Perancangan dan pemasangan sistem sprinkler pada gedung perkantoran
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
19,851
On Slideshare
19,851
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
605
Comments
0
Likes
1

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. PERANCANGAN DAN PEMASANGAN SISTEM SPRINKLERPADA GEDUNG PERKANTORANNAMA ANGGOTA:1. Rika Sri Amalia (16309863)2. Yogi Oktopianto (16309875)3. Yurista Vipriyanti (16309876)Fakultas Teknik Sipil dan PerencanaanUniversitas Gunadarma2012
  • 2. BAB IPENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANGKebakaran merupakan bencana yang disebabkan oleh api yang tidak dikehendakiyang dapat menimbulkan kerugian yang besar baik berupa harta benda maupun jiwa manusia.Saat ini kebakaran sudah menjadi masalah nasional, karena bukan saja merugikan individual,melainkan meliputi instalasi atau sarana vital yang menguasai hajat hidup orang banyakseperti pabrik, pembangkit tenaga listrik, pelabuhan, dan instalasi-instalasi lainnya. Faktorterbesar yang menyebabkan kebakaran adalah adanya nyala api dan listrik.Sesuai dengan Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1970 yaitu tentang tujuan umum K3yang termasuk penanggulangan kebakaran yang bertujuan untuk melindungi tenaga kerja danorang lain, aset perusahaan dan lingkungan masyarakat. Dan yang tertera pada ketentuanpasal 3 ayat (1) huruf b,d,q bahwa penanggulangan kebakaran meliputi pencegahan,pengurangan dan pemadaman kebakaran, memberikan kesempatan jalan untukmenyelamatkan diri pada waktu kebakaran serta pengendalian penyebaran panas, asap dangas. Selain itu pada Kepmenaker 186/Men/1999 yang menjelaskan bahwa perusahaan wajibmencegah, mengurangi dan memadamkan kebakaran di tempat kerja.1.2 PERUMUSAN MASALAHPerumusan masalah dalam perancangan sistem sprinkler adalah sebagai berikut :1. Bagaimana menentukan jumlah sprinkler yang sesuai dengan karakteristik gedungperkantoran.2. Bagaimana cara pemasangan sistem sprinkler pada gedung perkantoran.
  • 3. 3. Bagaimana menentukan jumlah volume air yang dibutuhkan untuk perancangansistem sprinkler.4. Bagaimana menentukan kebutuhan pipa dan daya pompa pada sistem Sprinkler.1.3 TUJUAN PENULISANTujuan penelitian ini adalah:1. Untuk menetukan jumlah sprinkler yang sesuai dengan karakteristik GedungPerkantoran.2. Untuk menentukan pemasangan sistem sprinkler pada gedung Perkantoran.3. Untuk menentukan jumlah volume air yang dibutuhkan untuk perancangan sistemsprinkler.4. Untuk menentukan kebutuhan pipa dan daya pompa pada sistem Sprinkler.1.4 BATASAN MASALAHBatasan masalah dalam penelitian ini adalah:.1. Perancangan sprinkler pada gedung perkantoran.2. Tidak membahas masalah sistem kelistrikan dan estimasi biaya.
  • 4. BAB IITINJAUAN PUSTAKA1.2 SISTEM SPRINKLERSistem sprinkler adalah suatu sistem yang bekerja secara otomatis denganmemancarakan air bertekanan ke segala arah untuk memadamkan kebakaran atau setidak-tidaknya mencegah meluasnya kebakaran. Instalasi sprinkler ini dipasang secaratetap/permanen di dalam bangunan yang dapat memadamkan kebakaran secara otomatisdengan menyemprotkan air di tempat mula terjadi kebakaran.1.2.1 Klasifikasi Sistem SprinklerKlasifikasi sprinkler dibagi menjadi dua macam berdasarkan StandarKontruksi Bangunan Indonesia (SKBI 3.4.53.1987), yaitu:1. Berdasarkan arah pancaran :- pancaran ke atas- pancaran ke bawah- pancaran ke dinding2. 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° Cb. Warna cairan dalam tabung:- Warna jingga pada temperatur 53° C
  • 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° C1.2.2 Jenis Sistem SprinklerSistem sprinkler secara otomatis akan bekerja bila segelnya pecah akibat adanyapanas dari api kebakaran. Sistem Sprinkler dapat dibagi atas beberapa jenis, yaitu: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 biasanyadipasang pada gedung atau hunian dimana tidak ada kemungkinan terjadinya airmembeku dalam pipa.Untuk sistem pipa ini banyaknya sprinkler yang dipasang dikontrol oleh satu set valvedan tidak melebihi 500 buah untuk tingkat bahaya ringan atau 1000 buah untuk tingkatbahaya kebakaran sedang dan tinggi.2. Sistem Pipa Kering (Dry Pipe System).Sistem ini biasanya digunakan dalam suatu bangunan dimana kondisi temperaturberada pada keadaan yang bisa beku, seperti pada ruang pendingin atau temperatur yangdapat dijaga diatas 70° C, seperti oven pengering. Pipa kering tersebut selalu terisi udaradengan tekanan yang cukup untuk menahan air.
  • 6. 3. Alternatif Sistem Pipa Basah dan Pipa Kering (Combined Dry Pipe-Preaction).Sistem ini biasanya dipasang tanpa pemanas air, dimana dalam sistem basah adakemungkinan air membeku pada musim dingin. Sehingga sistem ini biasanyadioperasikan pada musim panas untuk sistem basah dan sistem kering pada musim dingin.Jika hendak mengoperasikan dengan sistem basah, maka dry valve harus diubahfungsinya 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 jikadijinkan untuk dipasang jenis pendent.5. Tindakan Awal (Pre-Action System).sistem ini merupakan gabungan antara standart sprinkler sistem dan pemasangan alatpengindera kebakaran. Pada umumnya detctor panas atau asap akan bekerja lebih dahuludankatub yang bekerja lebih awal akan terbuka sehingga air mengalir ke pipa sprinklersebelum sprinkler pertama bekerja.1.2.3 Peletakan Sistem Sprinkler2.2.31 Letak Kepala Sprinkler1. Dinding Dan PemisahJarak antara dinding dan kepala sprinkler dalam hal sistem bahayakebakaran ringan tidak boleh melebihi 2,3 m dan dalam hal sistem bahayakebakaran sedang atau system bahaya kebakaran berat tidak boleh melebihi dari 2m. Apabila gedung tidak dilengkapi langit-langit, maka jarak kepala springklerdan 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 tambahan2. KolomPada umumnya kepala springkler harus ditempatkan bebas dari kolom.Apabila hal tersebut tidak dapat dihindari dan jarak kepala springkler terhadapkolom kurang dari 0,6 m, maka harus ditempatkan sebuah kepala springklertambahan dalam jarak 2 m dari sisi kolom yang berlawanan.3. BalokKepala springkler harus ditempatkan dengan jarak sekurang-kurangnya 1,2m dari balok. Apabila balok mempunyai flens sebelah atas dengan lebar kurangdari 200 mm, maka kepala springkler boleh dipasang di sebelah atas gelagardengan catatan bahwa deflektor kepala springkler harus berjarak lebih besar dari150 mm di atas balok.
  • 8. (Sumber: SNI 03-3989- 2000)Gambar 2.2 Jarak kepala sprinkler terhadap balok4. Kuda – KudaPada umumnya kepala springkler harus selalu dipasang pada jarakmendatar sejauh minimum 0,3 m dari balok kuda-kuda yang lebarnya lebih kecilatau sama dengan 100 mm, dan minimum 0,6 m apabila balok kudakuda yanglebarnya lebih besar dari 100 mm. Apabila pipa cabang ditempatkan menyilangterhadap balok kuda-kuda, maka kepala springkler boleh ditempatkan disebelahatas sumbu balok kuda-kuda yang lebarnya lebih kecil atau sama dengan 200 mmdengan ketentuan bahwa deflektor kepala springkler berjarak lebih besar dari 150mm dari balok kuda-kuda.Apabila pipa cabang dipasang sejajar dengan balok kuda-kuda, maka jarakkepala springkler terhadap balok kuda-kuda ditentukan sesuai dengan tabel 2.3.
  • 9. Tabel 2.1 Kuda-kuda(Sumber: SNI 03-3989- 2000)5. Penempatan kepala sprinkler dindingPenempatan deflektor kepala sprinkler dinding tidak boleh lebih dari 150mm atau kurang dari 100 mm dari langit-langit. Sumbu kepala sprinkler tidakboleh lebih dari 150 mm atau kurang dari 50 mm dari dinding tempat kepalasprinkler dipasang.Sepanjang dinding. Sistem bahaya kebakaran ringan 4,6 m. Sistem bahayakebakaran sedang, 3,4 m (langitlangit tidak tahan api), 3,7 m (langit-langit tahanapi). Dari ujung dinding. Sistem bahaya kebakaran ringan 2,3 m, Sistem bahayakebakaran sedang 1,8 m.
  • 10. 6. Jumlah deretan kepala sprinkler- Untuk ruangan yang lebarnya lebih kecil atau sama dengan 3,7 m, cukupdilengkapi dengan sederet sprinkler sepanjang ruangan. Untuk ruangan yanglebarnya 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 harusdipasang selang-seling, sehingga setiap kepala sprinkler terletak pada garistengah antara dua kepala sprinkler yang berhadapan.- Untuk ruangan yang lebarnya lebih dari 7,4 m deretan kepala sprinkler jeniskonvensional (dipasang pada langit-langit) harus dipasang pada langit-langit ditengahtengah antara dua deret kepala sprinkler sebagai tambahan sepanjangruangan pada tiap sisinya.- Berdasarkan NFPA 15 jarak maksimum antar sprinkler 3,7 meter sehingga jari– jari jangkauannya adalah 1,85 meter. Kemudian dapat dihitung jumlahkepala sprinkler tiap luas bangun, yaitu:
  • 11. Gambar 2.3 Jari – Jari jangkauan sprinklerLuas Sprinkler/perlindungan = πR2Luas 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 vk810 – vk 817 yang digunakan adalah 3 meter agar area perlindungan bisaterjangkau seluruhnya.
  • 12. Gambar 2.4 Jarak antar kepala sprinkler2.2.3.2 Spesifikasi Kepala SprinklerKepala sprinkler yang digunakan harus kepala sprinkler standar. Kepala sprinkleryang boleh digunakan hanya kepala sprinkler yang terdaftar. Perubahan apapun tidakdibolehkan pada kepala sprinkler setelah keluar dari pabrik. Sifat-sifat aliran kepala sprinklerharus 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 kebakarankhusus seperti tempat-tempat terbuka atau untuk tempat khusus lainnya. Kepala sprinklerdengan ukuran lubang yang lebih kecil boleh digunakan untuk daerah atau keadaan yangtidak membutuhkan air sebanyak yang dipancarkan oleh sebuah kepala sprinkler denganukuran 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 banyakdari jumlah yang dipancarkan oleh sebuah kepala sprinkler dengan ukuran lubang nominal 10mm. Kepala sprinkler dengan ukuran lubang nominal lebih besar dari 10 mm yangmempunyai ulir pipa besi 10 mm tidak boleh dipasang pada sistem sprinkler terbaru.1. Ukuran lubang kepala sprinklerUkuran nominal lubang kepala sprinkler yang dibenarkan untuk masing-masingsistem 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 adalahsebagai berikut:Tabel 2.3 Konstanta “k”(Sumber: SNI 03-3989- 2000)
  • 14. 3. Tingkat suhu kepala sprinklerTingkat 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 suhuruangan.- Kepala sprinkler dalam ruangan tersembunyi atau pada ruang peragaan tanpadilengkapi ventilasi harus dari tingkat suhu antara 79°C - 100°C.- Kepala sprinkler yang digunakan untuk melindungi peralatan masak jenis komersial,tutup mesin pembuat kertas atau yang dipasang dalam dapur pengering harus daritingkat suhu tinggi.- Apabila ada langit-langit atau atap yang dipasang di atas oven, maka pada langit-langit atau atap tersebut sampai radius 3 m harus dipasang kepala sprinkler dengantingkat suhu yang sama dengan 141°C
  • 15. 4. Jumlah maksimum kepala sprinklerJumlah maksimum kepala sprinkler yang dapat dipasang pada satu katup kendalibisa dilihat pada tabel 2.5 dibawah ini.Tabel 2.5Jumlah maksimum kepala sprinkler(Sumber : SNI 03-3989- 2000)5. Persediaan kepala sprinkler cadanganPersediaan kepala sprinkler cadangan dan kunci kepala sprinkler harus disimpandalam satu kotak khusus yang ditempatkan dalam ruangan yang setiap suhunya tidaklebih dari 38°C.Persediaan kepala sprinkler cadangan tersebut paling sedikit adalah sebagaiberikut:Tabel 2.6 Persediaan kepala sprinkler cadangan(Sumber: SNI 03-3989- 2000)Catatan:Perasediaanan kepala springkler cadangan harus meliputi semua jenis dan tingkatsuhu dari kepala springkler yang terpasang.Apabila terdapat lebih dari 2 sistem, maka jumlah persediaan springkler cadanganharus ditambah 50% dari ketentuan tersebut di atas.
  • 16. 1.2.4 Sistem PerpipaanPipa utama air pemadam kebakaran biasanya 8 inchi, sambungan cabangnya 6 inchi.Katup-katup harus di dalam pada interval di jalur pipa utama, sehingga apabila ada perbaikansambungan baru dapat dilakukan tanpa membuat sistem berhenti. Katup-katup yangdisediakan 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 sistemdistribusi pipa yang terhubung dengan sumber air hingga ke titik sprinkler. Sistem inimemberikan beberapa keunggulan, contohnya adalah sebagai berikut:- Air tetap dapat didistribusikan ke titik sprinkler walaupun salah satu area pipamengalami kerusakan.- Semburan air sprinkler lebih stabil, meskipun seluruh titik sprinkler dibuka.1.2.4.1 Jenis Sistem Pipa Sprinkler1. Dry Pipe Systemadalah suatu system yang menggunakan sprinkler otomatis yang bisadisambungkan dengan system perpipaannya yang mengandung udara ataunitrogen bertekanan. Pelepasan udara tersebut akibat adanya panas mengakibatkanapi bertekanan membuka dry pipe valve. Dengan demikian air akan mengalir kedalam system perpipaan dan keluar dari kepala sprinkler yang terbuka.2. Wet Pipe SystemAdalah suatu sistem yang menggunakan sprinkler otomatis yangdisambungkan ke suplai air (water supply). Dengan demikian air akan segerakeluar melalui sprinkler yang telah terbuka akibat adanya panas dari api.
  • 17. 3. Deluge SystemAdalah sistem yang menggunakan kepala sprinkler yang terbukadisambungkan pada sistem perpipaan yang dihubungkan ke suplai air melaluisuatu valve. Valve ini dibuka dengan cara mengoperasikan sistem deteksi yangdipasang pada area yang sama dengan sprinkler. Ketika valve dibuka, air akanmengalir ke dalam sistem perpipaan dan dikeluarkan dari seluruh sprinkler yangada.4. Preaction SystemAdalah suatu sistem yang menggunakan sprinkler otomatis yangdisambungkan pada suatu sistem perpipaan yang mengandung udara, baik yangbertekanan atau tidak, melalui suatu sistem deteksi tambahan yang dipasang padaarea yang sama dengan sprinkler. Pengaktifan system deteksi akan membukasuatu valve yang mengakibatkan air akan mengalir ke dalam sistem perpipaansprinkler dan dikeluarkan melalui sprinkler yang terbuka.5. Combined Dry Pipe-PreactionAdalah sistem pipa berisi udara bertekanan. Jika terjadi kebakaran,peralatan deteksi akan membuka katup kontrol air dan udara dikeluarkan padaakhir pipa suplai, sehingga sistem akan terisi air dan bekerja seperti wet pipesystem. Jika peralatan deteksi rusak, sistem akan bekerja seperti sistem dry pipe.1.2.4.2 Klasifikasi Sistem Pipa TegakBerdasarkan NFPA 14 - 2000 tentang “Standart for the installation of standpipe,private hydrant and hose system” menjelaskan mengenai kelas sistem pipa tegak diantaranya:1. Sistem kelas I
  • 18. Sistem harus menyediakan sambungan slang ukuran 63,5 m (2½ inci) untukpasokan air yang digunakan oleh petugas pemadam kebakaran dan mereka yangterlatih2. Sistem kelas IISistem harus menyediakan kotak slang ukuran 38,1 mm (1½ inci) untukmemasok air yang digunakan terutama oleh penghuni bangunan atau oleh petugaspemadam kebakaran selama tindakan awal.PengecualianSlang dengan ukuran minimum 25.4 mm (1 inci) diizinkan digunakan untukkotak slang pada tingkat kebakaran ringan dengan persetujuan dari instansi yangberwenang.3. Sistem kelas III.Sistem harus menyediakan kotak slang ukuran 38,1 mm (1½ inci) untukmemasok air yang digunakan oleh penghuni bangunan dan sambungan slang ukuran63,5 mm (2½ inci) untuk memasok air dengan volume lebih besar untuk digunakanoleh 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 kombinasiharus berukuran sekurang-kurangnya 150 mm (6 inci).Pengecualian.Untuk bangunan yang seluruhnya dilengkapi dengan springkler, dan mempunyaikombinasi sistem pipa tegak yang dihitung secara hidraulik, ukuran minimum pipategaknya adalah 100 mm (4 inci ).Ukuran pipa dengan laju aliran yang disyaratkan pada tekanan sisa 6,9 bar (100psi) pada ujung slang terjauh dengan ukuran 65 mm (2½ inci) dan tekanan 4,5 bar (65 psi)
  • 19. pada ujung slang terjauh dengan ukuran 40 mm (1½ inci), dirancang sesuai seperti terterapada tabel 2.3 perancangan yang menggunakan cara.1.2.4.3 Susunan Pipa Instalasi Sprinkler1. Susunan cabang gandaSusunan sambungan di mana pipa cabang disambungkan ke dua sisi pipapembagi.2. Susunan cabang tunggalSusunan sambungan di mana pipa cabang disambungkan ke satu sisi dari pipapembagi.3. Susunan pemasukan di tengahSusunan penyambungan di mana pipa pembagi mendapat aliran air dari tengah.4. Susunan pemasukan di ujungSusunan penyambungan di mana pipa pembagi mendapat aliran dari ujung.2.2.5 Sistem Persedian Air Sprinkler2.2.5.1 Persyaratan umumSetiap sistem sprinkler otomatis harus dilengkapi dengan sekurang-kurangnya satujenis sistem penyediaan air yang bekerja secara otomatis, bertekanan dan berkapasitas cukup,serta dapat diandalkan setiap saat. Sistem penyediaan air harus dibawah penguasaan pemilikgedung. Apabila pemilik tidak dapat mengendalikannya harus ditunjuk badan lain yangdiberikan kuasa penuh untuk maksud tersebut. Air yang digunakan tidak boleh mengandungserat atau bahan lain yang dapat mengganggu bekerjanya springkler. Pemakaian air asin tidakdiijinkan, kecuali bila tidak ada penyediaan air lain pada waktu terjadinya kebakaran dengansyarat harus segera dibilas dengan air bersih.
  • 20. 2.2.5.2 Syarat penyambunganPipa penyalur untuk sistem springkler tidak boleh dihubungkan pada sistem lainkecuali seperti yang diatur dalambagian ini.- Tangki gravitasiTangki yang diletakkan pada ketinggian tertentu dan direncanakan dengan baikdapat diterima sebagai system penyediaan air. Kapasitas dan letak ketinggian tangki harusmemberikan aliran dan tekanan yang cukup.(Sumber: SNI 03-3989- 2000)Gambar 2.5 Tangki gravitasi- Tangki bertekananTangki bertekanan yang direncanakan dengan baik dapat diterima sebagai sistempenyediaan air. Tangki bertekanan harus dilengkapi dengan suatu cara yang dibenarkanagar tekanan udara dapat diatur secara otomatis. Apabila tangki bertekanan merupakansatu-satunya system penyediaan air, sistem tersebut harus juga dilengkapi dengan alat
  • 21. tanda bahaya yang memberikan peringatan apabila tekanan dan atau tinggi muka airdalam tangki turun melampaui batas yang ditentukan. Tanda bahaya harus dihubungkandengan jaringan listrik yang terpisah dengan jaringan listrik yang melayani kompresorudara. Tangki bertekanan hanya boleh digunakan untuk melayani sistem sprinkler dansistem slang kebakaran yang dihubungkan pada pemipaan sprinkler. Tangki bertekananharus selalu terisi air 2/3 penuh, dan diberi tekanan udara ditambah dengan 3 X tekananyang disebabkan oleh berat air pada perpipaan sistem sprinkler di atas tangki kecualiditetapkan lain oleh pejabat yang berwenang.(Sumber: SNI 03-3989- 2000)Gambar 2.6 Tangki bertekanan2.2.5.3 Sumber Penyediaan Air- Sumber air untuk kebutuhan hidran dapat berasal dari PDAM, sumur artesis,sumur gali dengan system penampungan, tangki gravitasi, tangki bertekananreservoir air dengan sistem pemompaan.
  • 22. - Berdasarkan SNI 03-3989-2000 tentang “Tata cara perencanaan dan pemasangansistem springkler otomatik untuk pencegahan bahaya kebakaran pada bangunangedung”- Berdasarkan NFPA 13-1999 tentang “Standard for the Installation of SprinklerSystems”2.3.6 Sistem Pompa SprinklerPompa adalah salah satu alat angkut yang berfungsi untuk memindahkan fluidamelalui saluran tertutup dengan mengubah energy mekanis dari pengerak menjadi energitekan (pressure) terhadap fluida sehingga akan terjadi perpindahan, contohnya sepertimenggerakkan / mengalirkan cairan dari suatu tempat ke tempat lainnya baik melalui saranapembantu seperti pipa, maupun secara langsung. Pompa digunakan untuk memindahkancairan, seperti cairan, gas atau slurries.2.2.6.1 Spesifikasi Pompa1. HeadHead di dalam perpompaan dapat didefinisikan secara sederhana sebagaienergi tiap satuan berat. Head dari instalasi pompa dapat dibedakan menjadi headstatis dan head dinamis. Ada tiga bagian dari head yaitu:- Head total pompaHead total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah airseperti yang direncanakan, dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akandilayani oleh pompa. Head total pompa dapat ditulis sebagai berikut:H = ha + ∆hp + h1 + ……………………………………………...…..(2.3)Keterangan:H : Head total pompa (m)
  • 23. h1 : Berbagai kerugian head di pipa, katup, belokan, sambungan (m)Δhp : 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 sisiisap, tanda positif dipakai apabila muka air di sisi keluar lebih tinggidari pada sisi isap.Head pada pompa biasanya disebabkan oleh kerugian gesek didalampipa, belokan – belokan, reduser, katup – katup, dan sebagainya. Di bawah iniakan diberikan cara perhitungannya satu persatu.- Head kerugianHead kerugian yang terjadi pada instalasi disebabkan oleh gesekandidalam pipa. Pengaruh kecepatan terhadap rugi-rugi pada instalasidinyatakan 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)Kekentalan mutlak cairan dapat dilihat pada tabel 2.8 dibawah ini.
  • 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 pipaKerugian gesekan didalam pipa tergantung pada panjang pipa.Untuk menghitung besarnya kerugian akibat gesekan didalam pipadigunakan 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 dilihatpada tabel 2.9 di atas.- Kerugian head di katupKerugian 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 dalamkeadaan terbuka penuh dapat dilihat pada lampiran 5 tabel 5.1V : Kecepatan rerata aliran (m/s)g : Kecepatan gravitasi (m/s2 )- Kerugian head pada fittingDalam aliran melalui jalur pipa, kerugian juga akan terjadi apabilaukuran pipa, bentuk penampang, atau arah aliran berubah. Kerugian head ditempat-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)θ : Sudut belokan (derajat)f : Koefisien kerugian gesekanV : Kecepatan rerata aliran (m/s)g : Kecepatan gravitasi (m/s2)- Head yang tersediaDalam mencegah terjadinya kavitasi maka diusahakan agar tidaksatu bagianpun aliran didalam pompa yang mempunyai tekanan uapjenuhnya. Sehubungan dengan hal tersebut maka didefinisikan suatubesaran yang berguna untuk memperkirakan keamanan pompa terhadapterjadinya kavitasi yaitu tekanan hisap positif netto (Net Possitif SuctionHead-NPSH). Ada dua jenis NPSH yang harus dipertimbangkan, yaituNPSH yang dibutuhkan dan NPSH yang tersedia.NPSH yang tersedia adalah head yang dimiliki oleh zat cair padasisi isap pompa (ekuivalen dengan tekanan mutlak pada sisi isap pompa,dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat di tempat tersebut. NPSH yangtersedia dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:Hsv = (Pa / γ) – (Pv / γ) – Hs – HLS…………………………...(2.10)Keterangan:Hsv : NSPH yang tersedia ( m )Pa : Tekanan Atmosfir (kgf/m2)Pv : Tekanan uap jenuh (kgf/m2)
  • 27. γ : Berat zat cair persatuan volume (kgf/l)Hs : Head isap statis (m) bertanda positip (+) jika pompa terletakdi atas permukaan zat cair yang diisap, dan bertanda negatip (-) jika dibawah.HLS : Head di dalam pipa isap (m)Agar pompa dapat bekerja dengan baik, NPSH yang tersedia haruslebih besar daripada NPSH yang dibutuhkan. Untuk menentukan besarnyaNPSH yang dibutuhkan secara teliti harus dilakukan pengujian terhadappompa. Data NPSH yang dibutuhkan ini biasanya dapat diperoleh daripabrik yang memproduksi pompa tersebut. Tetapi dalam perancangan,NPSH yang diperlukan biasanya diperkirakan dengan menggunakanpersamaan berikut:HsvN = σ.HN…………………………………………………………(2.11)Keterangan:HsvN : NSPH yang diperlukan (m)σ : koefisien kavitasi thomaHN : Head total pompa (m)n : Banyaknya putaran (rpm)2. Daya Poros Dan Efisiensi Pompa- Daya airEnergi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa persatuanwaktu daya air, yang dapat ditulis sebagai berikut:Pw = 0,163 x γ x Q x H..............................................................................(2.12)Pw : Daya air (kW)γ : Berat air per satuan volume (kgf/l)
  • 28. g : Percepatan gaya gravitasi (m/s2)Q : Kapasitas air (m3/s)H : Head total (m)- Daya porosDaya poros yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah pompaadalah sama dengan daya air ditambah kerugian daya didalam pompa. Dayaini dapat dinyatakan sebagai berikut:P = Pw / ηp ……........................................................................................(2.13)P :Daya poros sebuah pompa (kW)ηp : Efisiensi pompa (pecahan)2.2.6.2 Daya PompaDalam hal ini daya pompa dikategorikan menjadi dua bagian, yaitu daya masuk dandaya keluar pompa. Besarnya daya masuk pompa dipengaruhi oleh besarnya tegangan listrikdan kuat arus yang terjadi, sehingga daya pompa dapat ditentukan dengan persamaan,sedangkan daya keluar pompa dipengaruhi oleh tinggi heat dan tekanan massa dalam hal iniadalah fluida air. Sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut:Pin = V . I …………………………………………………………………………..(2.14)Pout = vf . ΔP . 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)mc = Kapasitas pendingin (kg/s)
  • 29. BAB IIIDATA UMUM PROYEK3.1 DATA PROYEKa. Nama Proyek : Alamanda Towerb. Fungsi Bangunan : Gedung Perkantoranc. Lokasi : Jl. TB. Simatupang Kav. 23-24 Cilandak BaratJakarta Selatan.3.2 DATA TEKNIS PROYEKa. Luas Bangunan : 52.768 m2b. Luas Tanah : 12.050 m2c. Luas Area Bangunan :Tabel 3.1 Luas Area BangunanLantai Jumlah (m²)Basement 3 3650Basement 2 3788Basement 1 3645Dasar (1) 1301Mezzanine 768Lantai 2-29 39088Atap/ME 528Jumlah 52768Sumber : PT. Tata Mulia Nusantara Indah
  • 30. 3.3 FUNGSI BANGUNANa. Lantai Basement 3 s.d. Basement 1 : Car Parkingb. Lantai 1 s.d. Lantai 2 : Commercial Roomc. Lantai 3 s.d. Lantai 29 : Office Roomd. Lantai Atap : M/E Room3.4 FLOW CHART PENYELESAIAN TUGASMulaiStudi LiteraturPerumusan MasalahPengumpulan Data1. Layout Gedung2. Data TeknisPerancangan Sistem Sprinkler :1. Menghitung Jumlah Sprinkler2. Menghitung Kebutuhan Air3. Menentukan Dimensi dan Penempatan BakReservoir4. Menghitung Head Total dan Daya PompaKesimpulan danSaranSelesaiGambar 3.1 Flowchart Penyelesaian Tugas
  • 31. BAB IVPEMBAHASAN4.1 UMUMDalam perancangan sprinkler untuk sebuah gedung bertingkat ini, perlumemperhatikan beberapa faktor berikut ini :1. Perkantoran termasuk dalam hunian bahaya kebakaran ringan, sehingga data yangdiperlukan dalam perhitungan adalah SNI 03-3989-2000 kategori kebakaranringan.2. Arah pancaran ke bawah, karena kepala sprinkler diletakkan pada atap ruangan3. Kepekaan terhadap suhu, warna cairan dalam tabung gelas berwarna jingga padasuhu 53oC4. Sprinkler yang dipakai ukuran ½” dengan kapasitas (Q) = 25 GPM = 93,33liter/menit5. Kepadatan pancaran= 2,25 mm/menit (SNI 03-3989-2000)6. Jarak maksimum antar titik sprinkler 4,6 m7. Jarak maksimum sprinkler dari dinding tembok 1,7 meterx = jarak antara kepala sprinkler dengan overlapR = jari-jari pancaran sprinkler = 2,3 m
  • 32. mmxmxmxRxRxx25,358,1058,10)3,2(442)2(2222222222Jarak kepala sprinkler ke dinding tidak boleh melebihi 1,7 m. Kemudiandilakukan penghitungan jarak kepala sprinkler ke dinding untuk perbandingan.8. Daerah yang dilindungi adalah semua ruangan kecuali kamar mandi, toilet dantangga yang diperkirakan tidak mempunyai potensi terjadinya kebakaran9. Sprinkler overlap ¼ bagian4.2 PERHITUNGAN JUMLAH SPRINKLERKebutuhan air untuk bahaya kebakaran ringan 225 liter/menit = 3,75 liter/detik(SNI 03-3989-2000)Diameter lubang sprinkler = 0,5 inchiSatu buah sprinkler mampu mencakup area sebesar 4,6 m x 4,6 mDirencanakan antara satu sprinkler dengan sprinkler yang lain terjadioverlapping sebesar ¼ area jangkauan, sehingga tidak ada titik yang tidakterkena pancaran airMaka 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)
  • 33. = 3,45 mMaka, L = 3,45 m x 3,45 m= 11,9 m2Lantai Basement 3Luas lantai yang direncanakan = 3650 m2Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :30772,3069,113650Lluasbuah sprinklerLantai Basement 2Luas lantai yang direncanakan = 3788 m2Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :31932,3189,113788Lluasbuah sprinklerLantai Basement 1Luas lantai yang direncanakan = 3645 m2Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :30630,3069,113645Lluasbuah sprinklerLantai Dasar (1)Luas lantai yang direncanakan = 1307 m2Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :
  • 34. 11083,1099,111307Lluasbuah sprinklerLantai MezzanineLuas lantai yang direncanakan = 768 m2Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :6554,649,11768Lluasbuah sprinklerLantai 2-29Luas lantai yang direncanakan = 39.088 m2Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :285.371,284.39,11088.39Lluasbuah sprinklerJumlah sprinkler tiap lantai = 117 buah sprinklerAtapLuas lantai yang direncanakan = 528 m2Jumlah total sprinkler yang dibutuhkan :4437,449,11528Lluasbuah sprinkler
  • 35. Tabel 4.1 Jumlah Sprinkler per lantaiLantai Luas(m²)JumlahSprinklerBasement 3 3650 307Basement 2 3788 319Basement 1 3645 306Dasar (1) 1301 110Mezzanine 768 65Lantai 2-29 39088 3285Atap/ME 528 44Jumlah 52768 4436Sumber : Hasil Perhitungan4.3 VOLUME PERSEDIAAN AIRDalam pengoperasiannya, dibutuhkan air yang dapat mengoperasikan sprinklertersebut. Volume kebutuhan air sprinkler perlu diperhatikan sehingga tidak menyebabkankelebihan air pada sprinkler tersebut. Perhitungan volume kebutuhan air sprinkler per gedungdapat menggunakan rumus :Rumus : V = Q x T ………………………………………………………………………..(4.2)Dimana :V = Volume kebutuhan air (m3)
  • 36. Q = Kapasitas air 225 dm3/menitT = Waktu operasi sistem = 30 menitV(kebutuhan air) = Q x T= 225 dm3/menit x 30 menit= 6.750 dm3= 6,75 m3Jadi, V(kebutuhan air) untuk sprinkler = 6,75 m34.4 BAK AIR (RESERVOIR)Sedangkan bak air (reservoir) tidak boleh diisi penuh karena dari hasil volume airyang dibutuhkan dalam menjaga faktor keamanannya, dapat ditentukan kosntruksi bakairnya, yaitu:Panjang = 5 meterLebar = 3 meterKedalaman = 5 meterVolume total bak air (Reservoir) (Vbak air)
  • 37. Vbak air = p x l x k= 5 m x 3 m x 5 m = 75 m3Selisih volume ΔVΔV = Vbak air - V(kebutuhan air) ……………………………………………………(4.3)= 75 m3– 6,75 m3= 68,25 m3Tinggi freeboardt (freeboard) =AV………………………………..…………………...…………(4.4)Dimana :A = Luas penampang bak airt (freeboard) = mAV76,21541,41
  • 38. 4.5 PENENTUAN SISTEM POMPAGambar 4.1 Skema Sistem PompaGambar 4.2 Susunan Pipa SprinklerSumber : SNI 03-3989- 2000
  • 39. Tabel 4.2 Diameter PipaSumber : www.starpipeproducts.com, ASTM A-888 and CISPI 301 Pipe & Fittings4.6 PERHITUNGAN SISTEM PERPIPAAN1. Pipa Isap (Suction)Dengan jenis material besi tuang (cast iron) berukuran 8” dapat dilihat pada tabeldiameter 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 dalam24xDA
  • 40. 2203,04)201676,0(14,3mxAb. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipaV = Q/A= (3,75x10-3m3/s) / (0,03 m2)= 0,125 m/sDimana kapasitas debit air (Q) = 225 liter/menit = 1,75x10-3m3/sc. Bilangan Reynolds (Re)Dimana nilai μ berdasarkan dengan suhu 300C maka m= 0,801 x 10-6m2/sVxDRe53,472.3110x0,801201676,0125,06-xReRe > 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 ataukekasaran 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 0,0014dan nilai Re = 31.472,53- Kerugian gesekan pada pipa isap (head friction):gxDx22LxVfH fmxH f 04,09,81x201676,0x2)125,0(5021,02Dimana :
  • 41. g adalah nilai ketetapan gravitasi 9,8 m/s2dan L adalah panjang pipa terjauh 5 m.e. Kerugian pada perubahan geometri (Minor losses)- Kerugian head katupKerugian head katup dengan diameter pipa utama pengeluaran 8” yang mana katup padapipa pengeluaran ini menggunakan katup hisap (dengan saringan) maka nilai fv = 1,84gx22Vfvhfmxhf321047,19,81x2125,084,1-Total head kerugian (hftot)hf tot = Mayor losses + Minor losses= 0,04 + 1,47x10-3= 0,04147 m2. Pipa Utama Pengeluaran (Discharge)Dengan jenis material besi tuang (cast iron) berukuran 6” dapat dilihat pada tabeldiameter 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
  • 42. - Panjang pipa terjauh (L) = 20 m- Perhitungan pipa utama pengeluaran (discharge)a. Luas pipa diameter dalam24xDA2202,04)0,150876(14,3mxAb. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipaV = Q/A= (3,75x10-3m3/s) / (0,02 m2)= 0,188 m/sDimana kapasitas debit air (Q) = 225 liter/menit = 1,75x10-3m3/sc. Bilangan Reynolds (Re)Dimana nilai μ berdasarkan dengan suhu 300C maka m= 0,801 x 10-6m2/sVxDRe60,411.3510x0,8010,150876188,06-xReRe > 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 ataukekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 dimana diameter pipa berukuran6” maka nilai relative roughness (e/D) sebesar 0,0019- Dapat diketahui bahwa nilai friction factor (f) sebesar 0,023 dengan nilai e/D0,0019 dan nilai Re = 60,411.35- Kerugian gesekan pada pipa isap (head friction):
  • 43. gxDx22LxVfH fmxxH f321049,59,81x0,150876x2)188,0(20023,0Dimana:g adalah nilai ketetapan gravitasi 9,8 m/s2dan L adalah panjang pipa terjauh 20 m.e. Kerugian pada perubahan geometri (Minor losses)- Kerugian pada belokan pipaBelokan pada pipa utama pengeluaran sebesar 900yaitu berupa lengkungan dengannilai f :5.05,3902847,1131,0RDfmxf 978,190900,07543820,150876847,1131,05.05,3Maka nilai f dari belokan dari pipa utama pengeluaran sebesar 900adalah 1,978 m.gx22Vfhfmhf 36,09,8x288,1978,12- Total head kerugian (hf tot)hf tot = Mayor losses + Minor losses
  • 44. = 5,49x10-3+ 0,36= 0,37 m3. 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) :2220078619,0100076,0424mxxDAb. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :smAQV /1192,00078619,0000937,0Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,00937 m3/s dikarenakandalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utama yaitu 0,00375 m3/s.c. Bilangan Reynolds (Re)708,892.1410801,0100076,01192,0Re 6xxVxDRe > 4000, aliran bersifat turbulend. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)
  • 45. - Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai e ataukekasaran untk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipa berukuran 4” maka nilairelative roughness sebesar 0,0025.- Nilai Friction factor (f) = 0,025 dengan nilai 2/D 0,0025 dan nilai Re = 14.892,708.- Kerugian gesekan pada pipa pembagi :mxxxxgDVLfhf 17,28,92100076,01192,012000025,0.2.. 22e. Kerugian perubahan geometri (minor loss)- Kerugian pada belokan pipa- Kerugian perubahan geometri pada pipa isap adalah belokan 90o. Maka nilai f adalahMaka, nilai f dari belokan dari pipa utama pengeluaran sebesar 90oadalah 1,978 mmxxgVfhf 0014,08,921192,0978,1.2. 22Pada 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 padasistem ini adalah :978,19090050038,02100076,0847,1131,090.2.847,1131,05,05,35,05,3xRDf
  • 46. hf = hftot x 2 = 2,184 x 2 = 4,368 m4. 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 cabanga. Luas pipa diameter dalam (A) :222001946,004978,0424mxxDAb. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :smAQV /120,0001946,0000234,0Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,000234 m3/s dikarenakandalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utama yaitu 0,000937 m3/s.c. Bilangan Reynolds (Re)677,457.710801,004978,0120,0Re 6xxVxDRe > 4000, aliran bersifat turbulend. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai e ataukekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipa berukuran 4” makanilai relative roughness sebesar 0,005.
  • 47. - Nilai Friction factor (f) = 0,031 dengan nilai 2/D 0,005 dan nilai Re = 7.457,677- Kerugian gesekan pada pipa pembagi :mxxxxxgDVLfhf 3221083,18,9204978,012,04031,0.2..e. Kerugian perubahan geometri (minor loss)- Kerugian perubahan geometri pada pipa ini tidak ada karena pipa cabang tidakmenggunakan katup dan tidak ada belokan.- Total head kerugian (hftot)hftot = Mayor losses + Minor losses= 31083,1 x m + 0 m = 31083,1 x m- Diketahui bahwa pada sistem ini terdapat 3000 pipa cabang. Maka head friction padasistem ini adalah :hf = hftot x 3000 = 31083,1 x x 3000 = 5,499 mKerugian 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 :a. Luas pipa diameter dalam (A) :222017869,00150876,0424mxxDAb. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :
  • 48. smAQV /1046,0017869,000187,0Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,00187 m3/sdikarenakan dalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utamayaitu 0,00375 m3/s.c. Bilangan Reynolds (Re)41,702.1910801,0150876,01046,0Re 6xxVxDRe > 4000, aliran bersifat turbulend. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilaie atau kekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipaberukuran 6” maka nilai relative roughness sebesar 0,0019.- 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 :mxxxgVfhf 52210326,18,9210406,0024,0.2.- Diketahui bahwa pipa utama terdapat 3 cross, sehingga kerugian gesekancross total pada pipa utama adalah :hf = 510326,1 x x 3 = mx 510977,3- Perhitungan kerugian gesekan fitting tee pada pipa utama :
  • 49. 1. Kapasitas aliran (Q) adalah seperdua dari kapasitas aliran discharge pipa utama,karena aliran terbagi menjadi 2 aliran. Dimana (Q) aliran dari pipa utama adalah0,064 m3/s310875,1200375,021 xQQ m3/s2. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipasmAQV /1046,0017869,000187,0Dimana : Kapasitas debit air (Q) yang digunakan adalah 0,00187 m3/s dikarenakandalam pipa sudah melalui 4 pembagian aliran dari aliran utama yaitu 0,00375m3/s.3. Bilangan Reynolds (Re)41,702.1910801,0150876,01046,0Re 6xxVxDRe > 4000, aliran bersifat turbulen4. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai e ataukekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipa berukuran 6” makanilai relative roughness sebesar 0,0019.- Nilai Friction factor (f) = 0,023 dengan nilai 2/D 0,0019 dan nilai Re = 19.702,41- Kerugian gesekan fitting tee pada pipa utama adalah :mxxxgVfhf 522102706,18,9210406,0023,0.2.- Total kerugian adalah :hf tot = cross + fitting tee= mx 510977,3 + mx 5102706,1
  • 50. = mx 510247,5- 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 teea. Luas pipa diameter dalam (A) :2220078617,011176,0424mxxDAb. Kapasitas aliran (Q) adalah seperempat dari kapasitas aliran discharge pipapembagi, karena aliran terbagi menjadi 4 aliran410375,9400375,041 xQQc. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :smxAQV /238,00078617,010375,9 4d. Bilangan Reynolds (Re)44,735.2910801,0100076,0238,0Re 6xxVxDRe > 4000, aliran bersifat turbulene. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilaie atau kekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipaberukuran 4” maka nilai relative roughness sebesar 0,0025.
  • 51. - Nilai Friction factor (f) = 0,027 dengan nilai 2/D 0,0019 dan nilai Re =29.735,44- Kerugian gesekan pada fitting tee adalah :mxxxgVfhf 52210803,78,92238,0027,0.2.- Diketahui bahwa pipa pembagi terdapat 3000 fitting tee, sehingga kerugiangesekan fitting tee total pada pipa utama adalah :hf tot = 510803,7 x x 3000 = 0,234 m- 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 teea. Luas pipa diameter dalam (A) :222001946,0049784,0424mxxDAb. Kapasitas aliran (Q) adalah seperempat dari kapasitas aliran discharge pipacabang, karena aliran terbagi menjadi 4 aliran441034,2410375,941 xxQQ m3/sc. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa (V) :smxAQV /1204,0001946,01034,2 4d. Bilangan Reynolds (Re)98,484.710801,0049784,01204,0Re 6xxVxD
  • 52. Re > 4000, aliran bersifat turbulene. Kerugian gesekan dalam pipa (mayor loss)- Dalam perancangan ini pipa yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilaie atau kekasaran untuk besi (cast iron) adalah 0,00085 diameter pipaberukuran 4” maka nilai relative roughness sebesar 0,005.- Nilai Friction factor (f) = 0,033 dengan nilai 2/D 0,005 dan nilai Re =7.484,98- Kerugian gesekan pada fitting tee adalah :Tabel 4.3 Ukuran Berbagai Tipe PipaSumber : Hasil PerhitunganNo Type PipaDiameterPipa(Inchi)DiameterDalam (m)DiameterLuar (m)TebalPipa(m)PanjangPipaTerjauh(m)KecepatanAliran (m/s)1Pipa Isap(Suction)8 0.201676 0.212852 0.01117 5 0.1252 Pipa Utama 6 0.150876 0.16002 0.00914 20 0.1883 Pipa Pembagi 4 0.100076 0.111252 0.01117 12000 0.11924 Pipa Cabang 2 0.049784 0.056769 0.07021 4 0.125Cross danFitting Tee6 0.150876 0.16002 0.00914 0.10466 Fitting Tee 4 0.100076 0.111252 0.01117 0.2387 Fitting Tee 2 0.049784 0.056769 0.07021 0.1204mxxxgVfhf 62210690,38,921204,0005,0.2.
  • 53. 5. Head Kerugian TotalJadi head kerugian total pipa discharge yang diperkirakan pada proteksi sistem ini adalah:H1 = head pipa Isap + head pipa utama + head pipa pembagi + head pipa cabang + cross& 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 10-5m + 3,69 x 10-6m= 10,31 m6. Head Statis (Ha)Head perbedaan tinggi antara muka air sisi luar/nozel (Z2) dengan sisi isap (Z1)Ha = Z2 – Z1 = 5 – 0 = 5 m7. Head Tekanan (Δhp)Tekanan isap (P1)P1 = ρ x g x ha= 995,7 kg/m3x 9,8 m/s2x 5 m= 48789,3 kg/ms2Dimana: ρ adalah densitas/berat jenis air = 0,9957 kg/l = 995,7 kg/m3sedangkan gadalah nilai ketetapan gravitasi 9,8 m/s2Tekanan sprinkler maksimum (P2) adalah tekanan absolute sebesar 7 bar, tekananpada instalasi pipa sebesar:P2 = 7 bar – tekanan udara= 7 bar – 1 atm
  • 54. = 7 bar – 1,01325 bar= 5,987 bar= 5,987 x (1,019 x 104)= 6,1007 x 104kg/m2Dimana: 1 atm = 1,01325 bar1 bar = 1,019 x 104 kg/ms2gx12 PPhpmhp 25,19,8x995,748789,361007,538. Head Total Pada Instalasi Perpipaan SprinklerHLT = H1 + ha + Δhp= 10,31 + 5 + 1,25= 16,56 m
  • 55. 4.7 PERHITUNGAN SISTEM POMPA SPRINKLERDari data perencanaan dapat ditentukan bagaimana mekanisme kerja dari sistempompa serta semua valve yang terdapat pada sistem perpipaan.1. Pompa listrik dipakai sebagai pompa utama untuk melayani kebutuhan sistemsprinkler.2. Pompa listrik dan pompa diesel mempunyai mempunyai kapasitas yang samasehingga dapat bekerja secara bergantian dan tidak mempengaruhi sistem.3. Pompa diesel (genset) digunakan sebagai pompa cadangan ketika sumber daya listrikmati, sehingga secara otomatis pompa diesel siap beroperasi menggantikan peranpompa listrik, ini dapat terjadi karena sistem pompa di interlock dalam panel pompakebakaran.4. Pompa pacu mempunyai kapasitas antara 5-10 persen dari pompa listrik yangdigunakan untuk menjaga agar tekanan dalam sistem tetap konstan.5. Untuk mengendalikan tekanan pada sistem ini, dipakai pressure switch untukmengendalikan masing-masing pompa tersebut. Jadi digunakan 3 pressure switchuntuk sistem pompa :a. 1 buah pressure switch untuk pompa listrikb. 1 buah pressure switch untuk pompa dieselc. 1 buah pressure switch untuk pompa pacu6. Untuk pompa listrik dan pompa diesel diset pada P-start = 4 bar, dimana pompa akanmulai jalan atau start bila tekanan pada sistem turun sampai dengan 4 bar, dan bilapada 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 pompapacu akan start saat tekanan dalam sistem turun sampai dengan 5 bar. Dan pompapacu akan berhenti saat tekanan dalam sistem telah mencapai 7 bar.
  • 56. 8. Disamping pompa-pompa tersebut dapat start secara otomatis melalui pressure switchdalam panel pompa juga terdapat sarana untuk menstart pompa secara manual, jadidalam panel pompa ada switch untuk mengoperasikan sistem secara manual maupunotomatis.9. Kapasitas aliran air untuk bahaya kebakaran ringan diperkirakan berkisar 225liter/menit (SNI 03-3989-2000)10. Syarat tekanan air minimal tekanan air pada kepala sprinkler (residueal pressure)harus memenuhi syarat, yaitu : bahaya kebakaran ringan sebesar 2,2 kg/cm2denganmasing-masing ditambah dengan perbedaan tekanan antara ketinggian sprinklerteratas dengan katup kendaliDaya PompaPenentuan daya pompa pada sistem ini dapat dihitung pada perhitungan dibawah ini :- Daya air (Pw) maxLTHxQxPwDimana : = ketetapan berat air per satuan volume = 9,765 kN/m3LTHxQxPw= 9,765 x 0,00375 x 16,56 m= 0,6064 kW (dimana 1 kW = 1,341 hp)= 0,8132 hp- Daya poros (P) maxn = 3000 rpmefisiensi standar pompa sentrifugal (ηp) = 70 %
  • 57. P = Pw / ηp= 0,8132 hp / 70 %= 1,1617 hp- Pemilih penggerak mulaDaya nominal penggerak mula (Pm)α = faktor cadangan (pecahan) = 0,2ηt = efisiensi transmisi (pecahan) = 0,95Pw = daya porosPm=tP )1(=95,0)2,01(1617,1= 1,467 hp = 1,094 KW
  • 58. BAB VPENUTUP5.1 KESIMPULANBerdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut :1. Gedung perkantoran merupakan hunian dengan bahaya kebakaran ringan (SNI 03-3989-2000)2. Jumlah sprinkler yang dibutuhkan untuk gedung perkantoran tersebut dapat dilihatpada tabel dibawah ini :Tabel 5.1 Jumlah Sprinkler per lantaiLantai Jumlah(m²)JumlahSprinklerBasement 3 3650 307Basement 2 3788 319Basement 1 3645 306Dasar (1) 1301 110Mezzanine 768 65Lantai 2-29 39088 3285Atap/ME 528 44Jumlah 52768 4436Sumber : Hasil Perhitungan
  • 59. 3. Besaran bak air yang dibutuhkan untuk mengoperasikan sistem sprinkler adalahpanjang 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 dilihatpada tabel dibawah ini :Tabel 5.2 Ukuran Berbagai Tipe Pipa yang DigunakanSumber : Hasil PerhitunganNo Type PipaDiameterPipa(Inchi)DiameterDalam (m)DiameterLuar (m)TebalPipa(m)PanjangPipaTerjauh(m)KecepatanAliran (m/s)1Pipa Isap(Suction)8 0.201676 0.212852 0.01117 5 0.1252 Pipa Utama 6 0.150876 0.16002 0.00914 20 0.1883 Pipa Pembagi 4 0.100076 0.111252 0.01117 12000 0.11924 Pipa Cabang 2 0.049784 0.056769 0.07021 4 0.125Cross danFitting Tee6 0.150876 0.16002 0.00914 0.10466 Fitting Tee 4 0.100076 0.111252 0.01117 0.2387 Fitting Tee 2 0.049784 0.056769 0.07021 0.1204
  • 60. 5. Daya pompa sistem sprinkler yang dibutuhkan adalahTabel 5.3 Daya Pompa yang DibutuhkanDaya Symbol BesaranDayaDaya Air Pw 0,8132 hpDaya Poros P 1,1617 hpDaya nominal penggerakmulaPm 1,4670 hpSumber : Hasil Perhitungan5.2 SARAN1. Dalam proses perancangan sistem sprinkler, diperlukan pedoman yang berlaku diIndonesia, salah satunya adalah SNI 03-3989-2000 mengenai Tata CaraPerencanaan dan Pemasangan Sistem Sprinkler Otomatik Untuk PencegahaanBahaya Kebakaran pada Bangunan Gedung.2. Diameter Pipa yang akan digunakan harus berstandar SNI agar tidak terjadikegagalan dalam proses pemasangan sistem sprinkler.
  • 61. DAFTAR PUSTAKA1. SNI 03-3989-2000 mengenai Tata Cara Perencanaan dan Pemasangan SistemSprinkler Otomatik Untuk Pencegahaan Bahaya Kebakaran pada BangunanGedung.2. Chandra, Adhitya. 2010. Perancangan Sistem Detektor, Alarm dan SistemSprinkler Pada Gedung Plaza dan Gedung Direktorat PPNS-ITS. Institut SepuluhNopember. Surabaya.3. Sandi, Ely. 2011. Perancangan Peletakan Sprinkler dan Detector Pada ConveyorPT. YTL Jawa Timur Sebagai Upaya Untuk Pencegahan dan PenanggulanganBahaya Kebakaran. Institut Sepuluh Nopember. Surabaya.4. Paulus, Ricki. 2010. Perancangan Deluge System Sprinkler Menggunakna SmokeDetector Pada Gedung Direktorat PPNS-ITS. Institut Sepuluh Nopember.Surabaya.5. Setyawan, Ganjar. 2012. Data Umum Proyek Gedung Perkantoran AlamandaTower. Universitas Gunadarma. Jakarta.6. www.starpipeproducts.com, ASTM A-888 and CISPI 301 Pipe & Fittings