TUGAS AKHIR PERANCANGAN DELUGE SYSTEM SPRINKLER MENGGUNAKAN SMOKE DETECTOR PADA GEDUNG DIREKTORAT PPNS-ITS
Disusun Oleh : Ricki Paulus Umbora
( 6506 040 025 )
PROGRAM STUDI D4 TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA INSTITUT TEKOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010
BAB I PENDAHULUAN BAB II TINJAUAN PUSTAKA BAB III METODE PENELITIAN BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang • Keputusan Menteri Tenaga Kerja RI No. Kep-186/MEN/1999 tentang Penanggulangan Kebakaran di Tempat Kerja. • Minimnya sarana sistem proteksi kebakaran pada gedung perkantoran. 1.2 Perumusan Masalah • Bagaimana merancang deluge system sprinkler menggunakan smoke detector pada gedung Direktorat PPNS-ITS. 1 3 Tujuan 1.3 T j P li i Penelitian • Untuk merancang deluge system sprinkler menggunakan smoke detector pda gedung Direktorat PPNS-ITS sebagai upaya untuk mengatasi bahaya kebakaran. 1 4 Manfaat Penelitian 1.4 • Untuk mengembangkan ilmu perancangan sistem pemadam kebakaran otomatis deluge system sprinkler. • Digunakan sebagai salah satu alat pemadam pada gedung. gedung
1.5 Batasan Masalah • Peneliti membahas mengenai g system perpipaan y p pp disesuaikan p pada p pembuatan deluge system sprinkler. Mengacu pada SNI 03‐1745‐2000 tentang tata cara perencanaan dan pemasangan system pipa tegak dan slang untuk pencegahan bahaya kebakaran bangunan rumah dan gedung. • Peneliti membahas mengenai sistem perpipaan disesuaikan pada pembuatan deluge system sprinkler. • Perancangan mengacu pada SNI 03-3985-2000 tentang tata cara perencanaan, pemasangan detector dan alarm kebakaran untuk mencegah bahaya kebakaran pada bangunan rumah dan gedung. • Perhitungan detecktor hanya dilakukan berdasarkan perhitungan ketinggian. • Perancangan khusus tentang sprayer dilakukan dengan menggunakan SNI 0303 3989-2000Perancangan dan pemasangan instalasi sprinkler otomatik untuk pencegahan dan penaggulangan kebakaran pada bangunan rumah dan gedung.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.4 Prosedur Perancangan Sistem Pencegahan Kebakaran Deluge System Sprinkler Menggunakan Smoke Detector Detector. DETECTOR 1 Smoke Detector 1.
Detector Optik
Detector Ionic
2. Heat Detector
3. Flame Detector
ALARM KEBAKARAN •
Alarm kebakaran adalah komponen dari sistem yang memberikan isyarat atau tanda adanya suatu kebakaran. ‐ Audible Alarm ‐Visible Alarm
SPRINKLER Susunan cabang sprinkler dengan pemasukan di tengah
Susunan cabang sprinkler dengan pemasukan di ujung
Deluge Valve
Data Teknik Deluge Valve Model F Tersedia Ukuran : 2‐1/2 "(63,5 mm) 4 "(101,6 mm) 6”(152,4mm) Tekanan air Bekerja : 175 psi (1.206 kpa, atau 612,1 bar) Instalasi : Vertikal Tekanan Rugi : Untuk digunakan dalam perhitungan hidrolik, tekanan kerugian melalui katup banjir 2‐1/2 "Valve = 5 Ft 4 "Valve " l = 18 Ft 6 "Valve = 22 Ft •
BAB III METODE PENELITIAN
BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA
FAKTOR PENGALI Ketinggian Langit-langit
Faktor Pengali (%)
0 -3,0
100
3 0 -3,6 3,0 36
91
3,6 -4,2
84
4,2 -4,8
77
4,8 -5,4
71
5,4 -6,0
64
6,0 -6,7
58
6,7 -7,3
52
7,3 -7,9
46
7,9 -8,5
40
8,5 -9,1
34
Contoh Perhitungan Detector
•
•
•
Lantai 1 Karena tinggi atap 4 m maka faktor pengali adalah 84 % Ruang Sidang S = 12 x 84 % = 10,08 Panjang = 6 m Jumlah detector panjang 6 / 10.08 = 0,59 ≈ 1 Lebar = 5 m Jumlah detector lebar 5 / 10,08 = 0,49 ≈ 1 Jumlah total detector : Jumlah detector panjang x Jumlah detector lebar 1 x 1 = 1 detector
•
•
ALARM Peletakan alarm kebakaran di seisuaikan SNI 03‐3989‐2000 butir 12.2.4), pada setiap pintu d dipasang 1 alarm karena l k sistem alarm dapat l d juga digunakan d k sebagai b penunjukk pintu keluar. k l SPRINKLER 1 Perencanaan 1. P A l Awal Arah pancaran kebawah, karena kepala sprinkler diletakan pada langit‐langit ruangan. Sprinkler yang digunakan system terbuka. ukuran 1/2'' dengan kapasitas (Q) = 7,4 gpm = 28 liter/menit. 8 te / e t Katub yang dipakai adalah deluge valve model F 4'' (101.6 mm) Data Teknik: Tekanan air bekerja = 175 psi (1.206 kpa atau 612,1 bar) Kerugian tekanan = 5 fit = 5,4 m Kepadatan pancaran = 2,25 mm/menit. Jarak antara titik sprinkler 4,6 meter Jarak maksimum sprinkler ke dinding 1,5 meter. Jarak dua sprinkler maksimum Daerah ruangan yang dilindungi
x = jarak antar kepala sprinkler dengan overlap R = jari‐jari pancaran sprinkler = 2,3 m
Jarak kepala sprinkler ke dinding tidak boleh melebihi 1,7 m. Kemudian dilakukan penghitungan jarak kepala sprinkler ke dinding untuk perbandingan.
x = jarak kepala sprinkle ke dinding R = jari‐jari pancaran sprinkle = 2,3 m x2 + x2 = R2 2x2 = (2,3)2 x2 = 2,645 m2 x=
2,645 m 2
x = 1,63 m 1,7 m (mendekati nilai standardnya).
Perhitungan Jumlah Sprinkler Kebutuhan air untuk bahaya kebakaran ringan 3,75 liter/detik. 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 : Maka area jangkauan sprinkler dapat dihitung sebagai berikut : X = 4,6 m – (1/4 x 4,6 m) = 4,6 m – 1,15 m = 3 45 m = 3,45 m Maka, L = 3,45 m x 3,45 m = 11,90 m2 Contoh Perhitungan Lantai 1 Ruang Sidang • Panjang =6m = 6 m • Lebar = 5 m • Luas = 30 m2 Jadi jumlah total sprinkler yang dibutuhkan : Jadi, jumlah total sprinkler yang dibutuhkan : 30 m2 / 11, 90 m2 = 2.52 ≈ 3 buah sprinkler
SISTEM PERPIPAAN Pipa Tegak ( Kering Semi Otomatik) Pipa Utama Pipa Cabang Bak Air (Reservoir) Untuk menentukan volume persediaan dapat dihitung sebagai berikut : V=QxT Dimana, V = Volume kebutuhan air (m3) Q = Kapasitas air (dm3 / menit) Q = Q tiap sprinkler = 7,4 7 4 gpm x 33,785 785 l/min l/ i = 28,009 l/menit x 1 zona (12 sprinkler) = 336.108 l/menit T = Waktu operasi system = 30 menit V(kebutuhan air) = Q x T = 336,009 l/menit x 30 menint = 10083,24 l/min = 10.08 m3 Jadi, V(kebutuhan air) untuk sprinkler = 10.08 m3
Konstruksi Bak Air
Sistem Pompa 11. Pompa Listrik 2. Pompa Pacu 3. Pompa Diesel 4. Pompa Listrik dan Diesel
•
4.6.1 Dimensi Sistem Perpipaan Disimbolkan : U = Ukuran pipa, D1 = Diameter luar pipa, D2 = Diameter dalam pipa, T = Tebal pipa, P = P j Panjang pipa i Tabel 4.11 Dimensi Sistem Perpipaan
Isap
U in 6
D1 m 0,168275
D2 m 0,154051
T m 0,007112
P m 5,6
2
Utama
4
0,114300
0,102260
0,006020
124
3
Pembagi
25 2,5
0 073025 0,073025
0 062713 0,062713
0 005156 0,005156
18 7 18,7
4
Cabang
1
0,033401
0,026645
0,001020
14,8
No
Pipa
1
4.6.3 Perhitungan Sistem Perpipaan Perhitungan pipa isap ukuran 6 inci ‘’ Berdasarkan lampiran 5 p kode A‐C Luas pipa diameter dalam (A) lihat di A = 0,018 m2 Kecepatan Aliran V = Q / A V Q/A = ) (0,018 m2) = 0,7 Bilangan Reynolds (Re) Bilangan Reynolds (Re) Re = dimana nilai µ berdasarkan lampiran 1 dengan suhu 30 maka = 0,801 x 10‐6 Re = R 4000 li Re > 4000, aliran bersifat turbulen b if b l = 5,51 x 10‐3 Disesuaikan berdasarkan moody diagram, lampiran 2 melalui pertimbangan nilai Re (Reynold Number) dan k k kekasaran relative maka didapat friction factor l i k did fi i f = 0,034 0 034 Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)
= 0,027 m
e.
Kerugian perubahan geometri (minor loos) Kerugian pada belokan pipa Kerugian perubahan geometri pada pipa isap adalah belokan 900. Maka nilai f adalah : Kerugian perubahan geometri pada pipa isap adalah belokan 90 Maka nilai f adalah : f = 0,131 + 1,84 7( 3,5 0,5 = 0,131 + 1,847 ( 3,5 0,5 = 1,978 1,978 hf = = 1,978 x = 0,040 m
Total head pipa pembagi utama pengeluaran (H) Total head pipa pembagi utama pengeluaran (H) H = Head mayor + head minor = 0,027 + 0,040 = 0,067 m Perhitungan pipa utama ukuran 4 inci ‘’ Berdasarkan lampiran 5 kode D ‐ L” Luas pipa diameter dalam (A) A = = = 0,0083 m2
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan a. Jumlah J l h detector d yang dibutuhkan dib hk tiap i lantai l i adalah d l h sebagai b i bberikut ik : Lantai 1 = 26 buah detector Lantai 2 = 18 buah detector Lantai 3 = 18 buah detector b Jumlah alarm yang digunakan tiap lantai adalah sebagai berikut : Lantai 1 = 9 buah alarm Lantai 1 = 9 buah alarm Lantai 1 = 9 buah alarm c. Jumlah sprinkler yang digunakan tiap lantai adalah sebagai berikut : Lantai 1 = 58 buah alarm Lantai 1 = 50 buah alarm Lantai 1 = 50 buah alarm
d. Media pemadam menggunakan air dan sprinkler yang digunakan adalah sprinkler terbuka dengan laju aliran 336 liter/menit. e. Persediaan air berasal dari tandon dengan volume air yang dibutuhkan 10,08 m3 dan volume tandon 14,13 m3. f. Diameter pipa isap 6’’, diameter pipa utama 4”, diameter pipa pembagi 2,5”, dan diameter pipa cabang 1”. g. Daya pompa yang diperlukan untuk kebutuhan sprinkler pada gedung sebesar 6,1 hp atau 5,7 kw. h. Deluge valve yang digunakan adalah deluge valve model F.
5.2 Saran Dalam pengerjaan tugas akhir ini masih terdapat kekurangan yang mana nantinya dapat dikembang lagi. Untuk itu saran yang perlu saran yang perlu diperhatikan adalah : 1. Perlunya Standard Operating Prosedure (SOP) yang dibutuhkan dalam perawatan dan perbaikan terhadap sistem ini.
DAFTAR PUSTAKA
• •
SNI 03-3989-2000 . Tata cara perencanaan dan pemasangan instalasi sprinkler otomatik SNI 03-3985-2000. 03 3985 2000 Tata T cara perencanaan, pemasangan detector d dan d alarm l kebakaran k b k
•
SNI 03-1745-2000 tentang tata cara perencanaan dan pemasangan system pipa tegak dan slang untuk pencegahan bahaya kebakaran bangunan rumah dan gedung
•
URL: http://workwithsafety.blogspot.com /Triagle Of Fire and Fire Tetrahedron
•
URL : http://www.wormald.com / SVL400 - Model F Deluge Valves
•
Natinoal Fire Protection Association, National Fire Code, No 13, Standart for The Installation of Sprinkler Systems, 2002 edition
•
Sularso, Msme, (1996). Pompa dan kompresor.PT.Pradnya Paramita, Jakarta
•
Raswari , (1986). Teknologi dan Perencanaan Sistem Perpipaan. Universitas Indonesia, Jakarta
•
Frank M. Whitte, (1999). Mekanika Fluida. Erlangga, Jakarta
