Disusun Oleh: Ir. Erlinda Muslim, MEE Nip : 131 803 987 Departemen Teknik Industri-Fakultas Teknik-Universitas Indonesia 2008 1
Energy policy Yearly reporting
Energy Audits Energy targets
Follow-up, Monitoring Energy saving measures
Energy Programme Training and information
2
Pemakaian Jenis-Jenis Sumber Energi Dengan Indikasi Perkiraan Awal Masa Pemanfaatan dan Bidang Penggunaan Sumber Energi Kayu Angin Air Batu Bara
Perkiraan Masa Permulaan Pemakaian Prasejarah Awal sejarah Awal sejarah Awal Agak Awal Awal
sejarah lanjut abad 13 abad 18
Minyak Bumi
Awal abad 19 Awal abad 19 Awal abad 20
Listrik
Akhir abad 19
Batu Bara Minyak Bumi Gas
Awal abad 20
Bidang • M emasak; Pemanasan • Pertukangan • Pengangkutan; Penggilingan; Pengairan • Pertukangan • Penggilingan • Pemanasan; M emasak • M esin uap untuk pabrik; Kokas untuk pengerjaan logam • M esin uap untuk pengangkutan • Pemanasan; Penerangan • M emasak; • M otor untuk pengangkutan • M otor untuk industri dan pengangkutan; Penerangan • Pembangkit tenaga listrik dalam unit-unit thermis
3
Pemakaian Jenis-Jenis Sumber Energi Dengan Indikasi Perkiraan Awal Masa Pemanfaatan dan Bidang Penggunaan Sumber Energi Air Listrik Gas Bumi Panas Bumi
Perkiraan Masa Permulaan Pemakaian Awal abad 20 Awal abad 20
Fisi Nuklir
Awal abad 20 Awal abad 20 Awal abad 20 agak lanjut Pertengahan abad 20
Radiasi Surya
Akhir abad 20
Pasang Surut Panas Laut Ombak Laut Hidrogen
Akhir abad 20 Akhir abad 20 Akhir abad 20 Pertengahan pertama abad 21 Pertengahan abad 21
Fusi Nuklir
Bidang • Pembangkitan tenaga listrik • Prosessing logam; Pemanasan; Penerangan; M emasak • Pemanasan; M emasak • Pemanasan; M emasak • Pembangkit tenaga listrik; Penggunaan khusus • Pembangkit tenaga listrik; Penggunaan khusus • Pembangkit tenaga listrik; Penggunaan khusus; R umah tangga • Pembangkit tenaga listrik • Pembangkit tenaga listrik • Pembangkit tenaga listrik • Pembangkit tenaga listrik; Penggunaan khusus • Pembangkit tenaga listrik; Penggunaan khusus 4
1. Dapat Diperbaharui
Panas bumi Tenaga air Tenaga surya Tenaga angin Dan sebagainya
2. Tidak Dapat Diperbaharui
Minyak bumi Gas bumi Batubara Uranium Dan sebagainya
5
1.
Komersial
2.
Non-Komersial
3.
Energi Baru
Minyak bumi Gas bumi Batubara Tenaga air panas bumi Uranium Dan sebagainya Kayu bakar Limbah pertanian Tenaga surya Tenaga angin Tenaga samudra Biomassa Padat, air, dan gas Gambut 6
1.
Primer
2.
Sekunder
Minyak bumi Gas bumi Batubara Tenaga air Panas bumi Listrik LPG BBM Non-BBM Gas bumi Briket Batubara Dan sebagainya
7
Pemakaian Energi Dunia, Menurut Jenis Bahan Bakar, Dari Tahun 1960 s/d 1990 Sumber Energi Batu Bara Minyak Bumi Gas Bumi Tenaga Air Nuklir Surya, Panas Bumi JUM LAH
19 60 JBM EH % 29,0 45,7 32,0 34,6 8,0 12,6 4,5 7,1 63,5 100
19 70 JBM EH % 31,5 30,3 47,5 45,7 18,0 17,3 6,5 6,3 0,5 0,4 100,4 100
19 80 JBM EH % 36,0 26,4 63,5 46,5 25,0 18,3 8,5 6,2 3,5 2,6 136,5 100
19 90 JBM EH % 48,5 28,0 65,0 37,6 36,0 20,8 12,0 6,9 10,5 6,1 1,0 0,6 173,0 100
8
KONSEP MANAJEMEN ENERGI
Upaya-upaya yang dilakukan untuk penghematan pemakaian energi.
Upaya-upaya ini dilakukan mulai dari : ◦ tahap penyiapan konsep, ◦ perencanaan awal, ◦ perencanaan detail, ◦ pembangunan, dan ◦ sampai dengan tahap pengoperasian.
Sehingga bila konsep penghematan sudah dilakukan sejak awal, dimana upaya-upaya optimal sudah dimasukkan dalam rekayasa bangunan tersebut, maka hal itu adalah awal yang sangat menentukan untuk unjuk kerja pemakaian energi selanjutnya.
Waktu dan biaya tentunya akan lebih banyak diperlukan pada tahap disain/perencanaan dan tahap pembangunan bangunan tersebut pada awalnya, tetapi untuk jangka panjang akan lebih murah biaya pengoperasiannya. 9
KONSEP MANAJEMEN ENERGI Banyak bangunan yang komersial maupun yang nonkomersial seperti rumah tinggal, gedung kantor, gedung hotel, gedung apartemen, gedung rumah sakit, bangunan pabrik, pada umumnya didisain dan dibangun pada masa lampu dimana harga energi masih murah. Sangat kurang perhatian diberikan pada upaya-upaya peningkatan unjuk kerja (performance) dan efisiensi sistimsistim dan peralatan bangunan dan mungkin sekali tidak ada pemikiran pada sistim-sistim kontrol and pemantauan serta peralatan yang diperlukan dari sudut pandang konsumsi energi. 10
KEUNTUNGAN MANAJEMEN ENERGI
Keuntungan yang diperoleh dari manajemen energi tidak hanya terbatas pada penghematan energi, tetapi juga pada hal-hal dibawah ini yang saling terkait:
1. Penghematan energi Penghematan energi yang cukup banyak dapat diperoleh melalui manajemen energi adalah melalui pemakaian sistim-sistim yang didisain dengan baik. Energi untuk pemanasan, pendinginan dan pencahayaan harus di monitor dan dikontrol terus pada bangunan-bangunan kantor, hotel, apartemen atau lainnya. Penghematan energi selanjutnya dapat diperoleh dengan mengatur pemakaian energi (manajemen energi) pada sistim pengolahan di bangunan-bangunan tersebut (seperti rumah sakit, hotel, pabrik-pabrik) yang mempunyai sistim peralatan pemakai energi yang besar. Penghematanpenghematan diperoleh dengan memakai sistim kontrol operasi dan optimasi unjuk kerja sistim tersebut.
Pengurangan pemakaian energi sudah pasti akan menghemat biaya. Pada saat harga energi murah, energi tidak merupakan hal yang menjadi perhatian pihak manajemen. Tetapi pada saat sekarang dan juga selanjutnya, energi merupakan salah satu sumber daya yang paling mahal yang dipakai dalam bidang industri dan bidang komersial. Sebagai suatu yang mahal tetapi merupakan elemen yang penting, maka pemakaian energi ini akan terus menjadi pusat perhatian oleh manajemen tingkat tinggi.
11
KEUNTUNGAN MANAJEMEN ENERGI
Keuntungan yang diperoleh dari manajemen energi tidak hanya terbatas pada penghematan energi, tetapi juga pada hal-hal dibawah ini yang saling terkait:
2. Perawatan (Maintenance) Penerapan sistim kontrol energi untuk fungsi-fungsi perawatan akan memberikan penghematan energi dan biaya perawatan. Hal ini akan memungkinkan suatu bangunan tetap nyaman, effisien dan selalu dalam kondisi baik sambil terus memaksimalkan penggunaan energi listrik. Keuntungan tersebut diperoleh dengan pengoperasian peralatan secara optimal dengan cara-cara sebagai berikut. Kapanpun suatu peralatan tidak dipakai, baik keseluruhan maupun sebagian, alat tersebut akan dihentikan atau disesuaikan dengan kebutuhan.
Umumnya hal ini terjadi pada malam hari pada peralatan HVAC dan penerangan, tetapi dapat terjadi juga pada saat -saat tertentu secara temporer pada peralatan pabrik dan pengolahan. Sebagai tambahan, bahkan sistim HVAC dan penerangan tidak diperlukan pada lokasi-lokasi tertentu dari suatu bangunan untuk perioda waktu tertentu pada satu hari. Hal-hal tersebut akan menghasilkan penghematan konsumsi energi, pengurangan biaya perawatan, lebih sedikit perbaikan dan akan memperpanjang umur pakai.
12
KEUNTUNGAN MANAJEMEN ENERGI Keuntungan yang diperoleh dari manajemen energi tidak hanya terbatas pada penghematan energi, tetapi juga pada hal-hal dibawah ini yang saling terkait:
3. Pemantauan Kondisi Peralatan Sensor-sensor khusus dan titik-titik pengumpulan data dapat disediakan untuk pemantauan operasi peralatan yang ada. Hal tersebut termasuk pengukuran penurunan tekanan (pressure drop), start panas dan dingin, beban lebih (overload) dan seterusnya.
Hal tersebut juga akan mengurangi jumlah pekerja yang diperlukan, perbaikan besar dan juga penghentian (shutdown) yang tidak diinginkan ataupun diharapkan pada sistim-sistim produksi yang vital bagi pendapatan suatu perusahaan.
Alat-alat sensor tersebut memberikan sinyal awal secara langsung untuk suatu masalah tanpa harus diatur dan tidak memerlukan pemeriksaan manual secara fisik kelokasi alat tertentu yang meghabiskan banyak waktu. 13
KEUNTUNGAN MANAJEMEN ENERGI Keuntungan yang diperoleh dari manajemen energi tidak hanya terbatas pada penghematan energi, tetapi juga pada hal-hal dibawah ini yang saling terkait:
4.Penjadwalan Perawatan Pencegahan (Preventive Maintenance Scheduling) Bila manajemen energi diterapkan pada suatu bangunan dengan peralatan Sistim Pemantauan & Kontrol energi (SPKE) yang memadai, maka akan terdapat dua keuntungan yang didapat:
Program perawatan pencegahan yang efektif dapat diperoleh berdasarkan waktu operasi sebenarnya dari peralatan tertentu, dan Jadwal personil yang optimum dapat dibuat untuk penggunaan yang optimum dari personil yang ada.
Hal tersebut menghasilkan dua penghematan. Yang pertama, dimana sangat penting untuk perawatan, adalah menjaga peralatan dalam kondisi yang operasi yang baik., sehingga akan memaksimalkan efisiensi dan mencegah kerusakan-kerusakan yang berbiaya tinggi. Penghematan kedua, adalah penggunaan optimum personil yang ada.
14
KEUNTUNGAN MANAJEMEN ENERGI Keuntungan yang diperoleh dari manajemen energi tidak hanya terbatas pada penghematan energi, tetapi juga pada hal-hal dibawah ini yang saling terkait:
5. Dokumentasi Sistim sistim Suatu Sistim Kontrol dan Pemantauan energi (SPKE) berorientasi pada komputer juga mampu untuk melakukan pendokumentasian yang memadai. Terlihat dibawah ini data-data penting dimana yang dapat dikumpulkan: • Waktu rata-rata antara kerusakan • Pemakaian sistim, baik berupa running time maupun berupa prosentase dari kapasitas. • Konsumsi energi, biaya-biaya dan penghematanpenghematan. • Umur total peralatan baik berupa umur sebenarnya maupun berupa prosentase dari umur peralatan yang diharapkan. • Perawatan dan perbaikan, berupa biaya yang dikeluarkan maupun berupa jumlah jam kerja personil yang dihabiskan untuk perbaikan.
• Waktu produksi yang hilang akibat sistim tidak bekerja (down time), baik dihitung dalam waktu yang sebenarnya dan juga berupa prosentase terhadap total waktu produksi yang tersedia.
Pengumpulan data, akan memperlihatkan penggunaan peralatan dan personil yang ada, adalah alat perencanaan yang sangat berharga bagi manajemen. Hal ini sangat berguna dalam perencanaan pengalokasian tenaga kerja masa datang, sumber-sumber dana untuk penggantian peralatan atau ekspansi sistim, dan juga penjadwalan pemakaian peralatan dan jam kerja personil yang memakai peralatan tersebut. 15
KEUNTUNGAN MANAJEMEN ENERGI Keuntungan yang diperoleh dari manajemen energi tidak hanya terbatas pada penghematan energi, tetapi juga pada hal-hal dibawah ini yang saling terkait:
6. Keselamatan Jiwa
7.Keamanan
Sistim Pemantauan dan Kontrol Pemakaian energi (SPKE) dapat digunakan secara efektif sebagai alat kontrol kebakaran. Dalam hal ini, sistim alarm kebakaran bangunan dihubungkan dengan sistim SPKE pada tempat-tempat tertentu. Hal ini memungkinkan semua informasi pemakaian energi dan juga deteksi kebakaran dan sistim penyelamatan bangunan secara otomatis dapat dikumpulkan pada suatu tempat terpusat.
Sistim kontrol energi otomatis yang sentral juga dapat digunakan dengan sensor khusus dari suatu sistim keamanan terpadu. Kontrol terhadap keamanan bangunan dapat dilakukan baik secara otomatis dengan sistim tanda pengenal elektronik khusus ataupun secara manual.
16
Sistim-sistim bangunan dan peralatan pengolahan suatu pabrik biasanya ditentukan oleh perancang (design engineer) berdasarkan pada kondisikondisi yang dikehendaki disaat beban sistim pada saat puncak. Perancang tersebut biasanya memasukan kontrol-kontrol peralatan lokal pada suatu disain yang dapat digunakan memodifikasi unjuk kerja suatu peralatan atau sistim. Setelah sistim atau peralatan tersebut terpasang, dan operasi sudah dimulai, kontrol lokal tersebut kemudian di setel selama pengetesan dan juga pada saat diperiksa berdasarkan kondisi terakhir atau kondisi awal pada saat disain. Sehingga banyak peralatan yang terus dioperasikan masih dengan kondisi awal disain selama masa pakainya, walaupun kontrol lokal tersebut dapat dengan mudah di setel lagi supaya unjuk kerja operasinya lebih baik akibat dari perubahan kondisinya. 17
Masalah ini sebenarnya terutama terletak pada logistik. Karena kontrol lokal tersebut terletak tersebar dimana-mana dalam suatu bangunan dan dalam banyak kasus, lokasinya sangat jauh pada suatu komplek bangunan yang luas. Pengurangan masalah logistik merupakan faktor utama dalam pengembangan sistim secara menyeluruh, yang kemudian menjadi kontrol yang terpusat (centralized control system). Kemajuan yang pesat pada transmisi data dan miniaturisma peralatan, membuat sentralisasi kontrol makin banyak peminatnya. Umumnya suatu SPKE akan terdiri dari master control center, sistim transmisi antara peralatan kontrol sentral dengan masing-masing bangunan yang dihubungkan dengan SPKE, dan antara sensor-sensor dan aktuator-aktuator dari masing-masing peralatan yang berlokasi pada masing masing bangunan dengan SPKE. Terdapat banyak peralatan dan konfigurasi dari masing-masing pabrik pembuat SPKE sebagai salah satu alat manajemen energi suatu bangunan. 18
Adalah sangat penting bahwa pendekatan sistim-sistim harus digunakan dalam pengembangan, perencanaan (disain), dan pemasangan (instalasi) suatu SPKE. Sistim lengkap, termasuk bangunan, HVAC dan Kontrol harus diperhatikan secara integral. Pendekatan sistim-sistim adalah suatu metodologi dalam pengaturan kemampuan (skill) dan sumber-sumber daya yang diperlukan dalam rangka mencapai unjuk kerja yang tertentu atau spesifik yang dikaitkan dengan target-target biaya dan jadwal tertentu. Tidak ada yang ajaib atau mistik tentang hal tersebut, tetapi hanya dengan melihat bahwa keseluruhan proyek adalah sebuah sistim, yang tidak independen, dan tidak juga elemen-elemen yang tidak saling berhubungan. Inti dari pendekatan sistim adalah konsep sebuah tim. Tim atau kelompok ini harus terdiri dari pemilik, insinyur, manajer bangunan, personil inti operasi dan personil inti perawatan. Kemudian pabrik pembuat SPKE dan kontraktor juga harus dilibatkan. Tim tersebut kemudian menyiapkan suatu rencana disain, dan memasang peralatan SPKE yang dikehendaki setelah melakukan studi kelayakannya. 19
Langkah awal sebelum menuju penerapan Sistim Pemantauan dan Kontrol Energi (SPKE) adalah studi kelayakan oleh pemilik bangunan. Tanpa audit energi dan analisa ekonomi, maka tidak mungkin untuk mengatakan bahwa suatu upaya pengiritan pemakaian energi adalah memungkinkan, dan akan memberikan penghematan biaya. Metodologi untuk melakukan studi kelayakan adalah meliputi langkah-langkah berikut: Rencana Induk Pengembangan (Master Plan Development) Audit energi/Penyelidikan Lapangan (Energy Audit/Field Investigation) Analisa penghematan (Savings Analysis) Analisa Biaya (Cost Analysis) Analisa Prioritas (Priority Analysis) 20
Tugas pertama dalam membuat suatu rencana induk untuk SPKE adalah memilih bangunan-bangunan dan sistim-sistim yang akan dihubungkan dengan suatu SPKE. Pemakai energi yang besar, termasuk bangunan atau sistim-sistim mekanikal dan elektrikal, harus diidentifikasi. Kelayakan suatu SPKE harus didasarkan hanya pada penghematan energi dan biaya pengeluaran yang berhubungan dengan bangunanbangunan dan peralatan yang ada. Walaupun demikian, pertimbangan juga harus diberikan pada rencana pengembangan untuk bangunan yang sedang atau akan dibangun pada masa datang. Bagian penting dalam tahap pembuatan rencana induk dan melaksanakan survey adalah pengumpulan semua informasi yang ada yang berhubungan dengan bangunan dan sistim-sistim yang sedang dipertimbangkan untuk dihubungkan dengan sistim SPKE.
21
Informasi-informasi tersebut meliputi: • Gambar-gambar konstruksi yang terakhir (as-built) • Daftar peralatan • Catatan-catatan penggunaan peralatan, adalah penting untuk mengetahui penggunaan energi dimasa lau. • Untuk menentukan bagaimana pemakaian energi dapat dikurangi, suatu penelitian harus dilakukan terhadap jumlah penghuni bangunan sekarang, jam operasi untuk masing-masing lokasi. • Untuk bangunan yang beroperasi selama 24 jam per hari dan selama 7 hari per minggu, maka penghentian sementara operasinya adalah tidak mungkin. Maka untuk kasus ini perlu secara selektif mencari peralatan yang mungkin dapat dimodifikasi guna mengurangi pemakaian energi, sehingga tidak mengganggu pengoperasian bangunan. • Adalah juga mungkin untuk merubah profil pengoperasian suatu peralatan sehingga akan merubah interval perawatannya. Pengurangan lamanya operasi suatu peralatan akan dapat mengurangi jumlah perawatan yang diperlukan. 22
Kegunaan utama dari tahapan audit energi dan penelitian lapangan dari analisa ini adalah untuk menentukan sistim pemakai energi manakah yang sekarang ada yang dapat dikontrol oleh peralatan sistim SPKE yang diusulkan.
Informasi berikut ini biasanya diperlukan: • • • • • • • • • •
Gambar layout yang menunjukan lokasi bangunan-bangunan Gambar utiliti dari sistim distribusi listrik, air bersih, air buangan dan sistim komunikasi. Daftar fasilitas-fasilitas yang ada: Nama: Tag No., lokasi dll. Data biaya utiliti: termasuk tarif dan kwitansi pembayaran. Informasi dari kantor telkom tentang kualitas, biaya dan ketersediaan sistim transmisi data. Gambar-gambar teknis peralatan, spesifikasi dari sistim peralatan SPKE yang ada atau yang sejenisnya. Data tentang proyek-proyek yang lalu, sedang berjalan dan yang akan datang, tentang penghematan energi, seperti pemasangan isolasi dan proyek upgrading kontrol dan lainnya. Rencana-rencana untuk tambahan bangunan yang nantinya akan dihubungkan dengan sistim SPKE. Gambar-gambar terakhir (as-built) untuk mekanikal, elektrikal dan kontrol dar masing-masing bangunan yang akan dipertimbangkan untuk dihubungkan dengan sistim SPKE. Jadwal pemakaian gedung, penerangan dan peralatan masing-masing bangunan.
23
Suatu analisa ekonomi harus dilakukan untuk melihat apakah sistim SPKE yang diusulkan adalah sesuai dan ekonomis. Maksudnya adalah guna memberikan penghematan maksimal tapi dengan biaya investasi yang termurah. Analisa ekonomi dapat dilakukan pada masing-masing sistim atau pada masing-masing bangunan.
24
Informasi-informasi berikut diperlukan untuk perhitungan penghematan: Jadwal operasi saat ini untuk masing-masing peralatan Jadwal penempatan dan pemakaian masing-masing bangunan/lokasi dimana perlatan tersebut berada Sumber dan jenis peralatan pemanasan masing-masing bangunan Sumber dan jenis peralatan pendinginan masing-masing bangunan. Heat loss masing-masing bangunan (diukur atau dihitung) Heat gain masing-masing bangunan (diukur atau dihitung) Jenis dan horsepower peralatan pengendalian udara Ukuran saluran (ducting) udara untuk outside air, return air dan relief air. Ukuran dan jenis damper udara. Jumlah dan lokasi fisik tempat yang dilayani masing-masing air handling unit.
25
Analisa yang akurat dari suatu SPKE memerlukan data perkiraan biaya yang akurat dan terpercaya. Hal ini sangat penting sekali karena potensi penghematan saja tidak menentukan apakah suatu fungsi tertentu harus dihubungkan dengan sistim SPKE.
Biaya suatu fungsi adalah sama pentingnya dalam penentuan apakah harus dihubungkan atau tidak. Perkiraan biaya adalah sangat penting karena biaya dari suatu fungsi tertentu adalah relatif tetap, tidak tergantung pada besarnya sistim yang dikontrol.
Pada prinsipnya, biayanya sama baik untuk start-stop suatu fan 10 hp maupun untuk start-stop fan 1 hp. Walaupun demikian, perbedaannya dalam potensi penghematan energi adalah sepuluh kali lipat. 26
Agar dapat menentukan konfigurasi SPKE yang optimum, masing-masing komponen biaya harus dianalisa. Lima komponen biaya utama dari suatu SPKE yaitu: 1). biaya umum, 2). biaya pusat kontrol sentral, 3). biaya sistim transmisi, 4). biaya penghubung fasilitas, dan 5). biaya sensor/aktuatornya. Biaya umum diatas meliputi: • Biaya untuk pembuatan Perkiraan Biaya • Biaya rancang bangun sistim • Persiapan gambar konstruksi • Pengetesan dan debugging sistim • Pelatihan dan • Kontrak perawatannya 27
Pada jenis bangunan atau instalasi apapun terdapat banyak kemungkinan pemakaian sistim pemantauan dan kontrol energi (SPKE). Beberapa penggunaannya adalah menguntungkan ditinjau dari sudut pandang biaya dan penghematan energi, dan sebagian lagi tidak menguntungkan. Masingmasing SPKE yang dipasang harus dapat diterima berdasarkan pada kriteria ekonomi dan penghematan energi yang tertentu. Masing-masing fungsi SPKE harus diterapkan pada masing-masing sistim pemakai energi/fungsi yang sesuai dengan kriteria. Sistim/fungsi yang tidak memenuhi kriteria harus dikeluarkan dari rencana proyek. Biaya suatu proyek SPKE ditentukan oleh fungsi-fungsi/sistim-sistim yang masing-masing memenuhi kriteria dari program pendanaannya. Hal ini akan mengurangi potensi kemungkinan pertambahan nilai proyek pada saat yang akan datang. Suatu daftar prioritas didasarkan pada rasio penghematan energi tahunan dan investasinya untuk masing-masing fungsi-fungsi/sistim yang harus dilakukan. Urutan prioritas ini dapat berguna dalam beberapa kasus dimana potensi kekurangan biaya adalah besar dikemudian hari sedangkan keputusankeputusan diperlukan didalam pembuatan disain yang paling menguntungkan untuk proyek tersebut. 28
Langkah -langkah dasar dalam pelaksanaan suatu analisa urutan prioritas untuk suatu proyek SPKE adalah: Tentukan alternatif-alternatif yang akan dikaji
Hitung penghematan untuk masing-masing alternatif (Catatan: penghematan dapat berupa biaya, atau satuan energi, tergantung pada kriteria)
Hitung investasi masing-masing alternatif
Hitung rasio Penghematan biaya / Investasi (P/I) dan rasio penghematan energi tahunan terhadap Biayanya (E/B) untuk masing masing alternatif.
Untuk alternatif-alternatif tersebut yang memenuhi kriteria, lalu di urut (ranking) berdasarkan rasio penghematan Energi tahunan dengan Biaya (E/B).
29
Pembengkakan biaya dan kekurangan energi yang sering terjadi mendorong kebutuhan akan disain dan konstruksi bangunan dengan biaya pengoperasian dan biaya energi yang rendah. Peraturan-peraturan pemerintah yang terus bertambah dalam hal pengurangan polusi dan perbaikan lingkungan hidup telah menambah kerumitan dalam perencanaan dan disain baik untuk bangunan baru maupun rehabilitasi bangunan. Dampak dari hal tersebut dan fenomena sosial dan ekonomi lainnya terhadap industri konstruksi adalah berupa pemusatan perhatian pada teknik life-cycle costing (LCC). Pada prinsipnya, LCC adalah evaluasi sistimatik terhadap berbagai alternatif disain bangunan dan perbandingan total biaya kepemilikan, operasi dan perawatan selama umur ekonomisnya dari bangunan yang diusulkan. Maksudnya adalah mengidentifikasi bahwa desain tersebut adalah yang paling ekonomis selama umur pakai dari bangunan yang diusulkan.
30
Biaya-biaya siklus umur (life-cycle costs) adalah biaya total penerimaan dan kepemilikan suatu barang selama umurnya. Designers Select
Contractor Procures and Contracts
Supplier Produces and Delivers
M & O Contractor Operates and Maintains
Figure : Average Distribution of Costs for a Typical Facility
31
Bangunan yang paling ekonomis adalah bangunan yang dirancang untuk LCC yang terendah, tidak hanya biaya investasi terendah. Seseorang mengusulkan rancangan yang mempunyai biaya awal investasi yang mahal dikarenakan dia menetapkan sistim-sistim bangunan yang lebih tahan yang akan meminimumkan biaya kepemilikan dimasa depan. Sedangkan ada yang mengusulkan rancangan yang mungkin dengan biaya investasi awal yang murah dengan menentukan sistim-sistim bangunan yang lebih murah tetapi akan akan membutuhkan biaya yang besar dimasa datang untuk biaya perawatan, perbaikan, perubahan dan utilitinya. Diantara keduanya terdapat banyak rancangan alternatif yang menunjukan berbagai tambahan biaya saat sekarang dan biaya kepemilikan dimasa datang. Adapun selisih dari biaya-biaya sekarang dengan biaya modal akan dipengaruhi oleh biaya bunga dari uang tersebut. Gambar dibawah ini memperlihatkan bahwa biaya modal untuk perkantoran adalah kurang lebih 33 % dari total biaya kepemilikan. Biaya modal meliputi bunganya, kerugian karena inflasi dan biaya kesempatan (opportunity costs) adalah merupakan porsi besar dari biaya kepemilikan (ownership costs). Dulunya, hal ini dianggap hal yang terpisah dalam perhitungan pengembalian modal, bahkan hanya biaya biaya akuisisi yang diperhitungkan. Teknik present value dan konsep biaya rata-rata ekivalen tahunan (equvalent uniform annual costs) dipakai dalam LCC, mengikutsertakan biaya modal dalam proses pengambilan keputusan. 32
Design 2% Indirect Cost 3%
Initial Cost 43%
Maintenance and Operation 19%
Cost of Capital 33%
Figure : Total Cost of Ownership – Typical Office Building
33
Pada masa lalu, pemilik, perancang dan pembangunnya hanya memperhatikan terutama pada biaya awal dari struktur bangunan. Pengaruh dari disain dasar kepada LCC tidak dipertimbangkan dengan memadai. Masing-masing disiplin ilmu membuat kebutuhannya sendiri-sendiri, mengkaji kebutuhan tersebut, merubah kriteria tertentu, dan bahkan merubah standar dan kriteria dari pemilik bangunan. Pendekatan tersebut tidak akan membawa kepada keputusan yang paling ekonomis di masing-masing bidang, dengan faktor keamanan (safety factor) maksimum dianggap diperlukan oleh masing-masing disiplin. Pengutamaan hanya pada biaya awal dan tidak dipertimbangkannya pengaruh keseluruhan dari elemen-elemen biaya lainnya yang bekaitan, mungkin merupakan kelemahan dalam perencanaan perancangan dan pembangunan suatu bangunan. Biaya-biaya tersembunyi tersebut mempunyai dampak yang besar pada biaya kepemilikan. Sebagai contoh pada gambar dibawah, biaya total suatu rumah sakit adalah kurang lebih 10-1/2 kali biaya awalnya. 34
Design (0,1 X)
System Operational Costs (7 X)
Initial (1 X)
Alterations (1 X)
Bulding Maintenance and Operation (1,5 X)
Figure : Hospital Life-Cycle Costs (20 years)
35
Kesulitan dalam menerapkan LCC sebagai pendekatan baku dalam analisa biaya adalah dalam dua hal:
1. Penerimaan terhadap konsep tersebut: Karena biaya awal yang jelas tampak sedangkan biaya-biaya operasional selanjutnya tidak kelihatan, maka sangat sulit bagi pemilik gedung dan perancangnya untuk mengetahui bahwa biaya awal akuisisi adalah hanya suatu bagian kecil dari biaya total kepemilikan selama umur bangunan tersebut.
2. Akurasi: Sebelum adanya analisa LCC, maka adalah sangat sulit untuk menghitung biaya-biaya masa datang dengan ketelitian yang memadai.
36
Siklus umur suatu bangunan dapat dibagi menjadi tahapan sebagai berikut: • Pengembangan (Development) • Perancangan (Design) • Konstruksi (Construction) • Pengoperasian dan Perawatan (Operations & Maintenance) Siklus umur (life cycle) suatu bangunan didefinisikan dengan suatu perioda waktu dimulai dari saat pemilik menentukan kebutuhannya untuk suatu bangunan dan berakhir pada saat bangunan tersebut bepindah tangan dari pemilik awalnya. Umur ekonomis (economic life) berhubungan dengan perioda waktu dan keuntungan, sedangkan siklus umur (life cycle) berkaitan dengan perioda waktu dan kepemilikan. Padahal umur bangunan atau strukturnya pada umumnya dirancang dan dibangun dengan bahan-bahan dan sistim-sistim yang sebenarnya mempunyai umur fisik yang jauh lebih lama melebihi dari umur ekonomisnya. 37
Tabel berikut ini memperlihatkan perkiraan siklus umur elemen-elemen bangunan: Element
Item
Foundation
General Wood piles Concrete Steel piles Wood
Structural Frame
Wood floor joists (various kinds) Concrete Steel
Estimated Life (Years) 75 Indefinite Indefinite Indefinite 30 Almost indefinite 75 66 50 40 40 30 25 Indefinite 75 Indefinite (40-50) + 30 +
Table : Building Element/Item Life-Cycle Estimates
38
Tabel berikut ini memperlihatkan perkiraan siklus umur elemen-elemen bangunan: Element
Item
Exterior Walls
Wood (untreated) Wood (creosote) (various kinds) Brick (various kinds)
Concrete (various kinds)
Terra cotta (various kinds)
Rock Metal Shingles
Estimated Life (Years) 1 – 10 20 15-20 75 75 66 75 40 + Indefinite 120 + 100 + 60 + 50 + 75 16
Table : Building Element/Item Life-Cycle Estimates 39
Tabel berikut ini memperlihatkan perkiraan siklus umur elemen-elemen bangunan: Element
Item
Estimated Life (Years)
Heating
Boiler (various kinds)
Air Conditioning
Stockers and burners Furnaces Concealed radiation Direct radiation Pipes, general Pipes, copper Pipes, iron Units Refrigeration units Centrifugal refrigeration Reciprocating refrigeration Evaporative coolers (small) Evaporative coolers (large) Pipes, copper Pipes, steel
30 20 20 15 25 25 20 Life of building 20 10 7 20 20 5–8 12 – 20 20 20
Table : Building Element/Item Life-Cycle Estimates 40
Tabel berikut ini memperlihatkan perkiraan siklus umur elemen-elemen bangunan: Element
Item
Ventilation Wiring
Ductwork General Sheathed THWN RH Rigid Plastic vinyl clad General
Conduit Cables Pipes
Brass (various kinds) Copper (various kinds) Iron (cold water) Iron (hot water) Cast iron (sewer) Galvanized iron Vitrified clay (sewer) Plastics Steel Asbestos cement
Estimated Life (Years)
Indefinite 20 20 50 30 Indefinite Indefinite 500 40 + Indefinite Indefinite Indefinite Indefinite 25 20 Indefinite 50 Indefinite Almost Indefinite 14 + Indefinite
Table : Building Element/Item Life-Cycle Estimates 41
Life-cycle costs (LCC) adalah semua biaya yang terjadi dari saat suatu lokasi diidentifikasi dan ditetapkan, sampai dengan bangunan tersebut berpindah tangan dari pemiliknya. Gambar-gambar dibawah menunjukan hubungan antara biaya yang terjadi selama siklus umur dari bangunan kantor umumnya.
9
Cost (millions of dollars)
Construction cost + management and inspection costs
Site costs Design and review costs
O & M costs
0
-10 -5
0 Occupancy date
40 Years
Figure : Life-Cycle Costs for a Typical Office Building- Dollars vs Years 42
Site costs Design and review Construction + management and inspection O&M
0
5
10
15 20 25
30 35 40 45 50 55 Cost (millions of dollars)
Figure : Life-Cycle Costs for a Typical Office Building- Dollars vs Years
43
Rincian dibawah ini menunjukan elemen-elemen biaya yang terlibat:
Life Cycle Cost Model Owner’s Total Costs terdiri dari : Functional use costs Loss of revenues Replacements Alterations Financing cost Real estate taxes Repair costs Operations and maintenance Caital investment cost yang terdiri dari : - Management and inspection - Fees - Site - Design and review - Construction - Other
44
Komponen dari LCC juga ditunjukkan dalam tabel dibawah ini: Tabel : Life-Cycle Costs by Category Site acquisition costs Land Legal fees Surveys and filing fees Appraisal fees Relocation Advertising Design and review costs Personal services A/E fees and services Construction manager fee Specia consultants services Soil and precontructruction testing Models Invitation and reproduction GSA engineering administration and travel Data processing
45
Construction costs
Foundations Substructure Superstructure Exterior closure Roofing Interior construction Conveying systems Mechanical Electrical General conditions and profit Equipment Site work
46
Management and inspection costs
Operations and maintenance costs
Personal services A/E fees and services Construction manager fee Special consultants services Material testing GSA engineering administration and travel Data processing Cleaning Ground and roads maintenance Elevators O & M Utilities and fuel Space changes Electrical system O & M Heating system O & M Air conditioning and ventilating system Plumbing and sewerage system Conveyor systems maintenance Structural maintenance Fire protection systems maintenance Wsate and trash removal service Pest control services Security services
47
Konsep-konsep dasar dari life-cycle costs meliputi:
Trade-off Analysis
Design-To-Cost Analysis
Sunk Cost
Salvage Value
Present Value (PV), Discount Rate , dan Uniform Annuity
Price Level Changes
Equivalent Uniform Annual Cost
Uncertainty and Sensitivity Analysis
48
Analisa life-cycle mempertimbangkan biaya-biaya yang relevan selama umur suatu sistim, termasuk biaya akuisisi, perawatan, operasi, perubahan dan juga pembuangan. Analisa ini juga merupakan alat yang sangat berharga untuk analisa perbandingan suatu rancangan dan alternatif-alternatif kepemilikan, serta pengumpulan data untuk analisa dikemudian hari.
Analisa life-cycle cost dapat dipakai pada tahapan manapun dari sustu proses pembangunan: pengembangan, disain, konstruksi dan pengoperasian serta perawatan. Dibawah inin adalah flowchart dari langkah-langkah utama yang biasanya dilaksanakan secara berurutan:
49
Step 1
: Define requirement and constraints
Step 2
: Define alternatives for analysis
Step 3
: Determine time phasing for implementation
Step 4
: Establish operating profile
Step 5
: Estimate initial costs
Step 6
: Select life cycle (N) for building/systems/components
Step 7
: Estimate recurring cost
Step 8
: Compute equivalent uniform annual costs (EUAC)
Step 9
: Test sensitivity of results
Figure : Life-Cycle Cost Analysis Process 50
Dari segi pentahapan prosesnya, dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Development
Design
Construction
LCC Analysis
Project approval
Site acquired
A/E contract
Design complete
Occupancy
Figure : Time Phasing of Life-Cycle Cost Analysis 51
This is the end of the PRESENTATION
Terima Kasih Ir. Erlinda Muslim, MEE
52
