LAPORAN SISTEM PEMADAM KEBAKARAN GEDUNG 12 LANTAI

LAPORAN SISTEM PEMADAM KEBAKARAN
GEDUNG 12 LANTAI

M. DZIKRI SIDIQ M.
0814040010

PRODI TEKNIK PERPIPAAN
JURUSAN TEKNIK PERMESINA KAPAL
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
2017

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya bagi Allah SWT dan junjungan kami Nabi besar Muhammad SAW atas semua rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan tugas besar mata kuliah Sistem Pencegahan dan Penanggulangan Kebakaran ini dengan baik dan tepat waktu, sebagai persyaratan kelulusan mata kuliah Sistem Pemadam Kebakaran di semester 6 pada program studi teknik perpipaan di Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya. Keberhasilan penulis dalam penyelesaian tugas besar ini tidak lepas dari dukungan dan bantuan berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
Orang Tua saya bapak Mastur dan ibu Yurothun Ajizah untuk segala bentuk cinta kasih, doa, dana dan dukungan yang diberikan untuk penulis
Bapak Heroe Poernomo, S.ST., MT selaku dosen SPK yang dengan sabar membimbing dan mengarahkan penulis selama mengerjakan tugas besar ini
Seluruh keluarga besar yang senantiasa mendukung dan mendoakan saya
Teman – temanku TP – 2014 yang siap menemani dan membantu pada saat penulis kesusahan dalam menyusun laporan ini.
Penulis menyadari bahwa pada penulisan tugas besar Sistem Pemadam Kebakaran ini terdapat kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Akhirnya, penulis berharap tugas besar ini Surabaya, 14 Juli 2017Penyusun Penyusun Surabaya, 14 Juli 2017Penyusun Penyusunbisa bermanfaat bagi semua pihak dan ilmu pengetahuan.

Surabaya, 14 Juli 2017

Penyusun
Penyusun

Surabaya, 14 Juli 2017

Penyusun
Penyusun

BAB 1
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Tempat Kerja ialah tiap ruangan atau lapangan, tertutup atau terbuka, bergerak atau tetap dimana tenaga kerja bekerja, atau sering dimasuki tempat kerja untuk keperluan suatu usaha dan dimana terdapat sumber atau sumber-sumber bahaya (UU RI 1 Tahun 1970 tentang Keselamatan dan Kesehatan Kerja) .Sumber-sumber bahaya yang ditemukan di tempat kerja sangat beragam ,salah satunya ialah bahaya kebakaran.
Salah satu dari beberapa aspek penting dalam penyelenggaraan bangunan gedung adalah pengamanan terhadap bahaya kebakaran. Realisasi tindakan pengamanan ini umumnya diwujudkan dalam upaya pencegahan dan penanggulangan kebakaran. Dalam prakteknya tindakan pengamanan ini dilakukan dengan penyediaan atau pemasangan sarana pemadam kebakaran seperti Alat Pemadam Api Ringan (APAR), hydrant, sprinkler, Dsb.
Kebakaran dapat menyebabkan kecelakaan kerja pada suatu tempat kerja yang dapat menimbulkan kerugian materil dan jiwa. Kebakaran merupakan bencana yang disebabkan oleh api yang tidak dikehendaki yang dapat menimbulkan kerugian baik berupa harta benda maupun jiwa manusia. Proses terjadinya kebakaran dimulai dari beberapa faktor yang dapat memicu terjadinya kebakakan, yaitu adanya Sumber panas, Oksigen, Bahan Bakar, yang biasa disebut dengan Teori Segita Api.
Untuk itu pada suatu peristiwa kebakaran perlu dilakukan upaya pemadaman terhadap Kebakaran antara lain dengan merancang instalasi sistem sprinkler serta hydrant. Instalasi Sistem Sprinkler & hydrant merupakan instalasi pemadam kebakaran yang dipasang secara tetap/permanen di dalam bangunan yang dapat memadamkan kebakaran secara otomatis dengan menyemprotkan air di tempat mula terjadinya kebakaran. Didalam mendesain sebuah sprinkler & hydrant yang perlu diperhatikan antara lain, menentukan klasifikasi hunian, kemudian menghitung jumlah sprinkler & hydrant, menentukan lokasi splinker & hydrant, menggambar sistem perpipaan sprinkler & hydrant, menghitung head loss dan menghitung daya pompa. Hal tersebut digunakan dalam mendesain sebuah instalasi sistem pemadam kebakaran sebuah gedung.
Oleh karena itu pada laporan kali ini akan membahas mengenai perancangan sistem pencegahan dan penanggulangan kebakaran dilakukan perancangan instalasi sistem sprinkler & Hydrant pada Gedung 12 Lantai, untuk menentukan jenis sprinkler dan hydrant yang digunakan.

Rumusan Masalah
Rumusan Masalah dari perencanaan instalasi sprinkler & hydrant di gedung sebagai sarana pencegahan dan penanggulangan kebakaran antara lain sebagai berikut :
1. Bagaimana jenis sprinkler & hydrant yang digunakan pada Gedung 12 lantai ?
2. Bagimana tata cara perencanaan instalasi sprinkler & hydrant pada pada Gedung 12 lantai?
3. Bagaimana cara merencanakan desain pemasangan dalam instalasi sprinkler & hydrant pada pada Gedung 12 lantai?
4. Bagaimana perhitungan head loss dan daya pompa ?

Tujuan
Adapun tujuan dari perencanaan instalasi sprinkler di Gedung 12 lantai sebagai saran dalam pencegahan dan penanggulangan kebakaran,antara lain sebagai berikut :

1. Mampu mengetahui tata cara perencanaan instalasi sprinkler & hydrant pada pada Gedung 12 lantai
2. Mampu mengetahui cara menentukan peletakan serta pemasangan komponen instalasi sprinkler & hydrant pada pada Gedung 12 lantai
3. Mampu merencanakan desain pemasangan dalam instalasi sprinkler & hydrant pada Gedung 12 lantai?
4. Mampu melakukan perhitungan head loss dan daya pompa.

Manfaat
Manfaat dari perencanaan instalasi sprinkler & hydrant sebagai sarana pencegahan dan penanggulangan kebakaran adalah sebagai berikut :

1. Memberikan wawasan tambahan pada mahasiswa mengenai perancangan instalasi sprinkler & hydrant.
2. Dapat dijadikan sebagai bahan referensi rujukan untuk tugas akhir SPK.
3. Dapat memberikan masukan mengenai perencanaan sistem penanggulangan pemadam kebakaran pada instansi pendidikan tinggi.

Lingkup Kerja

Ruang lingkup yang digunakan dalam perancanan ini, adalah :

1. Perancangan dan pemasangan instalasi sprinkler & hydrant pada pada Gedung 12 lantai di bagian atau ruangan. Jenis sprinkler yang digunakan ialah sprinkler wet pipe .karena pada ruangan tersebut memiliki potensi bahaya kebakaran kelas A, bahan padat non logam yang cocok dengan menggunakan media air.
2. Data-data perhitungan untuk jumlah sprinkler & hydrant dan peletakkan berdasarkan luas ruangan pada Gedung 12 lantai.
3. Perancangan atau pemasangan hanya membahas sprinkler & hydrant yang cocok untuk ruangan tidak dengan membahas instalasi proteksi kebakaran lainnya.
4. Perencanaan dan pemasangan instalasi sprinkler mengacu pada NFPA Code dan SNI tentang tata cara perencanaan dan pemasangan sprinkler & hydrant.

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA

Definisi Kebakaran
Kebakaran merupakan kejadian yang muncul dari adanya api yang tidak terkontrol. Teori Segitiga Api menjelaskan tentang munculnya api, yakni berupa reaksi oksidasi cepat yang timbul apabila muncul tiga faktor pencipta api secara bersamaan, yakni bahan yang mudah terbakar, adanya oksigen dan adanya panas yang sampai pada titik penyalaannya. dan bahayanya terhadap keselamatan jiwa manusia.

Gambar 2.1 Teori Segitiga api

Tiga faktor diatas ini sering dianggap sebagai teori segitiga api, dimana masing-masing unsur menjadi sisi dari segita tersebut. Menghilangkan salah satu atau lebih sisi dari segitiga ini akan mematahkan teori ini dan mengakibatkan kebakaran berhenti. Ketidak-lengkapan salah satu dari tiga unsur segitiga api akan mengakibatkan kebakaran tidak pernah terjadi.
Ada 5 produk hasil dari sebuah pembakaran yakni gas hasil pembakaran,nyala api (flame), panas, asap, dan pengurangan kadar oksigen. Kelima produk pembakaran ini akan sangat berpengaruh secara fisiologis terhadap kehidupan. Namun yang paling penting adalah pengaruh terbakar dan keracunan. Penyelidikan terhadap kebakaran menunjukkan bahwa selama terjadi kebakaran dihasilkan sejumlah gas beracun, dengan tingkat toksisitas yang rendah sampai yang mematikan, antara lain carbon monoksida, karbondioksida, hidrogensulfida, sulfurdioksida, ammonia, hidrogensianida, nitrogendioksida, acrylicaldehid, dan phosgene. Terbakarnya bahan bakar dengan kandungan oksigen yang cukup biasanya menghasilkan sesuatu yang terang yang disebut " nyala api"( flame).

Penyebab Kebakaran
Berdasarkan pengamatan, pengalaman, penyidikan dan analisa dari setiap kejadian kebakaran dapat diambil kesimpulan bahwa faktor-faktor penyebab terjadinya kebakaran antara lain karena manusia, peralatan, penyalaan sendiri, dan faktor alam. Kebakaran yang disebabkan oleh manusia diantaranya disebabkan oleh kesalahan manusia berupa kurang hati–hati dalam menggunakan alat yang dapat menimbulkan api, kelalaian atau kurangnya pengertian tentang bahaya kebakaran. Sedangkan kebakaran pada peralatan dapat disebabkan oleh kualitas alat yang rendah, cara penggunaan yang salah, atau pemasangan instalasi yang kurang memenuhi syarat.
Panasnya matahari yang amat kuat dan terus menerus memancarkan panasnya dapat menimbulkan kebakaran. Begitu pula pada sanbaran petir, gempa bumi dan gunung merapi sangat berpotensi memicu terjadinya kebakaran merupakan contoh dari fenomena alam sebagai penyebab terjadinya kebakaran. Adapun beberapa bahan kimia yang dapat terbakar dengan sendirinya akibat karakteristik bahan tersebut. Selain seluruh penyebab diatas, kebakaran juga dapat terjadi karena disengaja, biasanya berhubungan dengan tindakan kriminal seperti huru–hara, sabotase atau hanya untuk sekadar mendapatkan asuransi ganti rugi.

Sprinkler
Suatu sistem instalasi pemadam kebakaran yang dipasang secara tetap/permanen di dalam bangunan yang dapat memadamkan kebakaran secara otomatis dengan menyemprotkan air di tempat mula terjadi kebakaran.
Kepadatan pancaran merupakan jumlah debit air (liter/menit) yang dikeluarkan oleh 4 kepala springkler yang berdekatan dan terletak di empat sudut bujur sangkar,persegi panjang atau jajaran genjang (kepala springklir dipasang secara selang seling) dibagi oleh 4 x luas bujur sangkar,persegi panjang atau jajaran genjang tersebut diatas (m2). Kepadatan pancaran dinyatakan dalam mm/menit.

Gambar 2.2 Sprinkler

Jenis-Jenis Sprinkler
Sistem sprinkler secara otomatis akan bekerja bila segelnya pecah akibat adanya panas dari api kebakaran.Menurut FSS Code sistem sprinkler dapat dibagi atas beberapa jenis, yaitu[7]:
Antifreeze system: sistem pipa basah bekerja secara otomatis alat penyiram yang terdapat pada sistem perpipaan yang mengandung solusi antibeku dan terhubung ke pasokan air. Solusi antibeku habis, diikuti oleh air, segera setelah pengoperasian alat penyiram dibuka oleh panas dari api.
Deluge System : sistem sprinkler mempekerjakan alat penyiram terbuka melekat pada sistem perpipaan terhubung ke pasokan air melalui katup yang dibuka oleh pengoperasian sistem deteksi yang dipasang di daerah yang sama denga sprinkler. Ketika katup ini membuka, air mengalir ke sistem pipa dan membuka semua sprinkler yang terhubung dengan sistem.
Dry pipe system : Sistem sprinkler kering merupakan suatu instalasi sistem sprinkler otomatis yang disambungkan dengan sistem perpipaannya yang mengandung udara atau nitrogen bertekanan. Pelepasan udara tersebut akibat adanya panas mengakibatkanapi bertekanan membuka dry pipe valve.
Sistem pra aksi (preaction system) : Komponen sistem pra aksi memiliki alat deteksi dan kutub kendali tertutup, instalasi perpipaan kosong berisi udara biasa(tidak bertekanan) dan seluruh kepala sprinkler tertutup. Valve untuk persediaan air dibuka oleh suatu sistem operasi detektor otomatis yang dengan segera mengalirkan air dalam pipa.Penggerak sistem deteksi membuka katup yang membuat airdapat mengalir ke sistem pipa sprinklerdan air akan dikeluarkanmelalui beberapa sprinkleryang terbuka. Kepekaan alat deteksipada sistem pra aksi ini diatur berbeda dan akan lebih peka,maka dari itu disebut sistem pra aksi karena ada aksipendahuluan sebelum kepala sprinkler pecah.
berbasis air pemadam media: air tawar atau air laut dengan atau tanpa aditif dicampur untuk meningkatkan kemampuan pemadam kebakaran.
Sistem basah (wet pipe system) adalah suatu sistem yang menggunakan sprinkler otomatis yang disambungkan ke suplai air (water supply). Dengan demikian air akan segera keluar melalui sprinkler yang telah terbuka akibat adanya panas dari api.

Hydrant
Pengertian Hydrant
Instalasi hydrant kebakaran adalah suatu sistem pemadam kebakaran tetap yang menggunakan media pemadam air bertekanan yang dialirkan melalui pipa-pipa dan slang kebakaran. Sistem ini terdiri dari sistem persediaan air, pompa, perpipaan, coupling outlet dan inlet serta selang dan nozzle.

Menurut Departemen Tenaga Kerja dalam bukunya yang berjudul Training Material K3 Bidang Penanggulangan Kebakaran ( 1996 ), Hydrant adalah suatu sistem pemadam kebakaran tetap yang menggunakan media pemadaman air bertekanan yang dialirkan melalui pipa – pipa dan selang kebakaran.

Sistem Hydrant Kebakaran ( Fire Hydrant System ) adalah suatu system / rangkaian instalasi / jaringan pemipaan untuk menyalurkan air ( tekanan tertentu ) yang digunakan sebagai sarana pemadaman kebakaran.

Macam – Macam Hydrant

Hydrant Gedung
Hydrant gedung ialah hydrant yang terletak atau dipasang didalam bangunan dan sistem serta peralatannya disediakan / dipasang oleh pihak pengelola bangunan / gedung tersebut. Berdasarkan penggunaannya hydrant jenis ini diklasifikasikan kedalam 3 ( tiga ) kelompok sebagai berikut :
a) Hydrant Kelas I

Hydrant yang dilengkapi dengan selang berdiameter 2,5" yang penggunaannya diperuntukan secara khusus bagi petugas Pemadam Kebakaran atau orang yang telah terlatih.

Gambar 2.1 Hydrant Kelas I

b) Hydrant Kelas II

Hydrant yang dilengkapi dengan selang berdiameter 1,5" yang penggunaannya diperuntukan bagi penghuni gedung atau para petugas yang belum terlatih.

Gambar 2.2 Hydrant Kelas II

c) Hydrant Kelas III

Hydrant yang dilengkapi dengan selang berdiameter gabungan antara Hydrant Kelas I dan Hydrant Kelas II.

Gambar 2.3 Hydrant Kelas III

Sistem Hydrant Halaman
Hydrant Halaman ialah hydrant yang terletak diluar / lingkungan bangunan instalasi dan peralatan serta sumber air disediakan oleh pihak pemilik / pengelola bangunan / gedung.

Gambar 2.4 Sistem Hydrant Halaman

\

Komponen – Komponen Hydrant

Komponen-komponen yang ada pada Instalasi Hydrant antara lain :

Hydrant Box adalah bagian peralatan dari sitem hydrant yang berisi keran, selang dan nozzle. Hydrant box ini dapat dibagi menjadi 2 yaitu berupa Indoor Hydrant (terletak didalam gedung) dan Outdoor Hydrant (terletak diluar gedung). Pemasangan Hydrant Box biasanya disesuaikan dengan kebutuhan dan luas ukuran ruangan serta luas gedung. Tetapi untuk ukran minimalnya diharuskan pada tiap lantai terdapat minimal 1 buah dan begitu pula untuk yang diluar gedung. Untuk pemasangan Hydrant Box di dalam ruangan pada bagian atasnya (menempel pada dinding) harus disertai pemasangan alarm bel. Pada Hydrant Box terdapat gulungan selang atau lebih dikenal dengan Hose Reel.

Gambar 2.5 Hydrant Box
Siamese connection adalah bagian peralatan dari instalasi pipa hydrant yang terletak diluar bangunan dan digunakan untuk mensuplai air dari mobil kebakaran untuk disalurkan ke dalam system instalasi pipa pencegahan dan penanggulangan kebakaran yang terpasang didalam gedung yang selanjutnya dipancarkan melalui sprinkler-sprinkler dan hydrant box di dalam gedung. Alat ini diletakkan pada bagian luar gedung yang jumlahnya serta peletakannya disesauikan dengan luas dan kebutuhan gedung itu sendiri.

Gambar 2.6 Siamese Connection
Nozzle adalah suatu alat penyemprot yang terletak pada bagian ujung dari selang yang digunakan untuk pengaturan pengeluaran air. Nozzle memiliki 2 tipe yaitu jet (fix nozzle) dan nozzle kombinasi. Jenis jet dapat digunakan untuk semprotan jarak jauh, sedangkan nozzle kombinasi dapat diatur dengan bentuk jenis pancaran lurus atau spray.

Gambar 2.7 Nozzle

Selang hydrant adalah alat yang digunakan untuk mengalirkan air yang bersifat flexible. Selang pemadam kebakaran dibuat secara khusus dari kanvas, polyster dan karet sesuai dengan fungsi yang diperlukan dalam tugas pemadam yaitu :
Harus kuat menahan tekanan air yang tinggi
Tahan gesekan
Tahan pengaruh zat kimia
Mempunyai sifat yang kuat
Ringan dan elastis
Panjang selang air 30 m dengan ukuran 1,5 inch s/d 2,5 inch.

Gambar 2.8 Selang Hydrant
Hose reel adalah selang yang digunakan untuk mengalirkan air yang pada bagian ujungnya selalu terpasang nozzle secara tetap dihubungkan secara permanen dengan sumber air bertekanan.

Gambar 2.9 Hose Reel

Hydrant Pilar adalah bagian peralatan dari instalasi pipa hydrant yang terletak diluar bangunan yang dapat dihubungkan dengan selang kebakaran.

Gambar 2.10 Hydrant Pilar

Teknik Penggunaan Media Pemadam Kebakaran
Media Pemadaman Air
Pancaran Jet
Pancaran jet utuh (solid stream). Pancaran berasal dari nozzle-nozzle yang dari masukan sampai moncongnya tak ada penghalang kecuali penyempitan diameter (play-pipe nozzle).
Pancaran jet lurus (straight stream). Pancaran lurus berasal dari nozzle yang antara lobang masukan dengan keluarannya terdapat penghalang ; umumnya pancaran ini berasal dari nozzle bisa diatur spray sampai dengan jet.
Ciri dari semprotan jet :
Jumlah air besar
Jangkauan semprotan jauh
Untuk kebakaran kelas A, seperti pada pemadaman kebakaran, rumah, hutan atau padang rumput dan lain-lain.
Untuk kebakaran kelas B,secara tidak langsung untuk pendinginan tangki.
Pancaran utuh mempunyai jumlah air yang lebih banyak dibanding pancaran lurus.

Pancaran Tirai (Spray)
Jumlah air besar
Jangkauan semprotan dekat/pendek
Untuk kebakaran kelas A (seperti untuk sprinkler)
Dan kelas B (untuk pendinginan wadahnya dan dilusi)
Juga dipakai sebagai perisai air untuk menahan radiasi panas dari api dalam usaha menutup kerangan, menutup bocoran maupun tugas-tugas penyelamatan.
Pancaran Kabut (Fog)
Jumlah air relatip sedikit
Jangkauan semprotan dekat/pendek
Untuk kebakaran kelas A, B, dan C (dengan teknik khusus), juga dipakai sebagai perisai air pecahan/pengurang radiasi panas dari api walaupun tidak sebaik pancaran tirai.

Penempatan Kepala Sprinkler
Penempatan kepala sprinkler didasarkan pada luas lingkup maksimum tiap kepala sprinkler didalam satu deret dan jarak maksimum deretan yang berdekatan.[5] Berikut adalah macam-macam penenmpatan kepala sprinkler menurut bahaya kebakarannya:
Bahaya Kebakaran Ringan
Luas lingkup maksimum tiap kepala sprinkler :
Sprinkler berdinding : 17m2
Sprinkler lain : 20m2

Gambar 2.3 Penempatan dan Peletakan Kepala Sprinkler

Gambar 2.4 Penempatan Kepala Sprinkler Selang Seling
Jarak maksimum antara kepala sprinkler dalam satu deretan dan jarak maksimum antara deretan yang berdekatan :
Sprinkler dinding : (lihat pada gambar 2.8)
Sprinkler lain : 4,6 m
Di bagian tertentu dari bangunan bahaya kebakaran ringan seperti : ruang langit-langit, ruang besmen, ruang ketel uap, dapur, ruang binatu, gudang, ruang kerja bengkel dan sebagainya, luas maksimum dibatasi menjadi sebesar 9 m2 tiap kepala sprinkler dan jarak maksimum antara kepala sprinkler 3,7 m.
Bahaya Kebakaran Sedang
Sprinkler dinding : 9 m2
Sprinkler lain : 12 m2
Jarak maksimum kepala sprinkler dalam satu deretan dan jarak maksimum deretan yang berdekatan :
Sprinkler dinding : 17m2
Sprinkler lain : jika penempatan standart 4 m dan jika kepala sprinkler dipasang dengan jarak maksimum antara dua kepala sprinkler 4,6 m dan jarak maksimum pipa cabang 4 m
Bahaya Kebakaran Berat
Umum : 9 m2
Dalam rak penyimpanan : dengan satu jajar sprinkler 10 m2 dan dengan dua jajar sprinkler 7,5 m2.
Jarak maksimum antara kepala sprinkler dalam satu deretan dan jarak maksimum deretan yang berdekatan :
Umum : 3,7 m2
Dalam rak penyimpanan : 2,5 m2

Pompa
Sebuah pompa listrik independen harus disediakan dengan tujuan untuk membuang secara otomatis debit air dari sprinkler . Pompa akan otomatis aktif oleh oleh penurunan tekanan dalam sistem sebelum jumlah air tawar di Pressure tank ini benar-benar habis. Pompa dan sistem perpipapan akan mampu mempertahankan tekanan yang diperlukan pada tingkat tertinggi sprinkler untuk memastikan keluaran air secara terus-menerus cukup untuk cakupan simultan minimum seluas 280 m2 dengan kecepatan aplikasi yang ditetapkan.Kemampuan hidrolik sistem akan dikonfirmasi oleh review perhitungan hidrolik, diikuti oleh uji sistem, jika dianggap perlu oleh administrasi.

Kapasitas Pompa
Kapasitas pompa adalah kemampuan pompa untuk mengalirkan fluida (cair atau gas) dalam waktu tertentu. Kapasitas pompa dipengaruhi oleh jumlah fluida yang dialirkan, nilai laju aliran fluida dan hambatan lain dalam aliran fluida. Kapasitas pompa dapat dispesifikasikan menjadi:

Head
Head adalah energi mekanik yang terkandung dalam satu satuan berat jenis zat cair yang mengalir atau energi tiap satuan berat. Head pada pompa biasanya disebabkan oleh kerugian gesek didalam pipa, belokan-belokan, reducer katup-katup, dan sebagainya. Head dari instalasi pompa dapat dibedakan menjadi Head statis dan Head dinamis. Head terdiri dari tiga bagian, antara lain.

Head Total Pompa
Head total pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air dapat ditentukan berdasarkan kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa. Head total pompa dapat ditulis sebagai berikut:
H=Ha + hp + H1 + LV22 x D x g ………..….…........................(2.1)
H : Head total (m)
H1 : Kerugian head di pipa, katup, belokan dan
sambungan (m)
hp : Perbedaan tekanan yang bekerja pada kedua permukaan air (m)
Ha : Head statis total (m)

Head ini adalah perbedaan tinggi antara muka air disisi keluar dan sisi isap, tanda positif dipakai apabila muka air disisi keluar lebih tinggi dari pada sisi isap.
Head Loss Pompa
Kerugian Gesekan dalam Pipa (Major Losses)
Kerugian gesekan didalam pipa bergantung pada panjang pipa. Untuk menghitung besarnya kerugian akibat gesekan didalam pipa digunakan persamaan:
…………………………..................…...(2.2)
Hf : Head karena kerugian gesekan friction (m)
L : Panjang saluran (m)
D : Diameter dalam saluran (m)
V : Kecepatan rerata aliran (m/s)
g : kecepatan grafitasi (m/s2)
f : Koefisien kerugian gesekan (BilanganReynold/Re)
Kerugian Karena Perubahan Bentuk (Minor Losses)
Kerugian head pada katup (valve)
Kerugian head pada katup dapat ditulis sebagai berikut:
H = k V22 x g…….………...…………….....................(2.3)
hf : Head karena kerugian gesekan friction (m)
V : Kecepatan rata-rata aliran (m/s)
k : Koefisien kerugian gesekan (Bilangan Reynold/Re)

Kerugian head pada fitting
Dalam aliran melalui jalur pipa, kerugian akibat gesekan juga akan terjadi apabila ukuran pipa, bentuk penampang, belokan, dan arah aliran berubah. Kerugian head transisi tersebut dinyatakan dalam rumus:
hf= f x V22 x g ……………………..……...................(2.4)
Untuk mendapatkan nilai f, maka dapat digunakan persamaan dibawah ini:
f= 0.131 + 1.847 [D2R]3.5 [90]0.5 …….....................…(2.5)
d : Diameter dalam saluran (m)
R : jari-jari lengkungan sumbu belokan (m)
f :Koefisien kerugian gesekan (Bilangan Reynold/Re)
θ : Sudut belokan (derajat)

Kerugian Head pada Nozel
Kerugian head untuk pengecilan mendadak dapat dinyatakan dengan rumus:
Hf = Vd22 x g ……………………………......……........(2.6)
Hf : Head karena kerugian gesekan friction (m)
d : Diameter dalam saluran (m)
g : Kecepatan Gravitasi (m/s2)
Kerugian Head pada Selang
Dalam menentukan tekanan pada outlet sambungan selang yang jauh. Faktor hilangnya tekanan pada katup selang perlu dipertimbangkan. Pada operasi pipa tegak, hilangnya tekanan akibat gesekan pada selang, dapat mengakibatkan tidak tercapainya tekan 6,9 bar (100 psi pada nozel) Pada system pipa tegak yang tinggi yang dilengkapi dengan katup penurunan tekan, petugas pemadam kebakaran hanya dapat sedikit mengatur atau sama sekali tidak dapat mengatur tekanan keluaran katup selang. Kerugian gesekan pada aliran dalam selang dapat dilihat dengan
hf= f x L x V22 x D x g ….................……………..............…(2.7)
hf : Head karena kerugian gesekan friction (m)
P : Kerugian gesekan dalam selang (kg/ms2)
ρ : Massa jenis zat cair (kg/m3)
g : Kecepatan Gravitasi (m/s2)

Head Tersedia
Untuk mencegah terjadinya kavitasi, maka diusahakan agar tidak ada bagian aliran didalam pompa yang mempunyai tekanan uap jenuh. Sehingga didefinisikan suatu besaran yang berguna untuk memperkirakan keamanan pompa terhadap terjadinya kavitasi, yaitu tekanan hisap positif Netto (Net Positif Suction Head-NPSH). Ada dua jenis NPSH yang harus dipertimbangkan, yaitu NPSH yang dibutuhkan dan NPSH yang tersedia. NPSH yang tersedia adalah head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi isap pompa ekuivalen dengan tekanan mutlak pada sisi isap pompa, dikurangi dengan tekanan uap jenuh zat ditempat tersebut. NPSH yang tersedia dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
Hsv=(Pa / )+ (PV / ) + HS – HLT…....................…(2.8)
HSV : NPSH yang tersedia (m)
Pa : Tekanan Atmosfir (kgf/m2)
PV : Tekanan Uap Jenuh (kgf/m2)
: Massa jenis zat cair (kg/m3)
Ha : Head isap statis (m) bertanda positif (+) jika
pompa terletak diatas permukaan zat cair yang
diisap, dan bertanda negative (-) jika dibawah
HLT : Head didalam pipa isap (m)

Agar pompa dapat bekerja dengan baik, NPSH yang tersedia harus lebih besar dari pada NPSH yang dibutuhkan. Untuk menemukan besarnya NPSH yang dibutuhkan secara teliti harus dilakukan pengujian terhadap pompa. Data NPSH yang dibutuhkan ini biasanya dapat diperoleh dari pabrik yang memproduksi pompa tersebut. Tetapi dalam perancangan, NPSH yang diperlukan biasanya diperkirakan dengan menggunakan peersamaan berikut:
Hsvn= x HN………..........................…………….(2.9)

Untuk mendapatkan koefisien kavitasi () harus ditentukan kecepatan spesifik.
ns= x HN …….............................……………….(2.10)

Kapasitas Pancaran
Sprinkler akan ditempatkan di posisi overhead dan di tempat yang cocok untuk mempertahankan tingkat aplikasi rata-rata tidak kurang dari 5l/m2/min atas daerah nominal yang ditutupi oleh Sprinkler.

Pengaturan Pipa
Sprinkler harus dikelompokkan berdasarkan bagian-bagian tersendiri. Setiap bagian dari sprinkler harus mampu terisolasi dengan hanya satu stop valve. Stop valve di setiap bagian harus siap diakses di tiap lokasi di luar bagian atau di dalam kabin dekat dengan tangga. Lokasi valve harus jelas dan dipasang secara permanen, untuk menyediakan pencegahan operasi pada stop valve oleh pihak yang tidak bertanggung jawab.
Pengujian valve harus menyediakan tes terhadap alarm otomatis untuk setiap bagian sprinkler dengan pelepasan air pada operasi satu sprinkler. Pengujian valve untuk setiap bagian harus disituasikan dekat dengan stop valve untuk tiap bagian. Alat pengukur yang mengindikasikan tekanan dalam sistem harus disediakan di setiap bagian stop valve dan di central station.

Klasifikasi Temperatur Sprinkler
Sprinkler memiliki beberapa pewarnaan khusus yang di dasarkan pada klasifikasi temperatur pada area yang dilindungi. Sprinkler hanya dapat di beri pewarnaan dari pabrik, Di mana sprinkler yang telah memiliki warna tertentu diterapkan oleh yang lain dari sprinkler produsen, mereka dapat digantikan dengan sprinkler baru yang terdaftar memiliki karakteristik yang sama, termasuk k-factor, respon termal, dan distribusi air.Peraturan klasifikasi temperatur pada FSS Code dapat diliht pada Tabel 2.2 berikut ini:

Tabel 2.1 Klasifikasi Temperatur
Glass bulb nozzles
Fusible element nozzles
Nominal release
temperature (°C)
Liquid colour
code
Nominal release
temperature (°C)
Frame colour
code
57
68
79
93 to 1 00
121 to 141
1 63 to 1 82
204 to 343
orange
red
yellow
green
blue
mauve
black
57 to 77
80 to 107
121 to 149
163 to 191
204 to 246
260 to 343
uncoioured
white
blue
red
green
orange

Susunan Instalasi Sprinkler
Pada Susunan Instalasi Sistem Springkler dapat dibagi menjadi 2, yaitu susuanan pada cabang ganda dan susunan cabang tunggal,serta susunan Susunan cabang ganda[5]
Susunan Cabang Ganda
Susunan cabang ganda, merupakan susunan sambungan pada springkler dimana pipa cabang disambungkan ke dua sisi pipa pembagi pemasukan springkler di tengah dan di ujung.
Susunan Cabang Tunggal
Susunan cabang tunggal merupakan susunan sambungan pada springkler dimana pipa cabang disambungkan ke satu sisi dari pipa pembagi.
Susunan Pemasukan Tengah
Susunan penyambungan di mana pipa pembagi mendapat aliran air dari tengah.

Gambar 2.11 Susunan pemasukan tengah

Susunan Pemasukan Diujung
Susunan penyambungan di mana pipa pembagi mendapat aliran dari ujung.

Gambar 2.12 Susunan pemasukan diujung

Komponen Sistem Sprinkler
Beberapa definisi mengenai komponen sistem di antaranya [5]:
- Branch (cabang) adalah pipa di mana sprinkler dipasang, baik secara langsung atau melalui riser
- Cross main (pipa pembagi) adalah pipa yang mensuplai pipa cabang, baik secara langsung atau melalui riser
- Feed main (pipa pembagi utama) adalah pipa yang mensuplai pipa pembagi,baik secara langsung maupun melalui riser.

BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN

Diagram Alir

Gambar 0.1 Diagram alir

Tahapan Metodologi Penelitian
Pada Pengerjaan penelitian ini memerlukan proses penelitian yang terstruktur sehingga diperlukan langkah-langkah yang sistematik dalam pelaksanaannya yaitu melalui metode penelitian. Metode penelitian ini merupakan suatu proses yang terdiri dari tahap-tahap yang saling terkait satu sama lainnya. Hal ini dimaksudkan agar proses penelitian nanti dapat dipahami dengan mudah, diikuti oleh pihak lain secara sistematik dan dapat mendapatkan hasil yang komprehensif. Adapun tahapan-tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
Identifikasi Masalah
Pada bagian ini dilakukan peninjauan awal mengenai permasalahan yang terjadi didalam gedung Sekolah 3 lantai khusunya pada ruangan kantor yang memiliki resiko terhadap terjadinya kebakaran. Identifikasi kondisi awal ini akan digunakan untuk menentukan rumusan perasalahan dengan jelas dan menetapkan tujuan penelitian yang akan dicapai.

Penetapan Tujuan, Perumusan Masalah, dan Manfaat Penelitian
Pada tahap ini merupakan pengembangan dari langkah identifikasi masalah, dimana pada tahap ini penulis menentukan tujuan, rumusan masalah dan manfaat penelitian apa saja yang ingin dicapai dengan memperhatikan kondisi dan data kongrit di lapangan. Tahap ini merupakan acuan untuk melakukan pengumpulan data agar penelita dapat mendapatkan target yang dinginkan.

Tahap Studi Literatur
Setelah dilakukan identifikasi terhadap permasalahan maka perlu adanya studi literatur dari literature yang terkait dengan penelitian untuk memudahkan proses analisis dalam menyelesaikan permasalahan yang di dapat. Adapun literatur yang digunakan dalam penelitian ini meliputi NFPA 13 standard for the installation of sprinkler system dan SNI 03-3985-2000.

Tahap Pengumpulan Data
Pada tahap ini merupakan tahap dimana akan dilakukan pengumpulan data yang berhubungan dengan penelitian tersebut. Data tersebut merupakan data primer dan data sekunder.

Tahap Pengolahan Data
Pada tahap ini dilakukan pengolahan data yang meliputi:
a) Penentuan Jenis Springkler & hydrant
Tahap ini merupakan tahap awal dari perancangan sistem sprinkler & hydrant yang akan digunakan, meliputi jenis sprinkeler & hydrant yang digunakan,warna sprinkler.

b) Penentuan Jumlah Springkler & hydrant
Pada tahap ini digunakan untuk mengetahui jumlah sprinkler serta hydrant pada tiap ruangan dengan cara melakukan perhitungan. Apabila Jumlah Springkler & hydrant yang akan digunakan sudah sesuai dengan ketentuan NFPA 13 dan SNI maka tahap selanjutnya dilakukan tata cara peletakan springkler dan apabila tidak sesuai dengan ketentuan.
c) Peletakan Springkler & hydrant
Pada tahap ini dapat mengetahui tata cara peletakan sprinkler dan hydrant . Setelah dilakukan Peletakan Springkler dan hydrant maka tahap selanjutnya dilakukan peletakan Pompa.
d) Peletakan Pompa
Pada tahap ini dapat mengetahui berapa jumlah dan peletakan pompa pada instalasi springkler & hydrant yang sesuai dengan daya pompa yang telah diperhitungkan. Apabila design sudah sesuai dengan SNI 03-3985-2000 maka design dapat diterima apabila tidak sesuai dengan SNI 03-3985-2000 maka dilakukan perancangan ulang instalasi system springkler & hydrant dan kembali pada tahapan penentuan jenis springkler & hydrant.

Analisa dan Pembahasan
Pada tahap ini merupakan analisa dari instalasi sistem sprinkler & hydrant pada Gedung 12 lantai sebagai sistem proteksi kebakaran yang terdapat di ruangan.
Kesimpulan dan Saran
Setelah dilakukan analisa dan pembahasan ,kemudian ditarik kesimpulan dari penelitian mengenai instalasi perancangan sistem springkler & hydrant. Tujuan dilakukan kesimpulan agar dapat mengetahui hasil dari penelitian yang dilakukan , yang meliputi perancangan instalasi sprinkler & hydrant, jenis springkler & hydrant yang digunakan,peletakan springkler & hydrant, peletakan pompa pada perancangan di Gedung Sekolah 3 lantai.

BAB 4
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Analisa Data
Detail Gedung

Gedung ini memiliki 12 lantai dengan luasan yang sama dari lantai 2 sampai 10. Detail dari tiap lantai nya dapat dilihat pada gambar 4.1 dibawah ini.

Gambar 4.1 Denah Gedung Per Lantai

Tampak Depan

Lantai 1

Lantai 2

Lantai 3

Klasifikasi Hunian
Berdasarkan SNI 03-3989-2000 dan NFPA 13 untuk Gedung 12 lantai yang dirancang termasuk dalam klasifikasi hunian bahaya kebakaran ringan secara keseluruhan lantai. Bisa dilihat dalam table berikut ini:

Tabel 4. 1 Tabel Klasifikasi Bangunan
Lantai
P
L
Luas
Kategori
1
32 m
32 m
1024 m²
Ringan
2
32 m
32 m
1024 m²
Ringan
3
32 m
32 m
1024 m²
Ringan

Tabel 4.2 Pipa yang digunakan
No
Jenis Pipa
Diameter

SUCTION

1
Steel ANSI Sch 40
4"

DISCHARGE

2
Steel ANSI Sch 40
4"
3
Steel ANSI Sch 40
3"
4
Steel ANSI Sch 40
2"
5
Steel ANSI Sch 40
1"

Tabel 0.3 Valve dan Fitting
NO
Jenis
Ukuran
Bahan
1
Gate Valve
4''
cast Iron
2
Elbow 900
4''
Elbow Sch40
3
Elbow 900
3''
Elbow Sch40
4
Elbow 900
3 x 2"
Elbow Sch40
5
Elbow 900
2 x 1''
Elbow Sch40
6
Elbow 900
1''
Elbow Sch40
7
Branch tee
4''
Steel ANSI Sch40
8
Branch tee
3''
Steel ANSI Sch40
9
Branch tee
3 x 2''
Steel ANSI Sch40
10
Check Valve
3"
Cast iron

Ruangan yang Tidak Perlu Dilindungi
Dalam NFPA 13 dijelaskan beberapa ruangan yang tidak perlu dilindungi oleh sprinkler yaitu:
Kamar mandi yang tidak melebihi 5.1 m² luasnya.
Kloset dan dapur
Ruang cuci baju rumah sakit
Ruang peralatan listrik
Perhitungan Kebutuhan Sprinkler
Perhitungan kebutuhan sprinkel berdasarkan syarat perancangan klasifikasi hunian bahaya kebakaran sesuai NFPA 13 dan SNI 03-3989-2000. Untuk perancangan awal sistem sprinkler sebagai berikut:
Menurut NFPA 13
Jenis Sprinkler yang digunakan adalah standart pendent sprinkler
Arah pancaran kebawah, kepala sprinkler diletakkan pada atap ruangan
Kepekaan terhadap suhu 57OC – 77OC dengan warna sprinkler tidak berwarna atau hitam serta warna cairan dalam tabung gelas berwarna merah.
Pada NFPA 13 ijelaskan dengan tipe spray sprinkler pada kebakaran kategori ringan jarak maksimum antar sprinkler 4,6 m dengan area proteksi 18,6 m²
Perencanaan jarak sprinkler
Jarak antar kepala sprinkler maksimum 4.6 m
Jarak kepala sprinkler maksimum dari dinding 2.4 m
Perhitungan jumlah sprinkler
Ruang kamar tidur ketuaa lantai 2
S,D = 4.6 m
R = 2.4 m
Luas ruang kamar tidur ketua lantai 2 = 10 m2
Jumlah Springkel=Luas LobyArea Proteksi Sprinkler
Jumlah Springkel=10 m218.6 m² 0,55 1 Springkler
Metode Overlaping
Jenis Sprinkler yang digunakan adalah standart pendent sprinkler
Arah pancaran kebawah, kepala sprinkler diletakkan pada atap ruangan
Kepekaan terhadap suhu 57OC – 77OC dengan warna sprinkler tidak berwarna atau hitam serta warna cairan dalam tabung gelas berwarna merah.
Pada NFPA 13 dijelaskan dengan tipe spray sprinkler pada kebakaran kategori ringan jarak maksimum antar sprinkler 4,6 m dengan area proteksi 18,6 m²
Perencanaan jarak sprinkler
Jarak antar sprinkler
xxRRxxRR
x
x
R
R
x
x
R
R

x = jarak antar kepala sprinkler overlap
R = jari-jari pancaran sprinkler

(2r)2=x2+x2
4r2=2x2
2r2=x2
x=2r2
x=2 x 2.3 ²
x= 3.25 m

Jarak kepala sprinkler ke dinding
R xxR xx
R
x
x
R
x
x
x = jarak kepala sprinkler ke dinding
R = jari-jari pancaran sprinkler

r2=x2+x2
r2=2x2
x=0,5r2
x= 0.5 x 2.3²
x = 1.62

Tabel 4. 4 Kebutuhan Sprinkler Untuk Lantai 1
Nama Ruangan
Luas Ruangan (m2)
As
(m²) NFPA 13
Jumlah Sprinkler NFPA 13
As
(m²)
Overlaping
Jumlah Sprinkler Overlaping
Perpustakaan
149.72 m²
18,6 m²
10
8.28 m²
19
Pengurus perpus
17.6 m²
18,6 m²
1
8.28 m²
3
Ruang Fotokopi
12.09 m²
18,6 m²
1
8.28 m²
2

Nama Ruangan
Luas Ruangan (m2)
As
(m²) NFPA 13
As
(m²)
Overlaping
Ruang kelas
60.04 m²
18,6 m²
4
8.28 m²
8
Ruang kelas
60.04 m²
18,6 m²
4
8.28 m²
8
Ruang kelas
60.04 m²
18,6 m²
4
8.28 m²
8

Nama Ruangan
Luas Ruangan (m2)
As
(m²) NFPA 13
As
(m²)
Overlaping
Ruang kelas
60.04 m²
18,6 m²
4
8.28 m²
8
Ruang kelas
60.04 m²
18,6 m²
4
8.28 m²
8
Ruang kelas
60.04 m²
18,6 m²
4
8.28 m²
8

Tabel 4. 7 Jumlah Sprinkler
Jumlah Sprinkler
NFPA 13
Overlaping

36 buah
buah

4.5 Penentuan Volume Reservoir Untuk Sprinkler dan Hydrant
Berdasarkan NFPA 13 kebutuhan air untuk sprinkler untuk kelas kebakaran ringan pada gedung Kantor cabang PT. Sejahtera Agung Bersama dibutuhkan debit sebesar 225 L/menit selama 30 menit., maka untuk perancangan reservoir sprinkler dapat dicari dengan langkah berikut ini:
Volume kebutuhan air sprinkler dan hydrant untuk kebakaran ringan
Volume kebutuhan air = (Qsprinkler) × T (waktu)
= (300 L/min ) x 30 min
= 9000 L 9 m3
Panjang pipa suction direncanankan 1,2 m
Dimensi bak reservoir untuk sprinkler
Direncanakan dimensi reservoir panjang dan lebar sama
X,Y,Z=3Volume Air
X,Y,Z=39
X,Y,Z=2,08 m
Perhitungan freeboard
Dalam NFPA 13 dijelaskan bahwa volume reservoir tidak boleh penuh Karena harus adanya daerah bebas atau freeboard dengan perbandingan 70 % untuk volume reservoir dan 30 % freeboard.
kedalaman air0,70 = x0,30
2.080,70 = x0,30
x=0.891 m
Total volume reservoir untuk sprinkler
Sesuai yang dirancang adalah panjang dan lebarnya 2.08 meter sedangkan kedalaman bak reservoir adalah 2.08 m.
Volume bak reservoir untuk sprinkler
Volume bak reservoir = panjang x lebar x (kedalaman + freeboard)
Volume bak reservoir =((2,08 m x 2,08 m x (2,08 m + 0.891 m))
Volume bak reservoir = 12.85 m3

Sistem Perpipaan Sprinkler
Sistem perpipaan sesuai dengan standart NFPA 13 adalah sebagai berikut;
Sistem pipa yang direncanakan menggunakan system tipe wet pipe system (system pipa basah).
Jenis pipa yang digunakan Cast Iron .
Perpipaan setelah pompa dipasang globe valve dan pressure gauge. Globe valve ini dipasang dengan tujuan ketika pompa rusak valve bisa di tutup dan diperbaiki. Pressure gauge dipasang dengan tujuan untuk mengetahui besarnya tekanan dari aliran air waktu pemompaan.
Pipa sistem sprinkler dilewatkan ke atas menyusuri dinding. Pipa ini dinamakan pipa tegak, yang mana pipa tegak di clamp dengan kuat agar tidak terjadi goncangan saat air bertekanan mengalir.
Ukuran pipa yang direncanakan adalah 4 in untuk pipa suction, 3 in untuk pipa discharge , 2 in untuk pipa pembagi, pipa pembagi utama, dan pipa tegak.
4.7 Perhitungan Sistem Perpipaan
Diketahui :
Massa jenis air (ρ) = 998 kg/m3
Percepatan grafitasi (g) = 9,81 m/s2
Debit sprinkler (Q) = 300 L/menit 0,3 m3/menit
Debit n sprinkler = 300 L/menit36 sprinkler 8,3 l/menit 0,0001m3/s
ᴓ pipa suction = 4 in. 0,102 m
ᴓ pipa discharge = 3 in. 0,076 m
ᴓ pipa pembagi = 2 in. 0,052 m
ᴓ pipa cabang = 1 in. 0,025 m
µ air = 1x10-3 kgms
ѵ air @20oC = 1,004×10-6 m2/s
Pipa Suction
Luas pipa inlet = π D2 /4
= π (0,102)2 /4 0,008 m2
Kecepatan aliran = Q / Luasan
= ( 0,005 m3/s ) / 0,008 m2
= 0,625 m/second
Panjang pipa suction total (L) adalah 3,5 m (pipa hisap ke pompa)
Bahan Pipa "Cast Iron" nilai (e) = 0,00026 m , maka e/D = 0,032 sedangkan Re=ѵDv
Re=0.625 × 0,102m1.004×10-6m2s m/s 6.34×104
Nilai friction factor (f) pada pipa suction diameter 4 In adalah 0,02 sumber gambar diagram moody A-1
Setelah perhitungan pada pipa suction selanjutnya, perhitungan friction factor dengan membagi jalur pipa ke dalam 14 segmen berdasarkan panjang pipa terjauh serta pembagian untuk sistem sprinkler.
Pipa segmen 1
Luas pipa = π D2 /4
= π (0,026)2 /4 0,0005 m2
Kecepatan aliran = jumlah sprinkle x Q / Luasan
= 6 x (9,26×10-5 m3/s) / 0,0005 m2
= 1.05 m/s
Panjang pipa pada segmen 1 adalah 20,210 m
Bahan Pipa "Case Iron" nilai (e) = 0,00026 m , maka e/D = 0,01 sedangkan Re=ѵDv
Re=1.05 m/s × 0.026m1,004×10-6m2s 2,7 x 104
Nilai friction factor (f) pada pipa segmen 1 adalah 0,04 sumber gambar diagram moody A-1. (Lampiran 2)
Tabel 4.8 Kecepatan aliran setiap segmen

Tabel 4.9 Kecepatan aliran pipa discharge dan hydrant

No segmen
Q (m^3/s)
A(m^2)
V(m/s)

Discharge
0,005
0,0045
1,1

Perhitungan Head
Perhitungan headloss melibatkan jumlah headlos yang terjadi seperti head tekanan, head statis, head loss mayor dan minor serta head kecepatan.
Head Tekanan
P1 = tekanan pada pipa suction
= ρ x g x h
= 998 kgm3 x 9,81 ms2 x (2,08)m h bernilai (-) karena di sisi hisap
= 20363,990 Pa 0,206 kgf/cm2
P2 = tekanan maksimum springkler sebesar 1,5 bar (tekanan absolut)
= tekanan absolut – tekanan atm
= 1,5 bar – 1,013 bar
= 0,487 bar 0,497 kgf/cm2
Htekanan =10×P2-P1berat zat cair
=10×0,497-0,206kgf/cm20,998 kgf/l
= 2,916 m
(sumber: fluid mechanics hal 356)
Head Loss Mayor
HL suction = f LD×V22g
= 0,02 38.45 m0,102 m×(0,624 m/s)22×9,81 m/s
= 0,187 meter
HL discharge = f LD×V22g
= 0,03 37.85 m0,076 m×(1,1 m/s)22×9,81 m/s
= 0,833 meter

(sumber: fluid mechanics hal 357)

Head Loss Minor
Untuk head loss minor hanya terdapat pipa inlet dan pipa outlet dan untuk nilai fLeD dapat diganti dengan K yang dapat diketahui dari table friction loss factors in fittings . (Lampiran 2)
HL suction elbow 90 = fLeD×V22g
= K ×V22g
= (2 x 0,75)(0,624 m/s)22×9,81 m/s
= 0,0298 meter
Tabel 4.10 Perhitungan Head Loss Mayor dan Minor
Perhitungan Nilai f

Perhitungan Head Loss Mayor

Perhitungan Head Loss Minor

Head Loss Total
Hltotal = HLmayor +HLminor
= 3.424 + 1.172
= 4.597 m
Perhitungan Head pompa

Penentuan Sistem Pompa
Diketahui : ρ = 998 kgm3
g = 9,81ms2
Q = 300 L/menit selama 30 menit (hunian kebakaran ringan)
Htotal = 20,267 m
Daya Pompa = ρ g Q Htotal /1000
= 998 kgm3 x 9,81ms2 x 0,005 m3s x 20267 m : 1000
= 0.992 kg.m2s3 = 1,012 KWatt
= 1,375 HP

Efisiensi Pompa

Berdasarkan gambar tabel berikut tentang efisiensi pompa dengan Q = 0,013 m3 / menit, efisiensi (ηp) yang digunakan sebesar 40% karena digunakan pompa 630 rpm

Gambar 4. 1 Efisiensi PompaGambar 4. 1 Efisiensi Pompa
Gambar 4. 1 Efisiensi Pompa

Gambar 4. 1 Efisiensi Pompa

Daya Poros

Daya poros yang diperlukan untuk menggerakkan sebuah pompa adalah sama dengan daya air ditambah kerugian daya didalam pompa. Daya ini dapat dinyatakan sebagai berikut:
P =Pw/p
= 1,012 KW/40%
= 2,53 KW
= 3,393 HP
P : Daya poros sebuah pompa (kW)
p : Efisiensi pompa
Sehingga, pompa motor listrik dan pompa motor torak mempunyai daya nominal penggerak mula yang sama sehingga dapat bekerja secara bergantian dan tidak mempengaruhi sistem. Sedangkan pompa pacu mempunyai kapasitas antara 5 – 10 persen dari pompa motor listrik yaitu sebesar :
Daya pompa pacu = 2,53 kW x 10%
= 0,235 kW

Macam Pompa Yang Digunakan

Pompa listrik dipakai sebagai pompa utama untuk melayani kebutuhan sistem sprinkler.
Pompa diesel digunakan sebagai pompa cadangan ketika sumber daya listrik mati, sehingga secara otomatis pompa diesel siap beroperasi menggantikan peran pompa listrik. Ini dapat terjadi karena sistem pompa diinterlock dalam panel pompa kebakaran.
Pompa listrik dan pompa diesel mempunyai kapasitas yang sama sehingga dapat bekerja secara bergantian dan tidak mempengaruhi sistem. Sedangkan pompa pacu mempunyai kapasitas antara 5 – 10 persen dari pompa listrik.
Pompa pacu digunakan untuk menjaga agar tekanan dalam sistem tetap konstan.
Untuk mengendalikan tekanan pada sistem ini, dipakai pressure switch untuk mengendalikan masing-masing pompa tersebut. Jadi digunakan 3 pressure switch untuk sistem pompa :
1 buah pressure switch untuk pompa listrik
1 buah pressure switch untuk pompa diesel
1 buah pressure switch untuk pompa pacu
Untuk pompa listrik dan pompa diesel diset pada P – start = 4 bar, dimana pompa akan mulai jalan atau start bila tekanan pada sistem turun sampai dengan 4 bar. Dan bila pada saat itu sumber listrik mati, maka pompa diesel akan start.
Sedangkan pompa pacu diset pada P – start = 5 bar dan P – stop = 7 bar, dimana pompa pacu akan start saat tekanan dalam sistem turun sampai dengan 5 bar. Dan pompa pacu akan berhenti saat tekanan dalam system telah mencapai 7 bar.
Disamping pompa-pompa tersebut dapat start secara otomatis melalui pressure switch, dalam panel pompa juga terdapat sarana untuk menstart pompa secara manual. Jadi dalam panel pompa ada switch untuk mengoperasikan sistem secara manual maupun otomatis.

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan
Berdasarkan perhitungan perencanaan instalasi sprinkler & hydrant pada gedung Sekolah 3 Lantai Bersama maka dapat disimpulkan bahwa :
Klasifikasi bangunan Sekolah 3 Lantai yang dirancang termasuk dalam klasifikasi hunian bahaya kebakaran ringan secara keseluruhan lantai.
Seluruh bagian dari gedung Sekolah 3 Lantai ini perlu dilindungi dengan pemasangan system sprinkler kecuali bagian dapur dan ruang peralatan listrik.
Dalam perhitungan NFPA 13 didapat jumlah kebutuhan sprinkler yang dipasang berjumlah 35 buah tetapi pada perhitungan jumlah kebutuhan sprinkler dengan metode lain yaitu overlapping didapatkan jumlah kebutuhan sprinkler berjumlah 105 buah ini dikarenakan metode overlaping melindungi gedung secara sempurna ( semua area terlindungi ) berbeda dengan metode NFPA 13 yang menunjukan masih ada dari bagian gedung yang tidak terlindungi.
Volume reservoir untuk sprinkler didapatkan sebesar 9 m3 dengan dimensi reservoir 2,08 m x 2,08 m x 2.08 m dengan volume kebutuhan air pada sprinkler sebesar 5,56 liter/menit.
Sistem perpipaan yang menggunakan wet tipe system (tipe basah ) dengan material pipa cast iron ukuran 4 In untuk pipa suction dan 3 In untuk pipa discharge.
Head loss total yang didapatkan dari perancangan system perpipaan sprinkler sebesar 4,597 m.
Kebutuhan daya pompa yang dibutuhkan dari perhitungan untuk menjalankan system sprinkler ini sebesar 1,012 KW (1,375 Hp) dengan efisiensi pompa sebesar 40%.
Saran
Berdasarkan hasil perencanaan instalasi sprinkler & hydrant pada gedu ng Sekolah 3 Lantai, ada beberapa saran yang dapat diberikan oleh penulis untuk semakin membuat hasil perencanaan ini semakin baik kedepanya yaitu :
Penggunaan software pipe flow untuk menghitung head loss pada pipa agar semakin valid hasil yang digunakan agar penggunaan pompa nantinya dapat lebih efektif dan efisien.
Penggunaan penggambaran peletakan sprinkler & hydrant secara tiga dimesi untuk meningkatkan kompetensi.
Menambahkan beberapa hal yang diabaikan pada perencanan instalsi sprinkler & hydrant seperti hanger untuk semakin membuat perncanaan ini semakin baik.

DAFTAR PUSTAKA

Hermawan, Y. (2016, November 14). Kebakaranstep. Retrieved from Proses Kebakaran: http://kebakaranstep.blogspot.co
National Fire Protection Association. (2000). Standard for the Installation of Standpipe, Private Hydrant, and Hose. America.
National Fire Protection Association. (2010). Standard for the Installation of Stationary Pumps for Fire Protection . America.
National Fire Protection Association. (2013). Standard for the Installation of Sprinkler Systems. America.
SNI 03-3989- 2000 . (2000). Tata cara perencanaan dan pemasangan sistem springkler otomatik untuk pencegahan bahaya kebakaran pada bangunan gedung. Indonesia.

LAMPIRAN

Diagram Moody

Tabel friction loss factors in fittings

LAMPIRAN

LAPORAN SISTEM PEMADAM KEBAKARAN GEDUNG 12 LANTAI

Recommend Documents