BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung Rumah Sakit Permata Hijau Berdasarkan data gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau dan data hari guruh tahun 2010 propinsi DKI Jakarta maka diperoleh besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir adalah : 4.1.1. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir dapat ditentukan berdasarkan indeks-indeks yang menyatakan faktor-faktor tertentu sesuai dengan (PUIPP) seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 1 yakni Tabel 1 sampai dengan Tabel 5 dan Tabel 6 merupakan penjumlahan dari indeks-indeks yang dipilih dari tabel-tabel sebelunya. Hasil penjumlahan indeks-indeks tersebut (R) merupakan indeks perkiraan bahaya akibat sambaran petir seperti pada persamaan (2.14) : R=A+B+C+D+E Semakin besar nilai R semakin besar pula bahaya serta kerusakan yang mungkin ditimbulkan oleh sambaran petir berarti semakin besar pula kebutuhan bangunan tersebut akan adanya sistem penangkal petir. Berdasarkan Tabel 1 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks : A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat rumah sakit Berdasarkan Tabel 2 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam. Berdasarkan Tabel 3 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks C sebesar 4 yakni tinggi bangunan lebih dari 20 meter. Berdasarkan Tabel 4 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian. Hari guruh di Jakarta sebanyak 98 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5

gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks E sebesar 6. Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau, yaitu : R =A+B+C+D+E = 3+2+4+0+6 = 15 Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 15 sehingga sesuai dengan Tabel 6 nilai tersebut menunjukkan bahwa gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki perkiraan bahaya sambaran petir besar dan sangat dianjurkan untuk memiliki sistem proteksi petir yang baik. 4.1.2. Berdasarkan National Fire Protection Association (NFPA) 780 National Fire Protection Association (NFPA) 780 juga dapat digunakan untuk menentukan besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir. Cara penentuan yang digunakan pada standar NFPA hampir dengan yang digunakan pada standar yang digunakan PUIPP yaitu dengan menjumlahkan indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan seperti yang ditunjukkan pada Lampiran 2 yaitu Tabel 7 sampai Tabel 11. Hasil penjumlahan pada Tabel 12. Perkiraan bahaya akibat sambaran kilat ditunjukkan pada Tabel 13 secara matematik dapat dituliskan seperti pada persamaan (2.15) : R = (A+B+C+D+E) / F Berdasarkan Tabel 7 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan yang berisi banyak orang. Berdasarkan Tabel 8 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng. Berdasarkan Tabel 9 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks C sebesar 5 yakni bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2. Berdasarkan Tabel 10 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar. Berdasarkan Tabel 11 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks E sebesar 8

yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi Berdasarkan Tabel 12 gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau memiliki indeks F sebesar 1 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level sebesar 98 hari/tahun. Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau yaitu : R = (A+B+C+D+E) / F R= (10+3+5+1+8) / 1 R = 27 Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 27 sehingga sesuai dengan Tabel 13 dengan nilai menunjukkan bahwa gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau sangat diperlukan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik. 4.1.3. Standard IEC 1024-1-1 Daerah proteksi (Ae) pada gedung terminal utama yang mempunyai panjang bangunan (p = 55 m), lebarnya (l = 42.4 m), dan ketinggian (h = 22.5 m). Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2)) = ((2(55+42.4)(3)(22.5))+((3,14)(9)(22.5 2 ))) = 13,162.5 + 14,306.625 = 27,469.125 m2 = 0,0275 km 2 Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2). Ng = 4. 10-2. T 1.26 = 4. 10-2. 193 1,26 = 30.33 sambaran/km2/tahun Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1) adalah : Nd = Ng. Ae = (30.33)(0,0275)

= 0,834/tahun Berdasarkan data Stasiun Meteorologi Geofisika Jakarta diperoleh nilai frekuensi tahunan setempat (Nc) yang diperoleh sebesar 0,1/tahun karena nilai Nd lebih besar dari nilai Nc maka diperlukan suatu sistem proteksi dengan efisiensi berdasarkan persamaan (2.16). E 1 Nc/Nd 1 (Nc/Nd) = 1 (0.1/0.834) = 0.88 Pada gambar 2.5 efisiensi sistem proteksi petir di atas 80 atau > 0,8 adalah pada tingkat III, sehingga pada tabel 2.6 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut berada pada tingkat proteksi III dengan nilai efisiensi pendekatan 0.9. Tinggi gedung terminal utama 22.5 meter, berdasarkan tabel 2.7 tergolong kedalam golongan ketinggian 20 meter sehingga tingkat proteksi untuk gedung utama adalah tingkat III dengan sudut perlindungan 45 0. Gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau dengan dua finial tegak masing-masing 1 m dan ketinggian gedung 22.5 meter, sehingga tinggi finial dari permukaan tanah yakni 22.5 m + 1 m sebesar 23.5 m. Radius proteksi pada gedung utama Rumah Sakit Permata hijau dengan memperhatikan segitiga seperti pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Radius Proteksi pada Gedung Utama Tan 45 0 = r / 23.5 1 = r / 23.5 r = 23.5 meter Hasil perhitungan radius perlindungan oleh penangkal petir pada gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau adalah 23.5 meter. Metode yang digunakan pada penangkal petir gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau sebelumnya adalah metode konvensional atau sudut proteksi. Pada gedung tersebut dipasang empat puluh lima batang finial dengan panjang 1 m. Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau tampak depan dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau (tampak depan) Berdasarkan Gambar 4.2. dapat dianalisa bahwa dengan menggunakan metode konvensional yang diketahui merupakan metode awal perancangan proteksi petir eksternal, yang sebelumnya digunakan oleh Rumah Sakit Permata Hijau, belum cukup melindungi gedung tersebut dari bahaya sambaran petir. Bagian-bagian bangunan yang berada di luar daerah proteksi (bidang segitiga proteksi) tidak terlindungi oleh penangkal petir. Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung utama tampak samping dapat dilihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3. Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau (tampak samping) Terlihat bahwa daerah perlindungan pada Gambar 4.3 diketahui semua bagian bangunan belum terlindungi. Perlindungan efektif adalah jika semua bagian bangunan/atap sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang segitiga proteksi sehingga pada gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau perlu adanya evaluasi, baik nantinya berupa penambahan jumlah finial maupun panjang finial pada atap gedung. Untuk mendapatkan proteksi yang maksimal dari proteksi petir dengan menggunakan metode yang sama yakni konvensional, dilakukan sebuah perancangan ulang (evaluasi) berdasarkan dasar perhitungan yang sama pula, yang terlihat pada gambar 4.4.

Gambar 4.4. Evaluasi Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau (tampak depan) Berdasarkan hasil evaluasi pada daerah perlindungan tampak depan pada gambar 4.4, terlihat bahwa dibutuhkan penambahan panjang untuk setiap dudukan penyangga proteksi petir dengan panjang 1 m, sehingga total panjang dari proteksi petir tersebut menjadi 2 m, agar seluruh bagian dag gedung rumah sakit permata hijau dapat terlindungi dengan baik. Hasil perancangan ulang (evaluasi) sudut perlindungan dari gedung rumah sakit permata hijau tampak samping dapat dilihat pada gambar 4.5.

Gambar 4.5. Evaluasi Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau (tampak samping) Hasil evaluasi dari sudut perlindungan yang dibentuk oleh proteksi petir dari tampak samping, sudah dapat melindungi bangunan dengan baik. Perlindungan efektif adalah jika semua bagian bangunan sudah terlindungi oleh proteksi petir atau berada dalam bidang segitiga proteksi. Perubahan proteksi petir dari keadaan semula dapat dirincikan ke dalam tabel 4.1. Tabel 4.1. Hasil Penentuan dan Penambahan Jumlah Proteksi Petir Pada Gedung Utama Rumah Sakit Permata Hijau

Lokasi Panjang Finial Radius Jumlah Proteksi (Rp) Dag Gedung Utama Rumah Sakit Permata Hijau 2 meter ( penambahan 1 meter pada pipa dudukan penyangga penangkal petir yang sebelumnya berukuran 1 m ) 24.5 meter 44 batang 4.1.4 Standard Perancis (French National Standard NF C 17-102, July1995) Standard Perancis ini menerapkan sistem proteksi elektrostatis dengan memproteksi area bangunan yang akan diproteksinya denan sistem radius. Dimana untuk menghitung radius proteksinya harus dilihat terlebih dahulu parameter dalam perhitungan proteksi. Parameter dalam perhitungan Rp (Radius Proteksi) : T diperoleh dari hasil pengetesan : Elektrostatis 15 = T (µs) 15 Elektrostatis 30 = T (µs) 30 Elektrostatis 50 = T (µs) 50 Elektrostatis 60 = T (µs) 60 h = Tinggi tiang proteksi petir yang terpasang pada bangunan yang akan di proteksi (m) D (dalam m) tergantung dalam pemilihan level proteksi, level proteksi terlampir pada annex B dalam standard Perancis (French National Standard NF C 17-102). D = 20 m untuk level proteksi level 1 (High Protection) D = 45 m untuk level proteksi level 2 (Medium Protection) D = 60 m untuk level proteksi level 3 (Standard Protection) Untuk mendapatkan perlindungan maksimal dari penangkal petir dan dari pihak Rumah Sakit Permata Hijau menginginkan proteksi metode baru yaitu sistem proteksi petir elektrostatis,

yang dengan hanya satu proteksi petir dapat memproteksi area yang akan di proteksi dengan radius proteksinya. Sistem proteksi petir elektrostatis ini mengacu kepada suatu standard Perancis (French National Standard NF c 17-102). Dimana yang telah disebutkan diatas, Standard Perancis mempunyai rumus sebagai berikut. Rp = h(2d-h) + T(2D+ T) untuk h 5m, Karena di gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau telah terpasang proteksi petir dengan spesifikasi Elektrostatis 50, maka nilai dari T = 50. Untuk level proteksi menggunakan proteksi level 3, maka nilai D = 60 m. Dan tiang proteksi petir yang terpasang sepanjang 7 meter, maka : Rp = h(2d-h) + T(2D+ T) Rp = 7 (2.60 7) + 50 (2.60 + 50) Rp = 791 + 8500 Rp = 96 meter

Gambar 4.6. Evaluasi daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak depan) dengan Metode Konvensional Berdasarkan Gambar 4.6. analisa yang dilakukan dengan menggunakan metode non konvenbsional (elektrostatis) dengan besar radius yang diperoleh berdasarkan perhitungan yakni 96 meter, menghasilkan banyak perubahan, dimana semua area dapat di protek oleh satu proteksi petir dengan tingkat proteksi, standard protection. Luas daerah terproteksi atau ruang proteksi yang terbentuk dan dapat di proteksi oleh sudut yang di bentuk penangkal petir dapat dilihat pada Gambar 4.7.

Gambar 4.7. Luas Daerah Terproteksi Atau Ruang Proteksi Gedung Terminal Utama dari Hasil Evaluasi Penangkal Petir Sebelumnya. Hasil evaluasi sistem penangkal petir gedung utama Rumah Sakit Permata Hijau dengan menggunakan metode elektrostatis dapat dilihat pada Tabel 4.2. No. Keadaan Semula Tabel 4.2. Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Utama Rumah Sakit Permata Hijau dengan Menggunakan Metode Non-Konvensional 1. Menggunakan 44 penangkal petir diatas atap bangunan. 2. Masih ada beberapa titik yang tidak dapat diproteksi oleh penangkal petir sebelumnya. (Elektrostatis) Hasil Evaluasi dengan metode Elektrostatis Menggunakan 1 penangkal petir untuk memproteksi seluruh area bangunan. Berdasarkan perhitungan, dapat memproteksi seluruh bangunan dengan radius proteksi 96 meter.