BAB 1
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini banyak industri yang kurang memperhatikan sistem ventilasi dalam menciptakan kondisi lingkungan kerja yang sesuai dengan kebutuhan proses produksi maupun kenyamanan pekerja. Jika pemasangan sistem ventilasi tidak tepat dapat menyebabkan ketidak nyamanan atau bahkan dapat menurunkan kondisi kesehatan pekerja. Permasalahan yang berkaitan dengan sistem ventilasi di dalam industri, adalah kondisi lingkungan kerja tidak sesuai dengan kebutuhan proses produksi dan kenyamanan pekerja. Perihal ini disebabkan karena tidak adanya peralatan sistem ventilasi, sistem ventilasi yang ada kurang memadai, perencanaan pipa yang kurang baik, pemilihan fan yang salah, dan lain-lain.
Pengendalian udara dalam lingkungan kerja industri sangat diperlukan untuk menjaga kualitas udara dalam memenuhi standard kualitas yang ditetapkan bagi kesehatan pekerja, dan memenuhi syarat kondisi udara yang sesuai bagi proses produksi, lingkungan kerja mesin-mesin atau peralatan yang digunakan, dan penyimpanan barang atau hasil produksi. Salah satu cara pengendalian udara dalam ruang adalah ventilasi yang tepat dan sesuai, yaitu ventilasi yang terdapat pemasukan dan pengeluaran udara kedalam ruang melalui bukaan atau lubang yang ada untuk mendapatkan udara yang memenuhi standard kualitas kesehatan dan proses produksi industri.
Ventilasi industri atau pertukaran udara di dalam industri merupakan suatu metode yang digunakan untuk memelihara dan menciptakan udara sesuai dengan kebutuhan proses produksi atau kenyamanan pekerja. Ventilasi ini juga digunakan untuk menurunkan kadar suatu kontaminan di udara tempat kerja sampai batas yang tidak membahayakan bagi keselamatan dan kesehatan kerja.
Praktikum mengenai pengukuran ventilasi industri perlu dilaksanakan. Selain untuk belajar mengoperasikan alat pengukururan ventilasi, kita juga bisa lebih tahu tentang masalah-masalah ventilasi apa yang sering terjadi dan bagaimana cara menanganinya. Hal penting lainnya tentang dilaksanakannya praktikum ini adalah supaya kita bisa menentukan ventilasi yang bagaimana yang dianggap sudah memenuhi syarat dan ventilasi yang seperti apa yang masih dianggap kurang dan butuh perbaikan.
1.2.Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam praktikum ini adalah:
1. Apakah dalam aplikasinya ventilasi mampu bekarja secara optimal di dalam bengkel permesinan dan bengkel las?
2. Apakah dalam perancangan ventilasi yang berada di bengkel permesinan dan bengkel las telah memenuhi standar?
3. Bagaimana rekomendasi perbaikan di bengkel las dan bengkel permesinan?
1.3. Tujuan
Tujuan dalam praktikum ini adalah:
1. Mahasiswa mampu melakukan pengukuran ventilasi umum di bengkel permesinan dan bengkel las.
2. Mahasiswa mampu menganalisis kondisi ventilasi umum di tempat kerja yang dikaitkan dengan standar SNI dan OSHA.
3. Mahasiswa mampu memberikan rekomendasi perbaikan kondisi di bengkel permesinan dan bengkel las.
1.4. Manfaat
Manfaat dari praktikum ventilasi ini adalah kita bisa mengetahui ventilasi yang sudah dan yang belum memenuhi standar. Selain itu, kita juga bisa belajar untuk menangani masalah-masalah yang berhubungan dengan ventilasi.
1.5. Batasan Praktikum
Batasan praktikum ini adalah:
1. Penelitian ini dilakukan pada area PPNS dengan batasan ruang: bengkel permesinan dan bengkel las dibawah bimbingan Bapak Denny Dermawan ST,MT.
2. Pada penelitian ini hanya mengambil sampel hasil pengukuran ventilasi dengan menggunakan Digital Anemometer dan pengukuran luas area, jumlah pekerja, serta jumlah ventilasi guna mendukung hasil pengukuran yang kami lakukan, yang kemudian akan di identifikasi yang mungkin terdapat bentuk penyimpangan dan bentuk kesalahan dari hasil perancangan ventilasi di bengkel permesinan dan bengkel las.
3. Rekomendasi akan kami keluarkan sebagai bentuk saran dan usulan supaya mendapat perhatian dari pihak-pihak yang menangani masalah tersebut setelah kami melakukan penelitian dan identifikasi.
4. Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah alat pengukur ventilasi dan meteran untuk mengukur volume ruangan.
5. Alat keselamatan yang dipakai adalah cattle pack, safety shoes dan safety helmet yang digunakan supaya terhindar dari kecelakaan kerja yang mungkin terjadi saat dilaksanakan praktikum ini.
Bab 2
Dasar Teori
2.1 Definisi Ventilasi
Ventilasi adalah tempat pertukaran udara yang digunakan untuk memelihara dan menciptakan udara sesuai dengan kebutuhan atau kenyamanan. Ventilasi ini juga digunakan untuk menurunkan kadar suatu kontaminan di udara tempat kerja melalui bukaan atau lubang seperti jendela, pintu, lubang angin atau dibantu peralatan kipas angin (fan) atau dengan ventilasi lokal dan ventilasi sistem pengendali suhu dan kelembaban udara (air conditioning) sampai batas yang tidak membahayakan bagi keselamatan dan kesehatan kerja.
Pengendalian udara dalam lingkungan kerja industri diperlukan untuk menjaga agar kualitas udara memenuhi standar kualitas yang ditetapkan bagi kesehatan pekerja, dan memenuhi syarat kondisi udara yang sesuai bagi proses produksi, lingkungan kerja mesin-mesin atau peralatan yang digunakan dan penyimpanan barang atau hasil produksi. Salah satu cara pengendalian udara dalam ruang adalah ventilasi, yaitu pemasukan dan pengeluaran udara kedalam ruang melalui bukaan atau lubang yang ada untuk mendapatkan udara yang memenuhi standard kualitas kesehatan dan proses produksi industri.
2.2 Fungsi Ventilasi Industri
Ventilasi memiliki beberapa fungsi antara lain sebagai berikut
1. Ventilasi dapat menurunkan kosentrasi kontaminan dalam udara ruang kerja dengan memasukkan udara segar dan mengeluarkan udara terkontaminan sampai tingkat yang tidak berbahaya.
2. Ventilasi dapat memberikan penyegaran udara dalam ruang pada suhu dan kelembaban tertentu untuk kenyamanan pekerja.
3. Ventilasi dapat memberikan kondisi udara yang sesuai bagi proses produksil, penyimpanan bahan dan hasil produksi, lingkungan kerja mesin, dan peralatan industri.
4. Ventilasi dapat menurunkan kosentrasi gas buangan yang dapat menimbulkan kebakaran atau ledakan sampai dibawah batas ledak terendah.
5. Ventilasi dapat menghilangkan gas-gas yang tidak menyenangkan yang ditimbulkan oleh keringat dan sebagainya dan gas-gas pembakaran (CO2) yang ditimbulkan oleh pernafasan dan proses-proses pembakaran.
6. Ventilasi dapat menghilangkan uap air yang timbul sewaktu memasak, mandi, dan sebagainya.
7. Ventilasi dapat menghilangkan kalor yang berlebihan.
8. Ventilasi dapat mendapatkan kenyamanan termal.
2.3 Prinsip Sistem Ventilasi
Prinsip sistem ventilasi yang digunakan dalam suatu industri adalah membuat suatu proses pertukaran udara di dalam ruang kerja. Pertukaran udara dicapai dengan cara memindahkan udara dari tempat kerja dan mengganti dengan udara segar yang dilakukan secara bersama-sama. Pertukaran udara secara mekanik dilakukan dengan cara memasang sistem pengeluaran udara (exhaust system) dan pemasukan udara (supply system) dengan menggunakan fan. Exhaust system dipasang untuk mengeluarkan udara, beserta kontaminan yang ada di sekitar ruang kerja, biasanya ditempatkan di sekitar ruang kerja atau dekat dengan sumber kontaminan dikeluarkan. Supply system dipasang untuk memasukkan udara ke dalam ruangan, umumnya digunakan untuk menurunkan tingkat konsentrasi kontaminan di dalam lingkungan kerja.
2.4 Jenis Ventilator
1. Ventilasi Umum
Dari suatu ruang kerja dikeluarkan melalui bukaan atau lubang pada dinding dan memasukkan udara segar melalui bukaan pada dinding lain. Ventilasi umum dapat juga diartikan dengan pengenceran, yaitu penurunan konsentrasi kontaminan udara dalam ruang kerja sampai pada tingkat yang tidak membahayakan kesehatan (NAB) dan keselamatan tenaga kerja.
Ventilasi umum dapat berlangsung dengan baik bila :
1. Kadar kontaminan udara dalam ruang tidak terlalu tinggi agar volume udara pengencer tidak terlalu besar.
2. Pekerja berada cukup jauh dari sumber pengencer agar tidak terpengaruh pencemaran, kadar kontaminan udara masih dibawah nilai ambang batas.
3. Toksisitas kontaminan masih rendah
4. Pencemaran terjadi merata.
Ventilasi umum terlaksana dengan dua cara :
Ventilasi alamiah
Pemasukan dan pengeluaran udara dalam ruang terjadi disebabkan adanya perbedaan tekanan udara luar dan dalam. Udara akan mengalir dari udara bertekanan tinggi ke udara bertekanan rendah. Perbedaan tekanan dapat terjadi karena adanya perbedaan suhu udara dan mengakibatkan terjadinya perbedaan kerapatan udara atau berat jenis udara. Udara panas dengan berat jenis rendah mengalir keatas, sedang udara dingin dengan berat jenis tinggi akan mengalir kebawah. Pada ventilasi alamiah udara mengalir secara alamiah.
1. Ventilasi horisontal (ventilasi silang)
Arus angin datang dari luar ruang secara horizontal, dapat terjadi bila terdapat perbedaan suhu udara luar dan dalam ruang atau antar ruang dalam bangunan. Ventilasi silang berfungsi dengan baik, maka pada dinding harus ada bukaan atau lubang seperti pintu, jendela, atau lubang angin. Aliran udara masuk kedalam ruangan tidak terlalu kuat dan tidak terhambat, dan harus diarahkan ke bagian-bagian ruang yang ditempati atau dipakai. Kemungkinan penempatan lubang ventilasi Penempatan lubang ventilasi adalah penting untuk pengarahan aliran udara dari lubang masuk (inlet) ke lubang keluar (outlet).
Keadaan 1
Tidak ada lubang keluar tidak ada aliran udara keluar, ventilasi tidak efektif, menimbulkan ketidaknyamanan.
Keadaan 2
Pada dinding yang berhadapan terdapat masing-masing satu lubang masuk dan satu lubang keluar yang sama luasnya. Lubang masuk letaknya keluar, terletak dalam batas daerah hunian atau kerja (living zone) : 0,30m – 1,80m diatas lantai. Luas lubang keluar lebih besar dari lubang masuk adalah lebih baik.
Keadaan 3
Lubang masuk terletak tinggi, lubang keluar rendah. Terjadi kantung udara dibawah lubang masuk, tidak ada aliran udara dalam daerah hunian. Ventilasi kurang efektif.
Keadaan 4
Lubang masuk dan keluar sama tinggi dan sama luas ventilasi baik sekali.
Pemasangan kisi-kisi, jalusi, sungkup (kanopi) pada lubang masukan dapat memperbaiki pola aliran udara masuk kedalam ruang :
Penampatan lubang keluar
Penempatan lubang keluar hampir tidak merubah pola aliran udara dalam ruang. Aliran udara dalam ruang hanya tergantung pada ukuran, bentuk dan letak lubang angin masuk. Ventilasi lebih baik lagi bila dibuat dua lubang masuk dengan lubang besar pada bagian bawah dna lubang kecil atau jalusi dibagian atas.
Kecepatan aliran udara masuk dapat diperbesar bila lubang keluar dibuat lebih besar.
Perbandingan ukuran lubang keluar dengan lubang masuk mempengaruhi kecepatan aliran udara dalam ruang. Makin besar perbandingan lubang, makin tinggi kecepatan aliran udara. Dalam gambar ditunjukkan besar kecepatan aliran udara dalam ruang dinyatakan dalam persen kecepatan udara luar.
2. Ventilasi vertikal
Aliran udara terjadi karena perbedaan berat jenis lapisan-lapisan udara luar dan dalam bangunan. Berat jenis kecil udara mengalir keatas, berat jenis besar udara mengalir kebawah (efek cerobong).
Kesimpulan :
a) Lubang-lubang ventilasi ditempatkan pada dinding-dinging yang saling berhadapan agar terjadi aliran udara yang baik dalam ruang.
b) Lubang-lubang ventilasi ditempatkan tidak sama tinggi dari lantai agar terjadi aliran udara yang baik dalam ruang.
c) Cerobong udara keluar dibuat setinggi mungkin agar terjadi aliran udara
yang baik dalam ruang (efek cerobong).
d) Tinggi letak lubang ventilasi masuk sedemikian sehingga aliran udara
masuk mengenai daerah hunian (living zone) pada batas ketinggian 0,30 m-1,80m diatas lantai.
e) Lubang-lubang ventilasi sebaiknya dibuat dengan kombinasi ventilasi horizontal dan vertikal.
f) Untuk kenyamanan ruang, kecepatan aliran udara dibuat berkisar antara
0,10-0,15 m/detik. Untuk kesehatan tidak melebihi 0,5 m/det, atau kurang
dari 0,10 m/det
Suhu udara yang mengalir mempengaruhi kenyamanan, udara yang mengalir dengan kecepatan 0,6 m/det pada suhu 30˚C tidak terasa jelek, tetapi aliran udara dengan kecepatan 0,15 m/det. Pada suhu 12˚C terasa tidak enak. Udara yang mengalir diatas lantai yang dingin terasa tidak enak. Udara yang mengalir dengan kecepatan 0,10 m/det didaerah pegunungan terasa sangat dingin pada kaki.
Pada tempat-tempat dengan kecepatan udara tinggi, dikendalikan dengan memasang penahan atau pembelok arah angin (deflektor) pada bukaan, yang dapat digerakkan untuk mengatur arah angin, dan kecepatan angin masuk.
Tabel 2.1 Penahan Angin (deflektor)
Tidak dapat berputar (tetap), kecepatan angin masuk dapat dikurangi |
Dapat berupah pada sumbu horisontal, arah dan kecepatan angin masuk dapat diatur |
Dapat berputar pada suhu horisontal, dapat menurunkan kecepatan dari 40 km/jam menjadi 5 sampai 1,5 km / jam |
(Sumber : system sirkulasi udara di ruang produksi, fakultas teknik, USU),2011.
3. Penentuan Ventilasi Umum
Beberapa rumus dan perhitungan yang sering dipakai untuk pengukuran ventilasi umum adalah:
a. Pergantian udara per jam (air change per hour)
General ventilation rate =......kali…………………..……(2.1)Luas ruangan x tinggi ruangan
b. Waktu setiap pergantian udara
Volume ruangan =.....menit………………..……..(2.2)Ventilation rate
c. Aliran udara per unit luas area (air floor per unit floor area)
General ventilation rate =....cmm/m²……………………(2.3)Luas daerah lantai
d. Volume udara setiap orang (air volume per person)
General ventilation rate =...cmm/m²……….…....(2.4)Jumlah pekerja
2. Ventilasi Buatan (Mekanis)
Penggantian udara terjadi dengan bantuan alat mekanik seperti kipas angin (fan), penyedot udara (blower), exhauster. Cara ini digunakan bila cara alamiah tidak mencukupi, misalnya ukuran ruang luas.
Ada dua jenis kipas angin yaitu sistem baling-baling dan sistem sedot pompa sertrifugal. Kipas angin yang digunakan garis tengah besar dengan putar per menit sekecil mungkin untuk memberikan kenyamanan. Aliran udara dibuat merata dalam seluruh ruang, diletakkan dekat sumber kontaminan. Bila sumber kontaminan dekat dinding kipas angin berfungsi sebagai pengisap kontaminan keluar (exhauster). Bila berat jenis kontaminan lebih besar dari berat jenis udara, maka kipas dipasang dekat lantai. Bila dipasang pada langit-langit, tinggi ruang harus lebih dari 3 m; Kapasitas kipas ditentukan oleh volume ruang, jumlah pergantian udara dalam ruang yang diperlukan.
Persyaratan Teknik ventilasi mekanik
a) Sistem ventilasi mekanis harus diberikan jika ventilasi alami yang memenuhi syarat tidak memadai.
b). Penempatan fan harus memungkinkan pelepasan udara secara maksimal dan juga memungkinkan masuknya udara segar atau sebaliknya.
c). Sistem ventilasi mekanis bekerja terus menerus selama ruang tersebut dihuni.
d). Bangunan atau ruang parkir tertutup harus dilengkapi sistem ventilasi mekanis untuk membuang udara kotor dari dalam dan minimal 2/3 volume udara ruang harus terdapat pada ketinggian maksimal 0,6 meter dari lantai.
e). Ruang parkir pada ruang bawah tanah (besmen) yang terdiri dari lebih satu lantai, gas buang mobil pada setiap lantai tidak boleh mengganggu udara bersih pada lantai lainnya.
f). Besarnya pertukaran udara yang disarankan untuk berbagai fungsi ruangan harus sesuai ketentuan yang berlaku lihat Tabel 2.2 Kebutuhan ventilasi Mekanis.
3. Ventilasi Lokal
Pembuangan udara dilakukan langsung dari sumber kontaminan melalui corong (hood) pengisap yang dipasang dan ditempatkan dekat sumber kontaminan. Dari corong pengisap kontaminan disalurkan dalam pipa (duct) menggunakan penyedot udara (blower) kemudian kontaminan dipisahkan oleh sistem pembersih udara. Udara bersih selanjutnya dibuang ke atmosfir.
 |
Tabel 2.2 Kebutuhan Ventialsi Mekanik
(Sumber: BSNI,2001).
Tipe corong penghisap dan sistem pemasangannya harus disesuaikan dengan jenis kontaminan dan cara kerja operator sehingga terhindar dari pengaruh kontaminasi dari hasil proses produksi. Kapasitas penghisap harus kecil, sehingga pemakaian energi kecil dan ekonomi. Kontaminan harus dapat diisap seluruhnya, jangan sempat menyebar dalam ruang atau zona pernafasan operator. Kontaminan harus terkonsentrasi dalam sistem ventilasi untuk dapat dipisahkan menjadi udara bersih dan sisa buangan yang dapat dimanfaatkan selanjutnya. Ventilasi lokal dengan sistem pembersih kontaminan.
Tipe-tipe sistem ventilasi lokal
a. Ventilasi lokal menggunakan sistem pembersih kontaminan. Corong penghisap dipasang tepat diatas sumber kontaminan. Kontaminan disalurkan melalui sistem perpipaan ke sistem pembersih udara menggunakan alat penyedot (blower) dan cara bersih dipisahkan dari kontaminan selanjutnya dibuang ke atmosfir, sedang sisanya berupa kontaminan dapat dimanfaatkan selanjutnya.
b. Ventilasi lokal menggunakan corong pengeluaran setempat tepat diatas sumber kontaminan.Dengan cara ini udara terkontaminasi tidak tersebar dalam ruang. Operator terhindar dari pengaruh kontaminan. Operator tidak diperkenankan membungkuk diatas bak kerja.
c. Ventilasi lokal menggunakan corong celah (slot), dipasang disisi sumber kontaminan. Gas buangan diisap melalui saluran samping. Operator dapat bekerja dengan membungkuk diatas sumber kontaminan/bak kerja.
d. Ventilasi lokal menggunakan sistem tiup dan bisa (push and pull exhauster).
Sumber kontaminan diberi udara yang ditiupkan dari saluran tiup memakai exhauster, udara kontaminan ditiup dan dibuang melalui salurang buang memakai exhauster yang dipasang disebelahnya.
e. Ventilasi loal untuk pengeluaran kontaminan pada pabrik penyepuhan logam
(galvanisasi).
4. Ventilasi Pengendalian Suhu Udara
Pengendalian suhu bertujuan untuk penyegaran udara dalam lingkungan kerja, dilaksanakan dengan menurunkan panas dengan cara mengalirkan udara segar dan dingin menggantikan udara panas dalam ruang kerja.
Dapat dilaksanakan dengan cara-cara :
a. Ventilasi alamiah, dengan mengadakan lubang/bukaan seperti pintu, jendela, lobang angin sehingga terjadi pengaliran udara secara alami.
b. Ventilasi mekanis, menggunakan peralatan bantu mekanis seperti :
- Kipas angin, blower, untuk mengalirkan udara segar dan mengganti udara panas serta menaikkan kecepatan liner udara dalam ruang.
- Alat pendingin udara (air conditioning), untuk menurunkan suhu udara dan kelembaban ruang. Udara panas dalam ruang diisap dan panasnya diserap untuk pendinginan dan pengembunan dan kemudian diembuskan kembali masuk dalam ruang.
Pendinginan udara bertujuan untuk :
a. Penyegaran udara bagi karyawan
b. Penyegaran udara yang diperlukan untuk proses produksi, penyimpanan, lingkungan kerja mesin dan lain-lain.
Sistem pendingin ruang terdiri dari :
a. Sistem langsung (direct cooling), udara didinginkan langsung oleh zat pendingin (refrigerant) menggunakan mesin sistem paket (package air conditioner).
b. Sistem tidak langsung (indirect cooling), menggunakan media air es, mesin pengolah udara (air handling unit AHU).
2.5. Perancangan Ventilasi
1. Perencanaan Ventilasi Alami
A. Perancangan ventilasi alami dilakukan sebagai berikut:
- Mentukan kebutuhan ventilasi udara yang diperlukan sesuai fungsi ruangan.
- Mentukan ventilasi gaya angin atau ventilasi gaya termal yang akan digunakan.
B. Ventilasi gaya angin
Faktor yang mempengaruhi laju ventilasi yang disebabkan gaya angin termasuk :
a). Kecepatan rata-rata.
b). Arah angin yang kuat.
c). Variasi kecepatan dan arah angin musiman dan harian.
d). Hambatan setempat, seperti bangunan yang berdekatan, bukit, pohon dan semak belukar.
Liddamnet (1988) meninjau relevansi tekanan angin sebangai mekanisme penggerak. Model simulasi lintasan aliran jamak dikembangkan dan menggunakan ilustrasi pengaruh angin pada laju pertukaran udara.
Kecepatan angin biasanya terendah pada musim panas dari pada musim dingin. Pada beberapa tempat relatif kecepatannya di bawah setengah rata-rata untuk lebih dari beberapa jam per bulan. Karena itu, sistem ventilasi alami sering dirancang untuk kecepatan angin setengah rata-rata dari musiman.
Persamaan di bawah ini menunjukkan kuantitas gaya udara melalui ventilasi bukaan inlet oleh angin atau menentukan ukuran yang tepat dari bukaan untuk menghasilkan laju aliran udara :
Q = CV.A.V……............................................................................………..(2.5)
dimana :
Q = laju aliran udara, m3 / detik.
A = luas bebas dari bukaan inlet, m2.
V = kecepatan angin, m/detik.
CV = effectiveness dari bukaan (CV dianggap sama dengan 0,5 ~ 0,6 untuk angin yang tegak lurus dan 0,25 ~ 0,35 untuk angin yang diagonal).
Inlet sebaiknya langsung menghadap ke dalam angin yang kuat. Jika tidak ada tempat yang menguntungkan, aliran yang dihitung dengan persamaan akan berkurang, jika penempatannya kurang lazim, akan berkurang lagi.
C. Penepatan outlet yang diinginkan
1. pada sisi arah tempat teduh dari bangunan yang berlawanan langsung dengan inlet.
2. pada atap, dalam area tekanan rendah yang disebabkan oleh aliran angin yang tidak menerus.
3. pada sisi yang berdekatan ke muka arah angin dimana area tekanan rendah terjadi dalam pantauan pada sisi arah tempat teduh,
4. dalam ventilator atap, atau
5. pada cerobong.
Inlet sebaiknya ditempatkan dalam daerah bertekanan tinggi, outlet sebaiknya ditempatkan dalam daerah negatip atau bertekanan rendah.
D. Ventilasi gaya termal
Jika tahanan didalam banguanan tidak cukup berarti, aliran disesbabkan oleh efek cerobong yang dapat dinyatakan dengan persamaan:
……………....................................................……(2.6)dimana :
Q = laju aliran, m3 / detik.
K = koefisien pelepasan untuk bukaan.
DhNPL = tinggi dari tengah-tengah bukaan terendah sampai NPL , m
T1 = Temperatur di dalam bangunan, K.
To = Temperatur luar, K.
Persamaan ini digunakan jika T1 > To , jika T1 < To , ganti T1 dengan To, dan ganti (T1-To) dengan (To – T1). Temperatur rata-rata untuk T1 sebaiknya dipakai jika panasnya bertingkat. Jika bangunan mempunyai lebih dari satu bukaan, luas outlet dan inlet dianggap sama.
E. Koefisien pelepasan K dihitung untuk semua pengaruh yang melekat, seperti hambatan permukaan, dan campuran batas.
Perkiraan DhNPL sulit. Jika satu jendela atau pintu menunjukkan bagian-bagian yang besar (mendekati 90%) dari luas bukaan total dalam selubung, NPL adalah tinggi tengah-tengah lubang, dan DhNPL sama dengan setengah tingginya.
Untuk kondisi ini, aliran yang melalui bukaan dua arah, yaitu udara dari sisi hangat mengalir melalui bagian atas bukaan, dan udara dari sisi dingin mengalir melalui bagian bawah. Campuran batas terjadi dikedua sisi antar muka aliran yang berlawanan, dan koefisien orifis dapat dihitung sesuai dengan persamaan (Kiel dan Wilson, 1986) :
K = 0,40 + 0,0045.( Ti – To )……….................................................………(2.7)
Jika ada bukaan lain yang cukup, aliran udara yang melalui bukaan akan tidak terarah dan campuran batas tidak dapat terjadi.
Koefisien pelepasan K = 0,65 sebaiknya dipakai. Tambahan informasi pada cerobong yang disebabkan aliran udara untuk ventilasi alami bisa dipenuhi pada referensi Foster dan Down (1987). Aliran terbesar per unit luas dari bukaan diperoleh jika inlet dan outlet sama.
Persamaan ke dua diatas didasarkan pada kesamaan ini. Kenaikan luas outlet di atas luas inlet atau sebaliknya, menaikkan aliran udara tetapi tidak proporsional terhadap penambahan luas. Jika bukaan tidak sama, gunakan luas yang terkecil dalam persamaan dan tambahkan kenaikannya.
2. Perancangan Ventilasi Mekanik
a). Perancangan sistem ventilasi mekanis dilakukan sebagai berikut :
1). tentukan kebutuhan udara ventilasi yang diperlukan sesuai fungsi ruangan.
2). tentukan kapasitas fan.
3). rancang sistem distribusi udara, baik menggunakan cerobong udara (ducting)atau fan yang dipasang pada dinding/atap.
b). Jumlah laju aliran udara yang perlu disediakan oleh sistem ventilasi mengikuti persyaratan.
c). Untuk mengambil perolehan kalor yang terjadi di dalam ruangan, diperlukan laju aliran udara dengan jumlah tertentu untuk menjaga supaya temperatur udara di dalam ruangan tidak bertambah melewati harga yang diinginkan. Jumlah laju aliran udara V (m3/detik) tersebut, dapat dihitung
dengan persamaan :
…………...........................................................………………….(2.8)dimana :
V = laju aliran udara (m3/detik).
q = perolehan kalor (Watt).
f = densitas udara (kg/m3).
c = panas jenis udara (joule/kg.C).
(tL – tD ) = kenaikan temperatur terhadap udara luar (C).
Tabel.2.3. Kebutuhan Laju Udara Ventilasi
No | Fungsi Gedung | Satuan | Kebutuhan Udara Luar | |
Merokok | Tidak Merokok | |||
1 | Laundri | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,46 |
2 | Restoran: | |||
a. Ruang Makan | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
b. Dapur | (mᵌ/min)/orang | -0,3 | 0,3 | |
c. Fast Food | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
3 | Service mobil | |||
a. Garasi (tertutup) | (mᵌ/min)/orang | 0,21 | 0,21 | |
b. Bengkel | (mᵌ/min)/orang | 0,21 | 0,21 | |
4 | Hotel, Motel, dsb: | |||
a. Kamar Tidur | (mᵌ/min)/orang | 0,42 | 0,21 | |
b. Ruang tamu/ ruang duduk | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,75 | |
c. Kamar mandi/ Toilet | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0 | |
d.Lobi | (mᵌ/min)/orang | 0,45 | 0,15 | |
e. Ruang pertemuan (kecil) | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
f. Ruang rapat | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
5 | Kantor | |||
a. Ruang Kerja | (mᵌ/min)/orang | 0,6 | 0,15 | |
b. Ruang pertemuan | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
6. | Ruang Umum | |||
a. Koridor | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0 | |
b. WC umum | (mᵌ/min)/orang | 2,25 | 2,25 | |
c. Ruang Locker/ Ruang Ganti baju | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,45 | |
7. | Pertokoan | |||
a. Besmen Lantai Dasar | (mᵌ/min)/orang | 0,75 | 0,15 | |
b. Lantai Atas Kamar Tidu | (mᵌ/min)/orang | 0,75 | 0,15 | |
c. Mall dan Arkade | (mᵌ/min)/orang | 0,3 | 0,15 | |
d. Lif | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,45 | |
e. Ruang Merokok | (mᵌ/min)/orang | 1,5 | 0 | |
(Sumber: BSNI, 2001).
Lajutan Tabel.2.3. Kebutuhan Laju Udara Ventilasi
No | Fungsi Gedung | Satuan | Kebutuhan Udara Luar | |
Merokok | Tidak Merokok | |||
8. | Ruang Kecantikan | |||
a. Panti Cukur dan Salon | (mᵌ/min)/orang | 0,87 | 0,6 | |
b. Ruang Olah Raga | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,42 | |
c. Tako Kembang | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,15 | |
d. Salon Binatang Peliharaan | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,3 | |
9. | Ruang Hiburan | |||
a. Disko dan Bowling | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,21 | |
b. Lantai Gerak atau Gymnasium | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,6 | |
c. Ruang Penonton | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
d. Ruang Bermain | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
e. Kolam Renang | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,15 | |
10. | Teater | |||
a. Loket | (mᵌ/min)/orang | 0,6 | 0,15 | |
b. Lobi dan Lauge | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
c. Panggung dan Studio | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,3 | |
11. | Transportasi, Ruang Tunggu, atau Peron | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 |
12. | Rauang Kerja | |||
a. Proses Makanan | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,15 | |
b.Khazanah Bank | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,15 | |
c. Farmasi | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,21 | |
d. Studio Fotografi | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,21 | |
e. Ruang Gelap | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,6 | |
f. Ruang duplikasi atau Cetak Foto | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,15 | |
13. | Sekolah | |||
a. Ruang Kelas | (mᵌ/min)/orang | 0,75 | 0,15 | |
b. Laboratorium | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,3 | |
c. Perpustakaan | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,15 | |
14. | Rumah Sakit | |||
a. Ruang Pasien | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
b. Ruang Periksa | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
c. Ruang bedah dan Bersalin | (mᵌ/min)/orang | 0 | 1,2 | |
d. Ruang Gawat darurat atau Terapi | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,45 | |
e. Ruang Otopsi | (mᵌ/min)/orang | 0 | 3 | |
15. | Rumah Tinggal | |||
a. Ruang Duduk | (mᵌ/min)/orang | 0 | 0,3 | |
b. Ruang Tidur | (mᵌ/min)/orang | 0,75 | 0,3 | |
c. Dapur | (mᵌ/min)/orang | 0,75 | 3 | |
d. Toilet | (mᵌ/min)/orang | 0,3 | 1,5 | |
e. Garasi (Rumah) | (mᵌ/min)/orang | 0 | 3 | |
f. Garasi Bersama | (mᵌ/min)/orang | 1,5 | 0,45 | |
16. | Industri | |||
a. Aktifitas Tinggi | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,6 | |
b. Aktifitas Sedang | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,3 | |
c. Aktifitas Rendah | (mᵌ/min)/orang | 1,05 | 0,21 | |
(Sumber : BSNI, 2001).
Untuk tenaga kerja yang terpapar lingkungan yang panas dan lembab maka kecepatan angin harus diperhatikan agar evaporasi dapat berlangsung dengan baik. Kecepatan angin yang dianjurkan tenaga kerja yang terpapar panas pada berbagai suhu adalah sebagai berikut:
Tabel.2.4.Suhu dan Kecepatan Angin
Suhu (˚C) | Kecepatan Angin (m/detik) |
16 – 20 | 0,25 |
21 – 22 | 0,25 – 0,30 |
24 – 25 | 0,40 – 0,60 |
26 – 27 | 0,70 - 1,00 |
28 - 30 | 1,10 – 1,30 |
(Sumber: Higiene Perusahaan,E, 2011).
Keputusan Menteri Kesehatan No.261 / MENKES /SK / I / 1998 tentang persyaratan kesehatan lingkungan kerja, yangmenyeutkan bahwa:
1. Suhu yang diizinkan dalam ruangan adalah 21˚C sampai dengan 30˚C.
2. Kelembaban udara yang diizinkan dalam ruangan adalah 65% hingga 95 %.
3. Volume udara setiap orang adalah yang dianjurkan sebesar 0,283 cmm/ orang.
3. Perancangan Sistem Fan
Rancangan sistem fan harus memenuhi ketentuan :
a) Untuk sistem fan dengan volume tetap, daya yang dibutuhkan motor pada sistem fan gabungan tidak melebihi 1,36 W/(m3/jam);
b) Untuk sistem fan dengan volume aliran berubah, daya yang dibutuhkan motor untuk
c) sistem fan gabungan tidak melebihi 2,12 W/(m3/jam);
d) Setiap fan pada sistem volume aliran berubah atau VAV (Variable Air Volume) dengan motor 60 kW atau lebih harus memiliki kontrol dan peralatan yang diperlukan agar fan tidak membutuhkan daya lebih dari 50 % daya rancangan pada 50 % volume rancangan berdasarkan data uji;
e) Ketentuan butir a, b, dan c di atas tidak berlaku untuk fan dengan daya lebih kecil dari 7,5 kw pada aliran rancangan.
2.6 Mengukur Kecepatan Dan Arah Angin
Anemometer adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin, dan merupakan salah satu instrumen yang digunakan dalam mengetahui cuaca. Angin adalah gerakan atau perpindahan masa udara pada arah horizontal yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara dari satu tempat dengan tempat lainnya. Angin diartikan pula sebagai gerakan relatif udara terhadap permukaan bumi, pada arah horizontal atau hampir horinsontal. Masa udara ini mempunyai sifat yang dibedakan antara lain oleh kelembaban (RH) dan suhunya, sehingga dikenal adanya angin basah, angin kering dan sebagainya. Sifat-sifat ini dipengaruhi oleh tiga hal utama, yaitu:
(1) daerah asalnya
(2) daerah yang dilewatinya
(3) lama atau jarak pergerakannya.
Dua komponen angin yang diukur ialah kecepatan dan arahnya. Kecepatan angin adalah jarak tempuh angin atau pergerakan udara per satuan waktu dan dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/d), kilometer per jam (km/j), dan mil per jam (mi/j). Satuan mil (mil laut) per jam disebut juga knot (kn); 1 kn = 1,85 km/j = 1,151mi/j = 0,514 m/d atau 1 m/d = 2,237 mi/j = 1,944 kn. Kecepatan angin bervariasi dengan ketinggian dari permukaan tanah, sehingga dikenal adanya profil angin, dimana makin tinggi gerakan angin makin cepat.
 |
Gambar.2.3. Bagian- Bagian Anemometer
(Sumber: Buku Petunjuk Praktek,Automatic Fire Extinguisher. PPNS-ITS, 2007)
BAB 3
Metodologi Penelitian
3.1. Diagram Alir Praktikum
3.2. Peralatan
Digital Anemometer ini digunakan untuk mengukur air flow dan air velocity. Satuan pengukuran air flow dalam bentuk CMM atau CMF sedangkan satuan pengukuran air velocity dalam bentuk mph, ft/min, knot, Km/h atau m/s.
3.3. Bagian-Bagian
Bagian-bagaian dari digital anemometer adalah:
1. Display
2. Tombol POWER OFF/ON
Tombol untuk mengaktifkan dan mematikan
3. Tombol HOLD
Tombol untuk menahan angka yang terekam
4. Tombol ºC / ºF
Tombol untuk memilih satuan temperatur
5. Tombol MAX/MIN
Tombol untuk merekam data pengukuran, menunjukkan nilai maksimum dan minimum pengukuran dan untuk memasukkan luas area dalam bentuk angka desimal pada pengukuran air flow.
6. 
Tombol UNIT/
Tombol UNIT/Tombol untuk memilih satuan
7. Tombol VEL/FLOW
Tombol untuk memilih pengukuran air velocity atau air flow.
8. 
Tombol
Tombol 
Tombol untuk pindah ke digit berikutnya pada pengukuran air flow. 9. Tombol
Tombol untuk menaikkan nilai pada digit yang aktif pada pengukuran air flow.
10. Tombol FLOW MODE
Tombol untuk memilih jenis pengukuran air flow (2/3 V MAX MODE, AVG MODE, INSTANT MODE).
11. Tombol AVG START
Tombol untuk mengukur air flow menggunakan AVG MODE.
12. Tombol ENTER/RESET
Tombol untuk mengakhiri pengesetan area sample pada pengukuran air flow.
13. Tombol SAMPLE AREA
Tombol untuk memasukkan luas area pada pengukuran air flow.
14. Probe Input Socket
Tempat untuk memasukkan Probe Plug.
15. RS232 Output Terminal
Tempat untuk memasukkan kabel PC.
16. Batterly Compartementl Cover
17. Vane Probe Head
18. Vane Probe Handle
3.4.Prosedur Kerja
1. Pengukuran Air Velocity
b. Pasang PROBE PLUG pada PROBE INPUT TERMINAL
c. Menekan tombol POWER OFF/ON untuk mengaktifkan.
d. Menekan VEL/FLOW untuk memilih pengukuran air velocity.
e. Menekan ºC/ºF untuk memilih satuan temperatur.
f. 
Menekan UNIT/ untuk memilih satuan air velocity
Menekan UNIT/ untuk memilih satuan air velocityg. Untuk menahan nilai tekan HOLD.
h. Untuk merekam data tekan MAX/MIN. Untuk melihat nilai maksimum data terekam, menekan MAX/MIN. Untuk melihat nilai minimum data terekam menekan MAX/MIN.
i. Setelah mendapatkan data yang diinginkan, menekan POWER OFF/ON untuk mematikan.
j. Melepaskan PROBE PLUG dari PROBE INPUT TERMINAL kemudian menempatkan pada penyimpanan.
k. Sebelum disimpan, mengeluarkan baterai dari tempatnya.
2. Pengukuran Air Flow
a. Memasang PROBE PLUG pada PROBE INPUT TERMINAL.
b. Menekan tombol POWER OFF/ON untuk mengaktifkan.
c. Menekan VEL/FLOW untuk memilih pengukuran air flow.
d. 
Menekan UNIT untuk memilih satuan flow air
Menekan UNIT untuk memilih satuan flow aire. 
Menekan SAMPLE AREA untuk memasukkan luas area pengukuran. Setelah menekan akan muncul simbol dan digit pertama akan aktif.
Menekan SAMPLE AREA untuk memasukkan luas area pengukuran. Setelah menekan akan muncul simbol dan digit pertama akan aktif.Memasukkan luas area menggunakan tombol:
· 
: untuk menaikkan nilai pada digit yang aktif.
: untuk menaikkan nilai pada digit yang aktif.· 
UNIT/ : untuk menurunkan nilai pada digit yang aktif.
UNIT/ : untuk menurunkan nilai pada digit yang aktif.· 
: untuk pindah ke digit berikutnya.
: untuk pindah ke digit berikutnya.· MAX/MIN : untuk memasukkan luas area dalam bentuk angka desimal.
f. Menekan FLOW MODE untuk memilih jenis pengukuran (2/3 V MAX MODE, AVG MODE, INSTANT MODE).
g. Untuk menahan nilai tekan HOLD
h. Untuk merekam data menekan MAX/MIN, untuk melihat nilai maksimum data terekam, menekan MAX/MIN. Untuk melihat nilai minimum data terekam menekan MAX/MIN.
i. Setelah mendapatkan data, memekan POWER OFF/ON untuk mematikan.
j. Melepaskan PROBE PLUG dari PROBE INPUT TERMINAL kemudian menempatkan pada penyimpanan.
k. Sebelum disimpan, mengeluarkan baterai dari tempatnya.
0 komentar:
Posting Komentar