TUGAS
MATA KULIAH RANCANGAN TEKNIK

 

( DESAIN GREENHOUSE 1000 TANAMAN TOMAT )

 

 

 

 

 

 

 

 

THOYIB AL MUFTI

F14100125

http://thoyibalmufti10.student.ipb.ac.id/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2013


 

PENDAHULUAN

 

Buah tomat merupakan salah satu bahan pertanian yang sangat diperlukan terutama di Negara Indonesia ini. Kebutuhan akan buah tomat tidak mengalami penurunan, namun semakin meningkat seiring dengan kesadaran para masyarakat akan pentingnya kesehatan yang sehingga secara tidak langsung mempengaruhi kebutuhan masyarakat terhadap buah tomat karena kandungan yang ada di dalam buah tersebut. Buah  tomat  termasuk  komoditi hortikultura  yang  sangat  mudah  rusak,  baik  yang  disebabkan  oleh  kerusakan  mekanis  dan fisiologi lanjut maupun kerusakan yang disebabkan  oleh  mikrobiologi  (pembusukan).   Dengan  sifatnya  tersebut,  jumlah  buah  tomat  yang  rusak  pada  proses  pemasaran  terutama  di  pasar-pasar  tradisional di daerah perkotaan mencapai 30 sampai  40  %  (Wenli  et  al.,  2001).   Buah  tomat  yang  telah  mengalami  kerusakan  dibuang  karena  tidak  layak  jual  dan  dinyatakan  sebagai  buah  tomat  afkiran.  Dengan mengacu kepada jumlah buah tomat  yang  rusak  selama  pemasaran,  maka  perlu  ada  upaya  pemanfaatan  tomat  rusak  (tomat afkiran)  menjadi  produk  yang  bernilai  ekonomi.

Kalau  dirunut  sejarahnya,  tomat  atau  Lyopercisum  esculentum  pada  mulanya  ditemukan di sekitar Peru, Ekuador dan Bolivia. Di  Prancis,  tomat  dinamakan  ‘apel  cinta’  atau  pomme d’amour. Dikatakan sebagai apel cinta, karena  tomat  diyakini  mampu  memulihkan  lemah  syahwat  dan  meningkatkan  jumlah  sperma serta menambah kegesitan gerakannya.

Seiring dengan perkembangan zaman yang semakin padat akan penduduk serta terjadinya pemadatan penduduk yang berbanding terbalik dengan lahan untuk pertanian atau budidaya yang semakin menyempit seiring bertambahnya jumlah penduduk tersebut. Keterbatasan keberadaan lahan akan menjadi suatu masalah yang cukup serius dalam bidang pertanian karena menyangkut keberlangsungan suatu budidaya tanaman. Serta kesadaran manusia akan konsumsi produk pertanian yang sehat serta aman dengan kualitas yang bagus pula menjadi suatu tuntutan tersendiri dalam bidang pertanian.

Rumah tanaman adalah suatu bangunan yang digunakan untuk budidaya suatu tanaman hingga menghasilkan produk pertanian dengan kualitas baik dan dalam jumlah yang lebih banyak dengan memodifikasi beberapa factor-faktor yang dapat mempengaruhi keberlangsungan pertumbuhan suatu tanaman hingga panen. Bahan yang digunakan pada bagian dinding  dalam rancangan ini  adalah   plastik UV karena dapat mengurangi sinar panas cahaya matahari sebesar 0.1, plastik UV sering digunakan pada pembuatan greenhouse. Pemakaian plastik UV ini juga disesuaikan dengan bahan penutup atap agar panas yang masuk pada rancang bangun ini sesuai den gan syarat pertumbuhan jamur, plastik UV sangat mudah ditemukan dan harganya relative murah, hall tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.

 

 

 

DESKRIPSI MASALAH

 

            Dibutuhkan suatu perancangan untuk merancang suatu greenhouse yang nantinya dapat menampung buah tomat dalam budidaya sehingga juga didapatkan hasil panen buah tomat yang memiliki kulitas bagus serta dengan jumlah yang banyak pula. Dimana dalam hal ini, pada proses budidaya tanaman tomat yang akan dibudidayakan dalam greenhouse yang akan dirancang ini ditentukan beberapa syarat yang juga dilain sisi menjadi suatu factor pembatas akan perancangan rumah tanaman tomat ini, yaitu sebagai berikut: Tiap  biibit  tomat  yang  ditanam  di  dalam  greenhouse  tersebut  tersedia  dalam  bentuk  polybag  yang ukurannya  35  x  40  cm  (penampang  atasnya).  Kemudian  bibit  tomat    tersebut  ditata  didalam greenhouse  sesuai  dengan  jarak  tanam  yang  diinginkan  (pada  umumnya  menggunakan  jarak tanaman   antar  bedengan  ±  100  cm  dan  antar  tanaman  ±  50  cm).  Tipe  atap  greenhouse  yang digunakan  adalah  Single-span  Standard  Peak  Greenhouse. Bahan  konstruksinya  menggunakan  kayu  atau  bambu  dengan  kasa  plastik  transparan. Ketinggian maksimum pohon tomat bisa mencapai 170 cm.

 

 

ANALISIS DAN DESAIN

 

Diketahui beberapa hal berdasarkan atas permasalahan  yang ada, dimana rumah tanaman dapat menampung 1000 buah tanaman tomat,dengan ketentuan:

Ukuran penampang atas polybag = 35 x 40 cm

Jarak tomat antar bedengan sekitar 100 cm

Jarak antar tanaman tomat sekitar 50 cm

Solusi penyelesaian :

Penyelesaian menggunakan lagrange, dimana x adalah jumlah tanaman dan y adalah jumlah dari bedengan.

Tahap I

(Fungsi Kendala )

xy = 1000

xy – 1000 = 0

(Fungsi Tujuan)

P = 100(y+1) + 35y

= 100y + 35y + 100

= 135y + 100

L = 50(x+1) + 40x

= 50x + 40x + 50

= 90x + 50

Luas = P x L

Luas = (135y + 100) x (90x + 50)

Luas = 12150xy + 9000x + 6750y + 5000

Tahap II

Metode Lagrange Multipliers

LE        = fungsi tujuan + λ(fungsi kendala)

LE        = 12150xy + 9000x + 6750y + 5000 + λ(xy-1000)

= 12150y + 9000 + λy = 0

y(12150 + λ) + 9000   = 0

(12150 + λ)                 = -9000/y        ( A )

= 12150x + 6750 + λx = 0

x(12150 + λ) + 6750 = 0

(12150 + λ) = -6750/x                         ( B )

= xy – 1000 = 0

xy = 1000

x   = 1000/y                                       ( C )

 

Subtitusi persamaan ( A ) ke persamaan ( B ) :

(12150 + λ) = -6750/x

-9000/y = -6750/x

x = 6750y/9000

x = 3y/4                                              ( D )

Subtitusi persamaan ( D ) ke persamaan ( C ) :

x      = 1000/y

3y/4  = 1000/y

3y2/4 = 1000

y2      = 4000/3

y        = 36.51 = 37                             ( E )

Subtitusi persamaan ( E ) ke persamaan ( C ) :

x = 1000/ 36.51

x = 27.39 = 27

Jumlah tanaman yang akan ditanam adalah 37 x 27 = 999 tanaman

Karena jumlah tanaman masih belum mencapai 1000 tanaman, dilakukan penambahan tanaman dalam 1 banjarnya, sehingga menjadi 38 x 27 = 1026 tanaman.

Sehingga panjang dan lebar rumah tanaman adalah:

P = 135y + 100

= 135 (38) + 100

= 5230 cm

L = 90x + 50

= 90(27) +50

= 2570 cm

Jadi ukuran rumah tanaman yang akan dibuat adalah dengan luas 52.3 x 25.7 m. Untuk mempermudahkan dalam pencarian bahan dilakukan pembulatan pada panjang dan lebar rumah tanaman yang akan dirancang sehingga menjadi 53 x 26 m sehingga luas bangunan sekitar 1378 m2 dan termasuk ke dalam rumah tanaman kategori besar. Bahan yang akan digunakan adalah kayu mahoni dengan diameter 10x10x300 cm . Berdasarkan Tabel 1 Spesifikasi teknik rancangan rumah tanaman (greenhouse)

Tinggi dasar bangunan

Tinggi ruang tanam

Tinggi total

Sudut kemiringan optimum pada atap greenhouse tipe standard peak sekitar 27⁰-30⁰, sehingga dipilih kemiringan sudutnya sebesar 30⁰.

 

 

 

 

 

 

Greenhouse dibuat atapnya setiap

Tinggi atap segitiga dapat dihitung menggunakan teorema phytagoras

tan 30⁰ = t /13

t = 7.5 m = 8 m

 

Lebar segitiga atas (ventilasi)            = lebar greenhouse / 3

= 26/3 = 8.6 m = 9 m

Tinggi ventilasi            =  tinggi total – tinggi ruang tanaman

= 7 m – 4 m

= 3 m

Tinggi atap ventilasi, tan 30⁰ = t/(1/2(9))

t = 2.598 m

t = 3 m

 

 

 

Sehingga berdasarkan analisis yang telah dilakukan, didapatkan desain rumah tanaman yang akan dibuat kurang lebih adalah sebagai berikut (gambar dibuat menggunakan software solidworks 2011.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Didapatkan hasil berupa rancangan gambar desain rumah tanaman yang nantinya digunakan untuk budidaya kurang lebih 1000 buah tanaman tomat. dari gambar yang disajikan, dinampakan beberapa gambar desain dengan kenmpakan atas,samping, belakang, dan isometrinya.

 

 

Gambar 3 Desain (isometri)

 

 

Gambar 4 desain nampak atas

 

 

Gambar 5 desain nampak belakang

 

 

Gambar 6 desain nampak samping

 

 

Gambar 7 keseluruhan desain rumah tanaman

 

 

 

 

 

 

 

 

Pembahasan

Perancangan rumah tanaman disini menggunakan bahan material utama menggunakan kayu mahoni yang dirasa akan cukup kuat serta dengan harga yang lebih rendah daripada kayu jati yang harganya jauh lebih tinggi. Perancangan terkait volume bangunan yang terdiri dari panjang dan lebar daribangunan menggunakan metode lagrange dengan maksud agar didapatkan nilai panjang dan lebar yang optimum. Serta penggunaan metode ini didasarkan atas adanya faktor pembatas berupa syarat kriteria dari rumah tanaman sendiri dan jumlah tanaman yang akan ditampungnya.

Pendesainan dilakukan dengan menggunakan software solidworks 2011 yang dirasa cukup mumpuni dalam hal mendukungnya suatu perancangan desain. perancangan dilakukan dengan pembuatan per part dari bagian rumah tanaman kemudian dilanjutkan kepada penggabungan setiap komponen sehingga menjadi satu kesatuan yang berupa assembling tottal dari bangunan yang dirancang. Pendesainan hanya berujung pada proses deain belum diwujudkan dalam pembuatan hal tersebut memiliki peluang bahwa desain ini hanya berupa suatu penawaran penyediaan terhadap suatu masalah yang ada dan belum teruji apakah solusi ini lebih baik dari solusi yang ada atau bahkan sebaliknya.

 

           

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Nurhaeni  dan Ila Israwaty. 2010. Media Litbang Sulteng III No. (1) : 64 – 69, Mei 2010       Mappiratu.

Setia Budi dan Karmini. 2011. EPP. Vol. 8. No. 2. 2011: 18 – 27 Program Studi Agribisnis,           Fakultas Pertanian Universitas Mulawarman. Samarinda 75123.

Riandy Juworo, Musthofa Lutfi, dan Mochamad Bagus Hermanto. 2013. Jurnal Keteknikan         Pertanian Tropis dan Biosistem Vol. 1 No. 1, Februari 2013, 10-1.

 

 

Untuk mendownload filenya silahkan masuk di :

http://www.4shared.com/rar/tXyKVIGT/Thoyib_Al_Mufti_F14100125.html