1. Non Addressable System (Conventional System) Sistem ini disebut juga dengan conventional system. Pada sistem ini MCFA menerima sinyal masukan langs

Transkripsi

1 BAB III TEORI DASAR 3.1. Definisi Fire Alarm Fire Alarm adalah suatu sistem terintegrasi yang di design dan di bangun untuk mendeteksi adanya gejala kebakaran, untuk kemudian memberikan peringatan (warning) dalam sistem evakuasi dan ditindak lanjuti secara otomatis dan maupun secara manual dengan system instalasi pemadam kebakaran (Fire Fighting System). Peralatan utama yang menjadi pengendali utama pada system ini disebut Main Control Fire Alarm (MCFA) atau Fire Alarm Control Panel (FACP) yang berfungsi menerima sinyal masukan (input signal) semua detector dan komponen pendeteksi lainnya, untuk kemudian memberika sinyal keluaran (output signal) melalui komponen keluaran sesuai dengan sistem yang telah diterapkan Peranan dan Fungsi Fire Alarm Pada suatu gedung bertingkat, peranan fire alaram adalah mendeteksi dan merasakan beberapa percikan yang mengakibatkan gejala-gejala kebakaran atau bahkan menangani langsung kebakaran tersebut. Selain itu fire alarm juga bertugas untuk menyampaikan informasi secepat mungkin dan menangani sedini mungkin tingkat kebakaran. Kecerdasan buatan pada fire alarm membuat peranan fire alarm menjadi sebuah unggulan kelengkapan suatu gedung dalam mengantisipasi terjadinya kebakaran Prinsip Kerja Fire Alarm Fire Alarm pada umumnya ada 3 jenis system yang biasa digunakan, yaitu non addressable system, semi addressable system dan full addressable system. 10

2 1. Non Addressable System (Conventional System) Sistem ini disebut juga dengan conventional system. Pada sistem ini MCFA menerima sinyal masukan langsung dari semua detektor (biasanya jumlahnya sangat terbatas) tanpa pengalamatan dan langsung memerintahkan komponen keluaran untuk merespon masukan tersebut. Sistem ini umumnya digunakan pada bangunan/area supervisi berskala kecil, seperti perumahan, pertokoan atau pada ruangan-ruangan tertentu pada suatu bangunan yang diamankan. Sistem ini menggunakan kabel isi dua untuk hubungan antar detector ke detector dan ke Panel. Kabel yang dipakai umumnya kabel NYM 2x1.5mm atau NYMHY 2x1.5mm. Pada instalasi yang cukup kritis kerap dipakai kabel tahan api (FRC=Fire Resistance Cable) dengan ukuran 2x1.5mm, terutama untuk kabel-kabel yang menuju ke Panel dan sumber listrik 220V. Karena memakai kabel isi dua, maka instalasi ini disebut dengan 2-Wire Type. Selain itu dikenal pula tipe 3- Wire dan 4-Wire seperti terlihat pada Gambar di bawah ini. Gambar 3.1 Sistem konvensional 2-Wire, 3-Wire, 4-Wire 11

3 Pada 2-Wire Type nama terminal pada detectornya adalah L(+) dan Lc(-). Kabel ini dihubungkan dengan Panel Fire Alarm pada terminal yang berlebel L dan C juga. Hubungan antar detector satu dengan lainnya dilakukan secara paralel dengan syarat tidak boleh bercabang yang berarti harus ada titik awal dan ada titik akhir. Perhatikan Gambar di atas. Titik akhir tarikan kabel disebut End-of-Line (EOL). Di titik inilah detector fire terakhir dipasang dan di sini pulalah satu loop dinyatakan berakhir (stop). Pada detector terakhir ini dipasang satu buah EOL Resistor atau EOL Capacitor. Jadi yang benar adalah EOL Resistor ini dipasang di ujung loop, bukan di dalam Control Panel dan jumlahnyapun hanya satu EOL Resistor pada setiap loop. Oleh sebab itu bisa dikatakan 1 Loop = 1 Zone yang ditutup dengan Resistor End of Line (EOL Resistor). 3-Wire Type digunakan apabila dikehendaki agar setiap detector memiliki output masing-masing yang berupa lampu. Contoh aplikasinya, misalkan untuk kamar-kamar hotel dan rumah sakit. Sebuah lampu indicator -yang disebut Remote Indicating Lamp- dipasang di atas pintu bagian luar setiap kamar dan akan menyala pada saat detector mendeteksi. Dengan begitu, maka lokasi kebakaran dapat diketahui orang luar melalui nyala lampu. Wiring diagram serta bentuk lampu indicatornya adalah seperti ini (a) 12

4 (b) Gambar 3.2: (a) Wiring diagram 3-Wire Type, (b) Lampu Indicator 4-Wire Type umumnya digunakan pada kebanyakan akan Smoke Detector 12V agar bisa dihubungkan dengan Panel Alarm Rumah. Seperti diketahui Panel Alarm Rumah menggunakan sumber 12VDC untuk menyuplai tegangan ke sensor yang sa lah satunya bisa berupa Smoke Detector tipe 4- Wire ini. Di sini, ada 2 kabel yang dipakai sebagai supply +12V dan -12V, sedangkan dua sisanya adalah relay NO - C yang dihubungkan dengan terminal bertanda ZONE dan COM pada panel alarm. Selain itu tipe 4-wire ini bisa juga dipakai apabila ada satu atau beberapa Detector "ditugaskan" untuk mentrigger r peralatan atan lain saat terjadi kebakaran, seperti: mematikan saklar mesin pabrik, menghidupkan mesin pompa air, mengaktifkan sistem penyemprot air (sprinkler system ataureleasing agent) dan sebagainya. Biasanya detector 4-wire memiliki rentang tegangan antara 12VDC sampai dengan 24VDC. 2. Semi Addressable System Sistem ini kebanyakan digunakan untuk instalasi Fire Alarm di gedung bertingkat, semisal hotel, perkantoran, mall dan sejenisnya. Perbedaan paling mendasar dengan sistem konvensional adalah dalam hal Address (Alamat). Pada sistem 13

5 ini setiap detector memiliki alamat sendiri-sendiri untuk menyatakan identitas ID dirinya. Jadi titik kebakaran sudah diketahui dengan pasti, karena panel bisa menginformasikan deteksi berasal dari detector yang mana. Sedangkan sistem konvensional hanya menginformasikan deteksi berasal dari Zone atau Loop, tanpa bisa memastikan detector mana yang mendeteksi, sebab 1 Loop atau Zone bisa terdiri dari 5 bahkan 10 detector, bahkan terkadang lebih. Agar bisa menginformasikan alamat ID, maka di sini diperlukan sebuah module yang disebut dengan Monitor Module. Ketentuannya adalah satu module untuk satu loop, sehingga diperoleh sistem yang benar-benar addressable (istilahnya fully addressable). 3. Full Addressable System Sistem ini merupakan pengembangan dari sistem semi adresibble. Pada system ini semua detector dan alat pemberi masukan (deteksi) mempunyai alamat yang spesifik, sehingga proses pemadaman dan evakuasi dapat dilakukan langsung pada titik yang diperkirakan mengalami kebakaran. Satu hal yang menyebabkan sistem addressable ini "kalah pemasangannya" dibandingkan dengan sistem konvensional adalah masalah harga. Lebih-lebih jika menerapkan fully addressable dimana jumlah module adalah sama dengan jumlah keseluruhan detector, maka cost-nya lumayan mahal. Sebagai "ja lan tengah" ditempuh cara "semi-addressable", yaitu panel dan jaringannya menggunakan Addressable, hanya saja satu module melayani beberapa detector konvensional Komponen Fire Alarm Dalam suatu Sistem Fire Alarm menggunakan beberapa komponen yang bekerja dalam lingkup satu kesatuan kerja. Di antara nya adalah: 14

6 3.2.1 Main Control Fire Alarm (MCFA) Alat ini adalah pusat dari Fire Alarm System yang dapat mengontrol bekerjanya seluruh bagian detector dan manual station juga memberikan instruksi pada alarm bell, lacation indicator lamp apabila terjadi indikasi kebakaran berfungsi menerima sinyal masukan (input signal) semua detektor dan komponen pendeteksi la innya. Cara kerja MCFA yaitu jika detektor mendeteksi adanya kebakaran ataupun sprinkler, automatic fire extinguisher, dan hydrantbekerja maka sinyal itu akan dikirimkan ke control panel MCFA sebagai data masukan (input data). Kemudian control panel akan mengolah, menyeleksi, dan mengevaluasi data tersebut yang hasilnya merupakan data keluaran (output data) yang berisi informasi tentang lokasi zona kebakaran yang ditampilkan pada announciator dan secara otomatis akan mengaktifkan atau membunyikan bel/alarm. Gambar 3.2.1: Main Control Fire Alarm Main Distribution Fire Alarm (MDFA) MDFA adalah Main Distribution Frame Fire Alarm yang merupakan kumpulan jalur utama dari setiap lantai atau lokasi. Khusus untuk jalur ini kita bisa memakai kabel dari jenis tahan api (FRC, Fire Resistant Cable) agar sinyal supervisi tidak terputus oleh adanya kebakaran di sepanjang jalur ini. 15

7 Gambar 3.2.2: Main Distribution Fire Alarm Annunciator Alat ini adalah bagian atau tambahan dari Control Panel Fire Alarm System yang fungsinya sebagai monitor / pengamat tambahan hanya tidak dapat berbuat aktif seperti Control Panel. Biasanya alat ini dipakai apabila dibutuhkan pengamat tambahan diruangan lain seperti ruang Security dan lobby. Alat ini bekerja apabila tombol mechanic yang dilapis oleh plastic ditekan yang mengakibatkan mechanical contact menjadi aktif. Biasanya alat ini digunakan pada ruang-ruang umum/public area sebagai alat diteksi manual dan untuk Manual Alarm Station dilengkapi dengan telephone jack untuk emergency communication. Alat ini bekerja apabila Main Control Fire Alarm menjadi aktif (Control Panel akan mensupply tegangan DC 24 volt ke Alarm Bell). Biasanya alat ini juga digunakan pada ruang umum sebagai pemberi isyarat apabila terjadi kebakaran (untuk evakuasi). Gambar Annunciator 16

8 3.2.4 Terminal Box Fire Alarm (TBFA) / Junction Box Fungsi TBFA (Terminal Box Fire Alarm) adalah untuk memudahkan pemeriksaan (troubleshooting) dan pemeliharaan (maintenance). Peletakkan terminal box fire bisa di ujung koridor gedung dengan maksud agar kabel bisa turun dengan mudah melalui lorong penghubung antar lantai yang disebut shaft. Di shaft inilah biasanya instalasi ME (Mekanikal Elektrikal) dilakukan, seperti jalur listrik, telepon, jaringan komputer, pipa air dan sebagainya. Shaft untuk Mekanikal pada umunya terpisah dari shaft Elektiikal. Gambar 3.2.3: Terminal Boc Fire Alarm Liquid Crystal Display (LCD) Fungsi LCD (Liquid Crystal Display) adalah untuk menampilkan data-data aktifitas pada junction box. Pada LCD ini terdapat indicator indicator yang menampilkan dalam kondisi aman atau terdapat gangguan. Gambar 3. Liquid Crystal Display 17

9 3.2.5 Fire Alarm Sensor (FAS) Dalam sebuah Fire Alarm System, dimanfaatkan beberapa sensor yang mampu mendeteksi titik api berasal. Titik api dapat diketahui melalui perubahan suhu ruangan atau asap yang muncul dari titik api. Berikut ini adalah beberapa jenis sensor fire alarm: 1. ROR (Rate of Rise) Heat Detector Heat detector adalah pendeteksi kenaikan panas. Jenis ROR adalah yang paling banyak digunakan saat ini, karena selain ekonomis juga aplikasinya luas. Area deteksi sensor bisa mencapai 50m2 untuk ketinggian plafon 4m. Sedangkan untukplafon lebih tinggi, area deteksinya berkurang menjadi 30m2. Ketinggian pemasangan max. hendaknya tidak melebihi 8m. ROR banyak digunakan karena detector ini bekerja berdasarkan kenaikan temperatur secara cepat di satu ruangan kendati masih berupa hembusan panas. Umumnya pada titik 55 o C - 63 o C sensor ini sudah aktif dan membunyikan alarm bell kebakaran. Dengan begitu bahaya kebakaran (diharapkan) tidak sempat meluas ke area lain. ROR sangat ideal untuk ruangan kantor, kamar hotel, rumah sakit, ruang server, ruang arsip, gudang g pabrik dan lainnya. Prinsip kerja ROR sebenarnya hanya saklar bi-metal biasa. Saklar akan kontak saat mendeteksi panas. Karena tidak memerlukan tegangan (supply), maka bisa dipasang langsung pada panel alarm rumah. Dua kabelnya dimasukkan ke terminal Zone-Com pada panel alarm. Jika dipasang pada panel Fire Alarm, maka terminalnya adalah L dan LC. Kedua kabelnya boleh terpasang terbalik, sebab tidak memiliki plusminus. Sedangkan sifat kontaknya adalah NO (Normally Open). 18

10 Gambar 3.2.1: Heat Detector 2. Fix Temperature Fix Temperature termasuk juga ke dalam Heat Detector. Berbeda dengan ROR, Fix Temperature baru mendeteksi pada derajat panas yang langsung tinggi. Oleh karena itu cocok ditempatkan pada area yang lingkungannya memang sudah agak- agak "panas", seperti: ruang genset, basement, dapur-dapur foodcourt, gudang beratap asbes, bengkel las dan sejenisnya. Alasannya, jika pada area itu dipasang ROR, maka akan rentan terhadap False Alarm (Alarm Palsu), sebab hembusan panasnya saja sudah bisa menyebabkan ROR mendeteksi. Area efektif detektor jenis ini adalah 30m2 (pada ketinggian plafon 4m) atau 15m2 (untuk ketinggian plafon antara 4-8m). Kabel yang diperlukan untuk detector ini cuma 2, yaitu L dan LC, boleh terbalik dan bisa dipasang langsung pada panel alarm rumah merk apa saja. Sifat kontaknya adalah NO (Normally Open). Gambar 3.2.2: Fix Temperature 19

11 2. Photoelectric Type Smoke Detector (Optical), yang bekerjanya berdasarkan pembiasan cahaya lampu LED di dalam ruang detector oleh adanya asap yang masuk dengan kepadatan tertentu. Smoke Optical (Photoelectric) lebih baik untuk mendeteksi asap dari kobaran api kecil, sehingga cocok untuk di hallway(lorong) dan tempat- 3. Smoke Detector Smoke Detector mendeteksi asap yang masuk ke dalamnya. Asap memiliki partikel-partikel yang kian lama semakin memenuhi ruangan smoke (smoke chamber) seiring dengan meningkatnya intensitas kebakaran. Jika kepadatan asap ini (smoke density) telah melewati ambang batas (threshold), maka rangkaian elektronik di dalamnya akan aktif. Oleh karena berisi rangkaian elektronik, maka Smoke memerlukan tegangan. Pada tipe 2-Wire tegangan ini disupply dari panel Fire bersamaan dengan sinyal, sehingga hanya menggunakan 2 kabel saja. Sedangkan pada tipe 4- Wire (12VDC), maka tegangan plus minus 12VDC-nya disupply dari panel alarm biasa sementara sinyalnya disalurkan pada dua kabel sisanya. Area proteksinya mencapai 150m2 untuk ketinggian plafon 4m. Smoke detector dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu: 1. Ionisation Smoke Detector, jenis ini bekerja berdasarkan tumbukan partikel asap dengan unsur radioaktif Am di dalam ruang detector (smoke chamber). Smoke Ionisasi cocok untuk mendeteksi asap dari kobaran api yang cepat (fast flaming fires), tetapi jenis ini lebih mudah terkena false alarm, karena sensitivitasnya yang tinggi. Oleh karenanya lebih cocok untuk ruang keluarga dan ruangan tidur. 20

12 tempat rata. Jenis ini lebih tahan terhadap false alarm dan karenanya boleh diletakkan di dekat dapur. Gambar 3.2.3: Smoke Detector 4. Flame Detector Flame Detector adalah alat yang sensitif terhadap radiasi i sinar ultraviolet yang ditimbulkan oleh nyala api. Tetapi detector ini tidak bereaksi pada lampu ruangan, infra merah atau sumber cahaya lain yang tidak ada hubungannya dengan nyala api (flame). Biasa nya jenis flame detector ini di aplikasikan pada rumah yang memiliki plafon tinggi (aula, gudang, galeri), selain itu jenis ini juga ditempatkan pada tempat yang mudah terbakar (gudang kimia, pompa bensin, pabrik, ruangan mesin, ruang listrik), dan sebagainya. Gambar 3.2.4: Flame Detector 21

13 5. Gas Detector Sesuai dengan namanya detector ini mendeteksi kebocoran gas yang kerap terjadi di rumah tinggal. Alat ini bisa mendeteksi dua jenis gas, yaitu LPG (Liquefied Petroleum Gas) dan LNG (Liquefied Natural Gas). Dari dua jenis gas tersebut, Elpiji-lah yang paling banyak digunakan di rumah-rumah. Perbedaan LPG dengan LNG adalah: Elpiji lebih berat daripada udara, sehingga apabila bocor, gas akan turun mendekati lantai (tidak terbang ke udara). Sedangkan LNG lebih ringan daripada udara, sehingga jika terjadi kebocoran, maka gasnya akan terbang ke udara. Gambar 3.2.5: Gas Detector Manual Call Point (MCP) Fungsi alat ini adalah untuk mengaktifkan sirine tanda kebakaran (Fire Bell) secara manual dengan cara memecahkan kaca atau plastik transparan di bagian tengahnya. Istilah lain untuk alat ini adalah Emergency Break Glass. Di dalamnya hanya berupa saklar biasa yang berupa microswitch atau tombol tekan. Salah satu aspek yang harus diperhatikan adalah soal lokasi penempatannya. Terbaik jika unit ini diletakkan di lokasi yang sering terlihat orang, terlewati oleh orang saat berlarian keluar gedung, mudah dijangkau. Untuk menguji fungsi alat ini tidak perlu dengan memecahkan kaca, karena sudah tersedia tongkat atau kunci khusus, sehingga saklar bisa tertekan tanpa harus memecahkan kaca. Kaca yang telanjur retak atau pecah bisa diganti dengan yang baru. Di 22

14 beberapa tipe ada yang dilengkapi dengan fungsi intercom (TEL). Petugas penguji dapat melakukan komunikasi dengan penjaga di Panel Control Room dengan memasukkan handset telepon ke dalam jack pada MCP. Seketika itu juga telepon di panel akan aktif,sehingga kedua orang ini bisa saling berkomunikasi. Gambar 3.2.5: Manual Call Point (MCP) Alarm Bell (FB) Alarm Bell akan membunyikan bunyi alarm kebakaran yang khas. Suaranya cukup nyaring dalam jarak yang relatif jauh. Tegangan output yang keluar dari dari panel Fire Alarm adalah 24VDC, sehingga jenis Fire Bell 24VDC-lah yang banyak dipakai saat ini, sekalipun versi 12VDC juga tersedia. Perlu diperhatikan dalam pemasangan Fire Bell (pada tipe Gong) adalah kedudukan piringan bell terhadap batang pemukul piringan jangan sampai salah. Jika tidak pas, maka bunyi bell menjadi tidak nyaring. Aturlah kembali dudukannya dengan cermat sampai bunyi bel terdengar paling nyaring. Gambar 3.2.6: Fire Bell 23

15 3.2.8 Indicator Lamp (IL) Indicator lamp adalah lampu yang berfungsi sebagai pertanda aktif-tidaknya sistem Fire Alarm atau sebagai pertanda adanya kebakaran. Jadi apabila demikian, maka yang dimaksud dengan Indicator Lamp pada Fire Alarm adalah lampu yang menunjukkan adanya power pada panel ataupun menunjukkan trouble dan atau kebakaran. Di dalamnya hanya berupa lampu bohlam (bulb) berdaya 30V/2W atau lampu led berarus rendah. Gambar 3.2.7: Indicator Lamp 3.4 Penunjang Kerja Fire Alarm Dalam suatu fire alarm system ada beberapa hal pokok yang menjadi penunjang dalam terbentuknya fire alarm ini. Beberapa komponen mempunyai pengaruh besar terhadap pemasangan fire alarm baik secara teknis maupun non teknis Jenis Kabel Pada Pemasangan Fire Alarm Pemilihan jenis kabel merupakan hal yang sangat penting dilihat akan kegunaan fire alarm sendiri. Sistem kerja yang berinteraksi langsung dengan api membuat penentuan jenis kabel menjadi hal pokok. Kabel pada pemasangan fire alarm adalah penyesuaian jenis kabel yang mempunyai ketahanan suhu tertentu. Adapun jenis-jenis kabel yang biasa digunakan pada perancangan Fire Alarm adalah jenis kabel FRC (Fire Resistance Cable) dengan keunggulan yang tahan terhadap api. 24

16 Conductor Nom Cross Section Area mm² DC Resistance at 20 C Max. (Ω/km) Tabel 3.1 Pengelompokan kabel FRC (Fire Resistent Cable) AC Resistance at 90 C Max. (Ω/km) Inductance Trefoil Flat formation formation (mh/km) (mh/km) Current - Carrying Capacity at 30 C * in air Max. (A) in ground Max. (A) in air Max. (A) in ground Max. (A) Short Circuit curent at 1 second Max. (ka) Hampir semua pengkabelan dalam fire alarm system menggunakan kabel FRC (Fire Resistant Cable). Penggunaan Kable ini bertujuan agar ketika terjadi kebakaran jalur fire alarm masih dapat bekerja dengan baik. Adapun bagian bagian yang menggunakan kabel FRC, diantaranya adalah: 25

17 Tabel 3. Penggunaan Kabel FRC pada Fire Alarm System KABEL DISTRIBUSI 1 Kabel dari MCFA ke: -TBFA - Zone A Twisted Shielded 2 x AWG 18 dalam PVC Conduit 20 mm² FRC 3 x 2,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² - TBFA - Zone B Twisted Shielded 2 x AWG 18 dalam PVC Conduit 20 mm² FRC 3 x 2,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² - TBFA - Zone C Twisted Shielded 2 x AWG 18 dalam PVC Conduit 20 mm² FRC 3 x 2,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² 2 INSTALASI FIRE ALARM -Smoke Extract Fan FRC 2 x 1,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² m² -Pressure Fan FRC 2 x 1,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² -Hydrant Pump Monitoring FRC 2 x 1,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² -Sound System FRC 2 x 1,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² -Instalasi Detector FRC 2 x 1,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² m² -Instalasi Jack Fireman Intercom FRC 2 x 1,5 mm² dalam PVC Conduit 20 mm² Letak Pemasangan Fire Alarm Untuk merencanakan dan membuat suatu sistem fire alarm, maka pertimbangan lokasi, sifat dengan luas dan besar area yang harus dideteksi atau dipasang detector maka system pendeteksian kebakaran harus dibagi dalam beberapa zona atau loop. Dengan masing-masing loop terdiri atas 5 atau 10 bahkan bisa mencapai 50 detektor yang dipasang secara paralel. Pemasangan fire alarm pada gedung bertingkat dipasang pada beberapa ruang diantaranya adalah area parker, koridor, ruang panel, ruang genset, dapur dan ruang service, hal ini ditujukan untuk memperkirakan sedini mungkin kejadian kebakaran. Penentuan pemasangan fire alarm disesuaikan akan kemungkinan terburuk pada ruang atau area. 26

18 Pemasangan Fire Alarm diruang genset, ruang panel dan ruang-ruang yang rawan terjadi kebakaran menjadi titik focus pemasangan fire alarm. Dengan pengamanan yang diperhitungkan fire alarm saat ini mampu menjadi sebuah perangkat yang berkualitas untuk mendeteksi keberadaan api. Pemasangan ditempat beban udara dan memiliki tingkat kemungkinan kecil terjadi kebakaran pemasangan lebih diminimalisir karena untuk memperkecil pengeluaran dalam segi ekonomi. 27