HANDBOOK HVAC FORMULA
RIJOMAC SYSTEM
Controlled Environment Engineering
31.1 PENDAHULUAN
Dalam sistem HVAC untuk:
✓ Cleanroom
✓ Rumah Sakit
✓ Biosafety Laboratory
✓ Farmasi
✓ Industri Elektronik
✓ Area Produksi Terkendali
Tidak cukup hanya mengendalikan:
✓ Temperatur
✓ Kelembapan
✓ Partikel
Sistem juga harus mengendalikan:
Arah Aliran Udara
Pengendalian arah aliran udara dilakukan melalui:
Differential Pressure
31.2 APA ITU DIFFERENTIAL PRESSURE?
Differential Pressure adalah perbedaan tekanan antara dua area yang saling terhubung.
Rumus dasar:
\Delta P=P_1-P_2
Dimana:
ΔP = Differential Pressure
P₁ = Tekanan Ruang 1
P₂ = Tekanan Ruang 2
Satuan:
✓ Pascal (Pa)
✓ mmAq
✓ inch WG
31.3 TUJUAN DIFFERENTIAL PRESSURE
Differential Pressure digunakan untuk:
✓ Mengendalikan arah aliran udara
✓ Mengendalikan kontaminasi
✓ Memisahkan area bersih dan kotor
✓ Melindungi produk
✓ Melindungi personel
31.4 PRINSIP DASAR
Udara selalu bergerak:
Dari tekanan tinggi
menuju
tekanan rendah
Prinsip sederhana ini menjadi dasar seluruh desain:
✓ Cleanroom
✓ Ruang Isolasi
✓ BSL Laboratory
✓ Farmasi
31.5 POSITIVE PRESSURE
Jika:
P₁ > P₂
Maka:
Udara mengalir keluar ruangan.
Disebut:
Positive Pressure Room
Tujuan:
Melindungi ruangan dari kontaminasi luar.
31.6 NEGATIVE PRESSURE
Jika:
P₁ < P₂
Maka:
Udara mengalir masuk ke ruangan.
Disebut:
Negative Pressure Room
Tujuan:
Menahan kontaminasi tetap berada di dalam ruangan.
31.7 CONTOH DIFFERENTIAL PRESSURE
Tekanan Ruang:
+15 Pa
Koridor:
0 Pa
Differential Pressure:
\Delta P=15-0
Hasil:
+15 Pa
Udara mengalir dari ruang menuju koridor.
31.8 RENTANG DIFFERENTIAL PRESSURE UMUM
| Aplikasi | Differential Pressure |
|---|---|
| Cleanroom ISO 8 | +5 hingga +15 Pa |
| Farmasi | +10 hingga +20 Pa |
| Operating Room | +10 hingga +20 Pa |
| Airlock | +5 hingga +15 Pa |
| Isolation Room | -2,5 hingga -15 Pa |
| BSL-3 | -30 hingga -50 Pa |
Nilai aktual mengikuti standar dan risk assessment.
31.9 PRESSURE CASCADE
Pressure Cascade adalah susunan beberapa ruangan dengan tekanan berbeda.
Contoh:
Koridor
0 Pa
↓
Airlock
+10 Pa
↓
Cleanroom
+20 Pa
Tujuannya:
Mengontrol arah perpindahan udara.
31.10 DIFFERENTIAL PRESSURE DAN AIRFLOW
Differential Pressure tidak muncul secara otomatis.
Differential Pressure terjadi karena:
Supply Air ≠ Exhaust Air
Perbedaan airflow menciptakan tekanan.
31.11 HUBUNGAN AIRFLOW DAN TEKANAN
Secara umum:
\Delta P\propto Q^2
Artinya:
Perubahan kecil airflow dapat menghasilkan perubahan tekanan yang cukup besar.
31.12 DIFFERENTIAL PRESSURE MEASUREMENT
Pengukuran dilakukan menggunakan:
✓ Magnehelic Gauge
✓ Differential Pressure Gauge
✓ Pressure Transmitter
✓ BMS Sensor
Alat dipasang antara dua area yang dibandingkan.
31.13 TITIK PENGUKURAN
Lokasi umum:
✓ Ruang terhadap koridor
✓ Airlock terhadap ruang
✓ Ruang terhadap ruang lain
✓ Sebelum dan sesudah HEPA
Titik ukur harus mewakili kondisi aktual.
31.14 PRESSURE MONITORING
Monitoring dapat dilakukan:
Manual
Menggunakan Magnehelic.
Digital
Menggunakan transmitter dan BMS.
Sistem modern biasanya menggunakan monitoring digital.
31.15 ALARM DIFFERENTIAL PRESSURE
Alarm digunakan ketika:
✓ Tekanan terlalu tinggi
✓ Tekanan terlalu rendah
✓ Tekanan keluar dari batas desain
Tujuannya:
Menjaga integritas ruangan.
31.16 DIFFERENTIAL PRESSURE DAN CLEANROOM
Pada cleanroom:
Differential Pressure digunakan untuk:
✓ Mencegah masuknya partikel
✓ Menjaga arah aliran udara
✓ Menjaga kualitas produk
31.17 DIFFERENTIAL PRESSURE DAN MEDICAL HVAC
Pada rumah sakit:
Digunakan untuk:
✓ Isolation Room
✓ Operating Room
✓ CSSD
✓ ICU tertentu
Tujuannya sesuai fungsi ruangan.
31.18 DIFFERENTIAL PRESSURE DAN BSL
Pada Biosafety Laboratory:
Differential Pressure menjadi sistem keselamatan utama.
Tujuannya:
Menahan agen biologis agar tidak keluar dari area kerja.
31.19 STUDI KASUS
Kasus:
Ruang Isolasi Rumah Sakit
Target:
-5 Pa
Aktual:
+2 Pa
Investigasi:
Exhaust fan tidak mencapai airflow desain.
Akibat:
Tekanan negatif gagal terbentuk.
Solusi:
Perbaikan airflow exhaust.
31.20 KESALAHAN UMUM
✗ Mengukur tekanan hanya satu sisi.
✗ Tidak melakukan kalibrasi alat.
✗ Mengabaikan pengaruh pintu terbuka.
✗ Mengabaikan perubahan airflow.
✗ Menganggap tekanan selalu stabil.
31.21 CARA BERPIKIR ENGINEER
Ketika tekanan ruangan tidak sesuai, banyak orang langsung menyalahkan sensor.
Engineer akan bertanya:
✓ Berapa supply airflow?
✓ Berapa exhaust airflow?
✓ Apakah pintu sering dibuka?
✓ Apakah sensor terkalibrasi?
✓ Apakah pressure cascade masih utuh?
Karena differential pressure merupakan hasil dari keseimbangan sistem, bukan hanya angka pada display.
31.22 RINGKASAN
Differential Pressure adalah perbedaan tekanan antara dua area.
Rumus utama:
\Delta P=P_1-P_2
Hubungan umum:
\Delta P\propto Q^2
Parameter utama:
✓ Differential Pressure
✓ Pressure Cascade
✓ Airflow Offset
✓ Pressure Monitoring
✓ Alarm System
Prinsip yang harus selalu diingat:
Tekanan bukan tujuan akhir.
Tekanan adalah alat untuk mengendalikan arah aliran udara.
Dan dalam Cleanroom, Medical HVAC, serta Biosafety Laboratory, keberhasilan pengendalian kontaminasi sering kali ditentukan oleh differential pressure yang stabil dan terukur.
