HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM – Controlled Environment Engineering
12.1 PENDAHULUAN
Pada banyak sistem HVAC modern, tujuan utama bukan hanya mengendalikan temperatur dan kelembapan.
Sering kali tujuan utamanya adalah mengendalikan arah pergerakan udara.
Konsep inilah yang disebut:
Pressure Cascade
Pressure Cascade digunakan pada:
Cleanroom
Farmasi
Rumah Sakit
Biosafety Laboratory (BSL)
Laboratorium
Ruang Isolasi Negatif
Ruang Operasi
Tujuannya adalah memastikan udara selalu bergerak ke arah yang diinginkan.
12.2 APA ITU PRESSURE CASCADE?
Pressure Cascade adalah pengaturan tekanan antar ruangan sehingga udara mengalir dari tekanan tinggi menuju tekanan rendah.
Prinsip dasar:
Udara selalu bergerak dari tekanan lebih tinggi ke tekanan lebih rendah.
12.3 POSITIVE PRESSURE ROOM
Positive Pressure Room adalah ruangan yang memiliki tekanan lebih tinggi dibanding area sekitarnya.
Tujuan:
✓ Mencegah kontaminan masuk
✓ Melindungi produk
✓ Menjaga kebersihan ruangan
Contoh:
Cleanroom Farmasi
Filling Room
Ruang Operasi
Area Produksi Steril
12.4 NEGATIVE PRESSURE ROOM
Negative Pressure Room adalah ruangan yang memiliki tekanan lebih rendah dibanding area sekitarnya.
Tujuan:
✓ Menahan kontaminan tetap di dalam ruangan
✓ Melindungi area sekitar
✓ Mengendalikan risiko biologis
Contoh:
Ruang Isolasi Negatif
BSL Laboratory
Ruang TB
Ruang Aerosol Hazard
12.5 PRINSIP DASAR PRESSURIZATION
Jika:
Supply Air > Exhaust Air
Maka:
Tekanan Positif
Jika:
Exhaust Air > Supply Air
Maka:
Tekanan Negatif
Jika:
Supply Air = Exhaust Air
Maka:
Tekanan Netral
12.6 AIRFLOW OFFSET
Perbedaan antara Supply Air dan Exhaust Air disebut:
Airflow Offset
Rumus:
Offset=SA-EA
Dimana:
SA = Supply Air
EA = Exhaust Air
12.7 CONTOH POSITIVE PRESSURE
Data:
Supply Air:
3.000 CMH
Exhaust Air:
2.700 CMH
Offset:
300 CMH
Hasil:
Ruangan cenderung positif.
12.8 CONTOH NEGATIVE PRESSURE
Data:
Supply Air:
2.500 CMH
Exhaust Air:
3.000 CMH
Offset:
-500 CMH
Hasil:
Ruangan cenderung negatif.
12.9 DIFFERENTIAL PRESSURE
Differential Pressure adalah perbedaan tekanan antara dua area.
Satuan:
Pa
(Pascal)
Nilai umum:
| Aplikasi | Differential Pressure |
|---|---|
| Cleanroom | +5 sampai +15 Pa |
| Farmasi | +10 sampai +15 Pa |
| Isolasi Negatif | -5 sampai -15 Pa |
| BSL-3 | -30 sampai -50 Pa |
| Airlock | ±5 Pa per tahap |
12.10 BUBBLE CASCADE
Bubble Cascade digunakan pada area yang harus dilindungi.
Contoh:
Koridor → Airlock → Cleanroom
Tekanan:
0 Pa
+5 Pa
+10 Pa
Udara selalu bergerak keluar dari area bersih.
12.11 SINK CASCADE
Sink Cascade digunakan pada area yang mengandung bahaya.
Contoh:
Koridor → Anteroom → Isolasi
Tekanan:
0 Pa
-5 Pa
-10 Pa
Udara bergerak masuk menuju area paling berisiko.
12.12 CONTAINMENT CASCADE
Containment Cascade digunakan pada:
✓ BSL
✓ Isolasi Infeksius
✓ Ruang Hazardous
Tujuan:
Menahan kontaminan tetap berada di dalam sistem.
12.13 AIR CHANGE RATE DAN PRESSURE
ACH dan Pressure saling berhubungan.
Namun:
ACH tinggi tidak selalu berarti tekanan tercapai.
Pressure ditentukan oleh:
✓ Airflow Offset
✓ Kebocoran Ruangan
✓ Kerapatan Konstruksi
✓ Relief Path
12.14 ROOM LEAKAGE
Kebocoran ruangan dapat berasal dari:
✓ Celah pintu
✓ Celah panel
✓ Utility penetration
✓ Duct penetration
✓ Jendela
Kebocoran yang tinggi menyebabkan:
Tekanan gagal
Airflow tidak terkendali
Energi meningkat
12.15 AIRLOCK ENGINEERING
Airlock digunakan untuk:
✓ Meminimalkan kehilangan tekanan
✓ Mengontrol perpindahan udara
✓ Mengurangi kontaminasi silang
Jenis Airlock:
Positive Airlock
Negative Airlock
Dynamic Airlock
12.16 PRESSURE DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Tekanan digunakan untuk:
✓ Melindungi produk
✓ Menjaga ISO Class
✓ Mengendalikan kontaminasi
Contoh:
Koridor
0 Pa
↓
Preparation Room
+5 Pa
↓
Filling Room
+10 Pa
12.17 PRESSURE DAN MEDICAL HVAC
Pada rumah sakit:
Positive Pressure:
Operating Room
Protective Isolation
Negative Pressure:
Airborne Isolation Room
TB Isolation
Infectious Ward
Tujuan:
Mengendalikan arah pergerakan udara.
12.18 PRESSURE DAN BSL
Pada Biosafety Laboratory:
Pressure Cascade merupakan bagian dari containment system.
Semakin tinggi level biosafety:
Semakin ketat pengendalian tekanan.
Contoh:
BSL-3
Koridor
0 Pa
↓
Anteroom
-15 Pa
↓
Laboratory
-30 Pa
↓
Containment Area
-50 Pa
12.19 STUDI KASUS EMC
Kasus:
Ruang Isolasi Negatif
Target:
-5 sampai -10 Pa
Saat commissioning:
Terukur:
-30 Pa
Masalah:
Pintu sulit dibuka.
Airflow berlebihan.
Kenyamanan menurun.
Solusi:
Penyesuaian exhaust airflow.
Pelajaran:
Tekanan terlalu negatif juga bukan kondisi yang ideal.
12.20 KESALAHAN UMUM
✗ Menganggap semakin besar tekanan semakin baik.
✗ Mengabaikan kebocoran ruangan.
✗ Mengukur hanya airflow.
✗ Tidak mengukur differential pressure.
✗ Mengabaikan airlock.
✗ Tidak melakukan commissioning.
12.21 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika tekanan gagal tercapai, banyak orang bertanya:
"Fan kurang besar?"
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa Supply Air?
✓ Berapa Exhaust Air?
✓ Berapa Offset?
✓ Berapa Leakage?
✓ Apakah konstruksi rapat?
✓ Apakah airlock bekerja?
Karena tekanan ruangan bukan hanya masalah fan.
Tekanan adalah hasil interaksi antara airflow dan konstruksi ruangan.
12.22 RINGKASAN
Pressure Cascade digunakan untuk mengendalikan arah aliran udara.
Prinsip utama:
✓ Positive Pressure melindungi produk.
✓ Negative Pressure melindungi lingkungan sekitar.
✓ Airflow Offset menghasilkan tekanan.
✓ Leakage mempengaruhi performa tekanan.
✓ Airlock membantu menjaga stabilitas tekanan.
Prinsip sederhana yang harus selalu diingat:
Airflow menggerakkan udara.
Pressure mengendalikan arah udara.
Dan dalam Cleanroom, Medical HVAC, maupun Biosafety Laboratory, arah udara sering kali lebih penting daripada temperatur udara itu sendiri.
