LEMBAR PENGESAHAN STUDI PEMANFAATAN PENCAMPURAN JERAMI DAN SABUT KELAPA SEBAGAI BAHAN DASAR SEKAT ABSORPSI ANTAR RUANGAN DI KAPAL
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Marine Machinery and System (MMS) Program S – 1 Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Oleh ADIB SETYAWAN NRP : 4204 100 071 Disetujui Oleh Dosen Pembimbing Tugas Akhir :
Ir. Alam Baheramsyah, MSc.
(
Surabaya, Juli 2009
i
)
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
ii
LEMBAR PENGESAHAN STUDI PEMANFAATAN PENCAMPURAN JERAMI DAN SABUT KELAPA SEBAGAI BAHAN DASAR SEKAT ABSORPSI ANTAR RUANGAN DI KAPAL
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Marine Machinery and System (MMS) Program S – 1 Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
Oleh ADIB SETYAWAN NRP : 4204 100 071
Disetujui Oleh Ketua Jurusan Teknik Sistem Perkapalan:
Ir. Alam Baheramsyah, M.Sc NIP. 131 933 365 Surabaya, Juli 2009
iii
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
iv
STUDI PEMANFAATAN PENCAMPURAN JERAMI DAN SABUT KELAPA SEBAGAI BAHAN DASAR SEKAT ABSORPSI ANTAR RUANGAN DI KAPAL Nama Mahasiswa NRP Jurusan Dosen Pembimbing
: Adib Setyawan : 4204 100 071 : Teknik Sistem Perkapalan : Ir. Alam Baheramsyah, MSc.
Abstrak Kapal tidak bisa lepas dari masalah kebisingan yang di akibatkan oleh permesinan kapal. Permesinan tersebut menimbulkan suara yang mengakibatkan adanya gema pada ruangan, akibatnya menggangu kinerja anak buah kapal baik dalam komunikasi maupun konsentrasi dalam berkerja.Untuk mengurangi adanya gema dalam ruangan, biasanya digunakan bahan absorpsi. Bahan-bahan tersebut berupa rockwool, atau glasswool pada dinding kapal. Akan tatapi bahan bahan tersebut relative mahal, Bila di pakai dalam jumlah banyak. Salah satu alternatif yang ditawarkan adalah bahan absorpsi yang dibuat dari bahan dasar sabut kelapa dan jerami. Sabut kelapa dan jerami diharapkan dapat dibuat menjadi bahan absorpsi yang murah dan berkualitas. Bahan dari percampuran jerami dan sabut kelapa diuji koefesien serap bunyi (absoprsi) pada frekuensi 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz dan 2000Hz. Nilai koefisien absorpsi yang paling tinggi pada 125Hz adalah pencampuran jerami dan sabut kelapa 1:2 dengan nilai koefisien absorsi 0,36, untuk frekuensi 250 adalah pencampuran jerami dan sabut kelapa 1:1 dengan nilai koefisien absorpsi 0,53 dan frekuensi 500Hz adalah pencampuran jerami dan sabut kelapa 1:2 dengan nilai koefisien absorsi 0.47 Kata kunci : Absorpsi, jerami, sabut kelapa, tabung impedansi.
v
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
vi
STUDY EXPLOITING OF MIXING OF STRAW AND COIR COCONUT AS BASIC MATERIALS ABSORBSI BETWEEN ROOM IN SHIP. Nama Mahasiswa NRP Jurusan Dosen Pembimbing
: Adib Setyawan : 4204 100 071 : Teknik Sistem Perkapalan : Ir. Alam Baheramsyah, MSc.
Abstract Ship cannot get out of the problem of noise which resulting from machinery of ship. the machinery generate voice resulting the existence of echo at room, as a result the echo disturb good crew performance in concentration and also communications in working. To decrease the existence of echo in room, usually used by absorber materials. the Materials is in the form of rockwool, or glasswool at ship wall. But that materials is relative expensive, If that materials wearing in a lot of number. One of the alternative to bargain is material are made by basic materials of coconut coir and straw. Coconut coir and straw expected can be made to become cheap materials and hight quality materials. Material are made by basic materials of coconut coir and straw is tested to know level of koefesien absorbent of sound ( absorbsi) at frequency 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1000Hz and 2000Hz. highest value Coefficient of absorbs at 125Hz is mixing of coconut coir and straw 1:2 with value coefficient of absorsi 0,36, for frequency 250Hz is mixing of coconut coir and straw 1:1 with value coefficient of absorbs 0,53 and frequency 500Hz is mixing of coconut coir and straw 1:2 with value coefficient of absorbsi 0.47. Key word : absorbsi, straw, coconut coir , Impedance Tube
vii
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
viii
KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah S.W.T yang telah memberikan karunia-Nya berupa kemudahan serta kelancaran kepada penulis untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada waktunya. Tidak lupa sholawat serta salam penulis haturkan kepada Nabi besar Muhammad SAW. Tugas Akhir ini merupakan sarat kelulusan untuk menempuh tahap sarjana, selama proses pengerjaan, penulis mendapatkan banyak sekali hikmah, baik dari segi ilmu, moril, religi dan juga kedisiplinan. Tentunya hikmah tersebut akan sangat bermanfaat bagi penulis kelak di masa depan. Penulis sadar bahwa dalam pengerjaan Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kesalahan yang diakibatkan kekhilafan dan juga keterbatasan penulis yang tentunya tidak akan pernah sempurna. Dengan adanya Tugas Akhir ini, penulis berharap dapat dijadikan acuan atau referensi yang bermanfaat dan dikembangkan lagi untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.
Surabaya, juli 2009
Penulis
ix
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
x
UCAPAN TERIMA KASIH Dengan segenap rasa yang tulus dan ikhlas, penulis mengucapkan banyak – banyak terimakasih atas segenap dukungan, bantuan, doa, dan semangat yang telah diberikan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada waktu yang telah di tentukan kepada : 1. Allah S.W.T, atas segala rahmad dan hidayah-Nya. Serta limpahan karunia yang telah diberikan berupa kesehatan serta segala-galanya sebelum, selama dan sesudah pengerjaan tugas ahir. 2. Ayah dan Ibu aku tercinta, yaitu bapak Rahmad dan Ibu Kistiniyah Terima kasih atas kasih sayangnya. Yang telah memberikan semangat untuk melanjutkan kuliah di perguruan tinggi negeri, yang selalu memberikan dukungan berupa materil dan spiritual, dengan do`a- do`a, keikhlasan ayah dan Ibu selama ini yang selalu menjadi semangat saya dalam menyelesaikan kuliah dan tugas akhir ini. Juga kepada saudara-saudara saya yang memberikan semangat dan motivasi untuk menuntut ilmu di ITS khususnya di jurusan Teknik Sistem Perkapalan. 3. Bapak Ir Alam Baheramsyah, M.Sc; selaku Ketua Jurusan Teknik Sistem Perkapalan dan sekaligus sebagai pembimbing dalam tugas akhir saya, terima kasih telah meluangkan waktu untuk memberikan nasehat, masukan, perhatian dan bimbinganya dalam pengerjaan tugas ahir saya disela-sela kesibukan bapak. Terima kasih banyak 4. Bapak AA. Bagus Dinariyana DP, ST, M.Sc, R.O. Saut Gurning, ST, M.Sc dan Ir. Aries Prastyoko H. selaku dosen wali yang telah memberikan waktu untuk melakukan perwalian dan bimbingan selama ini. xi
5.
6.
7. 8.
9.
10.
11.
Sehingga saya ahirnya bisa menempuh semua mata kuliah di jurusan teknik Sistem Perkapalan termasuk tugas ahir ini. Ibu Dr. Melania Suweni M.MT selaku kepala Laboratorium Instrumentasi dan Dr. Darminto. M.Sc selaku kepala laboratorium bahan komposit, yang telah mengijinkan saya untuk melakukan pengerjaan dan ujicoba tugas akhir saya di laboratorium yang bapak dan ibu pimpin. Mas yuansah U Muda, S.Sc dan mas Zaki Zamani,S,Sc yang telah membantu saya dalam pengerjaan tugas akhir saya khususnya dalam pengumpulan data dan melancarkan hubungan ke tiap-tiap laboratorium. Saya ucapkan banyak-banyak terimakasih. Lek Maftukhah dan Lek Antok yang telah mencarikan bahan-bahan uji untuk pengerjaan tugas ahir. Nur Arofah yang telah meminjamkan laptop selama pengerjaan tugas akhir saya serta semangat, motivasi dan do`a selama ini. I love you so much. Terimakasih. Rendra Yogi J H teman terbaik saya yang telah membantu memberi semangat dan motivasi. Menemani mencari bahan pembanding mengitari kota perak. Teman-teman laboratorium mesin fluida dan system yang terus memberi semangat dan motivasi. Khususnya kepada sukmin dan fajri terimakasih untuk peminjaman printernya sekaligus tintanya. Teman-teman DotA yang telah menemani saya ketika lagi stress saat pengerjaan tugas akhir, untuk bermain DotA. Yaitu Deni, agris, dadang, anggra.
xii
Saya juga tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah mendukung dan membantu penyelesaian tugas akhir ini yang mungkin tidak disebutkan di atas. Terimakasih untuk semuanya. Semoga Allah membalas budi baik kalian semua.
Surabaya, Juli 2009
Penulis
xiii
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
xiv
DAFTAR ISI Lembar Pengesahan ................................................................. i Abstrak .................................................................................... v Kata Pengantar ........................................................................ ix Ucapan Terima kasih ............................................................... xi Daftar Isi .................................................................................. xv Daftar Gambar ......................................................................... xix Daftar Tabel............................................................................. xxi Daftar Grafik ........................................................................... xxiii Bab I Pendahuluan .................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ............................................................. 1 1.2 Permasalahan ............................................................... 2 1.3 Batasan Masalah .......................................................... 2 1.4 Tujuan penelitian ......................................................... 2 1.5 Manfaat penelitian ....................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan .................................................. 3 Bab II Tinjauan Pustaka ........................................................ 5 2.1 Konsep Dasar Kebisingan............................................ 5 2.1.1 Definisi ................................................................... 5 2.1.2 Pengelompokan Kebisingan ................................... 5 2.2 Dampak Dan Akibat Kebisingan ................................. 6 2.2.1 Dampak Lahiriah.................................................... 6 2.2.2 Dampak Psikologis ................................................ 7 2.3 Regulasi ....................................................................... 7 2.3.1 KepMenNaker No.51 Tahun 1999 ......................... 7 2.3.2 Standart IMO.......................................................... 8 2.4 Jerami .......................................................................... 9 2.5 Kelapa .......................................................................... 11 2.5.1 Buah Kelapa ........................................................... 11 2.5.2 Sabut Kelapa .......................................................... 12 2.6 Bunyi dan Perambatannya ........................................... 14 2.6.1 Bunyi ...................................................................... 14 2.6.2 Perambatan Bunyi .................................................. 15
xv
2.7 Impedansi Akustik(z)................................................... 17 2.8 Refleksi dan Transmisi Bunyi...................................... 18 2.9 Absorpsi Bunyi ............................................................ 20 2.9.1 Koefisien absorpsi Bunyi(α) .................................. 20 2.9.2 Hubungan Antara Koefisien Absorpsi Normal (α )dan impedansi akustik (z) ............................................ 22 2.10 Cara Pengukuran Absorpsi ........................................ 24 2.10.1 Metode Waktu Dengung ...................................... 24 2.10.2 Metode Tabung Impedansi ................................... 26 2.10.2.1 Bagian-bagian Tabung Impedansi ................. 26 2.10.2.2 Prinsip Kerja Tabung Impedansi .................... 28 Bab III Metodologi .................................................................. 33 3.1 Flowchart ..................................................................... 33 3.2 Studi Literatur .............................................................. 34 3.3 Pengumpulan Bahan Dan Peralatan Percobaan ........... 34 3.4 Pembuatan Bahan Absorpsi Berbahan Dasar Pencampuran Jerami dan Sabut ...................................... 35 3.5 Proses Pengujian .......................................................... 38 3.6 Karakteristik Tabung Impedansi .................................. 40 Bab IV Analisa Data Dan Pembahasan ................................. 43 4.1 Data Hasil Pengukuran ................................................ 43 4.2 Perhitungan Koefisien Absorpsi .................................. 52 4.3 Pembahasan Koefisien Abssorpsi ................................ 57 4.3.1 Koefisien Absorpsi Bahan Dari Pencampuran Jerami Dan Sabut Kelapa Dengan Ketebalan 1,25 cm........ 57 4.3.2 Koefisien Absorpsi Bahan Dari Pencampuran Jerami Dan Sabut Kelapa Dengan Ketebalan 2,5 cm.......... 58 4.3.3 Koefisien Absorpsi Dari Bahan Rockwool Dengan Ketebalan 1,25cm Dan Ketebalan 2,5cm ................ 59 4.3.4 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 1:1 Dengan Ketebalan 1,25cm Dan JK Ketebalan 2,5cm ........... 60 4.3.5 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 2:1 Dengan Tebal 1,25cm Dan JK Tebal 2,5cm ................................... 61
xvi
4.3.6 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 1:2 Dengan Ketebalan 1,25cm Dan JK Tebal 2,5cm .............. 62 4.3.7 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 1:1 Dengan Ketebalan1,25cm Dan Bahan Rockwool Tebal 1,25cm .................................................................. 63 4.3.8 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 2:1 Dengan Ketebalan 1,25 cm Dan Bahan Rockwool Ketebalan 1,25 cm ................................................................. 64 4.3.9 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 1:2 Dengan Ketebalan 1,25 cm Dan Bahan Rockwool Ketebalan 1,25 cm ................................................................. 65 4.3.10 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 1:1 Dengan Ketebalan 2,5 cm Dan Bahan Rockwool Ketebalan 2,5cm .................................................................. 66 4.3.11 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 2:1 Dengan Ketebalan 2,5 cm Dan Bahan Rockwool Ketebalan 2,5 cm ................................................................. 67 4.3.12 Koefisien Absorpsi Dari Bahan JK 1:2 Dengan Ketebalan 2,5 cm Dan Bahan Rockwool Ketebalan 2,5 cm ................................................................. 68 4.3.13 Koefisien Absorpsi Dari Keseluruhan Bahan ...... 69 Bab V Kesimpulan Dan Saran ............................................... 71 5.1 Kesimpulan .................................................................. 71 5.2 saran ............................................................................. 71 Daftar Pustaka ......................................................................... 72 Biodata Penulis
xvii
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
xviii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6
: jerami kering : Sabut kelapa : Produk turunan dari sabut kelapa : Pemodelan gelombang secara umum : Pemodelan gelombang bunyi longitudinal : PeristiwaRefleksi dan transmisi gelombang bunyi pada bidang batas dua medium Gambar 2.7 : gelombang bunyi yang menumbuk absorber Gambar 2.8 : Gelombang bunyi datang, Refleksi dan transmisi pada suatu bahan dengan ketebalan tertentu Gambar 2.9 : Kur va waktu dengung Gambar 2.10 : Set Peralatan tabung impedansi Gambar 2.11 : Skema pembangkit bunyi Gambar 2.12 : Pemasangan mikrofon pada pipa penyidik di dalam tabung Gambar 2.13 : Gelombang bunyi yang merambat di dalam tabung impedansi Gambar 3.1 : Serabut jerami dan serabut kelapa Gambar 3.2 : neraca penimbang jerami dan sabut kelapa Gambar 3.3 : Presser hidrolik Gambar 3.4 : bahan absorber dari pencampuran jerami dan sabut kelapa Gambar 3.5 : Tabung impedansi Gambar 3.6 : Audio generator dan amplifier Gambar 3.7 : susunan peralatan untuk menguji bahan absorber
xix
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
xx
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 : Batas waktu berkerja pada ruangan di atas 85db(A) Tabel 4.1 : Data kondisi bahan absorber Tabel 4.2 : Data kondisi bahan pembanding Tabel 4.3 : Data hasil pengukuran specimen JK 1:1 tebal 1,25cm Tabel 4.4 : Data hasil pengukuran specimen JK 2:1 tebal 1,25cm Tabel 4.5 : Data hasil pengukuran specimen JK 1:2 tebal 1,25cm Tabel 4.6 : Data hasil pengukuran specimen JK 1:1 tebal 2,5cm Tabel 4.7 : Data hasil pengukuran specimen JK 2:1 tebal 2,5cm Tabel 4.8 : Data hasil pengukuran specimen JK 1:2 tebal 2,5cm Tabel 4.9 : Data hasil pengukuran specimen RW tebal 1,25cm Tabel 4.10: Data hasil pengukuran specimen RW tebal 2,5cm Tabel 4.11: Nilai koefisien absorbsi normal setiap bahan absorber dari pencampuran jerami dan sabut kelapa Tabel 4.12: Nilai koefisien absorbsi normal setiap bahan absorber dari Rockwoll
xxi
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
xxii
DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1
:koefisien absorbsi bahan dari JK 1:1, 2:1 dan 1:2 ketebalan 1,25cm Grafik 4.2 :koefisien absorbsi bahan dari JK 1:1, 2:1 dan 1:2 ketebalan 2,5cm Grafik 4.3 :koefisien absorbsi bahan dari Rockwoll ketebalan 1,25 cm dan 2,5cm Grafik 4.4 :koefisien absorbsi bahan dari JK 1:1, dengan ketebalan 1,25cm dan 2,5cm Grafik 4.5 :koefisien absorbsi bahan dari JK 2:1, dengan ketebalan 1,25cm dan 2,5cm Grafik 4.6 :koefisien absorbsi bahan dari JK 1:2, dengan ketebalan 1,25cm dan 2,5cm Grafik 4.7 :Koefisien Absorpsi Bahan dari JK 1:1dan Rockwol tebal 1,25cm Grafik 4.8 :Koefisien Absorpsi Bahan dari JK 2:1dan Rockwool tebal 1,25cm Grafik 4.9 :Koefisien Absorpsi Bahan dari JK 1:2 dan Rockwool tebal 1,25 cm Grafik 4.10 :Koefisien Absorpsi Bahan dari JK 1:1 dan Rockwoll tebal 2,5cm Grafik 4.11 :Koefisien Absorpsi Bahan dari JK 2:1 dan Rockwoll tebal 2,5cm Grafik 4.12 : Koefisien Absorpsi Bahan dari JK 1:2 dan Rockwoll tebal 2,5cm Grafik 4.13 :Koefisien Absorpsi keseluruhan Bahan
xxiii
“Halaman Ini Sengaja Dikosongkan”
xxiv
