Calculation Engineer

Besaran	3 Fasa	1 Fasa	Satuan
Daya Semu  S	S = √3·V·I	S = V·I	VA / kVA
Daya Aktif  P	P = √3·V·I·cos φ	P = V·I·cos φ	W / kW
Daya Reaktif  Q	Q = √3·V·I·sin φ	Q = V·I·sin φ	VAR / kVAR
Arus dari daya  I	I = P/(√3·V·cos φ)	I = P/(V·cos φ)	A
Arus dari kVA  I	I = S/(√3·V)	I = S/V	A
Faktor Daya	cos φ = P/S = P/√(P²+Q²)		—
Daya Semu dari W	S = P / cos φ		VA
Segitiga daya	S = √(P² + Q²)		—

√3 = 1,732. Sistem Indonesia: 3 fasa 380/400 V, 1 fasa 220/230 V, frekuensi 50 Hz.

cos φ asumsi umum 0,85 bila tidak diketahui. PLN mewajibkan cos φ ≥ 0,85 (SPLN 70-1) — di bawah itu dikenai denda kVArh.

Toleransi tegangan PUIL: +5% / −10% → 360–420 V untuk sistem 380 V.

#	Langkah	Aturan
1	Arus nominal	In = P / (√3·V·cos φ)
2	Safety factor	In × 125%
3	Pilih breaker	rating standar di atas hasil no.2
4	KHA kabel	≥ In × 125%
5	Koreksi	KHA ÷ (ksuhu × kgrup)
6	Cek drop tegangan	≤ 4% (lihat kalkulator no.2)
7	Grounding	A≤16 → PE=A · 16<A≤35 → PE=16 · A>35 → PE=A/2

Rating breaker standar (A): 6 · 10 · 16 · 20 · 25 · 32 · 40 · 50 · 63 · 80 · 100 · 125 · 160 · 200 · 250 · 315 · 400 · 500 · 630 · 800

Starting motor: DOL ≤ 7,5 kW · Star-Delta 11–22 kW · VFD ≥ 37 kW. Fire pump dilarang pakai VFD (NFPA 20).

mm²	KHA (A)	MCB/MCCB	PE/BC	Aplikasi
1,5	18	10 A	1,5	Lampu
2,5	25	16 A	2,5	Outlet 1Ø
4	34	25 A	4	Motor 1,5 kW
6	44	32 A	6	Motor 3–4 kW
10	60	50 A	10	Motor 5,5–7,5 kW
16	78	63 A	16	Motor 11 kW
25	103	80–100 A	16	Motor 18,5 kW
35	126	100–125 A	16	Motor 22–30 kW
50	154	125 A	25	Motor 37 kW
70	192	160 A	35	Motor 45–55 kW
95	232	200 A	50	Motor 75 kW
120	268	250 A	70	Feeder MDP
150	304	315 A	70	Feeder besar
240	402	400 A	120	LVMDP / trafo

#	Aksi
1	In = P / (√3 × V × cos φ)
2	Safety factor: In × 125% (PUIL 2011)
3	Pilih rating breaker standar di atas hasil no.2
4	KHA kabel ≥ In × 125%
5	Koreksi suhu & grup: 30°C=1,0 · 35°C=0,94 · 40°C=0,87 · 45°C=0,79
6	Cek drop tegangan ≤ 4%; bila lampaui naikkan penampang
7	Grounding: A ≤ 16mm² → PE = A · 16–35mm² → PE = 16 · > 35mm² → PE = A/2

Kabel	Penggunaan
NYA	Single core, wajib dalam konduit/pipa
NYM	Multi-core selubung putih — dalam dinding, ruang kering
NYY	Multi-core selubung hitam — paling umum, indoor & konduit
NYFGbY	Armored baja — tanam langsung tanah / outdoor
NYAF	Serabut fleksibel — wiring dalam panel & kontrol
NAYY	Konduktor aluminium — feeder ekonomis, min 16 mm²
N2XSY	Tegangan menengah 20 kV (XLPE) — PLN ke trafo
BC	Bare Copper — grounding / down conductor petir

Item	Batas
Drop tegangan penerangan	3 %
Drop tegangan beban lain	5 %
Maksimum menurut PUIL 2011 psl 2.2.3	4 %
Reaktansi X	0,08 Ω/km (diabaikan bila < 50 mm²)
Hambat jenis Tembaga (Cu)	22,5 Ω·mm²/km
Hambat jenis Aluminium (Al)	36 Ω·mm²/km

Ruangan	E (lux)	Ruangan	E (lux)
Rumah — Teras/Garasi	60	Rumah Sakit — Rawat inap	250
Rg. Tamu	120–150	Rg. Operasi / bersalin	300
Rg. Makan / kerja / tidur	120–250	Laboratorium	500
Kamar mandi / dapur	250	Pertokoan — Rg. Pamer	500
Perkantoran — Direksi/kerja	350	Tk. Kulit/sepatu/swalayan	500
Rg. Rapat / arsip aktif	300	Tk. Kue / makanan	250
Rg. Gambar	750	Tk. Buku / alat tulis	300
Gudang arsip	150	Industri — Gudang	100
Pendidikan — Rg. Kelas	250	Pekerjaan kasar	100–200
Perpustakaan	300	Pekerjaan menengah	200–500
Laboratorium	500	Pekerjaan halus	500–1000
Kantin	200	Pekerjaan amat halus	1000–2000
Hotel — Lobi/Koridor	100	Pemeriksaan warna	750
Rg. Serbaguna / Kafe	200	Rumah Ibadah	200

Jenis Lampu	I (Lumen/Watt)
Pijar	11–18
TL / Fluorescent	50–80
Halogen	16–20
Mercury	30–60
Metal Halide	80–100
Sodium	120–140

k	0,5	0,75	1	1,5	2	3	4	≥5
η	0,24	0,36	0,44	0,50	0,55	0,60	0,64	0,68

k = (p × l) / (h × (p + l)), dengan h = tinggi lampu di atas bidang kerja. Depresiasi d = 0,7–0,85.

Item	Nilai
cos φ minimum wajib PLN (SPLN 70-1)	0,85
Target cos φ setelah perbaikan	0,95 – 0,99
Contoh 0,85 → 0,99	Qc = P × 0,478

cos φ di bawah 0,85 dikenai denda kVArh oleh PLN. φ = arccos(cos φ).

Faktor	Rumus	Nilai Tipikal
Kebutuhan  Fdm	daya maks / daya terpasang	0,8 (komersial 0,8–1,0)
Kebersamaan  Fc	1 / Fd	0,8
Diversitas  Fd	1 / Fc	1,1 – 1,25
Beban  Fb	beban rata² / beban maks	0,3 (komersial)

Pembebanan trafo WAJIB 40–80% (SPLN D3.002-1:2007). Di bawah 40% tidak efisien, di atas 80% berisiko panas & tidak ada ruang pengembangan.

Ukuran trafo standar pasaran (kVA): 100 · 160 · 200 · 250 · 315 · 400 · 500 · 630 · 800 · 1000 · 1250 · 1600 · 2000 · 2500 · 3150

ATS transfer ≤ 30 detik (PUIL). Genset umumnya hanya menanggung beban prioritas: lift, pompa kebakaran, penerangan darurat, server, sebagian AC.

Faktor	Nilai	Kondisi
I	10	Ruang berisolasi / lantai bawah / berhimpit ruangan lain
	18	Ruang tidak berisolasi / di lantai atas
E	16	Dinding terpanjang menghadap utara
	17	Dinding terpanjang menghadap timur
	18	Dinding terpanjang menghadap selatan
	20	Dinding terpanjang menghadap barat

Konversi: 1 PK ≈ 9.000 Btu/h · 1 TR = 12.000 Btu/h · 1 kW = 3.412 Btu/h

Jenis Unit	EER	Daya @ 9.000 Btu/h
Rumus ini (746 W/PK × 1,3)	± 9,3	970 W
Non-inverter lama	8 – 9,5	950 – 1.125 W
Standar minimum sekarang	10	900 W
Hemat energi	11 – 12	750 – 818 W
Inverter modern	12 – 15	600 – 750 W

Rumus (Q/9000) × 746 × 1,3 setara EER ± 9,3 — mencerminkan unit non-inverter lama. Untuk unit inverter modern, hasilnya 15–35% lebih tinggi dari konsumsi sebenarnya.

Arah selisihnya aman untuk sizing listrik (kabel & breaker jadi lebih besar), tapi jangan dipakai untuk estimasi tagihan listrik. Untuk itu pakai: Daya (W) = Btu/h ÷ EER dengan EER dari nameplate unit.

PK	Btu/h	Liquid	Ø mm	Gas	Ø mm
½	5.000	1/4"	6,35	3/8"	9,52
¾	7.000	1/4"	6,35	3/8"	9,52
1	9.000	1/4"	6,35	3/8"	9,52
1½	11.000 – 12.000	1/4"	6,35	1/2"	12,70
2 – 5	18.000 – 45.000	3/8"	9,52	5/8"	15,88
6 – 7	54.000 – 63.000	3/8"	9,52	3/4"	19,05
8 – 11	72.000 – 99.000	3/8"	9,52	7/8"	22,22
12 – 16	108.000 – 144.000	1/2"	12,70	1-1/8"	28,58
17 – 25	153.000 – 225.000	5/8"	15,88	1-1/8"	28,58
26 – 36	234.000 – 324.000	3/4"	19,05	1-3/8"	34,93
37 – 60	333.000 – 540.000	3/4"	19,05	1-5/8"	41,28

Pipa gas selalu lebih besar dari pipa liquid. Refrigerant keluar evaporator berwujud gas bertekanan rendah dengan volume jauh lebih besar, sehingga butuh penampang lebih luas agar rugi tekanan tidak berlebihan.

Inch	mm	Inch	mm
1/4"	6,35	7/8"	22,22
3/8"	9,52	1-1/8"	28,58
1/2"	12,70	1-3/8"	34,93
5/8"	15,88	1-5/8"	41,28
3/4"	19,05

Multi-split / VRF: ukuran ditentukan per unit indoor, bukan dari kapasitas outdoor. Outdoor 3 PK yang melayani 3 indoor @1 PK memakai 3 set pipa ukuran 1 PK, bukan satu set 3 PK.

Panjang pipa: tabel ini untuk panjang standar (± 15 m). Lebih dari itu perlu koreksi kapasitas dan tambahan oli. Di atas 30 m, atau bila beda ketinggian melebihi 10 m, wajib mengikuti tabel manual pabrikan.

Tabel ini acuan cepat untuk split & multi-split R-32/R-410A. Untuk VRF, ukuran pipa utama dan tiap cabang mengikuti diagram percabangan (refnet/header) dari pabrikan.

Jalur	Kecepatan (m/s)	Catatan
Suction (gas dingin)	8 – 15	Min. 4 m/s horizontal, 10 m/s riser tegak — agar oli kembali ke kompresor
Liquid (cair)	0,5 – 1,5	Maks. 1,5 m/s. Terlalu cepat memicu flashing dan kavitasi
Discharge (gas panas)	10 – 18	Min. 5 m/s horizontal untuk pengembalian oli

Refrigerant	Δh (kJ/kg)	ρ gas (kg/m³)	ρ cair (kg/m³)
R-410A	168	35	970
R-32	270	24	900
R-22	162	21,5	1.150

Nilai di atas adalah pendekatan pada kondisi standar. Untuk suhu evaporasi/kondensasi berbeda, ambil dari tabel p-h refrigerant dan ubah kolom Δh serta ρ secara manual.

Kenapa pipa gas jauh lebih besar? Pada suction, refrigerant berwujud gas dengan massa jenis ± 35 kg/m³, sedangkan di liquid line ± 970 kg/m³ — sekitar 28× lebih rapat. Untuk laju massa yang sama, volume gas jauh lebih besar sehingga butuh penampang lebih luas.

Metode ini tidak menghitung rugi tekanan akibat panjang pipa dan fitting. Untuk jalur panjang (> 30 m) atau beda tinggi besar, hasilnya wajib diperiksa terhadap tabel pabrikan.

Kapasitas	Ø Pipa Minimum
0 – 20 TR (0 – 70 kW)	3/4" — 20 mm
21 – 40 TR (74 – 141 kW)	1" — 25 mm
41 – 90 TR (144 – 316 kW)	1-1/4" — 32 mm
91 – 125 TR (320 – 440 kW)	1-1/2" — 40 mm
126 – 250 TR (443 – 879 kW)	2" — 50 mm

Ø Pipa	Slope 1%	Slope 2%
3/4" (20 mm)	184 L/jam	260 L/jam
1" (25 mm)	333 L/jam	471 L/jam
1-1/4" (32 mm)	643 L/jam	910 L/jam
1-1/2" (40 mm)	1.167 L/jam	1.650 L/jam
2" (50 mm)	2.115 L/jam	2.991 L/jam

Kapasitas hidraulik jauh di atas kebutuhan. Ukuran drain di lapangan ditentukan kode dan kemudahan perawatan, bukan debitnya — pipa kecil cepat tersumbat lumut dan kotoran.

Item	Ketentuan
Kemiringan minimum	1% (1 cm per meter), disarankan 2%
P-trap	Wajib pada unit draw-through; tinggi ≥ 1,5× tekanan statis fan
Ukuran minimum praktis	3/4" walau hasil hitung lebih kecil
Isolasi	Wajib di area ber-AC agar tidak berkeringat
Clean-out	Di setiap belokan & tiap ± 15 m jalur lurus
Pembuangan	Dilarang ke saluran limbah tanpa air break

Faktor kondensat: nilai umum 0,4–1,5 L/jam per kW. Indonesia tropis lembap biasanya 1,0–1,4. Bila unit menangani banyak udara segar, beban laten naik dan faktornya lebih besar.

Jenis Ruangan	NC / dB	v Ducting Disarankan
Studio rekaman / R. audiometri	20 – 25	2,5 – 3,0 m/s
Kamar tidur hotel / apartemen / RS	25 – 30	3,0 – 4,0 m/s
R. rapat / kelas / perpustakaan	30 – 35	4,0 – 5,0 m/s
Kantor privat / R. direksi	30 – 35	4,0 – 5,0 m/s
Kantor terbuka (open plan)	35 – 40	5,0 – 6,0 m/s
Lobi / restoran / R. serbaguna	40 – 45	5,0 – 7,5 m/s
Toko / swalayan / koridor	45 – 50	6,0 – 8,0 m/s
Pabrik / bengkel / parkir	50 – 60	7,5 – 12,5 m/s

Hubungan velocity ↔ kebisingan: Lw = 10 + 50 log v + 10 log A. Karena suku 50 log v, setiap velocity naik 2× → kebisingan naik ± 15 dB. Inilah alasan velocity adalah pengendali utama noise, bukan ukuran duct.

Menurunkan velocity berarti memperbesar duct pada debit yang sama — biaya material naik, tetapi noise turun tajam. Ini pertukaran utama dalam desain ducting.

Jalur	Hunian	Komersial	Industri
Main duct (supply)	3,5 – 5,0	5,0 – 6,5	6,0 – 9,0
Branch duct	3,0 – 4,0	3,0 – 4,5	4,0 – 5,0
Return duct	3,0 – 4,0	4,0 – 5,0	5,0 – 6,0
Fresh air intake	2,5 – 3,5	3,0 – 4,5	4,0 – 5,0

Satuan m/s. Acuan lapangan SAG/RAG: main duct 1000 FPM (5,08 m/s), branch 625–700 FPM (3,2–3,6 m/s).

100 · 150 · 200 · 250 · 300 · 350 · 400 · 450 · 500 · 550 · 600 · 700 · 800 · 900 · 1000 · 1200

Rasio aspek (L:T) sebaiknya ≤ 4:1. Melebihi itu, kehilangan tekanan naik dan efisiensi material turun.

1 CFM = 1,699 m³/h · 1 m/s = 196,85 FPM · 1 inch = 25,4 mm

Aplikasi	Diffuser (m/s)	Grille (m/s)
Rumah / Hotel / Apartemen	2,0	3,0
Kantor	2,5	4,0
Gedung Umum / Bioskop / Shopping Center	4,0	5,0
Gudang / Pabrik	5,0	6,0

Aplikasi	Diffuser (m/s)	Grille (m/s)
Rumah / Hotel / Apartemen	2,0	3,0
Kantor	2,5	4,0
Gedung Umum / Bioskop / Shopping Center	4,0	5,0
Gudang / Pabrik	5,0	6,0

Sumber: RUMUS ENGINERIING — sheet VAC. Kecepatan terlalu tinggi menimbulkan noise, terlalu rendah membuat udara tidak menyebar.

Unit	Pressure Drop	Setara
AHU	1,5 inWg	375 Pa
FCU	1,0 inWg	250 Pa

Kecepatan udara keluar fan (v) umumnya 3 m/s · efisiensi fan 0,8.

Jenis Chiller	X (LPM/TR)
Air Cooled Chiller	9,1
Water Cooled Chiller	11,4

1 TR (Ton Refrigeration) = 12.000 Btu/h = 3,517 kW.

Tipe Ruangan	Pertukaran/jam
Kantor, Parkiran	6
Restoran / Kantin	6
Toko, Swalayan	6
Pabrik, Bengkel	6
Kelas, Bioskop	8
Lobi, Koridor, Tangga	4
Toilet, Peturasan	10
Dapur	20

Parameter	Nilai minimum
Jumlah pintu kebakaran terbuka (S)	min. 3 bh
Kecepatan udara keluar pintu (v)	min. 1,3 m/s

Metode alternatif: 500–750 CFM × jumlah seluruh pintu kebakaran.

Alat Plumbing	Penggunaan/jam	Air per pakai
WC (flush valve)	6–12 kali	10–14 L
Kran WC	6–12 kali	4–6 L
Urinoir	12–20 kali	6–8 L
Lavatory	12–20 kali	8–12 L
Kitchen Zink	6–12 kali	20–30 L
Bath Tube	4–8 kali	100–150 L
Shower	4–8 kali	40–60 L

Jumlah Alat	Dgn Flush Valve	Tanpa Flush Valve
1	1,00	1,00
2	0,50	1,00
3–4	0,50	0,75
5–6	0,40	0,75
7–10	0,40	0,55
11–14	0,30	0,48
15–20	0,27	0,45
21–28	0,23	0,42
29–36	0,19	0,40
37–45	0,17	0,39
46–57	0,15	0,37
58–80	0,13	0,35
81–105	0,12	0,33
106–140	0,11	0,30
141–190	0,10	0,26
191–275	0,09	0,22
276–400	0,08	0,18
401–700	0,07	0,15

Jenis Gedung	Jangka Waktu / Hari
Kantor	8 – 10 jam
Apartemen	8 – 10 jam
Hotel	8 – 10 jam
Restauran / Gedung Pertunjukan	3 – 5 jam
Sekolah	4 – 6 jam
Rumah Sakit	8 – 10 jam
Asrama	8 – 10 jam
Shopping Centre / Department Store	5 – 7 jam

Konstanta	Rentang	Keterangan
C1	1,5 – 2,0	Pemakaian air pada jam puncak
C2	3,0 – 4,0	Pemakaian air puncak per menit
C3	1,0 – 2,0	Konstanta pompa transfer
tp	± 60 menit	Durasi kebutuhan puncak
Tpu	10 – 30 menit	Waktu kerja pompa pengisi

Jalur	Kecepatan (m/s)
Pipa distribusi air bersih	1,0 – 2,0
Pipa hisap pompa (suction)	0,6 – 1,2
Pipa tekan pompa (discharge)	1,5 – 3,0
Pipa fire fighting	3,0 – 4,5

Ukuran pipa pasaran (mm): 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400. Hasil hitung dibulatkan ke atas.

Konversi: 1 GPM = 3,785 LPM · 1 inch = 25,4 mm

Fixture	Tekanan minimum
Kran biasa / lavatory	3–5 m (0,3–0,5 bar)
Shower	7–10 m (0,7–1,0 bar)
Flush valve WC	10–15 m (1,0–1,5 bar)
Water heater instan	10 m (1,0 bar)

Safety factor umum 10%. Faktor kehilangan tekanan dalam pipa 0,03–0,05 m per meter panjang pipa.

Penggerak	Faktor
Motor Elektrik	1,1
Mesin Diesel	1,2

Efisiensi pompa umumnya 0,55–0,75. Q dalam rumus dikonversi ke m³/menit (Q ÷ 1000).

Q'a / Q'e	K
0	0
0,1	0,50
0,2	0,78
0,3	0,91
0,4	0,97
0,5	0,99
> 0,5	1,00

Daya Pompa	Z (kali/jam)
di bawah 1,5 kW	15 – 30
1,5 kW – 15 kW	8 – 12
di atas 15 kW	6 – 8

Ø Pipa	Kapasitas	Luas atap @200 mm/jam
2" (50 mm)	61 L/mnt	± 20 m²
3" (80 mm)	180 L/mnt	± 60 m²
4" (100 mm)	385 L/mnt	± 128 m²
5" (125 mm)	698 L/mnt	± 233 m²
6" (150 mm)	1.135 L/mnt	± 378 m²
8" (200 mm)	2.447 L/mnt	± 815 m²

Kapasitas naik mengikuti pangkat 2,67 dari ukuran nominal inch (bukan diameter mm) — cocok dengan tabel talang yang umum dipakai dalam 1%. Kolom luas atap dihitung pada C = 0,9 dan I = 200 mm/jam; pada 100 mm/jam luasnya menjadi dua kali.

Minimum praktis 3". Walau hasil hitung lebih kecil, talang tegak gedung jarang dibuat di bawah 3" karena mudah tersumbat daun dan lumpur. Ukuran 2" hanya untuk kanopi kecil.

Permukaan	C
Atap metal / beton kedap	0,95
Atap beton umum	0,90
Atap genteng	0,75 – 0,90
Perkerasan aspal / paving	0,70 – 0,85
Halaman berumput padat	0,35 – 0,45

Besaran	Nilai khas Indonesia	Boleh dipakai?
Intensitas durasi pendek	150 – 300 mm/jam	ya — ini yang benar
Curah hujan harian maks	80 – 200 mm/hari	ya, lewat Mononobe
Curah hujan bulanan	100 – 560 mm/bulan	tidak
Curah hujan tahunan	1.500 – 3.500 mm/tahun	tidak

Kesalahan paling umum: memasukkan curah hujan bulanan (misalnya 560 mm) ke kolom mm/jam. Angka bulanan dan tahunan wajar bernilai ratusan sampai ribuan, tapi sebagai intensitas jam-an tidak mungkin — rekor dunia hujan satu jam hanya sekitar 305 mm. Salah satuan seperti ini membesarkan debit beberapa kali lipat.

Mononobe: I = (R24/24) × (24/t)^2/3, dengan t dalam jam. Untuk atap gedung, t diambil 5 menit karena air mencapai talang hampir seketika. Contoh R24 = 110 mm/hari → I ≈ 200 mm/jam.

SNI 03-7065-2005 menyusun tabelnya pada basis 100 mm/jam; bila intensitas setempat lebih besar, luas atap yang boleh dilayani satu pipa berkurang sebanding.

Alat	Debit
Sprinkler	80 LPM / titik
Indoor Hydrant Box (IHB)	400 LPM / bh
Hydrant Pillar	1.000 LPM / bh
Jockey Pump	5 – 10 % kapasitas electric pump

Konversi: 1 USGPM = 3,785 LPM.

Klasifikasi Bangunan	Jarak X (m)
Bahaya Ringan (Light Hazard)	4,25
Bahaya Sedang (Ordinary Hazard)	3,40
Bahaya Berat (Extra Hazard)	2,55

Maksimum 450 titik per jaringan pipa.

Jumlah Sprinkler	Ø Pipa
≤ 2 titik	25 mm (1")
3 titik	32 mm (1¼")
4 titik	40 mm (1½")
5 – 10 titik	50 mm (2")
11 – 20 titik	65 mm (2½")
21 – 40 titik	80 mm (3")
41 – 100 titik	100 mm (4")
101 – 275 titik	150 mm (6")
276 – 450 titik	200 mm (8")

Klasifikasi Bangunan	Jarak (m)
Bahaya Ringan (Light Hazard)	4,25
Bahaya Sedang (Ordinary Hazard)	3,40
Bahaya Berat (Extra Hazard)	2,55

Maksimum 450 titik per jaringan pipa. Lebih dari itu wajib dibuat jaringan pipa baru.