SKRIPSI

EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRIDiajukan Untuk Memenuhi Persyaratan dalam Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana (S1) pada Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Bengkulu

Oleh :

NEDI GUNAWAN G1D006009

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BENGKULU 2011i

ii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSIDengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan hasil duplikasi dari skripsi dan/atau karya ilmiah lainnya yang pernah dipublikasikan dan/atau pernah dipergunakan untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di Perguruan Tinggi atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya dicantumkan sebagaimana mestinya.

Bengkulu, 25 Juli 2011

NEDI GUNAWAN G1D006009

iii

MOTTO DAN PERSEMBAHANMotto : v Ayam bakukuak paja manyinsiang, tabuah babunyi azanpun riuah, jagolah lalok mari sumbayang, manyambah ALLAH diwaktu subuah. v Dimano bumi dipijak,disinan langik dijunjuang,dimano sumua dikali disinan aia disauak, dimano nagari diunyi disinan adat dipakai. v Gadang ombak caliak kapasianyo,gadang kayu caliak kapangkanyo = menilai seseorang jangan dari pakaiannya, tetapi nilailah dari pengetahuannya dan budi pekertinya. v Karantau madang di hulu, babuah babungo balun, marantau bujang dahulu, dirumah baguno balun = pergilah merantau kenegeri orang, cari ilmu pengetahuan, serta cari mata penghidupan, untuk kemudian dibawa dan dikembangkan dikampung halaman. v Nan kuriak iyolah kundi, nan merah iyolah sago, nan baiak iyo budi, nan indah iyo lah baso = yang paling berharga dalam kehidupan bergaul adalah budi pekerti yang baik, serta sopan santun. Persembahan : Doa, tetesan jerih payah keringat dan genangan air mata mewarnai hari-hari perjalanan anak seorang manusia yang berusaha untuk dapat merubah hidup. Semangat dan petuah yang tak kunjung henti mencoba menenangkan hati anak mereka, yang tak ingin putus asa menghadapi cobaan perjalanan yang ditempuh. Ya ALLAH SWT mungkin ini jalan hidukku kau beri cobaan yang takkan mungkin terlupakan oleh ku. Diriku berserah semua atas kehendak-Mu. Diriku ingin berguna dalam hidup. Seiring ayunan langkah kakiku nanti dimasa depan Ku percaya tidak akan pernah berubah nasib seseorang Jika seseorang tersebut tidak mau berusaha untuk merubahnya Dengan membaca bismillaahirrohmaniirrohiim Akan ku songsong masa depan yang cerah

iv

Tunjukkan aku selalu kejalan lurus-Mu Amin . Terkhusus ku persembahkan skripsi ku untuk : Ayahanda (Nasrul M Nur) dan Ibunda tercinta (Jusmalini) dapat kurasakan sebuah asa dalam raut wajah kalian tak terbalaskan budi kalian oleh ku. Terucap pula terima kasih kepada kakak ku Yulinasti,S.Pd. dan Adik ku tersayang Rahmi Oktanina kalian adalah jiwa ku Tak lupa pula sohib-sohib terbaikku di Camp Al-Fikri atas perhatian dan ketulusan hati kalian semua serta terucap harapan di hati kepada sesorang yang namamu masih membeku didasar hati ku

v

UCAPAN TERIMAKASIHAssalamualaikum Wr. Wb. Terimakasih ku kepada : v Yang kuhormati, kucintai dan kusayangi Ayah dan ibu tercinta (Nasrul M Nur dan Jusmalini) yang telah mencurahkan kasih saying, materi dan doa yang tak pernah berhenti untuk keberhasilanku. v dalam setiap langkahku. v sehingga skripsi ini menjadi karya yang berharga. v pola pikr mengenai sebuah arti skripsi. v lebih baik dalam karya skripsi ini. v ini. v Bapak Ibu dosen di Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu, yang telah memberikan banyak ilmu dan pengetahuan selama di masa perkuliahan sehingga menjadi seorang mahasiswa yang berguna bagi agama dan bangsa. Bapak Irnanda Priyadi,S.T., M.T., selaku penguji yang memberikan masukan-masukan untuk penyempurnaan skripsi Bapak Reza Saktia Rinaldi, S.T., M.Eng., selaku ketua penguji yang telah memberikan kesempatan untuk menjadi yang Ibu Yuli Rodiah, S.T., M.T., selaku pembimbing pendamping yang memberikan banyak tambahan pengetahuan dan Ibu Ikan Novia Anggraini, S.T., M.Eng. selaku pembimbing yang selalu memberikan masukan dalam penulisan skripsi Kakak dan adikku (Yulinasti, S.Pd dan Rahmi Oktanina serta semua keluarga yang selalu member motivasi dan doa

vi

v dalam kesibukan bekerja untuk dapat membantu. v

Bapak ibu di Dinas Perhubungan Udara Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu, yang telah meluangkan waktu sejenak Teman/saudara/seperjuangan anak-anak Elektro 2006 yang ku banggakan Be a better guys. Thank u so much. Akhir kata semoga amal dan kebaikan semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi dan melewati perjalanan ini mendapatkan pahala yang selayaknya dari Allah SWT.

Wassalamualaikum Wr. Wb.

vii

ABSTRAKBandara Fatmawati Soekarno sebagai sebuah lokasi pelayanan umum, yang mempunyai nilai bisnis dan nilai industri strategis sebagai penunjang transportasi udara, memiliki gedung sistem navigasi dari radio kontrol pesawat penerbangan, serta lokasi bangunan yang letaknya menonjol dan terpisah jauh dari bangunan-bangunan di sekitarnya, menjadi sangat penting untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik. Pada skripsi ini penulis menggunakan metode konvensional dan (elektrogeometri) non konvensional sebagai proses evaluasi sistem proteksi penangkal petir eksternal yang telah ada. Hasil untuk metode konvensional, gedung terminal utama membutuhkan 17 batang penangkal petir, panjang 1 m dengan sudut perlindungan 550 dan menggunakan sistem sangkar faraday sehingga luas daerah perlindungan mencapai 7.499,71 m2. Pada gedung ATC dibutuhkan penambahan 1 batang penangkal petir, panjang 1,5 m dengan sudut perlindungan 550 dan luas daerah perlindungan mencapai 4.516,22 m2. Penggunaan metode elektrogeometri pada gedung terminal utama dibutuhkan penangkal petir sebanyak 6 batang, panjang maksimal 4 m dan sudut perlindungan >550 dengan sudut perlindungan mencapai 26.735,52 m2. Pada gedung ATC diperoleh hasil dengan rancangan ulang yang hanya membutuhkan 1 batang penangkal petir, panjang 3,5 m dan sudut perlindungan 53,130 dengan luas daerah perlindungan 16.025,53 m2. Perbandingan dari ke dua metode yang digunakan yakni jumlah finial maupun panjang finial yang digunakan dan posisi pamasangan finial yang berbeda serta sudut perlindungan yang dibentuk memberikan luas daerah perlindungan yang berbeda-beda. Kata kunci : Finial, Elektrogeometri, dan Petir.

viii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb Alhamdulillah, segala puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT tuhan alam semesta, serta salawat beriring salam bagi Nabi Muhammad SAW, Nabi pembawa rahmat bagi umatnya. Tak lupa pula terima kasih banyak saya haturkan kepada kedua orang tua saya yang tercinta, yang telah memberikan kasih dan sayangnya serta dukungan materi maupun immateri sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi yang bejudul EVALUASI SISTEM PROTEKSI PENANGKAL PETIR EKSTERNAL GEDUNG BANDARA FATMAWATI SOEKARNO BENGKULU DENGAN METODE KONVENSIONAL DAN ELEKTROGEOMETRI yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Bengkulu. Dalam penulisan skripsi ini penulis menyadari tidak lepas dari ketidak sempurnaan sehingga masih ada kesalahan yang belum bisa diperbaiki. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritikan dan saran yang sifatnya membangun sehingga menjadi bacaan yang sempurna dan dapat berguna bagi siapapun yang membaca. Namun dengan bimbingan dan arahan yang selalu diberikan ibu/bapak dosen secara langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Bapak Prof. Ir. Zainal Muktamar , Ph.D, selaku Rektor Universitas Bengkulu. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Muhamad Syaiful, MS, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bengkulu. 3. Ibu Anizar Indriani, S.T., M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu. 4. Ibu Ika Novia Anggraini, S.T., M.Eng, selaku pembimbing utama yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan, motovasi serta koreksinya dalam penulisan skripsi ini.ix

5. Segenap dosen Program Studi Teknik Elektro Universitas Bengkulu yang telah memberikan bekal ilmu, bimbingan dan pengarahan serta staf karyawan di lingkungan Program Studi, Fakultas maupun Universitas Bengkulu yang telah banyak membantu penulis dalam urusan administrasi. 6. Seluruh pimpinan maupun karyawan Dinas Perhubungan Udara, Bandara Fatmawati Soekarno pengambilan data. 7. Rekan seperjuangan jurusan Teknik Sipil angkatan 2006, Lindung Zalbuin Mase, S.T., yang telah banyak membantu dalam proses pengambilan data. 8. Rekan-rekan seperjuangan, satu atap berteduh, satu hati dan satu emosi, jurusan Teknik Elektro angkatan 2006 yang tidak dapat disebutkan satu persatu. 9. Almamaterku (Universitas Bengkulu) Akhir kata penulis mengharapkan skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan semoga Allah SWT selalu melimpahkan rezeki dan ilmu pengetahuan kepada kita semua, amin ya rabbal alamin. Bengkulu yang telah membantu dalam proses

Wassalamualaikum, Wr. Wb Bengkulu 25 Juli 2011

Penulis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI MOTTO DAN PERSEMBAHAN UCAPAN TERIMA KASIH ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN

i ii iii iv vi vii viii x xi xv xvi

BAB 1

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah ...................................................................... 2 1.3 Tujuan Penelitian ......................................................................... 2 1.4 Batasan Masalah ........................................................................... 3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Impuls Petir ............................................................................ 5

2.1.1 Proses Terjadinya Sambaran Petir ....................................... 5 2.1.2 Resiko Kerusakan Akibat Sambaran Petir ........................... 8 2.1.3 Frekuensi Sambaran Petir ................................................... 9 2.1.4 Penangkal Petir Eksternal ................................................. 10 2.1.5 Finial (Air Termination) .................................................... 11 2.2 Sistem Perlindungan Bangunan .................................................. 12 2.2.1 Sistem Proteksi Petir pada Bangunan ................................ 12 2.3 Metode Ruang Proteksi Penangkal Petir ..................................... 15

xi

2.3.1 Metode Ruang Proteksi Konvensional ............................... 15 2.3.2 Metode Ruang Proteksi Non Konvensional ....................... 17 BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ..................................................... 22 3.2 Metode Pengumpulan Data ........................................................ 22 3.3 Data-data Pendukung ................................................................. 22 3.3.1 Denah Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu ......................................................... 22 3.3.2 Denah Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu .......................................................................... 24 3.3.3 Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ........... 26 3.3.4 Data Hari Guruh Tahun 2010 Provinsi Bengkulu .............. 28 3.3.5 Data Parameter Petir ......................................................... 29 3.4 Tahapan Penelitian ..................................................................... 30 3.5 Analisa Data .......................................................................... 32

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu .......................................... 33 4.1.1. Berdasarkan Peraturan Umum Istalasi Penangkal Petir (PUIPP) ................................................... 33 4.1.2. Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ................................................... 34 4.1.3 Standar IEC 1024-1-1 ...................................................... 35 4.2 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu ...................................... 41 4.2.1 Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) ................................................... 41 4.2.2 Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ................................................... 42 4.2.3 Standar IEC 1024-1-1 ....................................................... 44 4.3 Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung ATC

xii

Bandara Fatmawati Bengkulu .................................................... 45 4.3.1 Berdasarkan Peraturan Umum Istalasi Penangkal Petir (PUIPP) ................................................... 45 4.3.2 Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 ................................................... 46 4.3.3 Standar IEC 1024-1-1 ....................................................... 47 4.4 Evaluasi Sistem Proteksi Petir Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Metode Elektrogeometri ................................. 53 4.4.1 Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu ................. 53 4.4.1.1 Jarak Sambaran Petir ........................................... 53 4.4.1.2 Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan Penangkal Petir ................................................... 53 4.4.2 Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ................................... 58 4.4.2.1 Jarak Sambaran Petir ........................................... 58 4.4.2.2 Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan Penangkal Petir ................................................... 58

BAB 5

PENUTUP 5.1 Kesimpulan 5.2 . Saran ............................................................................. 63 ............................................................................. 63

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 64 LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBARGambar 2.1 : Tahapan Proses Sambaran Petir ................................................... 7 Gambar 2.2 : Nilai Kritis Efisiensi Sistem Proteksi Petir ................................. 14 Gambar 2.3 : Ruang Proteksi Konvensional ..................................................... 15 Gambar 2.4 : Sambaran Petir Disuatu Titik Tertentu ....................................... 16 Gambar 2.5 : Prinsip Penangkal Petir Sistem Sangkar Faraday ........................ 17 Gambar 2.6 : Konsep Ruang Proteksi Menurut Model Elektrogeometri ........... 18 Gambar 2.7 : Garis Sambar Suatu Lidah Petir untuk Arus Petir tertentu ........... 19 Gambar 2.8 : Perlindungan Bangunan dengan Metode Elektrogeometri ........... 21 Gambar 3.1 : Denah Gedung Teminal Utama (tampak depan) ......................... 23 Gambar 3.2 : Denah Gedung Terminal Utama (tampak samping) .................... 23 Gambar 3.3 : Denah Gedung Terminal Utama (tampak atas) ............................ 24 Gamabr 3.4 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak depan) .......................... 24 Gambar 3.5 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak samping) ...................... 25 Gambar 3.6 : Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak atas) ............................. 25 Gambar 3.7 : Denah Gedung ATC (tampak depan) ......................................... 26 Gambar 3.8 : Denah Gedung ATC (tampak samping) ...................................... 27 Gambar 3.9 : Denah Gedung ATC (tampak atas) ............................................. 27 Gambar 3.10 : Diagram Alir Penelitian .............................................................. 31 Gambar 4.1 : Radius Proteksi Pada Gedung Terminal Utama .......................... 36 Gambar 4.2 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan) Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu ............... 37 Gambar 4.3 : Daerah perlindungan penangkal Petir pada Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) ...................................................................... 38 Gambar 4.4 : Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak depan) dengan metode Konvensional ........................... 39 Gambar 4.5 : Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak samping) dengan Metode Konvensional ........................ 39 Gambar 4.6 : Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi Gedungxiv

Terminal Utama dari hasil Evaluasi penangkal Petir Sebelumnya ................................................................................ 40 Gambar 4.7 : Radius Proteksi Pada Gedung ATC ............................................ 48 Gambar 4.8 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu .............................. 49 Gambar 4.9 : Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak samping) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu .............................. 50 Gambar 4.10: Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak depan) dengan Metode Konvensional ........................... 50 Gambar 4.11: Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak samping) dengan Metode Konvensional ........................ 51 Gambar 4.12 : Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi Gedung ATC dari hasil Evaluasi penangkal Petir Sebelumnya ................ 52 Gambar 4.13 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan) ........................................................................... 55 Gambar 4.14 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) ....................................................................... 56 Gambar 4.15 : Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode Elektrogeometri Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas) ............................................. 57 Gambar 4.16 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan) .................. 59 Gambar 4.17 : Hasil Penggunaan Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak samping) .............. 60 Gambar 4.18: Hasil Luas Daerah Perlindungan/Proteksi Metode Elektrogeometri Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas) ............................................ 61

xv

DAFTAR TABELTabel 2.1 : Harga-harga Karakteristik Petir Dan Akibat Yang Ditimbulkan ......... 8 Tabel 2.2 : Bahan dan Ukuran Terkecil Finial (Air Terminal) Tegak ................. 11 Tabel 2.3 : Efisiensi Sistem Proteksi Petir ......................................................... 14 Tabel 2.4 : Penempatan Finial Sesuai dengan Tingkat Proteksi ......................... 14 Tabel 3.1 : Data Hari Guruh Tahun 2010 .......................................................... 28 Tabel 3.2 : Data Parameter Petir di Indonesia .................................................... 29 Tabel 4.1 : Hasil Perhitungan dan Penentuan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu ................... 40 Tabel 4.2 : Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional ..................................................................... 41 Tabel 4.3 : Hasil Penentuan dan Penambahan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu ................................... 51 Tabel 4.4: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional ...................................................................... 52 Tabel 4.5: Rincian Hasil Perhitungan Radius Perlindungan, Tinggi Finial dan Sudut Proteksi Gedung Terminal Utama Menggunakan Metode Elektrogeometri ........................................... 54 Tabel 4.6: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Elektrogeometri .......................................... 57 Tabel 4.7: Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Elektrogeometri .......................................... 61

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Tabel Indeks Menurut Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP). Lampiran 2. Tabel Indeks Berdasarkan Nasional Fire Protection Association (NFPA). Lampiran 3. Tabel Data Parameter Petir di Indonesia Wilayah Regional Barat Terbit 2010. Lampiran 4. Data Gangguan Sambaran Petir di Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu. Lampiran 5. Perbesaran Gambar-gambar Pada Skripsi.

xvii

xviii

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Keterbatasan data besarnya hari petir untuk setiap lokasi di Indonesia, pada saat ini diasumsikan bahwa lokasi-lokasi yang tinggi di atas gunung atau menara yang menonjol di tengah-tengah area yang bebas (sawah, ladang, dll.) mempunyai kemungkinan sambaran lebih tinggi dari pada tempat-tempat di tengah-tengah kota yang dikelilingi bangunan-bangunan tinggi lainnya. Tempattempat dengan tingkat sambaran tinggi (frekwensi maupun intensitasnya) mendapat prioritas pertama untuk penanggulangannya, sedangkan tempat-tempat yang relatif kurang bahaya petirnya mendapat prioritas ke dua dengan pemasangan protektor yang lebih sederhana. Lokasi yang mempunyai nilai bisnis tinggi (industri kimia, pemancar TV, Telkom, gedung perkantoran dengan sistem perkantoran dan industri strategis seperti : hankam, pelabuhan udara, dll.), memerlukan proteksi yang dilakukan seoptimal mungkin, sedangkan lokasi dengan nilai bisnis rendah mungkin makin sederhana sistem protektor yang akan dipasang. Keadaan Indonesia yang terletak di daerah katulistiwa yang beriklim tropis sehingga memiliki hari guruh atau Iso Keraunic Level (IKL) yang sangat tinggi, sehingga Indonesia yang merupakan negara khatulistiwa memiliki karakteristik petir yang berbeda dengan karakteristik petir di luar negeri, maka karakteristik petir Indonesia dijadikan standar oleh badan Standarisasi dunia pada umumnya (Hutagaol, 2009). Bengkulu yang juga memiliki hari guruh yang tinggi yakni 133 hari per tahun (BMG, 2008) sehingga bangunan-bangunan di Bengkulu memiliki resiko mengalami kerusakan akibat terkena sambaran petir. Kerusakan-kerusakan pada bangunan yang tersambar dapat berupa kerusakan thermis misalnya bagian yang tersambar terbakar dan dapat berupa kerusakan mekanis misalnya bagian atap bangunan retak atau tembok bangunan retak. Sambaran petir juga berbahaya pada manusia yang berada dalam bangunan gedung tersebut karena dapat mengakibatkan organ-organ tubuh yang dilalui arus

1

petir akan mengalami kejutan (shock) yang dapat mempengaruhi kerja jantung dan dapat mengakibatkan terhentinya kerja jantung (Anonim 1, 1983) Bahaya akibat sambaran petir pada gedung Bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu perlu mendapat perhatian khusus, dikarenakan bangunan tersebut mempunyai nilai bisnis dan nilai industri strategis sebagai penunjang transportasi udara maupun sistem navigasi dari radio kontrol pesawat penerbangan, serta lokasi bangunan yang letaknya menonjol dan terpisah jauh dari bangunanbangunan di sekitarnya sehingga bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu menjadi objek penelitian. Pentingya gedung bandara Fatmawati dari bahaya sambaran petir maka pada gedung tersebut perlu adanya sistem proteksi petir yang lebih baik, dimana sebelumnya telah ada sistem proteksi petir, sehingga nantinya akan ada evaluasi dari sistem proteksi yang telah ada. Kelebihan dari metode non konvensional baik elektrogeometri yang akan digunakan pada penelitian ini, merupakan pengembangan dari metode

konvensional sebelumnya. Metode elektrogeometri hampir sama dengan metode sudut proteksi yang berbentuk ruang kerucut juga, hanya saja bidang miring dari kerucut tersebut melengkung dengan jari-jari tertentu. Besarnya jari-jari sama dengan besarnya jarak sambar dari lidah petir (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006).

1.2 Perumusan Permasalahan 1. Bagaimana hubungan jarak sambaran petir, tinggi finial, yang digunakan gedung bandara Fatmawati Bengkulu ? 2. Bagaimana cara merencanakan sistem proteksi penangkal petir eksternal yang mampu memberikan perlindungan efektif ?

1.3 Tujuan Penelitian Penelitian yang dilakukan oleh penulis memiliki tujuan yakni sebagai berikut : 1. Mendapatkan besaran sambaran petir, tinggi finial dari gedung bandara Fatmawati Bengkulu.

2

2. Mengevaluasi sistem proteksi penangkal petir eksternal, yang sebelumnya belum mampu memberikan perlindungan efektif pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu, dengan menggunakan metode konvensional. 3. Membandingkan hasil evaluasi metode konvensional dengan metode elektrogeometri (non konvensional).

1.4 Batasan Masalah Pada penyusunan skripsi ini penulis membatasi permasalahan pada hal-hal berikut : 1. Analisa sistem proteksi eksternal untuk melindungi gedung dari sambaran petir. 2. Perencanaan ulang (evaluasi) sistem penangkal petir eksternal pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu menggunakan metode konvensional dan metode elektrogeometri. 3. Standar yang digunakan pada perencanaan sistem proteksi penangkal petir eksternal pada gedung bandara Fatmawati Bengkulu adalah Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780, Internasional Elechtronical Commission (IEC) 1024-1-1 dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-7014.1-2004.

3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Sistem proteksi petir terdiri dari proteksi eksternal, sistem pembumian dan proteksi internal. Proteksi eksternal merupakan instalasi dan alat-alat di luar suatu struktur untuk menangkap dan mengantarkan arus petir ke sistem pembumian. Proteksi eksternal berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan listrik dan arus petir di tempat tinggi. Bagian dari proteksi eksternal yakni terminasi udara yang dikhususkan untuk menangkap sambaran petir, berupa elektroda logam yang dipasang tegak maupun mendatar (Hosea dkk, 2004). Sriyadi (2003), melakukan penelitian tentang resiko kerusakan pada gedung akibat sambaran petir berdasarkan standar Internasional electrotechnical Commision (IEC) 1992. Nilai kerusakaan ini berhubungan dengan frekuensi sambaran petir per tahun baik sambaran langsung dan tidak langsung. Hasil nilai resiko kerusakan ini mengetahui kebutuhan gedung akan pemasangan instalasi penangkal petir. Hosea, dkk (2004), melakukan penelitian sistem proteksi eksternal gedung W Universitas Kristen Petra dengan menerapkan metode jala, sudut proteksi dan bola bergulir (non konvensional). Cara penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan proteksi petir menggunakan standar Peraturan Umum Instalasi Penagkal Petir (PUIPP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Electrochnical Commicion (IEC) 1024-1-1. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa gedung W Universitas Kristen Petra membutuhkan tambahan sistem proteksi petir berdasarkan analisis dengan metode bola bergulir. Syakur dan Yuningtyastuti (2006), melakukan penelitian tentang sistem proteksi penangkal petir pada Gedung Widya Puraya Kampus Universitas Diponegoro Tembalang. Metode yang digunakan adalah metode elektrogeometri untuk menghitung dan menentukan jarak ruang proteksi dari penangkal petir yang digunakan serta untuk mengetahui tingkat proteksi. Pada hasil penelitian diperoleh

4

sistem penangkal petir yang telah terpasang belum mampu melindungi secara keseluruhan gedung tersebut. Mery (2009), melakukan penelitian tentang perencanaan sistem proteksi penangkal petir pada gedung Laboratorium Teknik Elektro Universitas Bengkulu. Metode yang digunakan yakni metode elektrogeometri untuk menentukan panjang dan jumlah titik pemasangan finial pada gedung yang akan digunakan. Adapun hasil yang didapat yakni perlu adanya pemasangan lima batang finial tegak pada atap gedung dengan panjang finial tegak 1,7 meter. Pada penelitian ini akan merancang dan mengevaluasi sistem elektroda batang penangkal petir dengan objek penelitian bandara Fatmawati Soekarno Bengkulu. Bandara perlu memiliki perhatian khusus untuk sistem proteksi penangkal petir dikarenakan bandara merupakan terminal transportasi udara yang berhubungan dengan cuaca. Metode yang digunakan yakni metode non konvensional dan elektrogeometri sebagai pembanding. Standar yang digunakan dalam perencanaan dan pengevaluasian ini adalah standar Peraturan Umum

Instalasi Penangkal Petir (PUIIP), Nasional Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Electrochical Commision (IEC) 1024-1-1.

2.1 Impuls Petir 2.1.1. Proses Terjadinya Sambaran petir. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan atau pengumpulan muatan di awan begitu banyak dan tak pasti. Tekanan atmosfer akan menurun dengan makin bertambahnya ketinggian suatu tempat dari permukaan horizontal. Pergerakan udara (sering disebut angin) ini akan membawa udara lembab ke atas, kemudian udara lembab ini akan mengalami kondensasi menjadi uap air, lalu berkumpul menjadi titik-titik air yang pada akhirnya membentuk awan. Angin kencang yang meniup awan akan membuat awan mengalami pergeseran secara horizontal maupun vertikal, ditambah dengan benturan antara titik titik air yang dalam awan tersebut dengan partikel-partikel udara yang dapat memungkinkan terjadinya pemisahan muatan listrik di dalam awan tersebut. Butiran air yang bermuatan positif, biasanya berada dibagian atas dan yang bermuatan negatif dibagian bawah. Dengan adanya awan yang bermuatan induksi

5

pada permukaan bumi sehingga menimbulkan medan listrik antar bumi dengan awan. Mengingat dimensi bumi dianggap rata terhadap awan sehingga bumi dan awan dianggap sebagai dua plat sejajar membentuk kapasitor. Jika medan listrik yang terjadi melebihi medan tembus udara, maka akan terjadi pelepasan muatan. Terjadinya pelepasan udara inilah yang disebut sebagai petir. Setelah adanya peluahan di udara sekitar awan bemuatan yang medan listriknya cukup tinggi, terbentuk peluahan awal yang biasa disebut pilot leader. Pilot leader ini menentukan arah perambatan muatan dari awan ke udara, diikutu dengan titik-titik cahaya. Setiap sambaran petir bermula dari suatu lidah petir (leader) yang bergerak turun dari awan bermuatan dan disebut downleader (lihat pada Gambar 2.1.a). Downward leader ini bergerak menuju bumi dalam bentuk langkah-langkah yang disebut step leader. Pergerakan step leader ini arahnya selalu berubah-ubah sehingga secara keseluruhan arah jalannya tidak beraturan dan patah-patah. Panjang setiap 50 m (dalam rentang 3-200m), dengan interval waktu antara setiap step 50 s (30-125 s). dari waktu ke waktu, dalam perambatannya ini step leader mengalami percabangan sehingga terbentuk lidah petir yang bercabangcabang.

(a)

(b)

6

(c)

(d)

Gambar 2.1 Tahapan Proses Sambaran Petir

Ketika leader bergerak mendekati bumi, maka ada beda potensial yang makin tinggi antara ujung step leader dengan bumi sehingga terbentuk peluahan mula yang disebut upward streamer pada permukaan bumi atau objek akan bergerak ke atas menuju ujung step leader. Apabila upward leader telah masuk ke dalam zona jarak sambaran atau striking distance, terbentuk petir penghubung (connecting leader) yang menghubungkan ujung step leader dengan objek yang disambar (gambar 2.1.b). Setelah itu akan timbul sambaran balik (return stroke) yang bercahaya sangat terang bergerak dari bumi atau objek menuju awan dan melepas muatan di awan (2.1.c) Jalan yang ditempuh oleh return stroke sama dengan jalan turunnya step leader, hanya arahnya yang berbeda. Kemudian terjadi sambaran susulan (subsequent stroke) dari awan menuju bumi atau objek tersebut. Sambaran susulan ini tidak memiliki percabangan dan biasa disebut lidah panah atau dart leader (2.1.d). Pergerakan dari leader ini sekitar 10 kali lebih cepat dari leader yang pertama (sambaran pertama atau first stroke). Pada umumya, hampir separuh (55%) dari peristiwa kilat petir (lightning flash) merupakan sambaran ganda seperti tersebut di atas, dengan jumlah sambaran sekitar 3 atau 4 sambaran tiap kilat (bisa juga lebih), diantaranya 90% tidak lebih dari 8 sambaran, interval waktu setiap sambaran kurang lebih 50 ms (Hutagaol, 2009).

7

2.1.2. Resiko Kerusakan Akibat Sambaran Petir Petir yang menyambar bangunan di bumi merupakan bunga api listrik yang mengosongkan muatan awan yang singkat dalam orde mikro detik dengan arus puncak yang tinggi (Anonim 2, 2004). Selain itu sambaran petir dapat mengakibatkan beberapa hal (Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan) yakni : a. Beban termal (terjadi panas pada bagian-bagian yang dialiri oleh arus petir). b. Beban mekanis karena timbulnya gaya elektrodinamis sebagai akibat tingginya puncak arus. c. Beban korosi, karena proses elektrokimia dalam rangka proses pengosongan muatan awan. d. Beban getaran mekanis karena guntur. e. Beban tegangan lebih karena adanya induksi dan pergeseran-pergeseran potensial di dalam bangunan. Sehubungan dengan akibat-akibat diatas perlu diketahui harga-harga karakteristik petir dan akibat yang ditimbulkan.Tabel 2.1 Harga-harga Karakteristik Petir dan akibat Yang Ditimbulkan

Harga Karakteristik 1. Puncak arus petir

Akibat Tegangan lebih terjadi pada tempat sambaran Vs = RA RA : tahanan pentanahan

2.

Muatan listrik Q = fi .dt

Pindah energi pada tempat sambaran, yang dapat berakibat peleburan pada ujung objek sambaran. Pemanasan W = R f i2.dt dan gaya elektrodinamis pada penghantar Tegangan induksi elektromagnetis pada benda logam di dekat instalasi

3.

Kuadrat arus impuls fi2 . dt

4.

Kecuraman maksimum arus impuls petir di/dt

penangkal petir.

8

maksSumber : Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, (PUIPP)

2.1.3. Frekuensi Sambaran Petir a. Sambaran Langsung Menurut Syakur dan Yuningtyastuti (2006), jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung per tahun (Nd) dapat dihitung dengan perkalian kerapatan kilat ke bumi per tahun (Ng) dan luas daerah perlindungan efektif pada gedung (Ae) : Nd = Ng . Ae (2.1)

Kerapatan sambaran petir ke tanah dipengaruhi oleh hari guruh rata-rata pertahun di daerah tersebut. Hal ini ditunjukkan oleh hubungan seperti berikut : Ng = 4.10-2 . T1.26 Sedangkan besar Ae dapat dihitung sebagai berikut (Hosea dkk, 2006) : Ae = ((2(p+l) . 3h) + (3,14. 9h2)) (2.3) (2.2)

Sehingga dari substitusi persamaan (2.2) dan (2.3) ke persamaan (2.1) maka nilai Nd dapat dicari dengan persamaan berikut : Nd = 4.10-2 . T1.26 ((2(p+l). 3h)+( 3,14. 9h2)) (2.4)

dengan : p l h T = panjang gedung (m) = lebar gedung (m) = tinggi atap gedung (m) = hari guruh per tahun

Nd = Jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun (sambaran/tahun) Ng = Kerapatan sambaran petir ke tanah (sambaran/Km2/tahun) Ae = Luas daerah yang masih memiliki angka sambaran petir Nd (Km2)

b. Sambaran Tidak Langsung Menurut (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006), rata-rata frekuensi

tahunan/(Na) dari kilat yang mengenai tanah dekat gedung dapat dihitung dengan

9

perkalian kerapatan-kerapatan kilat ke tanah pertahun Ng dengan cakupan daerah disekitar gedung yang disambat Ag. Na = Ng . Ag (2.5)

Daerah sekitar sambaran petir (Ag) adalah daerah di sekitar gedung di mana suatu sambaran ke tanah menyebabkan suatu tambahan lokasi potensial tanah yang mempengaruhi gedung.

2.1.4. Penangkal Petir Eksternal Pengaman suatu bangunan atau objek terhadap suatu sambaran petir pada hakekatnya adalah penyedia suatu sistem yang direncanakan dan dilaksanakan dengan baik sehingga jika terjadi sambaran petir maka sarana inilah yang akan menyalurkan arus petir ke dalam tanah dengan aman tanpa menimbulkan bahaya bagi manusia atau benda berbahaya yang berada di dalam diluar atau di sekitar bangunan (Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983) Proteksi eksternal adalah instalasi dan alat-alat di luar sebuah struktur untuk menagkap dan menghantar arus petir ke sistem pentanahan atau berfungsi sebagai ujung tombak penangkap muatan arus petir ditempat tertinggi (Hosea dkk, 2004) Pada hakekatnya instalasi penangkal petir adalah instalasi yang dipasang dengan maksud untuk mencegah dan menhindari bahaya yang ditimbulkan oleh kejadian sambaran petir baik bahaya bagi manusia maupun bangunan serta peralatan (Purbomiluhung, 2008). Sistem penangkal petir yang dikenal ada macam-macam namun pada dasarnya prinsip kerja dari sistem-sistem tersebut adalah sama yaitu : a. Menangkap Petir Sistem tersebut menyediakan sistem penerimaan (air terminal) yang dapat dengan cepat menyambut luncuran arus petir mampu untuk lebih cepat dari sekelilingnya dan memproteksi secara tepat dengan memperhitungkan besaran petir. b. Menyalurkan Petir Luncuran petir yang telah ditangkap dialirkan ke tanah secara aman tanpa mengakibatkan terjadinya loncatan listrik (imbasan) ke bangunan atau manusia.

10

c. Menampung Petir Sistem tersebut menyediakan sebaik mungkin agar arus petir yang turun sepenuhnya dapat diserap oleh tanah tanpa menimbulkan bahaya pada bagianbagian bangunan atau manusia yang berada dalam posisi kontak dengan tanah disekitar sistem pentanahan tersebut. Instalasi penangkal petir eksternal meliputi : a. b. c. Pengadaan susunan finial penangkal petir (air termination) Pengadaan sistem penyaluran arus petir (down conductor) Pembuatan sistem pentanahan (grounding)

2.1.5. Finial (Air Temination) Finial adalah bagian sistem proteksi petir eksternal yang dikhususkan untuk menangkap sambaran petir (Hosea dkk, 2004). Finial biasanya berupa elektroda logam yang dipasang di atas atap secara tegak maupun mendatar. Finial akan menerima pembebanan panas yang tinggi sehingga dalam pemilihan jenis logam, ketebalan dan bentuknya ditentukan oleh pertimbangan besarnya muatan arus petir (Purbomiluhung, 2008). Adapun jenis bahan dan ukuran terkecil dari finial dapat dilihat pada Tabel 2.2.Tabel 2.2 Bahan dan Ukuran terkecil finial (Air Terminal) Tegak

No

Komponen

Jenis bahan Tembaga

Bentuk Pejal runcing Pejal runcing Pejal runcing bulat Pita Pipa

Ukuran 1 dari dudukan 1 dari pita 1 inci dari baja galvanis 10 mm 25 x 3 mm 1 10 mm 25 x 3 mm 24 x 4 mm

1

Kepala

Baja Galvanis Aluminium Tembaga Pejal

2

Batang Tegak

Baja Galvanis

Pejal bulat Pejal bulat

Aluminium

Pejal bulat Pejal pita

11

3

Finial Batang Pendek

Tembaga Baja Galvanis

Pejal bulat Pejal pita Pejal bulat Bentuk Pejal pita Pejal bulat Pejal pita

10 mm 25 x 3 mm 10 mm Ukuran 25 x 3 mm 25 x 3 mm 8 mm 25 x 3 mm 50 mm 8 mm 25 x 3 mm 25 x 4 mm

No 3

Komponen Finial Batang Pendek

Jenis bahan Aluminium

Tembaga

Pejal bulat Pejal pita Pilin

4

Finial Datar

Baja Galvanis

Pejal bulat Pejal pita

Aluminium

Pejal bulat Pejal pita

Sumber : Direktorat Penyelidikan Masalah bangunan PUIPP (1983)

2.2. Sistem Perlindungan Bangunan Instalasi bangunan menurut letak, bentuk, penggunaannya dianggap mudah terkena sambaran petir dan perlu dipasang penangkal petir adalah (Anonim 1, 1983) : a. Bangunan tinggi seperti gedung bertingkat, menara, dan cerobong pabrik. b. Bangunan-bangunan tempat penyimpanan bahan yang mudah terbakar atau meledak seperti pabrik amunisi atau gedung penyimpanan bahan peledak. c. Bangunan-bangunan seperti gedung bertingkat, gedung instansi pemerintah, pusat perbelanjaan, sekolah dan lain sebagainya. d. Bangunan-bangunan berdasarkan fungsi khusus perlu dilindungi secara baik seperti mesium dan gedung arsip negara.

2.2.1. Sistem Proteksi Petir pada Bangunan Suatu instalasi proteksi petir harus dapat melindungi semua bagian dari suatu bangunan termasuk manusia dan peralatan yang berada didalamnya terhadap bahaya dan kerusakan akibat sambaran petir. Hal yang penting mengenai penetuan

12

besarnya kebutuhan proteksi petir akan dibahas menggunakan standar Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), National Fire Protection Association (NFPA) 780 dan International Elechtrotecgnical Commision (IEC) 1024-1-1 (Hosea dkk, 2004) : a. Berdasarkan PUIPP besarnya kebutuhan tersebut ditentukan berdasarkan penjumlahan indeks-indeks tertentu yang mewakili keadaan bangunan disuatu lokasi dan ditulis sebagai: R=A+B+C+D+E (2.6)

Besarnya nilai indeks A, B, C, D, E dan prakiraan besarnya bahaya sambaran petir di atas diperoleh dari tabel-tabel yang terdapat pada lampiran nantinya. b. Berdasarkan NFPA 780 hampir sama dengan cara yang digunakan pada PUIPP yaitu dengan menjumlahkan sejumlah indeks yang mewakili keadaan lokasi bangunan kemudian hasil penjumlahan dibagi dengan indeks yang mewakili iso keraunic level di daerah tersebut. iso keraunic level (IKL) adalah jumlah hari guruh dalam satu tahun di suatu tempat. Secara matematik dituliskan sebagai : R= (2.7)

Besarnya nilai indeks A, B, C, D, E, F dan tingkat Proteksi sambaran petir yang dibutuhkan (R) di atas diperoleh dari tabel-tabel yang terdapat pada lampiran nantinya. c. Berdasarkan standar International Electrotechnical Commision (IEC) 1024-1-1 pemilihan tingkat proteksi yang memadai untuk sistem proteksi petir didasarkan tingkat proteksi yang memadai untuk sistem proteksi petir didasarkan frekuensi sambaran petir langsung setempat (Nd) pada persamaan 2.4 yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi dan frekuensi sambaran petir setempat (Nc) yang diperoleh. Pengambilan keputusan perlu atau tidaknya memasang sistem proteksi petir pada bangunan berdasarkan perhitungan Nd dan Nc dilakukan sebagai berikut : Jika Nd Nc tidak perlu sistem proteksi petir Jika Nd > Nc diperlukan sistem proteksi petir dengan efisiensi : E 1 Nc/Nd (2.8)

13

Tingkat proteksi sesuai pada Tabel 2.4.

Tabel 2.3 Efisiensi Sistem Proteksi Petir

Tingkat Proteksi I II III IVSumber : Hosea, dkk (2004)

Effisiensi SPP 0,98 0,95 0,90 0,80

Grafik nilai kritis effisiensi sistem proteksi proteksi petir yaitu perbandingan Nc dengan Nd ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Nilai Kritis Effisiensi Sistem Proteksi Petir

Penentuan penempatan terminasi udara (finial) sesuai dengan tingkat proteksi yang dimiliki suatu bangunan dapat ditinjau Tabel 2.3 dan Tabel 2.4.Tabel 2.4. Penempatan Finial Sesuai dengan Tingkat Proteksi

Tingkat Proteksi I II III IV

h (m) R (m) 20 30 45 60

20 0 25 35 45 55

30 0 25 35 45

45 0 25 35

60 0 25

Lebar Jaring (m) 5 10 15 20

Sumber : Standar Nasional Indonesia.Proteksi Bangunan Terhadap Petir (2004)

14

2.3. Metode Ruang Proteksi Penangkal Petir Metode ruang proteksi penangkal petir meliputi metode konvensional dan non konvensional akan dijabarkan sebagai berikut :

2.3.1. Metode Ruang Proteksi Konvensional Pada awal mula ditemukannya penangkal petir dan beberapa tahun setelah itu ruang proteksi dari suatu penangkal petir berbentuk ruang kerucut dengan sudut puncak kerucut berkisar antara 250 hingga 550 dapat dilihat pada gambar 2.3.a. Pemilihan besarnya sudut proteksi ini menyatakan tingkat proteksi yang diinginkan. Semakin kecil sudut proteksi maka semakin tinggi tingkat proteksi yang diperoleh semakin baik namun semakin mahal biaya pembangunannya. (Syakur dan Yusningtyastuti, 2006)

250 - 550

a. Realita Dalam Bentuk Tiga Dimensi Ruang

15

b. Dalam Bentuk Dua Dimensi Untuk Penyederhanaan Gambar 2.3 Ruang Proteksi Konvensional

Untuk mempermudah analitik, ruang proteksi tiga dimensi dapat dilukiskan secara dua dimensi dan karena bentuknya simetri, maka analisis dapat dilakukan hanya pada bagian (Gambar 2.3.b). Semua benda-benda yang berada dalam ruang kerucut proteksi (atau bidang segi tiga proteksi) akan terhindar dari sambaran petir. Sedangkan benda-benda yang berada di luar ruang kerucut proteksi (atau di luar bidang segi tiga proteksi) tidak akan terlindungi. Jenis instalasi penangkal petir konvensional yakni rangkaian jalur instalasi penyalur petir yang bersifat pasif menerima sambaran petir. sistem faraday cage/sangkar faraday merupakan sistem pemasangan penangkal petir yang baik untuk instalasi penangkal petir konvensional. Pada kasus gedung yang bagian puncaknya merupakan permukaan yang luas, maka untuk mengatasi sambaran petir pada bagian yang paling mudah tersambar ini, dipasang penghantar mendatar yang berfungsi sebagai terminal tambahan. Penghantar mendatar yang dipasang pada bagian atap akan berbentuk seperti sangkar. Perlindungan penghantar seperti inijuga akan berfungsi melindungi gerdung dari bahaya induksi atau masuknya muatan yang besar. Untuk meningkatkan fungsi perlindungan dapat dilakukan dengan menambahkan jumlah konduktor penghantar dan masing-masing konduktor penghantar dihubungkan secara listrik dengan sistem pentanahan. Penggunaan penangkal petir sistem sangkar Faraday pada gedung dapat dilihat pada gambar 2.4 :

(a)

(b)Gambar 2.4. Sambaran Petir Disuatu Titik Tertentu

Pada Gambar 2.4.a terlihat objek C terletak diluar daerah jangkauan perlindungan penangkal petir A, maka objek tersebut akan mungkin terkena16

sambaran petir. Untuk mengamankan objek C perlu dipasang penangkal petir tambahan B (Gambar 2.4.b) Sistem sangkar Faraday akan lebih sempurna bila pada system penangkal petir ditambahkan batang penangkal petir pendek (finial) yang diletakkan pada daerah yang mudah tersambar (biasanya dipasang pada tiap-tiap sudut, sepanjang sisi dan bagian yang menonjol dari gedung), yang kemudian dihubungkan satu sama lain dengan konduktor pebnghantar yang terdekat secara listrik seperti yang terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Prinsip Penangkal Petir Sistem Sangkar Faraday

Tujuan dari pemasangan batang penangkal petir pendek (finial) yaitu apabila lidah petir mendekat menuju batang penghantar mendatar, maka arus muatan akan mudah ditangkap dan dialiri melalui batang penangkal petir pendek tersebut, (Sriyadi, 2003)

2.3.2. Metode Ruang Proteksi Non Konvensional Teori elektrogeometri adalah teori yang mengaitkan hubungan antara sifat listrik sifat listrik sambaran petir geometri sistem perlindungan terhadap petir agar diperoleh perilaku petir pada saluran yang baik (Purbomiluhung,2008). Teori ini semula dikembangkan untuk pembuatan elektrogeometri pada saluran transmisi tegangan tinggi.

17

Model Elektrogeometri didasarkan pada hipotesa sebagai berikut (Purbomiluhung, 2008) : - Jika suatu kepala lidah petir yang dalam pergerakannya mendekati objek sambaran bumi telah mencapai suatu titik sambaran utama, maka petir akan mengenai objek sambaran melalui sambaran terpendek - Jarak sambaran petir ditentukan oleh tinggi arus puncak sambaran pertama. Ruang proteksi menurut model elektrogeometri hampir sama dengan ruang proteksi berdasarkan konsep lama yaitu berbentuk ruang kerucut juga hanya saja bidang miring dari kerucut tersebut melengkung dengan jari-jari tertentu seperti terlihat pada Gambar 2.6 (Syakur dan Yuningtyastuti, 2006).

a. Radius Dalam Bentuk Tiga Dimensi Ruang

b. Dalam Bentuk Dua Dimensi Untuk Penyederhanaan Gambar 2.6 Konsep Ruang Proteksi Menurut Model Elektrogeometri

18

Jarak sambar (kemampuan menyambar atau menjangkau suatu benda) dari lidah petir ini ditentukan oleh arus petir yang terjadi. Derajat kelengkungan dari bidang dari bidang miring kerucut dipengaruhi oleh besarnya arus petir yang terjadi. Jangkauan proteksi suatu penangkal petir dapat dijelaskan dengan bidang sambar atau garis sambar ( Syakur dan Yuningtyastuti, 2006). Bidang sambar adalah tempat kedudukan titik sambar yaitu titik dimana lidah petir telah mencapai suatu jarak terhadap suatu benda sama dengan jarak dengan jarak sambar. Bidang sambar merupakan bentuk tiga dimensi dalam kondisi nyata. Penyederhanaan analisis dapat dipergunakan bentuk dua dimensi yaitu garis sambar seperti ditunjukkan pada Gambar 2.7

Gambar 2.7. Garis Sambar Suatu Lidah Petir Untuk Arus Petir Tertentu

Titik A dan B merupakan titik kritis artinya semua petir dengan arus I yang melewati titik-titik ini akan menyambar ke penangkal petir atau menuju ke tanah dengan probabilitas 50%. Untuk mengetahui apakah suatu benda terlindungi maka perlu dibuat garis sambar untuk arus yang sama I untuk benda tersebut. Bila garis sambar untuk benda berada di bawah dari garis sambar untuk penangkal

19

petir maka benda terlindungi. Jika garis sambar untuk benda berada di atas garis sambar untuk penangkal petir maka benda tidak terlindungi. Hubungan antara besarnya arus petir dengan jarak sambar dapat dijelaskan sebagai berikut (Syakur dan yuningtyastuti, 2006). Bila arus petir yang terjadi bernilai kecil artinya mengandung jumlah muatan kecil maka energi yang diperlukan untuk memicu lidah petir melakukan loncatan terakhir juga kecil sehingga jangkauan sambaran berjarak pendek. Jika arus petir yang terjadi bernilai lebih besar artinya mengandung jumlah muatan lebih banyak maka energy yang diperlukan untuk memicu lidah petir melakukan loncatan terakhir juga lebih besar sehingga jangkauan sambaran berjarak lebih jauh. Hubungan besar arus dengan jarak sambaran (rs) ditunjukkan persamaan berikut (Lamber, dkk, 1999): rs = 10 . dengan : rs = jarak sambaran (m) = arus puncak petir (kA) Besarnya sudut perlindungan dari sebuah penangkal petir dapat ditentukan dengan menggunakan rumus empiris dari Hasse dan Wiesinger: = are dengan : rs = jarak sambaran (m) = sudut perlindungan h = tinggi penangkal petir dari atas permukaan tanah Radius daerah perlindungannya (r) dapat ditentukan dengan persamaan berikut (Anderson, 1982): r= (2.11) (2.10) (2.9)

Dengan menggunakan konsep ruang proteksi menutur elektrogeometri model dan bidang sambar serta garis sambar maka diperoleh perlindungan bangunan seperti terlihat pada Gambar 2.8.

20

Gambar 2.8. Perlindungan Bangunan dengan Metode Elektrogeometri

dengan : h = tinggi finial di atas tanah b = tinggi bangunan diatas tanah rs = jarak sambar petir

21

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian. Penelitian dilaksanakan di lingkungan gedung bandara Fatmawati Bengkulu dengan keadaan sistem proteksi telah terpasang (sudah ada sistem proteksi petir) sebelumnya. Waktu pelaksanan penelitian dimulai pada bulan Maret 2011 sampai dengan Mei 2011.

3.2. Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data dalam penulisan skripsi ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data sekunder dan studi pustaka. Data sekunder yang diperlukan dalam penelitian ini berupa, denah gedung, jumlah hari guruh pertahun (iso keraunic level) wilayah Bengkulu, data parameter petir dan data kerusakan yang terjadi akibat sambaran petir di bandara Fatmawati Bengkulu. Studi pustaka dilakukan dengan mempelajari seluruh aspek teoritis dari berbagai referensi untuk memperoleh rumusan dan standar-standar yang digunakan dalam mengevaluasi tinggi dan radius perlindungan sistem proteksi penangkal petir pada gedung tersebut.

3.3 Data-data Pendukung Data-data pendukung pada penelitian meliputi denah gedung ATC, denah gedung terminal utama, denah gedung VVIP Pemprov, dengan gambar berskala 1:40, data jumlah hari guruh Propinsi Bengkulu dan data kerusakan akibat sambaran petir (terlampir). Data-data tersebut sebagai berikut :

3.3.1. Denah Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu Gedung terminal utama pada mulanya menerapkan metode konvensional untuk sistem proteksi petir eksternalnya. Adapun denah gedung terminal utama

22

meliputi: denah tampak depan, tampak samping dan tampak atas. Denah gedung terminal utama tampak depan dapat diliahat pada Gambar 3.1.

0.5 m

17.2 m

76,4 mGambar 3.1. Denah Gedung Terminal Utama (tampak depan)

Pada denah Gambar 3.1, gedung terminal utama memiliki panjang bangunan 76,4 m, tinggi bangunan 17,2 m dan tinggi finial 0,5 m. Denah gedung terminal utama dapat dilihat pada Gambar 3.2.0.5 m

17,2 m

68 mGambar 3.2. Denah Gedung Terminal Utama (tampak samping)

Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.2, gedung terminal utama memiliki lebar 65 m. Berikut adalah denah tampak atas dari gedung terminal utama, dapat dilihat pada Gambar 3.3.

23

68 m

76,4 mGambar 3.3. Denah Gedung Terminal Utama (tampak atas)

Berdasarkan denah pada Gambar 3.3 diketahui bahwa gedung terminal utama memiliki atap bangunan yang berbentuk pelana kuda, pelindung atap menggunakan alumunium dan beton bertulang.

3.3.2. Denah Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu Gedung VVIP Pemprov pada mulanya juga menggunakan metode konvensional untuk sistem proteksi petir eksternalnya. Adapun denah Gedung VVIP Pemprov meliputi denah tampak depan, tampak samping, dan tampak atas. Denah gedung tampak depan dapat dilihat pada gambar 3.4.0.5 m

12,6 m

24

21,6 mGambar 3.4. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak depan)

Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.4 gedung VVIP Pemprov memiliki lebar bangunan 21,6 m, tinggi bangunan 12,6 m dan tinggi finial 0,5 m. Denah gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu tampak samping dapat dilihat pada Gambar 3.5.0.5 m 12,6 m

35,4 mGambar 3.5. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak samping)

Berdasarkan denah Gambar 3.5 di atas dapat dilihat bahwa panjang bangunan 35,4 m dengan posisi bangunan yang sedikit menanjang di tengah. Denah gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas dapat dilihat pada Gambar 3.6.

35,4 m

25

21,6 mGambar 3.6. Denah Gedung VVIP Pemprov (tampak atas)

26

Berdasarkan denah tersebut seperti pada Gambar 3.6 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki atap berbentuk kerucut pada bangunan tengahnya dengan konstruksi kuda-kuda kayu dan pelindung seng alumunium pada bagian atap.

3.3.3. Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu Denah gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak depan dapat dilihat pada Gambar 3.7.2m

20.3 m

56 mGambar 3.7. Denah Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak depan)

Berdasarkan denah tampak depan bangunan ATC diatas, memiliki panjang bangunan 56 m, tinggi 20,3, dan tinggi finial 2 m. Bangun ATC ini terdiri dari dua bangunan yang berdempet antara kantor dan ATC sebagai ruang kontrol pesawat yang menjulang tinggi. Denah gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak samping dapat dilihat pada Gambar 3.8.

27

2m

20,3 m

5m

27 mGambar 3.8 Denah Gedung ATC (tampak samping)

Berdasarkan denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu diatas terlihat bahwa lebar bangunan 27 m, dan tinggi bangunan kantor yakni 5 m, sedangkan bangunan ATC disebelahnya setinggi 20,3 m. Denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas dapat dilihat pada Gambar 3.9.

27 m

56 m

28

Gambar 3.9. Denah Bangunan ATC Bandara Fatmawati Bengkulu (tampak atas)

29

Berdasarkan denah bangunan ATC bandara Fatmawati Bengkulu tampak atas diatas dapat dilihat bahwa bentuk atas kedua bangunan yang berdempetan tersebut berbentuk dag atau beton bertulang.

3.3.4. Data Hari GuruhTahun 2010 Provinsi Bengkulu Data hari guruh merupakan banyaknya hari dimana terdengar guntur dalam jarak kira-kira 25 Km dari stasiun pengamatan. Hari guruh biasa disebut juga (thunderstormday). IKL adalah jumlah hari guruh dalam satu tahun disuatu tempat. Untuk menganalisa pengamatan terhadap sambaran petir di Bandara

Fatmawati Bengkulu, data hari guruh digunakan untuk menghitung besarnya kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) dan sebagai salah satu indeks dalam penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan adanya sistem penangkal petir. Adapun data hari guruh tahun 2010 di propinsi Bengkulu yang diamati oleh Stasiun Meteorologi dan Geofisika, Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu yakni pada Table 3.1.Tabel 3.1 Data Hari Guruh Tahun 2010

Bulan di 2010 Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember IKL

Jumlah Hari Guruh 3 6 2 2 0 2 5 6 6 6 5 7 50

30

Sumber : Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu

Berdasarkan Tabel 3.1 diketahui bahwa di propinsi Bengkulu jumlah hari guruh di tahun 2010 sebanyak 50 hari.

3.3.5. Data Parameter Petir di Indonesia Data parameter petir meliputi data arus petir (I) dan kecuraman arus petir (di/dt). Data arus puncak petir (I) digunakan untuk menghitung besarnya jarak sambaran petir (rs) dan luas penampang kawat penghantar ke tanah (A). Adapun data parameter petir di Indonesia seperti pada Table 3.2.Tabel 3.2. Data Parameter Petir di Indonesia

Kota Sabang Aceh Besar Medan Brastagih Pekan Baru Batam Bintan Padang Bukittinggi Padang Panjang Solok Palembang Pagar Alam Lahat Tanjung Inim Lubuk Linggau

I (kA) 39,6512 39,9917 50,3356 56,8723 41,5645 40,6932 41,4756 54,8246 55,9863 55,1287 53,2189 43,2563 47,0234 45,6834 41,2301 42,7852

Di/dt (kA/s) 15,6355 15,7568 21,8932 23,5654 16,3866 16,0322 16,3568 22,5687 23,5825 23,2475 22,3226 17,9856 18,8369 18,0256 16,0023 17,2365

BengkuluKepahiang Lampung Lampung Selatan DKI Jakarta Depok Bogor Lembang

45,236844,5645 38,6110 40,0013 37,5899 43,2315 44,3607 58,5020

18,203117,9972 15,2314 15,9135 13,2368 17,9123 18,0021 25,2850

Sumber : Stasiun Klimatologi KL II Pulau Baai Bengkulu

Berdasarkan Tabel 3.2. diketahui bahwa provinsi Bengkulu memiliki arus puncak petir sebesar 45,2368 kA

31

3.4. Tahapan Penelitian Langkah awal pada penelitian ini yakni dimulai dengan pengambilan data. Pada tahapan ini data yang diperlukan meliputi data sekunder, dan studi literatur. Data sekunder meliputi denah gedung, hari guruh, dan data parameter petir dan data kerusakan akibat sambaran petir. Denah gedung digunakan untuk menghitung luas daerah yang memiliki angka sambaran petir dan untuk menganalisa radius sambaran elektrogeometri serta penentuan letak finial udara baik dari kedua metode yang akan digunakan pada tiap-tiap gedung. Data jenis bahan bangunan dan hari guruh digunakan sebagai penentuan besarnya kebutuhan bangunan akan adanya sistem proteksi petir berdasarkan indeks-indeks standar yang digunakan, selain itu data hari guruh juga digunakan untuk menghitung besarnya kerapatan sambaran petir ke tanah. Data parameter petir menyangkut besarnya arus puncak petir untuk wilayah Bengkulu digunakan untuk menghitung jarak sambaran petir dan data kerusakan akibat sambaran petir sebagai acuan penelitian ini. Studi pustaka dilakukan untuk memperoleh referensi mengenai rumusan-rumusan serta standar yang akan digunakan untuk menentukan tinggi dan radius perlindungannya. Standar yang digunakan adalah Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 037014.1-2004. Langkah selanjutnya adalah pengolahan data. Pada tahapan ini dilakukan perhitungan terhadap data-data yang telah diperoleh sesuai dengan metode analisa data. Pengolahan data dilakukan pada ke tiga gedung bandara Fatmawati Soekarno yakni gedung (ATC, Terminal Utama, VVIP Pemprov). Metode awal yang digunakan yakni metode konvensional pada ke tiga gedung karena pada perancangan awal sistem proteksi petir di bandara Fatmawati Bengkulu mulanya menggunakan metode konvensional. Setelah diperoleh hasil dari pengevaluasian menggunakan metode awalnya, kemudian digunakan metode elektrogeometri (non konvensional) sebagai pembanding dari hasil metode yang digunakan sebelumnya. Untuk mempermudah dalam membaca penulisan tahapan penelitian pada penulisan skripsi ini akan dijelaskan pada Gambar 3.10.

32

33

Gambar 3.10. Diagram Alir Penelitian

34

3.5. Analisa Data Data yang diperoleh akan dihitung dan dianalisa dengan menggunakan metode konvensional, yang hasilnya kemudian akan dibandingkan dengan hasil evaluasi menggunakan metode elektrogeometri (non konvensional) , dengan cara menghitung beberapa langkah penting yakni : a. Besaran kebutuhan bangunan akan sistem penangkal petir (F), berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP), National Fire Protection Association (NFPA) 780, International Electrotechnical Commision (IEC) 1024-1-1 dan Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-7014.1-2004. b. Menghitung luas daerah yang masih memeliki angka sambaran petir (Ae) c. Menghitung jumlah rata-rata frekuensi sambaran petir langsung pertahun (Nd) d. Menghitung jarak sambaran petir (rs) e. Menghitung sudut perlindungan () dan radius perlindungan (r)

35

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN4.1. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu . Berdasarkan data gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu dan data hari guruh tahun 2010 propinsi Bengkulu 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 (2.8) : 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 terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat terminal penerbangan - Berdasarkan Tabel 2 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam. - Berdasarkan Tabel 3 gedung terminal utama bandara Fatmawati indeks C sebesar 4 yakni tinggi bangunan lebih dari 17 meter. memiliki

36

- Berdasarkan Tabel 4 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian. - Hari guruh di Bengkulu sebanyak 50 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5 gedung terminal utama bandara Fatmawati memiliki indeks E sebesar 5. Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=A+B+C+D+E =3+2+4+0+5 = 14 Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 14 sehingga sesuai dengan Tabel 6 nilai tersebut menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu 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 (2.9) :

R=- Berdasarkan Tabel 7 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan yang berisi banyak orang. - Berdasarkan Tabel 8 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng.

37

- Berdasarkan Tabel 9 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks C sebesar 5 yakni bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2 . - Berdasarkan Tabel 10 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar. - Berdasarkan Tabel 11 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks E sebesar 8 yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi - Berdasarkan Tabel 12 gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks F sebesar 4 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level sebesar 50 hari/tahun. Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=

R= R = 6,75 Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 6,75 sehingga sesuai dengan Tabel 13 dengan nilai menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati sangat dianjurkan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik.

4.1.3. Standar IEC 1024-1-1 Daerah proteksi (Ae) pada gedung terminal utama yang mempunyai panjang bangunan (p = 76,4 m), lebarnya (l = 68 m), dan ketinggian (h = 17,2 m). Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2)) = ((2(76,4+68)(3)(17,2))+((3,14)(9)(17,22))) = 14.902,08 + 8.360,4384 = 23.262,518 m2 = 0,023 km2 Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2). Ng = 4. 10-2 . T1,2638

= 4. 10-2 . 50 1,26 = 5,53 sambaran/km2/tahun Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1) adalah : Nd = Ng . Ae = (5,53)(0,023) = 0,128/tahun Berdasarkan data Stasiun Meteorologi Geofisika Bengkulu diperoleh nilai frekuensi tahunan stempat (Nc) yang diperoleh sebesar 0,1/tahun karena nilai Nd lebih besar dari nilai Nc maka diperlukan suatu sistem proteksi dengan efisiensi berdasarkan persamaan (2.8). E 1 Nc/Nd 1-

=1 = 0,21

Pada Gambar 2.2 efisiensi sistem proteksi petir di bawah 80 atau < 0,8 adalah pada tingkat IV, sehingga pada Tabel 2.3 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut berada pada tingkat proteksi IV dengan nilai efisiensi pendekatan 0.8. Tinggi gedung terminal utama 17,2 meter, berdasarkan Tabel 2.4 tergolong kedalam golongan ketinggian 20 meter sehingga tingkat proteksi untuk gedung terminal utama adalah tingkat IV dengan sudut perlindungan 550. Gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu memiliki bentuk atap yang berbentuk pelana kuda dengan dua finial tegak masing-masing 0,5 m dan ketinggian gedung 17,2 meter, sehingga tinggi finial dari permukaan tanah yakni 17,2 m + 0,5 m sebesar 17,7 m. Radius proteksi pada gedung terminal utama bandara Fatmawati dengan memperhatikan segitiga seperti pada Gambar 4.1.550 550

0.5 m

r39

Gambar 4.1. Radius Proteksi pada Gedung Terminal Utama

Tan 550 = 1,428 =

r = 25,27 meterHasil perhitungan radius perlindungan oleh penangkal petir pada gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu adalah 25,27 meter. Berdasarkan perhitungan yang sama didapat empat ketinggian atap yang layak diberi sistem proteksi petir, yakni atap utama, atap kedua, atap depan dan atap belakang. Metode yang digunakan pada penangkal petir gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu sebelumnya adalah metode konvensional atau sudut proteksi. Pada gedung tersebut dipasang dua batang finial dengan panjang 0,5 m. Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu tampak depan dapat dilihat pada Gambar 4.2.550 0,5 m

Gambar 4.2. Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu (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 bandara Fatmawati Bengkulu, 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.

40

Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung terminal utama tampak samping dapat dilihat pada Gambar 4.3.550 550 0,5 m

Gambar 4.3. Daerah Perlindungan Penangkal Petir pada Gedung Terminal utama Bandara Fatmawati Bengkulu (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 terminal utama bandara Fatmawati perlu adanya evaluasi, baik nantinya berupa penambahan jumlah finial maupun panjang finial pada atap gedung. Untuk mendapatkan perlindungan maksimal dari penangkal petir dengan menggunakam metode yang sama yakni konvensional, dilakukan sebuah perancangan ulang (evaluasi) berdasarkan dasar perhitungan yang sama pula, yang terlihat pada Gambar 4.4.

41

Atap Utama Atap depan Atap kedua

Gambar 4.4. Evaluasi daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak depan) dengan Metode Konvensional

Berdasarkan Gambar 4.4. analisa yang dilakukan dengan menggunakan metode konvensional dengan besar sudut yang diperoleh berdasarkan perhitungan yakni 550, menghasilkan banyak perubahan, baik posisi maupun panjang serta jumlah penangkal petir yang akan digunakan. Daerah perlindungan penangkal petir pada gedung terminal utama Tampak Samping dapat dilihat pada Gambar 4.5.Atap utama Atap depan Atap kedua Atap belakang Atap pemberhentian

Gambar 4.5. Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung Terminal Utama (tampak samping) dengan Metode Konvensional

Penambahan beberapa penangkal petir dari keadaan semula dapat di rincikan ke dalam Tabel 4.1. sebagai berikut :42

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan dan Penentuan Jumlah Penangkal Petir pada Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu.

Lokasi Puncak Atap Utama Atap ke Dua Kiri dan Kanan Atap Belakang Atap Depan

Panjang Finial 1 meter 1 meter 1 meter 1 meter

Radius Proteksi (r) 25,99 meter 20,70 meter 23,56 meter 20,70 meter

Jumlah 5 batang 6 batang 4 batang 2 batang

Berdasarkan Tabel 4.1. diketahui bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu masih membutuhkan banyak penangkal petir/ finial udara untuk dapat melindungi seluruh bangunan/atap dari bahaya sambaran petir. Adapun banyaknya penangkal petir yang dibutuhkan sebanyak 17 batang dengan panjang 1 meter dengan sistem pemasangannya terhubung satu sama lain dengan kabel konduktor pentanahan pada masing-masing atap. Luas daerah terproteksi atau ruang proteksi yang terbentuk dan dapat di proteksi oleh sudut yang di bentuk penangkal petir dapat dilihat pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6. Luas Daerah Terproteksi Atau Ruang Proteksi Gedung Terminal Utama dari Hasil Evaluasi Penangkal Petir Sebelumnya.

43

Hasil evaluasi sistem penangkal petir gedung teminal utama bandara Fatmawati Bengkulu dengan menggunakan metode konvensional dapat dilihat pada Tabel 4.2.Tabel 4.2. Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung Terminal Utama Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional

No. 1.

Keadaan Semula

Hasil evaluasi

Hanya digunakan 2 batang Dibutuhkan penangkal petir/finial tambahan penangkal petir setinggi sebanyak 17 batang dengan panjang 1 meter 0.5 meter pada atap pada masing-masing atap yang saling

Gedung Terminal Utama

terhubung satu sama lain dengan kabel konduktor pentanahan.

2.

Masih

terdapat

titik Semua bagian atap bangunan pada gedung terminal utama yang membutuhkan sistem proteksi petir berdasarkan perhitungan, telah terlindungi dan berada dalam segitiga proteksi.

sambaran pada atap utama

4.2. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung VVIP Pemprov Bandara Fatmawati Bengkulu . Berdasarkan data Gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu dan data hari guruh tahun 2010 propinsi Bengkulu maka diperoleh besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penagkal petir adalah :

4.2.1. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir dapat ditentukan berdasarkan indeks-indeks yang menyatakan factor-faktor tertentu sesuai dengan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (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 sebelumnya. Hasil penjumlahan indeks-indeks tersebut (R) merupakan indeks perkiraan bahaya akibat sambaran petir seperti pada persamaan (2.8) :44

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 kebututhan bangunan tersebut akan adanya sistem penangkal petir. - Berdasarkan Tabel 1 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat terminal penerbangan - Berdasarkan Tabel 2 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam. - Berdasarkan Tabel 3 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati indeks C sebesar 3 yakni tinggi bangunan lebih dari 12 meter. - Berdasarkan Tabel 4 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian. - Hari guruh di Bengkulu sebanyak 50 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati memiliki indeks E sebesar 5. Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=A+B+C+D+E =3+2+3+0+5 = 13 Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 13 sehingga sesuai dengan Tabel 6 menunjukkan bahwa gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki perkiraan bahaya sambaran agak besar dan dianjurkan menggunakan sistem proteksi petir yang baik. memiliki

4.2.2. 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 yang45

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 (2.9) :

R=- Berdasarkan Tabel 7 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan yang berisi banyak orang. - Berdasarkan Tabel 8 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng. - Berdasarkan Tabel 9 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks C sebesar 4 yakni bangunan kecil, melingkupi area kurang dari 929 m2 . - Berdasarkan Tabel 10 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar. - Berdasarkan Tabel 11 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks E sebesar 8 yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi - Berdasarkan Tabel 12 gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks F sebesar 1 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level lebih dari 70. Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=

R= R = 6,5 Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 6,5 sehingga sesuai dengan Tabel 13 (Lampiran) dengan nilai menunjukkan bahwa gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati sangat dianjurkan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik.46

4.2.3. Standar IEC 1024-1-1 Daerah proteksi (Ae) pada gedung VVIP Pemprov yang mempunyai panjang bangunan (p = 35,4 m), lebarnya (l = 21,6 m), dan ketinggian (h=12,6 m). Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2)) = ((2(35,4+21,6)(3)(12,6))+((3,14)(9)(12,62) )) = (4.309,2+ 4.486,55) = 8.795,75 m2 = 0,0087 km2 Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2) adalah : Ng = 4. 10-2 . T1,26 = 4. 10-2 . 50 1,26 = 5,53 sambaran/km2/tahun Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1). Nd = Ng . Ae . = (5,53)(0,0087) = 0,048/tahun Berdasarkan data Stasiun Meteorologi dan Geofisika Bengkulu 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 (2.8). E 1 Nc/Nd 1-

=1 = 1,08

Pada Tabel 2.3 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut tidak berada dalam tingkat proteksi dan nilai Nd Nc sehingga gedung VVIP Pemprov tidak memerlukan sistem proteksi petir.

47

4.3. Sistem Proteksi Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu. Berdasarkan data gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu dan data hari guruh tahun 2010 propinsi Bengkulu maka diperoleh besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penagkal petir adalah :

4.3.1. Berdasarkan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (PUIPP) Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan adanya sistem proteksi penangkal petir dapat ditentukan berdasarkan indeks-indeks yang menyatakan factor-faktor tertentu sesuai dengan Peraturan Umum Instalasi Penangkal Petir (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 (2.8) : 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 kebututhan bangunan tersebut akan adanya sistem penangkal petir. - Berdasarkan Tabel 1 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks A sebesar 3 yakni gedung yang berisi banyak sekali orang sebagai tempat terminal penerbangan - Berdasarkan Tabel 2 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks B sebesar 2 yakni bangunan dengan konstruksi beton bertulang atau rangka besi dan atap bukan logam. - Berdasarkan Tabel 3 gedung ATC bandara Fatmawati sebesar 4 yakni tinggi bangunan lebih dari 17 meter. - Berdasarkan Tabel 4 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks D sebesar 0 yakni di tanah datar pada semua ketinggian. - Hari guruh di Bengkulu sebanyak 50 hari/tahun, maka berdasarkan Tabel 5 gedung ATC bandara Fatmawati memiliki indeks E sebesar 5. memiliki indeks C

48

Berdasarkan nilai indeks-indeks tersebut maka nilai indeks R untuk gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=A+B+C+D+E =3+2+4+0+5 = 14 Berdasarkan perhitungan di atas diperoleh R = 14 sehingga sesuai dengan Tabel 6 nilai tersebut menunjukkan bahwa gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki perkiraan bahaya sambaran petir besar dan sangat dianjurkan untuk memiliki sistem proteksi petir yang baik.

4.3.2. 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 (2.9) :

R=- Berdasarkan Tabel 7 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks A sebesar 10 yakni bangunan dengan struktur yang ramping dan tinggi misalnya cerobong asap, menara pengawas dan mercesuar. - Berdasarkan Tabel 8 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu meiliki Indeks B sebesar 3 yakni kerangka struktur berupa beton bertulang dan jenis atap campuran aspal, ter, atau genteng. - Berdasarkan Tabel 9 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks C sebesar 5 yakni bangunan kecil, melingkupi area lebih dari 929 m2 . - Berdasarkan Tabel 10 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks D sebesar 1 yakni berada pada tanah datar.

49

- Berdasarkan Tabel 11 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks E sebesar 8 yakni pelayanan umum seperti bandara dan kantor polisi - Berdasarkan Tabel 12 gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki indeks F sebesar 4 yakni gedung tersebut berada pada lokasi yang memiliki hari guruh atau iso keraunic level lebih dari 50. Nilai indeks R berdasarkan National Fire Protection Association 780 untuk gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu yaitu : R=

R= R = 6,75 Hasil hasil perhitungan di atas diperoleh R = 6,75 sehingga sesuai dengan Tabel 13 dengan nilai menunjukkan bahwa gedung VVIP Pemprov bandara Fatmawati sangat dianjurkan untuk mendapat sistem proteksi penangkal petir yang baik

4.3.3. Standar IEC 1024-1-1 Daerah proteksi (Ae) pada gedung ATC yang mempunyai panjang bangunan (p = 56 m), lebarnya (l = 27 m), dan ketinggian (h = 20,3 m). Ae = ((2(p+l).3h)+(3,14.9h2)) = ((2(56+27)(3)(20,3))+(3,14)(9)(20,32))) = (10.109,4 + 11.645.6634) = 21.755,0634 m2 = 0,021 km2 Kerapatan sambaran petir ke tanah rata-rata tahunan (Ng) di daerah tempat bagunan berada berdasarkan persamaan (2.2). Ng = 4. 10-2 . T1,26 = 4. 10-2 . 50 1,26 = 5,53 sambaran/km2/tahun Frekuensi sambaran petir langsung setempat yang diperkirakan ke struktur yang diproteksi berdasarkan persamaan (2.1). Nd = Ng . Ae .

50

= 5,53 . 0,021 = 0,12/tahun Berdasarkan data Stasiun Meteorologi dan Geofisika Bengkulu diperoleh nilai frekuensi tahunan stempat (Nc) yang diperoleh sebesar 0.1/tahun karena nilai Nd lebih besar dari nilai Nc maka diperlukan suatu sistem proteksi dengan efisiensi berdasarkan persamaan (2.10). E 1 Nc/Nd 1-

=1

= 0,16Pada Gambar 2.2 efisiensi sistem proteksi petir di bawah 80 atau < 0,8 adalah pada tingkat IV, sehingga pada Tabel 2.3 terlihat bahwa nilai efisiensi tersebut berada pada tingkat proteksi IV dengan nilai efisiensi pendekatan 0.8. Tinggi gedung terminal utama 20,3 meter, berdasarkan Tabel 2.4 tergolong kedalam golongan ketinggian 20 meter sehingga tingkat proteksi untuk gedung ATC adalah tingkat IV dengan sudut perlindungan 550. Gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu memiliki bentuk atap yang berbentuk kerucut dengan satu finial tegak 2 m dan ketinggian gedung 20,3 meter, sehingga tinggi finial dari permukaan tanah yakni 20,3 m + 22,3 m sebesar 22,3 m. Dari hasil perhitungan sudut proteksi dapat diperoleh radius proteksi pada gedung ATC bandara Fatmawati dengan memperhatikan segitiga seperti pada gambar 4.7.2m 550 550

rGambar 4.7. Radius Proteksi pada Gedung ATC

Tan 550 = 1,428 =

51

r = 31,84 meterBerdasarkan hasil perhitungan radius perlindungan oleh penangkal petir pada gedung ATC bandara Fatmawati Bengkulu adalah 31,84 meter. Berdasarkan

perhitungan yang sama pada gedung ATC didapat bahwa, ketinggian tower ATC saja yang layak untuk mendapat sistem proteksi petir sedangkan dag kantor tidak. Pada gedung ATC (Air Tower Control) ini, menggunakan metode konvensional atau dikenal dengan sudut proteksi, menggunaan penangkal petir dengan panjang 2 meter sebanyak 1 batang yang terletak dipuncak atap bangunan tertinggi yang berbentuk dag beton. Daerah perlindungan tampak depan yang diperoleh dari penggunaan penangkal petir sebelumnya ini dapat dilihat dari Gambar 4.8.Bagian tidak terlindungi

Gambar 4.8 Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak depan) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu.

Berdasarkan Gambar 4.8. dapat dilihat bahwa dari tampak depan bangunan, penangkal petir lama dengan sudut perlindungan yang dibentuk 550 dan jarak sambaran sebesar 31,84 meter, masih belum dapat melindungi bagian dag menara tertinggi ATC bangunan dari ancaman 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 ATC tampak samping dapat dilihat pada Gambar 4.9.

52

Bagian tidak terlindungi

Gambar 4.9 Daerah Perlindungan Penangkal Petir (tampak samping) Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu.

Dapat dilihat bahwa daerah perlindungan pada Gambar 4.15. diketahui semua bagian bangunan belum terlindungi terutama dag menara ATC. Perlindungan efektir adalah jika semua bagian bangunan sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang segitiga proteksi sehingga pada gedung ATC bandara Fatmawati perlu adanya evaluasi baik nantinya berupa penambahan jumlah finial maupun panjang finial pada atap gedung. Untuk mendapatkan perlindungan maksimal dari penangkal petir dengan menggunakam metode yang sama yakni konvensional, dilakukan sebuah perancangan ulang (evaluasi) berdasarkan dasar perhitungan yang sama pula, yang terlihat pada Gambar 4.10.

53

Gambar 4.10 Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak depan) dengan Metode Konvensional.

Berdasarkan hasil evaluasi pada daerah perlindungan tampak depan pada Gambar 4.10, terlihat bahwa dibutuhkan penambahan satu batang penangkal petir dengan panjang 1,5 m agar seluruh bagian dag menara ATC gedung dapat terlindungi dengan baik dari bahaya sambaran petir. Hasil perancangan ulang (evaluasi) sudut perlindungan dari gedung ATC tampak samping dapat dilihat pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11. Evaluasi Daerah Perlindungan Gedung ATC (tampak samping) dengan Metode Konvensional.

Hasil evaluasi dari sudut perlindungan yang dibentuk oleh penambahan jumlah penangkal petir dari tampak samping, sudah dapat melindungi bangunan dengan baik. Perlindungan efektir adalah jika semua bagian bangunan sudah terlindungi oleh penangkal petir atau berada dalam bidang segitiga proteksi. Penambahan beberapa penangkal petir dari keadaan semula dapat di rincikan ke dalam Tabel 4.3.Tabel 4.3. Hasil Penentuan dan Penambahan Jumlah Penangkal Petir Pada Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu.

Lokasi Dag tower ATC

Panjang Finial 1,5 meter

Radius Proteksi (r) 31,13 meter

Jumlah 1 batang

Luas daerah terproteksi atau ruang proteksi yang terbentuk dan dapat di proteksi oleh sudut yang di bentuk penangkal petir dapat dilihat pada Gambar 4.12

54

Gambar 4.12. Luas Daerah Terproteksi atau Ruang Proteksi dari Hasil Evaluasi Penangkal Petir Sebelumnya.

Hasil evaluasi sistem penangkal petir gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan menggunakan metode konvensional dapat dilihat pada Tabel 4.4 berikut :Tabel 4.4. Hasil Evaluasi Sistem Penangkal Petir Gedung ATC Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Menggunakan Metode Konvensional

No. 1.

Keadaan Semula

Hasil evaluasi

Hanya menggunakan 1 batang Dibutuhkan penangkal petir/finial finial/penangkal panjang atap ATC. 2 meter petir dengan tambahan sebanyak 1 batang pada

pada puncak dag ATC dengan ketinggian 1,5 meter.

2.

Dengan menggunakan penangkal Semua bagian dag menara ATC petir yang lama, masih terdapat sudah terlindungi yakni berada di titik sambaran pada dag menara dalam segi tiga proteksi penangkal ATC. petir.

55

4.4. Evaluasi Sistem Proteksi Petir Bandara Fatmawati Bengkulu dengan Metode Eleketrogeometri. Penggunaan metode elektrogeometri ini dilakukan sebagai pembanding terhadap metode sebelumnya yang diterapkan oleh ke-tiga gedung yang ada, baik secara jarak sambaran, radius perlindungan, besar sudut proteksi maupun tinggi elektroda yang dihasilkan serta posisi pemasangannya.

4.4.1. Perhitungan Resiko Sambaran Petir pada Gedung Terminal Utama 4.4.1.1. Jarak Sambaran Petir Besarnya arus puncak petir untuk provinsi Bengkulu dapat dilihat pada Tabel 3.2 yakni 45,2368 kA. Hubungan besar arus puncak dengan jarak sambaran (rs) dijelaskan seperti persamaan (2.9) maka : rs = 10 . = (10)( = 119,143 meter Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh jarak sambaran petir adalah 119,143 meter. )

4.4.1.2. Tinggi Finial dan Sudut Perlindungan Penangkal Petir Dikarenakan bentuk atap bangunan gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu yang berbentuk rumit, penentuan tinggi finial/penangkal petir yang digunakan maupun posisi pemasangan, akan disesuaikan dengan bentuk perlindungan yang maksimum melindungi banguan dari peluang titik sambaran petir. Besarnya sudut perlindungan penangkal petir dari sebuah penangkal petir dapat dihitung dengan rumus empiris dari hasse dan Wiesinger pada persamaan (2.10). Pada gedung terminal utama bandara Fatmawati Bengkulu memiliki ketinggian atap yang berbeda-beda, sehingga penggunaan panjang

penangkal petir yang digunakan berbeda-beda. Sebagai salah satu contoh ketinggian puncak utama gedung 17,2 meter + ketinggian finial 4 meter, maka ketinggian penangkal petir dari permukaan tanah 21.2 meter. Sehingga besar sudut perlindungan sebesar :

56

= are = are = 55