## PERANCANGAN SISTEM PEMADAM KEBAKARAN PADA PERKANTORAN DAN PABRIK LABEL MAKANAN PT XYZ DENGAN LUAS BANGUNAN 1125 M 2
Muhammad Al Haramain 1* , Riki Effendi 2 , Febri Irianto 3 1,2,3 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta Jl. Cempaka Putih Tengah 27 Jakarta Pusat, DKI Jakarta, Indonesia
*E-mail: alharamain@ftumj.ac.id Diterima: 15-11-2017 Direvisi: 25-11-2017 Disetujui: 01-12-2017

## ABSTRAK
PT. XYZ merupakan perusahaan yang bergerak di produksi pembuatan label untuk produk-produk makanan dan minuman, kasus kebakaran di pabrik-pabrik lainnya, mengingatkan pemilik untuk menjaga aset yang dimilikinya agar aman dan nyaman. Sehingga perlu perencanaan dan perancangan sistem pemadam kebakaran ( Fire Fighting System ) untuk melindungi bangunan dan asetnya. Penelitian ini diawali dengan pengambilan dan pengumpulan data  berupa  layout  kondisi  bangunan  lama  dan  layout  kondisi  bangunan  baru  serta  data-data  teknis  lain  yang dibutuhkan. Pengolahan data yang dilakukan mengacu pada standar SNI 03-3985-2000, SNI 03-3987-1995, SNI 1745-1989-F, NFPA 13, NFPA 10 dan NFPA 14, meliputi perancangan pada sistem sprinkler , hidran dan APAR (Alat Pemadam Api Ringan) yang dibutuhkan, menghitung kebutuhan air pemadam kebakaran, menghitung head total  dan  daya  pompa  yang  dibutuhkan.  Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan,  didapat  bahwa bangunan termasuk klasifikasi bahaya kebakaran ringan dan dirancang menggunakan sprinkler jenis sistem pipa basah  ( Wet  Pipe  System )  serta  jumlah  kepala sprinkler yang  dibutuhkan  adalah  sebanyak  130  buah  dengan kepekaan suhu 57°C warna glass bulb jingga, arah pancaran ke bawah, hidran gedung sebanyak 1 buah, hidran halaman dan kota sebanyak 1 buah, APAR jenis dry chemical sebanyak 15 buah dan APAR jenis (CO2) sebanyak I buah. Volume persediaan air yang di butuhkan untuk sistem pemadam kebakaran sebanyak 150 m3. Pipa yang digunakan adalah jenis pipa cast iron dengan total head pada pompa sebesar 71,748 meter. Perhitungan kapasitas pompa pada perencanaan ini adalah sebesar 11,576 hp dan penggerak mulanya 14,622 hp.
Kata kunci :  Sistem Sprinkler , Sistem Hidran, Alat Pemadam Api Ringan (APAR), Pipa dan Pompa

## ABSTRACT
PT. XYZ is a company engaged in the production of labeling for food and beverage products, fire cases in other factories, reminding the owner to keep his assets safe and comfortable. So it is necessary to plan and design Fire Fighting System to protect the building and its assets. So it is necessary to plan and design Fire Fighting System to protect the building and its assets. This research begins with taking and collecting data in the form of layout of old building condition and layout of new building condition and other technical data needed. Data processing conducted refers to SNI 03-3985-2000, SNI 03-3987-1995, SNI 1745-1989-F, NFPA 13, NFPA 10 and NFPA 14 standards, including design of sprinkler, hydrant and APAR systems (Fire Extinguishers Lightweight) is required, calculate the need for fire water, calculate the total head and pump power  required. Based on the result of the research, it is found that the building is classified as light fire hazard and designed using sprinkler type of wet pipe system and the required sprinkler head count is 130 pieces with temperature sensitivity of 57 °C orange glass bulb color, direction emission down, building hydrants as much as 1 piece, page and city hydrants as much as 1 piece, 15 types of dry chemical APAR type and type APAR (CO2) as much as I fruit. The volume of water supply needed for the fire-fighting system is 150 m3. The pipe used is a type of cast iron pipe with total head at the pump of 71.748 meters. The calculation of pump capacity in this planning is 11,576 hp and the originator 14,622 hp.
Keywords :  Sprinkler System, Hydrant System, Light Fire Extinguisher (APAR), Pipe and Pump

## PENDAHULUAN
Pada  dunia  konstruksi  khususnya  tentu sekarang  ini  banyak  sekali  perkembangan pembangunan seperti bangunan pabrik, apartemen,  pabrik,  perumahan  dan  lain  nya yang  ada  di  sekitar  kita,  tentunya  kita  pasti merasakan  dampak  baik  dan  buruk  nya  dari pembangunan  tersebut.  Mengingat  besarnya kerugian yang disebabkan oleh kebakaran serta terbatasnya  kemampuan  peralatan  pencegahan dan  penanggulangan  kebakaran  yang  dimiliki oleh  Dinas  Pemadam  Kebakaran  (DPK)  atau Pemerintah Daerah.
Berdasarkan KEPMEN PU
Nomor 10/KPTS/2000 tentang ketentuan teknis pengamanan  terhadap  bahaya  kebakaran  pada bangunan  gedung  dan  lingkungan.  Maka diperlukan  perencanaan  dan  perancangan instalasi  pemadam  kebakaran  yang  dirancang mengacu  pada  Standar  Nasional  Indonesia (SNI)  dan  diharapkan  dapat  memberikan keamanan,  keselamatan  dan  kenyamanan  bagi pengguna bangunan.
PT  XYZ  merupakan  perusahaan  yang bergerak  di  produksi  pembuatan  label  untuk produk-produk  makanan  dan  minuman.  Untuk mengembangkan  usahanya  PT  XYZ  akan melakukan  perluasan  bangunan  pabrik  dan kantor dua lantai dengan luas sekitar 1125 m 2 . Kasus  kebakaran  di  pabrik-pabrik  lainnya, mengingatkan pemilik untuk menjaga aset yang dimilikinya  agar  aman  dan  nyaman.  Sehingga perlu  perencanaan  dan  perancangan  sistem pemadam  kebakaran  ( Fire  Fighting  System ) untuk melindungi bangunan dan asetnya.
Berdasarkan  kebutuhan  tersebut,  maka pada  penelitian  ini  penulis  akan  membuat perencanaan dan perancangan sistem pemadam kebakaran di PT XYZ, yaitu:
 Sistem sprinkler otomatis, sistem hidran dan pemadam api ringan.
 Kebutuhan  kapasitas  pompa  pemadam kebakaran, kapasitas tangki air khusus untuk pemadam kebakaran.
 Perancangan letak sistem pemadam kebakaran  sesuai  dengan  standar  dan peraturan yang berlaku.
Sistem sprinkler otomatis  adalah  suatu sistem  yang  bekerja  secara  otomatis  dengan memancarkan  air  bertekanan  ke  segala  arah untuk memadamkan kebakaran atau mencegah meluasnya  kebakaran.  Instalasi sprinkler ini
dipasang  secara  permanen  di  dalam  bangunan yang  dapat  memadamkan  kebakaran  secara otomatis dengan menyemprotkan air di tempat mula terjadi kebakaran [1].
Hidran  kebakaran  adalah  suatu  sistem instalasi pemipaan berisi air bertekanan tertentu yang digunakan sebagai sarana untuk memadamkan kebakaran [2].
Alat  Pemadam  Api  Ringan  (APAR) berfungsi  sebagai  alat  pemadam  kebakaran pertama / awal pada peristiwa kebakaran yang masih kecil. APAR tetaplah penting  meskipun suatu bangunan telah dilengkapi dengan sistem proteksi kebakaran [3].
Setiap  sistem  pemadam  kebakaran  harus dilengkapi dengan sekurang-kurangnya 1 (satu) jenis sistem penyediaan air yang bekerja secara otomatis,  bertekanan  dan  berkapasitas  cukup, serta  dapat  diandalkan  setiap  saat.  Sistem penyediaan  air  harus  di  bawah  penguasaan pemilik bangunan. Apabila pemilik tidak dapat mengendalikannya  harus  ditujuk  badan  lain yang  diberikan  kuasa  penuh  untuk  maksud tersebut.  Air  yang  digunakan  tidak  boleh mengandung  serat  atau  bahan  lain  yang  dapat mengganggu bekerja nya sistem. Pemakaian air asin  tidak  diijinkan,  kecuali  bila  tidak  ada penyedia  air  lain  pada  waktu  terjadinya kebakaran  dengan  syarat  harus  segera  dibilas dengan air bersih [4].

## METODE PENELITIAN
1. Alat dan Bahan
a. Pompa pemadam kebakaran
Digunakan  untuk  mensuplai  air  dari bak  penampungan  air  ke  instalasi perpipaan pemadam kebakaran.
Gambar 1. Pompa Pemadam Kebakaran
b. Pengukur  kecepatan  air  ( water  flow meter )
Digunakan untuk mengukur kecepatan dan  debit  aliran  air  yang  keluar  dari pompa pemadam kebakaran.
Gambar 2 . Water flow meter
c. Pengukur tekanan ( pressure gauge )
Pengukur  tekanan  digunakan  untuk mengukur tekanan air yang keluar dari pompa.
Gambar 3 . Pressure Gauge

## d. Sprinkler
Digunakan  untuk  memancarkan  air pada  area  kebakaran  dimana sprinkler head dipasang.
Gambar 4. Sprinkler head
e. Hidran Hidran digunakan untuk menyemprotkan air pada area kebakaran  dengan  jangkauan  luas  dan jarak  jauh  disertai  tekanan  air  yang cukup kuat untuk memadamkan api.
Gambar 5. Hidran
f. Alat Pemadam Api Ringan (APAR)
APAR digunakan untuk memadamkan api  yang  bersifat  kecil  dan  sebagai penanganan awal pada kebakaran.
Gambar 6. Alat Pemadam Api Ringan
g. Katup-katup
Katup  digunakan  untuk  mengatur  dan mengontrol  pembukaan,    penutupan aliran  air  pada  instalasi  pemadam kebakaran.
Gambar 7. Katup-katup
h. Pipa
Pipa digunakan sebagai tempat mengalirnya air pemadam kebakaran.
Gambar 8. Pipa
i. Fitting dan Elbow
Digunakan untuk menyambung bagian-bagian pipa pemadam kebakaran.
Gambar 9. Fitting dan Elbow
2. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data
Adapun tahapan teknik pengumpulan dan pengolahan data untuk membuat penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Studi Lapangan dan Pustaka
b. Indentifikasi dan Merumuskan Masalah
c. Pengumpulan Data
 Layout kondisi bangunan lama ( existing )
 Layout kondisi bangunan baru
 Pengumpulan data teknis
d. Perencanaan sistem pemadam kebakaran untuk bangunan baru PT. XYZ
 Menentukan kebutuhan sistem pemadam kebakaran (sprinkler, hidran dan APAR) untuk bangunan
 Menghitung Kebutuhan air pemadam kebakaran
 Menghitung Head total dan daya pompa
 Merancang instalasi sistem pemadam kebakaran ( sprinkler , hidran dan APAR)
Gambar 10 . Layout bangunan lama ( Site Plan )
Gambar 11 . Layout bangunan lama ( Office Plan )
Gambar 12 . Layout bangunan baru ( Site Plan )
Gambar 13 . Layout bangunan baru ( Office Plan )

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Sistem Sprinkler Otomatis
Dalam perencanaan dan perancangan sistem pemadam  kebakaran sprinkler setelah dilakukan  penelitian  di  lapangan  dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: a. Bangunan termasuk dalam hunian
bahaya kebakaran sedang, sehingga data yang  diperlukan  dalam  perhitungan adalah  SNI  03-3989-2000  Tata  cara perencanaan  dan  pemasangan  sistem sprinkler  otomatis  untuk  pencegahan bahaya kebakaran pada bangunan gedung. Untuk kategori bahaya
kebakaran sedang.
b. Arah  pancaran  air  ke  bawah,  karena kepala sprinkler diletakkan  pada  atap ruangan.
c. Kepekaan  terhadap  suhu,  warna  cairan dalam tabung gelas ( glass bulb ) berwarna jingga pada suhu 57°C.
d. Sprinkler yang dipakai ukuran ½” dengan kapasitas  (Q)  =  25  GPM  =  93,33 liter/menit.
e. Kepadatan pancaran = 5 mm/menit, dan jarak  maksimum  antar  titik sprinkler adalah  4,0  m  dengan  jari-jari  pancaran
sprinkler 2,0 m.
f. Jarak  maksimum sprinkler dari  dinding tembok 1,7 m.
g. Daerah  yang  dilindungi  adalah  semua ruangan  kecuali  toilet,  tangga,  ruang elektrik,  ruang  chiller,  ruang  kompresor dan ruang pompa.
h. Sprinkler  overlap  ¼  bagian.  Satu sprinkler dapat mencakup area sebesar 4 m x 4 m.
i. Kebutuhan  air  untuk  bahaya  kebakaran sedang  375  liter/menit,  waktu  pengisian maksimum untuk tangki hisap adalah 60
menit.
Untuk  menentukan  area  jangkauan sprinkler , dapat dihitung sebagai berikut:
X  =  jarak  maks.  Antar  titik sprinkler –
(1/4 jarak maks.)                                 (1)
X = 4 m – (1/4 x 4 m)
= 3 m
Maka didapat luas sebagai berikut: Luas = 3 m x 3 m = 9 m 2
Menentukan jumlah kepala sprinkler
Jumlah sprinkler
= 𝑳𝒖𝒂𝒔 𝑹𝒖𝒂𝒏𝒈𝒂𝒏 𝑳𝒖𝒂𝒔 𝒔𝒑𝒓𝒊𝒏𝒌𝒍𝒆𝒓 𝒑𝒆𝒓𝒍𝒊𝒏𝒅𝒖𝒏𝒂𝒈𝒏 (2)
Tabel 1. Luas dan jumlah kepala sprinkler hasil perhitungan

## 2. Sistem Hidran
Dalam perencanaan dan perancangan sistem pemadam  kebakaran  hidran  pada  bangunan ini,  perlu  memperhatikan  beberapa  faktor penting berikut:
a. Klasifikasi bangunan menurut tinggi dan jumlah lantai adalah klasifikasi bangunan ‘B’ dengan ketinggian sampai dengan 8 m atau 2 lantai.
b. Pasokan air untuk hidran gedung adalah 400 liter/menit, waktu mampu
mengalirkan  air  minimal  adalah  30
menit.
c. Pasokan air untuk hidran halaman adalah 2400 liter/menit, waktu mampu
mengalirkan  air  minimal  adalah  45
menit.
d. Untuk perlindungan bagian dalam bangunan di pasang kotak hidran gedung dengan  jangkauan  semburan  air  dari selang panjang maksimum adalah 30 m. e. Untuk perlindungan bagian luar bangunan  di  pasang  kotak  hidran halaman  dan  hidran  kota  dengan jangkauan  semburan  air  dari  selang panjang maksimum adalah 45 m (30 m + 15 m).
f. Selain  itu  juga  dipasang  sambungan dinas  kebakaran  (Siamese  Connection) untuk  pengisian  air  kedalam  jaringan sistem  hidran  dari  dinas  pemadam kebakaran.
Tabel 2. Perletakan Hidran Berdasarkan Luas Lantai Klasifikasi Bangunan
Tabel  3. Klasifikasi  Bangunan  menurut  Tinggi dan Jumlah Lantai
Untuk  menentukan  jumlah  hidran  gedung yang  dibutuhkan  adalah,  lihat  Tabel  2  dan Tabel  3.  Perletakan  Hidran  Berdasarkan Luas  Lantai,  Klasifikasi  Bangunan  dan Jumlah Lantai.
Maka, jumlah hidran adalah:
Luas Bangunan Lantai 1 = 1.125 m 2 Luas Bangunan Lantai 2 = 124 m 2
Didapat jumlah hidran sebagai berikut:
Bangunan Lantai 1:
 1 buah hidran gedung (Radius 30 m)
 1  buah  hidran  halaman  dan  hidran  kota (Radius 45 m)
 1 buah Siamese Connection
Bangunan Lantai 2:
Tidak  pakai  hidran  hanya  menggunakan APAR.
Perletakkan Kotak Hidran Gedung:
 Kotak hidran dipasang dengan ketinggian 75  cm  dari  permukaan  lantai,  mudah dicapai,  mudah  terlihat  tidak  terhalang oleh  benda-benda  lain  dan  di  cat  warna merah.
 Ditengah  –  tengah  kotak  hidran  diberi tulisan “HIDRAN” dengan warna putih, tinggi tulisan minimum 10 cm.

## 3. APAR
Untuk  menentukan  jumlah  Alat  Pemadam Api Ringan (APAR) yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
Luas  APAR  perlindungannya  adalah  140 m 2 ,  karena  bangunan  merupakan  bahaya kelas sedang.

## Jumlah APAR
= 𝑳𝒖𝒂𝒔 𝑹𝒖𝒂𝒏𝒈𝒂𝒏 𝑳𝒖𝒂𝒔 𝑨𝑷𝑨𝑹 𝑷𝒆𝒓𝒍𝒊𝒏𝒅𝒖𝒏𝒈𝒂𝒏 (3)
Tabel 4. Luas dan jumlah APAR hasil perhitungan

## 4. Menghitung  Kebutuhan  Air  Pemadam Kebakaran
Dalam  pengoperasiannya,  dibutuhkan  air yang  dapat  mengoperasikan  pemadam kebakaran  ( Sprinkler dan  Hidran). Volume kebutuhan  air  pemadam  kebakaran  perlu diperhatikan  sehingga  tidak  menyebabkan kelebihan air pada sistem tersebut.
Perhitungan  volume  kebutuhan  air  dapat menggunakan rumus berikut:
V = Q x T                                                 (4) Keterangan : V = Volume kebutuhan air (m 3 )
Q = Kapasitas air (dm 3 /menit)
T = Waktu operasi sistem (menit)
Untuk  penentuan volume air  sistem  ini digunakan  kapasitas  aliran  375  liter/menit, waktu  operasional  60  menit  pada  bahaya kebakaran  sedang,  maka  kebutuhan  airnya adalah:
V 1 = Q x T = 375 dm 3 / menit x 60 menit
= 22500 dm 3 = 22,5 m 3 ( Sprinkler otomatis)
Untuk penentuan volume air hidran gedung digunakan  kapasitas  aliran  400  liter/menit, waktu  operasional  30  menit.  Dan  hidran halaman  digunakan  kapasitas  aliran  2400 liter/menit,  waktu  operasional  45  menit. Maka kebutuhan air nya adalah :
V 2 = Q x T
= 400 dm 3 / menit x 30 menit
= 12000 dm 3
= 12 m 3 (Hidran gedung)
V 3 = Q x T
= 2400 dm 3 /menit x 45 menit
= 108000 dm 3
= 108 m 3 (Hidran halaman)
Maka, untuk volume kebutuhan air pemadam kebakaran adalah :
V (kebutuhan air) = V 1 + V 2 + V 3 = 22,5 m 3 + 12 m 3 + 108 m 3 = 142,5 m 3 ~ 150 m 3 = 150 m 3 (dibulatkan)
Sedangkan bak air tidak boleh diisi dengan penuh karena dari hasil volume air yang dibutuhkan dalam menjaga faktor keamanannya, dapat ditentukan konstruksi dimensi bak air pemadam kebakarannya, yaitu :
a. Panjang  =  6  meter  ;  Lebar  =  7  meter  ;
Tinggi = 4 meter
b. Volume total bak air
V (Bak air) = Panjang x Lebar x Tinggi
= 6 meter x 7 meter x 4 meter
= 168 m 3
c. Selisih volume
ΔV = V (Bak air) – V (Kebutuhan air) (5)
= 168 m 3 – 150 m 3 = 18 m 3 d. Tinggi freeboard
t ( freeboard ) = ∆V A (6) = 18 42 = 0,428 meter
Keterangan :
ΔV : Selisih volume (m 3 )
A : Luas penampang bak air (m 2 )
Gambar 14. Konstruksi bak air pemadam kebakaran

## 5. Menghitung Sistem Perpipaan
Pipa Isap ( Suction Pipe )
Pipa dengan jenis material besi tuang ( Cast Iron ) berukuran 6”.
 Diameter luar pipa 168,3 mm = 0,1683 m
 Diameter  dalam  pipa  163,52  mm  = 0,16352 m
 Tebal pipa 4,78 mm = 0,00478 m
 Panjang pipa isap terjauh (L) = 5 m
 Kapsitas debit air (Q) = 3.175 liter/menit = 0,0529 m 3 /s
 Temperatur air 30°C, maka μ = 0,801 x
10 -6 m 2 /s  Percepatan gravitasi 9,8 m/s 2
 Perhitungan pipa isap ( Suction Pipe )
a. Luas pipa diameter dalam A  = 𝝅 𝟒 x D 2 (7) = 𝟑,𝟏𝟒 𝟒 x (0,16352 m) 2
= 0,021 m 2 b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa V  = Q/A                                             (8) = (0,0529 m 3 /s) / (0,021 m 2 )
= 2,52 m/s c. Bilangan Reynolds (Re)
Re = 𝑽 𝒙 𝑫 𝝁 (9) = 𝟐,𝟓𝟐 𝒎 𝒔 𝑿 𝟎,𝟏𝟔𝟑𝟓𝟐 𝒎
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟖𝟎𝟏 𝐦𝟐/𝐬
= 514.444,94 atau 5,144 x 10 5
Re > 4000, maka alirannya bersifat turbulen
d. Kerugian  gesekan  dalam  pipa  ( Mayor Losses )
 Dalam  perancangan  ini  pipa  yang digunakan  adalah  pipa  besi.  Bahwa nilai e atau kekasaran untuk besi ( Cast Iron ) adalah 0,00085 dengan diameter pipa  ukuran  6”  maka  nilai  relative roughness  (e/D)  adalah  0,0019  (lihat Lampiran J).
 Dengan menggunakan diagram moody  dapat  diketahui  nilai friction factor ( f )  sebesar  0,023  dengan  nilai e/D 0,0019 dan nilai Re = 5,144 x 10 5
(lihat Lampiran K)
 Maka,  kerugian  gesekan  pada  pipa isap ( Head Friction ) hf = f 𝑳×𝑽² 𝟐𝒙𝑫𝒙𝒈 (10)
= 0,023 𝟓 𝒎 ×(𝟐,𝟓𝟐 𝒎 𝒔 ) ²
𝟐 𝒙 𝟎,𝟏𝟔𝟑𝟓𝟐 𝒎 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔²
= 0,228 m
e. Kerugian  pada  perubahan  geometri ( Minor Losses )
 Kerugian head katup Nilai koefisien kerugian katup didapat berdasarkan lampiran
dengan diameter  pipa  6”  yang  mana  katup pada  pipa  ini  menggunakan  katup hisap (dengan saringan) maka nilai fv = 1,91
hf = fv 𝑽² 𝟐𝒙𝒈 (11)
= 1,91 (𝟐,𝟓𝟐 𝒎/𝒔) ² 𝟐 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔 ²
= 0,619 m
 Total head kerugian ( hf tot ) hf tot = mayor losses + minor losses
= 0,228 m + 0,619 m
= 0,847 m
Pipa Pembagi Utama ( Feed Main Pipe )
Pipa dengan jenis material besi tuang ( Cast Iron )  berukuran  5”  dapat  dilihat  pada (Lampiran L)
 Diameter luar pipa 141,3 mm = 0,1413 m
 Diameter  dalam  pipa  137,36  mm  = 0,13736 m
 Tebal pipa 3,94 mm = 0,00394 m
 Panjang pipa pembagi utama terjauh (L)
= 50 m
7.000 6.000 428 AIR 4.000 PANJANG LEBAR TINGGI FREEBOARD V = 150 m3
 Kapsitas  debit  air  setelah  di  kurangi untuk  hidran  (Q)  =  3.175  liter/menit  – 2.400  liter/menit  =  775  liter/menit  = 0,0130 m 3 /s
 Temperatur air 30°C, maka μ = 0,801 x
10 -6 m 2 /s
 Percepatan gravitasi 9,8 m/s 2
 Perhitungan  pipa  pembagi  utama  ( Feed
Main Pipe )
a. Luas pipa diameter dalam A   = 𝝅 𝟒 x D 2 = 𝟑,𝟏𝟒 𝟒 x (0,13736 m) 2
= 0,015 m 2
b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa
V = Q/A = (0,0130 m 3 /s) / (0,015 m 2 ) = 0,867 m/s
c. Bilangan Reynolds (Re)
Re  = 𝑽 𝒙 𝑫 𝝁 = 𝟎,𝟖𝟔𝟕 𝒎 𝒔 𝑿 𝟎,𝟏𝟑𝟕𝟑𝟔 𝒎
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟖𝟎𝟏 𝐦𝟐/𝐬
= 148.678,05 atau = 1,486 x 10 5
Re > 4000, maka alirannya bersifat turbulen d. Kerugian  gesekan  dalam  pipa  ( Mayor Losses )
 Dalam  perancangan  ini  pipa  yang digunakan adalah pipa besi. Bahwa nilai  e  atau  kekasaran  untuk  besi ( Cast  Iron )  adalah  0,00085  dengan diameter pipa ukuran 5” maka nilai relative  roughness  (e/D)  adalah 0,0020.
 Dengan menggunakan diagram moody dapat diketahui nilai friction
factor ( f )  sebesar  0,0235  dengan nilai e/D 0,0020 dan nilai Re = 1,486 x 10 5 .
 Maka,  kerugian  gesekan  pada  pipa utama pengeluaran ( Feed main pipe )
hf = f 𝑳×𝑽² 𝟐𝒙𝑫𝒙𝒈 (12)
= 0,0235 𝟓𝟎 𝒎 ×(𝟎,𝟖𝟔𝟕 𝒎 𝒔 ) ²
𝟐 𝒙 𝟎,𝟏𝟑𝟕𝟑𝟔 𝒎 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔²
= 0,328 m
e. Kerugian  pada  perubahan  geometri ( Minor Losses )
 Kerugian head katup Nilai  koefisien  kerugian  katup didapat
berdasarkan lampiran
dengan diameter pipa 5” yang mana katup pada pipa ini menggunakan 3 buah  katup  putar  maka  nilai fv = 0,093
hf 1 = fv 𝑽² 𝟐𝒙𝒈 (13) = 0,093 (𝟎,𝟖𝟔𝟕 𝒎 𝒔 ) ²
𝟐 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔 ²
= 0,0036 m x 3
= 0,0108 m  Kerugian pada belokan pipa Belokan pada pipa utama pengeluaran  sebesar  90°  yaitu berupa lengkungan dengan nilai f :
f = 0,131 + 1,847 ( 𝑫 𝟐𝑹 ) 𝟑,𝟓 ( 𝜽 𝟗𝟎 ) 𝟎,𝟓 (14) f = 0,131 + 1,847 ( 𝟎,𝟏𝟑𝟕𝟑𝟔 𝒎 𝟐 𝒙 𝟎,𝟎𝟔𝟖𝟔𝟖 𝒎 ) 𝟑,𝟓 ( 𝟗𝟎 𝟗𝟎 ) 𝟎,𝟓
= 1,978 m Maka nilai f belokan dari pipa utama pengeluaran sebesar 90° adalah 1,978 m.
hf 2 = f 𝑽² 𝟐𝒙𝒈
= 1,978 (𝟎,𝟖𝟔𝟕 𝒎 𝒔 ) ² 𝟐 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔 ² = 0,076 m x 3
= 0,228 m
Pada pipa utama pengeluaran terdapat 3 buah belokan. Maka kerugian pada pipa : hf = hf 1 + hf 2 = 0,0108 m + 0,228 m = 0,2388 m Total head kerugian ( hf tot )
hf tot = mayor losses + minor  losses = 0,328 m + 0,2388 m = 0,567 m
Pipa Pembagi ( Discharge Pipe )
Pipa dengan jenis material besi tuang ( Cast Iron ) berukuran 5”.
 Diameter luar pipa 141,3 mm = 0,1413 m
 Diameter  dalam  pipa  137,36  mm  = 0,13736 m
 Tebal pipa 3,94 mm = 0,00394 m
 Panjang pipa pembagi terjauh (L) = 70 m
 Kapasitas  debit  air  setelah  di  kurangi untuk hidran (Q) = 775 liter/menit / 2 =
387.5 liter/menit = 0,0065 m 3 /s
 Temperatur air 30°C, maka μ = 0,801 x
10 -6 m 2 /s  Percepatan gravitasi 9,8 m/s 2
 Perhitungan pipa pembagi ( Discharge )
a. Luas pipa diameter dalam A  = 𝝅 𝟒 x D 2 = 𝟑,𝟏𝟒 𝟒 x (0,13736 m) 2
= 0,015 m 2 b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa V  = Q/A = (0,0065 m 3 /s) / (0,015 m 2 ) = 0,433 m/s c. Bilangan Reynolds (Re)
Re = 𝑽 𝒙 𝑫 𝝁 = 𝟎,𝟒𝟑𝟑 𝒎 𝒔 𝑿 𝟎,𝟏𝟑𝟕𝟑𝟔 𝒎
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟖𝟎𝟏 𝐦𝟐/𝐬
= 74.282,15 atau = 7,4282 x 10 4
Re > 4000, maka alirannya bersifat turbulen
d. Kerugian  gesekan  dalam  pipa  ( Mayor Losses )
 Dalam  perancangan  ini  pipa  yang digunakan  adalah  pipa  besi.  Bahwa nilai e atau kekasaran untuk besi ( Cast Iron ) adalah 0,00085 dengan diameter pipa  ukuran  5”  maka  nilai  relative roughness  (e/D)  adalah  0,0020  (lihat Lampiran J).
 Dengan menggunakan diagram moody  dapat  diketahui  nilai friction factor ( f ) sebesar 0,0235 dengan nilai e/D  0,0020  dan  nilai  Re  =  7,4282  x 10 4 (lihat Lampiran K)
 Maka,  kerugian  gesekan  pada  pipa pembagi ( Discharge )
hf = f 𝑳×𝑽² 𝟐𝒙𝑫𝒙𝒈 = 0,0235 𝟕𝟎 𝒎 ×(𝟎,𝟒𝟑𝟑 𝒎 𝒔 ) ²
𝟐 𝒙 𝟎,𝟏𝟑𝟕𝟑𝟔 𝒎 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔²
= 0,115 m
e. Kerugian  pada  perubahan  geometri ( Minor Losses )
 Kerugian pada belokan pipa
Belokan  pada  pipa  utama  pengeluaran sebesar  90°  yaitu  berupa  lengkungan dengan nilai f :
f = 0,131 + 1,847
( 𝑫 𝟐𝑹 ) 𝟑,𝟓 ( 𝜽 𝟗𝟎 ) 𝟎,𝟓 f = 0,131 + 1,847 ( 𝟎,𝟏𝟑𝟕𝟑𝟔 𝒎 𝟐 𝒙 𝟎,𝟎𝟔𝟖𝟔𝟖 𝒎 ) 𝟑,𝟓 ( 𝟗𝟎 𝟗𝟎 ) 𝟎,𝟓
= 1,978 m Maka nilai f belokan dari pipa utama pengeluaran sebesar 90° adalah 1,978 m.
hf = f 𝑽² 𝟐𝒙𝒈
= 1,978 (𝟎,𝟒𝟑𝟑 𝒎 𝒔 )²
𝟐 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔 ²
= 0,0189 m x 5
= 0,0945 m
Pada pipa utama pengeluaran terdapat 5 buah belokan.
Total head kerugian ( hf tot ) Diketahui bahwa ada 2 pipa pembagi, lihat pada lampiran, maka total head kerugian : hf tot = mayor losses + minor losses = 0,115 m + 0,0945 m = 0,2095 m x 2 = 0,419 m
Pipa Cabang ( Branch Pipe )
Pipa dengan jenis material besi tuang ( Cast Iron ) berukuran 2” dapat dilihat pada (Lampiran L)
 Diameter luar pipa 60,3 mm = 0,0603 m
 Diameter  dalam  pipa  56,39  mm  = 0,05639 m
 Tebal pipa 3,91 mm = 0,00391 m
 Panjang pipa pembagi terjauh (L) = 2,5 m
 Kapsitas debit air (Q) = 387.5 liter/menit = 0,0065 m 3 /s
 Temperatur air 30°C, maka μ = 0,801 x 10 -6 m 2 /s  Percepatan gravitasi 9,8 m/s 2
 Perhitungan pipa cabang ( Branch )
a. Luas pipa diameter dalam
A   = 𝝅 𝟒 x D 2 = 𝟑,𝟏𝟒 𝟒 x (0,05639 m) 2
= 0,0025 m 2
b. Kecepatan rata-rata aliran di dalam pipa
V = Q/A
= (0,0065 m 3 /s) / (0,0025 m 2 ) = 2,6 m/s
c. Bilangan Reynolds (Re)
Re  = 𝑽 𝒙 𝑫 𝝁 = 𝟐,𝟔 𝒎 𝒔 𝑿 𝟎,𝟎𝟓𝟔𝟑𝟗 𝒎
𝟎,𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟖𝟎𝟏 𝐦𝟐/𝐬
= 183.038,70 atau = 1,83038 x 10 5 Re > 4000, maka alirannya bersifat turbulen d. Kerugian  gesekan  dalam  pipa  ( Mayor Losses )
 Dalam  perancangan  ini  pipa  yang digunakan  adalah  pipa  besi.  Bahwa nilai e atau kekasaran untuk besi ( Cast
Iron ) adalah 0,00085 dengan diameter pipa  ukuran  2”  maka  nilai  relative roughness (e/D) adalah 0,005. Dengan menggunakan diagram moody  dapat  diketahui  nilai friction factor ( f )  sebesar  0,03  dengan  nilai e/D  0,005  dan  nilai  Re  =  1,83038  x 10 5 .
 Maka,  kerugian  gesekan  pada  pipa cabang ( Branch ) hf = f 𝑳×𝑽² 𝟐𝒙𝑫𝒙𝒈
= 0,03 𝟐,𝟓 𝒎 ×(𝟐,𝟔 𝒎 𝒔 ) ²
𝟐 𝒙 𝟎,𝟎𝟓𝟔𝟑𝟗 𝒎 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔²
= 0,459 m
e. Kerugian  pada  perubahan  geometri ( Minor Losses )
 Kerugian pada belokan pipa Belokan pada pipa utama pengeluaran sebesar  90°  yaitu  berupa lengkungan dengan nilai f :
f = 0,131 + 1,847 ( 𝑫 𝟐𝑹 ) 𝟑,𝟓 ( 𝜽 𝟗𝟎 ) 𝟎,𝟓 f = 0,131 + 1,847 ( 𝟎,𝟏𝟑𝟕𝟑𝟔 𝒎 𝟐 𝒙 𝟎,𝟎𝟔𝟖𝟔𝟖 𝒎 ) 𝟑,𝟓 ( 𝟗𝟎 𝟗𝟎 ) 𝟎,𝟓
= 1,978 m Maka nilai f belokan dari pipa utama pengeluaran sebesar 90° adalah 1,978 m.
hf = f 𝑽² 𝟐𝒙𝒈 = 1,978 (𝟐,𝟔 𝒎 𝒔 )²
𝟐 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔 ² = 0,345 m x 10 = 3,45 m
Pada pipa cabang terdapat 10 buah belokan untuk pipa 2”.  Total head kerugian ( hf tot )
Diketahui bahwa ada 16 pipa pembagi, lihat pada lampiran,
maka total head kerugian : hf tot = mayor losses + minor losses = 0,459 m + 3,45 m = 3,909 m x 16 = 62,544 m
Tabel 5. Hasil Perhitungan Sistem Perpipaan
6. Perhitungan Head Total
Head Kerugian Total (H 1 )
Jadi head kerugian  total  pipa  yang diperkirakan pada sistem ini adalah :
H 1 = Head pipa isap + Head pipa utama + Head pipa pembagi + Head pipa cabang + Cross & fitting tee pipa utama + Fitting tee pipa pembagi + Fitting tee pipa cabang
(15) H 1 = 0,847 m + 0,567 m + 0,419 m + 62,544 m + 0,0054 m + 0,00362 m + 1,1124 m = 65,498 m
Head Statis (Ha)
Head perbedaan tinggi antara muka air sisi luar/ nozzle (Z 2 ) dengan sisi isap (Z 1 ) Ha  = Z 2 – Z 1 (16)
= 5 – 0 = 5 m
Head Tekanan (Δhp)
Tekanan isap (P 1 ) P 1 = ρ x g x Ha                                    (17) = 995,7 kg/m 3 x 9,8 m/s 2 x 5 m = 48789,3 kg/m 2 Dimana : ρ adalah densitas / berat jenis air = 0,9957 kg/l = 995,7 kg/m 3 Tekanan  untuk sprinkler dan  hidran maksimum  (P 2 )  adalah  tekanan  absolute sebesar  7  bar,  tekanan  pada  instalasi  pipa sebesar:
P 2 = 7 bar – tekanan udara                  (18) = 7 bar – 1 atm = 7 bar – 1,01325 bar = 5,987 bar
= 5,987 x (1,019 x 10 4 ) = 6,1007 x 10 4 kg/m 2 Dimana: 1 atm = 1,01325 bar, 1 bar = 1,019 x 10 4 kg/m 2
Δhp = 𝐏𝟐− 𝐏𝟏 𝝆 𝒙 𝒈 (19)
= 𝟔𝟏𝟎𝟎𝟕 𝒌𝒈/𝒎² − 𝟒𝟖𝟕𝟖𝟗 𝒌𝒈/𝒎 𝟐
𝟗𝟗𝟓,𝟕 𝒌𝒈 𝒎𝟑 𝒙 𝟗,𝟖 𝒎/𝒔²
= 1,25 m
Head Total pada Instalasi Perpipaan
H LT = H 1 + Ha + Δhp                             (20) = 65,498 m + 5 m + 1,25 m = 71,748 m

## 7. Perhitungan Sistem Pompa
Dari data perencanaan dapat ditentukan bagaimana mekanisme kerja dari sistem pompa serta semua katup yang terdapat pada sistem perpipaan.
a. Pompa  listrik  dipakai  sebagai  pompa utama untuk melayani kebutuhan sistem pemadam kebakaran.
b. Pompa listrik dan pompa diesel
mempunyai kapasitas yang sama sehingga dapat bekerja secara bergantian dan tidak mempengaruhi sistem.
c. Pompa  diesel  digunakan  sebagai  pompa cadangan ketika sumber daya listrik mati, sehingga  secara  otomatis  pompa  diesel
siap  beroperasi  menggantikan  peran pompa  listrik,  ini  dapat  terjadi  karena sistem  pompa  di interlock dalam  panel pompa kebakaran.
d. Pompa pacu ( jockey ) mempunyai kapasitas antara 5-10 persen dari pompa listrik  dan  diesel  yang  digunakan  untuk menjaga agar tekanan dalam sistem tetap konstan.
e. Untuk  mengendalikan  tekanan  pada sistem ini, dipakai pressure switch untuk mengendalikan  masing-masing  pompa tersebut. Jadi digunakan 3 (tiga) pressure switch untuk sistem pompa :
 1 buah pressure switch untuk pompa listrik
 1 buah pressure switch untuk pompa diesel
 1 buah pressure switch untuk pompa pacu
f. Untuk pompa listrik dan pompa diesel di set  pada  P- start =  4  bar,  dimana  pompa akan mulai start bila tekanan pada sistem turun sampai 4 bar, dan bila pada saat itu sumber  listrik  mati,  maka  pompa  diesel akan menyala.
g. Sedangkan  pompa  pacu  di  set  pada  P- start = 5 bar dan P- stop = 7 bar, dimana pompa  pacu  akan start saat  tekanan dalam sistem turun sampai dengan 5 bar.
Dan  pompa  pacu  akan  berhenti  saat tekanan  dalam  sistem  telah  mencapai  7 bar.
h. Disamping pompa-pompa tersebut dapat start secara  otomatis  melalui pressure switch dalam panel pompa juga terdapat sarana  untuk  men start pompa  secara manual,  jadi  dalam  panel  pompa  ada switch untuk  mengoperasikan  sistem secara manual maupun otomatis.

## Daya Pompa
Penentuan daya pompa pada sistem ini dapat dihitung pada perhitungan di bawah:
 Daya air (P w ) max P w = 0,163 x γ x Q x H LT (21) Dimana : γ adalah ketetapan berat jenis air per satuan volume = 9,765 kN/m 3 , maka :
P w = 0,163 x γ x Q x H LT =  0,163 x 9,765 kN/m 3 x
0.05291667   m 3 /s x 71,748 = 37,07 kW dimana 1 kW = 1,341 hp) = 6,043 kW x 1,341
= 8,103 hp
 Daya poros (P) max n  = 3000 rpm efisiensi standar pompa sentrifugal (ηp) = 70 %
P   = P w / ηp                                       (22)
= 8,103 hp / 70 %
= 11,576 hp
 Pemilih penggerak mula Daya nominal penggerak mula (P m ) α  = faktor cadangan (pecahan) = 0,2 ηt  = efisiensi transmisi (pecahan) = 0,95 P w = daya poros
P m = 𝑷 (𝟏+𝜶) 𝜼𝒕 (23)
= 𝟏𝟏,𝟓𝟕𝟔 (𝟏+𝟎,𝟐) 𝟎,𝟗𝟓
= 14,622 hp
(dimana 1 hp = 0,75 kW)
= 14,622 x 0,75 kW
= 10,9665 kW
Gambar 15. Detail katup kontrol utama dan katup kontrol cabang (Sistem Sprinkler )
Gambar 16. Skema diagram instalasi sistem pemadam kebakaran (Sistem Sprinkler )
Gambar 17. Layout instalasi sistem pemadam kebakaran lantai 1 (Sistem Sprinkler )
Gambar 18. Layout instalasi sistem pemadam kebakaran lantai 2 (Sistem Sprinkler )
Tabel 6. Ukuran Diameter Pipa

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dari  perencanaan  dan perancangan sistem pemadam kebakaran di PT XYZ dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
 Dari hasil perencanaan didapat total jumlah kepala sprinkler 130  buah.  Jenis sprinkler yang  digunakan  adalah  sprinkler  dengan arah pancaran ke bawah. Kepekaan terhadap suhu  dan  warna  cairan  adalah  57°C  warna jingga.  Dengan  menggunakan sprinkler sistem pipa basah ( Wet pipe system ).
 Didapat 1 buah hidran gedung, 1 buah hidran halaman  dan  kota,  serta  1  buah Siamese Connection untuk sambungan dinas pemadam kebakaran.
 Didapat  total  APAR  tipe  serbuk  kimia kering  15  buah  dan  APAR  tipe  gas karbondioksida 1 buah.
 Kapasitas  air  total  3,175  liter/menit  dan volume air yang dibutuhkan adalah 150 m 3 .
 Total head untuk sistem perpipaan ini adalah 71,748 m.
 Daya  pompa  air  maksimal  (P w )  11,576  hp, dan pemilih penggerak mula (P m ) 14,622 hp.
 Posisi  penempatan sprinkler dipasang  di area pabrik sebanyak 103 buah, area kantor lantai  1  sebanyak  13  buah,  kantor  lantai  2 sebanyak  14  buah  dan  masing-masing dipasang di atas ceiling dengan pancaran ke bawah.  Hidran  gedung  dipasang  di  area pabrik  1  buah  untuk  mencangkup  bagian dalam  area  pabrik  dan  kantor,  hidran halaman dan kota di pasang di luar bangunan 1  buah  untuk  mencangkup  bagian  terluar dari  bangunan.  APAR  dipasang  di  ruangan berpotensi terjadi kebakaran dan ditempatkan dekat dengan pintu.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] SNI 03-3989-2000., Tata Cara Perencanaan  Dan  pemasangan  Sistem Sprinkler  Otomatik  Untuk  Pencegahan Bahaya Kebakaran Pada Bangunan Gedung. [2] SNI 03-1745-2000., Tata Cara Perencanaan Dan Pemasangan Sistem Pipa Tegak  dan  Slang  Untuk  Pencegahan Bahaya Kebakaran Pada Bangunan Rumah
dan Gedung.
[3] SNI 03-3987-1995., Tata Cara Perencanaan,  Pemasangan,  Pemadam  Api Ringan Untuk Pencegahan Bahaya Kebakaran Pada Bangunan Dan Gedung.
[4] SNI 1745-1989-F., Tata Cara Pemasangan Sistem Hidran Untuk Pencegahan Bahaya Kebakaran  Pada  Bangunan  Rumah  Dan Gedung.
[5] NFPA 13. Standard For the Installation Of Sprinkler Systems . 2013 Edition. National Fire Protection Association.
[6] NFPA 14. Standard For the Installation Of Stand  Pipe,  Private  Hydrant,  And  Hose System. 2013  Edition.  National  Fire Protection Association.
[7] Sularso, dan Haruo Tahara., 2000. Pompa dan  Kompressor  Pemilihan,  Pemakaian., Pemeliharaan, Pradnya Paramita, Jakarta.
[8] E. Sahasi Menon, P.E., Piping Calculation Manual , Mc Graw-Hill, New York.
[9] Sunarno, 2006. Mekanikal Elektrikal, Vol. 1 dan 2. Andi Publisher, Yogyakarta.
[10] Grondzik,  T  Walker,  2015. Mechanical and  Electrical  Equipment  for  Buildings . 12th Edition. Jon Wiley and Son, Canada.
[11] Cote,  R  Arthur,  2003.  Fire  Protction Handbook, Vol 1 and 2. 9th Editon. NFPA, Quincy, Massachusetts
[12] Industrial  Fire  Sprinklers. Fire  Safety Advice Centre . Retrieved 6 February 2013. http://www.firesafe.org.uk/industrial-fire- sprinklers/
[13] Indobara. Viking Fire Sprinklers .
https://www.indobara.co.id/viking-fire-
sprinklers/