BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Plambing adalah system pemipaan bangunan yang mencakup jaringan air bersih, air kotor, air bekas, air hujan dan k otoran. Dilihat dari pengertian ini maka plambing juga mencakup produk sanitizer, aksesori seperti keran, dan produk terkait lainnya mulai dari pompa air hingga zat pembersih. Plambing adalah pekerjaan yang mengikuti teknologi, tekno logi, yang menyangkut tentang tentan g sistem pemanasan sentral, persediaan air bersih, saluran pembuangan air kotor dan lain sebagainya. Fungsi dari peralatan plambing adalah untuk menyediakan air bersih ke tempattempat yang dikehendaki dengan tekanan yang cukup, yang kedua membuang air kotor dari tempat-tempat tertentu tanpa mencemarkan bagian penting lainnya. Dalam tugas ini mahasiswa hanya diminta untuk merancang satu sistem utama yaitu penyediaan air bersih, walaupun sebenarnya sistem plambing juga mencakup sistem sistem air buangan, sistem penyaluran air hujan dan sistem penyediaan air untuk mencegah mence gah kebakaran. 1.2 Deskripsi Permasalahan
Suatu apartemen berlantai 6 (enam) yang masing-masing lantai 2 – 2 – 6 6 sebagai unit apartemen dilengkapi fasilitas sanitasi yang sama dan ditambah dengan lantai dasar yang berisikan minimarket, gedung serbaguna ,resepsionis dan ruang tunggu. Jumlah penghuni seluruhnya adalah 1800 orang dengan perbandingan pria dan wanita adalah 2 : 1. Sistem penyediaan air bersih disediakan dised iakan oleh PDAM dengan kapasitas tidak terbatas dengan tekanan sebesar 1,5 atm. 1.3 Tugas Perencanaan
Rencanakan sistem perpipaan air bersih dari permasalahan dan data yang diketahui tersebut.
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
1
BAB II TEORI DASAR
2.1 Sistem Penyediaan Air Bersih 2.1.1 Karakteristik Karakteristik Air Bersih
Tujuan terpenting dalam sistem penyediaan air adalah menyediakan air bersih. Penyediaan air minum dengan kualitas tetap baik merupakan prioritas utama. Banyak Negara telah menetapkan standar kualitas untuk tujuan ini. Di negara-negara berkembang maupun negara maju dapat menggunakan standar kualitas air dari badan kesehatan dunia (WHO). Untuk gedung-gedung yang dibangun di daerah mana tidak tersedia fasilitas penyediaan air minum untuk umum, seperti tempat terpencil dipegunungan atau di pulau, penyediaan air akan diambil dari sungai, air tanah dangkal, dan sebainya. Dalam hal demikian, air tersebut haruslah diolah agar dicapai standar kualitas air yang berlaku. Air bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum, dimana persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang meliputi kualitas fisik, kimia, biologis dan radiologis, sehingga apabila dikosumsi tidak menimbulkan efek samping. Persyaratan utama yang harus dipenuhi dalam sistem penyediaan air bersih adalah : 1. Persyaratan Persyaratan kualitatif
Persyaratan kualitatif menggambarkan kualitas dari air bersih, persyaratan ini meliputi persyaratan fisik, kimia, biologis dan radiologis dan sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan No. 416/Menkes/PER/IX/1990. a.Syarat-syarat a. Syarat-syarat fisik Secara fisik air minum harus jernih, tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa (tawar). b.Syarat-syarat kimia Air minum tidak boleh mengandung bahan-bahan kimia dan jumlah yang melampaui batas, adapun beberapa persyaratan kimia tersebut adalah pH, zat padat total, zat organik sebagai KMn04, CO2 agresif, kesadahan,
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
2
kalsium (Ca), besi dan mangan, tembaga (Cu), seng (Zn), chlorida (Cl), nitrit, fluorida (F), dan logam-logam berat (Pb, As, Se, Cd, Cr, Hg, CN). c.Syarat-syarat bakteriologis atau mikrobiologis Air minum tidak boleh mengandung kuman-kuman patogen dan parasit seperti kuman thypus, kolera, dysentri dan gatroenteritis. d.Syarat-syarat radiologis Air minum tidak boleh mengandung zat menghasilkan bahan-bahan yang mengandung radioaktif, seperti sinar alfa, beta dan gamma. 2. Persyaratan kuantitatif
Persyaratan kuantitatif dalam penyediaan air bersih adalah ditinjau dari segi banyaknya air baku yang tersedia, untuk memenuhi kebutuhan sesuai jumlah penghuni yang menempati gedung. 3. Persyaratan kontinuitas
Persyaratan kontinuitas untuk penyediaan air bersih sangat erat hubungannya dengan kuantitas air yang tersedia yaitu air baku untuk air bersih tersebut dapat diambil terus-terus menerus dengan fluktuasi debit yang relatif tetap, baik pada saat musim kemarau maupun musim hujan. 2.1.2 Penyediaan Air Bersih
Menurut
Soufyan
Moh.
Noerbambang,
Takeo
Morimura,
pada
Perancangan Dan Pemeliharaan Sistem Plambing Sistem penyediaan air bersih dapat dikelompokkan sebagai berikut : a. Sistem sambungan langsung
Dalam sistem ini pipa distribusi dalam gedung disambung langsung dengan pipa utama penyediaan air bersih (PAM). Karena terbatasnya tekanan dalam pipa utama dan dibatasi ukuran pipa cabang dari pipa utama tersebut, maka sistem ini terutama dapat diterapkan untuk perumahan dan gedung-gedung kecil dan rendah. b. Sistem tangki atap / atas
Apabila sistem sambungan langsung oleh berbagai alasan tidak dapat diterapkan, sebagai gantinya banyak sekali digunakan system tangki atap. Sistem ini, air ditampung lebih dahulu dalam tangki bawah (dipasang pada Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
3
lantai terendah atau di bawah muka tanah), kemudian dipompakan kesuatu tangki atas yang biasanya dipasang di atas atap atau di atas lantai tertinggi bangunan. Dari tangki ini air didistribusikan ke seluruh bangunan. Sistem tangki atap ini seringkali digunakan dengan pertimbangan : - Selama airnya digunakan perubahan tekanan yang terjadi pada alat
plambing hampir tidak berarti. Perubahan tekanan ini hanyalah akibat perubahan muka dalam tangki atap. - Sistem pompa yang menaikkan air ketangki atap bekerja secara otomatis
dengan cara yang sangat sederhana sehingga kecil kemungkinan timbulnya kesulitan. Pompa biasanya dijalankan dan dimatikan oleh alat yang mendeteksi muka dalam tangki atap. - Perawatan tangki atap sangat sederhana dibandingkan dengan misalnya
tangki tekan. c. Sistem tangki tekan
Prinsip kerja dari sistem ini adalah sebagai berikut, air yang telah ditampung dalam tangki bawah dipompa dalam suatu tangki tertutup sehingga udara didalamnya terkompresi. Air dari tangki tersebut dialirkan ke dalam distribusi bangunan. Pompa bekerja secara otomatis yang diatur suatu detektor tekanan, yang menutup/membuka saklar motor listrik penggerak pompa. Pompa berhenti bekerja kalau tekanan tangki telah mencapai suatu batas minimum yang ditetapkan. Kelebihan-kelebihan sistem tangki tekan adalah lebih menguntungkan dari segi estetika karena tidak terlalu menyolok dibandingkan dengan tangki atap ; mudah perawatannya karena dapat dipasang dalam ruang mesin bersama pompa-pompa lainnya ; dan harga awal lebih rendah dibandingkan dengan tangki yang harus dipasang di atas menara. Selain itu yang perlu diperhatikan adalah kekurangannya, diantaranya : daerah fluktuasi tekanan sebesar 1,0 kg/cm2 sangat besar besar dibandingkan dengan sistem tangki atap yang hampir tidak ada fluktuasinya; dengan berkurangnya udara dalam tangki tekan, maka setiap beberapa hari sekali harus ditambahkan udara dengan kompresor atau dengan menguras seluruh air dari dalam tangki tekan ; Sistem tangki tekan dapat dianggap sebagai suatu sistem pengaturan Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
4
otomatis pompa penyediaan air saja dan bukan sebagai sistem penyimpan air seperti tangki atap ; dan karena jumlah air yang efektif tersimpan dalam tangki tekan relatif sedikit, maka pompa akan sering bekerja dan hal ini akan menyebabkan keausan pada saklar. d. Sistem tanpa tangki
Sistem ini tidak digunakan tangki apapun, baik tangki bawah, tangki tekan ataupun tangki atap. Air dipompakan langsung ke system distribusi bangunan dan pompa menghisap langsung dari pipa utama. Ciri-ciri sistem tanpa tangki adalah Mengurangi kemungkinan pencemaran air minum karena menghilangkan tangki bawah maupun tangki atas, mengurangi kemungkinan terjadinya karat karena kontak air dengan udara relatif singkat, kalau cara ini diterapkan pada bangunan pencakar langit akan mengurangi beban struktur bangunan, untuk kompleks perumahan perumahan dapat menggantikan menara air, penyediaan air sepenuhnya bergantung pada sumber daya, pemakaian daya besar dibandingkan dengan tangki atap, dan harga awal tinggi karena harga sistem pengaturannya. 2.2 Alat Plambing
Istilah alat plambing digunakan untuk semua peralatan yang dipasang di dalam maupun di luar gedung. Untuk menyediakan (memasukan) air panas atau air dingin, dan untuk menerima atau mengeluarkan air buangan, atau dapat dikatakan semua peralatan yang dipasang pada : a. Ujung akhir pipa, untuk memasukan air. b. Ujung awal pipa, untuk membuang air buangan. 1. Kualitas alat plambing Bahan yang digunakan sebagai alat plambing harus memenuhi syarat sebagai berikut : a. Tidak menyerap air atau sedikit sekali. b. Mudah dibersihkan. c. Tidak mudah berkarat dan tidak mudah aus. d. Relatif mudah dibuat. e. Mudah dipasang. Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
5
Bahan yang banyak digunakan adalah porselen, besi atau baja yang dilapisi email, berbagai jenis pastik, dan baja tahan karat. Untuk bagian alat plambing yang tidak jarang terkena air, ada juga digunakan bahan kayu. Alat plambing yang tergolong “mewah” menggunakan juga marmer kualitas tinggi. Bahan lain yang sekarang banyak digunakan adalah FRP atau resin polister yang diperkuat anyaman serat gelas untuk bak mandi (bath tub). 2. Peralatan Saniter
Peralatan saniter secara umum Peralatan saniter seperti kakus/kloset, peturasan, dan bak cuci tangan, umumnya dibuat dari bahan keramik atau porselen. Bahan ini cukup popular, biaya pembuatannya sangat murah, dan ditinjau dari segi sanitasi sangat baik. Bahan lain yang cukup banyak digunakan di Indonesia adalah “teraso”, walaupun untuk membersihkannya lebih sulit dari pada porselen.
Beberapa jenis peralatan saniter a.Kloset Kloset dibagi menurut konstruksinya, antara lain : 1. Tipe wash-out Tipe ini adalah yang paling tua dari jenis kloset duduk. Kotoran tidak jatuh dalam air yang merupakan sekat, melainkan pada suatu permukaan penampung yang agak luas dan sedikit berair, sehingga seringkali pada waktu penggelontoran tidak bisa bersih betul. Akibatnya sering menimbulkan bau. Tipe kloset ini dilarang di Amerika Serikat. Demikian pula di Indonesia. 2. Tipe wash-down Tipe ini mempunyai konstruksi sedemikian rupa hingga kotoran jatuh langsung ke dalam air sekat, sehingga tidak begitu bau. 3. Tipe siphon Tipe ini mempunyai konstruksi jalannya air buangan yang lebih rumit dibandingkan dengan tipe wash down, untuk sedikit menunda air buangan tersebut sehingga timbul efek siphon. Jumlah yang ditahan sebagai “sekat” lebih banyak. Juga muka airnya lebih tinggi, dibanding tipe wash down. Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
6
4. Tipe siphon jet Tipe ini dibuat agar menimbulkan efek siphon yang lebih kuat, dengan memancarkan air dalam sekat melalui lubang kecil searah aliran air buangan. 5. Tipe blow out Tipe ini dirancang untuk menggelontor dengan cepat air kotor dalam mangkuk kloset, tetapi akibatnya membutuhkan tekanan air sampai 1 kg/cm2. b.Peturasan Ditinjau dari konstruksinya, peturasan dapat dibagi seperti kloset. Yang paling banyak digunakan dari tipe wash-down. Untuk tempattempat umum, sering dipasang peturasan berbentuk mirip “talang”, dibuat dari porselen dan harus memenuhi syarat sebagai berikut : a. Dalamnya “talang” 15 cm atau lebih. b.Pipa pembuangan ukuran 40 mm atau lebih dan dilengkapi dengan saringan. c. Pipa penggelontor harus diberi lubang-lubang untuk menyiram bidang belakang talang dengan lapisan air. d. Laju aliran penggelontor dapat ditentukan dengan menganggap setiap 45 cm panjang talang ekivalen dengan satu peturasan biasa.
3. Fiting Saniter a.Keran air Macam dari keran air, antar lain : 1. Keran air yang dapat mudah dibuka dan ditutup, yang umum digunakan untuk berbagai keperluan. 2. Keran air yang dapat dibuka tetapi menutup sendiri, misalnya untuk cuci tangan. 3. Keran air yang laju alirannya diatur oleh ketinggian muka air atau katup pelampung. Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
7
Gambar 1. Katup siram untuk mencuci tangan b. Katup gelontor dan tangki gelontor 1. Katup gelontor untuk kloset Katup ini dapat digunakan terus-menerus selama pipa berisi air tanpa harus menunggu, sehingga sangat baik untuk dipasang pada tempat kakus umum untuk digunakan banyak orang. Dalam perancangan dan pemasangannya, ada batasan yang harus dipenuhi tentang diameter pipa dan tekanan air minimum yang tersedia. Katup ini akan mengalirkan air dengan laju cukup besar, sehingga sering berpengaruh terhadap alat plambing. Dalam perawatannya memerlukan tenaga terampil. Cara penggelontoran dengan menggunakan katup gelontor, akan ada kemungkinan timbulnya efek aliran balik dari air kotor kedalam sistem aliran air bersih, karena secara hidrolik air yang ada dalam pipa air bersih berhubungan dengan air kotor dalam kloset. Oleh karena itu katup gelontor harus dilengkapi dengan penahan aliran balik (pemecah vakum).
Gambar 2. Katup dari kloset air jenis hemat-air 2. Katup gelontor peturasan Fungsi katup gelontor untuk peturasan sama saja dengan katup gelontor untuk kloset, tetapi air yang dialirkan sekitar 5 liter untuk waktu sekitar 10 detik. Katup ini bekerja secara otomatis setiap jangka waktu tertentu, dengan tujuan apabila orang lupa untuk menggelontornya.
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
8
3. Tangki gelontor Tangki gelontor dibuat dari porselen atau plastik, yang otomatis dipasang pada peturasan umum, yang akan bekerja untuk setiap jangka waktu tertentu. Bergantung pada permukaan konstruksi yang akan disiram. Jumlah air yang disiramkan berkisar 4-5 liter untuk jangka waktu 4-8 detik. Biasanya satu tangki gelontor melayani 2-5 kali peturasan. Standar frekuensi penggelontoran setiap 5-12 kali dalam satu jam. 4. Pancuran mandi Pancuran mandi yang disambung dengan pipa fleksibel (hand shower ) sekarang semakin banyak digunakan, disamping pancuran yang dipasang tetap pada dinding. Pancuran mandi seperti ini memberikan keleluasaan lebih dalam penggunaannya untuk mandi. Tetapi dalam keadaan tertentu dapat menyebabkan aliran balik yang disebabkan oleh katup pancuran dalam keadaan terbuka sedang kepala pancurannya kebetulan terbenam dalam bak mandi.apabila dalam pipa air panas atau air dingin ke pancuran terjadi tekanan negatif, air bekas dalam bak mandi bias tersedot dan mencemari air bersih dalam pipa. Cara mencegahnya yaitu memasang pemecah vakum untuk menghindarkan aliran balik. Pemecah vakum tersebut dapat dipasang dalam sistem pipa atau pada sambungan pipa dengan pipa fleksibel yang menghubungkan kepala pancuran. 5. Penghancur sampah Penghancur sampah harus dilengkapi dengan perangkap terpisah dan air buangannya harus dialirkan langsung ke pipa pembuangan tanpa melalui penangkap lemak. 6. Perangkap Bagian paling penting dari sistem pembuangan adalah perangkap dan pipa ven. Tujuan utama dari sistem pembuangan adalah mengalirkan air buangan dari dalam gedung keluar, kedalam instalasi pengolahan, tanpa menimbulkan pencemaran lingkungannya maupun dalam gedung Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
9
itu sendiri. Tetapi karena alat plambing tidak terus-menerus digunakan, pipa pembuangan tidak selalu terisi air, ini dapat menyebabkan masuknya gas yang berbau atau beracun, atau bahkan serangga. Untuk mencegah hal itu harus dipasang suatu perangakap, biasanya berbentuk huruf “U” yang menahan bagian terakhir dari air penggelontor, sehingga merupakan suatu “penyekat” atau penutu p air yang mencegah masuknya gas-gas tersebut. Syarat-syarat bagi perangkap antara lain : a) Konstruksi selalu bersih dan tidak menyebabkan kotoran mengedap. b) Konstruksi dibuat fungsi air sebagai penutup dapat d ipenuhi. c) Konstruksi dibuat sederhana, supaya memudahkan membersihkannya. Jenis-jenis perangkap : a. Yang dipasang pada alat plambing. b. Yang dipasang pada pipa pembuangan. c. Yang dipasang diluar gedung.
Gambar 3. Bentuk perangkap “P”
Gambar 4. Sekat perangkap “S”
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
10
Gambar 5. Pemasangan perangkap “S” 2.3 Sistem Perpipaan
Pengetahuan perpipaan merupakan sarana dan dasar pengetahuan didalam perhitungan, perencanaan
dan pelaksanaan
perpipaan berikutnya.
Dalam
menentukan ukuran pipa mengunakan metode ekivalensi tekanan pipa. Metoda ini didasarkan pada konsep sirkit tertutup pipa-pipa cabang yang bermula dari suatu pipa pengumpul (header ) dan kembali lagi. Yang berarti kerugian gesek dalam masing-masing pipa cabang tersebut sama. Sistem pipa penyediaan air dalam gedung biasanya tidak merupakan sirkit tertutup kembali lagi ke pipa pengumpul, kerugian gesek dalam pipa cabang tidak haruslah sama. Walaupun demikian metode ini sangat praktis digunakan untuk menghitung secara kasar ukuran pipa yang melayani jumlah alat plambing yang relatif sedikit. Dalam hal ini kita dapat
melihat tabel ekivalen masing-masing pipa. Hal yang perlu
diketahui pada teknik perpipaan yaitu : 1. Jenis pipa a. Jenis pipa tanpa sambungan (pembuatan pipa tanpa sambugan). b. Jenis pipa dengan sambungan (pembuatan pipa dengan pengelasan). 2. Bahan- bahan pipa secara umum Bahan- bahan pipa yang dimaksud adalah : a. carbon steel. b. Carbon moly. c. Galvaness d. Ferro nikel e. Stainless steel f. PVC (paralon) g. Chrome moly. 3. Komponen perpipaan Komponen perpipaan harus dibuat berdasarkan spesifikasi, standar yang terdaftar dalam simbol dan kode yang telah dibuat atau dipilih sebelumnya. Komponen ini terdiri dari : a. Pipes (pipa-pipa). b. Flanges (flens-flens). Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
11
c. Fitting (sambungan). d. Valves (katup-katup). e. Gasket . f. Special items (bagian khusus) 4. Pemilihan bahan Pemilihan bahan perpipaan harus disesuaikan dengan pembuatan teknik perpipaan yaitu : a. Perpipaan pembangkit tenaga. b. Perpipaan untuk industri bahan gas. c. Perpipaan untuk penyulingan minyak mentah. d. Perpipaan untuk pengangkutan minyak, perpipaan untuk proses e. pendinginan. f. Perpipaan intalasi air. g. Perpipaan untuk distribusi dan transmisi gas. 5. Macam sambungan perpipaan, antara lain : a. Sambungan dengan menggunakan pengelasan. b. Sambungan dengan menggunakan ulir. Selain sambungan diatas, terdapat pula penyambungan khusus dengan menggunakan pengeleman (perekatan) serta pengekleman (untuk pipa plastic dan pipa vibre glass). Pada pengilangan umumnya pipa bertekanan rendah dan pipa dibawah 2” saja yang menggunakan sambungan ulir. 6. Tipe sambungan cabang a. Sambungan langsung ( stub in) b. Sambungan dengan menggunakan fittings (alat penyambung) c. Sambungan dengan menggunakan flanges. Tipe sambungan cabang ditentukan oleh spesifikasi yang telah dibuat sebelum mendesain atau dihitung berdasarkan perhitungan kekuatan, kebutuhan,
efektifitasnya.
Sambungan
cabang
itu
sendiri
merupakan
sambungan antara pipa dengan pipa. Jadi dalam perhitungan pipa dalam perencanaan dan perancangan instalasi plambing ini menggunakan metode ekivalensi tekanan pipa. Dalam perhitungan ini kita menggunakan tabel ekivalensi sesuai dengan pipa yang digunakan. Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
12
BAB III PERENCANAAN SISTEM PERPIPAAN AIR BERSIH
3.1 Kebutuhan Air
Besar kebutuhan air berdasarkan standar pemakaian air rata-rata per-orang per-hari bangunan apartemen di Indonesia adalah 250 liter/orang/hari yang biasa digunakan selama 10 jam/hari dengan faktor keamanan 10 %.
Kebutuhan air rata-rata
Qd
= (1800 orang x 250 l/orang/hari)+10% = 450.000 l/hari+(450.000x10%) = 495.000 l/hari = 495 m3/hari
Qh
= 495.000 l/hari / 10 jam/hari = 49.500 l/jam 3
= 49,5 m /jam
Penggunaan Air Pada Jam Puncak Qh-max = c1 x Qh
c1 : 1,5 – 2
= 2 x 49.500 lt/jam = 99000 lt/jam 3
= 99 m /jam
Penggunaan Air Pada Menit Puncak Qm-max = c2 x (Qh/60)
c2 : 3 – 4
= 4 x (49500/60) = 3300 l/menit 3
= 3,3 m /menit
3.2 Perhitungan Kebutuhan air untuk Fasilitas
Untuk menghitung kebutuhan air puncak dalam suatu gedung apartemen, dibutuhkan data-data mengenai jumlah peralatan plambing yang diperlukan
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
13
untuk seluruh fasilitas sanitasi yang ada di gedung apartemen tersebut. Dari gambaran permasalahan pada bagian 1.2 di atas. -
Dirata-ratakan jumlah orang tiap lantai (lantai 2-6) = 1800 orang / 5 lantai = 360 orang / lantai
-
Jumlah Penghuni
: 1800 orang
-
Perbandingan Jml Penghuni : 1 : 2
-
Jumlah Penghuni Wanita
: ⁄
-
Jumlah Penghuni Pria
: ⁄
-
Dengan asumsi satu kamar apartemen dihuni oleh 4 orang, maka
-
Kamar apartemen Total
= 1800 orang / 4 orang/kamar = 450 kamar
-
Kamar apartemen/lantai
= (1800 orang / 4 orang/kamar)/5 lantai = 90 kamar/lantai
Lantai Dasar Dari perbandingan jumlah pria dengan wanita tersebut dapat ditentukan jumlah peralatan plambing pada lantai dasar sebagai berikut: Sumber Tabel 1-2a Plumbing Babbit, HE Jenis Kelamin
Jumlah
Peralatan Plumbing WC
Ur
Lav
Pria
600
3
2
3
Wanita
1200
4
0
3
Jumlah
1800
7
2
6
Lantai 2 – 6 Unit apartemen merupakan penggunaan pribadi, dimana untuk jumlah setiap peralatan plambingnya yang beracuan kepada tabel 1-2a Plumbing Babbit yaitu satu untuk setiap unit apartemen. Untuk masing-masing unit apartemen telah disediakan 1 WC, 1 Bath Tub, 1 laundry tubs,1 bak dapur (Kitchen) dan 1 lavatory. Dapat ditentukan jumlah peralatan plambing yang digunakan. Dimana : -
Jumlah Kamar Apartemen tiap Lantai
: 90 kamar/lantai
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
14
-
Jumlah Kamar Apartemen dari Lantai 2 – 6 : 5 x 90 = 450 Kamar
-
Jumlah peralatan Plambing yang digunakan
WC
= 1 x 450 Unit = 450
Bath Tub
= 1 x 450 Unit = 450
Lavatory
= 1 x 450 Unit = 450
Loundry
= 1 x 450 Unit = 450
Kitchen
= 1 x 450 Unit = 450
Sumber Tabel 1-2b Plumbing Babbit, HE Peralatan Plumbing Bath Tub Sink Loundry
WC Jumlah masingmasing unit Jumlah tiap lantai Jumlah dari Lantai 2-6
Lavatory
1
1
1
1
1
90
90
90
90
90
450
450
450
450
450
-
Dari data tersebut dapat dihitung penggunaan air fasilitas
kloset duduk dengan tangki gelontor: 13 liter x 450 x 6 kali/jam = 35.100 lt/jam
bak mandi (bath tub)
: 125 liter x 450 x 3 kali/jam =168.750 lt/jam
bak cuci tangan
: 10 liter x 450 x 6 kali/jam = 27.000 lt/jam
bak cuci dapur
: 15 liter x 450 x 6 kali/jam = 40.500 lt/jam
bak cuci pakaian
: 15 liter x 450x 6 kali/jam = 40.500 lt/jam
kloset (lantai dasar)
: 13 liter x 7 x 6 kali/jam
= 546 lt/jam
urinal(lantai dasar)
:
= 108 lt/jam
Lavaratory (lantai dasar)
: 10 liter x 6 x 6 kali/jam
4,5 liter x 2 x 12 kali/jam
JUMLAH
= 360 lt/jam
=312.864 lt/jam
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
15
Tabel 1.3Faktor Pemakaian (%) dan Jumlah Alat plambing
Berdasarkan tabel diatas faktor penggunaan serentak pasda lantai 2 untuk kloset sebesar 33 %, bak mandi 33 %, lavatory sebesar 33 %, bak cuci dapur 33 % dan bak cuci pakaian ebesar 33 % berdasarkan tabel diatas . Oleh karena itu penggunaan air adalah sebesar : kloset duduk dengan tangki gelontor : 33 % x 35.100 lt/jam
= 115823 lt/jam
bak mandi (bath tub)
: 33 % x 168.750 lt/jam
= 55687.5 lt/jam
bak cuci tangan
: 33 % x 27.000 lt/jam
= 8910 lt/jam
bak cuci dapur
: 33 % x 40.500 lt/jam
= 13365 lt/jam
bak cuci pakaian
: 33 % x 40.500 lt/jam
= 13365 lt/jam
Jumlah
= 102910.5 lt/jam
Karena terdiri dari lima lantai maka = 102910.5 lt/jam x 5 = 514552.5 lt/jam
Dengan faktor keamanan desain 10 %, penggunaan air : = 514552.5 + (514552.5 x 10%) 3
= 566007.8 lt/jam = 566.0078 m /jam
3.3 Reservoir dan Pemompaan 3.3.1 Penentuan Dimensi pipa dari PDAM ke Ground Tank Data yang diketahui dalam menentukan diameter pipa dibutuhkan dari jumlah kebutuhan air rata-rata yang akan digunakan.
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
16
Kebutuhan rata-rata (Qrata-rata)
3
: 495 m /hari 3
: 0,0057 m /detik Asumsi bahwa kecepatan yang dilalui dalam pipa sebesar 1,5 m/detik. A =
Q V 0,0057 1,5
= 0,0038 m2
4 A D =
1
2
4 x0,0038 = 3,14
1
2
= 0,0696 m = 69,6 mm ≈ 69 mm
3.3.2 Penentuan Diameter pipa tegak dari Ground Tank ke Roof Tank
Dalam menentukan diameter pipa tegak dalam bangunan apartemen dibutuhan data jangka waktu kebutuhan rata-rata air yang digunakan yaitu selama 10 jam, maka debit yang dialirkan dari Ground tank ke roof tank adalah : Qs = Qr x (T/T p) = 0,0057 x (24/10) = 0,0057 x 2,4 = 0,0137 m3/ detik Dengan asumsi V = 1,5 m/detik A = =
Qs V 0,0137 1.5
= 0,0091 m2
4 A D =
1
2
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
17
4 x0,0091 = 3,14
1
2
= 0,1077 m = 107,7mm ≈ 108 mm
3.3.3 Perhitungan Reservoir roof
Pipa distribusi
pump
Gambar 1. Sistem reservoir a. Penentuan Kapasitas Tangki Bawah
Pemakaian air dalam 1 hari (24 jam) di asumsikan sebanyak 100 % Pelayanan dari PDAM per jam
= 1/24 x 100 % = 4,17 %
Pemakaian pompa sehari untuk mengisi penuh reservoir adalah 10 jam. Pemakaian pompa 10 jam/hari, jadi % kebutuhan yang harus dipenuhi tiap jam yaitu = 24/10 x 100% = 10,01 % 3
Reservoir memenuhi Q rata-rata = 495 m /hari Kapasitas tangki bawah =[(10,01- 4,17) % x 10 jam x 621,14 m3/jam 3
=362,75 = 363 m
Ground tank berbentuk balok, dimana :
p=9m l = 7,55 m t = 5,35 m
t muka air minimum = 0,1 m Free board
= 0,3 m
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
18
b.Penentuan Kapasitas Tangki Atas Dimensi Roof Tank
Banyaknya air yang dicadangkan untuk setiap plambing fixture : Peralatan Plambing
Jumlah Air
Water Closet
150 lt
Urinals
110 lt
Lavatory
200 lt
Loundry
200 lt
Bath Tub
250 lt
Kitchen Sink
200 lt
Jumlah Cadangan Air =(∑ ) (∑ ) (∑ ) (∑ )
(∑ ) (∑ ) =(457 x 150) + (2 x 110) + (456 x 200) + (450 x 200) + (450 x 250) + (450 x 200) = 71250 + 220 + 91200 + 90000 + 112500 + 90000 = 455170 lt = 455,17 = 455 m
3
Karena jumlah tendon atau tangki atas adalah 4 buah untuk melayani 4 wilayah A-B-C-D, maka volume tiap tandonnya : = 455/3 3
=114 m
Roof tank berbentuk balok, dimana : P = 6 m l=5m t = 3.8 m t muka air minimum = 0,1 m free board
= 0,3 m
3.3.4 Perhitungan Pompa Perhitungan Pompa dari reservoir bawah ke reservoir atas
Kapasitas pompa : Kebutuhan rata-rata air bersih
= 495 m3/hari = 0,0057 m3/detik
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
19
Asumsi : Kecepatan dalam pipa sebesar 1,5 m/detik
4 xQ Diameter pipa = Vx
0, 5
4 x0,0057 = 1.5 x3,14 0,0228 = 4,71
0,5
0,5
= 0,0696 m = 69.6 mm ≈ 70mm Dengan diameter pipa sebesar 70 mm, maka kecepatan aliran sebenarnya dalam pipa yaitu : V
= =
=
=
Q A 0,0057 0,25 x D
2
0,0057 0,25 x3,14 x (0,0696 ) 2
0,0057 0,0038
= 1,5 m/detik
Asumsi : -
Tinggi tiap lantai sebesar 4 m + Jarak antar lantai ( space) 0,8 m = 4,8 m
-
Tinggi reservoir bawah 5,35 m
-
Tinggi Roof tank 6,75 m
-
Tinggi freeboard sebesar 0,3 m
-
C pipa baja karbon 130
Hs = beda tinggi antara maksimum air di roof tank dengan minimum air di tangki bawah = tinggi reservoir bawah + jarak reservoir bawah dengan atap + tinggi bangunan + tinggi reservoir atap + free board = (5,35 + 1,5 + (4,8 x 6) + 6,75 + 0,3) m Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
20
= 42,7 m
HL
= Kehilangan tekanan dari reservoir bawah ke reservoir atas = HL pada pipa + HL pada fitting
Panjang pipa mendatar diasumsikan 40 m Panjang pipa keseluruhan (L) = 40 + 42,7 = 82,7 m 83 m Q = Lx 2.63 0.2785 xCxD
HL pada pipa
1 / 0.54
0.0057 = 83 x 2.63 0.2785 x130 x0.0696
1 / 0.54
= 3,2719 m = 3,27 m Headloss fitting = k
Hl
v2 2 g
,
v2/2g = 1,52/(2 x 9.81) = 2,25 / 19.62 = 0,11
Jenis Fitting
Jumlah
k
v /2g
HL (m)
Elbow 90o
3
0,54
0,11
0,178
Gate Valve
1
0,44
0,11
0,048
Check Valve
1
7,2
0,11
0,792
Total
1,018
H pompa
2
= Hs + HL pipa + HL fitting + (v /2g) = 42,7 + 3,27 + 0,11+ 1,018 = 47,1 m
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
21
Perhitungan Tenaga Pompa
1. Kapasitas Pompa 3
Kebutuhan air rata-rata= 0,0057 m /dtk
0.0057 x4
d
1,5 x
V
=
0,069 m 69mm
Q
= = = A
= 1,528 m/dtk 2. Daya yang dibutuhkan pompa P
Pw p
0.163 Q H p
dimana : γ
= berat air per satuan volume (kgf/l)
Q
= kapasitas pemompaan (m /menit)
H
= head total pompa (m)
Pw
= daya air (kilowatt)
P
= daya poros pompa (kilowatt)
ηp
= efisiensi pompa (%)
3
Pw = 0.163 x Q x H x γ = 0.163 x 0.0057 x 60 x 47,1x 0.9982 = 2,62 kW
3. Daya Poros Pompa
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
22
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan Sistem plumbing adalah bagian yang tidak dapat dipisahkan dari bangunan
gedung, oleh karena itu perencanaan sistem plumbing haruslah dilakukan bersamaan dan sesuai dengan tahapan-tahapan perencanaan gedung itu sendiri, dalam rangka penyediaan air bersih baik dari kualitas dan kuantitas serta kontinuitas maupun penyaluran air bekas pakai atau air kotor dari peralatan saniter ke tempat yang ditentukan agar tidak mencemari bagian-bagian lain dalam gedung atau lingkungan sekitarnya. Perencanaan sistem plumbing dalam gedung untuk memenuhi kebutuhan air bersih didasarkan pada jumlah penghuni dan berdasarkan jenis dan alat plumbing yang digunakan, sehingga tidak lagi terjadi kerancuan yang senantiasa terjadi ketika saluran mengalami gangguan atau keminiman dalam deras air. Berdasarkan pada perencanaan yang telah dibuat, diperoleh data jumlah orang keseluruhan apartement 1800 dengan kebutuhan rata-rata air perharinya adalah 495 m3/hari. Faktor keamanan desain yang telah dihitung adalah 25881,0255 liter/jam 3
3
dan dimensi ground tank adalah 363 m serta dimensi total roof tank adalah 455 m
dan dibagi 4 buah menjadi 114 m3 setiap satu buah roof tanknya atau tendonnya. Kemudian dari perhitungan head total pompa, maka daya yang dibutuhkan pompa dalam bekerja adalah 3,74 kW.
4.2 Saran
Perencanaan sistem plambing atau sistem perpipaan air bersih sangatlah penting dalam setiap bangunan. Namun dalam perencanannya, kiranya juga harus memperhatikan faktor keefisienan dalam sistem plumbing, baik dari pembuatan plumbing tersebut, maupun dari operasionalnya nanti.
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
23
DAFTAR PUSTAKA
Babbit, Harold.1960. Plumbing Third Edition. New York, Mc Graw-Hill Book Company. Nurbambang, Soufyan M. & Takeo Morimura. 1993. Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plambing Cetakan Kedelapan. PT Pradnya Paramita, Jakarta.
Tugas Besar Perencanaan Sistem Perpipaan Air Ber sih Apartement Di Susun Oleh : Muhammad Zein / H1E109060 UNLAM, Fakultas Teknik, Lingkungan
24