1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Pengkondisian udara yang tepat merupakan faktor penunjang terapi pasien dan merupakan pengobatan utama [1]. Studi menunjukkan bahwa pasien dalam lingkungan terkendali umumnya memiliki penyembuhan fisik lebih cepat daripada pasien dalam lingkungan yang tidak terkendali. Lingkungan yang terkendali pada umumnya ditempatkan di rumah sakit yang terdiri dari berbagai ruangan dengan fungsi yang berbeda tergantung pada jenis penyakit atau tingkat keparahan pasiennya, dan juga tergantung perbedaan tindakan medisnya. Suatu lingkungan yang panas dengan temperature 32 o C bola kering dan kelembaban relatif 35% merupakan kondisi yang tepat untuk merawat pasien radang sendi. Kondisi kering juga dapat merupakan bahaya untuk yang sakit dan lemah dengan berkontribusi terhadap infeksi sekunder atau infeksi total yang tidak terkait dengan kondisi klinis yang menyebabkan perlu rawat inap. Pasien luka bakar membutuhkan lingkungan yang hangat dan kelembaban relatif tinggi. Bangsal untuk korban luka bakar harus memiliki kontrol temperatur yang memungkinkan penyesuaian temperatur sampai 32 o C bola kering dan kelembaban relatif hingga 95%. Sebaliknya, pasien dengan penyakit Tirotoksikosis tidak menghendaki kondisi lembab atau gelombang panas yang sangat tinggi, suatu lingkungan yang sejuk, kering dan hilangnya panas radiasi dan penguapan dari kulit yang dapat menyelamatkan jiwa pasien. Perbedaan tindakan terhadap beberapa penyakit mengakibatkan setiap ruangan membutuhkan pengkondisian udara yang berbeda-beda untuk menghindarkan penularan penyakit dan temperatur ruangan yang tepat untuk penyakit yang berbeda. Hal ini untuk mencegah berkembang biak dan tumbuh suburnya mikroorganisme tersebut, terutama untuk ruangan-ruangan seperti ruang operasi, ruang isolasi, dan lain-lain.
2 Pengkondisian udara di rumah sakit mempunyai peran yang penting guna memperoleh kenyamanan termal pasien. Pengaturan kenyamanan lingkungan dibantu dengan menggunakan sistem pengkondisian udara dimana suhu ruangan adalah faktor yang paling berpengaruh dalam parameter pengkondisian udara [1]. Faktor-faktor ketidaknyamanan termal ruangan dijelaskan dalam ASHRAE, HVAC Design Manual for Hospitals and Clinics, 2003 [2], di antaranya temperatur, kelembaban, aktivitas, pakaian, kecepatan udara, dan kualitas udara. Persepsi tentang kenyamanan termal sesungguhnya adalah sangat individual, oleh karena itu mengatur parameter kenyamanan termal dimana setiap orang akan merasa nyaman adalah tidak mungkin, tetap saja ada sejumlah orang yang merasa tidak nyaman dengan kondisi lingkungan tertentu. I.2. Perumusan dan Batasan Masalah Dari latar belakang yang telah diuraikan di atas, permasalahan dalam penelitian ini adalah setiap ruangan ber-ac akan terasa tidak nyaman jika salah satunya disebabkan oleh tidak meratanya distribusi suhu di dalam ruangan tersebut. Oleh karena itu dirancang suatu sistem monitoring respon perubahan suhu AC secara real time dengan menempatkan sensor suhu di titik zona nyaman pasien di Ruang Rawat Inap RS. Sardjito guna mengetahui keadaan pasien apakah selalu terjaga dalam zona kenyamanan termal yang mengacu pada standard ASHRAE, SNI 03-6572-2001, dan Pedoman teknis tata udara rumah sakit. Sistem monitoring suhu dirancang dengan sederhana, yang terdiri dari perangkat keras modul sensor suhu LM35 dan USB 1208 LS yang terhubung ke PC yang telah ter-install perangkat lunak Matlab/Simulink. Sensor suhu diletakan di Tiga lokasi titik yang berbeda, salah satunya diletakkan tepat di atas tempat tidur pasien, tujuanya adalah untuk mengetahui apakah daerah tempat tidur pasien termasuk dalam zona kenyamanan termal. Untuk mendapatkan pengoperasian sistem pengkondisian udara yang efisien tanpa harus mengorbankan kenyamanan ruangan, maka dalam penelitian ini penulis juga menghitungan perkiraan beban pendinginan ruangan guna
3 memperkirakan kapasitas mesin pendingin udara yang terpasang dan mengetahui efisiensinya kapasitas sistem penyejuk udara tersebut sesuai dengan kebutuhan. I.3. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun sistem monitoring respon perubahan suhu pengkondisian udara pada zona nyaman pasien guna menjaga kondisi pasien di dalam ruangan setiap waktu. I.4. Manfaat Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan referensi atau pertimbangan bagi pihak rumah sakit dalam upaya peningkatan kenyamanan pengkondisian udara. Selain itu dapat menambah khasanah keilmuan di bidang Fisika Bangunan bagi mahasiswa Jurusan Teknik Fisika yang ingin mengembangkan penelitian berikutnya.
4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Beberapa penelitian mengenai pemantauan suhu ruangan pasien sudah banyak diterapkan dengan berbagai macam media, di antaranya perancangan monitoring suhu berbasis web-internet, SMS, dan wireless. Harris Pirngadi (2010) sudah mengimplementasikan telemonitoring untuk pasien rawat inap di poliklinik di pedesaan melalui jaringan GSM, seorang pasien yang menjalani rawat inap akan mendapatkan pemantauan kesehatan meliputi tiga parameter meliputi suhu ruangan, detak jantung, dan level pemakaian infus. Data dari ruang pasien dikirim ke rangkaian master di ruang perawat secara periodik melalui jalur kabel menggunakan komunikasi serial RS485 dan ditampilkan ke monitor komputer. Apabila dari ketiga parameter tersebut terjadi situasi pasien memerlukan penanganan maka rangkaian master di ruang perawat akan mengirimkan pesan peringatan berupa Short Message Service (SMS) dan data rekaman pasien dengan voice dial up menggunakan modulasi Frequency Shift Keying (FSK) Andi Kurniawan (2007) telah merancang pengendalian suhu melalui USB 1208 LS berbasis Fuzzy logic untuk sistem Hipertermia dirancang agar dapat mengendalikan suhu sesuai dengan yang diinginkan. Hipertermia berarti penaikan suhu beberapa derajat celcius di atas suhu fisiologi normal. Sistem Hipertermia membutuhkan suatu pengendali agar dapat bekerja sesuai dengan suhu yang dikendalikan. Penggunaan Personal Computer (PC) dapat difungsikan sebagai pengendali suhu pada sistem ini dan juga sebagai perangkat visualnya. PC dapat menerima masukan dari sensor suhu yang terlebih dahulu dilakukan perubahan sinyal analog ke digital di dalam USB 1208 LS agar dapat dibaca oleh PC, kemudian PC melakukan pengolahan masukan [5]. II.1. Simulasi Distribusi Suhu dan Kecepatan Udara di dalam Ruangan AC dengan Metode Numeris Menggunakan CFD Fluent.
5 Penempatan saluran masuk dan keluar pada sistem pengkondisian udara menentukan pola distribusi suhu di dalam ruangan. Ruangan udara ber-ac akan terasa tidak nyaman salah satunya disebabkan oleh tidak meratanya distribusi suhu didalam ruangan tersebut. Harianto (2000) telah melakukan penelitian Tesisnya yang berjudul Simulasi Distribusi Suhu dan Kecepatan Udara di dalam Ruangan AC dengan Metode Numeris Menggunakan CFD Fluent [24]. Gambar 2.1. Pembagian geometri tipe 1, 2, 3,dan 4 saluran masuk dan keluar AC [24] Ruangan dengan luas 36 m 2 memiliki variasi suhu yang berbeda tergantung dari posisi penempatan saluran masuk dan keluar pengkondisian udara. Pada Gambar 2.1. dijelaskan bahwa ruang tipe 2 dengan saluran masuk yang diletakan pada ketinggian sampai dengan 2 meter dari bawah dan saluran keluar diletakkan tepat di bawah saluran masuk. Penempatan saluran masuk dan keluar tipe 2 mempunyai pendistribusian suhu yang paling baik. Sedangkan tipe saluran yang terpasang pada Rumah Sakit Sardjito termasuk tipe ke 3 mempunyai pendistribusian suhu terbaik kedua. Hasil simulasi dari beberapa posisi penempatan saluran masuk dan saluran keluar dapat di lihat pada Gambar 2.2.
6 Gambar 2.2 Hasil simulasi profil suhu ruangan menggunakan CFD Fluent [24] II.2. Merancang Bangun dan Melakukan Pengujian Pengkondisian Udara Pada Ruangan Hotel Chandra Thomas Saragih (2010) telah merancang bangun dan melakukan pengujian evaporator untuk pengkondisian udara pada ruangan hotel berukuran 22,932 m 2 dengan memasang sensor suhu di beberapa titik ruangan dengan lokasi penempatanya pada Gambar 2.3. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati performansi hubungan pengaruh pengisian cairan refrigrasi dengan pendingingan dalam ruangan, parameter pengujian temperatur ruangan yang terukur oleh sensor thermocouple di beberapa titik dengan mengamati respon perubahan suhu setiap waktunya [6]. Gambar 2.3 Penentuan lokasi pengukuran
7 Pada penelitian ini ditemukan bahwa pada Gambar 2.4. respon perubahan suhu udara di setiap lokasi titik ruangan berbeda-beda, di dalam suatu ruangan yang berukuran 22,932 m 2 dengan range suhu antara 22 o C s/d 25 o C, dan untuk lokasi titik pengukuran yang berdekatan memiliki perbedaan suhu yang kecil. Gambar 2.4 Grafik temperatur ruangan pada saat evaporator sudah dipasang [6]