SKRIPSI
EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana (S1) pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Bengkulu
Oleh :
NEDI GUNAWAN G1D006009
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BENGKULU 2011 i
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan hasil duplikasi dari skripsi dan/atau karya ilmiah lainnya yang pernah dipublikasikan dan/atau pernah dipergunakan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.
Bengkulu, 25 Juli 2011
NEDI GUNAWAN G1D006009
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN Motto : v Ayam bakukuak paja manyinsiang, tabuah babunyi azanpun riuah, jagolah lalok mari sumbayang, manyambah ALLAH diwaktu subuah. v Dimano bumi dipijak,disinan langik dijunjuang,dimano sumua dikali disinan aia disauak, dimano nagari diunyi disinan adat dipakai. v Gadang ombak caliak kapasianyo,gadang kayu caliak kapangkanyo = menilai seseorang jangan dari pakaiannya, tetapi nilailah dari pengetahuannya dan budi pekertinya. v Karantau madang di hulu, babuah babungo balun, marantau bujang dahulu, dirumah baguno balun = pergilah merantau kenegeri orang, cari ilmu pengetahuan, serta cari mata penghidupan, untuk kemudian dibawa dan dikembangkan dikampung halaman. v Nan kuriak iyolah kundi, nan merah iyolah sago, nan baiak iyo budi, nan indah iyo lah baso = yang paling berharga dalam kehidupan bergaul adalah budi pekerti yang baik, serta sopan santun. Persembahan : Doa, tetesan jerih payah keringat dan genangan air mata mewarnai hari-hari perjalanan anak seorang manusia yang berusaha untuk dapat merubah hidup. Semangat dan petuah yang tak kunjung henti mencoba menenangkan hati anak mereka, yang tak ingin putus asa menghadapi cobaan perjalanan yang ditempuh. Ya ALLAH SWT mungkin ini jalan hidukku kau beri cobaan yang takkan mungkin terlupakan oleh ku. Diriku berserah semua atas kehendak-Mu. Diriku ingin berguna dalam hidup. Seiring ayunan langkah kakiku nanti dimasa depan Ku percaya tidak akan pernah berubah nasib seseorang Jika seseorang tersebut tidak mau berusaha untuk merubahnya Dengan membaca bismillaahirrohmaniirrohiim Akan ku songsong masa depan yang cerah
iv
Tunjukkan aku selalu kejalan lurus-Mu Amin …. Terkhusus ku persembahkan skripsi ku untuk : Ayahanda (Nasrul M Nur) dan Ibunda tercinta (Jusmalini) dapat kurasakan sebuah asa dalam raut wajah kalian tak terbalaskan budi kalian oleh ku. Terucap pula terima kasih kepada kakak ku Yulinasti,S.Pd. dan Adik ku tersayang Rahmi Oktanina kalian adalah jiwa ku … Tak lupa pula sohib-sohib terbaikku di Camp Al-Fikri atas perhatian dan ketulusan hati kalian semua serta terucap harapan di hati kepada sesorang yang namamu masih membeku didasar hati ku …
v
UCAPAN TERIMAKASIH Assalamu’alaikum Wr. Wb. Terimakasih ku kepada : v
Yang kuhormati, kucintai dan kusayangi Ayah dan ibu tercinta (Nasrul M Nur dan Jusmalini) yang telah mencurahkan kasih saying, materi dan doa yang tak pernah berhenti untuk keberhasilanku.
v
Kakak dan adikku (Yulinasti, S.Pd dan Rahmi Oktanina serta semua keluarga yang selalu member motivasi dan doa dalam setiap langkahku.
v
Ibu Ikan Novia Anggraini, S.T., M.Eng. selaku pembimbing yang selalu memberikan masukan dalam penulisan skripsi sehingga skripsi ini menjadi karya yang berharga.
v
Ibu Yuli Rodiah, S.T., M.T., selaku pembimbing pendamping yang memberikan banyak tambahan pengetahuan dan pola pikr mengenai sebuah arti skripsi.
v
Bapak Reza Saktia Rinaldi, S.T., M.Eng., selaku ketua penguji yang telah memberikan kesempatan untuk menjadi yang lebih baik dalam karya skripsi ini.
v
Bapak
Irnanda
Priyadi,S.T.,
M.T., selaku penguji yang memberikan masukan-masukan untuk penyempurnaan skripsi ini. v
Bapak Ibu dosen di Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu, yang telah memberikan banyak ilmu dan pengetahuan selama di masa perkuliahan sehingga menjadi seorang mahasiswa yang berguna bagi agama dan bangsa.
vi
v
Bapak ibu di Dinas Perhubungan Udara Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu, yang telah meluangkan waktu sejenak dalam kesibukan bekerja untuk dapat membantu.
v
Teman/saudara/seperjuangan anak-anak Elektro 2006 yang ku banggakan “Be a better guys”. Thank u so much. Akhir kata semoga amal dan kebaikan semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi dan melewati perjalanan ini mendapatkan pahala yang selayaknya dari Allah SWT.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
vii
ABSTRAK Bandara Fatmawati Soekarno sebagai sebuah lokasi pelayanan umum, yang mempunyai nilai bisnis dan nilai industri strategis sebagai penunjang transportasi udara, memiliki gedung sistem navigasi dari radio kontrol pesawat penerbangan, serta lokasi bangunan yang letaknya menonjol dan terpisah jauh dari bangunan-bangunan di sekitarnya, menjadi sangat penting untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik. Pada skripsi ini penulis menggunakan metode konvensional dan (elektrogeometri) non konvensional sebagai proses evaluasi sistem proteksi penangkal petir eksternal yang telah ada. Hasil untuk metode konvensional, gedung terminal utama membutuhkan 17 batang penangkal petir, panjang 1 m dengan sudut perlindungan 550 dan menggunakan sistem sangkar faraday sehingga luas daerah perlindungan mencapai 7.499,71 m2. Pada gedung ATC dibutuhkan penambahan 1 batang penangkal petir, panjang 1,5 m dengan sudut perlindungan 550 dan luas daerah perlindungan mencapai 4.516,22 m2. Penggunaan metode elektrogeometri pada gedung terminal utama dibutuhkan penangkal petir sebanyak 6 batang, panjang maksimal 4 m dan sudut perlindungan >550 dengan sudut perlindungan mencapai 26.735,52 m2. Pada gedung ATC diperoleh hasil dengan rancangan ulang yang hanya membutuhkan 1 batang penangkal petir, panjang 3,5 m dan sudut perlindungan 53,130 dengan luas daerah perlindungan 16.025,53 m2. Perbandingan dari ke dua metode yang digunakan yakni jumlah finial maupun panjang finial yang digunakan dan posisi pamasangan finial yang berbeda serta sudut perlindungan yang dibentuk memberikan luas daerah perlindungan yang berbeda-beda. Kata kunci : Finial, Elektrogeometri, dan Petir.
viii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb Alhamdulillah, segala puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT tuhan alam semesta, serta salawat beriring salam bagi Nabi Muhammad SAW, Nabi pembawa rahmat bagi umatnya. Tak lupa pula terima kasih banyak saya haturkan kepada kedua orang tua saya yang tercinta, yang telah memberikan kasih dan sayangnya serta dukungan materi maupun immateri sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi yang bejudul “EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Bengkulu. Dalam penulisan skripsi ini penulis menyadari tidak lepas dari ketidak sempurnaan sehingga masih ada kesalahan yang belum bisa diperbaiki. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritikan dan saran yang sifatnya membangun sehingga menjadi bacaan yang sempurna dan dapat berguna bagi siapapun yang membaca. Namun dengan bimbingan dan arahan yang selalu diberikan ibu/bapak dosen secara langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Bapak Prof. Ir. Zainal Muktamar , Ph.D, selaku Rektor Universitas Bengkulu. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Muhamad Syaiful, MS, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bengkulu. 3. Ibu Anizar Indriani, S.T., M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu. 4. Ibu Ika Novia Anggraini, S.T., M.Eng, selaku pembimbing utama yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan, motovasi serta koreksinya dalam penulisan skripsi ini. ix
5. Segenap dosen Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu yang telah memberikan bekal ilmu, bimbingan dan pengarahan serta staf karyawan di lingkungan Program Studi, Fakultas maupun Universitas Bengkulu yang telah banyak membantu penulis dalam urusan administrasi. 6. Seluruh pimpinan maupun karyawan Dinas Perhubungan Udara, Bandara Fatmawati Soekarno
Bengkulu
yang telah
membantu dalam proses
pengambilan data. 7. Rekan seperjuangan jurusan Teknik Sipil angkatan 2006, Lindung Zalbuin Mase, S.T., yang telah banyak membantu dalam proses pengambilan data. 8. Rekan-rekan seperjuangan, satu atap berteduh, satu hati dan satu emosi, jurusan Teknik Elektro angkatan 2006 yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 9. Almamaterku (Universitas Bengkulu) Akhir kata penulis mengharapkan skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan semoga Allah SWT selalu melimpahkan rezeki dan ilmu pengetahuan kepada kita semua, amin ya rabbal alamin.
Wassalamu’alaikum, Wr. Wb Bengkulu 25 Juli 2011
Penulis
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
i
HALAMAN PENGESAHAN
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
vi
ABSTRAK
vii
KATA PENGANTAR
viii
DAFTAR ISI
x
DAFTAR GAMBAR
xi
DAFTAR TABEL
xv
DAFTAR LAMPIRAN
xvi
BAB 1
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah ...................................................................... 2 1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah ........................................................................... 3
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Impuls Petir
............................................................................ 5
2.1.1 Proses Terjadinya Sambaran Petir ....................................... 5 2.1.2 Resiko Kerusakan Akibat Sambaran Petir ........................... 8 2.1.3 Frekuensi Sambaran Petir ................................................... 9 2.1.4 Penangkal Petir Eksternal ................................................. 10 2.1.5 Finial (Air Termination) .................................................... 11 2.2 Sistem Perlindungan Bangunan .................................................. 12 2.2.1 Sistem Proteksi Petir pada Bangunan ................................ 12 2.3 Metode Ruang Proteksi Penangkal Petir ..................................... 15
xi
2.3.1 Metode Ruang Proteksi Konvensional ............................... 15 2.3.2 Metode Ruang Proteksi Non Konvensional ....................... 17 BAB 3
METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 22 3.2 Metode Pengumpulan Data ........................................................ 22 3.3 Data-data Pendukung ................................................................. 22 3.3.1 Denah Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu ......................................................... 22 3.3.2 Denah Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu .......................................................................... 24 3.3.3 Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ........... 26 3.3.4 Data Hari Guruh Tahun 2010 Provinsi Bengkulu .............. 28 3.3.5 Data Parameter Petir ......................................................... 29 3.4 Tahapan Penelitian ..................................................................... 30 3.5 Analisa Data
BAB 4
.......................................................................... 32
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu .......................................... 33 4.1.1. Berdasarkan Peraturan Umum Istalasi Penangkal Petir (PUIPP) ................................................... 33 4.1.2. Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ................................................... 34 4.1.3 Standar IEC 1024-1-1 ...................................................... 35 4.2 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu ...................................... 41 4.2.1 Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) ................................................... 41 4.2.2 Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ................................................... 42 4.2.3 Standar IEC 1024-1-1 ....................................................... 44 4.3 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung ATC
xii
Bandara Fatmawati Bengkulu .................................................... 45 4.3.1 Berdasarkan Peraturan Umum Istalasi Penangkal Petir (PUIPP) ................................................... 45 4.3.2 Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ................................................... 46 4.3.3 Standar IEC 1024-1-1 ....................................................... 47 4.4 Evaluasi Sistem Proteksi Petir Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Metode Elektrogeometri ................................. 53 4.4.1 Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu ................. 53 4.4.1.1 Jarak Sambaran Petir ........................................... 53 4.4.1.2 Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan Penangkal Petir ................................................... 53 4.4.2 Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ................................... 58 4.4.2.1 Jarak Sambaran Petir ........................................... 58 4.4.2.2 Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan Penangkal Petir ................................................... 58
BAB 5
PENUTUP 5.1 Kesimpulan
............................................................................. 63
5.2 . Saran
............................................................................. 63
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 64 LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 : Tahapan Proses Sambaran Petir ................................................... 7 Gambar 2.2 : Nilai Kritis Efisiensi Sistem Proteksi Petir ................................. 14 Gambar 2.3 : Ruang Proteksi Konvensional ..................................................... 15 Gambar 2.4 : Sambaran Petir Disuatu Titik Tertentu ....................................... 16 Gambar 2.5 : Prinsip Penangkal Petir Sistem Sangkar Faraday ........................ 17 Gambar 2.6 : Konsep Ruang Proteksi Menurut Model Elektrogeometri ........... 18 Gambar 2.7 : Garis Sambar Suatu Lidah Petir untuk Arus Petir tertentu ........... 19 Gambar 2.8 : Perlindungan Bangunan dengan Metode Elektrogeometri ........... 21 Gambar 3.1 : Denah Gedung Teminal Utama (tampak depan) ......................... 23 Gambar 3.2 : Denah Gedung Terminal Utama (tampak samping) .................... 23 Gambar 3.3 : Denah Gedung Terminal Utama (tampak atas) ............................ 24 Gamabr 3.4 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak depan) .......................... 24 Gambar 3.5 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak samping) ...................... 25 Gambar 3.6 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak atas) ............................. 25 Gambar 3.7 : Denah Gedung ATC (tampak depan) ......................................... 26 Gambar 3.8 : Denah Gedung ATC (tampak samping) ...................................... 27 Gambar 3.9 : Denah Gedung ATC (tampak atas) ............................................. 27 Gambar 3.10 : Diagram Alir Penelitian .............................................................. 31 Gambar 4.1 : Radius Proteksi Pada Gedung Terminal Utama .......................... 36 Gambar 4.2 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan) Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu ............... 37 Gambar 4.3 : Daerah perlindungan penangkal Petir pada Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) ...................................................................... 38 Gambar 4.4 : Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak depan) dengan metode Konvensional ........................... 39 Gambar 4.5 : Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak samping) dengan Metode Konvensional ........................ 39 Gambar 4.6 : Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi Gedung xiv
Terminal Utama dari hasil Evaluasi penangkal Petir Sebelumnya ................................................................................ 40 Gambar 4.7 : Radius Proteksi Pada Gedung ATC ............................................ 48 Gambar 4.8 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu .............................. 49 Gambar 4.9 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak samping) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu .............................. 50 Gambar 4.10: Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak depan) dengan Metode Konvensional ........................... 50 Gambar 4.11: Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak samping) dengan Metode Konvensional ........................ 51 Gambar 4.12 : Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi Gedung ATC dari hasil Evaluasi penangkal Petir Sebelumnya ................ 52 Gambar 4.13 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan) ........................................................................... 55 Gambar 4.14 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) ....................................................................... 56 Gambar 4.15 : Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas) ............................................. 57 Gambar 4.16 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan) .................. 59 Gambar 4.17 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) .............. 60 Gambar 4.18: Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas) ............................................ 61
xv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 : Harga-harga Karakteristik Petir Dan Akibat Yang Ditimbulkan ......... 8 Tabel 2.2 : Bahan dan Ukuran Terkecil Finial (Air Terminal) Tegak ................. 11 Tabel 2.3 : Efisiensi Sistem Proteksi Petir ......................................................... 14 Tabel 2.4 : Penempatan Finial Sesuai dengan Tingkat Proteksi ......................... 14 Tabel 3.1 : Data Hari Guruh Tahun 2010 .......................................................... 28 Tabel 3.2 : Data Parameter Petir di Indonesia .................................................... 29 Tabel 4.1 : Hasil Perhitungan dan Penentuan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu ................... 40 Tabel 4.2 : Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional ..................................................................... 41 Tabel 4.3 : Hasil Penentuan dan Penambahan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ................................... 51 Tabel 4.4: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional ...................................................................... 52 Tabel 4.5: Rincian Hasil Perhitungan Radius Perlindungan, Tinggi Finial dan Sudut Proteksi Gedung Terminal Utama Menggunakan Metode Elektrogeometri ........................................... 54 Tabel 4.6: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Elektrogeometri .......................................... 57 Tabel 4.7: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Elektrogeometri .......................................... 61
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tabel Indeks Menurut Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP). Lampiran 2. Tabel Indeks Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA). Lampiran 3. Tabel Data Parameter Petir di Indonesia Wilayah Regional Barat Terbit 2010. Lampiran 4. Data Gangguan Sambaran Petir di Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu. Lampiran 5. Perbesaran Gambar-gambar Pada Skripsi.
xvii
xviii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Keterbatasan data besarnya hari petir untuk setiap lokasi di Indonesia, pada saat ini diasumsikan bahwa lokasi-lokasi yang tinggi di atas gunung atau menara yang menonjol di tengah-tengah area yang bebas (sawah, ladang, dll.) mempunyai kemungkinan sambaran lebih tinggi dari pada tempat-tempat di tengah-tengah kota yang dikelilingi bangunan-bangunan tinggi lainnya. Tempattempat dengan tingkat sambaran tinggi (frekwensi maupun intensitasnya) mendapat prioritas pertama untuk penanggulangannya, sedangkan tempat-tempat yang relatif kurang bahaya petirnya mendapat prioritas ke dua dengan pemasangan protektor yang lebih sederhana. Lokasi yang mempunyai nilai bisnis tinggi (industri kimia, pemancar TV, Telkom, gedung perkantoran dengan sistem perkantoran dan industri strategis seperti : hankam, pelabuhan udara, dll.), memerlukan proteksi yang dilakukan seoptimal mungkin, sedangkan lokasi dengan nilai bisnis rendah mungkin makin sederhana sistem protektor yang akan dipasang. Keadaan Indonesia yang terletak di daerah katulistiwa yang beriklim tropis sehingga memiliki hari guruh atau Iso Keraunic Level (IKL) yang sangat tinggi, sehingga Indonesia yang merupakan negara khatulistiwa memiliki karakteristik petir yang berbeda dengan karakteristik petir di luar negeri, maka karakteristik petir Indonesia dijadikan standar oleh badan Standarisasi dunia pada umumnya (Hutagaol, 2009). Bengkulu yang juga memiliki hari guruh yang tinggi yakni 133 hari per tahun (BMG, 2008) sehingga bangunan-bangunan di Bengkulu memiliki resiko mengalami kerusakan akibat terkena sambaran petir. Kerusakan-kerusakan pada bangunan yang tersambar dapat berupa kerusakan thermis misalnya bagian yang tersambar terbakar dan dapat berupa kerusakan mekanis misalnya bagian atap bangunan retak atau tembok bangunan retak. Sambaran petir juga berbahaya pada manusia yang berada dalam bangunan gedung tersebut karena dapat mengakibatkan organ-organ tubuh yang dilalui arus
1
petir akan mengalami kejutan (shock) yang dapat mempengaruhi kerja jantung dan dapat mengakibatkan terhentinya kerja jantung (Anonim 1, 1983) Bahaya akibat sambaran petir pada gedung Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu perlu mendapat perhatian khusus, dikarenakan bangunan tersebut mempunyai nilai bisnis dan nilai industri strategis sebagai penunjang transportasi udara maupun sistem navigasi dari radio kontrol pesawat penerbangan, serta lokasi bangunan yang letaknya menonjol dan terpisah jauh dari bangunanbangunan di sekitarnya sehingga bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu menjadi objek penelitian. Pentingya gedung bandara Fatmawati dari bahaya sambaran petir maka pada gedung tersebut perlu adanya sistem proteksi petir yang lebih baik, dimana sebelumnya telah ada sistem proteksi petir, sehingga nantinya akan ada evaluasi dari sistem proteksi yang telah ada. Kelebihan dari metode non konvensional baik elektrogeometri yang akan digunakan pada penelitian ini,
merupakan pengembangan dari metode
konvensional sebelumnya. Metode elektrogeometri hampir sama dengan metode sudut proteksi yang berbentuk ruang kerucut juga, hanya saja bidang miring dari kerucut tersebut melengkung dengan jari-jari tertentu. Besarnya jari-jari sama dengan besarnya jarak sambar dari lidah petir (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006).
1.2 Perumusan Permasalahan 1. Bagaimana hubungan jarak sambaran petir, tinggi finial, yang digunakan gedung bandara Fatmawati Bengkulu ? 2. Bagaimana cara merencanakan sistem proteksi penangkal petir eksternal yang mampu memberikan perlindungan efektif ?
1.3 Tujuan Penelitian Penelitian yang dilakukan oleh penulis memiliki tujuan yakni sebagai berikut : 1. Mendapatkan besaran sambaran petir, tinggi finial dari gedung bandara Fatmawati Bengkulu.
2
2. Mengevaluasi sistem proteksi penangkal petir eksternal, yang sebelumnya belum mampu memberikan perlindungan efektif pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu, dengan menggunakan metode konvensional. 3. Membandingkan hasil evaluasi metode konvensional dengan metode elektrogeometri (non konvensional).
1.4 Batasan Masalah Pada penyusunan skripsi ini penulis membatasi permasalahan pada hal-hal berikut : 1. Analisa sistem proteksi eksternal untuk melindungi gedung dari sambaran petir. 2. Perencanaan ulang (evaluasi) sistem penangkal petir eksternal pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu menggunakan metode konvensional dan metode elektrogeometri. 3. Standar yang digunakan pada perencanaan sistem proteksi penangkal petir eksternal pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu adalah Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780, Internasional Elechtronical Commission (IEC) 1024-1-1 dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-7014.1-2004.
3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Sistem proteksi petir terdiri dari proteksi eksternal, sistem pembumian dan proteksi internal. Proteksi eksternal merupakan instalasi dan alat-alat di luar suatu struktur untuk menangkap dan mengantarkan arus petir ke sistem pembumian. Proteksi eksternal berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik dan arus petir di tempat tinggi. Bagian dari proteksi eksternal yakni terminasi udara yang dikhususkan untuk menangkap sambaran petir, berupa elektroda logam yang dipasang tegak maupun mendatar (Hosea dkk, 2004). Sriyadi (2003), melakukan penelitian tentang resiko kerusakan pada gedung akibat sambaran petir berdasarkan standar Internasional electrotechnical Commision (IEC) 1992. Nilai kerusakaan ini berhubungan dengan frekuensi sambaran petir per tahun baik sambaran langsung dan tidak langsung. Hasil nilai resiko kerusakan ini mengetahui kebutuhan gedung akan pemasangan instalasi penangkal petir. Hosea, dkk (2004), melakukan penelitian sistem proteksi eksternal gedung W Universitas Kristen Petra dengan menerapkan metode jala, sudut proteksi dan bola bergulir (non konvensional). Cara penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan proteksi petir menggunakan standar Peraturan Umum Instalasi Penagkal Petir (PUIPP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Electrochnical Commicion (IEC) 1024-1-1. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa gedung W Universitas Kristen Petra membutuhkan tambahan sistem proteksi petir berdasarkan analisis dengan metode bola bergulir. Syakur dan Yuningtyastuti (2006), melakukan penelitian tentang sistem proteksi penangkal petir pada Gedung Widya Puraya Kampus Universitas Diponegoro Tembalang. Metode yang digunakan adalah metode elektrogeometri untuk menghitung dan menentukan jarak ruang proteksi dari penangkal petir yang digunakan serta untuk mengetahui tingkat proteksi. Pada hasil penelitian diperoleh
4
sistem penangkal petir yang telah terpasang belum mampu melindungi secara keseluruhan gedung tersebut. Mery (2009), melakukan penelitian tentang perencanaan sistem proteksi penangkal petir pada gedung Laboratorium Teknik Elektro Universitas Bengkulu. Metode yang digunakan yakni metode elektrogeometri untuk menentukan panjang dan jumlah titik pemasangan finial pada gedung yang akan digunakan. Adapun hasil yang didapat yakni perlu adanya pemasangan lima batang finial tegak pada atap gedung dengan panjang finial tegak 1,7 meter. Pada penelitian ini akan merancang dan mengevaluasi sistem elektroda batang penangkal petir dengan objek penelitian bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu. Bandara perlu memiliki perhatian khusus untuk sistem proteksi penangkal petir dikarenakan bandara merupakan terminal transportasi udara yang berhubungan dengan cuaca. Metode yang digunakan yakni metode non konvensional dan elektrogeometri sebagai pembanding. Standar yang digunakan dalam perencanaan dan pengevaluasian
ini adalah standar Peraturan Umum
Instalasi Penangkal Petir (PUIIP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Electrochical Commision (IEC) 1024-1-1.
2.1 Impuls Petir 2.1.1. Proses Terjadinya Sambaran petir. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan atau pengumpulan muatan di awan begitu banyak dan tak pasti. Tekanan atmosfer akan menurun dengan makin bertambahnya ketinggian suatu tempat dari permukaan horizontal. Pergerakan udara (sering disebut angin) ini akan membawa udara lembab ke atas, kemudian udara lembab ini akan mengalami kondensasi menjadi uap air, lalu berkumpul menjadi titik-titik air yang pada akhirnya membentuk awan. Angin kencang yang meniup awan akan membuat awan mengalami pergeseran secara horizontal maupun vertikal, ditambah dengan benturan antara titik –titik air yang dalam awan tersebut dengan partikel-partikel udara yang dapat memungkinkan terjadinya pemisahan muatan listrik di dalam awan tersebut. Butiran air yang bermuatan positif, biasanya berada dibagian atas dan yang bermuatan negatif dibagian bawah. Dengan adanya awan yang bermuatan induksi
5
pada permukaan bumi sehingga menimbulkan medan listrik antar bumi dengan awan. Mengingat dimensi bumi dianggap rata terhadap awan sehingga bumi dan awan dianggap sebagai dua plat sejajar membentuk kapasitor. Jika medan listrik yang terjadi melebihi medan tembus udara, maka akan terjadi pelepasan muatan. Terjadinya pelepasan udara inilah yang disebut sebagai petir. Setelah adanya peluahan di udara sekitar awan bemuatan yang medan listriknya cukup tinggi, terbentuk peluahan awal yang biasa disebut pilot leader. Pilot leader ini menentukan arah perambatan muatan dari awan ke udara, diikutu dengan titik-titik cahaya. Setiap sambaran petir bermula dari suatu lidah petir (leader) yang bergerak turun dari awan bermuatan dan disebut downleader (lihat pada Gambar 2.1.a). Downward leader ini bergerak menuju bumi dalam bentuk langkah-langkah yang disebut step leader. Pergerakan step leader ini arahnya selalu berubah-ubah sehingga secara keseluruhan arah jalannya tidak beraturan dan patah-patah. Panjang setiap 50 m (dalam rentang 3-200m), dengan interval waktu antara setiap step ± 50 µs (30-125 µs). dari waktu ke waktu, dalam perambatannya ini step leader mengalami percabangan sehingga terbentuk lidah petir yang bercabangcabang.
(a)
(b)
6
(c)
(d)
Gambar 2.1 Tahapan Proses Sambaran Petir
Ketika leader bergerak mendekati bumi, maka ada beda potensial yang makin tinggi antara ujung step leader dengan bumi sehingga terbentuk peluahan mula yang disebut upward streamer pada permukaan bumi atau objek akan bergerak ke atas menuju ujung step leader. Apabila upward leader telah masuk ke dalam zona jarak sambaran atau striking distance, terbentuk petir penghubung (connecting leader) yang menghubungkan ujung step leader dengan objek yang disambar (gambar 2.1.b). Setelah itu akan timbul sambaran balik (return stroke) yang bercahaya sangat terang bergerak dari bumi atau objek menuju awan dan melepas muatan di awan (2.1.c) Jalan yang ditempuh oleh return stroke sama dengan jalan turunnya step leader, hanya arahnya yang berbeda. Kemudian terjadi sambaran susulan (subsequent stroke) dari awan menuju bumi atau objek tersebut. Sambaran susulan ini tidak memiliki percabangan dan biasa disebut lidah panah atau dart leader (2.1.d). Pergerakan dari leader ini sekitar 10 kali lebih cepat dari leader yang pertama (sambaran pertama atau first stroke). Pada umumya, hampir separuh (±55%) dari peristiwa kilat petir (lightning flash) merupakan sambaran ganda seperti tersebut di atas, dengan jumlah sambaran sekitar 3 atau 4 sambaran tiap kilat (bisa juga lebih), diantaranya 90% tidak lebih dari 8 sambaran, interval waktu setiap sambaran kurang lebih 50 ms (Hutagaol, 2009).
7
2.1.2. Resiko Kerusakan Akibat Sambaran Petir Petir yang menyambar bangunan di bumi merupakan bunga api listrik yang mengosongkan muatan awan yang singkat dalam orde mikro detik dengan arus puncak yang tinggi (Anonim 2, 2004). Selain itu sambaran petir dapat mengakibatkan beberapa hal (Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan) yakni : a. Beban termal (terjadi panas pada bagian-bagian yang dialiri oleh arus petir). b. Beban mekanis karena timbulnya gaya elektrodinamis sebagai akibat tingginya puncak arus. c. Beban korosi, karena proses elektrokimia dalam rangka proses pengosongan muatan awan. d. Beban getaran mekanis karena guntur. e. Beban tegangan lebih karena adanya induksi dan pergeseran-pergeseran potensial di dalam bangunan. Sehubungan dengan akibat-akibat diatas perlu diketahui harga-harga karakteristik petir dan akibat yang ditimbulkan. Tabel 2.1 Harga-harga Karakteristik Petir dan akibat Yang Ditimbulkan
Harga Karakteristik 1.
Puncak arus petir Î
Akibat Tegangan lebih terjadi pada tempat sambaran Vs = Î RA RA : tahanan pentanahan
2.
Muatan listrik
Pindah energi pada tempat sambaran,
Q = fi .dt
yang dapat berakibat peleburan pada ujung objek sambaran.
3.
Kuadrat arus impuls fi2 . dt
4.
Pemanasan W = R f i2.dt dan gaya elektrodinamis pada penghantar
Kecuraman
Tegangan induksi elektromagnetis pada
maksimum arus
benda
impuls petir di/dt
penangkal petir.
logam
di
dekat
instalasi
8
maks Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, (PUIPP)
2.1.3. Frekuensi Sambaran Petir a. Sambaran Langsung Menurut Syakur dan Yuningtyastuti (2006), jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung per tahun (Nd) dapat dihitung dengan perkalian kerapatan kilat ke bumi per tahun (Ng) dan luas daerah perlindungan efektif pada gedung (Ae) : Nd = Ng . Ae
(2.1)
Kerapatan sambaran petir ke tanah dipengaruhi oleh hari guruh rata-rata pertahun di daerah tersebut. Hal ini ditunjukkan oleh hubungan seperti berikut : Ng = 4.10-2 . T1.26
(2.2)
Sedangkan besar Ae dapat dihitung sebagai berikut (Hosea dkk, 2006) : Ae = ((2(p+l) . 3h) + (3,14. 9h2))
(2.3)
Sehingga dari substitusi persamaan (2.2) dan (2.3) ke persamaan (2.1) maka nilai Nd dapat dicari dengan persamaan berikut : Nd = 4.10-2 . T1.26 ((2(p+l). 3h)+( 3,14. 9h2))
(2.4)
dengan : p
= panjang gedung (m)
l
= lebar gedung (m)
h
= tinggi atap gedung (m)
T
= hari guruh per tahun
Nd = Jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun (sambaran/tahun) Ng = Kerapatan sambaran petir ke tanah (sambaran/Km2/tahun) Ae = Luas daerah yang masih memiliki angka sambaran petir Nd (Km2)
b. Sambaran Tidak Langsung Menurut
(Syakur
dan
Yuningtyastuti,
2006),
rata-rata
frekuensi
tahunan/(Na) dari kilat yang mengenai tanah dekat gedung dapat dihitung dengan
9
perkalian kerapatan-kerapatan kilat ke tanah pertahun Ng dengan cakupan daerah disekitar gedung yang disambat Ag. Na = Ng . Ag
(2.5)
Daerah sekitar sambaran petir (Ag) adalah daerah di sekitar gedung di mana suatu sambaran ke tanah menyebabkan suatu tambahan lokasi potensial tanah yang mempengaruhi gedung.
2.1.4. Penangkal Petir Eksternal Pengaman suatu bangunan atau objek terhadap suatu sambaran petir pada hakekatnya adalah penyedia suatu sistem yang direncanakan dan dilaksanakan dengan baik sehingga jika terjadi sambaran petir maka sarana inilah yang akan menyalurkan arus petir ke dalam tanah dengan aman tanpa menimbulkan bahaya bagi manusia atau benda berbahaya yang berada di dalam diluar atau di sekitar bangunan (Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983) Proteksi eksternal adalah instalasi dan alat-alat di luar sebuah struktur untuk menagkap dan menghantar arus petir ke sistem pentanahan atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan arus petir ditempat tertinggi (Hosea dkk, 2004) Pada hakekatnya instalasi penangkal petir adalah instalasi yang dipasang dengan maksud untuk mencegah dan menhindari bahaya yang ditimbulkan oleh kejadian sambaran petir baik bahaya bagi manusia maupun bangunan serta peralatan (Purbomiluhung, 2008). Sistem penangkal petir yang dikenal ada macam-macam namun pada dasarnya prinsip kerja dari sistem-sistem tersebut adalah sama yaitu : a.
Menangkap Petir Sistem tersebut menyediakan sistem penerimaan (air terminal) yang dapat
dengan cepat menyambut luncuran arus petir mampu untuk lebih cepat dari sekelilingnya dan memproteksi secara tepat dengan memperhitungkan besaran petir. b. Menyalurkan Petir Luncuran petir yang telah ditangkap dialirkan ke tanah secara aman tanpa mengakibatkan terjadinya loncatan listrik (imbasan) ke bangunan atau manusia.
10
c. Menampung Petir Sistem tersebut menyediakan sebaik mungkin agar arus petir yang turun sepenuhnya dapat diserap oleh tanah tanpa menimbulkan bahaya pada bagianbagian bangunan atau manusia yang berada dalam posisi kontak dengan tanah disekitar sistem pentanahan tersebut. Instalasi penangkal petir eksternal meliputi : a.
Pengadaan susunan finial penangkal petir (air termination)
b.
Pengadaan sistem penyaluran arus petir (down conductor)
c.
Pembuatan sistem pentanahan (grounding)
2.1.5. Finial (Air Temination) Finial adalah bagian sistem proteksi petir eksternal yang dikhususkan untuk menangkap sambaran petir (Hosea dkk, 2004). Finial biasanya berupa elektroda logam yang dipasang di atas atap secara tegak maupun mendatar. Finial akan menerima pembebanan panas yang tinggi sehingga dalam pemilihan jenis logam, ketebalan dan bentuknya ditentukan oleh pertimbangan besarnya muatan arus petir (Purbomiluhung, 2008). Adapun jenis bahan dan ukuran terkecil dari finial dapat dilihat pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Bahan dan Ukuran terkecil finial (Air Terminal) Tegak
No
1
2
Komponen
Kepala
Batang Tegak
Jenis bahan
Bentuk
Tembaga
Pejal runcing
Baja Galvanis
Pejal runcing
Aluminium
Pejal runcing
Tembaga Pejal
bulat
10 mm
Pita
25 x 3 mm
Pipa
1”
Pejal bulat
10 mm
Pejal bulat
25 x 3 mm
Pejal bulat
½“
Pejal pita
24 x 4 mm
Baja Galvanis
Aluminium
Ukuran 1” dari dudukan 1” dari pita 1” inci dari baja galvanis
11
Finial Batang
3
Pejal bulat
10 mm
Pejal pita
25 x 3 mm
Baja Galvanis
Pejal bulat
10 mm
Tembaga
Pendek
No
Komponen
Jenis bahan
Bentuk Pejal pita
Ukuran 25 x 3 mm
3
Finial Batang
Aluminium
Pejal bulat
½“
Pejal pita
25 x 3 mm
Pejal bulat
8 mm
Pejal pita
25 x 3 mm
Pilin
50 mm
Pejal bulat
8 mm
Pejal pita
25 x 3 mm
Pejal bulat
½“
Pejal pita
25 x 4 mm
Pendek Tembaga
4
Finial Datar
Baja Galvanis
Aluminium
Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah bangunan PUIPP (1983)
2.2. Sistem Perlindungan Bangunan Instalasi bangunan menurut letak, bentuk, penggunaannya dianggap mudah terkena sambaran petir dan perlu dipasang penangkal petir adalah (Anonim 1, 1983) : a. Bangunan tinggi seperti gedung bertingkat, menara, dan cerobong pabrik. b. Bangunan-bangunan tempat penyimpanan bahan yang mudah terbakar atau meledak seperti pabrik amunisi atau gedung penyimpanan bahan peledak. c. Bangunan-bangunan seperti gedung bertingkat, gedung instansi pemerintah, pusat perbelanjaan, sekolah dan lain sebagainya. d. Bangunan-bangunan berdasarkan fungsi khusus perlu dilindungi secara baik seperti mesium dan gedung arsip negara.
2.2.1. Sistem Proteksi Petir pada Bangunan Suatu instalasi proteksi petir harus dapat melindungi semua bagian dari suatu bangunan termasuk manusia dan peralatan yang berada didalamnya terhadap bahaya dan kerusakan akibat sambaran petir. Hal yang penting mengenai penetuan
12
besarnya kebutuhan proteksi petir akan dibahas menggunakan standar Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), National Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Elechtrotecgnical Commision (IEC) 1024-1-1 (Hosea dkk, 2004) : a. Berdasarkan PUIPP besarnya kebutuhan tersebut ditentukan berdasarkan penjumlahan indeks-indeks tertentu yang mewakili keadaan bangunan disuatu lokasi dan ditulis sebagai: R=A+B+C+D+E
(2.6)
Besarnya nilai indeks A, B, C, D, E dan prakiraan besarnya bahaya sambaran petir di atas diperoleh dari tabel-tabel yang terdapat pada lampiran nantinya. b. Berdasarkan NFPA 780 hampir sama dengan cara yang digunakan pada PUIPP yaitu dengan menjumlahkan sejumlah indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan kemudian hasil penjumlahan dibagi dengan indeks yang mewakili iso keraunic level di daerah tersebut. iso keraunic level (IKL) adalah jumlah hari guruh dalam satu tahun di suatu tempat. Secara matematik dituliskan sebagai : R=
(2.7)
Besarnya nilai indeks A, B, C, D, E, F dan tingkat Proteksi sambaran petir yang dibutuhkan (R) di atas diperoleh dari tabel-tabel yang terdapat pada lampiran nantinya. c. Berdasarkan standar International Electrotechnical Commision (IEC) 1024-1-1 pemilihan tingkat proteksi yang memadai untuk sistem proteksi petir didasarkan tingkat proteksi yang memadai untuk sistem proteksi petir didasarkan frekuensi sambaran petir langsung setempat (Nd) pada persamaan 2.4 yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi dan frekuensi sambaran petir setempat (Nc) yang diperoleh. Pengambilan keputusan perlu atau tidaknya memasang sistem proteksi petir pada bangunan berdasarkan perhitungan Nd dan Nc dilakukan sebagai berikut : -
Jika Nd ≤ Nc tidak perlu sistem proteksi petir
-
Jika Nd > Nc diperlukan sistem proteksi petir dengan efisiensi : E ≥1 – Nc/Nd
(2.8)
13
Tingkat proteksi sesuai pada Tabel 2.4.
Tabel 2.3 Efisiensi Sistem Proteksi Petir
Tingkat Proteksi
Effisiensi SPP
I
0,98
II
0,95
III
0,90
IV
0,80
Sumber : Hosea, dkk (2004)
Grafik nilai kritis effisiensi sistem proteksi proteksi petir yaitu perbandingan Nc dengan Nd ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Nilai Kritis Effisiensi Sistem Proteksi Petir
Penentuan penempatan terminasi udara (finial) sesuai dengan tingkat proteksi yang dimiliki suatu bangunan dapat ditinjau Tabel 2.3 dan Tabel 2.4. Tabel 2.4. Penempatan Finial Sesuai dengan Tingkat Proteksi
Tingkat
h (m)
20
30
45
60
Lebar Jaring
Proteksi
R (m)
α0
α0
α0
α0
(m)
I
20
25
-
-
-
5
II
30
35
25
-
-
10
III
45
45
35
25
-
15
IV
60
55
45
35
25
20
Sumber : Standar Nasional Indonesia.Proteksi Bangunan Terhadap Petir (2004)
14
2.3. Metode Ruang Proteksi Penangkal Petir Metode ruang proteksi penangkal petir meliputi metode konvensional dan non konvensional akan dijabarkan sebagai berikut :
2.3.1. Metode Ruang Proteksi Konvensional Pada awal mula ditemukannya penangkal petir dan beberapa tahun setelah itu ruang proteksi dari suatu penangkal petir berbentuk ruang kerucut dengan sudut puncak kerucut berkisar antara 250 hingga 550 dapat dilihat pada gambar 2.3.a. Pemilihan besarnya sudut proteksi ini menyatakan tingkat proteksi yang diinginkan. Semakin kecil sudut proteksi maka semakin tinggi tingkat proteksi yang diperoleh semakin baik namun semakin mahal biaya pembangunannya. (Syakur dan Yusningtyastuti, 2006)
250 - 550
a. Realita Dalam Bentuk Tiga Dimensi Ruang
15
b. Dalam Bentuk Dua Dimensi Untuk Penyederhanaan Gambar 2.3 Ruang Proteksi Konvensional
Untuk mempermudah analitik, ruang proteksi tiga dimensi dapat dilukiskan secara dua dimensi dan karena bentuknya simetri, maka analisis dapat dilakukan hanya pada bagian (Gambar 2.3.b). Semua benda-benda yang berada dalam ruang kerucut proteksi (atau bidang segi tiga proteksi) akan terhindar dari sambaran petir. Sedangkan benda-benda yang berada di luar ruang kerucut proteksi (atau di luar bidang segi tiga proteksi) tidak akan terlindungi. Jenis instalasi penangkal petir konvensional yakni rangkaian jalur instalasi penyalur petir yang bersifat pasif menerima sambaran petir. sistem faraday cage/sangkar faraday merupakan sistem pemasangan penangkal petir yang baik untuk instalasi penangkal petir konvensional. Pada kasus gedung yang bagian puncaknya merupakan permukaan yang luas, maka untuk mengatasi sambaran petir pada bagian yang paling mudah tersambar ini, dipasang penghantar mendatar yang berfungsi sebagai terminal tambahan. Penghantar mendatar yang dipasang pada bagian atap akan berbentuk seperti sangkar. Perlindungan penghantar seperti inijuga akan berfungsi melindungi gerdung dari bahaya induksi atau masuknya muatan yang besar. Untuk meningkatkan fungsi perlindungan dapat dilakukan dengan menambahkan jumlah konduktor penghantar dan masing-masing konduktor penghantar dihubungkan secara listrik dengan sistem pentanahan. Penggunaan penangkal petir sistem sangkar Faraday pada gedung dapat dilihat pada gambar 2.4 :
(a)
(b) Gambar 2.4. Sambaran Petir Disuatu Titik Tertentu
Pada Gambar 2.4.a terlihat objek C terletak diluar daerah jangkauan perlindungan penangkal petir A, maka objek tersebut akan mungkin terkena 16
sambaran petir. Untuk mengamankan objek C perlu dipasang penangkal petir tambahan B (Gambar 2.4.b) Sistem sangkar Faraday akan lebih sempurna bila pada system penangkal petir ditambahkan batang penangkal petir pendek (finial) yang diletakkan pada daerah yang mudah tersambar (biasanya dipasang pada tiap-tiap sudut, sepanjang sisi dan bagian yang menonjol dari gedung), yang kemudian dihubungkan satu sama lain dengan konduktor pebnghantar yang terdekat secara listrik seperti yang terlihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Prinsip Penangkal Petir Sistem Sangkar Faraday
Tujuan dari pemasangan batang penangkal petir pendek (finial) yaitu apabila lidah petir mendekat menuju batang penghantar mendatar, maka arus muatan akan mudah ditangkap dan dialiri melalui batang penangkal petir pendek tersebut, (Sriyadi, 2003)
2.3.2. Metode Ruang Proteksi Non Konvensional Teori elektrogeometri adalah teori yang mengaitkan hubungan antara sifat listrik sifat listrik sambaran petir geometri sistem perlindungan terhadap petir agar diperoleh perilaku petir pada saluran yang baik (Purbomiluhung,2008). Teori ini semula dikembangkan untuk pembuatan elektrogeometri pada saluran transmisi tegangan tinggi.
17
Model Elektrogeometri didasarkan pada hipotesa sebagai berikut (Purbomiluhung, 2008) : - Jika suatu kepala lidah petir yang dalam pergerakannya mendekati objek sambaran bumi telah mencapai suatu “titik sambaran” utama, maka petir akan mengenai objek sambaran melalui sambaran terpendek - Jarak sambaran petir ditentukan oleh tinggi arus puncak sambaran pertama. Ruang proteksi menurut model elektrogeometri hampir sama dengan ruang proteksi berdasarkan konsep lama yaitu berbentuk ruang kerucut juga hanya saja bidang miring dari kerucut tersebut melengkung dengan jari-jari tertentu seperti terlihat pada Gambar 2.6 (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006).
a. Radius Dalam Bentuk Tiga Dimensi Ruang
b. Dalam Bentuk Dua Dimensi Untuk Penyederhanaan Gambar 2.6 Konsep Ruang Proteksi Menurut Model Elektrogeometri
18
Jarak sambar (kemampuan menyambar atau menjangkau suatu benda) dari lidah petir ini ditentukan oleh arus petir yang terjadi. Derajat kelengkungan dari bidang dari bidang miring kerucut dipengaruhi oleh besarnya arus petir yang terjadi. Jangkauan proteksi suatu penangkal petir dapat dijelaskan dengan bidang sambar atau garis sambar ( Syakur dan Yuningtyastuti, 2006). Bidang sambar adalah tempat kedudukan titik sambar yaitu titik dimana lidah petir telah mencapai suatu jarak terhadap suatu benda sama dengan jarak dengan jarak sambar. Bidang sambar merupakan bentuk tiga dimensi dalam kondisi nyata. Penyederhanaan analisis dapat dipergunakan bentuk dua dimensi yaitu garis sambar seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7
Gambar 2.7. Garis Sambar Suatu Lidah Petir Untuk Arus Petir Tertentu
Titik A dan B merupakan titik kritis artinya semua petir dengan arus I yang melewati titik-titik ini akan menyambar ke penangkal petir atau menuju ke tanah dengan probabilitas 50%. Untuk mengetahui apakah suatu benda terlindungi maka perlu dibuat garis sambar untuk arus yang sama I untuk benda tersebut. Bila garis sambar untuk benda berada di bawah dari garis sambar untuk penangkal
19
petir maka benda terlindungi. Jika garis sambar untuk benda berada di atas garis sambar untuk penangkal petir maka benda tidak terlindungi. Hubungan antara besarnya arus petir dengan jarak sambar dapat dijelaskan sebagai berikut (Syakur dan yuningtyastuti, 2006). Bila arus petir yang terjadi bernilai kecil artinya mengandung jumlah muatan kecil maka energi yang diperlukan untuk memicu lidah petir melakukan loncatan terakhir juga kecil sehingga jangkauan sambaran berjarak pendek. Jika arus petir yang terjadi bernilai lebih besar artinya mengandung jumlah muatan lebih banyak maka energy yang diperlukan untuk memicu lidah petir melakukan loncatan terakhir juga lebih besar sehingga jangkauan sambaran berjarak lebih jauh. Hubungan besar arus dengan jarak sambaran (rs) ditunjukkan persamaan berikut (Lamber, dkk, 1999): rs = 10 .
(2.9)
dengan : rs = jarak sambaran (m) Î = arus puncak petir (kA) Besarnya sudut perlindungan dari sebuah penangkal petir dapat ditentukan dengan menggunakan rumus empiris dari Hasse dan Wiesinger: α = are
(2.10)
dengan : rs = jarak sambaran (m) α = sudut perlindungan h = tinggi penangkal petir dari atas permukaan tanah Radius daerah perlindungannya (r) dapat ditentukan dengan persamaan berikut (Anderson, 1982): r=
(2.11)
Dengan menggunakan konsep ruang proteksi menutur elektrogeometri model dan bidang sambar serta garis sambar maka diperoleh perlindungan bangunan seperti terlihat pada Gambar 2.8.
20
Gambar 2.8. Perlindungan Bangunan dengan Metode Elektrogeometri
dengan : h = tinggi finial di atas tanah b = tinggi bangunan diatas tanah rs = jarak sambar petir
21
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian. Penelitian dilaksanakan di lingkungan gedung bandara Fatmawati Bengkulu dengan keadaan sistem proteksi telah terpasang (sudah ada sistem proteksi petir) sebelumnya. Waktu pelaksanan penelitian dimulai pada bulan Maret 2011 sampai dengan Mei 2011.
3.2. Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data dalam penulisan skripsi ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data sekunder dan studi pustaka. Data sekunder yang diperlukan dalam penelitian ini berupa, denah gedung, jumlah hari guruh pertahun (iso keraunic level) wilayah Bengkulu, data parameter petir dan data kerusakan yang terjadi akibat sambaran petir di bandara Fatmawati Bengkulu. Studi pustaka dilakukan dengan mempelajari seluruh aspek teoritis dari berbagai referensi untuk memperoleh rumusan dan standar-standar yang digunakan dalam mengevaluasi tinggi dan radius perlindungan sistem proteksi penangkal petir pada gedung tersebut.
3.3 Data-data Pendukung Data-data pendukung pada penelitian meliputi denah gedung ATC, denah gedung terminal utama, denah gedung VVIP Pemprov, dengan gambar berskala 1:40, data jumlah hari guruh Propinsi Bengkulu dan data kerusakan akibat sambaran petir (terlampir). Data-data tersebut sebagai berikut :
3.3.1. Denah Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu Gedung terminal utama pada mulanya menerapkan metode konvensional untuk sistem proteksi petir eksternalnya. Adapun denah gedung terminal utama
22
meliputi: denah tampak depan, tampak samping dan tampak atas. Denah gedung terminal utama tampak depan dapat diliahat pada Gambar 3.1.
0.5 m
17.2 m
76,4 m Gambar 3.1. Denah Gedung Terminal Utama (tampak depan)
Pada denah Gambar 3.1, gedung terminal utama memiliki panjang bangunan 76,4 m, tinggi bangunan 17,2 m dan tinggi finial 0,5 m. Denah gedung terminal utama dapat dilihat pada Gambar 3.2. 0.5 m
17,2 m
68 m Gambar 3.2. Denah Gedung Terminal Utama (tampak samping)
Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.2, gedung terminal utama memiliki lebar 65 m. Berikut adalah denah tampak atas dari gedung terminal utama, dapat dilihat pada Gambar 3.3.
23
68 m
76,4 m Gambar 3.3. Denah Gedung Terminal Utama (tampak atas)
Berdasarkan denah pada Gambar 3.3 diketahui bahwa gedung terminal utama memiliki atap bangunan yang berbentuk pelana kuda, pelindung atap menggunakan alumunium dan beton bertulang.
3.3.2. Denah Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu Gedung VVIP Pemprov pada mulanya juga menggunakan metode konvensional untuk sistem proteksi petir eksternalnya. Adapun denah Gedung VVIP Pemprov meliputi denah tampak depan, tampak samping, dan tampak atas. Denah gedung tampak depan dapat dilihat pada gambar 3.4. 0.5 m
12,6 m
24
21,6 m Gambar 3.4. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak depan)
Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.4 gedung VVIP Pemprov memiliki lebar bangunan 21,6 m, tinggi bangunan 12,6 m dan tinggi finial 0,5 m. Denah gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu tampak samping dapat dilihat pada Gambar 3.5. 0.5 m 12,6 m
35,4 m Gambar 3.5. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak samping)
Berdasarkan denah Gambar 3.5 di atas dapat dilihat bahwa panjang bangunan 35,4 m dengan posisi bangunan yang sedikit menanjang di tengah. Denah gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas dapat dilihat pada Gambar 3.6.
35,4 m
25
21,6 m Gambar 3.6. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak atas)
26
Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.6 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki atap berbentuk kerucut pada bangunan tengahnya dengan konstruksi kuda-kuda kayu dan pelindung seng alumunium pada bagian atap.
3.3.3. Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu Denah gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak depan dapat dilihat pada Gambar 3.7. 2m
20.3 m
56 m Gambar 3.7. Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan)
Berdasarkan denah tampak depan bangunan ATC diatas, memiliki panjang bangunan 56 m, tinggi 20,3, dan tinggi finial 2 m. Bangun ATC ini terdiri dari dua bangunan yang berdempet antara kantor dan ATC sebagai ruang kontrol pesawat yang menjulang tinggi. Denah gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak samping dapat dilihat pada Gambar 3.8.
27
2m
20,3 m
5m
27 m Gambar 3.8 Denah Gedung ATC (tampak samping)
Berdasarkan denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu diatas terlihat bahwa lebar bangunan 27 m, dan tinggi bangunan kantor yakni 5 m, sedangkan bangunan ATC disebelahnya setinggi 20,3 m. Denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas dapat dilihat pada Gambar 3.9.
27 m
56 m
28
Gambar 3.9. Denah Bangunan ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas)
29
Berdasarkan denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas diatas dapat dilihat bahwa bentuk atas kedua bangunan yang berdempetan tersebut berbentuk dag atau beton bertulang.
3.3.4. Data Hari GuruhTahun 2010 Provinsi Bengkulu Data hari guruh merupakan banyaknya hari dimana terdengar guntur dalam jarak kira-kira 25 Km dari stasiun pengamatan. Hari guruh biasa disebut juga (thunderstormday). IKL adalah jumlah hari guruh dalam satu tahun disuatu tempat. Untuk menganalisa pengamatan terhadap
sambaran petir di Bandara
Fatmawati Bengkulu, data hari guruh digunakan untuk menghitung besarnya kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) dan sebagai salah satu indeks dalam penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan adanya sistem penangkal petir. Adapun data hari guruh tahun 2010 di propinsi Bengkulu yang diamati oleh Stasiun Meteorologi dan Geofisika, Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu yakni pada Table 3.1. Tabel 3.1 Data Hari Guruh Tahun 2010
Bulan di 2010
Jumlah Hari Guruh
Januari
3
Februari
6
Maret
2
April
2
Mei
0
Juni
2
Juli
5
Agustus
6
September
6
Oktober
6
November
5
Desember
7
IKL
50
30
Sumber : Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu
Berdasarkan Tabel 3.1 diketahui bahwa di propinsi Bengkulu jumlah hari guruh di tahun 2010 sebanyak 50 hari.
3.3.5. Data Parameter Petir di Indonesia Data parameter petir meliputi data arus petir (I) dan kecuraman arus petir (di/dt). Data arus puncak petir (I) digunakan untuk menghitung besarnya jarak sambaran petir (rs) dan luas penampang kawat penghantar ke tanah (A). Adapun data parameter petir di Indonesia seperti pada Table 3.2. Tabel 3.2. Data Parameter Petir di Indonesia
Kota Sabang Aceh Besar Medan Brastagih Pekan Baru Batam Bintan Padang Bukittinggi Padang Panjang Solok Palembang Pagar Alam Lahat Tanjung Inim Lubuk Linggau
I (kA) 39,6512 39,9917 50,3356 56,8723 41,5645 40,6932 41,4756 54,8246 55,9863 55,1287 53,2189 43,2563 47,0234 45,6834 41,2301 42,7852
Di/dt (kA/µs) 15,6355 15,7568 21,8932 23,5654 16,3866 16,0322 16,3568 22,5687 23,5825 23,2475 22,3226 17,9856 18,8369 18,0256 16,0023 17,2365
Bengkulu
45,2368
18,2031
Kepahiang Lampung Lampung Selatan DKI Jakarta Depok Bogor Lembang
44,5645 38,6110 40,0013 37,5899 43,2315 44,3607 58,5020
17,9972 15,2314 15,9135 13,2368 17,9123 18,0021 25,2850
Sumber : Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu
Berdasarkan Tabel 3.2. diketahui bahwa provinsi Bengkulu memiliki arus puncak petir sebesar 45,2368 kA
31
3.4. Tahapan Penelitian Langkah awal pada penelitian ini yakni dimulai dengan pengambilan data. Pada tahapan ini data yang diperlukan meliputi data sekunder, dan studi literatur. Data sekunder meliputi denah gedung, hari guruh, dan data parameter petir dan data kerusakan akibat sambaran petir. Denah gedung digunakan untuk menghitung luas daerah yang memiliki angka sambaran petir dan untuk menganalisa radius sambaran elektrogeometri serta penentuan letak finial udara baik dari kedua metode yang akan digunakan pada tiap-tiap gedung. Data jenis bahan bangunan dan hari guruh digunakan sebagai penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan adanya sistem proteksi petir berdasarkan indeks-indeks standar yang digunakan, selain itu data hari guruh juga digunakan untuk menghitung besarnya kerapatan sambaran petir ke tanah. Data parameter petir menyangkut besarnya arus puncak petir untuk wilayah Bengkulu digunakan untuk menghitung jarak sambaran petir dan data kerusakan akibat sambaran petir sebagai acuan penelitian ini. Studi pustaka dilakukan untuk memperoleh referensi mengenai rumusan-rumusan serta standar yang akan digunakan untuk menentukan tinggi dan radius perlindungannya. Standar yang digunakan adalah Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 037014.1-2004. Langkah selanjutnya adalah pengolahan data. Pada tahapan ini dilakukan perhitungan terhadap data-data yang telah diperoleh sesuai dengan metode analisa data. Pengolahan data dilakukan pada ke tiga gedung bandara Fatmawati Soekarno yakni gedung (ATC, Terminal Utama, VVIP Pemprov). Metode awal yang digunakan yakni metode konvensional pada ke tiga gedung karena pada perancangan awal sistem proteksi petir di bandara Fatmawati Bengkulu mulanya menggunakan metode konvensional. Setelah diperoleh hasil dari pengevaluasian menggunakan metode awalnya, kemudian digunakan metode elektrogeometri (non konvensional) sebagai pembanding dari hasil metode yang digunakan sebelumnya. Untuk mempermudah dalam membaca penulisan tahapan penelitian pada penulisan skripsi ini akan dijelaskan pada Gambar 3.10.
32
33
Gambar 3.10. Diagram Alir Penelitian
34
3.5. Analisa Data Data yang diperoleh akan dihitung dan dianalisa dengan menggunakan metode konvensional, yang hasilnya kemudian akan dibandingkan dengan hasil evaluasi menggunakan metode elektrogeometri (non konvensional) , dengan cara menghitung beberapa langkah penting yakni : a. Besaran kebutuhan bangunan akan sistem penangkal petir (F), berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), National Fire Protection Association (NFPA) 780, International Electrotechnical Commision (IEC) 1024-1-1 dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-7014.1-2004. b. Menghitung luas daerah yang masih memeliki angka sambaran petir (Ae) c. Menghitung jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun (Nd) d. Menghitung jarak sambaran petir (rs) e. Menghitung sudut perlindungan (α) dan radius perlindungan (r)
35
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu . Berdasarkan data gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu dan data hari guruh tahun 2010 propinsi Bengkulu maka diperoleh besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir adalah :
4.1.1. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir dapat ditentukan berdasarkan indeks-indeks yang menyatakan faktor-faktor tertentu sesuai dengan (PUIPP) seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 1 yakni Tabel 1 sampai dengan Tabel 5 dan Tabel 6 merupakan penjumlahan dari indeks-indeks yang dipilih dari tabel-tabel sebelunya. Hasil penjumlahan indeks-indeks tersebut (R) merupakan indeks perkiraan bahaya akibat sambaran petir seperti pada persamaan (2.8) : R=A+B+C+D+E Semakin besar nilai R semakin besar pula bahaya serta kerusakan yang mungkin ditimbulkan oleh sambaran petir berarti semakin besar pula kebutuhan bangunan tersebut akan adanya sistem penangkal petir. - Berdasarkan Tabel 1 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat terminal penerbangan - Berdasarkan Tabel 2 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam. - Berdasarkan Tabel 3 gedung terminal utama bandara Fatmawati
memiliki
indeks C sebesar 4 yakni tinggi bangunan lebih dari 17 meter.
36
- Berdasarkan Tabel 4 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian. - Hari guruh di Bengkulu sebanyak 50 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks E sebesar 5. Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=A+B+C+D+E =3+2+4+0+5 = 14 Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 14 sehingga sesuai dengan Tabel 6 nilai tersebut menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki perkiraan bahaya sambaran petir besar dan sangat dianjurkan untuk memiliki sistem proteksi petir yang baik.
4.1.2. Berdasarkan National Fire Protection Association (NFPA) 780 National Fire Protection Association (NFPA) 780 juga dapat digunakan untuk menentukan besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir. Cara penentuan yang digunakan pada standar NFPA hampir dengan yang digunakan pada standar yang digunakan PUIPP yaitu dengan menjumlahkan indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 2 yaitu Tabel 7 sampai Tabel 11. Hasil penjumlahan pada Tabel 12. Perkiraan bahaya akibat sambaran kilat ditunjukkan pada Tabel 13 secara matematik dapat dituliskan seperti pada persamaan (2.9) :
R= - Berdasarkan Tabel 7 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan yang berisi banyak orang. - Berdasarkan Tabel 8 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng.
37
- Berdasarkan Tabel 9 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks C sebesar 5 yakni bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2 . - Berdasarkan Tabel 10 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar. - Berdasarkan Tabel 11 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks E sebesar 8 yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi - Berdasarkan Tabel 12 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks F sebesar 4 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level sebesar 50 hari/tahun. Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=
R= R = 6,75 Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 6,75 sehingga sesuai dengan Tabel 13 dengan nilai menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati sangat dianjurkan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik.
4.1.3. Standar IEC 1024-1-1 Daerah proteksi (Ae) pada gedung terminal utama yang mempunyai panjang bangunan (p = 76,4 m), lebarnya (l = 68 m), dan ketinggian (h = 17,2 m). Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2)) = ((2(76,4+68)(3)(17,2))+((3,14)(9)(17,22))) = 14.902,08 + 8.360,4384 = 23.262,518 m2 = 0,023 km2 Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2). Ng = 4. 10-2 . T1,26 38
= 4. 10-2 . 50 1,26 = 5,53 sambaran/km2/tahun Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1) adalah : Nd = Ng . Ae = (5,53)(0,023) = 0,128/tahun Berdasarkan data Stasiun Meteorologi Geofisika Bengkulu diperoleh nilai frekuensi tahunan stempat (Nc) yang diperoleh sebesar 0,1/tahun karena nilai Nd lebih besar dari nilai Nc maka diperlukan suatu sistem proteksi dengan efisiensi berdasarkan persamaan (2.8). E ≥ 1 – Nc/Nd 1-
=1– = 0,21
Pada Gambar 2.2 efisiensi sistem proteksi petir di bawah 80 atau < 0,8 adalah pada tingkat IV, sehingga pada Tabel 2.3 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut berada pada tingkat proteksi IV dengan nilai efisiensi pendekatan 0.8. Tinggi gedung terminal utama 17,2 meter, berdasarkan Tabel 2.4 tergolong kedalam golongan ketinggian 20 meter sehingga tingkat proteksi untuk gedung terminal utama adalah tingkat IV dengan sudut perlindungan 550. Gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu memiliki bentuk atap yang berbentuk pelana kuda dengan dua finial tegak masing-masing 0,5 m dan ketinggian gedung 17,2 meter, sehingga tinggi finial dari permukaan tanah yakni 17,2 m + 0,5 m sebesar 17,7 m. Radius proteksi pada gedung terminal utama bandara Fatmawati dengan memperhatikan segitiga seperti pada Gambar 4.1.
0.5 m 550
0
55
r 39
Gambar 4.1. Radius Proteksi pada Gedung Terminal Utama
Tan 550 = 1,428 =
r = 25,27 meter Hasil perhitungan radius perlindungan oleh penangkal petir pada gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu adalah 25,27 meter. Berdasarkan perhitungan yang sama didapat empat ketinggian atap yang layak diberi sistem proteksi petir, yakni atap utama, atap kedua, atap depan dan atap belakang. Metode yang digunakan pada penangkal petir gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu sebelumnya adalah metode konvensional atau sudut proteksi. Pada gedung tersebut dipasang dua batang finial dengan panjang 0,5 m. Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu tampak depan dapat dilihat pada Gambar 4.2. 550
0,5 m
Gambar 4.2. Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan)
Berdasarkan Gambar 4.2. dapat dianalisa bahwa dengan menggunakan metode konvensional yang diketahui merupakan metode awal perancangan proteksi petir eksternal, yang sebelumnya digunakan oleh bandara Fatmawati Bengkulu, belum cukup melindungi gedung tersebut dari bahaya sambaran petir. Bagian-bagian bangunan yang berada di luar daerah proteksi (bidang segitiga proteksi) tidak terlindungi oleh penangkal petir.
40
Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung terminal utama tampak samping dapat dilihat pada Gambar 4.3. 550
550
0,5 m
Gambar 4.3. Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping)
Terlihat bahwa daerah perlindungan pada Gambar 4.3 diketahui semua bagian bangunan belum terlindungi. Perlindungan efektif adalah jika semua bagian bangunan/atap sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang segitiga proteksi sehingga pada gedung terminal utama bandara Fatmawati perlu adanya evaluasi, baik nantinya berupa penambahan jumlah finial maupun panjang finial pada atap gedung. Untuk mendapatkan perlindungan maksimal dari penangkal petir dengan menggunakam metode yang sama yakni konvensional, dilakukan sebuah perancangan ulang (evaluasi) berdasarkan dasar perhitungan yang sama pula, yang terlihat pada Gambar 4.4.
41
Atap Utama Atap kedua
Atap depan
Gambar 4.4. Evaluasi daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak depan) dengan Metode Konvensional
Berdasarkan Gambar 4.4. analisa yang dilakukan dengan menggunakan metode konvensional dengan besar sudut yang diperoleh berdasarkan perhitungan yakni 550, menghasilkan banyak perubahan, baik posisi maupun panjang serta jumlah penangkal petir yang akan digunakan. Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung terminal utama Tampak Samping dapat dilihat pada Gambar 4.5. Atap utama
Atap kedua
Atap depan
Atap belakang Atap pemberhentian
Gambar 4.5. Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak samping) dengan Metode Konvensional
Penambahan beberapa penangkal petir dari keadaan semula dapat di rincikan ke dalam Tabel 4.1. sebagai berikut : 42
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan dan Penentuan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu.
Lokasi Puncak Atap Utama Atap ke Dua Kiri dan Kanan Atap Belakang Atap Depan
Panjang Finial 1 meter 1 meter 1 meter 1 meter
Radius Proteksi (r) 25,99 meter 20,70 meter 23,56 meter 20,70 meter
Jumlah 5 batang 6 batang 4 batang 2 batang
Berdasarkan Tabel 4.1. diketahui bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu masih membutuhkan banyak penangkal petir/ finial udara untuk dapat melindungi seluruh bangunan/atap dari bahaya sambaran petir. Adapun banyaknya penangkal petir yang dibutuhkan sebanyak 17 batang dengan panjang 1 meter dengan sistem pemasangannya terhubung satu sama lain dengan kabel konduktor pentanahan pada masing-masing atap. Luas daerah terproteksi atau ruang proteksi yang terbentuk dan dapat di proteksi oleh sudut yang di bentuk penangkal petir dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6. Luas Daerah Terproteksi Atau Ruang Proteksi Gedung Terminal Utama dari Hasil Evaluasi Penangkal Petir Sebelumnya.
43
Hasil evaluasi sistem penangkal petir gedung teminal utama bandara Fatmawati Bengkulu dengan menggunakan metode konvensional dapat dilihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2. Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional
No. 1.
Keadaan Semula
Hasil evaluasi
Hanya digunakan 2 batang Dibutuhkan penangkal petir/finial tambahan penangkal petir setinggi sebanyak 17 batang dengan panjang 1 meter 0.5
meter
pada
atap pada
Gedung Terminal Utama
masing-masing
atap
yang
saling
terhubung satu sama lain dengan kabel konduktor pentanahan.
2.
Masih
terdapat
titik Semua bagian atap bangunan pada gedung
sambaran pada atap utama
terminal utama yang membutuhkan sistem proteksi petir berdasarkan perhitungan, telah terlindungi dan berada dalam segitiga proteksi.
4.2. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu . Berdasarkan data Gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu dan data hari guruh tahun 2010 propinsi Bengkulu maka diperoleh besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penagkal petir adalah :
4.2.1. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir dapat ditentukan berdasarkan indeks-indeks yang menyatakan factor-faktor tertentu sesuai dengan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 1 yakni Tabel 1 sampai dengan Tabel 5 dan Tabel 6 merupakan penjumlahan dari indeks-indeks yang dipilih dari tabel-tabel sebelumnya. Hasil penjumlahan indeks-indeks tersebut (R) merupakan indeks perkiraan bahaya akibat sambaran petir seperti pada persamaan (2.8) : 44
R=A+B+C+D+E Semakin besar nilai R semakin besar pula bahaya serta kerusakan yang mungkin ditimbulkan oleh sambaran petir berarti semakin besar pula kebututhan bangunan tersebut akan adanya sistem penangkal petir. - Berdasarkan Tabel 1 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat terminal penerbangan - Berdasarkan Tabel 2 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam. - Berdasarkan Tabel 3 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati
memiliki
indeks C sebesar 3 yakni tinggi bangunan lebih dari 12 meter. - Berdasarkan Tabel 4 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian. - Hari guruh di Bengkulu sebanyak 50 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks E sebesar 5. Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=A+B+C+D+E =3+2+3+0+5 = 13 Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 13 sehingga sesuai dengan Tabel 6 menunjukkan bahwa gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki perkiraan bahaya sambaran agak besar dan dianjurkan menggunakan sistem proteksi petir yang baik.
4.2.2. Berdasarkan National Fire Protection Association (NFPA) 780 National Fire Protection Association (NFPA) 780 juga dapat digunakan untuk menentukan besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir. Cara penentuan yang digunakan pada standar NFPA hampir dengan yang digunakan pada standar yang digunakan PUIPP yaitu dengan menjumlahkan indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan seperti yang 45
ditunjukkan pada Lampiran 2 yaitu Tabel 7 sampai Tabel 11. Hasil penjumlahan pada Tabel 12. Perkiraan bahaya akibat sambaran kilat ditunjukkan pada Tabel 13 secara matematik dapat dituliskan seperti pada persamaan (2.9) :
R= - Berdasarkan Tabel 7 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan yang berisi banyak orang. - Berdasarkan Tabel 8 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng. - Berdasarkan Tabel 9 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks C sebesar 4 yakni bangunan kecil, melingkupi area kurang dari 929 m2 . - Berdasarkan Tabel 10 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar. - Berdasarkan Tabel 11 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks E sebesar 8 yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi - Berdasarkan Tabel 12 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks F sebesar 1 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level lebih dari 70. Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=
R= R = 6,5 Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 6,5 sehingga sesuai dengan Tabel 13 (Lampiran) dengan nilai menunjukkan bahwa gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati sangat dianjurkan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik. 46
4.2.3. Standar IEC 1024-1-1 Daerah proteksi (Ae) pada gedung VVIP Pemprov yang mempunyai panjang bangunan (p = 35,4 m), lebarnya (l = 21,6 m), dan ketinggian (h=12,6 m). Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2)) = ((2(35,4+21,6)(3)(12,6))+((3,14)(9)(12,62) )) = (4.309,2+ 4.486,55) = 8.795,75 m2 = 0,0087 km2 Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2) adalah : Ng = 4. 10-2 . T1,26 = 4. 10-2 . 50 1,26 = 5,53 sambaran/km2/tahun Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1). Nd = Ng . Ae . = (5,53)(0,0087) = 0,048/tahun Berdasarkan data Stasiun Meteorologi dan Geofisika Bengkulu diperoleh nilai frekuensi tahunan setempat (Nc) yang diperoleh sebesar 0,1/tahun karena nilai Nd lebih besar dari nilai Nc maka diperlukan suatu sistem proteksi dengan efisiensi berdasarkan persamaan (2.8). E ≥ 1 – Nc/Nd 1-
=1– = 1,08
Pada Tabel 2.3 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut tidak berada dalam tingkat proteksi dan nilai Nd ≤ Nc sehingga gedung VVIP Pemprov tidak memerlukan sistem proteksi petir.
47
4.3. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu. Berdasarkan data gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu dan data hari guruh tahun 2010 propinsi Bengkulu maka diperoleh besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penagkal petir adalah :
4.3.1. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir dapat ditentukan berdasarkan indeks-indeks yang menyatakan factor-faktor tertentu sesuai dengan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 1 yakni Tabel 1 sampai dengan Tabel 5 dan Tabel 6 merupakan penjumlahan dari indeks-indeks yang dipilih dari tabel-tabel sebelunya. Hasil penjumlahan indeks-indeks tersebut (R) merupakan indeks perkiraan bahaya akibat sambaran petir seperti pada persamaan (2.8) : R=A+B+C+D+E Semakin besar nilai R semakin besar pula bahaya serta kerusakan yang mungkin ditimbulkan oleh sambaran petir berarti semakin besar pula kebututhan bangunan tersebut akan adanya sistem penangkal petir. - Berdasarkan Tabel 1 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat terminal penerbangan - Berdasarkan Tabel 2 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam. - Berdasarkan Tabel 3 gedung ATC bandara Fatmawati
memiliki indeks C
sebesar 4 yakni tinggi bangunan lebih dari 17 meter. - Berdasarkan Tabel 4 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian. - Hari guruh di Bengkulu sebanyak 50 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks E sebesar 5.
48
Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=A+B+C+D+E =3+2+4+0+5 = 14 Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 14 sehingga sesuai dengan Tabel 6 nilai tersebut menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki perkiraan bahaya sambaran petir besar dan sangat dianjurkan untuk memiliki sistem proteksi petir yang baik.
4.3.2. Berdasarkan National Fire Protection Association (NFPA) 780 National Fire Protection Association (NFPA) 780 juga dapat digunakan untuk menentukan besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir. Cara penentuan yang digunakan pada standar NFPA hampir dengan yang digunakan pada standar yang digunakan PUIPP yaitu dengan menjumlahkan indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 2 yaitu tabel 7 sampai Tabel 11. Hasil penjumlahan pada Tabel 12. Perkiraan bahaya akibat sambaran kilat ditunjukkan pada Tabel 13 secara matematik dapat dituliskan seperti pada persamaan (2.9) :
R= - Berdasarkan Tabel 7 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan dengan struktur yang ramping dan tinggi misalnya cerobong asap, menara pengawas dan mercesuar. - Berdasarkan Tabel 8 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng. - Berdasarkan Tabel 9 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks C sebesar 5 yakni bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2 . - Berdasarkan Tabel 10 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar.
49
- Berdasarkan Tabel 11 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks E sebesar 8 yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi - Berdasarkan Tabel 12 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks F sebesar 4 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level lebih dari 50. Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=
R= R = 6,75 Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 6,75 sehingga sesuai dengan Tabel 13 dengan nilai menunjukkan bahwa gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati sangat dianjurkan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik
4.3.3. Standar IEC 1024-1-1 Daerah proteksi (Ae) pada gedung ATC yang mempunyai panjang bangunan (p = 56 m), lebarnya (l = 27 m), dan ketinggian (h = 20,3 m). Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2)) = ((2(56+27)(3)(20,3))+(3,14)(9)(20,32))) = (10.109,4 + 11.645.6634) = 21.755,0634 m2 = 0,021 km2 Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2). Ng = 4. 10-2 . T1,26 = 4. 10-2 . 50 1,26 = 5,53 sambaran/km2/tahun Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1). Nd = Ng . Ae .
50
= 5,53 . 0,021 = 0,12/tahun Berdasarkan data Stasiun Meteorologi dan Geofisika Bengkulu diperoleh nilai frekuensi tahunan stempat (Nc) yang diperoleh sebesar 0.1/tahun karena nilai Nd lebih besar dari nilai Nc maka diperlukan suatu sistem proteksi dengan efisiensi berdasarkan persamaan (2.10). E ≥ 1 – Nc/Nd 1-
=1–
= 0,16 Pada Gambar 2.2 efisiensi sistem proteksi petir di bawah 80 atau < 0,8 adalah pada tingkat IV, sehingga pada Tabel 2.3 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut berada pada tingkat proteksi IV dengan nilai efisiensi pendekatan 0.8. Tinggi gedung terminal utama 20,3 meter, berdasarkan Tabel 2.4 tergolong kedalam golongan ketinggian 20 meter sehingga tingkat proteksi untuk gedung ATC adalah tingkat IV dengan sudut perlindungan 550. Gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki bentuk atap yang berbentuk kerucut dengan satu finial tegak 2 m dan ketinggian gedung 20,3 meter, sehingga tinggi finial dari permukaan tanah yakni 20,3 m + 22,3 m sebesar 22,3 m. Dari hasil perhitungan sudut proteksi dapat diperoleh radius proteksi pada gedung ATC bandara Fatmawati dengan memperhatikan segitiga seperti pada gambar 4.7. 2m 550
0
55
r Gambar 4.7. Radius Proteksi pada Gedung ATC
Tan 550 = 1,428 =
51
r = 31,84 meter Berdasarkan hasil perhitungan radius perlindungan oleh penangkal petir pada gedung ATC
bandara Fatmawati Bengkulu adalah 31,84 meter. Berdasarkan
perhitungan yang sama pada gedung ATC didapat bahwa, ketinggian tower ATC saja yang layak untuk mendapat sistem proteksi petir sedangkan dag kantor tidak. Pada gedung ATC (Air Tower Control) ini, menggunakan metode konvensional atau dikenal dengan sudut proteksi, menggunaan penangkal petir dengan panjang 2 meter sebanyak 1 batang yang terletak dipuncak atap bangunan tertinggi yang berbentuk dag beton. Daerah perlindungan tampak depan yang diperoleh dari penggunaan penangkal petir sebelumnya ini dapat dilihat dari Gambar 4.8. Bagian tidak terlindungi
Gambar 4.8 Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu.
Berdasarkan Gambar 4.8. dapat dilihat bahwa dari tampak depan bangunan, penangkal petir lama dengan sudut perlindungan yang dibentuk 550 dan jarak sambaran sebesar 31,84 meter, masih belum dapat melindungi bagian dag menara tertinggi ATC bangunan dari ancaman sambaran petir. Bagian-bagian bangunan yang berada di luar daerah proteksi (bidang segitiga proteksi) tidak terlindungi oleh penangkal petir. Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung ATC tampak samping dapat dilihat pada Gambar 4.9.
52
Bagian tidak terlindungi
Gambar 4.9 Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak samping) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu.
Dapat dilihat bahwa daerah perlindungan pada Gambar 4.15. diketahui semua bagian bangunan belum terlindungi terutama dag menara ATC. Perlindungan efektir adalah jika semua bagian bangunan sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang segitiga proteksi sehingga pada gedung ATC bandara Fatmawati perlu adanya evaluasi baik nantinya berupa penambahan jumlah finial maupun panjang finial pada atap gedung. Untuk mendapatkan perlindungan maksimal dari penangkal petir dengan menggunakam metode yang sama yakni konvensional, dilakukan sebuah perancangan ulang (evaluasi) berdasarkan dasar perhitungan yang sama pula, yang terlihat pada Gambar 4.10.
53
Gambar 4.10 Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak depan) dengan Metode Konvensional.
Berdasarkan hasil evaluasi pada daerah perlindungan tampak depan pada Gambar 4.10, terlihat bahwa dibutuhkan penambahan satu batang penangkal petir dengan panjang 1,5 m agar seluruh bagian dag menara ATC gedung dapat terlindungi dengan baik dari bahaya sambaran petir. Hasil perancangan ulang (evaluasi) sudut perlindungan dari gedung ATC tampak samping dapat dilihat pada Gambar 4.11.
Gambar 4.11. Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak samping) dengan Metode Konvensional.
Hasil evaluasi dari sudut perlindungan yang dibentuk oleh penambahan jumlah penangkal petir dari tampak samping, sudah dapat melindungi bangunan dengan baik. Perlindungan efektir adalah jika semua bagian bangunan sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang segitiga proteksi. Penambahan beberapa penangkal petir dari keadaan semula dapat di rincikan ke dalam Tabel 4.3. Tabel 4.3. Hasil Penentuan dan Penambahan Jumlah Penangkal Petir Pada Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu.
Lokasi Dag tower ATC
Panjang Finial 1,5 meter
Radius Proteksi (r) 31,13 meter
Jumlah 1 batang
Luas daerah terproteksi atau ruang proteksi yang terbentuk dan dapat di proteksi oleh sudut yang di bentuk penangkal petir dapat dilihat pada Gambar 4.12
54
Gambar 4.12. Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi dari Hasil Evaluasi Penangkal Petir Sebelumnya.
Hasil evaluasi sistem penangkal petir gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan menggunakan metode konvensional dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut : Tabel 4.4. Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional
Keadaan Semula
No. 1.
Hanya menggunakan 1 batang Dibutuhkan penangkal petir/finial finial/penangkal panjang atap ATC.
2.
Hasil evaluasi
2 meter
petir
dengan tambahan sebanyak 1 batang pada
pada puncak dag ATC dengan ketinggian 1,5 meter.
Dengan menggunakan penangkal Semua bagian dag menara ATC petir yang lama, masih terdapat sudah terlindungi yakni berada di titik sambaran pada dag menara dalam segi tiga proteksi penangkal ATC.
petir.
55
4.4. Evaluasi Sistem Proteksi Petir Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Metode Eleketrogeometri. Penggunaan metode elektrogeometri ini dilakukan sebagai pembanding terhadap metode sebelumnya yang diterapkan oleh ke-tiga gedung yang ada, baik secara jarak sambaran, radius perlindungan, besar sudut proteksi maupun tinggi elektroda yang dihasilkan serta posisi pemasangannya.
4.4.1. Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung Terminal Utama 4.4.1.1. Jarak Sambaran Petir Besarnya arus puncak petir untuk provinsi Bengkulu dapat dilihat pada Tabel 3.2 yakni 45,2368 kA. Hubungan besar arus puncak dengan jarak sambaran (rs) dijelaskan seperti persamaan (2.9) maka : rs = 10 . = (10)(
)
= 119,143 meter Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh jarak sambaran petir adalah 119,143 meter.
4.4.1.2. Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan Penangkal Petir Dikarenakan bentuk atap bangunan gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu yang berbentuk rumit, penentuan tinggi finial/penangkal petir yang digunakan maupun posisi pemasangan, akan disesuaikan dengan bentuk perlindungan yang maksimum melindungi banguan dari peluang titik sambaran petir. Besarnya sudut perlindungan penangkal petir dari sebuah penangkal petir dapat dihitung dengan rumus empiris dari hasse dan Wiesinger pada persamaan (2.10). Pada gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki
ketinggian atap yang berbeda-beda, sehingga penggunaan panjang
penangkal petir yang digunakan berbeda-beda. Sebagai salah satu contoh ketinggian puncak utama gedung 17,2 meter + ketinggian finial 4 meter, maka ketinggian penangkal petir dari permukaan tanah 21.2 meter. Sehingga besar sudut perlindungan sebesar :
56
α = are = are = 55,290 Besarnya hasil perhitungan di atas diperoleh sudut perlindungannya sebesar 55,290. Radius perlindungan (r) dari suatu penangkal petir dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.11) : r= = = 67,83 meter Berdasarkan hasil perhitungan (r) dari tersebut diperoleh hasil perlindungannya sebesar 67,83 meter. Perhitungan yang sama dilakukan untuk penangkal petir yang lain pada gedung terminal utama sehingga diperoleh hasil pada Tabel 4.5. Tabel 4.5. Rincian Hasil Perhitungan Radius Perlindungan, Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan gedung Terminal Utama Menggunakan Metode Elektrogeometri.
Lokasi
Puncak Atap Utama Atap ke Dua Kiri dan Kanan Atap Belakang Atap Depan
Sudut
Radius
Perlindungan
Perlindungan
(α)
(r)
4m
55,290
67,83 m
13.5 m
3m
59,480
60,49 m
15.5 m
4m
56,750
65,31 m
13.5 m
3m
59,480
60,49 m
Tinggi
Tinggi
Gedung
Finial
17.2 m
Berdasarkan hasil perhitungan parameter-parameter Tabel 4.5, tampak gedung terminal utama (tampak depan) dapat dilihat pada Gambar 4.13.
57
Gambar 4.13. Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan).
Berdasarkan Gambar 4.13. dapat dilihat bahwa seluruh bagian bangunan telah terlindungi oleh sambaran petir. Perlindungan efektir adalah jika semua bagian bangunan sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang miring kerucut. Hasil penggunaan metode elektrogeometri sebagai pembanding pada gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) dapat dilihat pada Gambar 4.14.
58
Gambar 4.14. Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping)
Daerah perlindungan yang dihasilkan oleh metode elektrogeometri tampak samping terlihat bahwa, luas daerah perlindungan pun bertambah luas. bengan bentukan sudut yang lebih besar pula. Jumlah penggunaan penangkal petir yang digunakan hanya berjumlah 6 batang. Berdasarkan arus sambaran petir yang terjadi, dapat pula ditentukan besarnnya jarak sambaran dari ujung lidah petir sebesar 119,143 meter. Luasnya daerah perlindungan/proteksi yang terbentuk dari penggunaan metode elektrogeometri (tampak atas) dapat dilihat pada Gambar 4.15
59
Gambar 4.15. Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas)
Bila dibandingkan dengan luas daerah proteksi yang dihasilkan oleh metode konvensional sebelumnya terlihat bahwa dengan menggunakan metode elektrogeometri luas daerah proteksi bertambah besar dengan panjang mencapai 175,20 meter dan lebar 152,60 meter. Hasil perbandingan sistem penangkal petir gedung teminal utama bandara Fatmawati Bengkulu dengan menggunakan metode konvensional dan metode elektrogeometri dapat dilihat pada Tabel 4.6. Tabel 4.6. Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu denga Menggunakan Metode Elektrogeometri
No. 1.
Metode Konvensional
Metode Elektrogeometri
Dibutuhkan
penangkal Hanya dibutuhkan penangkal petir/finial
petir/finial
tambahan tambahan
sebanyak
6
batang
dengan
sebanyak 17 batang pada ketinggian maksimal yang digunakan 4 atap utama,
gedung dengan
terminal meter. tinggi
maksimal yang digunakan
60
1 meter 2.
Sudut perlindungan pada Sudut
perlindungan
finial sebesar 550 dengan digunakan
besarnya
pada
finial
bervariasi,
yang sesuai
luas daerah perlindungan dengan tinggi finial yang digunakan, dengan rata-rata sudut > 550 dengan luas daerah
106,53 m dan 70,40 m.
perlindungan 175,20 m dan 152,60 m.
4.4.2. Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung ATC. 4.4.2.1 Jarak Sambaran Petir Besarnya arus puncak petir untuk provinsi Bengkulu dapat dilihat pada Tabel 4.2 yakni 45.2368 kA. Hubungan besar arus puncak dengan jarak sambaran (rs) dijelaskan seperti persamaan (2.9). rs = 10 . = (10)( = 119,143 meter Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh jarak sambaran petir adalah (119,143) meter.
4.4.2.2 Tinggi Finial dan Sudut Perlidungan Penangkal Petir Dikarenakan bentuk atap bangunan gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu yang berbentuk rumit, penentuan tinggi finial/penangkal petir yang digunakan maupun posisi pemasangan, akan disesuaikan dengan bentuk perlindungan yang maksimum melindungi banguan dari peluang titik sambaran petir. Besarnya sudut perlindungan penangkal petir dari sebuah penangkal petir dapat dihitung dengan rumus empiris dari Hasse dan Wiesinger pada persamaan (2.10). Pada gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu yang ketinggian puncak utama gedung 20,3 meter
+ ketinggian finial 3,5 meter, maka ketinggian
penangkal petir dari permukaan tanah 23,8 meter. Sehingga besar sudut perlindungan sebesar : α = are
61
= are 53,130 Besarnya hasil = perhitungan di atas diperoleh sudut perlindungannya sebesar 53,130. Radius perlindungan (r) dari suatu penangkal petir dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.11) : r= = = 71,44 meter Berdasarkan hasil perhitungan (r) dari tersebut diperoleh hasil perlindungannya sebesar 71,44 meter. Berdasarkan hasil perhitungan parameter-parameter di atas, tampak gedung ATC (tampak depan) dapat dilihat pada Gambar 4.16.
Gambar 4.16. Hasil penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan)
Berdasarkan Gambar 4.16 dapat dilihat bahwa seluruh bagian bangunan telah terlindungi oleh sambaran petir. Perlindungan efektir adalah jika semua
62
bagian bangunan sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang miring kerucut. Hasil penggunaan metode elektrogeometri sebagai pembanding pada gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) dapat dilihat pada Gambar 4.17.
Gambar 4.17. Hasil penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping)
Daerah perlindungan yang dihasilkan oleh metode elektrogeometri tampak samping terlihat bahwa, luas daerah perlindungan pun bertambah luas. bengan bentukan sudut yang lebih besar pula. Jumlah penggunaan penangkal petir yang digunakan hanya berjumlah 1 batang dengan panjang yang lebih efisien dibanding evaluasi metode sebelumnya dan hanya memerlukan penambahan panjang 1,5 m dari penangkal petir yang terpasang saat ini serta sedikit pergeseran posisi dari posisi semula. Berdasarkan arus sambaran petir yang terjadi, dapat pula ditentukan besarnnya jarak sambaran dari ujung lidah petir sebesar 119,143 meter. Luasnya daerah perlindungan/proteksi yang terbentuk dari penggunaan Metode Elektrogeometri (tampak atas) dapat dilihat pada Gambar 4.18
63
Gambar 4.18. Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas)
Bila di bandingkan dengan luas daerah proteksi yang dihasilkan oleh metode konvensional sebelumnya terlihat bahwa dengan menggunakan metode elektrogeometri luas daerah proteksi bertambah besar dengan luas 16.025,53 m2 Hasil perbandingan sistem penangkal petir gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu dengan menggunakan metode konvensional dan metode elektrogeometri dapat dilihat pada Tabel 4.7. Tabel 4.7. Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Elektrogeometri
No. 1.
Metode Konvensional
Metode Elektrogeometri
Dibutuhkan
penangkal Hanya dibutuhkan penambahan panjang
petir/finial
tambahan penangkal
petir/finial
1,5
meter
dari
sebanyak 1 batang pada ketinggian penangkal petir semula 2 meter atap Gedung ATC dengan dan sedikit mengalami pergeseran posisi tinggi
maksimal
digunakan dengan
1,5 posisi
yang pemasangan yang semula berada di sisi meter pinggir dag ATC ke tengah dag ATC yang
64
berbeda. 2.
Sudut perlindungan pada Sudut
perlindungan
finial sebesar 550 dengan digunakan
besarnya
pada
finial
bervariasi,
yang sesuai
luas daerah perlindungan dengan tinggi finial yang digunakan, dengan 68,19 m dan 66,23 m.
rata-rata sudut > 500 dengan luas daerah 16.025,53 m2.
65
BAB 5 PENUTUP
5.1. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diperoleh dari hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan yakni : 1. Evaluasi yang dilakukan terhadap ke tiga gedung di bandara Fatmawati menunjukkan bahwa, gedung terminal utama dan ATC saja yang layak untuk mendapat sistem proteksi petir. 2. Penggunaan
metode
konvensional
pada
gedung
terminal
utama
membutuhkan 17 batang penangkal petir, panjang 1 m dengan sudut perlindungan 550 dan menggunakan sistem sangkar faraday sehingga luas daerah perlindungan mencapai 7.499,71 m2. Pada gedung ATC dibutuhkan penambahan 1 batang penangkal petir, panjang 1,5 m dengan sudut perlindungan 550 dan luas daerah perlindungan mencapai 4.516,22 m2. 3. Penggunaan metode elektrogeometri (non konvensional) pada gedung terminal utama dibutuhkan penangkal petir sebanyak 6 batang, panjang maksimal 4 m dan sudut perlindungan >550 dengan luas daerah perlindungan mencapai 26.735,52 m2. Pada gedung ATC diperoleh hasil dengan rancangan ulang yang hanya membutuhkan 1 batang penangkal petir, panjang 3,5 m dan sudut perlindungan 53,130 dengan luas daerah perlindungan 16.025,53 m2
5.2. Saran Kedepan hendaknya ada penelitian maupun pengembangan, yang mampu mengaitkan metode geometris petir dengan rancangan penangkal petir teknologi terbaru, baik mengenai sistem proteksi penangkal petir internal maupun eksternal di bandara maupun tempat-tempat khusus lainnya.
66
DAFTAR PUSTAKA
Anderson, J.G, 1982, “Transmission Line Reference”, Book 345 KV & Above Electric Power Research Institude, 2nd, Ed, Chapter 12. Anonim 1, 1983, “Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) untuk Bangunan di Indonesia”, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Jakarta. Anonim 2, 2004, “Standarisasi Nasional Indonesia Proteksi Bangunan terhadap Petir”, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta. Hosea, E., Iskanto, E., dan Luden, H.M., 2004, “Penerapan Metode jala, Sudut Proteksi dan Bola Bergulir pada Sistem Proteksi Petir Eksternal yang Diaplikasikan pada Gedung W Universitas Kristen Petra”, Surabaya. Hutagaol, Soli Akbar, 2009, “Studi Tentang Sistem Penangkal Petir Pada BTS (Base Transceiver Station) (Aplikasi pada PT. Telkomsel-Banda Aceh)”, Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatra Utara. Medan. Lambert R., Xemard A., Fleury G., Tarasiewicz. Dan Morched., 1999, “Probability Density Function of the Lightning Crest Current at Ground Level Estimation of the Litghning Strike Incidence on Transmission Line”. International Confrence on Power System Transmission, Budapest. Purbomiluhung, Aji Tunggul, 2008, “Lightning Buster”, Blogspot, Com. Sriyadi, Handiawan, 2003, “Penilaian Resiko Kerusakan pada Gedung Akibat sambaran petir berdasarkan IEC 1992”, Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro Fakultas Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Semarang. Syakur, Abdul dan Yuningtyastuti, 2006, “Sistem Proteksi Penangkal Petir pada Gedung Widya Puraya”, Surabaya.
67
LAMPIRAN
68
LAMPIRAN 1 Tabel indeks menurut Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) Tabel 1 Indeks A : Bahaya Berdasarkan Jenis Bangunan Penggunaan dan Isi Bangunan yang tak perlu diamankan baik bangunan maupun isi nya Bangunan dan isinya jarang digunakan misalnya dengan di tengah sawah atau ladang, menara atau tiang dari metal Bangunan yang berisi peralatan seharihari atau tempat tinggal misalnya rumah tinggal, industry kecil, dan stasiun kereta api Bangunan atau isinya cukup penting misalnya menara air, toko barangbarang berharga dan kantor pemerintah Bangunan yang berisi banyak sekali orang, misalnya bandara, sarana ibadah, sekolah dan monument bersejarah yang penting Instalasi gas, minyak, atau bensin dan rumah sakit Bangunan yang mudah meledak dan dapat menimbulkan bahaya yang tidak terkendali bagi sekitarnya misalnya instalasi nuklir
Indeks A -10 0
1
2
3
5
15
Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, PUIPP untuk Bangunan di Indonesia (1983)
Tabel 2 Indeks B : Bahaya Berdasarkan Konstruksi Bangunan Konstruksi Bangunan Seluruh bangunan terbuat dari logam dan mudah menyalurkan listrik Bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dengan atap logam Bangunan dengan konstruksi beton bertulang, kerangka besi dan atap bukan logam Bangunan kayu dengan atap bukan logam
Indeks B 0 1
2 3
Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, PUIPP untuk Bangunan di Indonesia (1983)
69
Tabel 3. Indeks C : Bahaya berdasarkan Tinggi Bangunan Tinggi Bangunan sampai … (m) 6 12 17 25 35 50 70 100 140 200
Indeks C 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, PUIPP untuk Bangunan di Indonesia (1983)
Tabel 4. Indeks D : Bahaya berdasarkan Situasi Bangunan Situasi Bangunan Di tanah datar pada semua ketinggian Di kaki bukit sampai ¾ tinggi bukit atau di pegunungan sampai 1000 meter Di puncak gunung atau pegunungan yang lebih dari 1000 meter
Indeks D 0 1 2
Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, PUIPP untuk Bangunan di Indonesia (1983)
Tabel 5. Indeks E : Bahaya berdasarkan Hari Guruh Hari Guruh per Tahun 2 4 8 16 32 64 128 256
Indeks E 0 1 2 3 4 5 6 7
Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, PUIPP untuk Bangunan di Indonesia (1983)
70
Tabel 6. Perkiraan Bahaya Sambaran Petir Berdasarkan PUIPP R Di bawah 11 Sama dengan 11 12 13 14 Lebih dari 14
Perkiraan Bahaya Diabaikan Kecil Sedang Agak Besar Besar Sangat Besar
Pengamanan Tidak perlu Tidak perlu Dianjurkan Dianjurkan Sangat dianjurkan Sangat perlu
Sumber : Direktorat Penyelidikan masalah bangunan, PUIPP untuk bangunan di Indonesia (1983)
71
LAMPIRAN 2 Tabel-Tabel Indeks Berdasarkan Naional Fire Protection Association (NFPA) 780 Tabel 7. Indeks A : Indeks Struktur Jenis Struktur Indeks A 2 Rumah kediaman yang kurang dari 465 m 1 2 Rumah kediaman yang lebih dari 465 m 2 Perumahan, kantor atau bangunan pabrik dengan tinggi kurang dari 15 meter 3 - Melingkupi area kurang dari 2323 m2 2 5 - Melingkupi area lebih dari 2323 m Perumahan, kantor atau bangunan pabrik dengan tinggi 15-23 meter 4 Perumahan, kantor atau bangunan pabrik dengan tinggi 23-46 meter 5 Perumahan, kantor atau bangunan pabrik dengan tinggi lebih dari 8 46 meter Kantor pelayanan milik pemerintah misalnya pemadam kebakaran, 7 kantor polisi dan perusahaan air minum Hangar pesawat terbang 7 Pembangkit listrik dan sentral telpon 8 Menara air dan cooling tower 8 Perpustakaan, mesium dan bangunan bersejarah 8 Bangunan pertanian 9 Tempat bernaung di daerah rekreasi 9 Bangunan yang banyak berisi banyak orang misalnya sekolah, 10 tempat ibadah, bioskop dan stadion olah raga Struktur yang ramping dan tinggi misalnya cerobong asap, menara 10 pengawas dan mercesuar Rumah sakit, penampungan para lansia dan penyandang cacat 10 Bangunan tempat membuat dan menyimpan bahan berbahaya 10 misalnya zat kimia Sumber : National Fire Protection Association 780 (1992)
72
Tabel 8. Indeks B : Jenis Konstruksi Kerangka Struktur Bukan Logam
Kayu
Beton bertulang
Kerangka baja
Jenis Atap Kayu Campuran aspal,ter atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang saling terhubung secara elektrik Kayu Campuran aspal,ter atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang saling terhubung secara elektrik Kayu Campuran aspal,ter atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang saling terhubung secara elektrik Kayu Campuran aspal,ter atau genteng Logam yang saling tidak terhubung Logam yang saling terhubung secara elektrik
Indeks B 5 3 4 1 5 3 4 2 5 3 4 1 5 3 4 1
Sumber : National Fire Protection Association 780 (1992)
Tabel 9. Indeks C : Lokasi Bangunan Lokasi Bangunan Bangunan dalam area bangunan yang lebih tinggi - Bangunan kecil, melingupi area kurang dari 929 m2 - Bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2 Bangunan dalam area bangunan yang lebih rendah - Bangunan kecil, melingkupi area kurang dari 929 m2 - Bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2 Struktur diperpanjang sampai 15,2 m di atas permukaan tanah Struktur diperpanjang sampai lebih dari 15,2 m di atas permukaan tanah
Indeks C 1 2 4 5 7 10
Sumber : National Fire Protection Association 780 (1992)
Tabel 10. Indeks D : Topografi Lokasi Pada tanah datar Pada sisi bukit Di atas puncak bukit Di atas puncak gunung
Indeks D 1 2 4 5
Sumber : National Fire Protection Association 780 (1992)
73
Tabel 11. Indeks E : Penggunaan dan isi Bangunan Penggunaan dan Isi Bangunan Bahan yang tidak mudah terbakar Perabotan rumah tangga Perlengkapan atau perabotan biasa Ternak peliharaan Bangunan terisi sedikit orang (kurang dari 50 orang) Bahan yang mudah terbakar Bangunan berisi banyak orang (50 orang atau lebih) Peralatan atau barang berharga Pelayan umum seperti bandara dan kantor polisi Peralatan operasi yang sensitif Benda bersejarah Peledak dan bahan pembuatnya
Indeks E 1 2 2 3 4 5 6 7 8 8 10 10
Sumber : National Fire Protection Association 780 (1992)
Tabel 12. Indeks F : Iso Kerounic Level Iso Kerounic Level 0-5 6-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 Lebih dari 70
Indeks F 9 8 7 6 5 4 3 2 1
Sumber : National Fire Protection Association 780 (1992)
Tabel 13. Perkiraan Bahaya Sambaran Petir berdasarkan NFPA 780 R 0-2 2-3 3-4 4-7 Lebih dari 7
Pengamanan Tidak perlu Dianjurkan Dianjurkan Sangat dianjurkan Sangat perlu
Sumber : National Fire Protection Association 780 (1992)
74
LAMPIRAN 3
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU Data Parameter Petir di Indonesia Wilayah Regional Barat Terbitan 2010
Kota
Signal
I (kA)
Avg/min
Energi Rasio
Di/dt (kA/µs)
Sabang Aceh Besar Medan Brastagih Pekan Baru Batam Bintan Padang Bukittinggi Padang Panjang Solok Palembang Pagar Alam Lahat Tanjung Inim Lubuk Linggau Bengkulu Kepahiang Lampung Lampung Selatan DKI Jakarta Depok Bogor Lembang
117_ 102_ 393_ 481_ 122_ 240_ 449_ 443_ 253_ 401_ 305_ 281_ 383_ 652_ 351_ 361_ 338_ 280_ 558_ 575_ 881_ 300_ 337_ 877_
39,6512 39,9917 50,3356 56,8723 41,5645 40,6932 41,4756 54,8246 55,9863 55,1287 53,2189 43,2563 47,0234 45,6834 41,2301 42,7852 45,2368 44,5645 38,6110 40,0013 37,5899 43,2315 44,3607 58,5020
+0.3 +0.6 +0.4 +0.2 +0.2 +0.1 +0.3 +0.1 +0.4 +0.2 +0.3 +0.1 +0.1 +0.1 +0.5 +0.2 +0.1 +0.2 +0.2 +0.1 +0.2 +0.3 +0.4 +0.6
9023* 10255* 15871* 15600* 12400* 14021* 15036* 14012* 13178* 12314* 16021* 11202* 12361* 14021* 13472* 13201* 15128* 14896* 9044* 10235* 8991* 13004* 14459* 17611*
15,6355 15,7568 21,8932 23,5654 16,3866 16,0322 16,3568 22,5687 23,5825 23,2475 22,3226 17,9856 18,8369 18,0256 16,0023 17,2365 18,2031 17,9972 15,2314 15,9135 13,2368 17,9123 18,0021 25,2850
*PEAK : Puncak kejadian Petir dalam (jam, menit, dan detik) Nd : Jika terjadi trouble pada Id atau data base mohon diberi keterangan
BENGKULU, 28 JANUARI 2011 KEPALA SEKSI OBSERVASI DAN INFORMASI STASIUN KLIMATOLOGI KL. II
SUDIYANTO.SP NIP. 19610815 198303 1 001 75
LAMPIRAN 4
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU
Kejadian Petir/Kilat Per Hari Dalam Radius 25 Km dari Stasiun (nearby flashes) Waktu bulan tgl tahun Des 1 2009 Des 2 2009 Des 3 2009 Des 4 2009 Des 5 2009 Des 6 2009 Des 7 2009 Des 8 2009 Des 9 2009 Des 10 2009 Des 11 2009 Des 12 2009 Des 13 2009 Des 14 2009 Des 15 2009 Des 16 2009 Des 17 2009 Des 18 2009 Des 19 2009 Des 20 2009 Des 21 2009 Des 22 2009 Des 23 2009 Des 24 2009 Des 25 2009 Des 26 2009 Des 27 2009 Des 28 2009 Des 29 2009 Des 30 2009 Des 31 2009 Jumlah
Jumlah 12 25 6 6 3 8 4 14 78
Waktu bulan tgl tahun Jan 1 2010 Jan 2 2010 Jan 3 2010 Jan 4 2010 Jan 5 2010 Jan 6 2010 Jan 7 2010 Jan 8 2010 Jan 9 2010 Jan 10 2010 Jan 11 2010 Jan 12 2010 Jan 13 2010 Jan 14 2010 Jan 15 2010 Jan 16 2010 Jan 17 2010 Jan 18 2010 Jan 19 2010 Jan 20 2010 Jan 21 2010 Jan 22 2010 Jan 23 2010 Jan 24 2010 Jan 25 2010 Jan 26 2010 Jan 27 2010 Jan 28 2010 Jan 29 2010 Jan 30 2010 Jan 31 2010 Jumlah
Jumlah 8 21 9 38
76
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU Kejadian Petir/Kilat Per Hari Dalam Radius 25 Km dari Stasiun (nearby flashes) Waktu bulan tgl tahun Feb 1 2010 Feb 2 2010 Feb 3 2010 Feb 4 2010 Feb 5 2010 Feb 6 2010 Feb 7 2010 Feb 8 2010 Feb 9 2010 Feb 10 2010 Feb 11 2010 Feb 12 2010 Feb 13 2010 Feb 14 2010 Feb 15 2010 Feb 16 2010 Feb 17 2010 Feb 18 2010 Feb 19 2010 Feb 20 2010 Feb 21 2010 Feb 22 2010 Feb 23 2010 Feb 24 2010 Feb 25 2010 Feb 26 2010 Feb 27 2010 Feb 28 2010 Jumlah
Jumlah 3 4 2 1 5 2 10
Waktu bulan tgl tahun Mar 1 2010 Mar 2 2010 Mar 3 2010 Mar 4 2010 Mar 5 2010 Mar 6 2010 Mar 7 2010 Mar 8 2010 Mar 9 2010 Mar 10 2010 Mar 11 2010 Mar 12 2010 Mar 13 2010 Mar 14 2010 Mar 15 2010 Mar 16 2010 Mar 17 2010 Mar 18 2010 Mar 19 2010 Mar 20 2010 Mar 21 2010 Mar 22 2010 Mar 23 2010 Mar 24 2010 Mar 25 2010 Mar 26 2010 Mar 27 2010 Mar 28 2010 Mar 29 2010 Mar 30 2010 Mar 31 2010 Jumlah
Juml ah 1 1 2
77
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU Kejadian Petir/Kilat Per Hari Dalam Radius 25 Km dari Stasiun (nearby flashes) Waktu bulan tgl tahun Apr 1 2010 Apr 2 2010 Apr 3 2010 Apr 4 2010 Apr 5 2010 Apr 6 2010 Apr 7 2010 Apr 8 2010 Apr 9 2010 Apr 10 2010 Apr 11 2010 Apr 12 2010 Apr 13 2010 Apr 14 2010 Apr 15 2010 Apr 16 2010 Apr 17 2010 Apr 18 2010 Apr 19 2010 Apr 20 2010 Apr 21 2010 Apr 22 2010 Apr 23 2010 Apr 24 2010 Apr 25 2010 Apr 26 2010 Apr 27 2010 Apr 28 2010 Apr 29 2010 Apr 30 2010 Jumlah
Jumlah 2 1 3
Waktu bulan tgl tahun Mei 1 2010 Mei 2 2010 Mei 3 2010 Mei 4 2010 Mei 5 2010 Mei 6 2010 Mei 7 2010 Mei 8 2010 Mei 9 2010 Mei 10 2010 Mei 11 2010 Mei 12 2010 Mei 13 2010 Mei 14 2010 Mei 15 2010 Mei 16 2010 Mei 17 2010 Mei 18 2010 Mei 19 2010 Mei 20 2010 Mei 21 2010 Mei 22 2010 Mei 23 2010 Mei 24 2010 Mei 25 2010 Mei 26 2010 Mei 27 2010 Mei 28 2010 Mei 29 2010 Mei 30 2010 Mei 31 2010 Jumlah
Jumlah 0
78
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU Kejadian Petir/Kilat Per Hari Dalam Radius 25 Km dari Stasiun (nearby flashes) Waktu bulan tgl tahun Jun 1 2010 Jun 2 2010 Jun 3 2010 Jun 4 2010 Jun 5 2010 Jun 6 2010 Jun 7 2010 Jun 8 2010 Jun 9 2010 Jun 10 2010 Jun 11 2010 Jun 12 2010 Jun 13 2010 Jun 14 2010 Jun 15 2010 Jun 16 2010 Jun 17 2010 Jun 18 2010 Jun 19 2010 Jun 20 2010 Jun 21 2010 Jun 22 2010 Jun 23 2010 Jun 24 2010 Jun 25 2010 Jun 26 2010 Jun 27 2010 Jun 28 2010 Jun 29 2010 Jun 30 2010 Jumlah
Jumlah 2 1 3
Waktu bulan tgl tahun Jul 1 2010 Jul 2 2010 Jul 3 2010 Jul 4 2010 Jul 5 2010 Jul 6 2010 Jul 7 2010 Jul 8 2010 Jul 9 2010 Jul 10 2010 Jul 11 2010 Jul 12 2010 Jul 13 2010 Jul 14 2010 Jul 15 2010 Jul 16 2010 Jul 17 2010 Jul 18 2010 Jul 19 2010 Jul 20 2010 Jul 21 2010 Jul 22 2010 Jul 23 2010 Jul 24 2010 Jul 25 2010 Jul 26 2010 Jul 27 2010 Jul 28 2010 Jul 29 2010 Jul 30 2010 Jul 31 2010 Jumlah
Jumlah 1 5 9 1 3 19
79
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU Kejadian Petir/Kilat Per Hari Dalam Radius 25 Km dari Stasiun (nearby flashes) Waktu bulan tgl tahun Agu 1 2010 Agu 2 2010 Agu 3 2010 Agu 4 2010 Agu 5 2010 Agu 6 2010 Agu 7 2010 Agu 8 2010 Agu 9 2010 Agu 10 2010 Agu 11 2010 Agu 12 2010 Agu 13 2010 Agu 14 2010 Agu 15 2010 Agu 16 2010 Agu 17 2010 Agu 18 2010 Agu 19 2010 Agu 20 2010 Agu 21 2010 Agu 22 2010 Agu 23 2010 Agu 24 2010 Agu 25 2010 Agu 26 2010 Agu 27 2010 Agu 28 2010 Agu 29 2010 Agu 30 2010 Agu 31 2010 Jumlah
Jumlah 31 9 10 14 3 2 69
Waktu bulan tgl tahun Sep 1 2010 Sep 2 2010 Sep 3 2010 Sep 4 2010 Sep 5 2010 Sep 6 2010 Sep 7 2010 Sep 8 2010 Sep 9 2010 Sep 10 2010 Sep 11 2010 Sep 12 2010 Sep 13 2010 Sep 14 2010 Sep 15 2010 Sep 16 2010 Sep 17 2010 Sep 18 2010 Sep 19 2010 Sep 20 2010 Sep 21 2010 Sep 22 2010 Sep 23 2010 Sep 24 2010 Sep 25 2010 Sep 26 2010 Sep 27 2010 Sep 28 2010 Sep 29 2010 Sep 30 2010 Jumlah
Jumlah 3 6 4 20 7 7 47
80
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU Kejadian Petir/Kilat Per Hari Dalam Radius 25 Km dari Stasiun (nearby flashes) Waktu bulan tgl tahun Okt 1 2010 Okt 2 2010 Okt 3 2010 Okt 4 2010 Okt 5 2010 Okt 6 2010 Okt 7 2010 Okt 8 2010 Okt 9 2010 Okt 10 2010 Okt 11 2010 Okt 12 2010 Okt 13 2010 Okt 14 2010 Okt 15 2010 Okt 16 2010 Okt 17 2010 Okt 18 2010 Okt 19 2010 Okt 20 2010 Okt 21 2010 Okt 22 2010 Okt 23 2010 Okt 24 2010 Okt 25 2010 Okt 26 2010 Okt 27 2010 Okt 28 2010 Okt 29 2010 Okt 30 2010 Okt 31 2010 Jumlah
Jumlah 12 6 10 3 3 1 35
Waktu bulan tgl tahun Nov 1 2010 Nov 2 2010 Nov 3 2010 Nov 4 2010 Nov 5 2010 Nov 6 2010 Nov 7 2010 Nov 8 2010 Nov 9 2010 Nov 10 2010 Nov 11 2010 Nov 12 2010 Nov 13 2010 Nov 14 2010 Nov 15 2010 Nov 16 2010 Nov 17 2010 Nov 18 2010 Nov 19 2010 Nov 20 2010 Nov 21 2010 Nov 22 2010 Nov 23 2010 Nov 24 2010 Nov 25 2010 Nov 26 2010 Nov 27 2010 Nov 28 2010 Nov 29 2010 Nov 30 2010 Jumlah
Jumlah 23 17 9 5 1 55
81
STASIUN KLIMATOLOGI KL.II PULAU BAAI BENGKULU Kejadian Petir/Kilat Per Hari Dalam Radius 25 Km dari Stasiun (nearby flashes) Waktu bulan tgl tahun Des 1 2010 Des 2 2010 Des 3 2010 Des 4 2010 Des 5 2010 Des 6 2010 Des 7 2010 Des 8 2010 Des 9 2010 Des 10 2010 Des 11 2010 Des 12 2010 Des 13 2010 Des 14 2010 Des 15 2010 Des 16 2010 Des 17 2010 Des 18 2010 Des 19 2010 Des 20 2010 Des 21 2010 Des 22 2010 Des 23 2010 Des 24 2010 Des 25 2010 Des 26 2010 Des 27 2010 Des 28 2010 Des 29 2010 Des 30 2010 Des 31 2010 Jumlah
Jumlah 4 10 7 8 2 5 6 42
Waktu bulan tgl tahun Jan 1 2011 Jan 2 2011 Jan 3 2011 Jan 4 2011 Jan 5 2011 Jan 6 2011 Jan 7 2011 Jan 8 2011 Jan 9 2011 Jan 10 2011 Jan 11 2011 Jan 12 2011 Jan 13 2011 Jan 14 2011 Jan 15 2011 Jan 16 2011 Jan 17 2011 Jan 18 2011 Jan 19 2011 Jan 20 2011 Jan 21 2011 Jan 22 2011 Jan 23 2011 Jan 24 2011 Jan 25 2011 Jan 26 2011 Jan 27 2011 Jan 28 2011 Jan 29 2011 Jan 30 2011 Jan 31 2011 Jumlah
Jumlah 5 11 1 3 3 23
BENGKULU, 28 JANUARI 2011 KEPALA SEKSI OBSERVASI DAN INFORMASI STASIUN KLIMATOLOGI KL. II
SUDIYANTO.SP NIP. 19610815 198303 1 001
82
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara, terlahir atas karunia Allah SWT dari pasangan ayah Nasrul M Nur dan ibunda Jusmalini di Bengkulu, pada tanggal 19 Februari 1988. Penulis berkediaman di jalan Danau 3 Rt/Rw 1 No. 23 Kel. Panorama, Kota Bengkulu. Pendidikan formal yang ditempuh penulis pada tingkat SD yaitu SD Negeri 46 Kota Bengkulu, dan selesai pada tahun 2000, kemudian dilanjutkan ke jenjang SLTP Negeri 4 Kota Bengkulu dan selesai pada tahun 2003, setelah itu dilanjutkan ke jenjang SMA Negeri 2 Kota Bengkulu, berhasil menyelesaikan pendidikan pada tahun 2006. Sejak tahun (2006-2011) tercatat sebagai mahasiswa Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu melalui jalur PPA (Penelusuran Pendidikan Akademik). Selama menjadi mahasiswa penulis aktif sebagai Co. Kreatifitas, Seni dan Olahraga HIMATRO dan menjadi asisten mata praktikum Sistem Proteksi di laboratorium Teknik Elektro Universitas Bengkulu serta menjadi salah satu “BESWAN DJARUM”/penerima beasiswa DJARUM BAKTI PENDIDIKAN angkatan (2008/2009) RSO Jakarta. Penulis melaksanakan Kerja Praktek (KP) di PT. Krakatau Daya Listik (KDL), (Krakatau Steel Group), di Cilegon,, Banten.
83
