BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ergonomi Istilah ergonomi berasal dari bahasa Latin yaitu ergon (kerja) dan nomos (hukum alam) dan dapat didefinisikan sebagai studi tentang aspek-aspek manusia dalam lingkungan kerjanya yang ditinjau secara anatomi, fisiologi, psikologi, engineering, manajemen dan desain/perancangan. Selain itu, ergonomi juga dapat diartikan sebagai ilmu, teknologi dan seni untuk menserasikan alat-alat, cara kerja dan lingkungan, pada kemampuan, kebolehan dan batasan manusia, sehingga diperoleh kondisi kerja dan lingkungan yang sehat, aman, nyaman dan efisien sehingga tercapai produktivitas yang setinggi-tingginya (Manuaba, 1998). Ergonomi teknologi dari rancangan kerja didasarkan pada ilmu-ilmu biologi manusia, diantaranya (Singleton, 1972) : 1. Anatomi a. Antropometri (dimensi-dimensi badan). b. Biomekanika (penerapan daya-daya). 2. Fisiologi a. Fisiologi kerja (penggunaan tenaga) b. Fisiologi lingkungan (dampak dari lingkungan fisik). 3. Psikologi a. Psikologi ketrampilan (pengolahan informasi dan pengambilan keputusan). b. Psikologi kejuruan (pelatihan, upaya dan perbedaan individu). Tujuan ergonomi adalah (Manuaba, 1998) : a. Meningkatkan kesejahteraan fisik dan mental. b. Meningkatkan kesejahteraan sosial. c. Keseimbangan rasional antara sistem dengan manusia atau manusia dengan mesin berdasarkan aspek teknis, ekonomi, antropologi, budaya.

2 7 Manfaat pelaksanaan ergonomi sebagai berikut : 1. Menurunnya angka kesakitan akibat kerja. 2. Menurunnya angka kecelakaan kerja. 3. Biaya pengobatan dan kompensasi berkurang. 4. Stress akibat kerja berkurang. 5. Produktifitas membaik. 6. Alur kerja bertambah baik. 7. Rasa aman karena bebas dari gangguan kerja. 8. Kepuasan kerja meningkat Penerangan / pencahayaan Penerangan yang baik adalah penerangan yang memungkinkan tenaga kerja melihat pekerjaan dengan teliti, cepat dan tanpa upaya yang tidak perlu, serta membantu menciptakan lingkungan kerja yang menyenangkan. Sifat-sifat dari penerangan yang baik ditentukan oleh pembagian luminansi dalam lapangan penglihatan, pencegahan kesilauan, arah sinar, warna dan panas penerangan terhadap lingkungannya. Penerangan yang buruk dapat mengakibatkan kelelahan mata dengan berkurangnya daya efisiensi kerja, kelelahan mental, keluhan-keluhan pegal di daerah mata dan sakit kepala sekitar mata, kerusakan alat penglihatan dan meningkatnya kecelakaan (Suma mur, 1995). Unit-unit yang dihubungkan dengan pencahayaan, yang mempengaruhi efekefek pencahayaan pada ketajaman penglihatan antara lain : 1. Kadar cahaya Kadar cahaya (ilumination intensity) didefinisikan sebagai kepadatan (density) sinar yang mengalir dari sebuah sumber cahaya (sumber energi radian). Sumber cahaya yang dipakai sebagai standar internasional ialah Candela (Cd) dipakai sebagai satuan ukuran cahaya. Lumen (lm) dipakai juga sebagai satuan ukuran aliran sinar, yang nilainya ekivalen dengan 0,1 Candela. Disamping itu dewasa ini satuan ukuran yang banyak dipakai untuk kadar cahaya atau banyaknya cahaya yang jatuh pada

3 8 sebuah bidang ialah lux, dimana 1 lux = 1 lumen/m 2, 10 lux = 1 foot candle, 1 foot candle = 1 lumen/ft 2. Mata manusia mempunyai kemampuan untuk menangkap kadar cahaya dari beberapa lx (dalam kegelapan) hingga lx dibawah sinar surya ditengah hari. Variasi kadar cahaya disiang hari, dari pagi sampai sore berkisar antara 2000 sampai lx, sedangkan pada malam hari cahaya diperoleh dari lampulampu kadarnya berkisar antara 50 sampai 500 lx. 2. Kecerahan (Brightness) Kecerahan merupakan ukuran dari sebuah permukaan yang memancarkan sinar atau yang memantulkan sinar dari sumber cahaya. Satuan ukuran dari kecerahan ialah Aspostilb (asb) atau Stilb (Sb), Berarti bahwa 1 Sb = lx atau merupakan kadar cahaya dari sinar surya ditengah hari yang cerah. 3. Contrast Contrast merupakan perbedaan dari warna-warna dari beberapa objek yang menjadi objek visual. Jika target pandang berada dalam suatu lingkungan pandang yang menenggelamkannya seperti ditengah keramaian objek lain atau karena warnanya tidak contrast dengan lingkungannya, maka yang terjadi adalah derau pandang. Kejadian ini membuat menuntut mata untuk berkontraksi buat mengarahkan pandangannya ke tempat target. Pencahayaan merupakan salah satu faktor untuk mendapatkan keadaan lingkungan yang aman dan nyaman dan berkaitan erat dengan produktivitas manusia. Menurut sumbernya, pencahayaan dapat dibagi menjadi: 1. Pencahayaan alami Pencahayaan alami adalah sumber pencahayaan yang berasal dari sinar matahari. Sinar alami mempunyai banyak keuntungan, selain menghemat energi listrik juga dapat membunuh kuman. Untuk mendapatkan pencahayaan alami pada suatu ruang diperlukan jendela-jendela yang besar ataupun dinding kaca sekurangkurangnya 1/6 daripada luas lantai. Sumber pencahayaan alami kadang dirasa kurang efektif dibanding dengan penggunaan pencahayaan buatan, selain karena intensitas cahaya yang tidak tetap, sumber alami menghasilkan panas terutama saat siang hari.

4 9 Faktor-faktor yang perlu diperhatikan agar penggunaan sinar alami mendapat keuntungan, yaitu: 1. Variasi intensitas cahaya matahari 2. Distribusi dari terangnya cahaya 3. Efek dari lokasi, pemantulan cahaya, jarak antar bangunan 4. Letak geografis dan kegunaan bangunan gedung. Pencahayaan alami siang hari dapat dikatakan baik apabila : a. Pada siang hari antara jam sampai dengan jam waktu setempatterdapat cukup banyak cahaya yang masuk ke dalam ruangan. b. Distribusi cahaya di dalam ruangan cukup merata dan atau tidak menimbulkan kontras yang mengganggu. 2. Pencahayaan buatan Pencahayaan buatan adalah pencahayaan yang dihasilkan oleh sumber cahaya selain cahaya alami. Pencahayaan buatan sangat diperlukan apabila posisi ruangan sulit dicapai oleh pencahayaan alami atau saat pencahayaan alami tidak mencukupi. Fungsi pokok pencahayaan buatan baik yang diterapkan secara tersendiri maupun yang dikombinasikan dengan pencahayaan alami adalah sebagai berikut: a. Menciptakan lingkungan yang memungkinkan penghuni melihat secara detail serta terlaksananya tugas serta kegiatan visual secara mudah dan tepat. b. Memungkinkan penghuni berjalan dan bergerak secara mudah dan aman. c. Tidak menimbulkan pertambahan suhu udara yang berlebihan pada tempat kerja. d. Memberikan pencahayaan dengan intensitas yang tetap menyebar secara merata, tidak berkedip, tidak menyilaukan, dan tidak menimbulkan bayang-bayang. e. Meningkatkan lingkungan visual yang nyaman.

5 10 Fungsi utama dari sistem pencahayaan pada lingkungan kerja yaitu (Atmodipoero, 2000) : a. Menyediakan lingkungan visual yang aman. Pekerja dapat bergerak bebas di dalam dan mengenal lingkungan kerjanya dengan aman, serta dapat mengambil keputusan berdasarkan informasi visualnya dengan cepat. b. Memungkinkan melihat tugas visual dengan mudah. Visibilitas dari tugas visual tergantung pada kualitas dan kuantitas dari cahaya yang diarahkan pada tugas visual tersebut, pada daerah di sekitar tugas visual, dan permukaan sekelilingnya. Jadi cahaya yang diharapkan bukan sekedar pencahayaan biasa tetapi pencahayaan yang mampu membantu meningkatkan kinerja. c. Menyediakan lingkungan visual yang nyaman dan menyenangkan Hal-hal tersebut antara lain, dihindarinya variasi iluminasi yang berlebihan, tidak adanya silau langsung dari lampu dan atau armatur, penggunaan warna permukaan interior utama yang sesuai, dan penggunaan lampu dengan karakteristik warna yang sesuai. Intensitas pencahayaan (E) dinyatakan dalam satuan lux atau sama dengan lumen/m 2. Jadi fluks cahaya yang diperlukan untuk suatu bidang kerja seluas A (m 2 ) adalah (Harten, 1992) : ɸg Dimana: ɸg E = E x A...(2.1) = Fluks cahaya yang mencapai bidang kerja (lumen). = Intensitas Pencahayaan (lux) A = Luas bidang kerja (m 2 ) Fluks cahaya yang dipancarkan oleh lampu tidak semuanya mencapai bidang kerja. Sebagian dari fluks cahaya itu akan dipancarkan ke dinding dan langit-langit. Karena itu, untuk menentukan fluks cahaya yang diperlukan harus diperhitungkan efisiensi atau rendemennya dengan menggunakan rumus (Harten, 1992) :

6 11 η = ɸg ɸo...(2.2) Dimana : η ɸg ɸo = Efisiensi = Fluks cahaya yang mencapai bidang kerja (lumen). = Fluks cahaya yang dipancarkan oleh semua sumber cahaya (lumen). Berdasarkan persamaan 2.1 dan 2.2 maka dapat diperoleh persamaan berikut (Harten, 1992): ɸo E A...(2.3) Sedangkan untuk efisiensi atau rendemen dari armatur ditentukan oleh konstruksi bahan yang digunakan. Dalam efisiensi pencahayaan, selalu sudah diperhitungkan efisiensi armaturnya, yaitu dengan menggunakan persamaan berikut ini (Harten, 1992): Fluks cahaya yang dipancarkan oleh armatur v......(2.4) Fluks cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya Efisiensi ini dibagi atas bagian flux cahaya di atas dan di bawah bidang horisontal, yang tercantum pada tabel di lampiran. Perhitungan faktor-faktor refleksi rw (faktor refleksi dinding) dan rp (faktor refleksi langit-langit) masing-masing menyatakan bagian yang dipantulkan dari fluks cahaya yang diterima oleh dinding dan langit-langit yang kemudian mencapai bidang kerja. Sedangkan faktor refleksi semu bidang pengukuran atau bidang kerja rm ditentukan oleh refleksi lantai dan refleksi bagian dinding antara bidang kerja dan lantai. Umumnya untuk rm ini digunakan 0,1. Sedangkan faktor refleksi lainnya menggunakan nilai rata-rata, yang tercantum pada tabel berikut :

7 12 Tabel 2.1 tabel refleksi warna Warna permukaan obyek kerja Refleksi penerangan warna putih atau sangat muda 0,7 warna muda 0,5 warna sedang 0,3 warna gelap 0,1 Indeks ruangan atau indeks bentuk (k) menyatakan perbandingan antara ukuran-ukuran utama suatu ruangan yang berbentuk bujur sangkar. Besarnya indeks ruangan dapat diketahui dengan menggunakan rumus (Harten, 1974) : p l k...(2.5) h p l Dimana : p l h : Panjang ruangan (m) : Lebar ruangan (m) : Tinggi sumber cahaya diatas bidang kerja (m) Dengan demikian maka dapat diketahui besarnya efisiensi dengan menggunakan persamaan 2.5 : k k1 Efisiensi(η) k2 k1...(2.6) Nilai diatas didapat dari tabel-tabel penerangan yang terletak pada lampiran. Faktor penyusutan atau faktor depresiasi (d) dinyatakan dengan persamaan 2.7 (Harten, 1992) : E dalam keadaan terpakai d...(2.7) E dalam keadaan baru Pengotoran berat akan terjadi di ruangan-ruangan dengan banyak debu atau pengotoran lain misalnya di perusahaan cor, pertambangan dan lain-lain. Kalau tingkat pengotorannya tidak diketahui, digunakan faktor depresiasi 0,8. Lebih spesifiknya dapat dilihat pada tabel-tabel penerangan yang terdapat dilampiran.

8 13 Banyaknya jumlah lampu yang akan dipasang di dalam suatu ruangan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.8 (Harten, 1992) : n= E x A ɸɸlampu atau armatur x x d...(2.8) Dimana n E : Jumlah lampu : Intensitas pencahayaan pada bidang kerja (lux) A : Luas bidang kerja (m 2 ) ɸlampu atau armatur : Fluks cahaya lampu atau armatur (lumen) d : Faktor pengotoran : Efisiensi Beberapa karakteristik tingkat pencahayaan dan daya listrik maksimum yang direkomendasikan sesuai SNI dapat dilihat pada tabel yang tercantum di lampiran. Temperatur warna suatu lampu didefinisikan sebagai perbandingan antara cahaya yang dihasilkan dengan warna yang ditangkap suatu radiator badan hitam pada temperatur tertentu pada skala suhu mutlak (Kelvin). Warna cahaya lampu dikelompokkan menjadi (SNI ) : 1. Warna putih kekuning-kuningan (warm-white), kelompok 1 (<3.300 K) 2. Warna putih netral (cool-white), kelompok 2 (3.300 K K) 3. Warna putih (daylight), kelompok 3 (>5.300 K). Pemilihan warna lampu bergantung pada tingkat iluminansi yang diperlukan agar diperoleh pencahayaan yang nyaman. Makin tinggi tingkat iluminansi yang diperlukan, maka warna lampu yang digunakan adalah jenis lampu dengan colour temperature sekitar > K (daylight), sehingga tercipta pencahayaan yang nyaman. Sedangkan untuk kebutuhan tingkat iluminansi yang tidak terlalu tinggi, maka warna lampu yang digunakan < K (warm white). Renderasi warna (Ra) adalah suatu indikasi relatif yang menyatakan seberapa baik warna dapat dibedakan di bawah cahaya yang dihasilkan oleh suatu lampu

9 14 dengan temperatur warna tertentu. Index berkisar antara dari 0 sampai 1, dimana suatu nilai CRI yang tinggi menandai pewarnaan yang baik. Lampu diklasifikasikan dalam kelompok renderasi warna yang dinyatakan dengan Ra indeks sebagai berikut (SNI ) : 1. Efek warna kelompok 1: Ra indeks %. 2. Efek warna kelompok 2: Ra indeks 60-80%. 3. Efek warna kelompok 3: Ra indeks 40-60%. 4. Efek warna kelompok 4: Ra indeks < 40%. Beberapa jenis pencahayaan buatan antara lain : 1. Lampu Incandenscent ini biasa disebut lampu pijar, lampu pijar akan memancarkan cahaya ketika ada arus listrik melewati filamen kawat pijar pada lampu dan kemudian memanasi filamen tersebut. Pembuatan lampu pijar juga didasarkan pada beberapa faktor, yaitu temperatur filamen, campuran gas yang diisikan, efikasi (lm/ W), dan umur lampu. Prinsip kerja dari lampu pijar tersebut adalah dengan cara menghubung singkat listrik pada filamen carbon (C) sehingga terjadi arus hubung singkat pada yang mengakibatkan timbul panas. Panas yang terjadi dibuat hingga suhu tertentu sampai mengeluarkan cahaya. 2. Lampu floresen atau lebih dikenal dengan istilah lampu TL, sudah dikembangkan sejak tahun 1980, lampu ini bekerja menggunakan gasflour untuk menghasilkan cahaya, dimana energi listrik akan membangkitkan gas di dalam tabung lampu sehingga akan timbul sinar ultar violet. Sinar ultra violet itu akan membangkitkan fosfor yang kemudian akan bercampur mineral lain yang telah dilaburkan pada sisi bagian dalam tabung lampu sehingga akan menimbulkan cahaya. Fosfor dirancang untuk meradiasi cahaya putih, sehingga sebagian besar model jenis lampu ini berwarna putih. 3. Lampu merkuri, cahaya yang dihasilkan berdasarkan terjadinya loncatan elektron (electron discharge) didalam tabung lampu.

10 15 Dampak negatif dari sistem penerangan buatan yang tidak memenuhi kriteria yang ada : 1. Tingkat Penerangan Kurang : Apabila cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan objek kerja dan masuk ke retina mata tenaga kerja tersebut sangat kurang maka impuls yang terjadi pada ujung-ujung serabut sel saraf retina akan sangat lemah. Hal ini akan menyebabkan objek kerja tersebut terlihat kurang jelas, maka upaya yang dilakukan dengan membelalakan mata atau dengan lebih mendekatkan matanya terhadap objek kerja, ini berarti akomodasi lensa mata lebih dipaksakan. Jika hal ini terjadi agak lama dan terus menerus maka akan terjadi kelelahan mata yang ditandai dengan adanya penglihatan kabur dan rangkap, mata merah berair dan perasaan pegal-pegal di sekitar mata. 2. Tingkat Penerangan Berlebihan : Kemampuan retina mata menerima cahaya adalah terbatas, apabila cahaya baik yang langsung dari sumbernya masuk ke mata sangat berlebihan, maka akan menimbulkan kesilauan. Jika hal tersebut terus dilakukan, itu akan dapat merusak saraf-saraf mata. Oleh sebab itu terjadinya kesilauan mata akan dapat menyebabkan kelelahan mata berupa mata memerah, pandangan gelap dan kabur serta kerusakan pada retina yang pada akhimya dapat menimbulkan kebutaan. Semua ini akan dapat menimbulkan kerusakan pada mata tenaga kerja, meningkatkan kemungkinan terjadinya kecelakaan kerja dan akhirnya akan dapat menurunkan produktivitas kerjanya Pengkondisian Udara Untuk mencapai kenyamanan, kesehatan dan kesegaran hidup dalam rumah tinggal atau bangunan-bangunan bertingkat, khususnya di daerah beriklim tropis dengan udara yang panas dan tingkat kelembaban tinggi, diperlukan usaha untuk mendapatkan udara segar baik udara segar dari alam dan aliran udara buatan. Udara yang nyaman mempunyai kecepatan tidak boleh lebih dari 5 km/jam dengan suhu/ temperatur kurang dari 30 C dan banyak mengandung O2.

11 16 Titik kenyamanan pada sistem pengkondisian udara sering dikenal dengan istilah thermal comfort, dimana pada titik ini, suhu udara, sirkulasi dan kebersihan udara tidak mengganggu kinerja manusia. Standar thermal comfort untuk negara tropis berkisar antara 24º - 26º C, dengan kelembaban antara 50-60% sesuai dengan ketentuan SNI tentang tata cara perancangan sistem ventilasi dan pengkondisian udara pada bangunan gedung. Ventilasi merupakan sistem pengkondisian alami terjadi karena adanya perbedaan tekanan di luar suatu bangunan gedung yang disebabkan oleh angin dan karena adanya perbedaan temperatur, sehingga terdapat gas-gas panas yang naik di dalam saluran ventilasi. Ventilasi alami yang disediakan harus terdiri dari bukaan permanen, jendela, pintu atau sarana lain yang dapat dibuka, dengan : a. Jumlah bukaan ventilasi tidak kurang dari 5% terhadap luas lantai ruangan yang membutuhkan ventilasi, b. Arah yang menghadap ke : 1. Halaman berdinding dengan ukuran yang sesuai, atau daerah yang terbuka ke atas, 2. Teras terbuka, pelataran parkir, atau sejenis, 3. Ruang yang bersebelahan. Tujuan dari ventilasi alami adalah : a. 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. b. Menghilangkan uap air yang timbul sewaktu memasak, mandi dan sebagainya. c. menghilangkan kalor yang berlebihan. d. membantu mendapatkan kenyamanan termal.

12 17 Beberapa jenis pengkondisian udara alami yang biasa digunakan, antara lain : 1. Pintu Untuk jalan keluar masuknya orang atau barang dari kamar yang satu ke kamar yang lain disebut sebagai pintu dalam, dan keluar masuknya orang atau barang dari ruang dalam ke ruang luar disebut sebagai pintu luar. Pintu luar juga berfungsi membantu sirkulasi udara dan penerangan alam ke dalam ruang. 2. Jendela Untuk memasukkan cahaya matahari kedalam ruangan dan membantu sirkulasi udara dalam ruang, sehingga ruangan menjadi nyaman. Dari fungsi tersebut jendela perlu ditempatkan pada dinding yang berhubungan dengan ruang luar. Pada jendela dengan kaca besar berfungsi untuk mewujudkan adanya hubungan antara interior dan eksterior. 3. Jendela atas Untuk memasukkan cahaya matahari dan membantu pertukaran udara luar dan dalam ruang, terutama pada ruang-ruang kecil yang tidak berjendela. 4. Lubang angin Untuk membantu pertukaran udara luar dan dalam ruang pada saat pintu dan jendela dalam keadaan tertutup, sehingga pergantian udara tetap berlangsung. Penempatan ventilasi yang baik adalah dengan sistem silang supaya sirkulasi udara dapat menyebar keseluruh ruangan. Baik dinding dalam maupun luar perlu adanya ventilasi, dimana penempatannya tetap memenuhi persyaratan estetika. Sistem pengkondisian udara buatan adalah merupakan sistem pengkondisian udara yang menggunakan bantuan teknologi untuk mengkondisikan udara di suatu ruangan. Tujuan utama dari sistem pengkondisian udara adalah mempertahankan keadaan udara di dalam ruang dan meliputi pengaturan temperatur, kelembaban, kecepatan sirkulasi udara maupun kualitas udara. Salah satu peralatan yang digunakan adalah AC.

13 18 Beberapa jenis peralatan pengkondisian udara yang biasa digunakan diantaranya (Jones, 1982): 1. Kipas angin plafon. Selama udara dingin, kipas angin itu harus digerakkan searah jarum jam, menjalankan kipas plafon searah jarum jam dapat mendorong udara dingin ke atas dan menarik hawa hangat di sekitar plafon ke atas samping, yang kemudian melalui dinding turun ke bawah ruangan. 2. Turbin atap. Turbin atap merupakan cerobong yang berputar ringan untuk menghisap ke luar rongga atap. Turbin atap dapat berputar dengan sedikit tiupan udara dan kebanyakan dapat menahan angin kencang. 3. AC Windows Evaporator, kondensor dan kipas dipasang dalam satu unit. Kapasitas AC ini biasanya rendah, berkisar antara 0,5-1 PK. 4. AC Split Evaporator dan kipasnya dipasang di area yang akan dikondisikan, sementara kompresor, kondensor dan kipas dipasang diluar gedung. Biasanya kapasitas jenis ini berkisar antara 1,5 3 PK. Kapasitas AC yang sesuai dengan ruangan sangat penting untuk diperhatikan karena erat hubungannya dengan energi listrik yang akan digunakan. Unit AC yang terlalu besar dibanding luas ruangan akan membuat pemakaian listrik menjadi boros, begitu pula dengan unit yang terlalu kecil. Unit air conditioner yang terlalu kecil dibanding luas ruangan akan membutuhkan waktu yang lama untuk mendinginkan ruangan, hal ini tentu juga membuat tagihan listrik menjadi besar. PK (Paard Kracht / Daya Kuda / Horse Power (HP)) pada AC adalah satuan daya pada kompressor AC. PK lebih umum digunakan jika dibandingkan dengan BTU/h.

14 19 Perhitungan penggunaan AC yang tepat dapat dihitung dengan menggunakan rumus (Jones, 1982): (L x W x H x I x E) / 60 = kebutuhan BTU....( 2.9) Keterangan : L = Panjang Ruang (dalam feet) W = Lebar Ruang (dalam feet) I = Nilai 10 jika ruang berinsulasi (berada berhimpit dengan ruang lain). Nilai 18 jika ruangan tidak berinsulasi. H = Tinggi Ruang (dalam feet). E = Nilai 16 jika dinding terpanjang menghadap utara, nilai 17 jika menghadap timur. Nilai 18 jika menghadap selatan, dan nilai 20 jika menghadap barat. 1 meter = 3,28 feet. 1 PK = BTU/h 1 BTU/h = 0,293 W Tabel 2.2 Kapasitas daya mesin AC (Budiman, 2000) Kapasitas Satuan ½ PK ± BTU/h ¾ PK ± BTU/h 1 PK ± BTU/h 1 ½ PK ± BTU/h 2 PK ± BTU/h

15 Pengaruh Faktor Temperatur terhadap Konsumsi Energi Listrik pada Sistem Pengkondisian Udara Sesuai dengan standar yang digunakan yaitu SNI dan SNI Konsumsi energi listrik untuk sistem pengkondisian udara dipengaruhi oleh temperatur yang ada disekitar ruangan tersebut. Faktor yang sangat berpengaruh terhadap temperature ruangan adalah beban penyekat. Beban penyekat (walls load) atau yang sering disebut beban kebocoran dinding adalah ukuran dari rata-rata aliran panas yang disebabkan konduksi melalui dinding pada ruangan yang didinginkan dari luar ruangan kedalam ruangan. Karena isolasi yang tidak sempurna, maka selalu terdapat sejumlah panas yang terlewat dari luar ruangan menuju kedalam ruangan, bilamana suhu didalam lebih rendah dari luar ruangan. Jumlah dari perpindahan panas yang melewati dinding pada ruangan yang dikondisikan pada satuan waktu memiliki tiga fungsi faktor yang mempunyai hubungan dapat diekspresikan dengan persamaan berikut : 1. Menentukan beban pendinginan pada partisi, langit-langit, jendela kaca yang terpapar matahari langsung dan lantai : Qkonveksi = (A) (U) (D)......(2.10) 2. Menentukan Beban pendinginan untuk jendela kaca yang terpapar matahari langsung : Q radiasi = Akaca SF faktor transmisi jendela SC....(2.11) 3. Menentukan beban pendinginan untuk diding yang terpapar matahari langsung : Q = U.A.(D + (tea-te))...(2.12) te = to + α. It ε. α. R/ ho... (2.13) tea = to + α/ ho. (IDT/24) - ε. α. R/ ho..(2.14) Dimana : Q = jumlah perpindahan panas A = permukaan daerah luar dinding (m 2 )

16 21 U = koefisien dari perpindahan panas D = perbedaan temperatur luar dan dalam ruangan yang melewati dinding (t o- t i) Akaca = luas jendela kaca (m 2 ) SF = faktor radiasi matahari untuk kaca yang terpapar langsung (tabel 2.9 pada lampiran) SC = koefisien peneduh (shading factor) = 0,5 te = temperatur udara matahari to = temperatur udara kering pada jam tertentu α = absorbtansi permukaan untuk radiasi matahari (tabel 2.10 pada lampiran) α/ho = faktor warna permukaan (tabel 2.12 pada lampiran) It = beban kejadian matahari = 1,15 ε. α. R/ ho = faktor radiasi gelombang panjang = -7 o F untuk permukaan horizontal = 0 o F untuk permukaan vertikal tea IDT = temperature udara matahari rata-rata 24 jam = penambahan kalor matahari harian total untuk dinding yang terpapar matahari langsung (tabel 2.9 pada lampiran) Untuk mengkalkulasi beban panas (walls load) digunakan semua penyekat dari besar bangunan, seperti : dinding, jendela, pintu, plafon (langit-langit), dan lantai.

17 22 Selain berpengaruh pada tingkat konsumsi energi listrik, temperatur juga dapat memiliki dampak negatif bagi kondisi fisik penggunanya, antara lain : 1. Gemuk Sejumlah penelitian menguatkan tudingan bahwa suhu udara yang nyaman menjadi salah satu dari 10 penyebab utama kenaikan berat badan. Suhu yang nyaman sering kali membuat kita malas bergerak. Minimnya aktivitas tubuh meniadakan pelepasan energi pembakaran lemak. Dalam jangka panjang, timbunan lemak akan terakumulasi dan memicu obesitas. Sebab itu, mereka yang terbiasa hidup di ruangan berpenyejuk ruangan disarankan memiliki jadwal rutin berolah raga untuk membakar lemak tubuh. 2. Sick Building Syndrom Perbedaan suhu udara antara ruangan berpendingin udara dan luar ruang bisa mempengaruhi daya tahan tubuh. Beranjak ke ruang dingin dalam kondisi bercucur keringat usai melakukan aktivitas di bawah sinar matahari bisa mengakibatkan sakit kepala, lemas, sesak napas, bahkan sulit berkonsentrasi. 3. Penularan penyakit Hampir semua ruang berpendingin udara minim ventilasi. Kondisi ini membuat sirkulasi udara tidak lancar dan hanya menghasilkan udara daur ulang. Saat salah satu penghuninya membawa virus, otomatis virus itu akan terperangkap di ruangan sehingga berpotensi menular ke penghuni lain dengan cepat. 4. Penuaan kulit Mesin pendingin udara bekerja menurunkan temperatur udara dengan menangkap partikel-partikel air di udara untuk memproduksi hawa dingin. Kondisi ini secara tak langsung menurunkan kelembaban udara yang memicu masalah kulit kering. Jika sebagian besar waktu kita habis di ruang berpendingin udara biasakan menggunakan pelembab ekstra untuk kulit. Kita harus memiliki trik untuk menjaga kelembaban kulit demi mempertahankan elastisitasnya.

18 Audit Energi Energi adalah suatu besaran yang secara konseptual dihubungkan dengan transformasi, proses atau perubahan yang terjadi. Besaran ini seringkali dikaitkan dengan perpindahan sebuah gaya atau perubahan temperatur, sehingga memungkinkan penentuan satuan joule (perpindahan gaya 1 Newton sejauh 1 meter), maupun kalor jenis (energi yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur sebesar 1 derajat per satuan massa material). Dalam keperluan praktis, energi sering kali dikaitkan dengan jumlah bahan bakar atau konsumsi jumlah listrik. Satuan untuk tingkat konsumsi energi per satuan waktunya dapat dinyatakan dalam kilowatt jam (kwh) dengan persamaan : P = V x I x cos ɸ...(2.15) kwh = ( P x n x t ) / (2.16) atau = ( V x I x cos ɸ x n x t ) / (2.17) Dimana : P = besar konsumsi energi listrik pada alat (W) V = 220 V I = arus pada alat (A) t = waktu pemakaian alat (jam) n = jumlah alat cos ɸ = faktor daya pada sistem sebesar 0,85 Kemudian untuk menyatakan Indeks Konsumsi Energi suatu gedung dapat dinyatakan dengan persamaan (Aulia R, 2005): IKE = Total konsumsi listrik (kwh/bln) : luas area (m 2 ) = KWh/ bln / m²...( 2.18) Keterangan : IKE listrik persatuan luas kotor (gross) gedung adalah pembagian dari total konsumsi yang digunakan selama pemakaian energi listrik tiap 1 bulan (30 hari), dengan satuan daya (watt) dengan luas area kotor (gross) yang merupakan luas total gedung yang

19 24 dikondisikan (ber AC) dijumlahkan dengan luas total yang tidak dikondisikan (tanpa AC). IKE adalah pembagian antara konsumsi energi dengan satuan luas bangunan gedung dalam waktu tertentu (SNI ). IKE penting untuk dijadikan tolak ukur seberapa besar potensi efisiensi energi yang mungkin diterapkan di suatu ruangan. Cara termudah untuk menghitung penghematan energi dan biaya yang dihasilkan adalah dengan membandingkan pengeluaran untuk energi sebelum dan setelah implentasi langkah-langkah penghematan energi. Besarnya nilai penghematan yang diperoleh, dapat dinyatakan dalam bentuk persen dengan menggunakan persamaan berikut : IKE pra audit 2 2 kwh / m / b ln IKE pasca audit kwh / m / b ln 2 IKE pra audit kwh / m / b ln 100%.(2.19) Manajemen energi adalah pengelolaan terhadap sumber daya energi agar dapat digunakan secara lebih efisien, tanpa mengurangi kuantitas dan kualitas produk, serta aman bagi manusia dan lingkungan. Jadi, manajemen energi itu merupakan rangkuman dari tindakan yang direncanakan dan dilakukan untuk mencapai tujuan menggunakan energi seminimum mungkin sementara tingkat kenyamanan (di kantor atau rumah) dan tingkat produksi (di pabrik) tetap dapat terpelihara. Audit energi listrik merupakan kegiatan untuk mengidentifikasi jenis energi dan mengidentifikasikan besarnya energi yang digunakan pada bagian-bagian operasi suatu industri/pabrik atau bangunan serta mencoba mengidentifikasi kemungkinan penghematan energi. Tujuan dari audit energi adalah (Capehart, 2006) : 1. Untuk mengidentifikasi secara jelas jenis energi yang digunakan dan biaya yang harus dikeluarkan atas pemakaian energi tersebut. 2. Memahami bagaimana energi tersebut digunakan dan kemungkinan terbuangnya. 3. Mengidentifikasi alternatif-alternatif penghematan yang bisa dilakukan. 4. Melakukan analisis ekonomis terhadap alternatif-alternatif tersebut dan menentukan alternatif mana yang paling efektif.

20 25 Beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan dilakukannya audit energi adalah (Capehart, 2006) : 1. Meningkatkan pengetahuan tentang efisiensi energi. 2. Mengidentifikasi biaya energi yang digunakan. 3. Mengidentifikasikan dan meminimumkan energi yang terbuang. 4. Membuat perubahan prosedur, peralatan, dan sistem untuk menyimpan energi. 5. Menghemat sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. 6. Menjaga lingkungan dengan mengurangi pembangkitan tenaga listrik. 7. Mengurangi biaya pengeluaran Audit Energi Awal atau Audit Energi Singkat (Preliminary Energy Audit = PEA). Tujuan dari audit energi awal (PEA) adalah untuk mengukur produktifitas dan efisiensi penggunaan energi dan mengidentifikasikan kemungkinan penghematan energi. Kegiatan audit energi awal meliputi: 1. Pengumpulan data-data pemakaian energi yang tersedia. Data tersebut meliputi : a. Dokumentasi bangunan yang dibutuhkan adalah gambar teknik bangunan sesuai pelaksanaan konstruksi (as built drawing), terdiri dari : 1. Tapak, denah dan potongan bangunan gedung seluruh lantai. 2. Denah instalasi pencahayaan bangunan seluruh lantai. 3. Diagram satu garis listrik, lengkap dengan penjelasan penggunaan daya listriknya dan besarnya penyambungan daya listrik PLN serta besarnya daya listrik cadangan dari Diesel Generating Set. b. Pembayaran rekening listrik bulanan bangunan gedung selama satu tahun terakhir dan rekening pembelian bahan bakar minyak (BBM), bahan bakar gas (BBG), dan air. c. Tingkat hunian bangunan (occupancy rate).

21 26 2. Mengamati kondisi peralatan, penggunaan energi beserta alat-alat ukur yang berhubungan dengan monitoring energi seperti: a.memeriksa kondisi isolasi yang rusak atau hilang. b.meneliti adanya kebocoran. c.mengamati alat-alat ukur dan alat kendali yang tidak bekerja. d.mengamati gas pembuangan pembakaran. 3. Mengamati prosedur operasi dan perawatan yang biasa dilakukan dalam industri/pabrik atau gedung tersebut. 4. Survei energi manajemen, yaitu untuk mengetahui kegiatan manajemen energi dan kriteria pengambilan keputusan dalam investasi penghematan energi. Hasil PEA biasanya berupa laporan mengenai sumber-sumber kebocoran / kehilangan energi seperti adanya isolasi yang tidak sempurna, kebocoran fluida atau alat ukur pengendali yang tidak bekerja, rekomendasi perbaikan ringan yang harus dilakukan Audit Energi Rinci Audit energi rinci dilakukan bila nilai IKE bangunan lebih besar dari nilai target yang ditentukan, maka perlu diadakan : 1. Penelitian dan pengukuran konsumsi energi : a. audit energi rinci perlu dilakukan bila audit energi awal memberikan gambaran nilai Intensitas Konsumsi Energi (IKE) listrik lebih dari nilai target yang ditentukan. b. audit energi rinci perlu dilakukan untuk mengetahui profil penggunaan energi pada bangunan gedung, sehingga dapat diketahui peralatan pengguna energi apa saja yang pemakaian energinya cukup besar. c. kegiatan yang dilakukan dalam penelitian energi adalah mengumpulkan dan meneliti sejumlah masukan yang dapat mempengaruhi besarnya kebutuhan energi bangunan gedung, dan dari hasil penelitian dan pengukuran energi dibuat profil penggunaan energi bangunan gedung.

22 27 2. Pengukuran energi : Seluruh analisa energi bertumpu pada hasil pengukuran. Hasil pengukuran harus dapat diandalkan dan mempunyai kesalahan (error) yang masih dapat diterima. Untuk itu penting menjamin bahwa alat ukur yang digunakan telah dikalibrasi oleh instansi yang berwenang. Alat ukur yang digunakan dapat berupa alat ukur yang dipasang tetap (permanent) pada instalasi atau alat ukur yang dipasang tidak tetap (portable). 3. Identifikasi peluang hemat energi : a. Hasil pengumpulan data, selanjutnya ditindaklanjuti dengan penghitungan besarnya IKE, dan penyusunan profil penggunaan energi bangunan gedung. b. Apabila besarnya IKE hasil penghitungan ternyata sama atau kurang dari IKE target, maka kegiatan audit energi rinci dapat dihentikan atau diteruskan untuk memperoleh IKE yang lebih rendah lagi. c. Bila hasilnya lebih dari IKE target, berarti ada peluang untuk melanjutkan proses audit energi rinci berikutnya guna memperoleh penghematan energi. Berdasarkan Pedoman pelaksanaan konservasi energi dan pengawasan di lingkungan Depdiknas (2004), diperoleh nilai Intensitas Konsumsi Energi (IKE) listrik, sebagai berikut : 1. 4,17 7,92 kwh/m²/bln berkriteria sangat efisien. 2. 7,92 12,08 kwh/m²/bln berkriteria efisien ,08 14,58 kwh/m²/bln berkriteria cukup efisien ,58 19,17 kwh/m²/bln berkriteria agak boros ,17 23,75 kwh/m²/bln berkriteria boros ,75 37,5 kwh/m²/bln berkriteria sangat boros.

23 Kebijakan Energi Dewan Energi Nasional Salah satu upaya yang telah dilakukan pemerintah dalam melakukan pengelolaan energi adalah dengan membentuk Badan Koordinasi Energi Nasional (BAKOREN) pada tahun Kemudian sesuai dengan Undang-Undang Nomor 30 Tahun 2007 tentang Energi, pada tahun 2007 BAKOREN berubah nama menjadi Dewan Energi Nasional (DEN). DEN berfungsi untuk merancang dan merumuskan Kebijakan Energi Nasional (KEN) dengan tujuan utama dari KEN adalah untuk memaksimalkan pemanfaatan dan pengelolaan sumber daya energi nasional. Kebijakan energi yang perlu ditempuh mencakup lima kebijakan utama. Kebijakan utama tersebut adalah (BAKOREN, 1998): 1. Diversifikasi yaitu penganekaragaman pemanfaatan energi, baik yang terbarukan maupun yang tidak terbarukan. Untuk energi fosil tidak menutup kemungkian untuk melakukan impor sejauh menguntungkan secara ekonomis dan tidak merusak lingkungan. 2. Intensifikasi yaitu pencarian sumber energi melalui kegiatan survei dan eksplorasi agar dapat meningkatkan cadangan baru terutama energi fosil. Pencarian sumber daya energi diarahkan di daerah yang belum pernah disurvei dan untuk daerah yang terindikasi dilakukan upaya untuk peningkatan status cadangan menjadi lebih pasti. 3. Konservasi energi yang dilakukan mulai dari sisi hulu sampai ke hilir, yang merupakan penggunaan energi secara hemat dan efisien. Kebijaksanaan konservasi bertujuan memelihara kelestarian sumber daya yang ada melalui penggunaan sumber daya secara bijaksana bagi tercapainya keseimbangan antara pembangunan, pemerataan dan pengembangan lingkungan hidup. Upaya konservasi energi diarahkan untuk meningkatkan pembangunan yang merata dan berkelanjutan. Dalam hubungan dengan itu akan dikembangkan penggunaan teknologi produksi dan penggunaan energi yang lebih efisien dari segi teknis, ekonomis dan kesehatan lingkungan. Usaha konservasi energi harus didukung dan dilaksanakan oleh masyarakat luas dari semua sektor. Dalam menunjang

24 29 kebijaksanaan konservasi energi itu perlu disusun pengaturan pelaksanaan secara praktis dan mudah. Konservasi energi merupakan langkah kebijaksanaan yang pelaksanaannya paling mudah dan biayanya paling murah diantara langkahlangkah di atas, serta dapat dilaksanakan oleh seluruh lapisan masyarakat. Kebijakan energi ini dimaksudkan untuk memanfaatkan sebaik-baiknya sumber energi yang ada, dengan pengertian bahwa konservasi energi tidak boleh menjadi penghambat kerja operasional maupun pembangunan yang telah direncanakan (Badan Koordinasi Energi Nasional, 1998). 4. Penetapan harga rata-rata energi yang secara bertahap diarahkan mengikuti mekanisme pasar. 5. Memperhatikan aspek lingkungan dalam pembangunan di sektor energi termasuk didalamnya memberikan prioritas dalam pemanfaatan energi bersih.