gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu dan data hari guruh tahun 2010 propinsi Bengkulu maka diperoleh besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir adalah :

4.1.1. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP)

Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir dapat ditentukan berdasarkan indeks-indeks yang menyatakan faktor-faktor tertentu sesuai dengan (PUIPP) seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 1 yakni Tabel 1 sampai dengan Tabel 5 dan Tabel 6 merupakan penjumlahan dari indeks-indeks yang dipilih dari tabel-tabel sebelunya. Hasil penjumlahan indeks-indeks tersebut (R) merupakan indeks perkiraan bahaya akibat sambaran petir seperti pada persamaan (2.8) :

R = A + B + C + D + E

Semakin besar nilai R semakin besar pula bahaya serta kerusakan yang mungkin ditimbulkan oleh sambaran petir berarti semakin besar pula kebutuhan bangunan tersebut akan adanya sistem penangkal petir.

-Berdasarkan Tabel 1 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat terminal penerbangan

-Berdasarkan Tabel 2 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam.

-Berdasarkan Tabel 3 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks C sebesar 4 yakni tinggi bangunan lebih dari 17 meter.

37

-Berdasarkan Tabel 4 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian.

-Hari guruh di Bengkulu sebanyak 50 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks E sebesar 5.

Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu yaitu :

R = A + B + C + D + E = 3 + 2 + 4 + 0 + 5

= 14

Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 14 sehingga sesuai dengan Tabel 6 nilai tersebut menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki perkiraan bahaya sambaran petir besar dan sangat dianjurkan untuk memiliki sistem proteksi petir yang baik.

4.1.2. Berdasarkan National Fire Protection Association (NFPA) 780

National Fire Protection Association (NFPA) 780 juga dapat digunakan untuk menentukan besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir. Cara penentuan yang digunakan pada standar NFPA hampir dengan yang digunakan pada standar yang digunakan PUIPP yaitu dengan menjumlahkan indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 2 yaitu Tabel 7 sampai Tabel 11. Hasil penjumlahan pada Tabel 12. Perkiraan bahaya akibat sambaran kilat ditunjukkan pada Tabel 13 secara matematik dapat dituliskan seperti pada persamaan (2.9) :

R =

- Berdasarkan Tabel 7 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan yang berisi banyak orang.

- Berdasarkan Tabel 8 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng.

38

- Berdasarkan Tabel 9 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks C sebesar 5 yakni bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2 .

- Berdasarkan Tabel 10 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar.

- Berdasarkan Tabel 11 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks E sebesar 8 yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi

- Berdasarkan Tabel 12 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks F sebesar 4 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level sebesar 50 hari/tahun.

Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu yaitu :

R

=

R =

R = 6,75

Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 6,75 sehingga sesuai dengan Tabel 13 dengan nilai menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati sangat dianjurkan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik.

4.1.3. Standar IEC 1024-1-1

Daerah proteksi (Ae) pada gedung terminal utama yang mempunyai panjang bangunan (p = 76,4 m), lebarnya (l = 68 m), dan ketinggian (h = 17,2 m).

Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2))

= ((2(76,4+68)(3)(17,2))+((3,14)(9)(17,22))) = 14.902,08 + 8.360,4384

= 23.262,518 m2 = 0,023 km2

Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2).

39

r

0.5 m 550 ₅₅0 = 4. 10-2 . 50 1,26 = 5,53 sambaran/km2/tahun

Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1) adalah :

Nd = Ng . Ae = (5,53)(0,023) = 0,128/tahun

Berdasarkan data Stasiun Meteorologi Geofisika Bengkulu diperoleh nilai frekuensi tahunan stempat (Nc) yang diperoleh sebesar 0,1/tahun karena nilai Nd lebih besar dari nilai Nc maka diperlukan suatu sistem proteksi dengan efisiensi berdasarkan persamaan (2.8).

E ≥ 1 – Nc/Nd

1 -

= 1 –

=

0,21

Pada Gambar 2.2 efisiensi sistem proteksi petir di bawah 80 atau < 0,8 adalah pada tingkat IV, sehingga pada Tabel 2.3 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut berada pada tingkat proteksi IV dengan nilai efisiensi pendekatan 0.8. Tinggi gedung terminal utama 17,2 meter, berdasarkan Tabel 2.4 tergolong kedalam golongan ketinggian 20 meter sehingga tingkat proteksi untuk gedung terminal utama adalah tingkat IV dengan sudut perlindungan 550.

Gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu memiliki bentuk atap yang berbentuk pelana kuda dengan dua finial tegak masing-masing 0,5 m dan ketinggian gedung 17,2 meter, sehingga tinggi finial dari permukaan tanah yakni 17,2 m + 0,5 m sebesar 17,7 m. Radius proteksi pada gedung terminal utama bandara Fatmawati dengan memperhatikan segitiga seperti pada Gambar 4.1.