BAB III PERANCANGAN SISTEM PEMADAM KEBAKARAN

BAB III

PERANCANGAN SISTEM PEMADAM KEBAKARAN

3.1. Perhitungan Jumlah Hidran, Sprinkler dan Pemadam Api Ringan Tabel 3.1 Jumlah hidran, sprinkler dan pemadam api ringan

No Keterangan Luas

Indoor

Hydrant Box PAR PAR PAR

Kepala

Sprinkler Elevasi Lantai Dry Co

²

Co

²

(m

²

) Jumlah Riser Powder Trolley Jumlah Riser Lantai (bh) (bh) (bh) (bh) (bh) (mm) 1 Basement 2 3,749 5 5 14 1 1 304 1 3000 2 Basement 1 3,539 5 5 14 1 - 284 1 3000 3 Lantai Dasar 3,262 2 2 5 1 - 118 1 3500 4 Lantai 2 1,845 2 2 4 1 - 154 1 5900 5

Lantai

Mezzanine 1,001 2 2 5 1 - 160 1 4100

6 Lantai 3 1,475 2 2 5 1 - 163 1 4100 7 Lantai 4 1,432 2 2 5 1 - 163 1 4100 8 Lantai 5 1,359 2 2 5 1 - 163 1 4100 9 Lantai 6 1,359 2 2 5 1 - 163 1 4100 10 Lantai 7 1,359 2 2 5 1 - 163 1 4100 11 Lantai 8 1,359 2 2 5 1 - 163 1 4100 12 Lantai 9 1,359 2 2 5 1 - 163 1 4100 13 Lantai 10 1,360 2 2 5 1 - 163 1 4100 14 Lantai 11 1,360 2 2 5 1 - 163 1 4100 15 Lantai 12 1,360 2 2 5 1 - 163 1 4100 16 Lantai 13 1,360 2 2 5 1 - 163 1 4100 17 Lantai 14 1,469 2 2 5 1 - 175 1 4100 18 Lantai 15 1,360 2 2 5 1 - 163 1 4100 19 Lantai 16 1,223 2 2 5 1 - 144 1 4100

20 Lantai Atap 104 - - - 1 - - - -

Sumber : PT. Sigmatech Tatakarsa

3.2. Perhitungan Kapasitas Pompa

Perhitungan pada sistem hidran didasarkan pada :

1. Flow pada standpipe (pipa tegak) terjauh minimum adalah 1893 liter/menit ,

sedangkan pada standpipe lainnya, tambahannya minimum harus 946 liter/menit.

2. Jumlah Total Flow tidak boleh lebih dari 4731 liter/menit. Tetapi jika luas bangunan dalam 1 lantai di atas 7432 m

²

maka standpipe kedua terjauh bisa didesign untuk 1893 liter/menit.

Ditinjau dari jenis klasifikasi kebakaran gedung Dippo Bussines Center masuk kelas 5 dengan ketentuan 800 m

²

harus dipasang 1 buah hidrant box. Luasan gedung Dippo Bussines Center adalah 1300 m

²

, maka total hydrant box tiap lantainya adalah 2 buah dan satu buah pipa tegak untuk masing – masing hydrant box serta satu buah pipa tegak untuk pipa sprinkler dan satu buah pipa drain sprinkler. Dengan demikian jumlah pipa tegak adalah empat buah.

Jadi kapasitas pompa utama pemadam kebakaran (pompa elektrik dan pompa diesel) dihitung berdasarkan jumlah pipa tegak hidran sebagai berikut :

- Jumlah pipa tegak yang dirancang yaitu dua pipa tegak.

- Pipa tegak ke-1 = 1893 liter/menit - Pipa tegak ke-2 = 946 liter/menit

Maka kapasitas pompa pemadam kebakaran utama (Diesel Pump dan Electric Pump)

= Pipa tegak ke-1 + pipa tegak ke-2

= 1893 liter/menit + 946 liter/menit

= 2839 liter/menit

3.3. Perhitungan Kapasitas Pasokan Air

Sistem pipa tegak otomatis harus dihubungkan dengan pasokan air yang telah disetujui dan mampu memenuhi kebutuhan sistem. Sistem pipa tegak manual harus mempunyai pasokan air yang telah disetujui dan dapat dihubungkan dengan mobil pompa pemadam kebakaran.

Pasokan air tunggal dapat diijinkan untuk digunakan bilamana dapat memasok kebutuhan sistem dalam waktu sekurang – kurangnya 60 menit, dari kapasitas pompa pemadam kebakaran. Sumber air pada bangunan ini berasal dari PDAM.

Kapasitas pompa dari hasil perhitungan adalah 2839 liter/menit (750 gallon/menit),

dengan bangunan luas 1.360 m

²

di setiap lantainya.

3.4. Perhitungan Head Pompa

3.4.1. Perhitungan Rugi Gesek Untuk Hidran Dalam 1. Kapasitas Pompa

(Q

pump

) = 750 gpm (berdasarkan jumlah 2 pipa tegak hidran)

2. Head Pompa

Untuk menghitung head total pada pompa, menggunakan perhitungan dibawah ini :

……….. (1)

….. (2) Dimana,

Persamaan Bernoulli dalam bentuk energy head :





………. (3)

Dimana,

 

• Rugi gesek dari pompa sampai ke titik hidran teratas (lihat Gambar 3.1)

Dengan : Q = 0,047318 m

³

/s

C = 120 (untuk pipa baja baru) D = 150 mm = 0,15 m

L = 133,2 m

• Kerugian pada satu belokan 90

⁰

Dengan D/R = 1

   

Karena jumlah belokan 90

⁰

pada instalasi ini sebanyak 14, maka

• Kerugian pada satu katup isap dengan saringan, dengan = 1,91

 

Karena jumlah katup pada instalasi ini sebanyak 4, maka

• Kerugian pada satu pipa cabang lurus, dengan = 1,5

 

Karena jumlah pipa cabang lurus pada instalasi ini sebanyak 15, maka

• Kerugian pada satu pipa cabang belokan 90

⁰

, dengan = 2

Karena jumlah pipa cabang belokan 90

⁰

pada instalasi ini sebanyak 4, maka  

• Untuk head kecepatan keluar adalah

• Head total pompa

Dari persamaan 2, didapat

 

 

 

3.4.2. Penentuan Letak Katup Penurun Tekanan

Dari perhitungan rugi gesek untuk hidran dalam terlihat bahwa tekanan paling jauh

dan yang tertinggi adalah 100 psi (sesuai dengan SNI no. 03-1745-2000 tentang Tata Cara

Pemeliharaan Sistem Pipa Tegak dan Slang Untuk Bahaya Kebakaran Pada Bangunan

Gedung), dengan tekanan maksimum tidak boleh melebihi dari 174 psi.

3.4.3. Penggunaan Pressure Reduce valve (PRV)

Perhitungan PRV berlaku apabila tekanan pompa melebihi 174 psi ( dan itu berlaku untuk pemipaan hidran low zone. PRV ini terletak di lantai basement di dalam ruang pompa, pada perhitungan ini kerugian tekanan dalam pipa, dihitung dari lantai basement 1 sampai dengan lantai 3. Maka untuk tekanan di lantai 3 menggunakan PRV sehingga tekanan pada lantai tersebut menjadi 100 psi.

Tabel 3.2 Tekanan pada hidran per-lantai

No. Lantai Luas Level Tinggi

Tekanan

Sisa Keterangan Lantai Lantai per Pada Hidran Pada Hidran

Kotor Lantai Dalam Dalam (m

²

) (m) (m) (bar) (bar)

High Zone

1 Lantai 16 1,223 81.170 4.100 6.90 Sesuai dengan tekanan minimum 2 Lantai 15 1,360 77.070 4.100 7.31

3 Lantai 14 1,469 72.970 4.100 7.72 4 Lantai 13 1,360 68.870 4.100 8.13 5 Lantai 12 1,360 64.770 4.100 8.54 6 Lantai 11 1,360 60.670 4.100 8.95 7 Lantai 10 1,360 56.570 4.100 9.36 8 Lantai 9 1,359 52.470 4.100 9.77 9 Lantai 8 1,359 48.370 4.100 10.18 10 Lantai 7 1,359 44.270 4.100 10.59 11 Lantai 6 1,359 40.170 4.100 11.00 12 Lantai 5 1,359 36.070 4.100 11.41 13 Lantai 4 1,432 31.970 4.100 11.82 Low Zone 14 Lantai 3 1,475 27.870 4.100 6.90 15 Lantai 1,001 23.770 4.100 7.35

Mezzanine

16 Lantai 2 1,845 17.870 5.900 7.94 17 Lantai 1 3,262 14.370 3.500 8.29 18 Lantai 3,539 11.370 3.000 8.59

Basement 1

19 Lantai 3,749 8.370 3.000 8.89

Basement 2

Sumber : PT. Sigmatech Tatakarsa

3.4.4. Perhitungan Diameter Plat Orifice

Orifice digunakan untuk menurunkan tekanan pada sistem pemadam kebakaran, sistem hidran pada kotak hidran dalam agar didapatkan tekanan yang sesuai yang dipersyaratkan adalah:

Laju aliran pada kotak hidran dalam : 378.5 liter/menit Tekanan maksimum yang dipersyaratkan : 100 psi

Contoh untuk hidran dalam di lantai basement 1, dimana tekanan yang sampai ke kotak hidran sekitar.

Tekanan masuk di lantai Basement 1 : 125.35 psi

Tekanan pengurangan pada orifice : 125.35 psi – 100 psi

: 25.35 psi

Dari buku metoda yang didapat dari buku perhitungan pintas jilid 1 oleh Ir. Arnanto Witarsa adalah

Q = 3.46 {(d ² x h ^0.5 x B ² ) / (1-B ⁴ ) ^0.5 }

Dimana : Q = Laju aliran air (gallon / menit) D = Diameter orifice (mm)

h = Tekanan differential orifice (inch h

2

O gauge) B = D / d

d = Diameter pipa (mm)

Dari metode di atas dapat diturunkan dalam nomograph, maka didapat : Q : 378.5 liter/menit

d : 38.1 mm

h : 24.5 psi

: 16,9 mka

: 16,9 x 0,0254 = 16891 mm Dari nomograph didapat,

B : 0,67

D : B x d

Q = 3.46 {(38.1

²

x 24.5

^0.5

x 0,67

²

) / (1 – 0,67

⁴

)

^0.5

} Q = 378.5 liter/menit

Metode di atas dipakai untuk semua kotak hidran dalam di setiap lantainya.

3.4.5. Spesifikasi Pompa Pemadam Kebakaran

Tabel 3.3 Spesifikasi Pompa Pemadam Kebakaran

No. Nama Pompa Kapasitas (liter/menit)

Head (psi)

Keterangan

1. Jockey Pump 94.63 265.42 Type : Vertikal Multistage Pump Power : 5.5 kW

Qty : 1 Unit

Operation : 1 x 100%

Control Panel : Standard NFPA 20 2. Pompa Pemadam

Kebakaran Utama Tenaga Listrik

2839 232.06 Type : Horisontal Splitcase Power : 154.7 kW

Qty : 1 Unit

Standard : NFPA 20

Control Panel : Standard NFPA 20 3. Pompa Pemadam

Kebakaran Cadangan Tenaga Diesel

2839 232.06 Type : Horisontal Splitcase Power : 158.2 kW

Qty : 1 Unit

Standard : NFPA 20

Control Panel : Standard NFPA 20

Sumber : PT. Sigmatech Tatakarsa

¾ Pengaturan Operasi Pompa pemadam kebakaran

Berdasarkan NFPA-20 2007 Edition, Artikel A.14.2.7 bagian 4 (Fire pump Settings), dimana dinyatakan sebagai berikut :

(a) Titik stop pompa jockey sebaiknya sama dengan tekanan tanpa aliran (churn) pompa ditambah tekanan statik pasok minimum.

(b) Titik start pompa jockey sebaiknya minimal 10 psi lebih rendah dari titik stop pompa jockey.

(c) Titik start pompa kebakaran utama sebaiknya 5 psi lebih rendah dari titik start pompa jockey. Gunakan 10 psi lebih tinggi untuk setiap penambahan pompa.

¾ Dengan demikian jika dijabarkan dapat dilihat pada rincian di bawah ini :

• ‘Churn Point’ berdasarkan kurva sistem pemadam kebakaran : 262.5 psi.

• Tekanan statik suplai dari air bersih : 29 psi (perbedaan tinggi antara permukaan air tangki pemadam kebakaran dengan sisi hisap pompa jockey).

• Tekanan Jockey Stop : (262.5 + 29) psi = 265.42 psi.

• Tekanan Jockey Start : (265.42 – 9.86) psi = 255.55 psi.

• Tekanan pompa pemadam kebakaran utama listrik bekerja : (255.55 – 4.93) psi = 250.62 psi.

• Tekanan pompa pemadam kebakaran cadangan diesel bekerja : (250.62 – 9.86) psi =

240.76 psi.