Ketika kita
membangun suatu bangunan, entah itu rumah tinggal dengan tinggi dua, tiga
lantai atau bangunan lainnya, kadang terpikir oleh kita, apakah
bangunan saya membutuhkan penangkal petir?
Sesungguhnya petir adalah fenomena alam yang tak
dapat ditangkal, karena mempunyai kekuatan yang sangat luar bisa dan tak
mungkin untuk diukur. Tetapi perlu upaya untuk meminimalisir bahaya petir
terhadap korban material maupu korban jiwa. Pengamanan suatu bangunan terhadap
bahaya petir berarti juga pengaman terhadap isi bangunan tersebut bisa berupa
peralatan elektronik maupun keamanan penghuninya. Karena tidak semua bangunan
membutuhkan penangkal petir, maka ada baiknya perlu kita ketahui kapankah
penangkal petir dibutuhkan?
Petir merupakan kejadian alam di
mana terjadi loncatan muatan listrik antara awan dengan bumi. Loncatan muatan
listrik tersebut diawali dengan mengumpulnya uap air di dalam awan. Ketinggian
antara permukaan atas dan permukaan bawah pada awan dapat mencapai jarak
sekitar 8 km dengan temperatur bagian bawah sekitar plus 60 oF dan
temperatur bagian atas sekitar minus 60 oF. Akibatnya, di dalam awan
tersebut akan terjadi kristal-kristal es. Karena di dalam awan terdapat angin
ke segala arah, maka kristal-kristal es tersebut akan saling bertumbukan dan
bergesekan sehingga terpisahkan antara muatan positif dan muatan negatif.
Pemisahan muatan inilah yang menjadi
sebab utama terjadinya sambaran petir. Pelepasan muatan listrik dapat terjadi
di dalam awan, antara awan dengan awan, dan antara awan dengan bumi tergantung
dari kemampuan udara dalam menahan beda potensial yang terjadi. Petir yang kita
kenal sekarang ini terjadi akibat awan dengan muatan tertentu menginduksi
muatan yang ada di bumi. Bila muatan di dalam awan bertambah besar, maka muatan
induksi pun makin besar pula sehingga beda potensial antara awan dengan bumi
juga makin besar. Kejadian ini diikuti pelopor menurun dari awan dan diikuti
pula dengan adanya pelopor menaik dari bumi yang mendekati pelopor menurun.
Pada saat itulah terjadi apa yang dinamakan petir.
Sungguh luar biasa dalam buku (Harun
Yahya), energi yang dilepaskan oleh satu sambaran petir lebih besar daripada
yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu
pada jalur di mana petir terbentuk dapat mencapai 10.000 derajat Celcius. Suhu
di dalam tanur untuk meleburkan besi adalah antara 1.050 dan 1.100 derajat
Celcius. Panas yang dihasilkan oleh sambaran petir terkecil dapat mencapai 10
kali lipatnya. Panas yang luar biasa ini berarti bahwa petir dapat dengan mudah
membakar dan menghancurkan seluruh unsur yang ada di muka bumi. Perbandingan
lainnya, suhu permukaan matahari tingginya 700.000 derajat Celcius. Dengan kata
lain, suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari. Cahaya yang
dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya
100 watt. Sebagai pembanding, satu kilatan petir menyinari sekelilinginya
secara lebih terang dibandingkan ketika satu lampu pijar dinyalakan di setiap
rumah di Istanbul.
Menurut batasan fisika, petir adalah
lompatan bunga api raksasa antara dua massa dengan medan listrik berbeda.
Prinsip dasarnya kira-kira sama dengan lompatan api pada busi. Di alam sekitar
kita, petir biasa terjadi pada awan yang tengah membesar menuju awan badai (Cumulonimbus).
Sedemikian raksasanya sampai-sampai ketika petir itu melesat, tubuh awan akan
terang dibuatnya. Dan, sebagai akibat udara yang terbelah, sambarannya yang
rata-rata memiliki kecepatan 150.000 km/detik itu juga akan menimbulkan bunyi
yang menggelegar bunyi yang kemudian biasa kita sebut: geluduk, guntur,
atau halilintar. Dalam musim penghujan seperti saat inilah awan-awan
jenis ini banyak terbentuk.
Selain itu pada saat petir menyambar
akan ada loncatan muatan listrik ke benda yang bersifat konduktor disekitar
pusat hantaman. loncatan ini bahkan bisa mengalir kemana-mana hingga puluhan
kilometer. Panjang kanal petir bisa mencapai beberapa kilometer, dengan
rata-rata 5 km. Kecepatan pelopor menurun dari awan bisa mencapai 3 % dari
kecepatan cahaya. Sedangkan kecepatan pelepasan muatan balik mencapai 10 % dari
kecepatan cahaya. Untuk hal tersebut diatas diperlukan penangkal petir yang
sangat handal terutama untuk gedung, fasilitas umum dan pusat business yang
menghandalkan komputer atau peralatan elektronik untuk seluruh kegiatan
business-nya.
Effek dari serangan langsung sangat
jelas terlihat, mulai dari kerusakan bangunan, menumbangkan pepohonan,
kebakaran sampai bahaya kematian bagi manusia. Kapankah penangkal petir
dibutuhkan? Besarnya kebutuhan suatu bangunan akan diperlukannya suatu instalasi
penangkal petir, ditentukan oleh besarnya kemungkinan kerusakan serta bahaya
yang ditimbulkan bila bangunan disambar petir. Besarnya kebutuhan tergantung
pada nilai perkiraan bahaya petir (R), yakni jumlah nilai dari: indeks macam
struktur bangunan; indeks jenis konstruksi bangunan; indeks tinggi bangunan;
indeks situasi bangunan dan indeks pengaruh kilat.
Bila nilai ’R’ kurang dari 11, maka
perkiraan bahaya dapat diabaikan dan tidak perlu pengamanan terhadap petir.
Bila nilai ’R’ sama dengan 11, maka perkiraan bahaya kecil dan tidak perlu
pengamanan terhadap petir. Bila nilai ’R’ sama dengan 12, maka perkiraan bahaya
sedang dan agak dianjurkan pengamanan terhadap petir. Bila nilai ’R’ sama
dengan 13, maka perkiraan bahaya agak besar dan dianjurkan pengamanan terhadap
petir. Bila nilai ’R’ sama dengan 14, maka perkiraan bahaya besar dan sangat
dianjurkan pengamanan terhadap petir. Bila nilai ’R’ besar dari 14, maka
perkiraan bahaya sangat besar dan sangat perlu pengamanan terhadap petir.
Beberapa indeks yang patut diperhatihan berkaitan pemasangan instalasi petir antara lain :
Indeks Macam Struktur Bangunan
Bangunan gedung biasa yang tak perlu
diamankan, baik bangunan maupun isinya, nilai indeksnya sama dengan minus 10.
Bangunan dan isinya jarang dipergunakan (seperti, dangau di tengah sawah,
gudang, menara, atau tiang metal), nilai indeksnya sama dengan nol. Bangunan
yang berisi peralatan sehari-hari atau tempat tinggal orang (seperti rumah
tinggal rumah tangga, toko, pabrik kecil, tenda, atau stasiun KA), nilai
indeksnya sama dengan satu.
Bangunan atau isinya cukup penting
(seperti menara air, tenda yang berisi cukup banyak orang tinggal, toko
barang-barang berharga, kantor atau pabrik, gedung pemerintahan, tiang atau
menara non metal), nilai indeksnya sama dengan dua. Bangunan yang berisi banyak
sekali orang (seperti bioskop, masjid, gereja, sekolah, atau monumen bersejarah
yang sangat penting, nilai indeksnya sama dengan tiga. Instalasi gas, minyak
atau bensin, atau rumah sakit, nilai indeksnya sama dengan lima. Bangunan yang
mudah meledak, nilai indeksnya sama dengan 15.
Indeks Konstruksi Bangunan
Seluruh bangunan terbuat dari logam
(mudah menyalurkan listrik), nilai indeksnya sama dengan nol. Bangunan
dengan konstruksi beton bertulang, atau rangka besi dengan logam, nilai
indeksnya sama dengan satu. Bangunan dengan konstruksi beton bertulang kerangka
besi dan atap bukan logam, nilai indeksnya sama dengan dua. Bangunan kayu atap
dengan bukan logam, nilai indeksnya sama dengan tiga.
Indeks Tinggi Bangunan
Tinggi bangunan sampai dengan 6
meter, nilai indeksnya sama dengan nol. Tinggi bangunan sampai dengan 12 meter,
nilai indeksnya sama dengan dua. Tinggi bangunan sampai dengan 17 meter, nilai
indeksnya sama dengan tiga. Tinggi bangunan sampai dengan 25 meter, nilai
indeksnya sama dengan empat. Tinggi bangunan sampai dengan 35 meter, nilai
indeksnya sama dengan lima. Tinggi bangunan sampai dengan 50 meter, nilai
indeksnya sama dengan enam. Tinggi bangunan sampai dengan 70 meter, nilai
indeksnya sama dengan tujuh. Tinggi bangunan sampai dengan 100 meter, nilai
indeksnya sama dengan delapan. Tinggi bangunan sampai dengan 140 meter, nilai
indeksnya sama dengan sembilan. Tinggi bangunan sampai dengan 200 meter, nilai
indeksnya sama dengan 10.
Indeks Situasi Bangunan
Bangunan di tanah datar pada semua
ketinggian, nilai indeksnya sama dengan nol. Bangunan di kaki bukit sampai tiga
perempat tinggi bukit atau di pegunungan sampai ketinggian 1.000 meter, nilai
indeksnya sama dengan satu. Bangunan di puncak gunung atau di pegunungan sampai
ketinggian 1.000 meter, nilai indeksnya sama dengan dua.
Indeks Pengaruh Kilat
Hari guruh per tahun 2, nilai indeksnya sama
dengan nol. Hari guruh per tahun 4, nilai indeksnya sama dengan satu. Hari
guruh per tahun 8, nilai indeksnya sama dengan dua. Hari guruh per tahun 16,
nilai indeksnya sama dengan tiga. Hari guruh per tahun 32, nilai indeksnya sama
dengan empat. Hari guruh per tahun 64, nilai indeksnya sama dengan lima. Hari
guruh per tahun 128, nilai indeksnya sama dengan enam. Hari guruh per tahun
256, nilai indeksnya sama dengan tujuh. Untuk diketahui buat daerah DKI Jakarta
dan sekitarnya, hari guruhnya berkisar 75-100.***
Sumber tulisan :
Ir. Rony Ardiansyah, MT, IP-U.
Dosen Teknik sipil UIR/Staf Pengajar
Magister Teknik Sipil UII-UNILAK/Praktisi HAKI
Semoga Bermanfaat ...
Salam Arsitek
MYMEZHA Design
