eISSN: 2721-5717; pISSN: 2747-2124
https://journal.unhas.ac.id/index.php/zonalaut

## ZONA LAUT

## JURNAL INOVASI SAINS DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
-spasi -Times New Roman 11 Italic- -spasi -Times New Roman 11 Italic-
PERENCANAAN DISTRIBUSI PENERANGAN KAPAL IKAN

## MULTIPURPOSE 70 GT MENGGUNAKAN METODE ZONAL CAVITY
-spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic- *Suardi, Alamsyah, Wira Setiawan, dan Muhammad Uswah Pawara Prodi Teknik Perkapalan, Jurusan Sains, Teknologi Pangan dan Kemaritiman, Institut Teknologi Kalimantan *suardi@lecturer.itk.ac.id
-spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## Abstrak
Kapal ikan multipurpose 70 GT merupakan salah satu jenis kapal yang didesain untuk beroperasi lebih lama di laut. Kapal ini  memiliki  ruang  muat  yang  relatif  lebih  luas  dengan  alat  tangkap  yang  beraneka  ragam  ( multipurpose ).  Kapal digerakkan  dengan  mesin  diesel  283  kW  dan  sumber  tenaga  listrik  disuplai  dari  generator  diesel  20  kW.  Tujuan  dari penelitian  ini  adalah  untuk  menentukan  besaran  daya  listrik  yang  digunakan  untuk  penerangan  kapal.  Metode  yang digunakan adalah metode lumen atau zonal cavity method. Metode ini digunakan untuk mengetahui standar pencahaayan yang  tepat  di  atas  kapal  sesuai  dengan  standar  regulasi  dari American  Bureau  of  Shipping (ABS) class .  Hasil  dari penelitian  didapatkan  total  daya  listrik  yang  dibutuhkan  untuk  penerangan  di  atas  kapal  adalah  0,4  Kw.  Lampu  LED menjadi  sebuah  alternatif  dalam  penentuan  jenis  lampu  penerangan  yang  hemat  energi  dan  tahan  lama  di  atas  kapal. Selama ini, penentuan daya lampu di setiap ruangan hanya berdasarkan perkiraan saja, dengan digunakanannya metode cavity maka tingkat pencahayaan yang terpasang di ruangan akan lebih tepat (tidak terlalu terang dan juga tidak redup). -spasi-Times New Roman 11 Italic- Kata Kunci: Kapal Ikan , Multipurpose, zonal cavity method, Lampu LED . -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## Abstract
The 70 GT multipurpose fishing vessel is a type of vessel designed to operate longer at sea. This ship has a relatively wider cargo space with a variety of fishing gear (multipurpose). The ship is propelled by a 283 kW diesel engine and the source of electric power is supplied by a 20 kW diesel generator. The purpose of this study is to determine the amount of electric power used for ship lighting. The method used is the lumen method or the zonal cavity method. This method is used to determine the proper lighting standards on board according to regulatory standards from the American Bureau of Shipping (ABS) class. The results of the study showed that the total electric power needed for lighting on board was 0.4 kW. LED lights are an alternative in determining the type of lighting that is energy efficient and durable on board. So far, the determination of the lamp power in each room is only based on estimates. By using the cavity method, the lighting level installed in the room will be more precise. -Times New Roman 11 Italic-
Keyword: Fishing Vessel, Multipurpose, zonal cavity method, LED lamp. -spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times Neman 11 Italic-

## 1. PENDAHULAN
Kapal ikan multipurpose adalah salah satu jenis kapal penangkap ikan yang dirancang untuk dapat beroperasi walau  musim  yang  berganti-ganti  sepanjang  tahun  [1].  Hingga  akhir  tahun  2021,  jumlah  kapal  ikan  yang terdata di indonesia sebanyak 44.572 unit kapal dengan didominasi oleh kapal dengan ukuran dibawah 30 GT dan  sisanya  adalah  kapal-kapal  yang  relatif  besar  seperti  70  GT  keatas  [2].    Hal  ini  merupakan  suatu kesenjangan  mengingat  luas  wilayah  indonesia  yang  didominasi  oleh  laut  namun  minim  armada  kapal penangkap ikannya. Sebuah desain kapal ikan dengan ukuran 70 GT dibuat dengan harapan mampu beroperasi lebih  jauh  dan  lebih  lama  di  atas  laut  serta  mampu  menampung  hasil  tangkapan  yang  banyak.  Kapal  ini didesain untuk memudahkan para nelayan dalam menangkap ikan karena kapal ini didesain untuk muatan yang besar, menggunakan material Fiber Reinforced Plastic (FRP), kemampuan manuver yang baik serta dilengkapi dengan berbagai macam alat penangkap ikan [3].
Kapal ikan 70 GT didesain dengan menggunakan tenaga mesin utama 283 kW dan untuk suplai kelistrikan menggunakan  generator  dengan  daya  20  k. fungsi  utama  dari  generator  adalah  selain  untuk sumber  tenaga penerangan utama dan darurat diatas kapal, generator juga digunakan sebagai sumber tenaga untuk berbagai macam mesin-mesin yang bertenaga listrik, serta juga digunakan untuk semua alat komunikasi dan lampu- lampu navigasi, radar di atas kapal.  Dalam penentuan mesin utama dan generator harus benar-benar akurat karena hal ini terkait dengan biaya operasional kapal khususnya konsumsi bahan bakar. Semakin besar daya dan torsi suatu mesin maka akan berdampak pada konsumsi bahan bakar juka akan semakin besar [4][5][6], sehingga  perlu  dilakukan  perencanaan  yang  matang  seperti  perencanaan  distribusi  penerangan  yang  hemat energi agar mesin (generator) yang digunakan tidak terlalu boros [7] [8].
Dalam merencanakan instalasi dan distribusi penerangan di atas kapal harus mengikuti standar dari regulasi yang mengatur tentang intensitas tingkat pencahayaan ruangan di atas kapal. American Bureau of Shipping (ABS) class menerangkan tentang batasan-batasan atau standar pencahayaan yang layak bagi setiap ruangan di  atas  kapal  dengan  tujuan  untuk  memudahkan  akses  lalu  lalang  para  crew  atau  penumpang  diatas  kapal, selain  itu,  untuk  menjamin  tetap  beroperasinya  seluruh  kegiatan  diatas  kapal  dan  sebagai  antisipasi keselamatan jika terjadi keadaan darurat [9]. Untuk jenis lampu yang digunakan tentunya harus dipilih jenis lampu yang lebih hemat energi seperti lampu jenis Light Emitting Diode (LED), LED memiliki keunggulan dari segi umur atau usia pakai, lebih hemat energi atau dengan daya yang sama namun lampu LED lebih terang dibandingkan lampu jenis Neon dan Pijar, selain itu, lampu LED juga ramah lingkungan (rendah kandungan merkuri) [10], sebagai perbandingan pada lumen sama memiliki perbandingan daya sebesar 60 watt lampu pijar: 9 watt lampu Neon : 5 watt Lampu LED [11].  Untuk tipe lampu LED bermacam-macam yaitu ada yang berbentuk  bohlam  ( bulb )  dan  juga  tipe downlight [12].  Pada  penelitian  yang  sejenis  menunjukkan  bahwa penggunaan lampu LED pada kapal Ro-ro mampu mengurangi beban generator sebesar 8 kW [13]. Penentuan  besar  daya  lampu  juga  harus  dilakukan  perhitungan  yang  akurat  karena  jika  tidak  sesuai  maka tingkat pencahayaan yang ada dalam ruangan kemungkinan besar akan lebih rendah atau lebih tinggi, lampu yang redup akan berdampak pada kemampuan crew/penumpang dalam melihat objek secara jelas, namun jika lampu yang dipasang dalam ruangan sangat terang juka akan mengganggu mata karena akan silau serta akan lebih  boros  dalam  konsumsi  daya  listrik.  Penentuan  tingkat  pencahayaan  dalam  suatu  ruangan  umumnya menggunakan metode zonal cavity atau biasa disebut sebagai metode lumen. Metode ini biasa digunakan dalam penentuan intensitas cahaya di gedung atau rumah-rumah dan bisa juga digunakan untuk di atas kapal [14]. Untuk standar pencahayaan ruangan-ruangan di atas kapal diatur dalam regulasi American Bureau of Shipping (ABS) class [15]

## 2. METODE

## 2.1. Kapal Ikan Multipurpose 70 GT
Kapal ikan multipurpose 70 GT merupakan salah satu desain kapal yang dirancang untuk beroperasi di wilayah perairan indonesia dengan target tangkapan ikan yang bervariasi seperti ikan tuna dan cumi. Jumlah crew kapal didesain untuk 15 orang dengan kecepatan service kapal 10 knot. Untuk desain kapal dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Desain Kapal Multipurpose 70 GT [3]
Untuk data utama kapal dapat dilihat pada tabel 1.

## Tabel 1. Dimensi Utama Kapal [3]
Kapal ikan multipurpose 70 GT Unit Panjang Kapal (LOA) 23,90 meter Lebar Kapal (BMLD) 5,30 meter Sarat Kapal (TMLD) 1,60 meter Tinggi Kapal (HMLD) 2,50 meter Kecepatan Desain (Vs) 10.00 knot

## 2.2. Zonal Cavity (Lumen) Method
Metode lumen adalah salah satu metode yang sangat umum digunakan dalam menentukan tingkat pencahayaan dalam suatu ruangan. Pada umumnya setiap ruangan membutuhkan standar cahaya yang tepat untuk menerangi ruangan tersebut, jika umumnya dalam menentukan kapasistas lampu yang digunakan dalam ruangan hanya sebatas perkiraan saja, maka cara yang tepat adalah dengan dilakukan perhitungan intensitas cahaya minimum dengan metode lumen. semakin besar ruangan maka semakin tinggi kebutuhan cahayanya, sedangkan semakin tinggi  lumen  maka  semakin  tinggi  pula  daya  lampunya.  Metode  lumen  dianggap  paling  efektif  untuk menentukan jumlah lumens dalam suatu ruangan, karena memperhitungkan efek dari tiga dimensi ruangan yang  ada,  yaitu.  langit-langit  ( ceiling ),  dinding  ( wall )  dan  lantai  ( floor )  [9].  Untuk  perbandingan  dimensi ruangan dengan menggunakan metode lumen ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Dimensi ruang menurut metode lumen [14]
Langkah-langkah  dalam  perhitungan  mencari  tingkat  pencahayaan  yaitu  yang  pertama  adalah  menentukan ukuran Cavity  Ratio ruangan, tahapan selanjutnya yaitu mencari faktor  reflektansi ruangan  dan  dilanjutkan dengan  menentukan  nilai coefficient  of  utilization .  Tahapan  akhir  yaitu  menentukan Compute  average illuminance level.
Untuk mendapatkan nilai dari rasio Room Cavity Ratio (RCR) maka digunakan persamaan berikut:
𝑅𝐶𝑅 = 5 ℎ𝑟𝑐 (𝐿 + 𝑊) (𝐿 𝑥 𝑊) (1)
Dimana hrc adalah pencahayaan ke bidang kerja (m), L adalah panjang ruangan (m), dan W adalah lebar ruanga (m).
Untuk menentukan nilai flux cahaya yang dibutuhkan dalam suatu ruangan dapat diketahui dengan memakai persamaan berikut.
𝛷𝑅𝑜𝑜𝑚 = (𝐸 𝑅𝑜𝑜𝑚 𝑥 𝐴)
(𝐶𝑈 𝑥 𝐿𝐿𝐹)
(2)
Dimana Φ Room adalah Flux cahaya yang dihasilkan dalam suatu ruang (Lumen), E Room merupakan Jumlah Iluminasi yang diperlukan dalam suatu ruang ( Lux ), A adalah luas suatu ruangan (m 2 ), CU adalah Coefficient of Utilization, dan LLF merupakan total light loss factor
Untuk mengetahui jumlah titik lampu yang diperlukan dalam suatu ruangan dapat diketahui dengan menggunakan persamaan berikut.
𝑁𝑅𝑜𝑜𝑚 = (𝛷 𝑅𝑜𝑜𝑚) (𝛷 𝐿𝑎𝑚𝑝𝑢) (3)
Dimana N ruang merupakan jumlah lampu yang diperlukan dalam suatu ruangan, dan Φ 𝑙𝑎𝑚𝑝𝑢 merupakan Flux cahaya pada lampu yang akan dipilih (Lumen).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Lebar ruangan, tinggi ruangan, panjang ruangan, dimensi luas ruangan, dan penentuan nilai iluminasi sesuai standar  yang  ditetapkan  untuk  setiap  ruangan  merupakan  nilai  acuan  untuk  menentukan  iluminasi  ruangan yang diperlukan. Nilai iluminasi ditentukan sesuai dengan peraturan yang ditetapkan untuk setiap ruangan. Pada kapal ikan 70 GT ini menggunakan generator dengan daya 20 kW untuk menyediakan semua kebutuhan daya di kapal, termasuk daya untuk penerangan kapal, daya untuk peralatan pompa-pompa, dan daya untuk komunikasi radio. Pada tabel 2 dapat dilihat nilai standar luminasi setiap ruangan berdasarkan acuan dari ABS, kemudian dimensi ruangan, Nilai Cavity Ratio , Faktor reflektansi, nilai Coefisien Utility dan LLF kapal dalam kondisi normal.
Tabel 2. Standar Lux, Dimensi Ruangan, Cavity Ratio , Faktor Reflektansi, Nilai CU dan LLF
No Ruang Standar lux Dimensi Ruangan Cavity Ratio Reflektansi Lux L B T Luas RCR Atap  Dinding 1 Crew Room 150 3.7 3.5 2 12.9 2.5 0.7 0.3 2 Pantry 150 1.6 4 2 11.7 3.93 0.7 0.3 3 Toilet 1 150 1.8 0.8 2 1.5 7.88 0.7 0.3 4 Toilet 2 150 1.6 1 2 1.6 7.39 0.7 0.3 5 Deck Terbuka (PS) 150 7.5 0.7 2 4.9 7.48 0.5 0.3 6 Deck Terbuka (SB) 150 7.5 0.7 2 4.9 7.48 0.5 0.3 7 Deck Terbuka Haluan 300 11.5 5 2 47.7 1.72 0.5 0.3 8 Deck Terbuka Buritan 300 5 2 2 10 4.2 0.5 0.3 9 Kamar mesin kemudi 200 7.5 4.7  2.3  31.5 2.04 0.8 0.3 10  Ruang Kemudi 300 5 3.5  2.4  17.1 3.16 0.7 0.3
Untuk hasil perhitungan kebutuhan daya lampu kapal dalam kondisi normal dan kondisi darurat dapat dilihat pada tabel 3 dan tabel 4.
Tabel 3. Flux cahaya dan kebutuhan lampu total setiap ruangan (Kondisi Normal)
No Ruang Standar Lux Flux Cahaya Min Flux Lamp n Lamp Flux Cahaya Penga daan Daya /Unit Total Daya Lux Lumen (Ribu) Lumen (Ribu) Unit Watt 1 Crew Room 150 5 2,1 3 6,3 3 14 42 2 Pantry 150 5,7 2,1 3 6,3 3 14 42 3 Toilet 1 150 1,3 1,5 1 1,5 1 17 17 4 Toilet 2 150 1,3 1,5 1 1,5 1 17 17 5 Deck Terbuka (PS) 150 4 1,5 3 4,5 3 17 51 6 Deck Terbuka (SB) 150 4 1,5 3 4,5 3 17 51
No Ruang Standar Lux Flux Cahaya Min Flux Lamp n Lamp Flux Cahaya Penga daan Daya /Unit Total Daya Lux Lumen (Ribu) Lumen (Ribu) Unit Watt 7 Deck Terbuka Haluan 300 3,2 9 4 36 4 11 44 8 Deck Terbuka Buritan 300 7,2 3,9 2 7,8 2 14 28 9 Kamar mesin kemudi 200 1,4 3,9 4 15,6 4 26 104 10 Ruang Kemudi 300 1,5 3,9 4 15,6 4 14 56
Tabel 4. Flux cahaya dan kebutuhan lampu total setiap ruangan (Kondisi darurat)
No Ruang Standar Lux Flux Cahaya Min Flux Lamp n Lamp Flux Cahaya Penga daan Daya/ Unit Total Daya Lux Lumen (Ribu) Lumen (Ribu) Unit Watt 1 Crew Room 50 1,7 1 2 2 2 22 44 2 Pantry 50 1,9 1 2 2 2 22 44 3 Deck Terbuka (PS) 50 1,3 1 2 2 2 22 44 4 Deck Terbuka (SB) 50 1,3 1 2 2 2 22 44 5 Deck Terbuka Haluan 20 2,1 1 3 3 3 22 66 6 Deck Terbuka Buritan 20 0,5 1 1 1 1 22 22 7 Kamar mesin kemudi 50 3,6 1 4 4 4 22 88 8 Ruang Kemudi 30 1,5 1 2 2 2 22 44 9 Deck Terbuka Buritan 20 0,6 1 1 1 1 22 22 10 Deck Terbuka (PS/SB) 20 0,4 1 1 1 1 22 22
Dari  tabel  3  dan  4  dapat  diketahui  jumlah    daya  yang  dibutuhkan  untuk  suplai  penerangan  kapal  ikan multipurpose 70  GT.  Kapal  yang  terdiri  dari  3  geladak  ( Doble  Bottom , main  deck ,  dan Navigation  Deck ) membutuhkan daya sebesar  untuk suplai penerangan diatas kapal seperti pada tabel 5.
Tabel 5. Total beban daya pada kapal
No. Deck Daya (kW) 1 Doble Bottom 0.104 kW 2 Main Deck 0.292 kW 3 Navigation Deck 0.118 kW Jumlah 0.514 kW
Untuk distribusi penerangan di tiap dek kapal dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Distribusi penerangan, a) navigation deck , b) Dobble Bottom , c) Main Deck
Untuk wiring diagram kapal ikan (penerangan/ Juntion Lightning ) dapat dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Wiring diagram dengan daya generator 20 kw dan distribusi penerangan dengan menggunakan lampu LED

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisa yang diperoleh dari perhitungan penentuan distribusi penerangan maka daya yang dibutuhkan untuk penerangan kapal ikan multipurpose 70 GT dengan penerangan LED menggunakan metode lumen adalah untuk daerah inner bottom sebesar 0,104 kW, Main Deck 0,292 kW, dan Navigation Deck 0,118 kW sehingga total keseluruhan adalah 0,514 kW.
a) b)
c)

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D.  J.  Kim  and  D.  J.  Yeo,  “Estimation  of  drafts  and  metacentric  heights  of  small  fishing  vessels according to loading conditions,” Int.  J.  Nav.  Archit.  Ocean  Eng. ,  vol.  12,  pp.  199–212,  2020,  doi: 10.1016/j.ijnaoe.2019.11.001.
[2] “There  are  72,313  Marine  Fleet  Units  in  Indonesia  in  2021.”  https://dataindonesia.id/sektor- riil/detail/ada-72313-kapal-laut-di-indonesia-pada-2021 (accessed Mar. 05, 2023).
[3] S. S. Suardi, “Desain Kapal Penangkap Ikan Multipurpose 70 Gt,” Inovtek Polbeng , vol. 8, no. 2, p. 175, 2018, doi: 10.35314/ip.v8i2.660.
[4] R.  J.  I.  Suardi,  Wira  Setiawan,  Andi  Mursid  Nugraha  Arifuddin,  Alamsyah,  “Evaluation  of  Diesel Engine Performance Using Biodiesel from Cooking Oil Waste ( WCO ),” J. Ris. Teknol. Pencegah.
Pencemaran
Ind. , vol. 14,
no. 1, pp. 29–39, 2023, doi:
https://doi.org/10.21771/jrtppi.2023.v14.no1.p29-39.
[5] S.  S.  Suardi,  “Analisa  Penggunaan  Biodiesel  Minyak  Jagung  Sebagai  Campuran  Bahan  Bakar Alternatif Mesin Diesel,” Inovtek Polbeng , vol. 9, no. 2, p. 280, 2019, doi: 10.35314/ip.v9i2.1041.
[6] Suardi, M. Purwanto, A. Y. Kyaw, W. Setiawan, and M. U. Pawara, “Biodiesel Production from POME ( Palm Oil Mill Effluent ) and Effects on Diesel Engine Perfor- mance,” Int. J. Mar. Eng. Innov. Res. , vol. 7, no. 4, pp. 292–299, 2022, doi: 10.12962/j25481479.v7i4.14492.
[7] dan  H.  Bulan  Purnama,  Alifia  Pratiwi  Herman,  Muhammad  Rif’at,  Muh.  Rahmat  Ramadhana,  M. Farrel Risai and S. Suharto, “Zona laut,” Zo. Laut  J. Inov. Sains Dan Teknol. Kelaut. , vol. 2, no. 3, pp. 92–98, 2021.
[8] W.  S.  Suardi,  Muhdar  Tasrief,  Samsu  Dlukha  Nurcholik,  Amalia  Ika  Wulandari,  “Testing  the Inclination  of  an  Industrial  Diesel  Engine  Under  Static  Conditions  According  to  the  International Convention for the Safety of Life at,” Int. J. Mar. Eng. Innov. Res. , vol. 8, no. 1, pp. 8–15, 2023, doi: http://dx.doi.org/10.12962/j25481479.v8i1.15749.
[9] X.  Wang,  Z.  Liu, J.  Wang,  S.  Loughney,  Z.  Zhao,  and  L.  Cao,  “Passengers’  safety  awareness  and perception of wayfinding tools in a Ro-Ro passenger ship during an emergency evacuation,” Saf. Sci. , vol. 137, no. February 2020, p. 105189, 2021, doi: 10.1016/j.ssci.2021.105189.
[10] H. Jeong, S. Yoo, J. Lee, and Y. Il An, “The retinular responses of common squid Todarodes pacificus for  energy  efficient  fishing  lamp  using  LED,” Renew.  Energy ,  vol.  54,  pp.  101–104,  2013,  doi: 10.1016/j.renene.2012.08.051.
[11] Merga,  “Perbandingan  Lampu  LED  Dengan  Lampu  Fluorescent  /  PLC  |  Channel  Lighting,”  2014. http://www.channelighting.com/perbandingan-lampu-led-dengan-lampu-fluorescent-plc/ (accessed Apr. 14, 2023).
[12] A.  Chumaidy  and  J.  I.  Moh  Kahfi  Jagakarsa  -Jakarta  Selatan,  “Analisa  Perbandingan  Penggunaan Lampu Tl, Cfl Dan Lampu Led (Studi Kasus Pada Apartemen X),” Sinusoida , vol. XIX, no. 1, pp. 1– 8, 2017.
[13] A. I. Suardi, Kyaw, Aung Ye, Wulandari and F. Zahrotama, “Impacts of Application Light-Emitting Diode ( LED ) Lamps in Reducing Generator Power on Ro-Ro Passenger Ship 300 GT KMP Bambit,” Int. J. Mech. Eng. Sci. , vol. 7, no. 1, pp. 45–53, 2023.
[14] R. E. Levin, “Zonal-Cavity in Small Rooms and Long Corridors,” J. Illum. Eng. Soc. , vol. 16, no. 1, pp. 89–99, 1987, doi: 10.1080/00994480.1987.10748669.
[15] ABS, Guide  For  Crew  Habitability  On  Ships ,  no.  September.  2016,  pp.  1–96.  [Online].  Available: http://www.eagle.org/eagleExternalPortalWEB/ShowProperty/BEA
Repository/Rules&Guides/Current/102_CrewHabitabilityonShips/Pub102_CrewHabitability