MAKALAH
ELEVATOR (LIFT)
Disusun oleh: Jhon Fetra Sitepu
413111100
Miftahudin
41311110058
TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2014/2015
PENGENALAN ELEVATOR I.
SEJARAH ELEVATOR Elevator atau yang lebih akrab dikenal oleh masyarakat luas dengan nama lift. Lift adalah salah satu alat Bantu dalam kehidupan manusia yang berfungsi untuk mempermudah aktifitas manusia yang rutinitasnya lebih sering berada didalam gedunggedung bertingkat. Elevator merupakan alat transportasi yang pengendaliannya tidak dilakukan oleh manusia secara langsung, sehingga semua pengguna elevator sepenuhnya tergantung pada kehandalan teknologi dari alat transportasi vertikal ini. Keberadaan dari elevator ini merupakan sebagai pengganti fungsi dari pada tangga dalam mencapai tiap-tiap lantai berikutnya pada suatu gedung bertingkat, dengan demikian
keberadaan
elevator
tidak
dikesampingkan
ini
dikarenakan
dapat
mengefisienkan energi dan waktu sipengguna elevator tersebut. Sistem keberadaan elevator dan segala kemajuan dan kehandalannya tidak serta merta mengalami perkembangan-perkembangan secara bertahap, sejak keberadaannya pertama kali dibangun sistem penggerak elevator pada awal perkembangannya dimulai dengan cara yang sangat sederhana, yaitu dengan menggunakan tenaga non mekanik. Sejarah perkembangan elevator modern sebenarnya baru dimulai sejak tahun 1830-an, setelah diperkenalkannya pasangan kawat selling ( wire rope ) dengan katrol ( pully ). Awal mulanya mulan ya penggunaan penggun aan elevator elev ator ini digunakan untuk pertambangan p ertambangan di eropa dan segera diikuti oleh negara-negara lain termasuk amerika. Perkembangan elevator sangat lambat pada awal tahun 1970-an, namun sejak diperkenalkannya transistor dan alat pendukung elektronik lainnya pada sistem kontrol elevator pada saat itulah perkembangan kontroller elevator begitu pesat.
PENGENALAN ELEVATOR I.
SEJARAH ELEVATOR Elevator atau yang lebih akrab dikenal oleh masyarakat luas dengan nama lift. Lift adalah salah satu alat Bantu dalam kehidupan manusia yang berfungsi untuk mempermudah aktifitas manusia yang rutinitasnya lebih sering berada didalam gedunggedung bertingkat. Elevator merupakan alat transportasi yang pengendaliannya tidak dilakukan oleh manusia secara langsung, sehingga semua pengguna elevator sepenuhnya tergantung pada kehandalan teknologi dari alat transportasi vertikal ini. Keberadaan dari elevator ini merupakan sebagai pengganti fungsi dari pada tangga dalam mencapai tiap-tiap lantai berikutnya pada suatu gedung bertingkat, dengan demikian
keberadaan
elevator
tidak
dikesampingkan
ini
dikarenakan
dapat
mengefisienkan energi dan waktu sipengguna elevator tersebut. Sistem keberadaan elevator dan segala kemajuan dan kehandalannya tidak serta merta mengalami perkembangan-perkembangan secara bertahap, sejak keberadaannya pertama kali dibangun sistem penggerak elevator pada awal perkembangannya dimulai dengan cara yang sangat sederhana, yaitu dengan menggunakan tenaga non mekanik. Sejarah perkembangan elevator modern sebenarnya baru dimulai sejak tahun 1830-an, setelah diperkenalkannya pasangan kawat selling ( wire rope ) dengan katrol ( pully ). Awal mulanya mulan ya penggunaan penggun aan elevator elev ator ini digunakan untuk pertambangan p ertambangan di eropa dan segera diikuti oleh negara-negara lain termasuk amerika. Perkembangan elevator sangat lambat pada awal tahun 1970-an, namun sejak diperkenalkannya transistor dan alat pendukung elektronik lainnya pada sistem kontrol elevator pada saat itulah perkembangan kontroller elevator begitu pesat.
II.
DASAR TEORI ELEVATOR Jenis Elevator (lift)dapat dilihat dari segi fungsi dan jenis penggeraknya,dian taranya ialah: a. Jenis-Jenis Elevator dari segi fungsi
1. Elevator Penumpang Elevator penumpang ini merupakan elevator yang sifatnya berfungsi dan sangat khusus untuk manusia saja, elevator ini sangat dijaga kehandalannya dan juga sangat dijaga keamanan dan keselamatan manusianya. 2. Elevator Barang atau Dumb Waiter Elevator ini sangat khusus fungsinya untuk barang saja, elevator ini juga tak kalah handalnya dengan elevator penumpang namun ada sedikit perbedaan dalam system keamanannya. 3. Elevator Service Elevator servise ini biasanya dipasang diperhotelan, yaitu fungsinya untuk pelayan-pelayan hotel untuk mengantarkan barang ke kamar-kamar penghuni hotel. Namun disini pula elevator ini tak kalah handalnya dengan elevator penumpang, perbedaan dari elevator service dengan elevator penumpang ini sangat jelas dari sistrem pengangkutannya, yaitu elevator penumpang hanya khusus untuk manusia saja tapi elevator service ini juga berfungsi sebagai pengangkutan manusia dan barang. 4. Elevator Hidraulik Elevator hidrolik ini sangat lain darpada yang lain, ini dilihat dari cara kerjanya dan juga fisiknya. Elevator ini biasanya digunakan oleh pasukan pemadam kebakaran dan kapasitas daya angkutnya pun sangat terbatas, elevator hidrolik ini sekarang tidak hanya dipakai oleh pemadam kebakaran saja.
Sekarang
elevator
hidrolik
sering
dipakai
oleh
perusahaan
telekomunikasi, bengkel-bengkel kendaraan bermotor, dan lain-lain.
b. Jenis Elevator dari segi Jenis penggeraknya
Dari masa ke masa jenis penggerak pesawat lift telah berkembang dan perkembangan seiring dengan perkembangan teknologi yang mendampinginya atau dipergunakannya. Namun demikian pada umumnya jenis penggerak lift dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu : 1. Lift dengan sistem pengerak hidrolis (hydrolic elevator). 2. Lift dengan sistem penggerak dengan motor listrik (traction type elevator).
Meskipun kedua sistem tersebut juga mengalami perkembangan masing-masing, sesuai dengan kebutuhan dan persyaratan pemasangan dilapangan yang dihadapinya. Akan tetapi ada perbedaan pokok dari kedua jenis lift tersebut yang perlu diperhatikan yaitu :
No
Hal yang perlu
Lift Motor Traksi
Lift Hidrolik
diperhatikan 1.
Jarak Pelayanan
tidak terbatas
Terbatas 20 meter
2.
Frekuensi
Lebih dari 80 start /stop perjam.
Terbatas 80 start
Pemakaian
Pada umumnya 180 start/stop per-
/stop perjam
jam. 3.
Kecepatan
Tidak terbatas (1000m/menit)
Terbatas (maksimal 90 m/menit)
a) Jenis Lift Dengan Motor Traksi Konsep dasar dari lift yang mempergunakan motor traksi dapat dibedakan menjadi 2 (dua) yaitu : 1. Jenis Tarikan Langsung (Drum Type) 2. Jenis Tarikan Gesek (Traction Drive)
1. Drum Type Elevator Cara operasi lift jenis ini seperti pesawat angkat yang dipakai pada crane- crane pada proyek kontruksi bangunan, dengan menggulung tali baja pada tabung gulung. Pemakaian jenis lift ini pada lift penumpang tidak terlalu populer seperti pada lift traksi jenis motor pully, hal ini disebabkan adanya beberapa keterbatasan dalam pemakain. Oleh karena itu lift jenis ini hanya dipergunakan untuk lift-lift dengan kapasitas kecil seperti pada lift perumahan (residential elevator) dan (lift pelayan) dumb waiter. Adapun kelemahan tersebut, antara lain : a. Kecepatan yang dapat dicapai secara teknis terbatas ( +/- 15 m/menit) b. Kapasitas angkut terbatas (maksimal 200 kg). c. Penggunaan tenaga listrik lebih boros ( tanpa bobot imbang ). Oleh karena biasanya lift jenis ini mempunyai kecepatan yang rendah ( kurang dari 30 m/menit ) maka jenis motor traksi yang dipakai ke banyakan jenis motor AC (single speed).
2. Traction Type Elevator Lift jenis ini dapat digolongkan menjadi 2 (dua ) penggolongan, yaitu : 1. Dilihat dari segi mesin penggerak langsung atau tidak langsung, dibagi menjadi 2 (dua ) yaitu : 1.a Geared Elevator 1.b Gearless Elevator
Gambar Geared Elevartor Sumber: lulusoso.com
Gambar Gearless Elevator Sumber: lulusoso.com
Gambar lift Gearless Elevator Sumber : elevation.wik ia.com
Gambar lift Geared Elevator
b) Dilihat dari jenis motor traksi yang dipergunakan dapat menjadi dua (2) jenis, yaitu : b).1 Lift traksi motor AC b).2 Lift traksi motor DC Geared elevator dengan penggerak motor AC geared biasanya dipergunakan pada lift berkecepatan rendah dan sedang. Sebaliknya Gearless elevator dengan penggerak motor DC ( AC VVVF ) dipergunakan pada lift kecepatan tinggi. Kemampuan dari semua jenis tersebut diatas masing-masing mempunyai kelemahan dan kelebihan masing-masing dalam penggunaannya. Namun demikian dengan berkembangnya sistem control yang lebih modern (VVVF = Variabel Voltage Variabel Frequensi yang dilengkapi IPM = Integrated Power Modele, dll). Maka timbul kecendrungan yang kuat untuk menggeser atau mengurangi penggunaan penggerak motor DC pada lift-lift keluaran terakhir dengan kemampuan yang lebih baik dan lebih hemat biaya operasi. Spesifik lift traksi system pengendali motor dan gear motor pada motor traksi antara lain : a. Geared machine dengan motor AC single speed
: 15-30 m/menit
b. Geared machine dengan motor AC double speed
: 30-45 m/menit
c. Geared machine dengan motor AC VVVF
: 45-210 m/menit
d. Gearless machine dengan motor DC atau AC VVVF
: >150 m/menit
Pada umumnya lift jenis traksi meletakkan motor traksi dan panel control diatas rung runcur (hoistway), namun demikian dalam beberapa kasus tertentu penempatan motor traksi dan panel control ada yang diletakkan samping bawah atau disamping atas ruang luncur. Untuk mengatasi masalah dimana ketinggian bangunan yang terbatas, saat ini telah ada lift motor traksi yang tidak memerlukan ruang mesin (machine roomless) yang disebut Spacell yang telah diproduksi oleh Toshiba Elevator dan Kone Elevator.
III.
KOMPONEN DAN CARA KERJA ELEVATOR
Apabila kita ingin mengetahui sistem kerja elevator, maka kita harus mengetahui komnponen utama dalam elevator tersebut. Untuk mempermudah kita mengetahui cara kerja elevator secara keseluruhan, disini penulis akan menggolongkan tata letak komponen-komponen elevator dalam dua bagian ruangan, yaitu ruang mesin ( Machine Room ) dan ruang luncur ( Hoistway ).
1. Ruang mesin ( Machine Room ) Ruang mesin adalah ruang terpenting, dimana ruang tersebut terjadinya semua proses pengoperasian elevator berlangsung secara keseluruhan. Didalam ruang mesin terdapat beberapa alat penggerak elevator, yaitu :
a. Motor penggerak
Motor penggerak elevator ini memiliki asupan daya tegangan bolak-balik (Ac) dari PLN yang sangat berperan dalam pelaksanaan kerja elevator, motor penggerak ini mempunyai kemampuan putar antara 50 putaran per menit sampai dengan 210 putaran per menit. Dengan kapasitas tegangan motor 7.5 KW dan menggunakan arus maksimal 25 Ampere. Motor penggerak ini dilengkapi dengan rem magnet ( magnetic brake ) yang berfungsi menahan motor ketika kereta elevator telah sampai pada lantai yang dituju, pergerakan cepat atau lambatnya elevator diatur oleh PLC (Programable Logic Control) .Motor penggerak dalam menarik dan menurunkan elevator menggunakan tali baja ( rope ) yang melingkar pada puli mesin ( sheave ), lebih jelas mengenai pembahasan motor listrik yang dipakai oleh elevator akan di jelaskan pada bab IV. Dibawah ini adalah gambar motor listrik yang digunakan pada elevator.
Gambar mesin elevator Sumber : elevation .wiki a.com
b.
Governor Governor adalah komponen penggerak utama dalam elevator, didalam governoor ini terdapat saklar yang berfungsi untuk menonaktifkan semua rangkaian sehingga otomatisasi elevator mati dan tidak berfungsi. Selain saklar juga terdapat pengait rem, pengait rem ini berfungsi untuk menghentikan kawat selling dan kawat selling ini menarik rem yang ada di kereta elevator.
Gambar Governor rope monitor Sumber : f il e-wordprr es.com
c. Panel
Panel ini adalah tempat control elevator secara otomatis, panel ini terdapat inverter motor dan program logic control yang berfungsi untuk mengatur geraknya elevator.
d. Ruang luncur
Ruang luncur ini adalah tempat dimana elevator beroperasi berbentuk lorong vertikal, disinilah elevator menjangkau tiap-tiap lantainya.didalam ruang luncur ini terdapat beberapa komponen utama yang tak kalah pentingnya dibandingkan dalam ruang mesin.
e. Kereta
Kereta elevator beroperasi pada ruang luncur dan menapak pada rail di kedua sisinya, pada sisi kanan dan kiri terdapat pemandu rail ( sliding guide ) yang berfungsi memandu atau menapaki rail.
Gambar Pemandu rel ( Slidding Guide ) Sumber : www.global sour ces.com
Selain pemandu rail ( sliding guide ) juga terdapat karet peredam ( silencer rubber ) yang berfungsi untuk mengurangi kejutan ketika elevator berhenti maupun mulai start, selain itu pula terdapat pendeteksi beban ( switch overload ) yang terdapat dibawah kereta elevator. Pada pintu kereta elevator juga terdapat sensor gerak ( safety ray ) dan sensor sentuh ( safety shoe ) yang terpasang pada pintu kereta dan berfungsi supaya untuk penumpang elevator tidak terjepit pintu elevator, didalam kereta elevator juga terdapat tombol-tombol pemesanan lantai ( floor button ) yang akan dituju oleh pengguna elevator. Kereta elevator memiliki pintu otomatis yang digerakkan oleh motor stepper yang bekerja berdasarkan sinyal digital yang asalnya dari sensor kedekatan ( proximity ) yang berfungsi menentukan level atau tidaknya lantai, setelah lantai dinyatakan level atau rata maka motor stepper akan membuka pintu secara otomatis.
Gambar Sensor Kedekatan ( Proximity ) Sumber : www.global sour ces.com
Selain yang disebutkan diatas, ada beberapa komponen pendukung kerja elevator antara lain seperti dibawah ini : 1. Saklar pintu ( door contact ) Saklar pintu ( door contact ) ini termasuk dalam komponen pengaman elevator. 2. Kunci pintu ( door lock ) Berfungsi untuk mengunci pintu agar pintu tidak dapat dibuka dari luar 3. Saklar batas atas ( final up ) dan bawah ( final down )
Saklar batas atas dan bawah berfungsi untuk mengamankan kereta elevator terhadap kemungkinan terjadinya kelebihan kecepatan. Penjelasan mengenai komponen pengaman elevator akan dibahas pada bahasan keamanan pada elevator.
f.
Saklar Pintu Saklar pintu atau sering disebut dengan door contact adalah salah satu komponen yang termasuk penting dalam pengamanan elevator, cara kerja dari saklar pintu ( door contact ) ini adalah saklardihubungkan kabel saklar pintu ( door contact ) tiap-tiap lantai secara seri. Apabila salah satu pintu dibuka secara sengaja maka elevator tidak akan bekerja, ini dikarenakan untuk keselamatan pengguna elevator atau bagian perawatan elevator.
Gambar Saklar pintu ( door contact ) Sumber : gzescalator .en.al ibaba.com
g. Bobot imbang ( counterweight )
Bobot imbang atau counterweight biasanya terpasang dibelakang atau disamping kereta elevator, bobot dari bobot imbang ini harus sesuai dengan ketentuan yang ada. Faktorfaktor yang menentukan berapa berat dari bobot imbang ini diantaranya harus memperhitungkan berat kereta, kapasitas penuh pada kereta dan faktor keseimbangan. Besar faktor keseimbangan biasanya sebagai berikut : Kapasitas Elevator
Faktor Keseimbangan
>> 1200 kg
40 % s/d 42,5 %
600 kg s/d 1150 kg
45 %
300 kg s/d 580 kg
50 % s/d 55 %
Tabel Besaran factor bobot imbang
Sebagai contoh, elevator dengan kapasitas Q = 1200 kg dengan berat kereta kosong 2400 kg dan faktor bobot imbang sebesar 42,5 % maka perlu diimbangi dengan bandul ( filler weight ) ? Penyelesaian : 2400 + 42,5 % x 1200 = 29310 Kg Mengenal Secara umum peralatan pengaman safety device pada lift 1) Cirduit braker,berfungsi : Memutuskan sumber (aliran) listrik dari panel induk (sub panel) ke panel control lift.Menjaga peralatan elektronik dari lift jika terjadi arus lebih (over current).
2) Governoor, berfungsi : Memutuskan power/aliran listrik ke control panel lift jika governor mendeteksi terjadinya over speed (kecepatan lebih) pada traffict lift (putaran roda pulley governoornya).Menjepit sling governor (catching).Secara mekanik bandul governor akan menjepit sling governor (rope governor) dan dengan terjepitnya sling ini,maka sling ini akan menarik safety wedge pada unit safety gear/safety wedge yang terletak di bawah car lift dan akan mencengkaram rail untuk melakukan pengereman secara paksa terhadap lift.
3) Final limit switch (upper/bagian atas),berfungsi : Merupakan double proteksi untuk menghentikan operasi lift jika limit switch (upper) gagal beroperasi. 4) Limit switch (upper/bagian atas),berfungsi : Berfungsi menjaga lift beroperasi melewati batas travel lantai tertingginya.
5) Emergency exit (manhole),berfungsi : Penumpang dapat di tolong/evakuasasi dari dalam sangkar melalui manhole ini pada saat emergency.Manhole ini hanya dapat di buka dari sisi luar bagian atas.jika pintu ini terbuka lift otomatis akan berhenti.
6) Emergency light (lampu emergency),berfungsi : Lampu emergency akan menyala secara otomatis jika terjadi pemdaman sumber listrik.Lampu ini dapat bertahan rata-rata sampai dengan 15 menit. 7) Safety gear/safety wedge,berfungsi : Melakukan pengereman (menjepit) terhadap rail jika governor mendeteksi terjadinya over speed. 8) limit switch (Lower/bagian bawah),berfungsi : Menjaga lift beroperasi melewati batas travel lantai terendahnya. 9) Final limit switch (lower/bagian bawah), berfungsi : Merupakan double proteksi untuk menghentikan opersi lift jika limit swich gagal beroperasi. 10) Lubang kunci pintu luar,berfungsi : Terletak di sisi sebelah atas dari pintu luar lift yang memungkinkan untuk di buka jika ingin melakukan pertolongan darurat pada penumpang jika terjadi emergency.
11) Door lock switch,berfungsi : Mencegah pintu terbuka pada saat lift sedang beroperasi (running).Pintu hanya dapat di buka setelah sangkar berhenti. 12) Interphone, berfungsi : Penumpang dapat berkomunikasi dengan petugas teknisi (building maintenance) di ruang mesin,ruang control atau ruang security jika terjadi pemdaman listrik atau hal emergency.
13) Safety shoe,berfungsi : Mendeteksi gangguan pada saat pintu akan menutup dan membuka kembali jika mendeteksi sesuatu.Photocell dapat di gunakan secara bersamaan safety shoe ini. 14) Weighing Device (pendeteksi beban),berfungsi : Memberikan / mengaktifkan buzzer alarm pada saat weighing device ini mendeteksi beban sangkar yang berlebih.jika weighing device ini aktif pintu lift akan tetap terbuka sampai dengan sangkar di kurang bebannya. 15) Apron, berfungsi : Mencegah penumpang terjatuh ke dalam hoistway (ruang luncur lift) pada saat penumpang mencoba keluar ketika lift berhenti tidak level. 16) Buffer, berfungsi : Jika sangkar atau counterweight (beban penyeimbang) bergerak kea rah paling bawah,buffer akan mengurangi terjadinya shock (guncangan).
CARA KERJA ELEVATOR Kontruksinya berupa sangkar atau kereta yang dinaikturunkan oleh mesin traksi, dengan mengunakan tali baja tarik, melalui ruang luncur (hoistway) didalam bangunan yang dibuat khusus untuk lift. Agar kereta lift tidak bergoyang digunakan rel pemandu setinggi ruang luncur (hoistway) yang diikat dengan tembok ruang luncur lift. Untuk mengimbangi
berat
kereta
dan
bebannya
digunakan
bandul
pengimabang
(counterweight), beratnya sama dengan berat kereta ditambah dengan setengah berat beban maksimum yang diizinkan. Hal ini untuk memperingan kerja mesin traksi, karena pada saat kereta dipenuhi dengan beban maksimum, mesin traksi hanya berupaya mengangkat atau menaikkan setengah dari beban maksimumnya. Sebaliknya pada saat kereta kosong, mesin traksi hanya perlu mengangkat atau menaikan setengah dari beban maksimum yang berlebih pada counterweight. Pada sistem geared atau gearless (yang masing-masing digunakan pada instalasi gedung dengan ketinggian menengah dan tinggi), kereta lift tergantung di ruang luncur oleh beberapa steel hoist ropes, biasanya dua puli katrol, dan sebuah bobot pengimbang
(counterweight). Bobot kereta dan counterweight menghasilkan traksi yang memadai antara puli katrol dan hoist ropes sehingga puli katrol dapat menggegam hoist ropes dan bergerak serta menahan kereta tanpa selip berlebihan.
Mesin Lift Gearless Mesin untuk menggerakkan elevator terletak di ruang mesin yang biasanya tepat di atas ruang luncur kereta. Untuk memasok listrik ke kereta dan menerima sinyal listrik dari kereta ini, dipergunakan sebuah kabel listrik multiwire untuk menghubungkan ruang mesin dengan kereta. Ujung kabel yang terikat pada kereta turut bergerak dengan kereta sehingga disebut sebagai kabel bergerak (traveling cable)Jalur Lift (Hoistway) dan ruang mesin di atasnya Mesin geared memiliki motor dengan kecepatan lebih tinggi dan drive sheave dihubungkan dengan poros motor melalui gigi-gigi di kotak gigi, yang dapat mengurangi kecepatan rotasi poros motor menjadi kecepatan drive-sheave rendah. Mesin gearless memiliki motor kecepatan rendah dan puli katrol penggerak dihubungkan langsung ke poros motor.Sistem pergerakan Lift dengan Gearless
IV.
PERANCANAAN PERHITUNGAN PADA ELEVATOR
Mekanisasi bangunan, terutama bangunan tinggi menjadi hal yang menonjol dengan timbulnya kebutuhan akan gedung-gedung tinggi di seluruh dunia. Bangunan-bangunan tinggi dalam arsitektur tidaklah menjadi hasil kar ya para arsitek dan insinyur struktur saja, tetapi menjadi panduan karya berbagai keahlian antara lain juga insinyur mesin, elektro dan fisika teknik, panduan antara karya seni dan teknologi. Dalam perancangan bangunan-bangunan tinggi terjadi pemikiran timbal balik antara pertimbangan-pertimbangan fungsi, struktur, dan estetika, persyaratan-persyaratan mekanikal maupun elektrikal. Salah satu masalah yang menjadi pemikiran pertana pada perencanaan bangunan bertingkat banyak ialah masalah transportasi vertical umumnya dan transportasi manusia khususnya.
Alat untuk transportasi vertical dalam bangungn bertungkat adalah lift atau elevator. Alat transportasi vertical dalam bangunan bertingkat tersebut akan memakan volume gedung yang akan menetukan efisiensi gedung. Pemilihan kapasitas-kapasitas lift akan menetukan jumlah lift yang mempengaruhi pula kualitas pelayanan gedung, terutama proyek-proyek komersil. Instalasi lift yang ideal ialah yang menghasilkan waktu menunggu disetiap lantai yang minimal, percepatan yang komfortavel, angkutan vertical yang cepat, pemuatan dan penurunan yang cepat di setiap lantai. kriteria kualitas pelayanan elevator adalah: 1
Waktu menunggu (interval, waiting time)
2
Daya angkut (handing capacity)
3
Waktu perjalanan bulak-balik lift (round trip time)
1. Waktu menunggu (interval, waiting time)
Kesabaran orang untuk menunggu lift tergantung kota dan Negara dimana gedung itu ada. Orang-orang di kota besat lazimnya kurang sabardibanding dengan orang-orang di kota kecil. Untuk proyek-proyek komersil perkantoran diperhitungkan waktu menunggu sekitar 30 detik. Waktu menunggu = waktu perjalanan bolak-balik dibagi jumlah lift.
Penting: Jika jumlah lift total dihitung atas dasar daya angkut pada beban puncak saat-saat sibuk, maka untuk proyek-proyek perkantoran yang beberapa lantainya disewa oleh satu penyewa, jumlah lift totalnya harus di tambah dengan 20-40 %, sebab sebagian lift di dalam zone yang disewa satu penyewa tersebut dipakai untuk lalu lintas antar lantai,
sehingga waktu menunggu di lantai dasar dapat memanjang menjadi 90 detik atau lebih.
Waktu menunggu juga sangat variable tergantung jenis gedung. Contoh-contoh sebagai berikut: a. Perkantoran
25-45 detik
b. Flat
50-120 detik
c. Hotel
40-70 detik
d. Asrama
60-80 detik
Waktu menunggu minimum adalah sama dengan waktu pengosongan lift ialah kapasitas lift x 1,5 detik per pengunjung.
2. Daya angkut lift (handing capacity)
Daya angkut lift tergantung dari kapasitas dan frekuensi pemuatanya.Standard daya angkut lift diukur untuk jangka waktu 5 menit jam-jam sibuk (rush-hour) Daya angkut 1 lift dalam 5 menit adalah : [M =
]=M=
Dimana M= kapasitas lift (orang) dan daya angkut 75 kg/orang. W= waktu menunggu (waiting time/interval) dalam detik = T/N
Jika 1 zone dilayani 1 lift, maka waktu menunggu= waktu perjalanan bolak-balik lift, jadi: M =
3. Waktu perjalanan bolak-balik lift (round trip time) Waktu ini hanya dapat dihitung secara pendekatan sebab perjalanan lift antar lantai pasti tidak akan mencapai kecepatan yang menjadi kemampuan lift itu sendiri dan pada perjalanan lift non stop, kecepatan kemampuanya baru tercapai setelah lift bergerak beberapa lantai dulu, misalnya lift dengan kemampuan bergerak 6m/detik baru dapat mencapai kecepatan tersebut setelah bergerak 10 lantai. Dalam praktek, perhitungan elevator dilakukan oleh supplier lift yang menghitung kebutuhan lift berdasarkan data-data dari pabrik pembuatnya. Secara pendekatan, yaitu perjalanan bolak balik lift terdiri dari:
a. Penumpang memasuki lift lantai dasar yang memerlukan waktu 1, 5 detik per orang dan untuk lift dengan kapasitas m orang perlu waktu ……… 1,5 detik b. Pintu lift menutup kembali…………………………………… 2 detik c. Pintu lift membuka di setiap lantai tingkat …………………... (n-1) 2detik d. Penumpang meninggalkan lift di setiap lantai dalam 1 zone sebanyak (n-1) lantai : (n-1) x m/n-1 x 1.5 detik………………………....1,5 detik e. Pintu lift menutup kembali di setiap lantai tingkat ……………(.n-2) 2 detik
Beban puncak diperhitungkan berdasarkan presentasi empiris terhadap jumlah penghuni gedung, yang diperhitungkan harus terangkat oleh lift-lift dalam 5 menit pertama jam-jam padat (rush-hour). Untuk Indonesia persentasi tersebut adalah: a. Perkantoran ………………… 4% x jumlah penghuni gedung b. Flat …………………………… 3% x jumlah penghuni gedung c. Hotel ………………………… 5% x jumlah penghuni gedung
Data-data untuk penaksiran jumlah penghuni gedung: a.
2 Perkantoran …………...........…….. 4 m / orang
b.
2 Flat ……………………………… 3 m / orang
c.
2 Hotel ……………………………....4 m / orang
d. 4. Efisiensi Bangunan (building efficiensi) Effisiiensi lantai adalah presentasi luas lantai yang dapat dihuni atau disewakan terhadap luas lantai kotor
Untuk proyek perkantoran adalah: 10 lantai ……………………………………………………
85%
20 lantai: 1-10 lantai ..........………………………………..
80%
11-20 lantai ........………………………………..
85%
30 lantai: 1-10 lantai ..........………………………………..
75%
11-20 lantai ..........………………………………..
75%
21-30 lantai ..........………………………………..
85%
40 lantai: 1-10 lantai ..........………………………………..
75%
11-20 lantai ..........………………………………..
80%
21-30 lantai ..........………………………………..
85%
31-40 lantai ..........………………………………..
90%
Data-data ini hanyalah untuk keperluan perhitungan lift saja
Effisiensi bangunan sangat tergantung luas lantai yang dipakai oleh inti gedung dimana tabung lift ada di dalamnya.besarnya rongga yang dipakai oleh tabung lift tergantung tinggi gedung. Secara empiris luas inti gedung adalah sekitar 5-10 x luas tabung lift. Proyek perkantoran memerlukan luas inti yang besar daripada proyek flat.
5.
Perhitungan jumlah lift jumlah lift dalam 1 zone
Jika beban lift dalam suatu gedung diperhitungkan sebesar P% x jumlah penghuni 2 gedung atas dasar a” m per orang luas lantai netto, maka beban puncak lift:
P = persentasi empiris beban puncak lift (%) A =luas lantai kotor per tingkat (%) N = jumlah lantai 2 K = luas inti gedung (m ) 2 a” = luas lantai netto per orang (m )
sedangkan : k = 5 x N x m x 0,3 = 1,5 mN maka
=
daya angkut 1 lift dalam 5 menit M=
=
Daya angkut lift dalam 5 menit MN =
Persamaan L=MN =
=
=
Dimana = N =jumlah lift dalam 1 zone a = luas lantai kotor pertingkat. P = persentasi jumlah penghuni gedung yang duperhitungkan sebagai beban puncak lift. T = waktu perjalanan bolak-balik lift. M = kapasitas lift a” = luas lantai netto per orang. N = jumlah lantai dalam satu zone.
6. Korelasi Jumlah Lantai dalam 1 zone Kapasitas lift dan jumlah lift Daya angkut lift dalam 5 menit:
M=
=
Beban puncak lift : L=P % =
Dimana n a’ adalah luas lantai netto dalam 1 zone. Persamaan : M = L, =
Maka : ] &[
[
]
]
7. System zone banyak (multi zone system)
Untuk meningkatkan efisiensi bangunan, orang berusaha memperkecil volume gedung yang dipergunakan untuk sirkulasi vertical, terutama dalam bangunan tinggi (lebih dari 20 lantai) Juga untuk memperpendek waktu perjalanan bolak-balik lift yang memperpendek waktu menunggu lift terutama di lantai dasar. Untuk tujuan orang melakukan zoning lift artinya pembagian kerja kelompok lift, misalnya 4 lift melayani lantai 1-15, 4 lift melayani lantai 16- 30, jadi tidak berhenti di lantai 1-15. Karena ada kelompok 4 lift yang tidak berhenti di lantai 1-15 maka dalam tabungtabungnya tidak diadakan lubang pintu ke luar; ini merupakan penghematan biaya sirkulasi vertical. Dalam hal zoning lift maka perhitung jumlah lift diadakan untuk setiap zone, yang mempunyai waktu perjalanan bolak-balik lift masing-masing. Contoh perhitungan Suatu gedung 30 lantai dengan dengan luas rata-rata a = 1200 m2, tinggi lantai sampai dengan lantai h = 3.60 meter dibagi dibagi dalam 2 zone; zone bawah 15 lantai, dan atas 15 lantai. Gedung tersebut direncanakan untuk dilayani oleh lift-lift berkecepatan rata-rata 4m/detik dan kapasitas m = 20 orang/lift.
Perhitungan zone – 2 Waktu perjalanan bolak-balik lift antara lantai (1-15 non-stop) dengan kec epatan rata-rata S2 = 5 m/detik
Untuk : h = 3,60 m N1 = 15 N2 = 15 S1 = 3 m/detik S2 = 5 m/detik M = 20 orqng/lift Maka : T2 = 160,32 detik Beban puncak lift untuk zone – 2:
Daya angkut lift dalam 5 menit untuk zone - 2
Persamaan L2 = M2
Maka: [ N2 =
]
Untuk: a = 1200 m2 n2 = 15 T2 = 160.32 detik P =4% 2 a” = 4 m /orang Maka:
N2 = 4lift @ 20 orang w2
= 40.08 detik > w min = 30 detik < w max = 45 detik Perhitungan Zone – 1
Beban puncak lift untuk zone – 1 L1 = N2 = 4 Daya angkut lift dalam zone – 1 sebanyak N1 buah selama 5 menit: M1 = Sedangkan T1 =
Persamaan: L1 = M1
:
[ N1 =
Untuk: a = 1200 m2
=
]
n1 = 15 m = 20 h = 3.60 m 2 s1 = 3 m/detik a” = 4 m /detik P = 4% T1 = 153.6 detik Maka: N1 = 4 lift @ 20 orang w1 = 38.4 detik > w min = 30 detik< w max = 45 detik Jadi: Zone – 1 dan Zone – 2 masing-masing dilayanii 4 lift @20 orang dengan kecepatan rata-rata 3 m/detik dan 5 m/detik
8. Sistem Zone Banyak Dengan “Skylobby” Untuk bangunan yang sangat tinggi dengan jumlah puluhan lantai mendekati 100 lantai atau lebih perlu diadakan penghematan volume inti dengan mengadakan zoning pelayanan elevator ditambah lobby-lobby antara (skylobby) yang dapat dicapai dari lantai dasar dengan lift-lift ekspres yang langsung menuju sk ylobby-skylobby tersebut. Skylobby berfungsi untuk: 1. Lantai perpindahan untuk menuju lift-lift lokal dalam zone di atasnya. 2. Tempat berkumpul sementara (mengungsi) pada waktu keadaan darurat (kebakaran, gempa bumi) sambil menunggu pertolongan. 3. Karena
lift-lift
lokal
yang
melayani
zone-zone,
maka
diperlukan
ruang
mesin lift langsung di atasnya
Kebutuhan ruang mesin lift disatukan pula dengan kebutuhan ruang mesin AC, ruang mesin-mesin pompa air, reservoir antara untuk persediaan air bersih dan lain-lain.
Ruang mesin tersebut berupa beton tulang yang padat dan kokoh yang berfungsi pula sebagai penghadang menjalarnya kebakaran ke atas. Sedangkan skylobby-skylobby tersebut terletak di atas ruang-ruang mesin yang kokoh tersebut. Adanya ruang-ruang mesin antara tersebut juga sangat menghemat energi listrik untuk pemompaan air bersih, penghawaan mekanis dan AC dan penghematan ronggarongga untuk tabung-tabung instalasi listrik, AC maupun pemipaan. Secara struktural, ruang mesin yang kokoh tersebut, pasti dapat menambah ketahanan gedung terhadap gaya-gaya horizontal akibat gempa ataupun angin.
9. Perhitungan Jumlah Lift 2 Suatu gedung dengan luas lantai rata-rata 2190 m dan jumlah lantai 63 dibagi dalam 5 zone dengan 5 skylobby.
1. Perhitungan lift lokal
Luas lantai rata-rata
a = 2190 m2
Jumlah lantai
n = 10 (tidak termasuk skylobby)
Waktu menunggu
w = 30 detik
Luas lantai netto
a’ = 1814
Luas lantai netto per orang
2 m
Persentasi penghuni untuk beban puncak lift
P = 4%
Tinggi lantai s/d lantai
Kapasitas lift
Kecepatan rata-rata lift
h = 3.60 m
m=
= 18 orang/lift
s = 2m/detik
Waktu perjalanan bolak-balik lift: T=
=
T = 126.4 detik Jumlah
lift lokal:
N =
w=
= 5 lift @ 18 orang
= 25.28 detik < w min = 1.5 m = 27 detik Dicoba
dengan lift lokal kapasitas 20 orang/lift maka T = 132.4 detik N = 4 lift @ 20 orang w = 33 detik >w min = 30 detik
Jadi setiap zone dilayani lift lokal sebanyak 4 b uah dengan kapasitas 20 orang/lift dan kecepatan rata-rata 2 m/detik.
2. Perhitungan lift ekspres
a. Untuk mencapai skylobby di atas zone – 1 n = 14 s = 2 m/detik h = 3.60 m w minimum = 24 detik w maksimum = 45 detik kapasitas lift = 20 orang/lift Waktu perjalanan bolak-balik lift:
-
Pintu lift membuka di lantai dasar
= 2 detik
-
Penumpang masuk lift @ 1.5 detik/orang = 20 x 1.5
= 30 detik
-
Pintu lift menutup kembali di lantai dasar
= 2 detik
-
Pintu lift membuka dan menutup di skylobby
= 4 detik
-
Penumpang keluar lift di skylobby @ 1.5 detik/orang
= 30 detik
-
Perjalanan bolak-balik lift
= 46.8 detik T
Beban puncak lift ekspres di atas zone – 1 = Beban puncak lift local Jumlah lift: N
=
Waktu menunggu w = 28.7 detik Jadi skylobby di atas zone – 1 dilayani 4 lift @ 20 orang
Untuk mencapai skylobby di atas zone – 2 n = 26 s = 3.5 m/detik h= 3.60 m m = 20 orang/lift w min =24.3detik w max = 45 detik
= 114.8 detik
waktu perjalanan bolak balik T :
-
Pintu lift membuka dan menutup di lantai dasar
= 4detik
-
Pintu lift membuka dan menutup di skylobby
= 4detik
-
Penumpang masuk di lantai dasar
= 20 x 1.5 detik
= 30detik
-
Penumpang keluar di skylobby
= 20 x 1.5 detik
= 30detik
-
Perjalanan bolak balik lift
=
()
=51.43detik
T = 119.43 detik N = menunggu w =
= 4 lift @ 20 orang Waktu =29.86 detik
Untuk mencapai skylobby diatas zone – 3 n = 38 s = 5 m/detik h = 2,60 m m = 20 orang/lift w min = 24 detik w max = 45 detik
Waktu perjalanan bolak balik lift :
-
Pintu lift membuka dan menutup di lantai dasar
= 4detik
-
Pintu lift membuka dan menutup di skylobby
= 4detik
-
Penumpang masuk di lantai dasar= 20 x 1.5detik
= 30detik
-
Penumpang keluar di skylobby = 20 x 1.5 detik
= 30detik
-
Perjalanan bolak balik lift
=
= 53.28detik
T = 121.28 detik
N = menunggu w =
= 4 lift @ 20 orang Waktu =30.32 detik
Untuk mencapai skylobby diatas zone – 4 n = 50 s = 7 m/detik h = 3,60 m m = 20 orang/lift w min = 24 detik w max = 45 detik m = 20 orang/lift Waktu perjalanan bolak balik lift :
-
Pintu lift membuka dan menutup di lantai dasar
= 4detik
-
Pintu lift membuka dan menutup di skylobby
= 4detik
-
Penumpang masuk di lantai dasar= 20 x 1.5 detik
= 30detik
-
Penumpang keluar di skylobby = 20 x 1.5 detik
= 30detik
-
Perjalanan bolak balik lift
detik T = 118.4 detik
=
=50.4
N = menunggu w =
= 4 lift @ 20 orang Waktu =29.60 detik
Untuk mencapai skylobby diatas zone – 5 n = 62 s = 8.5 m/detik h = 3,60 m m = 20 orang/lift w min = 24 detik w max = 45 detik
Waktu perjalanan bolak balik lift :
-
Pintu lift membuka dan menutup di lantai dasar
= 4detik
-
Pintu lift membuka dan menutup di skylobby
= 4detik
-
Penumpang masuk di lantai dasar = 20 x 1.5 detik
= 30detik
-
Penumpang keluar di skylobby = 20 x 1.5 detik
= 30detik
-
Perjalanan bolak balik lift
=
T = 119.67 detik
N = Waktu menunggu w =
= 4 lift @ 20 orang =29.92 detik
= 51.67detik
10. Daya Listrik Untuk Lift Daya listrik yang diperlukan untuk satu kelompok lift sangat tergantung k apasitas, kecepatan dan jumlah lift. Suatu lift dengan kapasitas m dan kecepatan s m/detik memerlukan daya : [E=
HP] = 0,75 ms kw.
Sedangkan factor kebutuhan daya untuk suatu kelompok lift adalah :
Jumlah 2
3
4
5
6
7
10
15
20
25
lift Factor 0.85
0.77
0.72
0.67
0.63
0.59
0.52
0.44
0.40
0.35
daya
Contoh :
Lift dengan kapasitas 3500 lb = 1587.6 kg dan kecepatan 3 m/detik memerlukan daya listrik
HP = 48 HP
Untuk 5 lift = 0.67 x 5 x 48 HP = 160 HP Catatan : 1 orang diperhitungkan 75 kg Penggunaan daya listrik oleh lift (10 jam/hari): Kwh = 0.20 x 160 HP x = 240 kwh
x 10 jam
11. Beban Panas Ruang Mesin Lift
Beban panas ruang mesin lift maksimum diperhitungkan 1/3 x jumlahHP dimana satu HP = 2500 Btu ( 1 Btu = 0.25 kalori ) Temperature ruang mesin lift harus dipertahankan antara 60-900 F. Suatu lift dengan kapasitas 2000 lb dan kecepatan 2.5 m/detik memerlukan daya listrik :
HP = 23 HP
( 1 pound = 0.4536 kg : 1 HP = 75 m/detik
: 1 HP = 0.746 KVA )
Beban panas = 1/3 x 23 x 2500 Btu = 19.167 Btu
12. Lift Barang
Setiap gedung bertingkat banyak baik dalam bentuk perkantoran, flat, atau penggunaan campuran dengan gedung komersiil pasti memerlukan sarana sirkulasi vertical untuk barang di samping untuk orang. Kriteria untuk lift barang yang penting ialah ukuran dan berat barang yang harus diangkut. Dalam gedung- gedung dengan penggunaan campuran (mixed use) seringkali lift barang juga harus dapat melayani angkutan orang terutama pada jam-jam sibuk. Perkiraan yang dapat digunakan dalam perencanca ialah untuk setiap 5 lift diperlukan 1 lift barang. Kapasitas lift barang berkisar antara 1-5 ton dengan ukuran dalam antara 1.60 x 2.10 m sampai 3.10 x 4.20 m dan kecepatan bergerak 1.5 – 2 m/detik maximum atau rata-rata 0.25 – 1 m/detik.
Diket : -
Jumlah lantai = 21 lantai (termasuk basement)
-
Tinggi tiap lantai = rata-rata 4,5 m
-
PHC standar = 5-13 %
-
Kecepatan kereta = 240 m/ menit
-
a = luas luas perlantai = 2886 m
-
c = 5x N x P x 0,3 = 1,5NP
-
N = jumlah kereta dalam bangunan = 7
-
n = jumlah lantai bangunan = 21
-
b = luas lantai bersih per-orang = 8
-
RT = (21 lantai x 4,5 m x 2) : 240 m/menit = 47,25
2
Ditanya : kapasitas orang per-lift ? Jawab : 1. Beban puncak lift L
= PHC (a-c)n
L
= 13% (2886 – 1,5.N.P)21
L
= 13% ( 2886- 1,5.7.P)21
L
= (13% x 2886 x 21) – (13% x1,5x 7P x21)
6L
= 1313 – 4,8P
2. Daya angkut satu kereta dalam 5 menit h N
= 5 x 60 detik x P x N
h N
= 44,4P
