perancangandanpemasangansistemsprinklerpadagedungperkantoran-130518010517-phpapp01

(1)

PERANCANGAN DAN PEMASANGAN SISTEM SPRINKLER PADA GEDUNG PERKANTORAN

UG Logo.jpg

NAMA ANGGOTA:

1. Rika Sri Amalia (16309863) 2. Yogi Oktopianto (16309875) 3. Yurista Vipriyanti (16309876)

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Gunadarma

(2)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Kebakaran merupakan bencana yang disebabkan oleh api yang tidak dikehendaki yang dapat menimbulkan kerugian yang besar baik berupa harta benda maupun jiwa m anusia.

Saat ini kebakaran sudah menjadi masalah nasional, karena bukan saja merugikan i ndividual,

melainkan meliputi instalasi atau sarana vital yang menguasai hajat hidup orang banyak

seperti pabrik, pembangkit tenaga listrik, pelabuhan, dan instalasi-instalasi la innya. Faktor

terbesar yang menyebabkan kebakaran adalah adanya nyala api dan listrik. Sesuai dengan Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1970 yaitu tentang tujuan umum K3 yang termasuk penanggulangan kebakaran yang bertujuan untuk melindungi tenaga ke rja dan

orang lain, aset perusahaan dan lingkungan masyarakat. Dan yang tertera pada ket entuan

pasal 3 ayat (1) huruf b,d,q bahwa penanggulangan kebakaran meliputi pencegahan, pengurangan dan pemadaman kebakaran, memberikan kesempatan jalan untuk

menyelamatkan diri pada waktu kebakaran serta pengendalian penyebaran panas, asa p dan

gas. Selain itu pada Kepmenaker 186/Men/1999 yang menjelaskan bahwa perusahaan w ajib

mencegah, mengurangi dan memadamkan kebakaran di tempat kerja.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Perumusan masalah dalam perancangan sistem sprinkler adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana menentukan jumlah sprinkler yang sesuai dengan karakteristik gedung perkantoran.

(3)

3. Bagaimana menentukan jumlah volume air yang dibutuhkan untuk perancangan sistem sprinkler.

4. Bagaimana menentukan kebutuhan pipa dan daya pompa pada sistem Sprinkler.

1.3 TUJUAN PENULISAN

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Untuk menetukan jumlah sprinkler yang sesuai dengan karakteristik Gedung Perkantoran.

2. Untuk menentukan pemasangan sistem sprinkler pada gedung Perkantoran.

3. Untuk menentukan jumlah volume air yang dibutuhkan untuk perancangan sistem sprinkler.

4. Untuk menentukan kebutuhan pipa dan daya pompa pada sistem Sprinkler.

1.4 BATASAN MASALAH

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:. 1. Perancangan sprinkler pada gedung perkantoran.

(4)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.2 SISTEM SPRINKLER

Sistem sprinkler adalah suatu sistem yang bekerja secara otomatis dengan

memancarakan air bertekanan ke segala arah untuk memadamkan kebakaran atau setid

ak-tidaknya mencegah meluasnya kebakaran. Instalasi sprinkler ini dipasang secara tetap/permanen di dalam bangunan yang dapat memadamkan kebakaran secara otomatis dengan menyemprotkan air di tempat mula terjadi kebakaran.

1.2.1 Klasifikasi Sistem Sprinkler

Klasifikasi sprinkler dibagi menjadi dua macam berdasarkan Standar Kontruksi Bangunan Indonesia (SKBI 3.4.53.1987), yaitu:

1. Berdasarkan arah pancaran :

- pancaran ke atas - pancaran ke bawah - pancaran ke dinding

2. berdasarkan kepekaan terhadap suhu : a. Warna segel:

- Warna putih pada temperatur 93° C - Warna biru pada temperatur 141° C - Warna kuning pada temperatur 182° C - Warna merah pada temperatur 227° C

- Tidak berwarna pada temperatur 68° C / 74° C b. Warna cairan dalam tabung:

(5)

- Warna merah pada temperatur 68° C - Warna kuning pada temperatur 79° C - Warna hijau pada temperatur 93° C - Warna biru pada temperatur 141° C - Warna ungu pada temperatur 182° C

- Warna hitam pada temperatur 201° C 260° C

1.2.2 Jenis Sistem Sprinkler

Sistem sprinkler secara otomatis akan bekerja bila segelnya pecah akibat adanya panas dari api kebakaran. Sistem Sprinkler dapat dibagi atas beberapa jenis, yai tu:

1. Sistem Pipa Basah (Wet Pipe System).

Dalam sistem ini, sistem pipa mulai dari sumber suplai air sampai katup kontrol (Control valves) yang menuju ke sprinkler sudah terisi air. Sistem pipa basah bi asanya

dipasang pada gedung atau hunian dimana tidak ada kemungkinan terjadinya air membeku dalam pipa.

Untuk sistem pipa ini banyaknya sprinkler yang dipasang dikontrol oleh satu set valve

dan tidak melebihi 500 buah untuk tingkat bahaya ringan atau 1000 buah untuk tin gkat

bahaya kebakaran sedang dan tinggi.

2. Sistem Pipa Kering (Dry Pipe System).

Sistem ini biasanya digunakan dalam suatu bangunan dimana kondisi temperatur berada pada keadaan yang bisa beku, seperti pada ruang pendingin atau temperatur yang

dapat dijaga diatas 70° C, seperti oven pengering. Pipa kering tersebut selalu ter isi udara

(6)

3. Alternatif Sistem Pipa Basah dan Pipa Kering (Combined Dry Pipe-Preaction).

Sistem ini biasanya dipasang tanpa pemanas air, dimana dalam sistem basah ada kemungkinan air membeku pada musim dingin. Sehingga sistem ini biasanya

dioperasikan pada musim panas untuk sistem basah dan sistem kering pada musim di ngin.

Jika hendak mengoperasikan dengan sistem basah, maka dry valve harus diubah fungsinya ke sistem basah dan ini biasanya dapat dilakukan dengan cepat. 4. Sistem Pipa Kering Pada Ujungnya (Deluge System).

Sprinkler untuk sistem ini harus dipasang menghadap kelangit-langit, kecuali ji ka

dijinkan untuk dipasang jenis pendent. 5. Tindakan Awal (Pre-Action System).

sistem ini merupakan gabungan antara standart sprinkler sistem dan pemasangan a lat

pengindera kebakaran. Pada umumnya detctor panas atau asap akan bekerja lebih da hulu

dankatub yang bekerja lebih awal akan terbuka sehingga air mengalir ke pipa spri nkler

sebelum sprinkler pertama bekerja.

1.2.3 Peletakan Sistem Sprinkler 2.2.31 Letak Kepala Sprinkler

1. Dinding Dan Pemisah

Jarak antara dinding dan kepala sprinkler dalam hal sistem bahaya

kebakaran ringan tidak boleh melebihi 2,3 m dan dalam hal sistem bahaya

kebakaran sedang atau system bahaya kebakaran berat tidak boleh melebihi dari 2 m. Apabila gedung tidak dilengkapi langit-langit, maka jarak kepala springkler dan dinding tidak boleh melebihi 1,5 m. Gedung yang mempunyai sisi terbuka, jarak kepala sprinkler sampai sisi terbuka tidak boleh lebih dari 1,5 m.

(7)

(Sumber: SNI 03-3989- 2000)

Gambar 2.1 Penempatan kepala sprinkler tambahan 2. Kolom

Pada umumnya kepala springkler harus ditempatkan bebas dari kolom.

Apabila hal tersebut tidak dapat dihindari dan jarak kepala springkler terhadap kolom kurang dari 0,6 m, maka harus ditempatkan sebuah kepala springkler

tambahan dalam jarak 2 m dari sisi kolom yang berlawanan. 3. Balok

Kepala springkler harus ditempatkan dengan jarak sekurang-kurangnya 1,2 m dari balok. Apabila balok mempunyai flens sebelah atas dengan lebar kurang dari 200 mm, maka kepala springkler boleh dipasang di sebelah atas gelagar dengan catatan bahwa deflektor kepala springkler harus berjarak lebih besar dari 150 mm di atas balok.

(8)

(Sumber: SNI 03-3989- 2000)

Gambar 2.2 Jarak kepala sprinkler terhadap balok 4. Kuda Kuda

Pada umumnya kepala springkler harus selalu dipasang pada jarak

mendatar sejauh minimum 0,3 m dari balok kuda-kuda yang lebarnya lebih kecil atau sama dengan 100 mm, dan minimum 0,6 m apabila balok kudakuda yang

lebarnya lebih besar dari 100 mm. Apabila pipa cabang ditempatkan menyilang terhadap balok kuda-kuda, maka kepala springkler boleh ditempatkan disebelah atas sumbu balok kuda-kuda yang lebarnya lebih kecil atau sama dengan 200 mm dengan ketentuan bahwa deflektor kepala springkler berjarak lebih besar dari 150 mm dari balok kuda-kuda.

Apabila pipa cabang dipasang sejajar dengan balok kuda-kuda, maka jarak

(9)

Tabel 2.1 Kuda-kuda

(Sumber: SNI 03-3989- 2000)

5. Penempatan kepala sprinkler dinding

Penempatan deflektor kepala sprinkler dinding tidak boleh lebih dari 150 mm atau kurang dari 100 mm dari langit-langit. Sumbu kepala sprinkler tidak boleh lebih dari 150 mm atau kurang dari 50 mm dari dinding tempat kepala sprinkler dipasang.

Sepanjang dinding. Sistem bahaya kebakaran ringan 4,6 m. Sistem bahaya

kebakaran sedang, 3,4 m (langitlangit tidak tahan api), 3,7 m (langit-langit tah an

api). Dari ujung dinding. Sistem bahaya kebakaran ringan 2,3 m, Sistem bahaya kebakaran sedang 1,8 m.

(10)

6. Jumlah deretan kepala sprinkler

- Untuk ruangan yang lebarnya lebih kecil atau sama dengan 3,7 m, cukup dilengkapi dengan sederet sprinkler sepanjang ruangan. Untuk ruangan yang lebarnya antara 3,7 m sampai 7,4 m harus dilengkapi dengan deretan sprinkler. - Untuk ruangan yang panjangnya lebih dari 9,2 m (bahaya kebakaran ringan) atau lebih dari 7,4 m (bahaya kebakaran sedang) deretan sprinkler harus dipasang selang-seling, sehingga setiap kepala sprinkler terletak pada garis tengah antara dua kepala sprinkler yang berhadapan.

- Untuk ruangan yang lebarnya lebih dari 7,4 m deretan kepala sprinkler jenis konvensional (dipasang pada langit-langit) harus dipasang pada langit-langit di tengahtengah antara dua deret kepala sprinkler sebagai tambahan sepanjang

ruangan pada tiap sisinya.

- Berdasarkan NFPA 15 jarak maksimum antar sprinkler 3,7 meter sehingga jari jari jangkauannya adalah 1,85 meter. Kemudian dapat dihitung jumlah

(11)

Gambar 2.3 Jari Jari jangkauan sprinkler Luas Sprinkler/perlindungan = pR2 Luas Bangunan = PxL ...(2.1) Jumlah Sprinkler = = ....(2.2) Keterangan: R = Jari-jari sprinkler (1,85 m) P = Panjang conveyor (m2) L = Lebar conveyor (m2)

Dalam perencanaan ini jarak antar sprinkler menurut model E Spray nozzles vk 810 vk 817 yang digunakan adalah 3 meter agar area perlindungan bisa

(12)

Gambar 2.4 Jarak antar kepala sprinkler

2.2.3.2 Spesifikasi Kepala Sprinkler

Kepala sprinkler yang digunakan harus kepala sprinkler standar. Kepala sprinkle r

yang boleh digunakan hanya kepala sprinkler yang terdaftar. Perubahan apapun tid ak

dibolehkan pada kepala sprinkler setelah keluar dari pabrik. Sifat-sifat aliran kepala sprinkler

harus dibedakan dalam tiga hal:

- Yang dibenarkan untuk penggunaan sebagai kepala sprinkler pancaran atas. - Yang dibenarkan untuk penggunaan sebagai kepala sprinkler pancaran bawah. - Yang dibenarkan untuk penggunaan sebagai kepala sprinkler dinding.

Kepala sprinkler terbuka boleh digunakan untuk melindungi bahaya kebakaran khusus seperti tempat-tempat terbuka atau untuk tempat khusus lainnya. Kepala sp rinkler

dengan ukuran lubang yang lebih kecil boleh digunakan untuk daerah atau keadaan yang

tidak membutuhkan air sebanyak yang dipancarkan oleh sebuah kepala sprinkler den gan

ukuran lubang nominal 10 mm. Kepala sprinkler dengan ukuran lubang nominal lebih besar

(13)

dari 10 mm boleh digunakan untuk daerah atau keadaan yang membutuhkan air lebih banyak

dari jumlah yang dipancarkan oleh sebuah kepala sprinkler dengan ukuran lubang n ominal 10

mm. Kepala sprinkler dengan ukuran lubang nominal lebih besar dari 10 mm yang mempunyai ulir pipa besi 10 mm tidak boleh dipasang pada sistem sprinkler terbar u.

1. Ukuran lubang kepala sprinkler

Ukuran nominal lubang kepala sprinkler yang dibenarkan untuk masing-masing sistem bahaya kebakaran adalah sebagai berikut:

Tabel 2.2 Ukuran lubang kepala sprinkler

(Sumber : SNI 03-3989- 2000)

2. Konstanta k

Konstanta k untuk ketiga ukuran lubang kepala sprinkler tersebut di atas adalah sebagai berikut:

Tabel 2.3 Konstanta k

(14)

3. Tingkat suhu kepala sprinkler

Tingkat suhu kepala sprinkler otomatis ditunjukkan dalam tabel di bawah ini:

Tabel 2.4 Tingkat suhu kepala sprinkler

(Sumber: SNI 03-3989- 2000)

Pemilihan tingkat suhu kepala sprinkler tidak boleh kurang dari 30°C di atas suhu ruangan.

- Kepala sprinkler dalam ruangan tersembunyi atau pada ruang peragaan tanpa dilengkapi ventilasi harus dari tingkat suhu antara 79°C - 100°C.

- Kepala sprinkler yang digunakan untuk melindungi peralatan masak jenis komersi al,

tutup mesin pembuat kertas atau yang dipasang dalam dapur pengering harus dari tingkat suhu tinggi.

- Apabila ada langit-langit atau atap yang dipasang di atas oven, maka pada lang

it-langit atau atap tersebut sampai radius 3 m harus dipasang kepala sprinkler deng an

(15)

4. Jumlah maksimum kepala sprinkler

Jumlah maksimum kepala sprinkler yang dapat dipasang pada satu katup kendali bisa dilihat pada tabel 2.5 dibawah ini.

Tabel 2.5Jumlah maksimum kepala sprinkler

(Sumber : SNI 03-3989- 2000)

5. Persediaan kepala sprinkler cadangan

Persediaan kepala sprinkler cadangan dan kunci kepala sprinkler harus disimpan dalam satu kotak khusus yang ditempatkan dalam ruangan yang setiap suhunya tidak lebih dari 38°C.

Persediaan kepala sprinkler cadangan tersebut paling sedikit adalah sebagai berikut:

Tabel 2.6 Persediaan kepala sprinkler cadangan

(Sumber: SNI 03-3989- 2000) Catatan:

Perasediaanan kepala springkler cadangan harus meliputi semua jenis dan tingkat suhu dari kepala springkler yang terpasang.

Apabila terdapat lebih dari 2 sistem, maka jumlah persediaan springkler cadangan harus ditambah 50% dari ketentuan tersebut di atas.

(16)

1.2.4 Sistem Perpipaan

Pipa utama air pemadam kebakaran biasanya 8 inchi, sambungan cabangnya 6 inchi. Katup-katup harus di dalam pada interval di jalur pipa utama, sehingga apabila a da perbaikan

sambungan baru dapat dilakukan tanpa membuat sistem berhenti. Katup-katup yang disediakan tidak akan menghentikan perbaikan dibawah 1000 ft dari sistem. Pipa utama pemadam air pemadam kebakaran harus dibuat loop (ring atau O). Dimana untuk mendukung proses dan sistem kerja sprinkler, maka diperlukan sistem distribusi pipa yang terhubung dengan sumber air hingga ke titik sprinkler. Sist em ini

memberikan beberapa keunggulan, contohnya adalah sebagai berikut:

- Air tetap dapat didistribusikan ke titik sprinkler walaupun salah satu area pi pa

mengalami kerusakan.

- Semburan air sprinkler lebih stabil, meskipun seluruh titik sprinkler dibuka.

1.2.4.1 Jenis Sistem Pipa Sprinkler

1. Dry Pipe System

adalah suatu system yang menggunakan sprinkler otomatis yang bisa disambungkan dengan system perpipaannya yang mengandung udara atau

nitrogen bertekanan. Pelepasan udara tersebut akibat adanya panas mengakibatkan api bertekanan membuka dry pipe valve. Dengan demikian air akan mengalir ke dalam system perpipaan dan keluar dari kepala sprinkler yang terbuka.

2. Wet Pipe System

Adalah suatu sistem yang menggunakan sprinkler otomatis yang

disambungkan ke suplai air (water supply). Dengan demikian air akan segera keluar melalui sprinkler yang telah terbuka akibat adanya panas dari api.

(17)

3. Deluge System

Adalah sistem yang menggunakan kepala sprinkler yang terbuka

disambungkan pada sistem perpipaan yang dihubungkan ke suplai air melalui suatu valve. Valve ini dibuka dengan cara mengoperasikan sistem deteksi yang dipasang pada area yang sama dengan sprinkler. Ketika valve dibuka, air akan mengalir ke dalam sistem perpipaan dan dikeluarkan dari seluruh sprinkler yang ada.

4. Preaction System

Adalah suatu sistem yang menggunakan sprinkler otomatis yang

disambungkan pada suatu sistem perpipaan yang mengandung udara, baik yang

bertekanan atau tidak, melalui suatu sistem deteksi tambahan yang dipasang pada area yang sama dengan sprinkler. Pengaktifan system deteksi akan membuka

suatu valve yang mengakibatkan air akan mengalir ke dalam sistem perpipaan sprinkler dan dikeluarkan melalui sprinkler yang terbuka.

5. Combined Dry Pipe-Preaction

Adalah sistem pipa berisi udara bertekanan. Jika terjadi kebakaran,

peralatan deteksi akan membuka katup kontrol air dan udara dikeluarkan pada akhir pipa suplai, sehingga sistem akan terisi air dan bekerja seperti wet pipe system. Jika peralatan deteksi rusak, sistem akan bekerja seperti sistem dry pip e.

1.2.4.2 Klasifikasi Sistem Pipa Tegak

Berdasarkan NFPA 14 - 2000 tentang Standart for the installation of standpipe, private hydrant and hose system menjelaskan mengenai kelas sistem pipa tegak dian taranya:

(18)

Sistem harus menyediakan sambungan slang ukuran 63,5 m (2½ inci) untuk pasokan air yang digunakan oleh petugas pemadam kebakaran dan mereka yang terlatih

2. Sistem kelas II

Sistem harus menyediakan kotak slang ukuran 38,1 mm (1½ inci) untuk

memasok air yang digunakan terutama oleh penghuni bangunan atau oleh petugas pemadam kebakaran selama tindakan awal.

Pengecualian

Slang dengan ukuran minimum 25.4 mm (1 inci) diizinkan digunakan untuk

kotak slang pada tingkat kebakaran ringan dengan persetujuan dari instansi yang berwenang.

3. Sistem kelas III.

Sistem harus menyediakan kotak slang ukuran 38,1 mm (1½ inci) untuk

memasok air yang digunakan oleh penghuni bangunan dan sambungan slang ukuran 63,5 mm (2½ inci) untuk memasok air dengan volume lebih besar untuk digunakan oleh petugas pemadam kebakaran atau mereka yang terlatih.

Ukuran pipa tegak untuk sistem kelas I dan kelas III harus berukuran sekurang-kurangnya 100 mm (4 inci). Pipa tegak yang merupakan bagian dari sistem kombinas i

harus berukuran sekurang-kurangnya 150 mm (6 inci). Pengecualian.

Untuk bangunan yang seluruhnya dilengkapi dengan springkler, dan mempunyai kombinasi sistem pipa tegak yang dihitung secara hidraulik, ukuran minimum pipa tegaknya adalah 100 mm (4 inci ).

Ukuran pipa dengan laju aliran yang disyaratkan pada tekanan sisa 6,9 bar (100 psi) pada ujung slang terjauh dengan ukuran 65 mm (2½ inci) dan tekanan 4,5 bar (6 5 psi)

(19)

pada ujung slang terjauh dengan ukuran 40 mm (1½ inci), dirancang sesuai seperti t ertera

pada tabel 2.3 perancangan yang menggunakan cara.

1.2.4.3 Susunan Pipa Instalasi Sprinkler

1. Susunan cabang ganda

Susunan sambungan di mana pipa cabang disambungkan ke dua sisi pipa pembagi.

2. Susunan cabang tunggal

Susunan sambungan di mana pipa cabang disambungkan ke satu sisi dari pipa pembagi.

3. Susunan pemasukan di tengah

Susunan penyambungan di mana pipa pembagi mendapat aliran air dari tengah. 4. Susunan pemasukan di ujung

Susunan penyambungan di mana pipa pembagi mendapat aliran dari ujung.

2.2.5 Sistem Persedian Air Sprinkler 2.2.5.1 Persyaratan umum

Setiap sistem sprinkler otomatis harus dilengkapi dengan sekurang-kurangnya sat u

jenis sistem penyediaan air yang bekerja secara otomatis, bertekanan dan berkapa sitas cukup,

serta dapat diandalkan setiap saat. Sistem penyediaan air harus dibawah penguasa an pemilik

gedung. Apabila pemilik tidak dapat mengendalikannya harus ditunjuk badan lain y ang

diberikan kuasa penuh untuk maksud tersebut. Air yang digunakan tidak boleh meng andung

serat atau bahan lain yang dapat mengganggu bekerjanya springkler. Pemakaian air asin tidak

diijinkan, kecuali bila tidak ada penyediaan air lain pada waktu terjadinya keba karan dengan

(20)

2.2.5.2 Syarat penyambungan

Pipa penyalur untuk sistem springkler tidak boleh dihubungkan pada sistem lain kecuali seperti yang diatur dalam

bagian ini.

- Tangki gravitasi

Tangki yang diletakkan pada ketinggian tertentu dan direncanakan dengan baik dapat diterima sebagai system penyediaan air. Kapasitas dan letak ketinggian tan gki harus

memberikan aliran dan tekanan yang cukup.

(Sumber: SNI 03-3989- 2000) Gambar 2.5 Tangki gravitasi

- Tangki bertekanan

Tangki bertekanan yang direncanakan dengan baik dapat diterima sebagai sistem penyediaan air. Tangki bertekanan harus dilengkapi dengan suatu cara yang dibena rkan

agar tekanan udara dapat diatur secara otomatis. Apabila tangki bertekanan merup akan

satu-satunya system penyediaan air, sistem tersebut harus juga dilengkapi dengan alat

(21)

tanda bahaya yang memberikan peringatan apabila tekanan dan atau tinggi muka air dalam tangki turun melampaui batas yang ditentukan. Tanda bahaya harus dihubungk an

dengan jaringan listrik yang terpisah dengan jaringan listrik yang melayani komp resor

udara. Tangki bertekanan hanya boleh digunakan untuk melayani sistem sprinkler d an

sistem slang kebakaran yang dihubungkan pada pemipaan sprinkler. Tangki bertekan an

harus selalu terisi air 2/3 penuh, dan diberi tekanan udara ditambah dengan 3 X tekanan

yang disebabkan oleh berat air pada perpipaan sistem sprinkler di atas tangki ke cuali

ditetapkan lain oleh pejabat yang berwenang.

(Sumber: SNI 03-3989- 2000) Gambar 2.6 Tangki bertekanan

2.2.5.3 Sumber Penyediaan Air

- Sumber air untuk kebutuhan hidran dapat berasal dari PDAM, sumur artesis, sumur gali dengan system penampungan, tangki gravitasi, tangki bertekanan reservoir air dengan sistem pemompaan.

(22)

- Berdasarkan SNI 03-3989-2000 tentang Tata cara perencanaan dan pemasangan sistem springkler otomatik untuk pencegahan bahaya kebakaran pada bangunan gedung

- Berdasarkan NFPA 13-1999 tentang Standard for the Installation of Sprinkler Systems

2.3.6 Sistem Pompa Sprinkler

Pompa adalah salah satu alat angkut yang berfungsi untuk memindahkan fluida melalui saluran tertutup dengan mengubah energy mekanis dari pengerak menjadi en ergi

tekan (pressure) terhadap fluida sehingga akan terjadi perpindahan, contohnya se perti

menggerakkan / mengalirkan cairan dari suatu tempat ke tempat lainnya baik melal ui sarana

pembantu seperti pipa, maupun secara langsung. Pompa digunakan untuk memindahkan cairan, seperti cairan, gas atau slurries.

2.2.6.1 Spesifikasi Pompa 1. Head

Head di dalam perpompaan dapat didefinisikan secara sederhana sebagai

energi tiap satuan berat. Head dari instalasi pompa dapat dibedakan menjadi head statis dan head dinamis. Ada tiga bagian dari head yaitu:

- Head total pompa

Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air

seperti yang direncanakan, dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa. Head total pompa dapat ditulis sebagai berikut:

H = ha + .hp + h1 + ... ..(2.3) Keterangan:

(23)

h1 : Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan (m) .hp : Perbedaan tekanan yang bekerja pada kedua permukaan air (m)

.hp= .(2.4)

Ha : Head statis total (m)

Head ini adalah perbedaan tinggi antara muka air di sisi keluar dan sisi isap, tanda positif dipakai apabila muka air di sisi keluar lebih tinggi dari pada sisi isap.

Head pada pompa biasanya disebabkan oleh kerugian gesek didalam

pipa, belokan belokan, reduser, katup katup, dan sebagainya. Di bawah ini akan diberikan cara perhitungannya satu persatu.

- Head kerugian

Head kerugian yang terjadi pada instalasi disebabkan oleh gesekan didalam pipa. Pengaruh kecepatan terhadap rugi-rugi pada instalasi dinyatakan dalam bilangan reynold yang didefinisikan sebagai berikut:

Re = (2.5)

Keterangan:

Re : Bilangan reynolds (tak berdimensi) D : Diameter dalam saluran (m)

V : Kecepatan aliran cairan (m/s)

µ : Kekentalan mutlak cairan (absolute viscosity, kg.s/m3)

(24)

Tabel 2.7 Sifat-sifat fisik air (Air di bawah 1 atm dan air jenuh di atas 100° C)

(Sumber: Sularso,1996)

- Kerugian gesekan dalam pipa

Kerugian gesekan didalam pipa tergantung pada panjang pipa. Untuk menghitung besarnya kerugian akibat gesekan didalam pipa digunakan persamaan:

hf = f × ... ...(2.6)

(25)

Keterangan:

hf : Head karena kerugian gesekan/ friction (m) f : Koefisien kerugian gesekan (bilangan reynold,Re) L : Panjang saluran (m)

D : Diameter dalam saluran (m)

V : Kecepatan rata-rata aliran (m/s)

g : Kecepatan gravitasi (m/s2) Untuk memperoleh nilai f dapat dilihat pada tabel 2.9 di atas.

- Kerugian head di katup

Kerugian head pada katup dapat ditulis sebagai berikut:

hf = fv× ..(2.7)

Keterangan:

hf : Head karena kerugian gesekan friction (m)

fv : Koefisien kerugian gesekan. Harga fv untuk berbagai katup dalam keadaan terbuka penuh dapat dilihat pada lampiran 5 tabel 5.1

V : Kecepatan rerata aliran (m/s) g : Kecepatan gravitasi (m/s2 ) - Kerugian head pada fitting

Dalam aliran melalui jalur pipa, kerugian juga akan terjadi apabila

ukuran pipa, bentuk penampang, atau arah aliran berubah. Kerugian head di tempat-tempat transisi yang demikian itu dinyatakan dalam rumus:

hf = f × .. (2.8)

Nilai f di dapatkan dengan menggunakan persamaan dibawah ini : f = 0,131 + 1,847 .(2.9)

(26)

Keterangan:

D : Diameter dalam saluran (m)

R : Jari-jari lengkung sumbu belokan (m) . : Sudut belokan (derajat)

f : Koefisien kerugian gesekan V : Kecepatan rerata aliran (m/s) g : Kecepatan gravitasi (m/s2) - Head yang tersedia

Dalam mencegah terjadinya kavitasi maka diusahakan agar tidak satu bagianpun aliran didalam pompa yang mempunyai tekanan uap jenuhnya. Sehubungan dengan hal tersebut maka didefinisikan suatu besaran yang berguna untuk memperkirakan keamanan pompa terhadap

terjadinya kavitasi yaitu tekanan hisap positif netto (Net Possitif Suction Head-NPSH). Ada dua jenis NPSH yang harus dipertimbangkan, yaitu

NPSH yang dibutuhkan dan NPSH yang tersedia.

NPSH yang tersedia adalah head yang dimiliki oleh zat cair pada

sisi isap pompa (ekuivalen dengan tekanan mutlak pada sisi isap pompa, dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat di tempat tersebut. NPSH yang tersedia dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

Hsv = (Pa / .) (Pv / .) Hs HLS ...(2.10)

Keterangan:

Hsv : NSPH yang tersedia ( m ) Pa : Tekanan Atmosfir (kgf/m2) Pv : Tekanan uap jenuh (kgf/m2)

(27)

. : Berat zat cair persatuan volume (kgf/l)

Hs : Head isap statis (m) bertanda positip (+) jika pompa terletak

di atas permukaan zat cair yang diisap, dan bertanda negatip (-) jika di bawah.

HLS : Head di dalam pipa isap (m)

Agar pompa dapat bekerja dengan baik, NPSH yang tersedia harus

lebih besar daripada NPSH yang dibutuhkan. Untuk menentukan besarnya NPSH yang dibutuhkan secara teliti harus dilakukan pengujian terhadap pompa. Data NPSH yang dibutuhkan ini biasanya dapat diperoleh dari pabrik yang memproduksi pompa tersebut. Tetapi dalam perancangan, NPSH yang diperlukan biasanya diperkirakan dengan menggunakan persamaan berikut:

HsvN = s.HN (2.11)

Keterangan:

HsvN : NSPH yang diperlukan (m) s : koefisien kavitasi thoma HN : Head total pompa (m) n : Banyaknya putaran (rpm)

2. Daya Poros Dan Efisiensi Pompa - Daya air

Energi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa persatuan waktu daya air, yang dapat ditulis sebagai berikut:

Pw = 0,163 x . x Q x H... ...(2.12)

Pw : Daya air (kW)

(28)

g : Percepatan gaya gravitasi (m/s2) Q : Kapasitas air (m3/s)

H : Head total (m) - Daya poros

Daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah pompa

adalah sama dengan daya air ditambah kerugian daya didalam pompa. Daya ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

P = Pw / .p ... ...(2.13)

P :Daya poros sebuah pompa (kW) .p : Efisiensi pompa (pecahan) 2.2.6.2 Daya Pompa

Dalam hal ini daya pompa dikategorikan menjadi dua bagian, yaitu daya masuk dan daya keluar pompa. Besarnya daya masuk pompa dipengaruhi oleh besarnya tegangan listrik

dan kuat arus yang terjadi, sehingga daya pompa dapat ditentukan dengan persamaa n,

sedangkan daya keluar pompa dipengaruhi oleh tinggi heat dan tekanan massa dalam hal ini

adalah fluida air. Sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut:

Pin = V . I ..(2.14)

Pout = vf . .P . mc ..(2.15)

Keterangan:

Pin = Daya masuk pompa (Watt) Pout = Daya keluar pompa (Watt) V = Tegangan (Volt)

vf = Volume Spesifik (m3/kg) I = Kuat Arus (Ampere)

(29)

BAB III

DATA UMUM PROYEK

3.1 DATA PROYEK

a. Nama Proyek : Alamanda Tower

b. Fungsi Bangunan : Gedung Perkantoran

c. Lokasi : Jl. TB. Simatupang Kav. 23-24 Cilandak Barat

Jakarta Selatan.

3.2 DATA TEKNIS PROYEK

a. Luas Bangunan : 52.768 m2 b. Luas Tanah : 12.050 m2 c. Luas Area Bangunan :

Tabel 3.1 Luas Area Bangunan Lantai Jumlah (m²) Basement 3 3650 Basement 2 3788 Basement 1 3645 Dasar (1) 1301 Mezzanine 768 Lantai 2-29 39088 Atap/ME 528 Jumlah 52768

(30)

(31)

3.3 FUNGSI BANGUNAN

a. Lantai Basement 3 s.d. Basement 1 : Car Parking b. Lantai 1 s.d. Lantai 2 : Commercial Room

c. Lantai 3 s.d. Lantai 29 : Office Room d. Lantai Atap : M/E Room

3.4 FLOW CHART PENYELESAIAN TUGAS

MulaiStudi LiteraturPerumusan MasalahPengumpulan Data1. Layout Gedung 2. Data TeknisPerancangan Sistem Sprinkler :

1. Menghitung Jumlah Sprinkler2. Menghitung Kebutuhan Air3. Menentukan Dimensi d an Penempatan Bak

Reservoir4. Menghitung Head Total dan Daya PompaKesimpulan dan SaranSelesai

(32)

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 UMUM

Dalam perancangan sprinkler untuk sebuah gedung bertingkat ini, perlu memperhatikan beberapa faktor berikut ini :

1. Perkantoran termasuk dalam hunian bahaya kebakaran ringan, sehingga data yang diperlukan dalam perhitungan adalah SNI 03-3989-2000 kategori kebakaran

ringan.

2. Arah pancaran ke bawah, karena kepala sprinkler diletakkan pada atap ruangan 3. Kepekaan terhadap suhu, warna cairan dalam tabung gelas berwarna jingga pada suhu 53o C

4. Sprinkler yang dipakai ukuran ½ dengan kapasitas (Q) = 25 GPM = 93,33 liter/menit

5. Kepadatan pancaran= 2,25 mm/menit (SNI 03-3989-2000) 6. Jarak maksimum antar titik sprinkler 4,6 m

7. Jarak maksimum sprinkler dari dinding tembok 1,7 meter

x = jarak antara kepala sprinkler dengan overlap R = jari-jari pancaran sprinkler = 2,3 m

(33)

mmxmxmxRxRxx25,358,1058,10)3,2(442)2( 2222222222

Jarak kepala sprinkler ke dinding tidak boleh melebihi 1,7 m. Kemudian dilakukan penghitungan jarak kepala sprinkler ke dinding untuk perbandingan.

8. Daerah yang dilindungi adalah semua ruangan kecuali kamar mandi, toilet dan tangga yang diperkirakan tidak mempunyai potensi terjadinya kebakaran

9. Sprinkler overlap ¼ bagian

4.2 PERHITUNGAN JUMLAH SPRINKLER .

Kebutuhan air untuk bahaya kebakaran ringan 225 liter/menit = 3,75 liter/detik (SNI 03-3989-2000)

.

Diameter lubang sprinkler = 0,5 inchi .

Satu buah sprinkler mampu mencakup area sebesar 4,6 m x 4,6 m .

Direncanakan antara satu sprinkler dengan sprinkler yang lain terjadi overlapping sebesar ¼ area jangkauan, sehingga tidak ada titik yang tidak terkena pancaran air

Maka area jangkauan sprinkler, dapat dihitung sebagai berikut : X = jarak maksimum antar titik sprinkler (1/4 jarak maksimum) = 4,6 m (1/4 x 4,6 m)

(34)

= 3,45 m

Maka, L = 3,45 m x 3,45 m = 11,9 m2

Lantai Basement 3 .

Luas lantai yang direncanakan = 3650 m2 .

Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :

buah sprinkler 30772,3069,113650Lluas Lantai Basement 2

.

buah sprinkler 31932,3189,113788Lluas Lantai Basement 1

.

buah sprinkler 30630,3069,113645Lluas Lantai Dasar (1)

.

(35)

buah sprinkler 11083,1099,111307Lluas Lantai Mezzanine

.

buah sprinkler 6554,649,11768Lluas Lantai 2-29

.

Luas lantai yang direncanakan = 39.088 m2 .

buah sprinkler 285.371,284.39,11088.39Lluas .

Jumlah sprinkler tiap lantai = 117 buah sprinkler

Atap .

(36)

Tabel 4.1 Jumlah Sprinkler per lantai Lantai Luas (m²) Jumlah Sprinkler Basement 3 3650 307 Basement 2 3788 319 Basement 1 3645 306 Dasar (1) 1301 110 Mezzanine 768 65 Lantai 2-29 39088 3285 Atap/ME 528 44 Jumlah 52768

(37)

4436

Sumber : Hasil Perhitungan

4.3 VOLUME PERSEDIAAN AIR

Dalam pengoperasiannya, dibutuhkan air yang dapat mengoperasikan sprinkler tersebut. Volume kebutuhan air sprinkler perlu diperhatikan sehingga tidak menye babkan

kelebihan air pada sprinkler tersebut. Perhitungan volume kebutuhan air sprinkle r per gedung

dapat menggunakan rumus :

Rumus : V = Q x T ..(4.2)

Dimana :

(38)

Q = Kapasitas air 225 dm3/menit T = Waktu operasi sistem = 30 menit V(kebutuhan air) = Q x T

= 225 dm3/menit x 30 menit = 6.750 dm3 = 6,75 m3

Jadi, V(kebutuhan air) untuk sprinkler = 6,75 m3

4.4 BAK AIR (RESERVOIR)

Sedangkan bak air (reservoir) tidak boleh diisi penuh karena dari hasil volume air

yang dibutuhkan dalam menjaga faktor keamanannya, dapat ditentukan kosntruksi ba k airnya, yaitu: . Panjang = 5 meter . Lebar = 3 meter . Kedalaman = 5 meter

(39)

Vbak air = p x l x k

= 5 m x 3 m x 5 m = 75 m3 Selisih volume .V

.V = Vbak air - V(kebutuhan air) (4.3) = 75 m3 6,75 m3 = 68,25 m3 Tinggi freeboard t (freeboard) = .. ... (4.4) AV Dimana :

A = Luas penampang bak air t (freeboard) =

(40)

4.5 PENENTUAN SISTEM POMPA

Gambar 4.1 Skema Sistem Pompa

Gambar 4.2 Susunan Pipa Sprinkler Sumber : SNI 03-3989- 2000

(41)

Tabel 4.2 Diameter Pipa

Sumber : www.starpipeproducts.com, ASTM A-888 and CISPI 301 Pipe & Fittings

4.6 PERHITUNGAN SISTEM PERPIPAAN 1. Pipa Isap (Suction)

Dengan jenis material besi tuang (cast iron) berukuran 8 dapat dilihat pada tabel diameter pipa diatas.

- Diameter luar pipa 212,852 mm = 0,212852 m - Diameter dalam pipa 201,676 mm (D) = 0,201676 m - Tebal pipa 11,176 mm = 0,011176 m

- Panjang pipa terjauh (L) = 5 m

- Perhitungan pipa pembagi (discharge) a. Luas pipa diameter dalam

(42)

2203,04)201676,0(14,3mxA

b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa

V = Q/A

= (3,75x10-3 m3/s) / (0,03 m2) = 0,125 m/s

Dimana kapasitas debit air (Q) = 225 liter/menit = 1,75x10-3 m3/s c. Bilangan Reynolds (Re)

Dimana nilai µ berdasarkan dengan suhu 300C maka m= 0,801 x 10-6 m2/s

VxDRe

53,472.3110 x 0,801201676,0125,06-xRe

Re > 4000, alirannya bersifat turbulen (Sularso:1994) d. Kerugian gesekan dalam pipa (Mayor losses)

- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai e atau kekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 dimana diameter pipa berukuran 8 maka nilai relative roughness (e/D) sebesar 0,0014

- Dapat diketahui bahwa nilai friction factor (f) sebesar 0,021 dengan nilai e/D 0,0014

dan nilai Re = 31.472,53

- Kerugian gesekan pada pipa isap (head friction):

gxDx22LxVfHf

mxHf04,09,81x201676,0x2)125,0(5021,02 Dimana :

(43)

g adalah nilai ketetapan gravitasi 9,8 m/s2 dan L adalah panjang pipa terjauh 5 m.

e. Kerugian pada perubahan geometri (Minor losses)

- Kerugian head katup

Kerugian head katup dengan diameter pipa utama pengeluaran 8 yang mana katup pada pipa pengeluaran ini menggunakan katup hisap (dengan saringan) maka nilai fv = 1 ,84

gx22Vfvhf

mxhf321047,19,81x2125,084,1 -Total head kerugian (hftot)

hf tot = Mayor losses + Minor losses = 0,04 + 1,47x10-3

= 0,04147 m

2. Pipa Utama Pengeluaran (Discharge)

Dengan jenis material besi tuang (cast iron) berukuran 6 dapat dilihat pada tabel diameter pipa diatas.

- Diameter luar pipa 160,02 mm = 0,16002 m

- Diameter dalam pipa 150,876 mm (D) = 0,150876 m - Tebal pipa 9,144 mm = 0,009144 m

(44)

- Panjang pipa terjauh (L) = 20 m

- Perhitungan pipa utama pengeluaran (discharge) a. Luas pipa diameter dalam

2202,04)0,150876(14,3mxA

b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa

V = Q/A

= (3,75x10-3 m3/s) / (0,02 m2) = 0,188 m/s

Dimana kapasitas debit air (Q) = 225 liter/menit = 1,75x10-3 m3/s c. Bilangan Reynolds (Re)

Dimana nilai µ berdasarkan dengan suhu 300C maka m= 0,801 x 10-6 m2/s

60,411.3510 x 0,8010,150876188,06-xRe

Re > 4000, alirannya bersifat turbulen (Sularso:1994) d. Kerugian gesekan dalam pipa (Mayor losses)

- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai e atau kekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 dimana diameter pipa berukuran 6 maka nilai relative roughness (e/D) sebesar 0,0019

- Dapat diketahui bahwa nilai friction factor (f) sebesar 0,023 dengan nilai e/D 0,0019 dan nilai Re = 60,411.35

(45)

mxxHf321049,59,81x0,150876x2)188,0(20023,0 Dimana:

g adalah nilai ketetapan gravitasi 9,8 m/s2 dan L adalah panjang pipa terjauh 2 0 m.

e. Kerugian pada perubahan geometri (Minor losses)

- Kerugian pada belokan pipa

Belokan pada pipa utama pengeluaran sebesar 900 yaitu berupa lengkungan dengan nilai f :

5.05,3902847,1131,0RDf

mxf978,190900,07543820,150876847,1131,05.05,3

Maka nilai f dari belokan dari pipa utama pengeluaran sebesar 900 adalah 1,978 m.

gx22Vfhf

mhf36,09,8x288,1978,12

- Total head kerugian (hf tot)

(46)

= 5,49x10-3+ 0,36 = 0,37 m

3. Pipa Pembagi

- Diameter luar pipa 111,252 mm = 0,111252 m - Diameter dalam pipa 100,076 mm = 0,100076 m - Tebal pipa 11,176 mm = 0,011176 m

- Panjang pipa terjauh (L) = 12.000 m - Perhitungan pipa pembagi (discharge)

a. Luas pipa diameter dalam (A) :

2220078619,0100076,0424mxxDA

b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :

smAQV/1192,00078619,0000937,0

Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,00937 m3/s dikarenakan dalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utama yaitu 0,00375 m3/s .

c. Bilangan Reynolds (Re)

708,892.1410801,0100076,01192,0Re6xxVxD Re > 4000, aliran bersifat turbulen

(47)

- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai e atau kekasaran untk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipa berukuran 4 maka nil ai

relative roughness sebesar 0,0025.

- Nilai Friction factor (f) = 0,025 dengan nilai 2/D 0,0025 dan nilai Re = 14.89 2,708.

- Kerugian gesekan pada pipa pembagi :

mxxxxgDVLfhf17,28,92100076,01192,012000025,0.2. .22

e. Kerugian perubahan geometri (minor loss) - Kerugian pada belokan pipa

- Kerugian perubahan geometri pada pipa isap adalah belokan 90o. Maka nilai f ad alah

Maka, nilai f dari belokan dari pipa utama pengeluaran sebesar 90o adalah 1,978 m

978,19090050038,02100076,0847,1131,090.2.847,1131,05,05,35,05,3xRDf mxxgVfhf0014,08,921192,0978,1.2.22

Pada pipa utama pengeluaran terdapat 10 belokan, maka kerugian pada pipa : hf = 10 x 0,0014 m = 0,014 m

- Total head kerugian (hftot)

hftot = Mayor losses + Minor losses = 2,17 m + 0,014 m = 2,184 m

- Diketahui bahwa pada sistem ini terdapat 2 pipa pembagi. Maka head friction pa da

(48)

hf = hftot x 2 = 2,184 x 2 = 4,368 m

4. Pipa Cabang

- Diameter luar pipa 56,769 mm = 0,056769 m - Diameter dalam pipa 49,784 mm = 0,049784 m - Tebal pipa 7,021 mm = 0,07021 m

- Panjang pipa terjauh (L) = 4 m - Perhitungan pipa cabang

222001946,004978,0424mxxDA

b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :

smAQV/120,0001946,0000234,0

Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,000234 m3/s dikarenakan dalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utama yaitu 0,000937 m3/ s.

d. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)

- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai e atau kekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipa berukuran 4 maka nilai relative roughness sebesar 0,005.

(49)

- Nilai Friction factor (f) = 0,031 dengan nilai 2/D 0,005 dan nilai Re = 7.457, 677

- Kerugian gesekan pada pipa pembagi :

mxxxxxgDVLfhf3221083,18,9204978,012,04031,0.2. .

e. Kerugian perubahan geometri (minor loss)

- Kerugian perubahan geometri pada pipa ini tidak ada karena pipa cabang tidak menggunakan katup dan tidak ada belokan.

- Total head kerugian (hftot)

hftot = Mayor losses + Minor losses = m + 0 m = m 31083,1x31083,1x

- Diketahui bahwa pada sistem ini terdapat 3000 pipa cabang. Maka head friction pada

sistem ini adalah :

hf = hftot x 3000 = x 3000 = 5,499 m 31083,1x

Kerugian Cross dan Fitting Tee pada Pipa Utama 6 - Diameter luar pipa 160,02 mm = 0,16002 m

- Diameter dalam pipa 150,876 mm = 0,150876 m - Tebal pipa 9,144 mm = 0,009144 m

- Perhitungan kerugian gesekan cross pada pipa utama :

222017869,00150876,0424mxxDA

(50)

smAQV/1046,0017869,000187,0

Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,00187 m3/s

dikarenakan dalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utama yaitu 0,00375 m3/s.

d. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)

- Nilai Friction factor (f) = 0,024 dengan nilai 2/D 0,0019 dan nilai Re = 19.702,41

- Kerugian gesekan cross pada pipa utama adalah :

mxxxgVfhf52210326,18,9210406,0024,0.2.

- Diketahui bahwa pipa utama terdapat 3 cross, sehingga kerugian gesekan cross total pada pipa utama adalah :

= x 3 = hf510326,1xmx510977,3

(51)

1. Kapasitas aliran (Q) adalah seperdua dari kapasitas aliran discharge pipa uta ma,

karena aliran terbagi menjadi 2 aliran. Dimana (Q) aliran dari pipa utama adalah 0,064 m3/s

m3/s 310875,1200375,021xQQ

2. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa

smAQV/1046,0017869,000187,0

Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,00187 m3/s dikarenakan dalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utama yaitu 0,00375 m3/s.

3. Bilangan Reynolds (Re)

4. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)

- Nilai Friction factor (f) = 0,023 dengan nilai 2/D 0,0019 dan nilai Re = 19.70 2,41

- Kerugian gesekan fitting tee pada pipa utama adalah :

mxxxgVfhf522102706,18,9210406,0023,0.2. - Total kerugian adalah :

hf tot = cross + fitting tee = + mx5102706,1

(52)

= mx510247,5

- Perhitungan fitting tee pada pipa pembagi 4 : - Diameter luar pipa 111,252 mm = 0,111252 m - Diameter dalam pipa 100,076 mm = 0,1000766 m - Tebal pipa 11,176 mm = 0,011176 m

- Perhitungan kerugian gesekan pada fitting tee a. Luas pipa diameter dalam (A) :

2220078617,011176,0424mxxDA

b. Kapasitas aliran (Q) adalah seperempat dari kapasitas aliran discharge pipa pembagi, karena aliran terbagi menjadi 4 aliran

410375,9400375,041xQQ

c. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :

smxAQV/238,00078617,010375,94 d. Bilangan Reynolds (Re)

e. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)

(53)

- Kerugian gesekan pada fitting tee adalah :

mxxxgVfhf52210803,78,92238,0027,0.2.

- Diketahui bahwa pipa pembagi terdapat 3000 fitting tee, sehingga kerugian gesekan fitting tee total pada pipa utama adalah :

tot = x 3000 = 0,234 m 510803,7x

- Perhitungan fitting tee pada pipa pembagi 2 : - Diameter luar pipa 56,769 mm = 0,056769 m - Diameter dalam pipa 49,784 mm = 0,049784 m - Tebal pipa 7,021 mm = 0,07021 m

- Perhitungan kerugian gesekan pada fitting tee a. Luas pipa diameter dalam (A) :

222001946,0049784,0424mxxDA

b. Kapasitas aliran (Q) adalah seperempat dari kapasitas aliran discharge pipa cabang, karena aliran terbagi menjadi 4 aliran

m3/s 441034,2410375,941xxQQ

c. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :

smxAQV/1204,0001946,01034,24 d. Bilangan Reynolds (Re)

(54)

Re > 4000, aliran bersifat turbulen

e. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)

- Kerugian gesekan pada fitting tee adalah :

mxxxgVfhf62210690,38,921204,0005,0.2. No Type Pipa Diameter Pipa (Inchi) Diameter Dalam (m) Diameter Luar (m) Tebal Pipa (m) Panjang Pipa Terjauh (m) Kecepatan Aliran (m/s) 1 Pipa Isap (Suction) 8 0.201676 0.212852 0.01117 5 0.125

(55)

2 Pipa Utama 6 0.150876 0.16002 0.00914 20 0.188 3 Pipa Pembagi 4 0.100076 0.111252 0.01117 12000 0.1192 4 Pipa Cabang 2 0.049784 0.056769 0.07021 4 0.12 5 Cross dan Fitting Tee 6 0.150876 0.16002 0.00914

(56)

0.1046 6 Fitting Tee 4 0.100076 0.111252 0.01117 0.238 7 Fitting Tee 2 0.049784 0.056769 0.07021 0.1204

Tabel 4.3 Ukuran Berbagai Tipe Pipa Sumber : Hasil Perhitungan

(57)

5. Head Kerugian Total

Jadi head kerugian total pipa discharge yang diperkirakan pada proteksi sistem i ni adalah:

H1 = head pipa Isap + head pipa utama + head pipa pembagi + head pipa cabang + c ross

& fitting tee pipa utama + fitting tee pipa pembagi + fitting tee pipa cabang = 0,04147 m + 0,37 m + 4,369 m + 5,499 m + 5,247 x 10-5 m + 3,69 x 10-6 m = 10,31 m

6. Head Statis (Ha)

Head perbedaan tinggi antara muka air sisi luar/nozel (Z2) dengan sisi isap (Z1)

Ha = Z2 Z1 = 5 0 = 5 m 7. Head Tekanan (.hp) Tekanan isap (P1) P1 = . x g x ha = 995,7 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 5 m = 48789,3 kg/ms2

Dimana: . adalah densitas/berat jenis air = 0,9957 kg/l = 995,7 kg/m3 sedangkan g

adalah nilai ketetapan gravitasi 9,8 m/s2

Tekanan sprinkler maksimum (P2) adalah tekanan absolute sebesar 7 bar, tekanan pada instalasi pipa sebesar:

P2 = 7 bar tekanan udara = 7 bar 1 atm

(58)

= 7 bar 1,01325 bar = 5,987 bar

= 5,987 x (1,019 x 104) = 6,1007 x 104 kg/m2

Dimana: 1 atm = 1,01325 bar 1 bar = 1,019 x 104 kg/ms2

gx12PPhp

mhp25,19,8x995,7 48789,361007,53

8. Head Total Pada Instalasi Perpipaan Sprinkler

HLT = H1 + ha + .hp = 10,31 + 5 + 1,25 = 16,56 m

(59)

4.7 PERHITUNGAN SISTEM POMPA SPRINKLER

Dari data perencanaan dapat ditentukan bagaimana mekanisme kerja dari sistem pompa serta semua valve yang terdapat pada sistem perpipaan.

1. Pompa listrik dipakai sebagai pompa utama untuk melayani kebutuhan sistem sprinkler.

2. Pompa listrik dan pompa diesel mempunyai mempunyai kapasitas yang sama sehingga dapat bekerja secara bergantian dan tidak mempengaruhi sistem.

3. Pompa diesel (genset) digunakan sebagai pompa cadangan ketika sumber daya lis trik

mati, sehingga secara otomatis pompa diesel siap beroperasi menggantikan peran pompa listrik, ini dapat terjadi karena sistem pompa di interlock dalam panel po mpa

kebakaran.

4. Pompa pacu mempunyai kapasitas antara 5-10 persen dari pompa listrik yang digunakan untuk menjaga agar tekanan dalam sistem tetap konstan.

5. Untuk mengendalikan tekanan pada sistem ini, dipakai pressure switch untuk mengendalikan masing-masing pompa tersebut. Jadi digunakan 3 pressure switch untuk sistem pompa :

a. 1 buah pressure switch untuk pompa listrik b. 1 buah pressure switch untuk pompa diesel c. 1 buah pressure switch untuk pompa pacu

6. Untuk pompa listrik dan pompa diesel diset pada P-start = 4 bar, dimana pompa akan

mulai jalan atau start bila tekanan pada sistem turun sampai dengan 4 bar, dan b ila

pada saat itu sumber listrik mati, maka pompa diesel akan start.

7. Sedangkan pompa pacu diset pada P-start = 5 bar dan P-stop = 7 bar, dimana po mpa

pacu akan start saat tekanan dalam sistem turun sampai dengan 5 bar. Dan pompa pacu akan berhenti saat tekanan dalam sistem telah mencapai 7 bar.

(60)

8. Disamping pompa-pompa tersebut dapat start secara otomatis melalui pressure s witch

dalam panel pompa juga terdapat sarana untuk menstart pompa secara manual, jadi dalam panel pompa ada switch untuk mengoperasikan sistem secara manual maupun otomatis.

9. Kapasitas aliran air untuk bahaya kebakaran ringan diperkirakan berkisar 225 liter/menit (SNI 03-3989-2000)

10. Syarat tekanan air minimal tekanan air pada kepala sprinkler (residueal pres sure)

harus memenuhi syarat, yaitu : bahaya kebakaran ringan sebesar 2,2 kg/cm2 dengan masing-masing ditambah dengan perbedaan tekanan antara ketinggian sprinkler teratas dengan katup kendali

Daya Pompa

Penentuan daya pompa pada sistem ini dapat dihitung pada perhitungan dibawah ini :

- Daya air (Pw) max

LTHxQxPw

Dimana : = ketetapan berat air per satuan volume = 9,765 kN/m3 LTHxQxPw

= 9,765 x 0,00375 x 16,56 m

= 0,6064 kW (dimana 1 kW = 1,341 hp) = 0,8132 hp

- Daya poros (P) max

n = 3000 rpm

(61)

P = Pw / .p

= 0,8132 hp / 70 % = 1,1617 hp

- Pemilih penggerak mula

Daya nominal penggerak mula (Pm) a = faktor cadangan (pecahan) = 0,2

.t = efisiensi transmisi (pecahan) = 0,95 Pw = daya poros

Pm = tP)1(

= = 1,467 hp = 1,094 KW 95,0)2,01(1617,1

(62)

BAB V PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai beri kut :

1. Gedung perkantoran merupakan hunian dengan bahaya kebakaran ringan (SNI 03-3989-2000)

2. Jumlah sprinkler yang dibutuhkan untuk gedung perkantoran tersebut dapat dili hat

pada tabel dibawah ini :

Tabel 5.1 Jumlah Sprinkler per lantai Lantai Jumlah (m²) Jumlah Sprinkler Basement 3 3650 307 Basement 2 3788 319 Basement 1 3645 306 Dasar (1) 1301 110 Mezzanine 768

(63)

65 Lantai 2-29 39088 3285 Atap/ME 528 44 Jumlah 52768 4436

(64)

3. Besaran bak air yang dibutuhkan untuk mengoperasikan sistem sprinkler adalah panjang x lebar x tinggi = 5 m x 3 m x 5 m.

4. Besaran volume kebutuhan air untuk sprinkler adalah 6,75 m3.

Diameter pipa yang dibutuhkan untuk gedung perkantoran tersebut dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 5.2 Ukuran Berbagai Tipe Pipa yang Digunakan No Type Pipa Diameter Pipa (Inchi) Diameter Dalam (m) Diameter Luar (m) Tebal Pipa (m) Panjang Pipa Terjauh (m) Kecepatan Aliran (m/s) 1 Pipa Isap (Suction) 8 0.201676 0.212852 0.01117 5 0.125 2 Pipa Utama

(65)

6 0.150876 0.16002 0.00914 20 0.188 3 Pipa Pembagi 4 0.100076 0.111252 0.01117 12000 0.1192 4 Pipa Cabang 2 0.049784 0.056769 0.07021 4 0.12 5 Cross dan Fitting Tee 6 0.150876 0.16002 0.00914 0.1046

(66)

6 Fitting Tee 4 0.100076 0.111252 0.01117 0.238 7 Fitting Tee 2 0.049784 0.056769 0.07021 0.1204

(67)

5. Daya pompa sistem sprinkler yang dibutuhkan adalah

Tabel 5.3 Daya Pompa yang Dibutuhkan

Daya Symbol Besaran Daya Daya Air Pw 0,8132 hp Daya Poros P 1,1617 hp

Daya nominal penggerak mula

Pm

1,4670 hp

Sumber : Hasil Perhitungan 5.2 SARAN

1. Dalam proses perancangan sistem sprinkler, diperlukan pedoman yang berlaku di Indonesia, salah satunya adalah SNI 03-3989-2000 mengenai Tata Cara

Perencanaan dan Pemasangan Sistem Sprinkler Otomatik Untuk Pencegahaan Bahaya Kebakaran pada Bangunan Gedung.

2. Diameter Pipa yang akan digunakan harus berstandar SNI agar tidak terjadi kegagalan dalam proses pemasangan sistem sprinkler.

(68)

(69)

DAFTAR PUSTAKA

1. SNI 03-3989-2000 mengenai Tata Cara Perencanaan dan Pemasangan Sistem Sprinkler Otomatik Untuk Pencegahaan Bahaya Kebakaran pada Bangunan Gedung.

2. Chandra, Adhitya. 2010. Perancangan Sistem Detektor, Alarm dan Sistem Sprinkler Pada Gedung Plaza dan Gedung Direktorat PPNS-ITS. Institut Sepuluh Nopember. Surabaya.

3. Sandi, Ely. 2011. Perancangan Peletakan Sprinkler dan Detector Pada Conveyor PT. YTL Jawa Timur Sebagai Upaya Untuk Pencegahan dan Penanggulangan

Bahaya Kebakaran. Institut Sepuluh Nopember. Surabaya.

4. Paulus, Ricki. 2010. Perancangan Deluge System Sprinkler Menggunakna Smoke Detector Pada Gedung Direktorat PPNS-ITS. Institut Sepuluh Nopember.

Surabaya.

5. Setyawan, Ganjar. 2012. Data Umum Proyek Gedung Perkantoran Alamanda Tower. Universitas Gunadarma. Jakarta.

(70)