SISTIM VENTILASI PENGENCERAN UADAR STANDARD DESIN “ ASHRAE’S “ 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Ir. LATAR MUH. ARIF , MSc

11/11/2018 ASHRAE - American Society of Heating Regfrigerating and Air Contitioning Engineers ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

  ASHRAE mengeluarkan standar untuk zona kenyamanan (comfort zone) seperti ditunjukkan pada gambar 01. 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar 01. : Daerah zona yang dapat diterima sebagai daerah temperatur operative, dan kelembaban relative yang memenuhi kenyamanan untuk orang-orang yang melakukan aktivitas ringan dengan met < 1,2.

Gambar 01, ini mempunyai batasan ketidak puasan sebesar 10%, dengan batasan koordinat sebagai berikut :   Musim dingin. Temperatur operatif tOP berkisar antara 200 C ~ 23,50 C pada kelembaban udara relatif 60% dan berkisar antara 20,50 C ~ 24,50 C pada 200 C dew point dan dibatasi oleh temperatur efektif 200 C dan 23,50 C. Musim panas. Temperatur operatif tOP berkisar antara 22,50 C ~ 260 C pada kelembaban udara relatif 60% dan berkisar antara 23,50 C ~ 270 C pada 200 C dew point dan dibatasi oleh temperatur efektif 230 C dan 260 C. 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Zona kenyamanan termal untuk orang Indonesia untuk perancangan umumnya diambil : 250C ± 10C dan kelembaban udara relatif 55 % ± 10 %.

International Mechanical Code (IMC) (cfm / orang) Tabel.01.  Diperlukan tingkat ventilasi minimum dalam kaki kubik per menit (cfm) per orang untuk 2006 IMC dan 62,1-2004 ASHRAE  Hunian Kategori International Mechanical Code (IMC) (cfm / orang) ASHRAE (cfm / orang) Lembaga Pemasyarakatan, untuk fasilitas ruang tahanan 20 10 Ruang kelas (Pendidikan) 15 15 (siswa usia 5-8); 13 (Siswa usia 9 +) Ruang publik atau theater auditorium 5 Ruang umum atau kantor, ruang konferensi 6 Kantor gedung ruang perkantoran ruang   17 Hotel, motel, restoran, lobi asrama 1 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Perencanaan Sistim Ventilasi Pengenceran Udara, menggunakan standard Desain ASHARE SATANDAR, 11/11/2018 PERSAMAAN VENTILASI Pengenceran udara panas MENGHTUNG kebutuhan udara segar/fresh air bagi karyawan MENGHTUNG berapa jumlah diffuser diperlukan MENGHTUNG berapa jumlah Exhaust dibutuhkan ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar.02 Satndar desain sistim ventilasi pengenceran uadara, menurut ASHARE SATANDAR,

ASHARE SATANDAR, yang telah ditetapkan ,   Flowrate = 0.25 – 0.5 m/s atau (50 – 100) fpm Flowrate difusser : (50- 100) fpm ; Temperatur udara = 800F atau (24 – 26) 0C Kelembaban nisbi/relative humaddity = 30 – 50 % Ruang kerja = 4 m2/person Flowrate (Q) = 20 cfm/person Dimensi Diffuser (40 cm x 40 cm ) x 20 % Standar exhaust : (20 cm x 20 cm ) x 50 % Jam kerja : 8 jam /hari Perbandingan Luas ruang kerja : luas lantai , 1: 4 Oksigen di ruang kerja = (15 – 20) % udara Inhalasi manusia = 30 m3/hari atau = 44,14 ft3/jam 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Kecepatan aliran udara = 1 : 3,28 m/jam per-person   11/11/2018 Catatan,   1 cfm = 59,85 liter/menit 1 M3 = 35,314 ft3 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Contoh -1 DISAIN SISTIM VENTILASI PENGENNCERAN UDARA Diketahui : Dimensi ruang (P X L X T ) = 40 x 30 x 3,5 m ; Standar flowrate (Q) = 20 cfm/person Standar flowrate difusser : (50- 100) fpm ; Dimensi Diffuser (40 cm x 40 cm ) x 20 % Standar exhaust : (20 cm x 20 cm ) x 50 % standar ruang kerja 4 M2/person Jam kerja : 8 jam /hari Perbandingan Luas ruang kerja : luas lantai : 1: 4 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Hitung : 1) Berapa jumlah orang yg ideal bekerja dalam ruangan ? 2) Berapa kebutuhan udara segar/fresh air bagi karyawan (M3/jam) 3) Berapa jumlah diffuser diperlukan ? 4) Berapa jumlah Exhaust dibutuhkan ? 5) Berapa % tase exhaust air yang ideal diperlukan ?

Jawab : Vol ruang = 40x30x3.5= 4200 M3 Luas = 40 x 30 = 1200 M2 Luas tempat kerja : ¼ x 1200 M2 = 300 M2 . Jumlah karyawan : 300: 4 = 75 orang Kebutuhan udara segar yang dibutuhkan pada ruang terbut adalah, Q = 20 cfm/person, untuk 75 orang 75 x 20 x 60 min = 90.000 cfm -------------------1 M3 = 35,314 ft3 = 90.000/35,314 = 2548,56 M3/jam Maka kebutuhan udara segar yang dibutuhkan pada ruang tersebut sebesar 2.548,56 m3/jam 3) Kebutuhan jumlah diffuser : Dimensi diffuser (A) : ( 0.4 x 0.4 ) M2 x 0.2 = 0.032 M2 ; Kecepatan aliran udara = 1 : 3,28 m/jam per-person Untuk 75 orang, maka Kecepatan diffuser (V)diffuser : ----- V = 75/3.28=22.86 m/min ; flow rate difusser (Q)   11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Qdiffuser = A x Vdiffuser Dimana ; A = 0,032 M2 V = 22,86 m/min 11/11/2018 Qdiffuser = 0.032 x 22.86 = 0.73 M3 x 60 min = 43.89 M3 /jam Maka jumlah diffuser , adalah perbandingan antara kebutuhan udara segar (Q) dengan flowrate diffuse (Qdiffuser) Jumlah difuuser = Q/(Qdiffuser) Jumlah diffuser = 2548.5/43.89 = 58 buah. Dimana: kebutuhan udara segar (Q) = 2548,56 M3/jam Qdiffuser =43.89 M3 /jam Maka jumlah diffuser yang dibutuhkan pada ruang ini sebanyak 58 buah ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Kebutuhan exhaust : 30 % = 0.3 x 58 = 18 buah Flowrate exhaust` = kebutuhan udara segar/Jmlh exhaust Flowrate exhaust : 2548.5/18 = 141.58 m3/jam; Dimensi exhaust = (0.2 x 0.2 ) x50% = 0.02 M2 . Velocity exhaust = 141.58/0.02 = 7079 m/jam = 118 m/min. 6). Pertukaran udara = Volume ruang/kebutuhan udara segar Pertukaran udara : 4200: 2548.5 = 1.65 jam ( satu kali pertukaran udara) 7) Exhaust Air : Exhange rate : 2548.5/4200 x 100 % = 60 % 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Contoh - 2;  Diskusikan sistim ventilasi pengenceran udara, Seperti Anda dapat melihat gambar - 03 Rancang struktur sistim pengkondisian yang menunjukkan bagian dari sebuah bangunan. Diskusikan bentuk perencanaan sistim ventilasi pengenceran pada gambar -03, garis merah udara panas yang ditarik, sedangkan garis kunig adalah udara yang disuplai, misalnya, 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Gambar-03, sistem ventilasi pengenceran udara 11/11/2018 Gambar-03, sistem ventilasi pengenceran udara ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Data dari keterangan gambar 03. desain struktur menunjukkan : 5 buah, diffuser, terdiri dari lantai-I, 2 buah diffuser, dan Lantai-II 3 buah diffuser Luas diffuser = 0,032 M2 Jumlah exhaust =5 x 30 % = 2 buah 2 buah Exhaust, Luas exhaust =(0,2 x 0,2) x 50 % = 0,02 M2 Lantai –I , panjang = 28 M. lebar = 18 M, dan Lantai-II , panjang = 28 M lebar = 1 4 M2 Perbandinagan luas ruang kerja, Luas lantai, 1 : 4

Berapa kebutuhan jumlah tenaga kerja, pada lantai-I, dan lantai II 11/11/2018 Berapa kebutuhan jumlah tenaga kerja, pada lantai-I, dan lantai II Berapa flow rate diffuser yang diperlukan ? Berapa kebutuhan udara segar/fresh air bagi karyawan (M3/jam) Berapa flow rate exhaust diperlukan (M3/jam) Berapa kecepatan exhaust yang diperlukan (m/min)   ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Luas tempat kerja LT -1 : ¼ x 448 M2 = 112 M2 . 1. Luas LT -1 = 28 x 16 = 448 M2 Luas tempat kerja LT -1 : ¼ x 448 M2 = 112 M2 . a). Jumlah karyawan LT-1 : 112 : 4 = 28 orang Luas LT -2 = 28 x 14 = 392 M2 Luas tempat kerja LT-2 : ¼ x 392 M2 = 98 M2 . b). Jumlah karyawan LT2 : 98 : 4 = 25 orang ----Jumlah karyawan = 53 org Flowrate (Q) = 20 cfm/person Flowrate (Q) = 53 x 20 x 60 = 63.600 cfm….. -------------------1 M3 = 35,314 ft3 = 63.600/35,314 = 1.801 M3/jam Maka kebutuhan udara segar yang dibutuhkan pada ruang tersebut sebesar 1801 m3/jam 2. Berapa flow rate diffuser yg diperlukan …….? Kecepatan diffuser, Vdiff = 53/3,28 m/min = 16,16 m/min flow rate diffuser, Qdiff = A x V = 0,032 x 16,16 x 60 min/jam = 31,03 M3/jam   11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

3. Kebutuhan udara segar/fresh air bagi karyawan (M3/jam) untuk diffuser = 5, maka-------- kebutuhan udara segar = Flowrate diffuser x Jumlah diffuser Kebutuhan udara segar =31,03 x 5 = 155,15 M3/jam 4. Berapa flow rate exhaust diperlukan (M3/jam) Untuk exhaust = 2 buah---------- flow rate exhaust= 1.801 /2 M3/jam flow rate exhaust= 900,5 M3/jam 5. Kecepatan exhaust yg diperlukan (m/min) Kecepatan Exhaust—V= Q/A ---- V exhasut = 900,5/0,02 = 45.025 m/jam Atau --------- Vexhasut = 45.025/60 = 750,4 m/min 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Problem -1 DISAIN SISTIM VENTILASI PENGENNCERAN UDARA Jumlah tenaga kerja 43 orang Standar flowrate (Q) = 20 cfm/person Standar flow rate ( 50-100) fpm pada diffuser. Dimensi diffuser (0.4 x0.4)m2 x 20% Standar exhaust : (0.20 X 0.20 ) M2 x 50 % Standar ruang kerja : 4 M2/person Standar perbandingan ruang kerja : luas ruang : 1: 4 Jumlah Exhaust : 40 % jumlah diffuser Tugas Buat Disain Ventilasi Umum 1) Berapa kebutuhan total ruang kerja ? 2)Berapa area ruang yang ideal ? Berapa tinggi ruang ? 3)Berapa jumlah diffuser yg diperlukan dan dimensinya ? 4)Berapa jumlah exhaust yg diperlukan dan dimensinya? 5)Berapa % tase exhaust air yg ideal ? 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

kebutuhan total ruang kerja = 172 M2 Luas area = 688 M2 11/11/2018 kebutuhan total ruang kerja = 172 M2 Luas area = 688 M2 Bila tinggi ruang 3,5 M , maka Volume ruang = 688 x3,5 = 2.128 M3 Jumlah diffuser = 58 buah jumlah exhaust =17 buah Flowrate exhaust (Q)= 85,9 M3/jam V,exhaust— = 71,58 m/min % tase exhaust air yg ideal= 60,6 % ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Problem -2 DISAIN SISTIM VENTILASI PENGENNCERAN UDARA 1. Jumlah Karyawan = 50 orang 2. luas lantai 1000 M3 ; tinggi ruang kerja : 3.25 m 3. Standar flowrate (Q) = 20 cfm/person 4.Standar flow rate ( 50-100) fpm pada diffuser. 5.Dimensi (0.4 x0.4) M2 x 20% 6.Standar exhaust : (0.20 X 0.20 ) M2 x 50 % 7.Standar ruang kerja : 4 M2/person 8. Jumlah Exhaust : 30 % jumlah diffuser 9. Standar Air supply : 20 cfm/person Tugas 1. Berapa jumlah diffuser ? 3.Berapa jumlah exhaust ? 2.Disain Berapa % -tase exhaust air rate actual ? 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

Gambar-04, sistem ventilasi pengenceran udara Problem -3 DISAIN SISTIM VENTILASI PENGENNCERAN UDARA Data dari keterangan gambar desain struktur menunjukkan : 5 buah, diffuser, terdiri dari lantai-I, 2 buah diffuser, dan Lantai-II 3 buah diffuser Jumlah Karyawan = 60 orang, Lantai –I = 30 orang, Lantai-II = 30 orang  11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L Gambar-04, sistem ventilasi pengenceran udara

Berapa kebutuhan total ruang kerja ? Berapa area ruang yang ideal ? Berapa tinggi ruang ? Berapa jumlah diffuser yg diperlukan dan dimensinya ? Berapa jumlah exhaust yg diperlukan dan dimensinya? Berapa % tase exhaust air yg ideal ? 11/11/2018 ETAPRIMA SAFETY ENGINEERING, M.ARIEFF.L

11/11/2018 LATAR MUHAMMAD ARIEF Selamat----UTS