Sistem Catu Daya Laboratorium Medis

[Gambar: Denah lantai pengaturan pasokan dan udara balik laboratorium medis. Denah gambar garis berwarna, mencakup ruang cuci, ruang pencucian, lemari udara bersih, ruang cadangan, ruang persiapan, ruang kultur 3, ruang kultur 2, ruang kontrol kualitas, ruang ganti kedua, tempat ganti sepatu, koridor zona umum, ruang distribusi daya, penyimpanan bahan habis pakai, ruang uji 1, ruang persiapan, ruang pemisahan sel, ruang kultur 1, serta koridor bersih, koridor limbah, dll.; sudut kiri bawah berisi tabel legenda outlet udara dan peredam, dan sisi kanan berisi catatan.]

Catatan: Setiap outlet pasokan HEPA dilengkapi dengan peredam volume udara dengan ukuran saluran yang sesuai; setiap cabang udara balik dilengkapi dengan peredam volume udara dengan ukuran saluran yang sesuai.

Gambar 6-34 Pengaturan Pasokan dan Udara Balik

[Gambar: Denah lantai pengaturan udara buang laboratorium medis. Denah gambar garis berwarna dengan komposisi ruang yang mirip dengan gambar di atas, mencakup ruang cuci, ruang pencucian, lemari udara bersih, ruang cadangan, ruang persiapan, ruang kultur 3, ruang kultur 2, ruang kontrol kualitas, ruang ganti kedua, tempat ganti sepatu, ruang mesin, koridor zona umum, ruang distribusi daya, ruang penyimpanan, ruang kultur 1, ruang pemisahan sel 2, ruang pemisahan sel 1, ruang persiapan, ruang uji 1, ruang uji 2, serta koridor bersih, koridor limbah, dll.; sudut kiri bawah berisi tabel legenda.]

Gambar 6-35 Pengaturan Udara Buang

Bagian 4 Sistem Pasokan Daya Laboratorium Medis

Sebuah gedung laboratorium memiliki berbagai jenis laboratorium serta instrumen dan peralatan. Selain menjaga pasokan listrik untuk lingkungan khusus laboratorium, sistem pasokan daya juga harus memenuhi persyaratan daya khusus dari instrumen yang ada saat ini maupun yang akan datang. Untuk instrumen dengan kompresor seperti sentrifugal, lemari pendingin, dan pembeku suhu rendah, arus yang dibutuhkan saat motor mulai menyala seringkali beberapa kali lipat arus operasional, dan momen penyalaan sering menyebabkan fluktuasi tegangan pada jalur tersebut; jika banyak instrumen berdaya tinggi dihubungkan ke jalur yang sama, instrumen dapat bekerja tidak normal. Instrumen mikroelektronik seperti penguji listrik mikroba, penganalisis biokimia, penganalisis darah, dan komputer memiliki persyaratan kualitas daya yang relatif tinggi; penyalaan instrumen berdaya tinggi yang sering terjadi menghasilkan pulsa tegangan, yang dapat dengan mudah merusak komponen atau menyebabkan fluktuasi pembacaan, kehilangan data, dan gangguan lainnya. Oleh karena itu, desain sistem pasokan daya gedung laboratorium tidak hanya harus menyisakan kapasitas surplus yang cukup untuk memenuhi kebutuhan pengembangan di masa depan, tetapi juga harus menyediakan pasokan daya yang tidak terputus dan teregulasi. Karena sifat khas laboratorium, sistem pasokan daya gedung laboratorium memiliki keunikan dalam hal sumber daya, pengkabelan, pencahayaan, dan keamanan. Konsumsi daya gedung laboratorium biasanya lebih dari dua kali lipat konsumsi daya eksisting.

I. Sumber Daya Laboratorium

Catu daya laboratorium tidak terputus yang teregulasi merupakan komponen penting untuk memastikan pengoperasian instrumen yang stabil. Untuk menghindari ketidakstabilan tegangan jaringan listrik atau pemadaman listrik mendadak yang mengganggu operasional laboratorium normal, sumber daya cadangan dan regulator tegangan biasanya dipasang. Catu daya UPS paling umum digunakan di lingkungan laboratorium dan terbagi menjadi dua kategori: kategori pertama adalah UPS biasa, yang hanya menyediakan pasokan daya tidak terputus tetapi tidak dapat meregulasi tegangan; kategori kedua adalah UPS online, yang menyediakan daya tidak terputus sekaligus berfungsi meregulasi tegangan. Pemilihan jenis catu daya UPS dapat disesuaikan dengan kondisi lapangan dan persyaratan spesifikasi instrumen.

II. Pengkabelan Catu Daya Laboratorium

1. Untuk mencegah instrumen berdaya tinggi saling mengganggu selama pengoperasian, setiap instrumen berdaya tinggi umumnya dialiri melalui sirkuit khusus; instrumen mikroelektronik dan peralatan berdaya tinggi dilarang berbagi sirkuit yang sama.

2. Instrumen presisi yang membutuhkan pasokan daya tidak terputus wajib dilengkapi dengan UPS teregulasi; laboratorium yang membutuhkan daya berkelanjutan seperti ruang kultur dan laboratorium keamanan hayati harus menggunakan catu daya khusus dengan sistem perlindungan ganda.

3. Setiap laboratorium harus memiliki pasokan daya tiga fasa dan satu fasa, dengan sakelar kontrol daya utama yang dipasang di dekat pintu laboratorium, untuk memudahkan pengkabelan dari koridor, pemeliharaan, serta proses menyalakan dan mematikan daya ruangan. Peralatan yang harus tetap dalam keadaan siaga setelah kegiatan eksperimen selesai harus dihubungkan ke sirkuit catu daya khusus, agar operasionalnya tidak terganggu ketika daya utama laboratorium dimatikan.

4. Pertimbangkan secara menyeluruh kebutuhan daya dan jumlah stopkontak yang dibutuhkan oleh seluruh instrumen laboratorium; meja laboratorium harus dilengkapi dengan sejumlah stopkontak daya tiga fasa dan satu fasa dalam jumlah yang memadai; sirkuit stopkontak harus dilengkapi perangkat perlindungan kebocoran arus; posisi stopkontak harus dijauhkan dari wastafel.

5. Desain catu daya harus mempertimbangkan tata letak yang rasional serta aspek keamanan dan kenyamanan penggunaan; selain memenuhi kebutuhan saat ini, desain juga harus mengakomodasi rencana pengembangan laboratorium di masa depan dengan menyediakan kapasitas ekspansi yang cukup.

6. Di lokasi yang lembap, lokasi yang terpapar gas atau uap korosif, serta lokasi yang memiliki risiko bahaya kebakaran atau ledakan, harus dipilih perangkat distribusi daya dengan kinerja perlindungan yang sesuai dengan karakteristik lokasi.

7. Karena laboratorium kimia mengandung gas korosif, konduktor distribusi daya harus menggunakan kabel inti tembaga. Laboratorium fisika dapat menggunakan konduktor inti aluminium.

8. Sistem pentanahan laboratorium berfungsi menjamin keselamatan pribadi dan mendukung pengoperasian instrumen secara normal. Jenis pentanahan yang umum digunakan meliputi pentanahan perlindungan keamanan, pentanahan anti-statis, pentanahan arus searah (DC), dan pentanahan perlindungan petir.

9. Apabila bangunan (ruang) laboratorium ilmiah dialiri daya dengan dua atau lebih jenis tegangan atau frekuensi yang berbeda, sebaiknya disediakan perangkat perlindungan distribusi terpisah yang dilengkapi pembedaan atau penandaan yang jelas. Apabila sistem dialiri oleh perangkat perlindungan distribusi yang sama, harus diterapkan isolasi fisik yang baik. Jalur dengan tegangan atau frekuensi yang berbeda harus dipasang secara terpisah dan dilarang diletakkan dalam konduit yang sama. Jalur daya peralatan yang sama atau lini produksi laboratorium serta sirkuit kontrol tanpa persyaratan anti-gangguan dapat diletakkan dalam konduit yang sama.

10. Untuk bangunan laboratorium ilmiah bertingkat tinggi atau bertingkat banyak yang memiliki banyak sirkuit, jalur vertikal sebaiknya dipasang di dalam poros pipa. Pemasangan kabel daya dan kabel tegangan rendah (ELV) sebaiknya menggunakan poros pipa yang terpisah. Apabila keduanya dipasang dalam poros pipa yang sama, kedua jenis kabel tersebut harus diletakkan di sisi poros yang berlawanan. Lihat Gambar 6-36, 6-37, dan 6-38.

[Gambar: Gambar desain distribusi daya stopkontak lantai laboratorium (rencana CAD, meliputi tata letak ruang laboratorium/ruang penunjang, penyulang distribusi dan sirkuit stopkontak, poros pipa, serta anotasi dimensi/sumbu)] Gambar 6-36 Gambar Desain Distribusi Daya Stopkontak Laboratorium

[Gambar: Gambar desain distribusi daya stopkontak UPS laboratorium; tata letak laboratorium seluruh lantai, mencakup area laboratorium, ruang penunjang, ruang ganti/toilet/tangga dan lift, serta jalur distribusi stopkontak UPS berwarna merah, dilengkapi dimensi dan label ruangan.]

Gambar 6-37 Gambar Desain Distribusi Daya Stopkontak UPS Laboratorium

[Gambar: Gambar desain sistem tegangan rendah (ELV) laboratorium — mencakup ruang kultur bakteri, ruang inokulasi, ruang penyiapan reagen, penyiapan spesimen, amplifikasi gen, ruang pencucian, area/buffer/area penyiapan laboratorium HIV, bank darah, ruang luminesensi, imunologi, biokimia, pemeriksaan rutin tinja dan urin, pengujian klinis, penerimaan spesimen, ruang penerimaan cairan tubuh, area pengambilan darah, ruang jaga, area pra-perlakuan, kantor dokter, penyimpanan reagen, ruang penyimpanan, ruang pembersihan, ruang rapat, kantor direktur, ruang ganti pria/wanita, tangga, lift limbah, serta dinding tirai melengkung di bagian bawah; titik informasi/telepon ELV (misalnya 2T, T+F, 2T+2F, 4T+F) dan baki kabel berukuran 200×100 ditandai pada gambar.]

Gambar 6-38 Gambar Desain Sistem Tegangan Rendah (ELV) Laboratorium

III. Pencahayaan Laboratorium

1. Jumlah Peralatan Pencahayaan Laboratorium

Jumlah peralatan pencahayaan yang dibutuhkan di laboratorium ditentukan oleh faktor-faktor berikut: jenis pekerjaan, warna meja kerja, warna langit-langit dan dinding ruang kerja, jarak antara pencahayaan tetap dengan permukaan kerja, serta ukuran ruang yang akan diterangi.

Setelah faktor-faktor di atas dan standar iluminasi yang dibutuhkan ditentukan, sejumlah perlengkapan pencahayaan yang memenuhi standar iluminasi dapat dipilih, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 6-8.

Tabel 6-8 Standar Iluminasi Laboratorium

2. Posisi Pemasangan Peralatan Pencahayaan Laboratorium

Peralatan pencahayaan harus dipasang secara tegak lurus atau diagonal terhadap permukaan kerja; hal ini sekaligus menyeragamkan tata letak dan menghilangkan bayangan yang ditimbulkan oleh benda. Pencahayaan yang dipasang sejajar dengan permukaan kerja biasanya menimbulkan bayangan dari staf yang bekerja di meja dan dari lemari yang berada di atas meja. Jika tidak ada lemari di atas permukaan kerja, peralatan pencahayaan dapat dipasang sejajar dengan permukaan kerja atau tepat di atas sisi kerja permukaan tersebut.

Permukaan meja kerja berwarna hitam atau matte non-putih secara efektif mengurangi cahaya pantul dan silau, sehingga meredakan kelelahan mata.

Ada banyak cara pemasangan luminer, antara lain tipe tanam (tersembunyi), semi-tanam, gantung, dinding, meja, dan koridor. Jenis pemasangan yang berbeda menghasilkan distribusi cahaya yang berbeda pula. Menggabungkan luminer tetap dengan pencahayaan aksen, pencahayaan sorot, pencahayaan intensitas tinggi, dan pencahayaan keperluan khusus dapat membuat ruang kerja biasa menjadi nyaman, menarik, dan menyenangkan secara visual.

3. Pemilihan Jenis Peralatan Pencahayaan Laboratorium

Lampu fluoresen umumnya disarankan untuk pencahayaan laboratorium: memiliki umur pakai yang panjang, area bercahaya yang luas, efikasi cahaya yang tinggi, dan keluaran panas yang rendah. Di laboratorium kimia analitik, saat menilai titik akhir perubahan warna indikator titrasi volumetrik secara visual, lampu fluoresen dapat dipasang di posisi operasi. Di laboratorium dengan persyaratan interferensi elektromagnetik yang ketat, lampu pelepasan gas tidak boleh digunakan. Di laboratorium radioaktif, ruang steril, laboratorium mikroorganisme infeksius, dan laboratorium yang menangani zat karsinogenik atau zat beracun, luminer bersih tersembunyi harus digunakan, perkawatan harus disembunyikan sejauh mungkin, dan sakelar lampu harus dipasang di koridor luar. Area laboratorium yang digunakan untuk pemisahan mikroorganisme dan eksperimen biologi molekuler harus melindungi staf dan spesimen dari kontaminasi secara efektif; lampu ultraviolet (UV) adalah peralatan disinfeksi yang paling umum digunakan. Lampu UV tetap yang dipasang di langit-langit halus harus berjarak tidak lebih dari 2,1 m dari lantai, dan jumlah lampu UV harus ditentukan sesuai dengan ruang laboratorium. Saat menggunakan peralatan pencahayaan UV, harus dipastikan bahwa permukaan benda (misalnya lapisan permukaan dinding, permukaan kerja) dapat menahan efek pemutihan cahaya UV. Sakelar kontrol harus terletak di luar pintu dan dipisahkan dari sakelar kontrol pencahayaan umum; pintu masuk laboratorium harus memiliki sinyal bercahaya berbasis teks yang menunjukkan status kerja laboratorium; di lokasi lembap, lokasi dengan gas dan uap korosif, serta lokasi dengan bahaya kebakaran atau ledakan, luminer dengan kinerja perlindungan yang sesuai harus dipilih; lampu indikator evakuasi harus dipasang di pintu keluar keselamatan dan di sepanjang rute evakuasi agar personel yang melakukan evakuasi dapat mengungsi dengan cepat dalam keadaan darurat; pencahayaan harus disediakan di ruang layanan pipa dan disuplai oleh sirkuit cabang terpisah atau kotak distribusi (panel) khusus. Lihat Gambar 6-39, 6-40, 6-41, dan 6-42.

[Gambar: Gambar desain distribusi daya pencahayaan laboratorium]

Gbr. 6-39 Gambar Desain Distribusi Daya Pencahayaan Laboratorium

[Gambar: Diagram satu garis sistem distribusi daya laboratorium dan jadwal sirkuit; sisi kiri menampilkan suplai masuk, transfer daya ganda, pemeteran, dan perlindungan petir pada kotak distribusi 2AL2; sisi kanan adalah jadwal sirkuit keluar 1WL1–1WL26]

Gbr. 6-40 Diagram Sistem Distribusi Daya Laboratorium 1

Kotak distribusi: 2AL2, 56,0 kW

Anotasi pada diagram satu garis sisi kiri:

• Jalur masuk (siaga): WDZBYJ-4×50+E25 → NSX160N-3P/125A+MX
• Jalur masuk: WDZBYJ-4×50+E25 → NSX160N-3P/125A+MX; C65H-4P/50A
• Sakelar transfer daya ganda: WTS-A-160A/4P
• Pengukuran/pemeteran: V, A, Wh; PD800H-H14; BH-0.66 150/5; WEFPT-125ZR; EFP
• Perlindungan lonjakan: PRD-4P, In = 40 kA
• Catatan sisi pemutus sirkuit: dilengkapi trip shunt, memutus aliran listrik saat terjadi kebakaran
• Catatan di bawah diagram: Suplai daya peralatan akan dirancang secara terpisah pada tahap kedua oleh kotak distribusi dan stopkontak daya.

Jadwal sirkuit di sisi kanan:

[Gambar: Diagram satu jalur sistem distribusi daya tegangan rendah laboratorium, dengan judul “Gbr. 6-41 Diagram Sistem Distribusi Daya Laboratorium 2”]

[Gambar: Diagram satu jalur sistem distribusi daya tegangan rendah laboratorium, dengan judul “Gbr. 6-42 Diagram Sistem Distribusi Daya Laboratorium 3”]

IV. Pasokan Daya UPS Laboratorium

Pengoperasian normal peralatan medis rumah sakit harus dijamin oleh pasokan daya yang stabil dan andal; kualitas pasokan daya secara langsung memengaruhi penggunaan normal peralatan medis, dan peralatan medis presisi berukuran besar serta kelas atas khususnya memiliki persyaratan yang lebih tinggi terhadap kualitas pasokan daya.

UPS (Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply) adalah pasokan daya tanpa gangguan bertegangan konstan dan frekuensi konstan yang dilengkapi perangkat penyimpanan energi, dengan inverter sebagai komponen utamanya. Prinsip kerja sederhana UPS ini adalah: setelah daya listrik jaringan masuk ke UPS, daya tersebut disearahkan menjadi arus searah; satu jalur menyuplai pengisi daya untuk mengisi baterai, dan jalur lainnya memberikan tegangan arus searah agar inverter dapat beroperasi; inverter mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik 50 Hz yang bersih dengan tegangan dan frekuensi terstabilisasi untuk menyuplai beban. Ketika daya listrik jaringan tidak normal atau terputus, inverter diberi daya oleh baterai dan terus beroperasi, sehingga inverter selalu bekerja dan pasokan daya ke peralatan tidak terputus. Pada awalnya UPS sebagian besar digunakan untuk menyuplai daya sistem komputer; saat ini rumah sakit juga menggunakan UPS sebagai sumber daya untuk peralatan medis yang tergolong penting. Industri medis menggunakan sejumlah besar peralatan presisi, dan jaringan listrik umum rentan mengalami berbagai masalah pada puncak konsumsi listrik, seperti lonjakan tegangan, puncak tegangan sesaat, tegangan transien, tegangan lebih atau tegangan kurang, serta pemadaman listrik. Masalah-masalah ini sangat serius dan sangat mengganggu peralatan listrik seperti sistem komputer, peralatan medis, peralatan komunikasi, dan perangkat elektronik, yang mudah menyebabkan kerusakan peralatan dan kehilangan data, serta menimbulkan kerugian ekonomi yang besar dan ketidaknyamanan kerja bagi pengguna. Pengoperasian normal peralatan penelitian medis dan biologi harus dijamin oleh pasokan listrik yang stabil dan andal, karena kualitas pasokan listrik secara langsung memengaruhi kinerja peralatan medis; khususnya peralatan penelitian medis dan biologi berskala besar, kelas atas, presisi, dan mutakhir memiliki persyaratan kualitas pasokan listrik yang lebih tinggi. Oleh karena itu, sistem daya UPS yang stabil dan andal sebagai sumber daya berkinerja tinggi sangat penting untuk melindungi peralatan medis dan biomedis. Lihat Gbr. 6-43.

[Gambar: Gambar desain distribusi daya stopkontak UPS laboratorium — denah lantai arsitektural berwarna yang terbagi menjadi ruang kultur bakteri, ruang inokulasi, ruang persiapan reagen, ruang persiapan spesimen, ruang amplifikasi gen, ruang pencucian, area laboratorium HIV/area penyangga/area persiapan, ruang instalasi pengolahan air, ruang penyimpanan dingin, area pengambilan darah, ruang penerimaan cairan tubuh, area luminesensi, area imunologi, area biokimia, area pengujian klinis, ruang rapat, ruang direktur, ruang ganti pria, ruang ganti wanita, area pra-perawatan, ruang dokter, ruang jaga, ruang penerimaan spesimen, ruang penyimpanan reagen, ruang penyimpanan, ruang pembersihan, toilet pria/wanita, lift sampah, dan area lainnya; jalur distribusi ditampilkan dengan warna merah, posisi peralatan/stopkontak UPS ditandai di banyak lokasi, dan dimensi ditandai di sekeliling tepi denah.]

Gbr. 6-43 Gambar Desain Distribusi Daya Stopkontak UPS Laboratorium