SISTEM PERPIPAAN DISTRIBUSI AIR MINUM
Penerbit : EKAMITRA ENGINEERING Ir. Martin Dharmasetiawan. MSc
Ekamitra Engineering didirikan pada tahun 1993, sebagai perusahaan nasional yang bergerak dalam bidang jasa konsultasi, perusahaan ini dikelola oleh tenaga-tenaga yang profesional dan telah terbina dalam prinsip-prinsip efisiensi yang mengutamakan kualitas . Sejak berdirinya hingga saat ini, ini, Ekamitra Engineering telah banyak mendapat kepercayaan baik dari instansi pemerintah maupun swasta untuk berperan serta secara proaktif dalam penanganan bidang-bidang pekerjaan yang meliputi perencanaan, manajemen, dan pelatihan peningkatan sumberdaya manusia. Dengan kemampuan manajemen yang dimilikinya dimilikinya Ekamitra Engineering telah mempunyai tenaga ahli yang profesional dan peralatan yang memadai sebagai penunjang dalam melayani pekerjaan yang akan ditangani, terutama dalam bidang-bidang yang dapat diklasifikasikan sebagai berikut : Pengembangan Kota Pengembangan infrastruktur kota: o Air Minum o Air Limbah dan Sanitasi o Persampahan o Drainase Konservasi Lingkungan Pemetaan Adapun lingkup yang dikerjakan meliputi: • •
• •
•
Studi kelayakan
•
Rekayasa dan rancang bangun
•
Supervisi Konstruksi
•
Bantuan teknis monitoring dan evaluasi
•
Manajemen dan pelatihan
•
Pengembangan sumberdaya manusia
•
Sistem Informasi dan Manajemen
Alamat Keresponden:
Jl Kerinci 1/12 Jakarta Selatan Kebayoran Baru 12120 Tilp 021 725 4302 FAX 021 725 4008 Website : http://Ekamitra.cjb.net Email:
[email protected]
BAB 1 Pendahuluan 1.1.
Umum
Air merupakan karunia Tuhan yang secara secara alami ada diseluruh muka bumi. Manusia sebagai salah satu makluk yang ada di bumi juga sangat tergantung terhadap air dan untuk kelangsungan hidupnya memerlukan air dengan kuantitas dan kualitas tertentu.
Dari segi kuantitas jumlah minimum air yang di konsumsi harus tercapai sedankan dari segi kualitas ada standard kualitas tertentu yang tidak boleh dilanggar, dan apabila dilanggar secara epidemik akan terjadi penyeberan penyakit. Secara umum air yang terdapat di alam yang dapat dikonsumsi oleh manusia bersumber dari: •
air hujan
•
air permukaan
•
air tanah
Dari ketiga jenis sumber air di atas, yang dapat langsung di konsumsi oleh manusia adalah air hujan dan air tanah dengan kriteria tertentu. Sedangkan untuk air permukaan, yaitu air hujan yang telah terendap di permukaan bumi selama beberapa lama, tidak dapat dikonsumsi langsung karena: •
rentan terhadap terhadap penyakit yang yang dapat dapat disebarkan disebarkan melalui air air (water borne desease )
1
•
dapat menyebabkan menyebabkan gangguan gangguan kesehatan, kesehatan, seperti penyakit penyakit perut.
Hal
ini
secara
hukum
telah
direfleksikan
dalam
Peraturan
Pemerintah Republik Indonesia Nomor 20 Tahun 1990 Tanggal 6 Juni 1990 tentang Kualitas Air Golongan A, yang antara lain menyebutkan beberapa karakteristik air permukaan, seperti tingkat kekeruhannya tinggi dan sifat keasamannya yang rendah, jika dikonsumsi
secara
kesehatan,
sehingga
langsung perlu
dapat diolah
menyebabkan terlebih
dahulu
gangguan sebelum
dikonsumsi oleh manusia.
1.2.
Sistem Penyediaan Air Minum
Dimasa lalu dimana daya dukung alam masih baik manusia dapat mengkonsumsi air dari alam secara langsung. Sejalan dengan penurunan daya dukung alam menurun pula ketersediaan air yang dapat dikonsumsi langsung dari alam. Untuk itu manusia berupaya mengolah air yang tidak memenuhi standard kualitasnya menjadi air yang memenuhi standard kualitas yang ada. Upaya ini dilakukan dengan membuat suatu sistem penyediaan air minum. Secara umum sistem ini terdiri dari :
•
Sistem produksi
•
Sistem distribusi.
2
Sistem Produksi
Sistem produksi mempunyai peran mengambil air dari alam, kemudian mengolahnya menjadi air layak untuk dikonsumsi oleh manusia. Pengambilan air dari sumbernya sumbernya atau yang umum disebut disebut sebagai intake air baku.
Jenis intake air baku tergantung tergantung dari jenis sumber airnya. airnya. Untuk air permukaan
berupa
sungai
dan
danau
menggunakan
intake
jembatan, dan bangunan sadap sedangkan untuk mata air menggunakan bangunan penangkap air. Untuk air tanah umumnya menggukan sumur bor dengan kedalaman lebih dari 80 m. Setelah air diolah menjadi air yang layak dikonsumsi air segera didistribusikan kepada pemakai air yang ada di wilayah pelayanan. Cara pendistribusian air secara umum ada dua macam yaitu pendistribusian secara manual yaitu menggunakan tangki yang membawa air dari tempat penampungan sampai ke konsumen dan secara perpipaan yaitu dengan mengalirkan air dalam pipa tertutup dari penampung air sampai ke pemakai air. Pendistribusian air yang tulis dalam buku sini adalah dengan menggunakan perpipaan. 1.3.
Sistem Distribusi Air Minum
Pendistribusian air dilakukan dengan saluran tertutup atau dengan perpipaan dengan maksud supaya tidak terjadi kontaminasi terhadap air yang mengalir didalamnya. Disamping itu dengan sistem perpipaan air lebih mudah untuk dialirkan karena adanya tekanan air.
Komponen dari sistem distribusi adalah: 3
1. Penampungan air (Reservoir) 2. Sistem perpipaan 3. Sistem Sambungan Pelanggan
1.3.1. Penampunan Air Reservoir
Penampungan air atau reservoir adalah suatu bangunan yang menampung air sementara sebelum didistrubusikan ke pemakai air. Lama penampungan disesuaikan dengan tingkat pemakaian air pada masa jam pemakaian puncak dan pemakaian jam rata rata. Volume dirancang sama dengan kebutuhan pada waktu defisit pemakaian ataupun surplus pemakaian. Secara praktis volume atau isi reservoir dapat pula dihitung berdasarkan waktu penampungan atau waktu retensi dari air pada debit rata rata. Umumnya dihitung 2 jam sampai 8 jam penampungan. penampungan.
Konstruksi reservoir harus dibuat sedemikian rupa sehingga air yang ditampung terhidar dari kontaminasi dari luar sehingga air yang disimpan tetap layak untuk dimanfaatkan. Umumnya untuk menjaga keadaan yang demikian di reservoir dilakukan pembubuhan bahan desinfektan. Biasanya desinfektan yang digunakan aalah Kaporit, Atau Natrium HipoKlorit.
Konstruksi reservoir dapat terbuat dari bahan beton, baja maupun kayu. Pertimbangannya adalah :
•
Segi Teknis
•
Segi ekonomis
4
A. Teknis
Dalam
pertimbangan
teknis
penentuan
reservoir
harus
mempertimbangkan kondisi geografis, misalnya reservoir beton lebih cocok dibangun didaerah pantai karena tingkat korosinya lebh tinggi dari baja. Untuk Untuk daerah pedalaman pedalaman dimana angkutan angkutan dan air untuk kerja sulit didapatkan konstruksi beton akan lebih sulit untuk di pakai. Atau apabila reservoir sewaktu waktu akan dipindahkan makan akan lebih baik dipilih dari bahan jenis baja atau kayu.
B. Ekonomi
Segi biaya sebenarnya berkaitan dengan aspek teknis tingkat kesulitan
teknis
akan
tercerminkan
dalam
nilai
biaya
yang
dikeluarkan untuk pelaksanaannya. Misalnya membangun reservoir didaerah yang terpencil dengan volume kecil dari beton akan lebih mahal dari pada membangun revoir dari baja. Hal lain yang harus diperimbangkan adalah umur teknis atau life time dari reservoir. Dari segi ekonomis karena daya tahan beton lebih lama maka akan menghasilkan biaya penyusutan yang lebih kecil dari pada baja. Sehingga apabila penyusutan dikuantifikasi ke biaya akan reservoir beton akan lebih murah dari pada reservoir baja.
1.3.2. Sistem Perpipaan
Sistem perpipaan merupakan rangkaian pipa yang menghubungkan antara reservoir dengan. Secara hirarki disusun menurut banyak
5
jumlah air yang dibawa. Secara umum um um hirarki pipa disusun sebagai berikut :
1. Pipa induk 2. Pipa Sekunder/tersier atau pipa retikulasi 3. Pipa pipa service
hirarki pipa ini seara hidrolis terisolasi. Hal ini berarti air dari hirarki yang lebih tinggi terkendali alirannya ke hirarki yang lebih rendah. Dengan demikian tekanan air di pipa induk akan lebih tenggi dari yang ada di pipa retikulasi dan pengaturannya antara kedua jenis pipa ini dilakukan oleh valve atau valve pengatur tekanan (pressure reducin valve). Sedangkan debit air yang mengalir di pipa mengalir secara satu arah yaitu pipa induk ke pipe retikulasi. Untuk itu antara pipa induk dan pipa selain dilengkapi dengan katup (valve) pengatur debit juga dipakai check valve. Lihat gambar 1.1. Dari segi kapasitas pipa distribusi di rancang untuk memenuhi kebutuhan debit pada saat pemakaian puncak. Tetapi pula ada jenis pipa distribusi yang dirancang untuk memenuhi debit pada saat pemakaian rata rata. Misalnya pipa yang menghubungkan anatara reservoir.
Pipa Induk
Pipa induk adalah pipa yang menghubungkan antara tempat penampungan dengan pipa pipa tersier. Jenis pipa ini mempunyai pipa teresar. Umumnya dirancang untuk menjangkau pelayanan sampai 10 tahun kedepan. Untuk menjada kestabilan aliran maka
6
MeterZone
m m -8 0 0 0 0 3 u Ø d k n I i p a P
PIPASEKUNDERØ100-150mm Ø20(3/4")
Ø25-Ø40PVC PVCØ20(3/4")
20(3/4)
PVCØ20( 3/4")
PVCØ20(3/4") PIPAINDUK
I SOMET RI
Ø20(3/4" )
PVCØ(3/4" )
METERAIR
LANTAI
PIPASERVICE Ø37,5 mm-50mm
+0.00MT
+0.00MT -
Ø20PVC(3 / 4")
Meter Air Zone PIPAINDUK Ø300mm-800mm
PIPASEKUNDER Ø100 mm-150mm
Gambar 1.1. Hirarki Sistem Perpipaan
pipa induk tidak diperbolehkan untuk disadap langsung oleh pipa service atau pipa yang langsung mengalirkan air ke rumah rumah.
Pipa Sekunder atau Pipa Retikulasi
Pipa retikulasi adalah pipa yang menghubungkan antara pipa induk dengan pipa yang hirarkinya satu tingkat dibawahnya. Pada sistem yang besar pipa retikulasi akan berhubungan dengan retikulasi yang lebih kecil, sedangkan pada sistem yang kecil akan berhubungan dengan pipa yang melayani langsung kerumah rumah atau pipa
7
service. Pipa retikulasi umumnya diranan untuk melayani kebutuhan air sampai 5 tahun kedepan.
Pipa Service
Pipa Service adalah pipa yang menghubungkan dari pipa retikulasi langsung kerumah rumah. Pada pipa retikulasi dihubungan dengan pipa service dengan menggunakan clamp saddle. Diameter pipa jenis ini adalah terkecil dari jenis pipa lainnya (lihat gambar 1.2.) .
Ø20 (3/4" )
Ø 2 5 - Ø 4 0 PV C PVCØ20 ( 3/4" )
2 0 ( 3 / 4 )
PVCØ20(3/4")
PVCØ20 ( 3/4" )
PIPA INDUK
ISOMETRI
Gambar 1.2. Sistem Perpipaan Service
1.3.3. Sistem Sambungan Rumah
Ujung dari pipa service dilengkapi dengan meter air check valve dan box meter dan lain lain seperti tabel 1.1 dan gambar 1.3.. Rangkaian ini disebut rangkaian sambungan rumah
8
K
N G
0.15
0. 50
PVCØ ( 3 / 4 " )
0. 15
S
0. 15
BATUBATA
E O
K
I G
J
D
L F
H
G
D
-+ 0.00 MT
LANTAI
-+ 0.00 MT 0.15
0.10 0.20
M
0.50
O
F C
0.25
O
E
Ø25 /Ø 40 PVC
Ø 20PVC(3 /4 " )
B
TYPE SAMBUNGAN KERUMAH SAMBUNGANLANGGANAN
A
Gambar 1.3. Sistem Perpipaan Sambungan Rumah
Tabel 1.1. Perlengkapan Sambungan Rumah NOTASI
KETERANG AN
A
C LA M P S A D DLE
B
SCREWED SOCKET
C
UKURAN
M A T E R IA L
Ø 40 , Ø 25 25 , 40
PVC
9 0 °E L B O W
25
PVC
D
P V C G IP A D A P T O R
40
E
9 0 °E L B O W
20 ( 3 / 4 " )
F
STOP COCK
20 ( 3 / 4 " )
G
R E D U C IN G
H I
PVC BRANTE \ BRASS
2 0 .1 3 ( 3 /4 ".1 2 " )
G IP
D O U B L E N IP P L E
15 ( 1 / 2 " )
G IP
KRAN
15 ( 1 / 5 " )
J
S A M B U N G A N U N IO N
15
K
M E T E R A N A IR
15
L
G ATE VA LVE
15
M
TEE
20.13 ( 3/4".12" )
N
9 0 °S C R E W E D S O C K E T
20 ( 3 / 4 " )
R
KRAN
15 ( 3 / 4 " )
S
BOX METER
T
TU TU P B O K
O
9 0 °E L B O W
P
TEE
G IP
PVC PVC
1 :2 :4 C O N C R E T E STE EL P LTE 20 ( 3 / 4 " ) 20 x 40
G IP G IP
9
sambungan rumah merupakan ujung terakhir dari sistem perpipaan. Semua kapasitas pipa dihitung berdasarkan banyaknya jumlah sambungan rumah di layani. Lebih lanjut pada bab berikutnya akan di sajikan hubungan antara jumlah pelanggan dengan kapasitas pipa yang melayani.
1.4.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam buku ini terdiri dari :
BAB I . Pendahuluan
Berisi mengenai gambaran umum sistem distrubusi yang akan dibahas dalam buku ini.
BAB II . Hidrlolika Perpipaan
Berisi mengenai teori hidrolika perpipaan serta metoda perhitungan hidrolika jaringan perpipaan BAB III . Perhitungan Perencanaan Distribusi Air Minum
Berisi metoda metoda perhitungan sistem distribusi yan meliputi perhitungan proyeksi penduduk, kebutuhan air, perhitungan volume reservoir, perhitungan diamater pipa dan perhitungan untuk pemetaan.
BAB IV . Perhitungan Perencanaan Distribusi Air Minum
Berisi rancangan reservoir dan sistem perpompaan yang mencakup komponen apada saja yang dibutuhkan dalam merancang dan contoh contoh rancangan kelengkapan pipa yang meliputi
10
Meter Air, Jembatan Pipa, Penyeberangan Pipa, Pertemuan pipa dan Penahan Pipa (Trust Block)
BAB V Perencanaan Sistem Distribusi Air Minum
Berisi
mengenai
langkah
langka
yang
harus
dibuat
dalam
merencanakan sistem distribusi air minum.
BAB VI
Spesifikasi Teknik Bahan dan Pemasangan Sistem
Distribusi Air Minum
Berisi spesifikasi bahan pipa dan perlengkapannya serta cara pemasangan pipa.
11
BAB II HIDROLIKA PERPIPAAN 2.1.
Dasar dasar hidrolika perpipaan
Hidrolika adalah ilmu yang mepelajari perilaku air secara fisik dalam arti perilaku perilaku yang ditelaah harus terukur secara fisik. Perilaku yang dipelajari peliputi hubungan antara debit air yang mengalir dalam pipa dikaitkan dengan diameter pipanya sehingga dapat diketahui gejala gejala yang tibul tekanan, kehilangan energi dan gaya gaya lainnya yang timbul. Hubungan gejala gejala akan dijelaskan dalam formulasi empiris yang lazim dipakai dalam praktek. Dalam buku ini akan dicoba untuk di jelaskan kembali prisnsip hidrolika aliran tertutup dan dikaitkan dengan realita di lapangan.
Pada dasarnya dalam menelaah aspek hidrolika dalam pipa kita selalu beranggapan atau berasumsi bahwa:
Air adalah fluida yang mempunyai sifat “incompresible” atau diasumsikan tidak mengalami perubahan volume/isi apabila terjadi tekanan. Secara matematika dapat dinyatakan dengan :
δ Vol --------= 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1. δp
dimana : δ Vol= perubahan Vol yang kecil δ p = perubahan tekanan yang kecil
Fulida yang bergerak di dalam pipa dianggap dalam kondisi “steady state” atau air dianggap mempunyai kecepatan yang konstan dari 1
waktu ke waktu apabila melalui suatu pipa dengan diameter yang sama. Secara matematika dapat dinyatakan dengan: δv --------= 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2. δ t
dimana : δ v= perubahan kecepatan yang kecil δ t = selang waktu yang kecil
Fulida yang bergerak di dalam pipa juga dianggap dalam kondisi “uniform flow” atau air dianggap mempunyai kecepatan yang konstan sepanjang apabila melalui suatu pipa dengan diameter yang sama . Secara matematika dapat dinyatakan dengan:
δv --------= 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3. δs
dimana : δ v= perubahan kecepatan yang kecil δ s = selang jarak yang kecil
Pada kenyataannya dilapangan kondisi yang dijelaskan dalam asumsi ini tidak selalu tercapai terutama kondisi steady flow dan uniform flow. Penyimpangan keadaan tersebut disebut keadaan transient yang umum terjadi pada saat awal pembukaan dan penutupan valve. Efek yang timbul disebut sebagai water hammer yang terefleksi dengan kejadian pengempisan pipa, pecahnya pipa atau dalam keadaan yang ringan adalah terdengarnya suara ketukan ketukan palu dipipa besi.
Setiap aliran air dalam pipa juga harus memenuhi azas kontinuitas dimana debit aliran yang masuk dalam sisi 1 akan keluar dengan pada sisi 2 dengan debit yang sama atau 2
Q1-= Q2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4.
dimana : Q1-= Debit masuk di sisi 1 (m3/dt) Q2- = Debit keluar di sisi 2 (m3/dt)
Debit air adalah volume air per satuan waktu. Debit air adalah luas penampang pipa dikalikan dengan kecepatannya (lihat persamaan 2.5). Debit air yang masuk ke dalam pipa mempunyai kecepatan aliran yang berbeda beda tergantung dari diameter pipanya. Kalau luas
penampang
pipa
adalah
sebanding
kuadrat
dengan
diamaternya (lihat persamaan 2.6) maka semakin besar diameter pipanya semakin kecil kecepatan alirannya. Q1-= A1.v1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5. 2 A1 = π/4.d1 . . . .. . . . . . . . . . . . .....2.6. Pers 2.6. Pers 2.5. 2
Q1-= π./4d1 .v1. . .. . . . . . . . . . . . . .2.7.
dimana : v1= kecepatan aliran air pipa di sisi 1 (m/dt) 2
A1-= Luas penampang pipa di sisi 1 m d1- = diameter pipa di sisi 1 (m) π. = konstanta phi atau 22/7=3.14
π./4 = 3.14/4 = 0,785 atau bila dibulatkan 0.8
Secara umum hubungan antara debit dengan diameter pipa dan kecepatan dapat dinyatakan dengan persamaan 2.7. tetapi untuk perhitungan yang lebih sederhana dapat dinyatakan pula seperti persamaan 2.8. dibawah ini :
Q1-= 0.8 d12 .v1 .. . . . . . . . .. . . . . . .2.8.
3
Lebih jauh lagi aspek hidrolika dari air yang bergerak dalam pipa dapat dijelaskan dalam model seperti pada gambar 2.1. :
v1
hL v2 H2
H1
z2
z1
muka laut
1
2
gambar 2.1. Model hidrolika pipa
Air masuk pipa bergerak dari sisi 1 dan keluar di sisi 2 sesuai dengan azas kontiuitas energi yang ada di sisi 1 juga harus sama di sisi 2 .
Maka Energi total 1 sama dengan Energi
total 2 atau
Etot1=Etot2.
Energi yang ada di sisi 1 apabila diuraikan lagi terdiri dari :
1. Energi Potensial 2. Energi Kinetik 3. Kehilangan Energi
Energi secara formal mempunyai satuan joule tetapi untuk sederhananya kajian dinyatakan dengan tinggi kolom air. Energi Potensial disini terdiri dari •
z =muka tanah terhadap muka laut (m).
•
H=beda tinggi dari muka air ke muka tanah(m) . 4
Energi kinetik air yang mengalir dipipa dinyatakan dengan = •
V = v2/2g
dimana v adalah kecepatan aliran air (m/dt) dan g adalah percepatan gravitasi (m/dt2).
Dengan demikian pada sisi 1 Total energi adalah:
Etot1 = z1+H1+ v12/2g. . . . . . . . . . . . . . .2.9. Pada sisi 2 karena sepanjang pipa terjadi gesekan antara badan pipa dengan air maka terjadi kehilangan enerig sebanyak hL.
Etot2 = z2+H2+ v22/2g+hL. . . . . . . . . . . . .2.10. Akibatnya total energi yang ada di sisi 2 adalah sebagai berikut : Dengan adanya azas kekekalan energi maka :
Etot1 = Etot2 z1+H1+ v12/2g =z2+H2+ v22/2g+hL . . . . . . . .2.11. Persamaan ini lazim disebut sebagai persamaan Bernaulli. Misalnya ada sebuah pipa diletakkan di sisi 1 sampai sisi 2.
Contoh Soal : Di sisi 1 •
Elevasi tanah adalah 100 m ( z1=100m)
•
Dibangun menara air dengan ketinggian 20 m ( h1=30m)
•
Kecepatan air dipipa adalah 1 m/dt ( v1=1m/dt)
5
Di sisi 2 •
Kehilangan Energi dari sisi 1 ke 2 adalah 5 m (hL= 5m)
•
Kecepatan air tetap 1 m/dt ( v2=1m/dt)
•
Ketinggian tanah adalah 110 m ( z2=110m)
Setinggi apa air di sisi 2 dapat mencapai? Atau dengan kata lain berapa
h2?
z1+H1+ v12/2g =z2+H2+ v22/2g+hL . . . . . . . .2.11. 1001+20+ 12/(2.9,81) =110+h2+ 12/2(2.9,81)+5 maka h2 = 5 m Maka dengan demikian apabila di sisi 2 pipa di buat lubang maka air yang keluar dapat mencapai ketinggian 5 m atau sisa tekanan adalah 5 m.
Berdasarkan pengertian ini maka apabila kecepatan air sama maka energi kinetik dapat diabaikan, dalam praktek perbedaan kecepatan yang kecil di sisi 1 dan 2 menyebabkan energi kinetik dapat pula diabaikan.
Di sini dapat disimpulkan untuk menghitung sisa tekanan dalam realita, faktor faktor penting untuk diketahui adalah:
•
Elevasi tanah dimana pipa diletakkan (z)
•
Tenaga pendorong awal seperti menara air atau pompa (h 1)
•
Kehilangan Energi atau Kehilangan Tekanan (hL)
Elevasi tanah didapat hari hasil pengukuran tanah yang baik. Tenaga pendorong adalah kondisi menara atau per pompa an yang 6
diperkirakan ketinggian tekannya dengan baik sedangkan head loss dihitung berdasarkan rumusan rumusan empiris.
2.2.
Kehilangan Tekanan
Salah satu fakto yang penting dalam perhitungan hidrolis perpipaan adalah perhitungan kehilangan tekanan. Ada beberapa rumusan yang dapat dipakai dalam menghitung kehilangan tekanan yaitu :
•
Hazen Willian
•
Darcy Weisbach
2.2.1. Persamaan Hazen William
Persamaan Hazen william adalah yang paling umum dipakai, persamaan ini lebih cocok untuk menghitung kehilangan tekanan untuk pipa dengan diameter besar yaitu diatas 100 mm. Selain itu rumus ini sering dipakai karena mudah dipakai.
Persamaan Hazen William secara empiris menyatakan bahwa debit yang mengalir didalam pipa adalah sebanding dengan diameter pipa dan kemiringan hidrolis (S) yang di nyatakan sebagai Kehilangan tekanan (hL) dibagi dengan panjang pipa (L) atau S = (hL/L) Disamping itu ada faktor C yang menggambarkan kodisi fisik dari pipa seperti kehalusan dinding dalam pipa yang menggambarkan jenis pipa dan umur.
Secara umum rumus Hazen William adalah sebagai berikut:
7
Q=0.2785.C.d 2.63.S054 . . . . . . . . . . . .2.12. Dimana S = (hL/L) Dimana L=adalah panjang pipa dari 1 ke 2 Apabila kehilangan tekanan atau hL yang akan dihitung maka
hL =(Q/0.2785.C.d2.63) 1.85 .L. . . . . . . .2.13. C (koefisien Hazen William) berbeda untuk berbagai jenis pipa di tabel 2.1. dapat dilihat koefiesien tersebut.
Tabel 2.1. Koefisien Hazen William No
Jenis (Material)Pipa
Nilai C Perenccanaan
1
Asbes Cement
120
2
Poly Vinil Chloride (PVC)
3
High Density Poly Ethylene (HDPE)
130
4
Medium Density Poly Ethylene (MDPE)
130
5
Ductile Cast Iron Pipe (DCIP)
110
6
Besi Tuang, cast Iron (CIP)
110
7
Galvinized Iron Pipe (GIP)
110
8
Steel Pipe (Pipa Baja)
110
120-140
2.2.2. Persamaan Darcy Weisbach
Persamaan Darcy secara diturunkan secara matematis dan menyatakan 8
kehilangan tekanan sebanding dengan kecepatan kuadrat dari aliran air, panjang pipa dan berbanding terbalik dengan diameter. Kemudian secara empiris di tentukan suatu faktor f.
hL =f.(L/d) (v12/2g). . . . . . .2.14. Perumusan koefisien f yang paling lazim dipakai adalah dengan metoda Colebrook .
ε
1/ Sf =-2 log[ /(3,7.d)+2.51/(RE.Sf)] . . . . . .2.15. dimana : RE=Bilangan Reynold = v.d/ ν = v.d.ρ / ν
ε= ketidak sempurnaan permukaan lihat tabel 2.2. d = diameter nominal Tabel 2.2. Nilai
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
ε untuk koefisien Colebrook
La isan Dalam Pi a Kunin an Temba a Beton Besi Tuan -tan a ela isan Besi Tuan - ela isan as al Besi Tuan - ela isan semen Galvanized Iron Pi e Pi a Besi Welded steel i e Riveted steel i e PVC HDPE
Nilai dalam mm Nilai Ancar ancar An ka Perencanaan 0 0015 0 0015 0 0015 0 0015 03–30 12 0 12-0 61 0 24 0,061-0,183 0,12 0,0024 0,0024 0,061-0,24 0,150 0 030-0 024 0 061 0 020-0 091 0 061 0 020-0 091 1 81 0 0015 0 0015 0,007 0,007
Perumusan ini dipakai untuk aliran yang lebih laminer sehingga lebih cocok untuk pipa dengan diameter kecil (<50mm). Tetapi untuk diamater yang lebih besar biasa dipakai perumusan Hazen Wlliam. 9
2.2.3. Persamaan De Chezy dengan koefisien Manning
Persamaan ini umum dipakai di saluran terbuka, tetapi dapat pula dipakai di jaringan perpipaan.
Secara umum persamaan de Chezy adalah sebagai beribut
V = C SRS. . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.16.
Dimana : V= kecepatan (m/dt) R= radius hirolis untuk pipa = d/4 (m) S= Slope hidrolis (h/L) dengan h adalah kehilangan tekan dan L adalah panjang pipa. C = adalah koefisien yang menurut Manning adalah C = R1/6/n V = R1/6/n SRS= R2/3S1/2/n . . . . . . . . .2.17. Apabila Q=v.A atau Q=v.π π/4.d2. . . . . . . . .2.18. Maka persamaan 2.16 menjadi Q= (d/4)2/3S1/2/n. π π/4.d2 Q= d8/3(h/L)1/2/n. π π/45/3 . . . . . . . .2.19 .h=
Q2410/3.n2 .L d16/3. π π 2
Koefisien Manning adalah sebagai berikut Tabel 2.3. Nilai C untuk koefisien Manning No 1 2 3 4
La isan Dalam Pi a Asbestos Cement Pi e ACP Temba a Pi aBeton Besi Tuan
An ka Perencanaan 0 011 0,011 0.011 0.012 10
5 6 7 8 9 10
Galvanized Iron Pi e Pi a Besi Welded steel i e Riveted steel i e PVC HDPE
0 012 0 012 0 010 0.019 0 010 0 010
2.2.4. Kehilangan Tekanan Diperlengkapan (Accessories) Pipa
Perlengkapan pipa secara umum terdiri dari;
1. Fitting fitting pipa seperti: • Penyempitan •
Belokkan atau bend
•
Tee atau percabangan
2. Valve (Katup)
Kehilangan tekanan berbanding kuadrat dengan kecepatan aliran pipa yang secara matematika di nyatakan dengan:
hL =K. (v12/2g). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.20. atau bila persamaan 2.18 dimasukan ke persamaan 2.20 maka
hL =K. (8.Q2/( ππ2.g. D4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.21. Dalam jaringan perpipaan kehilanan tekannan iniadalah jauh lebih kecil dari pada kehilangan akibat gesekan didalam pipa, oleh sebab itu Kehilangan tekanan ini lazim disebut sebagai Kehilangan Minor atau Minor loss . Tetapi didalam suatu rangkaian perpipaan sistem perpompaan dimana kecepatan air tinggi akan terjadi kehilangan tekanan yang cukup berarti. Khilangan minor juga bisa dinyatakan sebagai :
hm =KM. Q2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.22. 11
Tabel 2.4. Koefisien Kehilangan Tekanan Minor No 1
2
3
4
5
6
7 8
Perlengkapan Pipa KL Ujung Pipa Masuk Bentuk lonceng 0,03-0,05 Ujung bulat 0,12-0,25 Ujung tajam 0,50 Kerucut 0,78 Kontraksi-tajam D /D 0,18 2 1= 0,80 D /D 0,37 2 1= 0,50 D /D 0,49 2 1= 0,20
Kontraksi-kerucut D /D 0,05 2 1= 0,80 D /D 0,07 2 1= 0,50 D /D 0,08 2 1= 0,20 Pembesaran-tajam D /D 0,16 2 1= 0,80 D /D 0,57 2 1= 0,50 D /D 0,92 2 1= 0,20 Pembesarankerucut D /D 0,03 2 1= 0,80 D /D 0,08 2 1= 0,50 D /D 0,13 2 1= 0,20 Gate Valve-terbuka 2 / 1,1 3 terbuka ½ terbuka 4,8 1 / 4 terbuka 27 Globe Valve-terbuka 10 Angle Valve-terbuka 4,3
No 9
10
11
12
14
15
Perlengkapan Pipa Radius Bend 90o Radius /D=4 Radius /D=2 Radius /D=1 Bend θ = 15o θ = 30o θ = 45o θ = 60o θ = 90o Tee Tee-y Tajam Cross mulus Tajam
KL 0,16-018 0,19-025 0,35-0,40
0,05 0,10 0,20 0,35 0,80 0,35 0,80
0,50 0,75
Check Valve Konensional Mulus (clearway) bola Butterfly Valve-terbuka Foot Valve-hinged Foot Valve-topet
4,0 1,5 4,5 1,2 2,25 12,5
12
2.2.5. Kehilangan Tekanan dinyatakan dengan Pipa Eqivalen
Dalam
perhitungan
jaringan
pipa,
untuk
menyederhanakan
perhitungan, kehilanan minor dapat juga dinyatakan dalam panjang pipa atau dalam pipa eqivalen. Panjang ekivalen bisa didapatkan dengan mensubstitusi persamaan 2.20 dengan persamaan Darcy Weibach (persamaan 2.14) sehingga menghasil kan persamaan 2.23
K. (v12/2g) =f.(Le/d) (v12/2g) Le= K.d/f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..2.23. atau dengan persamaan Hazen William (persamaan 2.14) sehingga menghasil kan persamaan 2.24
K. (v12/2g) =(Q/0.2785.C.d2.63) 1.85 .Le Le= K. (v12/2g)/ (Q/0.2785.C.d2.63) 1.85. . . . . . ..2.24. Atau
Le= K.320. Q0,15/(g.C 1.85 d6.8655) . . . . . . . . . . ..2.25.
13
2.2.6. Kehilangan
Tekanan
dinyatakan
dengan
Diamater
Eqivalen
Apabila kita berhadapan dengan sejumlah pipa yang dipasang secara seri (lihat gambar 2.2a) ataupun sejumlah pipa yang dipasang secara paralel (lihat gambar 2.2b) , maka kita akan mengalami kesulitan dalam mengalisan sisa tekanannya. d1 A
L1
d2 B
C
L2
Gambar 2.2.a. Pipa terhubung secara seri 1
A
B 2 Gambar 2.2.b. Pipa terhubung secara paralel
•
Perhitungan diameter ekivalen terpasang seri
hAC = hAB + hAC menurut Rumus hazen william (rumus 2.13)
KAC .deq-2.63= KAB .dAB-2.63 + KBC .dBC-2.63 apabila panjang pipa dan jenis pipa sama maka :
KAC =KAB =KBC maka
KAC .deq-2.63= KAB .dAB-2.63 + KBC .dBC-2.63 Atau
deq=[ dAB-2.63 + dBC-2.63] -1/2.63. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.27. 14
•
Perhitungan diameter ekivalen terpasang seri
QAB = QAB1 + QAB2 Maka menurut Hazen William (rumus 2.12)
KAB .deq2.63= KAB1 .d12.63 +KAB2 .d22.63 apabila panjang pipa dan jenis pipa sama maka :
KAB =KAB1 =KAB2 atau
KAB .deq2.63= KAB1 .d12.63 +KAB2 .d22.63 Dengan demikian diameter eqivalen menjadi:
deq= [d12.63 + d22.63] 1/2.63. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.28.
2.3.
Tekanan Penggerak Air
Tekanan penggerak air yang ada dialam adalah gaya gravitasi sehingga air yang diletakkan didalam suatu penampung atau reservoir pada suatu ketinggian tertentu, tentunya akan mengalir ke bawah searah dengan gaya gravitasi. Pada kasus ini tekanan awal penggerak yang biasa disebut sebagai head awal (initial head) atau tekanan awal akan selalu sama walaupun debit yang dialirkan berubah ubah. Selain mengunaka gaya gravitasi air dalam pipa juga dapat digerakkan oleh mesin penggerak air atau pompa. Karakteristik pengaliran air oleh pompa sangat berbeda dengan pengaliran dengan gravitasi. Tekanan pompa akan tidak sama dengan debit air yang dihasilkan.
15
Misalnya kita tinjau suatu sistem perpipaan yang pada sisi 1 di pasang pompa dan disisi 2 dipasang valve. Pada suatu Debit rencana (Qr) tekanan pompa akan tertentu (h1r). E to t1
E to t2
v1
hL v2
H1 pompa
z1
H2 valve Q r z2 m u k a la u t
gambar 2.3. Model hidrolika pipa dengan tekanan pompa
Pada saat valve di putar kecil atau di cekek tekanan pompa akan naik terus sampai bila valve tertutup dan pompa tetap hidup makan tekanan pompa akan berhenti pada tekanan h10. Tetapi sebaliknya pada saat pompa diputar lebih besar dari debit rencana (Q>Qr) maka tekanan pompa akan turun (h1< h10). Pada gambar 2.4. ditunjukkan grafik tekanan pompa vs Debit yang dihasilkan
16
H10
valve diputar kecil
h10 valve diputar besar
pompa Q
gambar 2.4. Kurva Debit Air (Q) VS tekanan pompa (h)
Bandingkan kondisi ini dengan apabila menggunakan menara air, yang menggunakan beda tinggi sebagai pendorong aliran air dalam pipa (lihat gambar 2.5.). Dari gambar ini dapat dilihat bahwa walaupun valve dibuka lebih besar hingga debit air yang keluar besar atau maupun diperkecil hingga debit yang keluar kecil, tekanan awal akan tetap sama.
reservoir
H10
valve diputar ke cil v a l v e d ip u t a r b e s a r
Q
gambar 2.5. Kurva Debit Air(Q) VS Tekanan air (h) di Menara Air
17
Dalam praktek kedua sistem penggerak aliran ini mempunyai kelebihan dan kekurangan. Untuk dapat memehami perbedaan ini maka pengertian tentang hidrolika jaringan pipa perlu di telaah.
2.4.
Hidrolika Jaringan Perpipaan
Jaringan perpipaan merupakan suatu rangkaian pipa yang saling terhubung satu sama lain secara hidrolis, sehingga apabila di satu pipa
mengalami
perubahan
debit
aliran
maka
akan
terjadi
penyebaran pengaruh ke pipa pipa yang lain. Pengaruh ini dapat di deteksi dari segi perubahan tekanan yang ada di pipa.
Pipa yang tergabung dalam suatu jaringan pipa dapat dibedakan satu dengan yang lain dari segi : •
Panjang Pipa
•
Diamater Pipa
•
Jenis Pipa
•
Kedudukan pipa dalam jaringan
Kedudukan pipa dalam suatu jaringan dapat dinyatakan dengan •
nomor pipa
•
simpul atau node yang dihubungkan oleh pipa tersebut
Pada gambar 2.6. berikut ini adalah contoh suatu jaringan dan penotasi-annya.
18
gambar 2.6. Contoh Sebuah Jaringan Pipa Aspek yang penting dalam mengkonstruksi sebuah jaringan pipa adalah keterangan dari node dan pipa itu sendiri . Dari gambar 2.5 dapat ditunjukkan keterangan keterangan yang umumnya diperlukan dalam mengidentifikasikan suatu jaringan pipa. Keterangan dalam jaringan pipa terdiri dari dua jenis yaitu keterangan yang dapat diidentifikasikan
langsung
umumnya
aspek
aspek
fisik,
dan
keterangan yang bersifat hidrolis yang mana dapat di identifikasikan secara langsung maupun secara tidak langsung. Untuk lebih jelasnya hal ini dapat diuraikan sebagai berikut:
2.4.1. Karaketristik Hidrolis Node
Keterangan fisik berupa kedudukan node dalam kerangka vertikal dan horizontal suatu bidang tanah, yaitu meyangkut elevasi node, 19
posisi/koordinat
node dalam wilayah sehingga mudah dipetakan.
Keterangan ini bermanfaat sebagai dasar dalam pengidentifikasian kondisi hidrolis langsung maupun tak lansung.
Aspek hidrolis yang perlu di identifikasi adalah sebagai berikut : •
Debit tapping
•
Tekanan air
Debit tapping dalam suatu jaringan pipa air minum sangat tergantung dari pemakaian air si pemakai air yang terhubung dengan tapping itu umumnya 1 l/dt debit air rata rata yang keluar dari tapping dapat melayani 50 sampai 70 sambungan rumah. Hubungan antara debit tapping yang keluar dari node dengan tekanan node adalah sebagai berikut:
•
Apabila debit tapping adalah 0 (nol) maka tekanan yang ada di tapping adalah maksimal.
•
Apabila debit tapping membesar maka tekanan air turun
Secara umum akan mengikuti grafik sebagai berikut :
20
htapping
debit tapping turun tekanan di node naik
debit tapping naik tekanan di node turun
node
Q
gambar 2.7. Karakteristik tekanan VS debit disuatu node
Tekanan suatu node tergantung pula oleh sisa tekanan yang diberikan oleh pipa pipa yang terhubung ke dan dari node tersebut, oleh sebab itu pemahaman terhadap karakteristik hidrolis pipa dalam suatu jaringan perlu sekali.
2.4.2. Karaketristik Hidrolis Pipa dalam suatu jaringan
Seperti telah di jelaskan dalam bab sebelumnya kehilangan tekanan dipipa sebanding dengan debit air yang mengalir didalamnya. Semakin besar debit semakin besar kehilangan tekanan, secara matematis dapat ungkapkan sebagai berikut :
hL =F(Q). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.29. hL seperti pada gambar 2.3 adalah kehilangan tekanan yang secara fisik merupakan beda tinggi permukaan air dari sumber pengaliran. Dengan demikian apabila kecepatan dianggap hampir sama maka tekanan dari muka laut disisi 2 adalah 21
(H2 +Z2 ) = (H1 + Z1)- hL atau tekanan dari atas permukaan tanah Z 2 H2= (H1 -hL )+ (Z1- Z2 ). Apabila aliran air melewati beberapa pipa pada jalur 1 seperti di gambar 2.8 maka kehilangan tekanan total tentunya adalah
hj114= h12 +h23 +h34 . Air yang melewati jalur 2 kehilangan tekanannya
hj214= h15 +h56 +h64 .
Karena tekanan yang terjadi di node 4 adalah sama dari jalur 1 maupun dari jalur 2 maka kehilangan tekanan dari jalur 1 dan 2 juga sama atau
hj114= h j214 atau h12 +h23 +h34= h15 +h56 +h64 atau h12 +h23 +h34- h15 -h56 -h64 = 0. Dengan kata lain jumlah kehilangan tekanan dalam suatu rangkaian pipa berbentuk lingkaran atau loop pada arah yang sama adalah nol. Tekanan suatu node tergantung pula oleh sisa tekanan yang diberikan oleh pipa pipa yang terhubung ke dan dari node tersebut, oleh sebab itu pemahaman terhadap karakteristik hidrolis pipa dalam suatu jaringan perlu sekali. 22
2.4.3. Karaketristik Hidrolis Pipa dalam suatu jaringan
Seperti telah di jelaskan dalam bab sebelumnya kehilangan tekanan dipipa sebanding dengan debit air yang mengalir didalamnya. Semakin besar debit semakin besar kehilangan tekanan, secara matematis dapat ungkapkan sebagai berikut :
hL =F(Q). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.29. hL seperti pada gambar 2.3 adalah kehilangan tekanan yang secara fisik merupakan beda tinggi permukaan air dari sumber pengaliran. Dengan demikian apabila kecepatan dianggap hampir sama maka tekanan dari muka laut disisi 2 adalah
(H2 +Z2 ) = (H1 + Z1)- hL atau tekanan dari atas permukaan tanah Z 2 h2= (h1 -hL )+ (Z1- Z2 ).
gambar 2.8. Perpipaan dalam Suatu Jaringan 23
Apabila aliran air melewati beberapa pipa pada jalur 1 seperti di gambar 2.8.a.
gambar 2.8.a. kehilangan tekanan h 12 ,h23 ,h34 . Maka kehilangan tekanan total tentunya adalah hj114= h12 +h23 +h34 . Air yang melewati jalur 2 kehilangan tekanannya hj214= h15 +h56 +h64 .
gambar 2.8.b. kehilangan tekanan h 15 ,h56 ,h64 . Karena tekanan yang terjadi di node 4 adalah sama 24
maka kehilangan tekanan dari jalur 1 dan 2 juga sama
gambar 2.8.c. kehilangan tekanan h 12 ,h23 ,h34 dan h15 ,h56 ,h64 . atau
hj114= h j214 atau h12 +h23 +h34= h15 +h56 +h64 atau h12 +h23 +h34- h15 -h56 -h64 = 0. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.30. Dengan kata lain jumlah kehilangan tekanan dalam suatu rangkaian pipa berbentuk lingkaran atau loop pada arah yang sama adalah nol.
Berdasarkan azas kontinuitas (lihat persamaan 2.4.) air yang masuk sama dengan air yang keluar atau :
Q1 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6
. . . . . . . . . . . . . . . .2.31.
Atau dengan kata lain air yang masuk dalam suatu jaringan akan sama dengan yang keluar dimasing masing tapping atau node.
Dalam suatu sistem jaringan air yang keluar dari node dikendalikan oleh sebuah vale yang menghubungkan anatara satu bagian jaring 25
dengan bagian lainnya. Sedangkan secara kolektif air yang keluar dari satu node jaringan tergantung dari perilaku konsumen atau pemakai air memakai air. Pemakaian air sendiri secara hidrolis tergantung dari sisa tekanan pada node tersebut sedangkan faktor lain yang mempengaruhi adalah tingkat kebutuhan konsumen akan air.
Misalnya 1 orang per hari memakai air 200 L/org/hari, bila sebuah node melayani 500 orang maka satu node itu mengeluarkan air sebanyak 200 L/org/hari x 500 org = 100.000 L/hari atau 100 m3/hari
atau
atau
rata
rata
dalam
1
detik
adalah
100.000/3600/24=1,1574 L atau Q= 1,1574 L/dt. Hal ini berarti debit air yang keluar dari node tersebut adalah 1,1574 L/dt.
2.4.4. Model Matematika Suatu Jaringan Pipa
Secara matematis apabila kita mengetahui Q (debit air yang keluar dari masing masing node) maka kita dapat menghitung penyebaran aliran air di setiap pipa dijaringan dengan tentunya memperhatikan karakteristik hidrolis dari pipa (dimana selalu ada hubungan antara Q dan h L ). Pada prinsipnya dengan terhitungnya h L
maka H atau
tekanan di setiap node dapat dicari. Masalahnya adalah dari jalur manapun h L dihitung maka tekanan disuatu node harus mempunyai hasil perhitungan yang sama. A. Hardy Cross
Pada
tahun
1936
Hardy
Cross
menemukan
suatu
metoda
perhitungan jaringan pipa yang pada akhir perhitungannya dapat 26
ditemukan penyebaran debit air di pipa yang menghasilkan tinggi tekanan dipipa yang konsisten. Metoda ini dikenal dengan metoda perataan (adjustent) satu arah atau dengan metoda relaksasi. Aliran disetiap pipa diratakan secara iteratif sampai persamaan hidrolis terpenuhi. Metoda ini didasari pada dua kaidah fisika, yaitu:
1.
Jumlah debit air dipipa yang masuk dan keluar dari suatu node sama dengan jumlah debit air yang masuk dan keluar dari node tersebut.
2.
Tekanan di suatu node adalah tungal dalam arti di dhitung dari segala arah hasilnya sama.
Aliran air dipipa di hitung dan diratakan secara iteratif dengan menggunakan persamaan sebagai berikut
. .
. . . . . . . . . . . . . . . . .2.31.
Dimana :
n=2.0 untuk Darcy Weisbach n=1.85 untuk Hazen Williams
Iterasi ini berlanjut sampai ∆Qi memenuhi suatu kriteria konvergensi. Contoh soal :
Pemecahan persoalan jaringan pipa dengan Metoda Hardy Cross dapat dilakukan dengan menggunakan Microsoft Excell. Sebagai contoh jaringan pada gambar 27
Q=170 L/dt
1
2
Ø 300 mm L=2000m
Q=45 L/dt Ø 250 mm L=2000m Ø 200 mm L=2500m 4
3 Ø 200 mm L=2000m
Q=35L/dt
Q=40 L/dt
Ø 150 mm L=2000m
Ø 200 mm L=3000m
6
5 Ø 150 mm L=3000m
Q=25L/dt
Q=25 L/dt
Gambar 2.9 Contoh jaringan Pipa Circuit
Pipa
iterasi o
1
2
Circuit
2
panj (m)
Ǿ (mm)
Q0 (L/dt)
C
L
D
Q=asum si
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
1-2
100
2000
300
95
9.548
19.097
0.201
-8.9974
2-4
100
2500
200
50
20.941
52.354
1.047
-8.9974
4-3
100
2000
200
-20
-3.844
-7.689
0.384
-8.2924
3-1
100
2000
250
-75
-14.971
-29.943
0.399
-8.9974
33.819
2.032
3-4
100
2000
200
20
3.844
7.689
0.384
8.2924
4-6
100
3000
200
30
8.139
24.418
0.814
-0.7050
6-5
100
3000
150
5
1.199
3.598
0.720
-0.7050
5-3
100
2000
150
-20
-15.585
-31.170
1.559
-0.7050
4.534
3.476
Pipa
iterasi 1
1
Koef HW
Koef HW
panj (m)
Ǿ (mm)
Q (L/dt)
C
L
D
Q=Qo+q o
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
1-2
100
2000
300
86.003
7.943
15.886
0.185
-0.1670
2-4
100
2500
200
41.003
14.508
36.270
0.885
-0.1670
4-3
100
2000
200
-28.292
-7.303
-14.606
0.516
0.9678
3-1
100
2000
250
-83.997
-18.462
-36.925
0.440
-0.1670
0.626
2.025
3-4
100
2000
200
28.292
7.303
14.606
0.516
-0.9678
4-6
100
3000
200
29.295
7.789
23.367
0.798
-1.1348
6-5
100
3000
150
4.295
0.905
2.716
0.632
-1.1348
5-3
100
2000
150
-20.705
-16.617
-33.233
1.605
-1.1348
7.456
3.551
28
Circuit
Pipa
iterasi 2
1
2
Circuit
2
Circuit
2
Ǿ (mm)
Q (L/dt)
C
L
D
Q=Qo+q 1
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
100
2000
300
85.836
7.915
15.829
0.184
-0.2883
2-4
100
2500
200
40.836
14.399
35.998
0.882
-0.2883
4-3
100
2000
200
-27.325
-6.848
-13.695
0.501
-0.2453
3-1
100
2000
250
-84.164
-18.530
-37.061
0.440
-0.2883
1.071
2.007
3-4
100
2000
200
27.325
6.848
13.695
0.501
0.2453
4-6
100
3000
200
28.160
7.240
21.720
0.771
-0.0430
6-5
100
3000
150
3.160
0.513
1.540
0.487
-0.0430
5-3
100
2000
150
-21.840
-18.341
-36.681
1.680
-0.0430
0.273
3.439
Pipa
Koef HW
panj (m)
Ǿ (mm)
Q (L/dt)
C
L
D
Q=Qo+q 2
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
1-2
100
2000
300
85.547
7.865
15.731
0.184
-0.0108
2-4
100
2500
200
40.547
14.212
35.529
0.876
-0.0108
4-3
100
2000
200
-27.570
-6.962
-13.923
0.505
0.0313
3-1
100
2000
250
-84.453
-18.648
-37.296
0.442
-0.0108
0.040
2.007
3-4
100
2000
200
27.570
6.962
13.923
0.505
-0.0313
4-6
100
3000
200
28.117
7.220
21.659
0.770
-0.0422
6-5
100
3000
150
3.117
0.500
1.501
0.482
-0.0422
5-3
100
2000
150
-21.883
-18.407
-36.815
1.682
-0.0422
0.268
3.439
Pipa
iterasi 4
1
panj (m)
1-2
iterasi 3
1
Koef HW
Koef HW
panj (m)
Ǿ (mm)
Q (L/dt)
C
L
D
Q=Qo+q 3
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
1-2
100
2000
300
85.536
7.864
15.727
0.184
-0.0106
2-4
100
2500
200
40.536
14.205
35.511
0.876
-0.0106
4-3
100
2000
200
-27.539
-6.947
-13.894
0.505
-0.0090
3-1
100
2000
250
-84.464
-18.652
-37.305
0.442
-0.0106
0.039
2.006
3-4
100
2000
200
27.539
6.947
13.894
0.505
0.0090
4-6
100
3000
200
28.075
7.200
21.599
0.769
-0.0016
6-5
100
3000
150
3.075
0.488
1.464
0.476
-0.0016
5-3
100
2000
150
-21.925
-18.473
-36.946
1.685
-0.0016
0.010
3.435
29
Circuit
Pipa
iterasi 5
1
2
Circuit
2
Circuit
2
Ǿ (mm)
Q (L/dt)
C
L
D
Q=Qo+q 4
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
100
2000
300
85.526
7.862
15.724
0.184
-0.0004
2-4
100
2500
200
40.526
14.198
35.494
0.876
-0.0004
4-3
100
2000
200
-27.548
-6.951
-13.903
0.505
0.0012
3-1
100
2000
250
-84.474
-18.657
-37.313
0.442
-0.0004
0.002
2.006
3-4
100
2000
200
27.548
6.951
13.903
0.505
-0.0012
4-6
100
3000
200
28.073
7.199
21.596
0.769
-0.0016
6-5
100
3000
150
3.073
0.487
1.462
0.476
-0.0016
5-3
100
2000
150
-21.927
-18.476
-36.951
1.685
-0.0016
0.010
3.435
Pipa
Koef HW
panj (m)
Ǿ (mm)
Q (L/dt)
C
L
D
Q=Qo+q 5
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
1-2
100
2000
300
85.525
7.862
15.723
0.184
-0.0004
2-4
100
2500
200
40.525
14.197
35.493
0.876
-0.0004
4-3
100
2000
200
-27.546
-6.951
-13.902
0.505
-0.0003
3-1
100
2000
250
-84.475
-18.657
-37.314
0.442
-0.0004
0.001
2.006
3-4
100
2000
200
27.546
6.951
13.902
0.505
0.0003
4-6
100
3000
200
28.072
7.198
21.594
0.769
-0.0001
6-5
100
3000
150
3.072
0.487
1.461
0.476
-0.0001
5-3
100
2000
150
-21.928
-18.478
-36.956
1.685
-0.0001
0.000
3.435
Pipa
iterasi 7
1
panj (m)
1-2
iterasi 6
1
Koef HW
Koef HW
panj (m)
Ǿ (mm)
Q (L/dt)
C
L
D
Q=Qo+q 6
S m/1000m (Q/1000/0,2785/ C/(D/1000)^2.63 )^1.85
H (m)
SxLx1000
H/Q
q0 Σ H/Σ ΣQ/1.85
1-2
100
2000
300
86
7.862
15.723
0.184
0.0000
2-4
100
2500
200
41
14.197
35.493
0.876
0.0000
4-3
100
2000
200
-28
-6.951
-13.902
0.505
0.0000
3-1
100
2000
250
-84
-18.657
-37.314
0.442
0.0000
0.000
2.006
3-4
100
2000
200
28
6.951
13.902
0.505
0.0000
4-6
100
3000
200
28
7.198
21.594
0.769
-0.0001
6-5
100
3000
150
3
0.487
1.461
0.476
-0.0001
5-3
100
2000
150
-22
-18.478
-36.956
1.685
-0.0001
0.000
3.435
Dapat dilihat pada iterasi yang ke 6 dan ke 7 debit pipa sudah hampir sama hanya terpaut dibawah 0,005 L/dt.
30
Sejalan dengan meningkatnya kemampuan komputasi, metoda iterasi ini kemudian disempurnakan dengan dengan melakukan komputasi terhadap matriks jaringan pipa secara simultan. B. Penyelesaian perhitungan secara simultan Pada persamaan 2.29 ditunjukkan bahwa kehilangan tekanan disebuah sebanding dengan dengan debit yang dialirinya. Apabila dua buah node i dan j dihubungkan dengan sebuah pipa L maka hubungan tersebut dapat dinyatakan dengan kaidah hazen william sebagai:
QL =G(hL)=0.2785.C.D2,63. ((Hi- Hj)/L)0,54 . . . . . .2.32. Apabila kL =0.2785.C.D2,63. L-0,54.(Hi- Hi) -0,46 . . . . . .2.33. dan apabila persamaan 2.32. dinyatakan secara linear maka debit dipipa dapat dinyatakan sebagai berikut:
QL =kLhL= kL(Hi- Hj) Apabila QL dinyatakan secara semultan untuk semua pipa di jaringan maka salah satu cara adalah persamaan jaringan dinyatakan dalam bentuk matriks: Lihatlah satu ruas pipa seperti di gambar 2.10. Hi hij
Hj k i
j
gambar 2.10. Ruas Satu Pipa 31
Air yang mengalir dari node i ke node j tergantung dari beda tinggi tekanan di node i dan node j atau hij atau hubgungan ini secara matematis dapat dinyatakan sebagai: Qkij =kkij(Hi- Hj) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.34. Sedangkan apabila aliran ini bila dinyatakan dalam bentuk kebalikannya yaitu dari node j ke node i maka akan menghasilkan debit (Q) yang negatif atau : Qkji =-kkji(Hi- Hj) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.35. Apabila kkji=kkij=kk Maka dalam bentuk tabulasi dapat disusun
Qij=
+kk .Hi
- kk .Hj
Qji=
-kk .H i
+kk .Hj
Dalam bentuk matriks adalah
[
kk
+1 -1
.
-1 +1 ] [
Hi Hj
] [ QQ ] =
ij ji
Dimana: k
Q=
[ QQ ]
Menyatakan vektor arah debit aliran air
[ HH ]
Menyatakan Ketinggian tekanan pada node
ij ji
k
H=
i j
kk
[
+1 -1 -1 +1
]
Menyatakan Karakteristik dari matriks 32
Apabila yang ditinjau adalah sebuah jaringan pipa maka Jumlah debit air dipipa yang masuk dan keluar dari suatu node i sama dengan jumlah debit air yang masuk dan keluar dari node i tersebut. Atau secara matematis dapat dinyatakan dengan:
ΣQij
= qi
j2 Q
j1
Q
ij2
ij1 Q qi
ij3
i
j3
Apabila kita tinjau seluruh node dalam jaringan seperti dalam gambar 2.9. maka dapat disusun matriks sebagai berikut: Q12 +
Q13+
Q21+
Q24+
Q31+
Q34+
Q35
Q42+
Q43+
Q46
Q53+
Q56+
Q65+
Q64+
= = = = = =
q1 q2 q3 q4 q5 q6
Apabila kita melihat persamaan 2.34 maka dapat diturunkan lagi
k2(H1-H2)+
k1(H1-H3)+
=
q1
k2(H2-H1)+
k4(H2-H4)+
=
q2
k1(H3-H1)+
k3(H3-H4)+
k5(H3-H5)
=
q3
k4(H4-H2)+
k3(H4-H3)+
k7(H4-H6)
=
q4
k5(H5-H3)+
k6(H5-H6)+
=
q5
k6(H6-H5)+
k7(H6-H4)+
=
q6
Dan apabila persamaan tersebut kita bentuk dalam suatu perkalian matriks maka 33
k1+k2
-k2
-k2
k2+k4
H1
-k1
H2
-k4
-k1
k1+k3+k5 -k4
-k3
-k3
-k7
H4
k5+k6
-k6
H5
-k6
k6+k7
H6
k4+k3+k7
-k5 -k7
=
H3
-k5
q1 q2 q3 q4 q5 q6
Bila q (m3 /dt) diketahui dan dengan mengasumsikan Ketinggian tekanan awal H i maka nilai kk dapat dicari. Kemudian dengan mengeliminasi matriks diatas maka akan didapat nilai Hi yang baru dan seterusnya sampai nilai H i retatif tidak berubah. Contoh Soal : Lihat gambar 2.9. dengan input awal H seperti ditunjukkan dibawah maka akan didapat nilai k dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.33. dan dapat ditunjukkan pada Tabel 2.6 H1 = H2 = H3 = H4 = H5 = H6 =
100.0 m 90.0 m 80.0 m 70.0 m 60.0 m 40.0 m
Tabel 2.6. Nilai k untuk masing masing masing pipa Dari Node 1 1 3 2 3 5 4
Ke Node 3 2 4 4 5 6 6
No Pipa 1 2 3 4 5 6 7
D(mm) 250 300 200 200 150 150 200
L(m) 2000 2000 2000 2500 2000 3000 3000
k
0.003 0.0067 0.0023 0.0015 0.0008 0.0006 0.0011
Dengan demikian dapat disusun matriks sebagai berikut :
0.01
-0.01
-0.00302
H1
0.17 34
-0.01
0.008
-0.00149
-0 -0
0.00612
-0.00231
-0.00231
0.00492
-0.00079 -0.00112
H2 -0.0008
-0.045
=
H3
-0.035
-0
H4
-0.04
0.00142
-0
H5
-0.025
-0.0006
0.002
H6
-0.025
MATRIKS k
MATRIKS q(m3/dt)
MATRIKS H(m)
Dengan eleminasi Gauss kita dapat mencari nilai H yang baru, pada perhitungan iterasi 1 nilai H di dapat seperti pada tabel 2.7. Tabel 2.7 Proses perhitungan nilai H H awal
H iterasi I
H iterasi II
H iterasi III
H iterasi IV
H iterasi V
H iterasi VI
H1 =
100.0 m
61.08
66.69
70.77
71.21
73.10
72.22
H2 =
90.0 m
48.50
52.54
55.78
55.89
57.55
56.64
H3 =
80.0 m
32.81
33.91
35.79
35.02
36.52
35.27
H4 =
70.0 m
21.96
21.59
22.32
21.52
22.40
21.50
H5 =
60.0 m
0.62
(0.93)
1.58
(1.29)
1.90
(1.36)
H6 =
40.0 m
(0.00)
0.00
0.00
0.00
(0.00)
(0.00)
H iterasi VIII
H iterasi IX
H iterasi X
H iterasi XI
H iterasi XII
H iterasi XIII
72.43
73.71
72.48
73.73
72.49
73.74
72.49
H iterasi VII
H1 =
73.60
H iterasiXIV
H2 =
57.93
56.80 56.80
58.01
56.83
58.03
56.84
58.03
56.84
H3 =
36.67
35.32 35.32
36.70
35.33
36.71
35.33
36.71
35.33
H4 =
22.42
21.50
22.42
21.49
22.42
21.49
22.42
21.49
H5 =
1.96
(1.38)
1.98
(1.38)
1.98
(1.38)
1.98
(1.38)
H6 =
(0.00)
(0.00)
(0.00)
0.00
(0.00)
0.00
(0.00)
(0.00)
Karena H sudah relatif sama maka perhitungan di hentikan pada iterasi ke 14. Setelah itu Debit permasing masing pipa dihitung kembali, dengan hasil seperti pada tabel 2.8.
Tabel 2.8. Besar debit setelah perhitungan
Dari 1 1 3
Ke 3 2 4
No Pipa 1 2 3
D (mm) 250 300 200
L (m) 2000 2000 2000
Q (L/dt) 84.5 85.5 27.6 35
2 3 5 4
4 5 6 6
4 5 6 7
200 150 150 200
2500 2000 3000 3000
40.5 21.9 -3.0 28.1
Syarat Batas Pada kondisi tertentu misalnya Ketinggian tekanan di 1 tidak berubah ubah maka matriks harus disesuaikan dengan memasukkan syarat batas. Misalnya ketinggian tekan di titik 1 adalah 100 m. Maka matriks perlu disesuaikan sebagai berikut : 1
0
0
-k2
k2+k4
0
-k1
0
0
0 -k4
k1+k3+k5
-k4
-k3
0
0
-k5
0
0
0
-k3
0
0
H1
100
0
0
H2
q2
0
H3
-k5
k4+k3+k7 k5+k6 -k7
-k6
=
q3
-k7
H4
q4
-k6
H5
q5
k6+k7
H6
q6
Untuk dapat dicari solusi matematisnya nya maka matriks harus di ubah menjadi
1
0
0
0
0
k2+k4
0
-k4
0
0
k1+k3+k5
-k3
0
-k4
-k3
k4+k3+k7
0
0
-k5
0
0
0
0
0
H1
100
0
0
H2
q2-(-k2).H1
0
H3
-k5 k5+k6
-k7
-k6
=
q3-(-k1).H1
-k7
H4
q4
-k6
H5
q5
k6+k7
H6
q6
Dengan prosedur diatas akan didapat nilai q yang sama.
36
BAB III PERHITUNGAN PERENCANAAN SISTEM DISTRIBUSI AIR MINUM 3.1.
Umum
Perencanaan
jaringan
pipa
berawal
dari
penentuan
daerah
pelayanan dan perkiraan batas zone zone pelayanan yang ada didaerah pelayanan. Berdasarkan daerah yang dilayani kemudian diidentifikasi subyek pemakai air dan kebutuhan air per pemakai air. Pemakai air dirinci disetiap zone kemudian dihitung kebutuhan air setiap zone pelayanan. Dari tabulasi kebutuhan air disetiap zone akan didapat seluruh kebutuhan air didaerah pelayanan.
Karena suatu jaringan pipa perlu direncanakan sampai suatu kurun waktu tertentu kedepan maka kebutuhan air perlu diproyeksikan beberapa tahun ke depan. Berdasarkan kebutuhan ini kemudian direncanakan diameter pipanya.
Perencanaan pipa induk direncanakan berdasarkan kebutuhan air 10-20 tahun ke depan, pipa sekunder atau retikulasi antara 5-10 tahun kedepan sedangkan pipa service diperhitungkan sesuai dengan sambungan yang akan dipasang 1-2 tahun kedepan.
Dalam suatu pengaliran air disistem distriibusi kebutuhan air dalam keadaan tidak selalu sama dari waktu ke waktu. Karakteristik pemakaian air ini sangat tergantung dari budaya pemakaian air sedangkan budaya pemakaian air ini tergantung dari siklus kehidupan dari masyarakat pemakai air. Misalnya untuk daerah pelayanan perumahan yang sebagian besar penduduknya adalah 1
pegawai yang berangkat ke kantor pagi jam 7.00 dan pulang sore jam 14.00, pemakian air puncak adalah jam 5.00-600 pagi dan jam 16.00 – 18.00 sore. Sedangkan Pada daerah yang sebagian penduduknya bekerja lebih siang dan pulang lebih sore akan terjari pergeseran pemakaian air puncak pagi jam 6.00 – 7.00 dan jam 18.00 – 20.00. Sebagai contoh dibawah ini adalah fluktuasi pemakaian air yang diamati direservoir di Kota Bekasi tahun2004.
Sistem Distribusi distribusi dirancang untuk memenuhi kebutuhan pada pemakaian air pada saat jam puncak. Sedangkan umumnya produksi dirancang sesuai dengan debit pemakaian rata rata. Untuk menjembatani itu sistem distribusi perlu dilengkapi dengan suatu reservoir penyeimbang atau “ballancing reservoir”. Produksi
A
Q1
Q2
Konstan
Reservoir
Jaringan Pipa Distribusi
Berflutuasi
B
Gambar 3.1. Reservoir ballancing Cara kerja dari reservoir itu adalah pada saat pemakaian puncak dimana Q2 lebih besar dari Q1 air dari reservoir di alirkan keluar dan pada saat pemakaian minimum dimana Q2 lebih kecil dari Q1 dan reservoir kosong air dari produksi Q1 diisi kereservoir.
Disamping itu reservoir juga merupakan komponen yang terpenting dari suatu jaringan pipa distribusi umumnya direncanakan sesuai dengan kebutuhan 5 - 10 tahun kedepan.
Komponen lainnya dalam sistem distribusi adalah sambungan rumah, dimana terdiri dari : 2
•
Pipa Service
•
Meter Air dan perlengkapannya
Sambungan rumah merupakan ujung tombak dari usaha suatu Sistem Air Minum karena dengan dasar pembacaan di meter ini pendapatan PDAM ditentukan.
3.2.
Proyeksi Pemakai Air
Kebutuhan air bersih suatu kota berinteraksi dengan kegiatan didaerah pelayanan, lazimnya semakin tinggi tingkat kegiatan semakin besar kebutuhan akan air. Variabel yang menentukan besaran kebutuhan akan air antara lain adalah sebagai berikut:
•
Jumlah penduduk
•
Jenis kegiatan
•
standar konsumsi air untuk individu dan kegiatan.
•
Jumlah sambungan
Kebutuhan akan meningkat sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk atau kegiatannya, untuk mengantisipasi kebutuhan ini dilakukan
perencanaan
pertambahan
penduduk
dengan dan
melakukan sarana-sarana
prediksi
laju
pendukung
kehidupannya. Perencanaan dapat dilakukan untuk jangka panjang, menengah dan jangka pendek. Dalam melakukan pembuatan perencanaan perhitungan selayaknya dilakukan analiasa data sebaik mungkin. Jumlah penduduk masa datang diramalkan dengan proyeksi, kemudian ditentukan kebutuhan perkapitanya. Kedua faktor ini 3
merupakan parameter penentu kebutuhan air untuk rumah tangga (domestik), selain kebutuhan air untuk non rumah tangga (non domestik).
Proyeksi kebutuhan air total kota, merupakan penjumlahan dari kebutuhan air domestik, non domestik, ditambah sejumlah air untuk kehilangan air yang tidak dapat ditanggulangi baik secara teknis maupun ekonomis.
Pertambahan penduduk tergantung dari pertumbuhan kota yang menjadi daerah pelayanan. Adapun pertumbuhan suatu kota dipengaruhi dua faktor penting, yaitu pertumbuhan ekonomi dan pertumbuhan penduduk.
Pertumbuhan ekonomi memungkinkan
tersedianya kesempatan kerja. Hal ini akan meningkatkan daya beli masyarakat yang kemudian akan menumbuhkan lagi kegiatan ekonominya
yang
secara
kualitatif
permintaan akan fasilitas-fasilitas penduduk
secara
kuantitatif
akan
meningkatkan
kegiatannya.
akan
pula
Pertumbuhan
meningkatkan
permintaan
terhadap berbagai fasilitas seperti perumahan dan fasilitas lainnya.
Dalam perencanaan skenario pengembangan kota yang terbaru umumnya telah dituangkan dalam Rencana Umum Tata Ruang dengan jangka waktu 5-10 tahun. Dengan demikian skenario pengembangan
kota
yang
dapat
dijadikan
acuan
untuk
pengembangan sistem penyediaan air bersih adalah selama 5-10 tahun.
4
3.2.1. Pengaruh Skenario Terhadap Kebutuhan Air
Skenario pengembangan kawasan berpengaruh terhadap kebutuhan air.
Hal ini dikarenakan setiap pengembangan selalu ada peran
serta manusia yang pada akhirnya membutuhkan fasilitas-fasilitas hidup terutama pemukiman.
Pemukiman atau perumahan selalu
terkait dengan kebutuhan akan air bersih. perencanaan
tata
ruang
selalu
Oleh karena itu dalam
harus
dikaitkan
antara
pengembangan suatu kawasan dengan fasilitas pendukung berupa lahan untuk pemukiman dan rencana pemenuhan kebutuhan air bersihnya.
Pengaruh
terhadap
kebutuhan
air
secara
luas
merupakan beban terhadap lingkungan. Oleh karena itu pemenuhan kebutuhan tersebut harus dipertimbangkkan dengan menggunakan sistem penyediaan air bersih yang dibuat secara kolektif dengan mencari sumber air baku yang memadai. Gambar 3.2 . berikut menggambarkan pengaruh pengembangan kawasan terhadap kebutuhan air bersih. Kawasan Industri
Kawasan Perda . & Jasa
Penin katan Ekonomi Membutuhkan air untuk ke erluan non domestik Penin katan Fas. Kota Membutuhkan air untuk domestik dan non domestik
Kawasan Pariwisata
Kawasan Pendidikan
Penin katan Kawasan Perum. & Pemukiman Membutuhkan air untuk ke erluan domestik
Gambar 3.2. Bagan Pengaruh Pengembangan Kawasan Terhadap Kebutuhan Air Bersih 5
3.2.2. Skenario Pengembangan Kawasan Perumahan dan Pemukiman (KPP)
Pada umumnya kawasan perumahan dan pemukiman di suatu kota sangat dominan dalam penggunaan lahan. Penggunaan lahan ini berkisar antara 40 - 60 persen dari luas lahan seluruhnya. Pertumbuhan kawasan ini (KPP) dalam rencana yang telah disusun dikembangkan ke arah lahan kosong yang sampai saat ini masih berupa sawah atau tanah basah.
Pertumbuhan KPP dilaksanakan secara intensif dan ekstensif. Pola intensif merupakan pola peningkatan kepadatan wilayah hunian yang telah ada, sedangkan pola ekstensif merupakan pemekaran kawasan
yang
(pengembang).
biasanya
dikembangkan
oleh
pengusaha
Kedua pola ini akan menyebabkan rumah-rumah
menjadi bersambung antara wilayah yang satu dengan wilayah lainnya.
Pola intensif menyebar ke seluruh kota di mana lahan-lahan yang merupakan tanah pekarangan / kebun rumah dibangun untuk pemukiman.
Pola ekstensif berupa kawasan perumahan yang dikembangkan oleh pengembang hanya dilakukan di daerah kosong yang meliputi daerah yang sangat luas.
6
Sedangkan pengembangan individu umumnya paling dominan dilakukan karena masih banyaknya lahan yang terlalu mahal kalau hanya dimanfaatkan sebagai tanah pertanian / sawah. Kepadatan pemukiman yang berbeda akan menimbulkan tingkat kebutuhan air yang berbeda pula. Hal ini terkait dengan jumlah penduduk di suatu kawasan dengan tingkat perekonomian yang dapat dihubungkan antara kemampuan ekonomi dengan kepemilikan luas lahan rata-rata.
3.2.3. Skenario Pengembangan Industri
Umumnya pengembangan kawasan industri yang telah ada dapat dikembangkan secara intensif maupun ekstensif.
Hal ini terkait
dengan harga tanah yang sangat mahal untuk dibangun pabrikpabrik baru. Kawasan industri yang dikembangkan secara regional, tumbuh di sekitar kota di luar wilayah administrasi
3.2.4. Skenario Pengembangan Perdagangan dan Jasa
Skenario perkembangan kawasan perdagangan dan jasa dapat tumbuh secara intensif dengan mengalih fungsikan lahan yang semula merupakan pemukiman, menjadi tempat perdagangan. Dan dapat pula ekstensif didaerah baru dan sebagai kegiatan penunjang untuk suatu perumahan. Hal ini terjadi terutama di jalan-jalan utama dan sebagian kecil di jalan-jalan menengah..
7
3.2.5. Skenario Pengembangan Pariwisata
Perkembangan kota dapat pula didominasi oleh kegiatan pariwisata, sejalan dengan adanya lokasi atau kegiatan yang menarik pariwisata. Terkait dengan fungsi kota sebagai kota pariwisata akan banyak pelancong yang mengunjungi kota sehingga kebutuhan air untuk penginapan dan tempat pariwisata juga terpicu.
3.2.6. Skenario Pengembangan Pendidikan
Perkembangan kota dapat pula didominasi oleh kegiatan pendidikan seperti perguruan tinggi. Terkait dengan fungsi kota sebagai kota pendidikan, banyak pelajar dan mahasiswa yang menuntut ilmu di kota. Namun tidak semua para urban pendidikan ini tinggal di dalam wilayah administrasi kota.
Banyak yang tetap tinggal di rumah
masing-masing karena transportasi sangat mendukung hal ini terjadi.
Skenario pengembangan kawasan pendidikan yang setara dengan perguruan tinggi perlu didukung dengan fasilitas tempat tinggal karena bagaimanapun juga masih banyak mahasiswa dari luar daerah maupun dari luar propinsi yang masuk ke kota.
3.2.7. Proyeksi Jumlah Penduduk
Pertumbuhan penduduk suatu daerah pada dasarnya tergantung dari :
•
Vertilitas (kelahiran)
•
Mortalitas (kematian) 8
•
Migrasi (perpindahan) penduduk
Pada saat ketiga kejadian tersebut tetap pertumbuhan penduduk suatu
daerah
dapat
diprediksi
pertumbuhannya.
Misalnya
pertumbuhan penduduk dimasa yang lalu adalah 2,7%/th dengan angka yang sama, maka dimasa yang akan datang pertumbuhan tersebut dapat dikatakan tetap 2,7%/th.
Dengan demikian apabila penduduk kota X pada saat ini (tahun 2004) adalah P 2004 yang jumlahnya 100.000 jiwa dan apabila penduduk tahun depan bertambah 2,7% ( i ) atau 2,7%x100.000 = 2.700 jiwa maka penduduk tahun depan P 2005 adalah 100.000 + 2.700 =
102.700jiwa. Dan seterusnya bertambah sesuai dengan
porsi dari penduduk yang sudah ada. Pertumbuhan ini disebut pertumbuhan secara eksponensial. Dengan demikian penduduk tahun ke n setelah tahun ini dapat dicari dengan rumus P2004+n = P2004 (1+ i )n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.1)
Contoh Soal:
Misalnya kita ingin mencari berapa jumlah penduduk tahun 2015 maka n harus dicari ;
n=2015-2004=11
dan penduduk tahun 2015 atau 2004+n adalah P2015 = P2004 (1+ i )n 9
P2015 = 100.000. (1+ 0,027 )11 P2015 = 100.000. 1,340525 P2015 = 134.053 jiwa
Pada kasus tertentu penduduk suatu daerah tumbuh tidak secara eksponensial tetapi tumbuh secara linear. Atau dengan kata lain penduduk
yang
tumbuh
setiap
tahunnya
sama.
Misalnya
berdasarkan data 5 tahun terakhir penduduk kota X bertambah 2.700 jiwa pertahun, pertumbuhan ini kita beri notasi k. Seterusnya diasumsikan 11 tahun ke depan juga tetap tumbuh 2.700 jiwa pertahun. Maka penduduk n tahun setelah tahun 2004 adalah:
P2004+n = P2004 + k.n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (3.2) Contoh Soal: Misalnya kita ingin mencari berapa jumlah penduduk tahun 2015 penduduk tahun 2015 atau 2004+11 adalah
P2015 = P2004+ k.n P2015 = 100.000. + 2.700.11 P2015 = 100.000+29.700 P2015 = 129.700 jiwa Dalam penyajian umumnya Proyeksi penduduk ini di buat dalam bentuk grafik seperti pada gambar 3.3.
10
) a w i j ( k u d u d n e P h a l m u J
Gambar 3.3. Proyeksi Penduduk Kota X 140,000 135,000 130,000 125,000 120,000 115,000 110,000 105,000 100,000 6 8 0 2 0 4 0 0 0 1 1 1 4 0 0 0 0 0 , , , , , , 2 2 2 2 2 2
Tahun
Exponensial Linear
Pada suatu kota yang berkembang secara extensif proyeksi penduduk dengan kedua cara diatas umumnya kurang akurat. Hal ini disebabkan
karena
pertambahan
penduduk
dipengaruhi
oleh
penataan ruang kota. Misalnya suatu kota dibangun suatu kawasan industri yang dilengkapi suatu perumahan pegawai akan mengalami pertambahan penduduk yang tidak ada hubungannya dengan pola perkembangan penduduk tahun tahun sebelumnya.
Selanjutnya untuk melacak perkembangan penduduk dimasa yang akan datang, diprediksi dengan kemungkinan-kemungkinan yang mendekati kenyataan dengan menanalisa data data pertumbuhan penduduk terjadi yang mendekati rata-rata berkisar pertahun selama minimal 5 tahun terakhir dari sumber Biro Pusat Statistik (BPS). Serta kemungkinan kemungkinan skenario perkembangan kota.
Pertambahan penduduk dimasa yang akan datang (proyeksi) secara formal tertuang dalam perencanaan Induk kota atau RUTRK, RBWK dan rencana induk jangka panjang lainnya pada skala kota. Dengan demikian apabila proyeksi sudah tersedia maka pengutipan proyeksi untuk perencanaan sistem distribusi tidak perlu dilakukan lagi cukup 11
dilakukan evaluasi kelayakan proyeksinya. Sedangkan kelayakan proyeksi dapat dilakukan dengan membandingkan data aktual dengan prediksi hasil proyeksi. 3.3.
Proyeksi Jumlah Sambungan
Umumnya tidak semua penduduk didaerah pelayanan dilayani oleh sistem distribusi. Untuk daerah pelayanan yang kualitas air sumur dangkalnya baik pelayanan akan kecil sedangkan daerah pelayanan dengan kualitas air sumur dangkal yang kurang baik prosentase pelayanan dapat tinggi.
Dalam perencanaan daerah pelayanan yang akan dijangkau oleh sistim
penyediaan
air
bersih
dirancang
dan
disesuaikan
berdasarkan:
•
Urgensi kebutuhan air
•
Kondisi air tanah dangkal yang ada
•
Kepadatan hunian
•
Kemudahan atas penjangkauan sistim daerah pelayanan
• efisiensi Berdasarkan pertimbangan ini dapat di perkirakan prosentase pelayanan yang wajar. Perencanaan Sambungan meliputi:
•
Sambungan Rumah Tangga (Domestik)
•
Sambungan Non Rumah Tangga (Non Domestik)
Sambungan Rumah Tangga dihitung berdasarkan jumlah penduduk yang dilayani, sedangkan sambungan Non Rumah Tangga dihitung 12
berdasarkan banyaknya kegiatan non rumah tangga yang ada di kota atau di daerah pelayanan yang diamati. 3.3.1. Sambungan Rumah Tangga Sambungan Rumah Tangga terdiri dari :
•
Sambungan Rumah
•
Sambungan Umum
Sambungan Rumah secara resmi melayani satu rumah tangga tetapi dalam kasus tertentu dimana pengembangan sambungan terbatas maka sambungan rumah secara tidak resmi melayani beberapa rumah tangga.
Sedangkan Sambungan Umum melayani secara kolektif beberapa rumah tangga melalui suatu Sambungan Hidran Umum (HU) . Dari hidran umum air kemudian didistribusikan lagi ke rumah tangga rumah tangga dengan menggunakan gerobak dorong ataupun dengan diambil sendiri oleh pemakai air. Tetapi ada kalanya secara tidak resmi pemakai air memasang pipa PE (slang) dari hidran umum ke rumah pemakai.
Dalam perencanaan proporsi antara sambungan rumah tangga dan sambungan
umum
ditentukan
berdasarkan
kelayakan
pelaksanaannya ataupun berdasarkan kebijakan yang diturunkan. Misalnya di daerah pelayanan dengan jumlah penduduk dengan kemampuan keuangan rendah dan padat, seperti di kawasan kumuh, prosentase hidran umum lebih banyak dari pada sambungan rumah. Sedangkan pada perumahanan yang dihuni oleh penduduk
13
dengan kemampuan ekonomi menengah keatas sambungan hidran umum tidak perlu dibangun.
Pada kasus tertentu seperti yang pernah dialami pada dekade tahun 1990 an, prosentase proporsi anatara sambungan rumah dan sambungan umum ditentukan berdasarkan suatu kebijakan yaitu SR:HU adalah 80%:20. Pada dekade 2000 an, pada saat pemerintah menaikan harga bahan bakar dan memberi subsidi untuk air bersih, subsidi bahan bakar salah satunya dipakai untuk membangun hidran umum tanpa melihat kelayakan proporsi pelayanan antara SR dan HU.
A. Sambungan Rumah
Setelah didapat daerah pelayanan yang terkelompok dalam zone zone pelayanan dan dapat ditentukan pula prosentase pelayanan dimaing masing zone maka dapat dihitung jumlah sambungan yang dapat diserap oleh zone zone ini. Jumlah sambungan dihitung dengan membagi jumlah penduduk dengan jumlah orang yang ada dalam satu sambungan rumah. Umumnya sambungan rumah tangga ini dihubungkan pada pipa ½ s/d ¾ inchi. Dan beberapa sambungan rumah terhubung pada pipa service dengan diameter 1 – 2 inchi.
Misalnya suatu zone pelayanan didalam suatu kota mempunyai penduduk 5.000 jiwa. Prosentase pelayanan adalah 60% dan prosentase pelayanan antara SR:HU adalah 90:10 dan diasumsikan setiap sambungan melayani 5 orang.
Maka jumlah sambungan
untuk zone tersebut adalah :
Penduduk yang dilayani : 5.000x60%=3.000 orang 14
Dilayani dengan Sambungan Rumah 3.000x90%=2.700 orang Maka jumlah sambungan = 2700/5=540 unit
B. Sambungan Umum
Sambungan
umum
ada
yang
terdiri
dari
sambungan
yang
mempunya kran banyak (lihat gambar 3.4.) dan yang mempunyai tangki penampung yang terbuat dari fiber glass maupun dari bata (lihat gambar 3.5.).
Gambar 3.4. Sambungan Umum Tanpa Tangki pengumpul
15
Gambar 3.5. Sambungan Umum dengan Tangki pengumpul Sambungan Umum juga terhubung pada pipa dengan diameter ½ sampai dengan ¾ inchi. Sambungan
Umum
jumlahnya
dihitung
berdasarkan
jumlah
pemakainya dengan pemakaian yang terbatas, umumnya 30-50 (liter per orang per hari (L/o/h) dengan jumlah pemakai antara 50 sampai dengan 100 orang atau 5 sampai 10 kepala keluarga (KK).
Contoh perhitungan sambungan umum: Penduduk yang dilayani : 5.000x60%=3.000 orang Dilayani dengan Sambungan Umum 3.000x10%=300 orang Maka jumlah sambungan = 300/100=3 unit
3.3.2. Sambungan Non Rumah Tangga
Sambungan Non Rumah Tangga melayani pemakai air yang kegiatannya secara resmi bukan rumah tangga seperti untuk pemakai air Sosial (rumah ibadah dan pendidikan), Toko/Niaga, Penginapan/Hotel, Kantor, industri dan Pelabuhan. Umumnya air disini air dipakai untuk keperluan kebersihan cuci, bahan baku proses produksi dan persediaan air di kapal. Pada kasus tertentu sambungan Non Rumah Tangga juga terdapat kegiatan rumah 16
tangganya seperti pada Rumah Toko (Ruko), atau pun Rumah Kantor (Rukan).
Umumnya jumlahnya dalam perencanaan disesuaikan dengan jumlah yang ada diambil dari data BPS ataupun sumber lainnya sedangkan proyeksi di masa yang akan datang tergantung dari perkiraan pengembangan permasing masing kegiatan.
Misalnya untuk perkembangan sosial, niaga, hotel dan kantor secara intensif tergantung dari jumlah penduduk yang ada sehingga prosentase pertumbuhannya tergantung dari jumlah penduduk. Secara
ekstensif
pertumbuhannya
dapat
mengikuti
skenario
perkembangan kota. Sebagai contoh suatu kota yang perkembangan industrinya pesat tentu juga kegiatan sosial, niaga, hotel dan kantor juga meningkat.
3.3.3. Sambungan Kebakaran/Hidran kebakaran (lihat gambar 3.6.)
Sambungan kebakaran adalah suatu pelayanan pengelola air yang tidak menghasilkan pendapatan dan fungsinya adalah untuk memmadamkan api bila ada kebakaran. Sambungan ini tersambung pada pipa induk maupun sekunder yang mempunyai tekanan tinggi (diatas 5 m) sehingga bila terjadi kebakaran air dapat disemprotkan pada jarak yang efektif. Jumlah pemadam kebakaran direncanakan sesuai dengan resiko terjadinya kebakaran dan perletakannya disesuaikan dengan panjang pipa/slang kebakaran yang ada. Untuk daerah pertokoan berjarak antara 100 – 500 m tergantung dari kepadatan dan resiko kebakaran.
17
Sedangkan Volume air yang harus disiapkan tergantung dari asumsi lamanya pemadaman kebakaran dan asumsi luasnya kebakaran.
Gambar 3.6. Tipikal sambungan/hidran kebakaran 3.4.
Proyeksi Kebutuhan Air
Air pada kegiatan rumah tangga dipakai untuk ;
• Memasak • Minum •
Kegiatan Mandi
• Cuci Sedangkan untuk kegiatan non rumah tangga air dipakai umumnya untuk cuci dan prosesn produksi. Pemakaian air persatuan pengguna bervariasi tergatung pada tingkat
sosial-ekonomi-budaya,
cuaca
dan
pasokan
air
dari
pengelola air.
3.4.1. Satuan Kebutuhan Air Domestik
18
Perkiraan satuan kebutuhan air untuk keperluan domestik dapat di analisa dari pemakaian air yang tercatat di rekening air perbulannya yang diambil sampel secara proporsional disuatu daerah pelayanan. Angka ini kemudian dapat dijadikan patokan satuan kebutuhan air domestik. Satuan kebutuhan air untuk rumah tangga dijabarkan menjadi 2
golongan Yaitu Sambungan Umum, dan Sambungan
Rumah Tangga .Untuk sambungan rumah tangga dapat dibagi lagi menurut sub golongannya. Pemakaian air untuk sambungan rumah adalah antara 20 – 30 m3/bulan atau apabila dirumah ada 5 orang maka pemakaian adalah antara 120 – 200 l/o/h. Sedangkan untuk pemakaian umum adalah anatara 30-50 l/o/h. Pada perencanaan umumnya angka tersebut dipakai dengan terlebih dahulu mempelajari pola pemakaian air.
3.4.2. Satuan Kebutuhan Air Bersih Non Domestik Kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air untuk mememnuhi sarana-sarana kota, seperti sarana sosial, industri dan niaga. Perkiraan satuan kebutuhan air tersebut tergantung dari jenis kegiatan non domestik tersebut. Hal ini dapat dilihat dari rekening pembanyaran PDAM untuk non domestik.
Satuan kebutuhan air non domestik untuk Sosial, Niaga/Ruko dan Kantor umumnya berkisar antara 25 – 50 m3 perbulan atau sekitar 0,75 – 1,60 m3/hari. Sedangkan untuk industri harus dilihat dari jenis industrinya dan pelabuhan dari jumlah dan jenis kapal yang berlabuh.
19
3.4.3. Kehilangan Air
Dalam suatu sistim penyediaan air minum biasanya tidak seluruhnya air yang diproduksi instalasi sampai kepada konsumen. Biasanya terdapat kebocoran disana sini yang biasanya disebut kehilangan air. Kebocoran/kehilangan air yang berasal dari instalasi itu sendiri, pada pipa distribusi
dan sekunder, pada alat meter air, kesalahan
administrasi dan juga untuk pemadam kebakaran/penyiraman tanah. Kehilangan air pada sistim ini diusahakan sekecil mungkin, di antaranya dilakukan dengan mengoperasikan instalasi yang benar, pemasangan sambungan pipa transmisi dan distribusi dengan baik, penggunaan peralatan meter air yang baik dan ketelitian dalam laporanadministrasi. Kehilangan air pada dari data pengamatan umumnya adalah antara 25% sampai 40% hal ini sangat tergantung dari pola pengelolaannya. Untuk perencanaan ini kehilangan air dibatasi sebesar lebih kurang 25 % .
3.4.4. Hari maksimum
Yaitu dalam periode satu minggu, bulan atau tahun terdapat hari-hari tertentu dimana pemakaian airnya maksimum. Keadaan ini dicapai karena adanya pengaruh musim. Pada saat pemakaian demikian disebut pemakaian hari maksimum. Besarnya faktor hari maksimum adalah berdasarkan pengamatan karakteristik daerah tersebut adalah sekitar 110 % dikalikan debit rata rata. Kebutuhan air produksi direncanakan sama dengan kebutuhan maksimum.
20
3.4.5. Hari Kebutuhan Puncak
Yaitu dalam periode satu hari, terdapat jam jam tertentu dimana pemakaian airnya maksimum. Keadaan ini dicapai karena adanya pengaruh pola pemakaian air harian (lihat bab 3.1.). Pada saat pemakaian demikian disebut pemakaian puncak. Besarnya faktor puncak adalah berdasarkan pengamatan karakteristik daerah tersebut adalah sekitar 140-170 % dikalikan debit rata rata. Kapasitas pipa induk dan retikulasi direncanakan sama dengan kebutuhan puncak.
3.4.6. Rekapitulasi Kebutuhan Air
Total proyeksi kebutuhan air penduduk adalah terdiri dari bagianbagian, yaitu kebutuhan air rata rata setelah dihitung kehilangan air , dan kebutuhan air pada saat maksimum. Contoh proyeksi kebutuhan air dipaparkan pada Tabel 3.1.
21
Tabel 3.1. Contoh Rekapitulasi Proyeksi Kebutuhan Air per 5 tahun No Uraian
2003
2 004
1 2 2.1 2.2 2.3
Pro eksi Penduduk 189 474 193 831 Pro eksi Penduduk an dila ani samb Domestik - Kran Umum 1 000 1 148 - Rumah Tan a A 32 274 35 831 - Rumah Tan a B 15 240 23 284 Jumlah : 48 514 60 264
3 4 5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 610 7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 810 9 10 11 12 13
Prosentase Pela anan Jumlah Jiwa er Kran Umum An ota Keluar a / l / RT Rmh Pro eksi samb an dila ani - Kran Umum - Rumah Tan a A - Rumah Tan a B - Sosial - Nia a A - Nia a B - Industri - Pelabuhan Jumlah Pertambahan umlah sambun an Konsumsi Air - Kran Umum l/o/h - Rumah Tan a A l/o/h - Rumah Tan a B l/o/h - Sosial l/h/samb - Nia a A l/h/samb - Nia a B l/h/samb - Industri l/h/samb - Pelabuhan Konsumsi Air m3/hr - Kran Umum - Rumah Tan a A - Rumah Tan a B - Sosial - Nia a A - Nia a B - Industri - Pelabuhan Jumlah m3/hr Jumlah L/dt Tin kat Kebocoran Produksi Air m3/hr Debit Rata rata L/dt Produksi=maks da 110 % L/dt Debit Puncak L/dt 150 % xrata
2 010
2 015
2 020
2 025
211 666
232 551
249 289
262 006
1 100 54 510 24 900 80 510
2 900 78 984 38 832 120 716
3 100 84 666 41 628 129 394
3 300 88 986 88 938 181 224
25.6% 100 6
31.1% 100 6
38.0% 100 6
51.9% 100 6
51.9% 100 6
69.2% 100 6
10 5 379 2 540 20 50 20 5 1 8 025
11 5 972 3 881 27 55 25 10 1 9 982 1 957
11 9 085 4 150 35 90 60 25 1 13 457 3 475
29 13 164 6 472 37 120 90 45 1 19 958 6 501
31 14 111 6 938 37 140 100 55 1 21 413 1 455
33 14 831 14 823 47 150 110 60 1 30 055 8 642
30 150 120 1 000 2 000 5 000 5 000 10 000
30 150 120 1 000 2 000 5 000 5 000 10 000
30 150 120 1 000 2 000 5 000 5 000 10 000
30 150 120 1 000 2 000 5 000 5 000 10 000
30 150 120 1 000 2 000 5 000 5 000 10 000
30 150 120 1 000 2 000 5 000 5 000 10 000
30 4 841 1 829 20 100 100 25 10 6 955 80 20.0% 8 694 101 111 151
34 5 375 2 794 27 110 125 50 10 8 525 99 20.0% 10 657 123 136 185
33 8 177 2 988 35 180 300 125 10 11 848 137 20.0% 14 809 171 189 257
87 11 848 4 660 37 240 450 225 10 17 556 203 20.0% 21 946 254 279 381
93 12 700 4 995 37 280 500 275 10 18 890 219 20.0% 23 613 273 301 410
99 13 348 10 673 47 300 550 300 10 25 326 293 20.0% 31 658 366 403 550
22
3.5.
Perhitungan Volume Reservoir
Seperti telah disebutkan di bab 3.1. Reservoir berfungsi untuk menjembatani pemakaian yang berflukuasi pada jaringan pipa distribusi dan pasokan air yang konstan pada produksi. Untuk itu asumsi fluktuasi kebutuhan air adalah sangat penting. Untuk menghitung volume reservoir berdasarkan fluktuasi kebutuhan air ada dua cara yaitu secara grafis maupun secara matematis.
3.5.1. Perhitungan Volume Reservoir secara Grafis
Perhitungan kebutuhan air secara grafis dapat dilakukan dengan membuat suatu grafik mengenai fluktuasi kebutuhan air seperti pada gambar
3.7. Pada
gambar
tersebut
digambarkan
fluktuasi
kebutuhan air minum selama kurun waktu 24 jam. Kebutuhan air dinyatakan
dalam
satuan
m3/jam
sedangkan
selang
waktu
pengamatan adalah setiap jam. Digambar itu dinyatakan juga pemakaian rata rata yaitu 36 m3/jam yang di dapat dari total kebutuhan dibagi dengan 24 jam.
Pemakaian air berawal dari jam 3.00 pagi dimana pada saat itu adalah 7,2 m3/jam kemudian meningkat sampai 28,8 pada jam 4.00 pagi dan mencapai puncak 61,2 m3/jam pada jam 7.00 pagi kemudian turun. Pada siang hari jam 12.00 kebutuhan air mengecil sampai sama dengan kebutuhan rata rata yaitu 36.0 m3/jam kemudian turun lagi sampai mencapai kebutuhan minimum 28.8 m3/jam pada jam 14.00. Pada sore hari yaitu terjadi puncak kedua yaitu jam 17.00 bertahan sampai jam 18.00 kemudian turun lagi sampai jam 24 yaitu 7,2 m3/jam. 23
80.0 60.0 m a j / 3 m
40.0 20.0 0.0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 24.00 kebutuhan air(m3/h) 0.0 rata rata(m3/h)
0.0
7.2 28.8 50.4 57.6 61.2 57.6 50.4 43.2 39.6 36.0 32.4 28.8 32.4 50.4 54.0 54.0 46.8 43.2 36.0 28.8 18.0 7.2
36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0 36.0
Jam
Gambar 3.7. Fluktuasi Kebutuhan Air
Untuk analisa grafik tersebut dinyatakan dalam grafik komulatif yaitu penjumlahan pemakaian dalam setiap jamnya dihitung dari jam 0.00. Grafik ini dapat ditunjukkan dalam gambar 3.8.
1000 900 800 700 m 600 a j / 500 3 m 400 300 200 100 0
grafik1
Volume reservoir
grafik2 1.00
3.00
5.00
kebutuhan air komulatif rata rata kebutuhan
7.00
9.00
11.00
13.00
15.00
17.00
19.00
21.00
23.00
Jam
Gambar 3.8. Fluktuasi Kebutuhan Air Secara Komulatif Pada gambar ini ditunjukkan penjumlahan volume air per jam yang dipakai dengan grafik tebal sedangkan kebutuhan air rata rata dengan grafik bertanda belah ketupat. Untuk mencari volume air adalah dengan menarik grafik 1 sejajar dengan grafik kebutuhan rata rata yang dihimpitkan pada grafik fluktuasi tertinggi kemudian
24
menarik grafik 2 sejajar dengan grafik kebutuhan rata rata yang dihimpitkan pada grafik fluktuasi terendah.
Selisih vertikal antara grafik1 dan grafik2 adalah volume reservoir, dalam hal ini volume adalah sekitar 160 m3 .
3.5.2. Perhitungan Volume Reservoir secara Matematis
Perhitungan volume ini adalah dengan menyatakan cara grafis dalam bentu angka. Dengan bantuan tabulasi seperti ditunjukkan dalam tabel 3.2. dapat dilihat fluktuasi pemakaian air.
Pada kolom 1 dalam tabel ini dapat dilihat fluktuasi kebutuhan air yang pada selang waktu yang diamati, sedangkan pada kolom 2 dapat dilihat kebutuhan rata ratanya yaitu volume pemakaian dalam 24 jam dibagi 24 jam.
Kolom 3 Menunjukkan pemakaian komulatif atau jumlah pemakaian dari jam 0.00 sampai jam yang diamati misalnya sampai jam 5 telah dipakai air 86,4 m3. Sedangkan dalam kolom 4 ditunjukkan pemakaian air rata rata secara komulatif.
Kolom 5 yang merupakan selisih antara fluktuasi pemkaian di kolom 3 dan rata rata pemakaian kolom 4 menunjukkan defisit atau surplus pemakaian secara komulatif.
Dengan demikian volume reservoir adalah selisih maksimal (+54) m3 dikurangi selisih minimal (-108) dari kolom 5, atau adalah 162 m3.
25
Tabel
3.2.
Analisa
Fluktuasi
Kebutuhan
dalam
rangka
Perhitungan Kebutuhan Reservoir. pemakaian (m3/jam) jam
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 23.00 24.00
Volume reservoir =
fluktuasi
rata rata
(1)
(2)
0 0 7.2 28.8 50.4 57.6 61.2 57.6 50.4 43.2 39.6 36 32.4 28.8 32.4 50.4 54 54 46.8 43.2 36 28.8 18 7.2
36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36
54
komulataif fluktuasi
komulataif rata rata
(3)= (4)= akumulasi akumulasi kolom (1) kolom (2) 0 36 0 72 7.2 108 36 144 86.4 180 144 216 205.2 252 262.8 288 313.2 324 356.4 360 396 396 432 432 464.4 468 493.2 504 525.6 540 576 576 630 612 684 648 730.8 684 774 720 810 756 838.8 792 856.8 828 864 864 kolom (5)maksimum= kolom (5)minimum=
dikurangi
-108=
selisih fluktuasirata rata (5)=(3)-(4)
-36 -72 -100.8 -108 -93.6 -72 -46.8 -25.2 -10.8 -3.6 0 0 -3.6 -10.8 -14.4 0 18 36 46.8 54 54 46.8 28.8 0 54 -108
162
3.5.3. Perhitungan Berdasarkan Pendugaan Empiris (Rule of Thumb)
Kadangkala sulit untuk mendapatkan data fluktuasi pemakaian air. Dari perhitungan diatas dapat kita lihat bahwa volume reservoir adalah 18,75% dari total kebutuhan air dari sistem dengan debit 10 L/dt. Pada sistem yang besar fluktuasi kebutuhan air cenderung 26
mengecil sedangkan pada sistem yang kecil cenderung fluktuasi membesar.
Berdasarkan model fluktuasi yang pernah diamati dilapangan secara empiris kebutuhan reservoir adalah berkisar 15 – 30 % dari kebutuhan 1 hari atau antara 3,6 jam sampai 7,2 jam pemakaian air rata rata.
3.6.
Perhitungan Diameter Pipa
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pipa adalah suatu sarana yang menghubungkan dari satu simpul ke simpul yang lain untuk menghantarkan aliran air atau debit air antar simpul tersebut. Kapasitas pengaliran tergantung dari beberapa faktor antara lain besar pipa dan tekanan yang diberikan untuk pengaliran. Besar pipa dinyatakan dalam diameter pipa, semakin besar pipa semakin besar kapasitas pipa, sebaliknya semakin kecil tekanan yang dibutuhkan. Dalam investasi semakin besar pipa semakin mahal harganya tetapi semakin kecil tekanan yang dibutuhkan untuk pengaliran semakin kecil biaya opearasional. Dengan demikian perencanaan diameter pipa yang baik merupakan salah satu aspek yang penting dalam perencanaan sistem secara keseluruhan
Perencanaan diamater pipa dapat dilakukan dengan dasar:
•
Asumsi kecepatan aliran
•
Asumsi kehilangan tekanan sepanjang pipa
•
Optimalisasi antara diameter dan kehilangan tekanan
27
3.6.1. Perhitungan
Diameter
Pipa
Berdasarkan
Asumsi
Kecepatan Aliran
Secara sederhana besar diameter pipa dapat dicari dengan mengasumsikan terlebih dahulu kecepatan aliran, kemudian debit rencana yang akan mengalir dalam pipa dibagi dengan kecepatan akan didapatkan luas penampang rencana; berdasarkan luasan ini akan didapatkan diameter.
Secara matematis hal ini dapat
dinyatakan sebagai berikut:
Misalnya sebuah pipa dialiri air dari A sampai B (lihat gambar 3.9) dengan debit adalah Q1 (m3/detik) dan keepatan aliran adalah v1 (m/detik).
Q1 A
v1
B
Gambar 3.9. Perhitungan diamater pipa Luas penampang pipa yang dibutuhkan untuk mengalirkan air adalah:
A1 = Q1/v1 . . . . . . . . . .3.3.
Dimana A1 adalah luas penampang pipa (m2) Karena pipa bulat maka : A1=π/4.D2. . . . . . . . . .3.4. 28
Dimana
adalah 3.14
π
D adalah diameter dalam satuan m
Dengan demikian
diameter yang mempunyai satuan m (meter)
dapat dihitung dengan persamaan
D =((Q1/v1)/
Apabila
π/4)
½
. . . . . . . . . .3.5.
π/4=3.14/4=0,785
maka pereamaan dapat disederhanakan
menjadi D =((Q1/v1)/ 0,785) ½. . . . . . . . . .3.5.a.
Untuk perhitungan praktis 0,785 dapat dibulatkan menjadi 0,8 maka diamater dapat dihitung dengan. D =((Q1/v1)/ 0,8) ½. . . . . . . . . . . .3.5.b. Atau D =(1,25.Q1/v1) ½. . . . . . . . . . . . .3.5.b.
Contoh soal:
Misalkan Debit aliran 200 L/dt atau 0,2 m3/detik kecepatan aliran diasumsikan 1 m/dt maka diameter pipa rencana adalah :
D=
(1,25.Q1/v1) ½ = (1,25.0,2/1) ½ = (0,25) ½ = 0.500 m
D=
500 mm
29
Diameter pipa rencana disesuaikan dengan yang ada di pasaran yaitu 500 mm
Dalam perencanaan pipa distribusi asumsi kecepatan yang dipakai adalah antara 0,8 m/dt sampai dengan 1,5 m/dt. Sedangkan pada perpipaan pompa dapat lebih tinggi yaitu sampai 2,5 m/dt. Asumsi kecepatan yang terlalu rendah akan menyebabkan dimungkinkankan terjadi endapan dalam pipa sedangkan asumsi kecepatan yang terlalu tinggi akan menyebabkan tekanan kerja dalam pipa meningkat menyebabkan tekanan dalam pipa tinggi hingga dapat mengakibatkan:
•
Biaya pengaliran tinggi
•
Pipa rawan terhadap kebocoran teknis
3.6.2. Perhitungan
Diameter
Pipa
Berdasarkan
Asumsi
Kehilangan Tekanan
Perhitungan
diameter
pipa
juga
dapat
dihitung
berdasarkan
kehilangan tekanan yang tersedia untuk pengaliran. Misalnya sebuah pipa seperti dalam gambar 3.9 mempunyai panjang pipa L =2.500 m dan kehilangan tekanan (hL) = 10 m (m kolom air) yang ketertersediaannya
terbatas.
Apabila
kehilangan
tekanan
diasumsikan sesuai dengan perumusan Hazen Wlliam (lihat Bab 2) maka maka diameter pipa dapat dihitung sebagai berikut: D = (Q1/0,2785/C/(hL/L) 0.54)(1/2,63) . . . . . . . . . . . . .3.6.
Berdasarkan contoh diatas CHW=100 30
hL/L=10/2.500=0,004 Q=0,2 m3/dt
D
= (0,2/0,2785/100/(0,004) 0.54)(1/2,63) . . . . . . . . . . . . .3.6. = 0.475578 m
Karena yang tersedia dipasaran 500 mm maka diamater pipa dibulatkan menjadi= 500 mm. 3.7.
Perhitungan Diameter Pipa Berdasarkan Optimalisasi antara Diameter dan Kehilangan Tekanan
Optimalisasi yang dimaksud disini adalah pengambilan langkah
dalam suatu perencanaan untuk menghasilkan suatu rancangan yang paling kecil biayanya tetapi tetap memenuhi kendala teknis. Dalam hal ini perencanaan jaringan pipa dengan diameter diameter pipa yang mempunyai harga minimum tetapi tetap memenuhi kendala atau batasan hidrolis.
Yang dimaksud kendala hidrolis adalah :
•
Tetap terpenuhinya sisa tekanan pada setiap titik penyedapan.
•
Jumlah tekanan dari setiap jalur pipa tidak melebihi selisih tinggi tekan dari awal pengaliran dampai akhir pengaliran.
• Kecepatan aliran dalam pipa harus memenuhi kendala kecepatan yang diijinkan.
Tinjaulah suatu jaringan pipa satu jalur (seperti terlihat pada gambar 3.10).
31
h1 h2 h3 h4 HGL
h5
Muka Tanah
L1
L2
0
1
L3 2
Q1
L4 3
Q2
L5 4
Q3
5 Q4
Q5
Gambar 3.10 Jaringan Pipa Satu Jalur Harga total dari jaringan tersebut adalah jumlah harga dari pipa pipa yang dipasang dalam jaringan tersebut. Harga satu ruas pipa adalah Harga satuan pipa dengan diamater ruas itu dalam Rp/m dikalikan dengan panjang pipa pada ruas tersebut, atau :
Ci=PixLi. . . . . . . . . . . . .3.7. Dimana : Ci= Harga pipa pada ruas i Pi=Harga satuan pada ruas i Li= Panjang pipa pada ruas i. Harga total dari jaringan pipa tersebut adalah : n
.
CT=ΣCixLi. . . . . . . . . . . . .3.8. i =1
Disini kita akan merencanakan diamater pipa untuk jaringan pada gambar 3.10 dengan harga yang paling minimal atau CT minimum. Untuk itu hubungan antara diameter pipa dengan harga satuan harus diketahui terlebih dahulu. 32
3.7.1. Hubungan antara Diameter Pipa dengan Harga Satuan Pipa. Pada umumnya harga satuan pipa tergantung dari
•
Jenis dan bahan pipa
•
Kelas pipa
•
diameter pipa
Maka untuk suatu jenis, bahan pipa dan kelas tertentu hubungan antara diameter pipa dengan harga satuannya adalah sebagai berikut :
Pi=P(Di) . . . . . . . . . . . . .3.9. Fungsi 3.9. adalah fungsi diskrit tetapi untuk mempermudah pengoperasian persamaan fungsi tersebut dinyatakan sebagai fungsi kontinu. Dalam perhitungan disini diameter tidak dinyatakan dalam diameter sebagai mana yang terdapat dipasaran tetapi diameter hasil perhitungan teoritis.
Apabila
terdapat
diameternya
maka
daftar dapat
harga
pipa
dibentuk
dan
dikaitkan
persamaan
dengan
seperti
pada
persamaan 3.10. yaitu persamaan eksponensial.
r Pi=a.Di . . . . . . . . . . . . .3.10.
Gambar berikut ini adalah penarikan regresi dalam bentuk exponensial untuk diameter pipa dan harga satuan pipa jenis PVC (gambar 3.11) dan GIP (gambar 3.12)
33
Harga Satuan VS Diameter PVC 500,000 400,000 a p i P a g r a H
300,000 200,000 100,000 0
Harga Pipa Rp/m
0.025
0.050
0.075
0.100
0.150
0.200
0.250
5,363
16,445
33,677
49,407
105,463
273,321
409,981
diamater pipa (m)
Gambar 3.11. Harga Pipa PVC VS Diameter Pipa
Harga Satuan VS Diameter GIP 500,000 400,000 a p i P a g r a H
300,000 200,000 100,000 0
Harga Pipa Rp/m
0.025
0.050
0.075
0.100
0.150
0.200
0.250
13,406
49,049
78,293
115,473
176,319
3 03,875
417,082
diamater pipa (m)
Gambar 3.11. Harga Pipa GIP VS Diameter Pipa P(D)= 3.000.000xD 1,4356 Dari penarikan regresi ini hubungan antara diameter dan harga satuan pipa untuk pipa PVC adalah P(D)=5.000.000xD1,8796 dengan R2 = 0.9862. . . . . . . . 3.11. Dan untuk Pipa GIP adalah : P(D)= 3.000.000xD 1,4356 dengan R2 = 0.9919 . . . . . . . 3.12.
Hubungan antara diameter dengan hidrolis pipa dapat ditunjukkan seperti pada persamaan 3.6. yaitu D = (Q1/0,2785/C/(hL/L) 0.54)(1/2,63) 34
Dengan mensubstitusi antara persamaan 3.6 kedalam persamaan 3.10. maka akan didapat.
3.6 3.10.
r Pi=a. ((Qi/0,2785/C/(hi/Li)0.54)(1/2,63)) . . . . . . . . . . . . . . . . .3.13.a. Atau bila a’= a/(0,2785xC)
r
Maka Pi=a’Qi
(r /2,63)
r
r
. hi-0,54/2,63. .Li0.54/2,63. . . . . . . . . . . . . . . . . .3.13.b.
Atau Pi=a’Qi
-0,38r
r
r
. hi-0,21. .Li-0,21. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.13.c.
Apabila persamaan 3.13.c dimasukkan ke persamaan 3.13.c. disubsititusikan ke persamaan 3.7
3.13.c. 3.7 C(hi)= a’Qi
-0,38r
r
r
-0,38r
r
r+1
. hi-0,21. .Li-0,21. xLi. . . . . . . . . . . . .3.14.a.
atau C(hi)= a’Qi
. hi-0,21. .Li-0,21.
. . . . . . . . . . . . . .3.14.b.
3.7.2. Metoda Optimalisasi
Optimalisasi disini menggunakan metoda Multiplikator Lagrange dengan fungsi obyektif adalah :
Minimalisasi r
r
r+1
ΣC(hi)= Σa’Qi -0,38 . hi-0,21. .Li-0,21.
. . . . . . . . . . . . . .3.15.
dengan batasan/kendala: H0 – Hn = Σhi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.16. 35
dimana H0 = Head/tekanan awal Hn = Head/sisa tekan pada titik ke n
Σhi = Jumlah kehilangan tekanan dari setiap ruas pipa dari node ke node. Pada contoh di gambar 3.10 Σhi = h1 +h2+h3+h4+h5 Persamaan 3.16 dinyatakan dalam persamaan implisit adalah R(hi) = Σhi – (H0 – Hn ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.17.
Dari ke dua persamaan ini dapat di cari nilai hi dengan meninjau persamaan
θ= ΣC(hi) +λR(hi) dengan λ suatu konstanta . . . . . 3.18. Nilai hi optimal dapat dicari dengan mengeliminasi
hi dari
persamaan:
δθ/ δhi=0 dimana i= 1,2,3,......,n atau
δθ/ δh1=0 δC(h1) /δ /δh1 +λδR(h1)/δh1=0 δθ/ δh2=0 δC(h2) /δ /δh2 +λδR(h2)/δh2=0 −−−−−−− −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− δθ/ δhn=0 δC(hn) /δ /δhn +λδR(hn)/δhn=0 . . . . . . . . . . . 3.18.a. Pada persamaan 3.14 b C(hn) = a’Qi
-0,38r
r
r+1
. hi-0,21. .Li-0,21.
Maka 36
r
r-1
δC(hn) /δ /δh1 = a’.( -0,21.r ).Qi -0,38 . hi-0,21. .Li-0,21.
r+1
dan λδR(hi)/δhi=λ
dengan demikian
δθ/ δhi=δC(hi) /δ /δhi +λδR(hi)/δhi=0 r
r-1
r+1
δθ/ δhi= a’.( -0,21.r ).Qi -0,38 . hi-0,21. .Li-0,21.
+λ=0
atau r
r-1
r+1
r
r-1
r+1
δθ/ δh1= a’.( -0,21.r ).Q1 -0,38 . h1-0,21. .L1-0,21. δθ/ δh2= a’.( -0,21.r ).Q2 -0,38 . h2-0,21. .L2-0,21.
+λ=0 +λ=0
−−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− r
r-1
r+1
δθ/ δhn= a’.( -0,21.r ).Qn) -0,38 . h2-0,21. .L2-0,21.
+λ=0
(H0 – Hn )= h1+h2+h3+........+hn. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.19. Dari persamaan ini didapat h1 / h2=(Q1 / Q2)(1/(0,553+2,632/r) .L1 / L2=F1 / F2 h2 / h3=(Q2 / Q3)(1/(0,553+2,632/r) .L2 / L3=F2 / F3
−−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− hn-1 / hn=(Qn-1 / Qn)(1/(0,553+2,632/r) .L n-1 / Ln=F n-1 / Fn Apabila Fi= Qn(1/(0,553+2,632/r) Li Maka .h2=h1.F2 / F1 .h3=h2.F3 / F2 .h4=h1.F4 / F1
−−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− .hn=h1.Fn / F1 37
Atau dalam bentuk umum
.hi=h1.F / i F1. . . . . . . . . . . . . . . . . 3.20. Apabila persamaan 3.19. disubstitusikan ke persamaan 3.20.
h1.F1 / F1+ h1.F2 / F1+ h1.F3 / F1+ h1.F4 / F1+ . . + h 1.F4 / F1=(H0 – Hn ) h1 / F1 (F1+ F2 + F3+ F4+
+ Fn)= (H0 – Hn )
h1 / F1ΣFi=(H0 – Hn ) Dengan demikian h1 =(H0 – Hn ) / ΣFi . F1 h2 =(H0 – Hn ) / ΣFi . F2 h3 =(H0 – Hn ) / ΣFi . F3
−−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− −−−−−−− hn =(H0 – Hn ) / ΣFi . Fn Bila X =(H0 – Hn ) / ΣFi Maka hi =X.Fi Setelah didapatkan hi maka Di teoritis dapat dicari dengan persamaan 3.6. Di = (Q1/0,2785/C/(h i/Li)0.54)(1/2,63) kemudian diameter disesuaikan dengan yang ada dipasaran.
Langkah berikutnya adalah memeriksa kecepatan aliran. Apabila v i< vminmaka diameter diperkecil sebalinya apabila vi> vminmaka diameter diperbesar. Apabila ada tekanan di titik sadap yang lebih kecil dari nol maka pipa yang menuju titik sadap tersebut diperbesar diamaternya pada ruas δθ/ δhi.dh terkecil. 38
Contoh Soal: Sebuah rangkaian perpipaan yang mengalirkan air secara gravitasi dari elevasi 100 m kemudian dialirkan kesebuah tempat yang berjarak 7.000 m pada elevasi 30 m.
Pipa direncanakan
menggunakan GIP dengan hubungan diamater dengan harga pipa seperti pada persamaan P(D)= 3.000.000xD 1,4356
Deskripsi rangkaian pipa seperti pada gambar 3.11. dan tabel 3.3. 100m h1 h2 80m
h3 h4 HGL
h5
Muka Tanah 45m
40m
35m 30m
1000m 0
1500m 1
2000m 2
10L/dt 20L/dt
1000m
1500m
3
4
15L/dt
20L/dt
5 12L/dt
Gambar 3.11. Rangkaian Pipa contoh soa Akan direncanakan sebuah rangkaian perpipaan dengan diamater paling optimal:
•
Langkah langkah penyelesaian Lihat tabel 3.3.
3 Langkah 1 kolom 4 (konversi Q dalam L/dt ) m /dt
Dari data pipa debit air dikonversi menjadi satuan m3/dt 39
Langkah 2 kolom 5 (perhitungan nilai F )i Hitung Fi= Qi(1/(0,553+2,632/r)Li dengan Qi dari kolom 4 dan Li kolom 2. Langkah 3 kolom 5 (penjumlahan nilai F )i Jumlahkan kolom 5 sehingga didapat total F i Langkah 4 kolom 5 (perhitungan nilai X) Hitung nilai X =(H0 – Hn ) / ΣFi dimana H0 adalah elevasi awal yaitu 100 m dan Hn adalah elevasi sisa tekan pada node 5 yaitu 30 m sedangkan ΣFi adalah penjumlahan F i
dari langkah 3. Nilai
X=0.0378064
Langkah 5 kolom 6 (perhitungan kehilangan tekanan per ruas) Untuk mendapatkan hi (kehilangan tekanan disetiap ruas pipa) nilai X kemudian dikalikan dengan masing masing Fi . Misalnya untuk baris pada nomor pipa 0-1,
Fi adalah 341,50 maka h 0-1 adalah
0.0378064 x 341,50= 12.91 m dan seterusnya untuk masing masing baris.
Langkah 5 kolom 7(perhitungan diameter pipa per ruas) Diameter didapat dengan persamaan Di = (Qi/0,2785/C/(hi/Li)0.54)(1/2,63) Dimana Qi dari kolom 4 Li dari kolom 2 dan hi dari kolom 6. Di Dikolom 7 mempunyai satuan meter merupakan diameter toritis hasil perhitungan.
Untuk
perencanaan
diameter
tersebut
perlu
disesuaikan dengan yang ada dipasaran yang satuannya milimeter dan dimasukkan di kolom 8.
Langkah 6 kolom 9(pengecekkan kecepatan aliran) Kecepatan aliran dihitung dengan rumus V= (Qi/0,8/(Di), dimana
•
Qi dari kolom 4
•
Di dari kolom 8 dalam satuan meter 40
Langkah 7 kolom 10(koreksi kehilangan tekanan) Karena ada penyesuaian diameter dari diameter teoritis menjadi diameter yang ada dipasaran maka kehilangan tekanan harus dikoreksi
dan
dihitung
ulang
dengan
persamaan
hi=(Q/0.2785.C.di2.63) 1.85 .Li (persamaan 2.13. pada bab 2.) Hasil perhitungan dapat dilihat pada kolom 10.
Tabel 3.3. Tabel Perhitungan Optimalisasi
DATA
HASIL PERHITUNGAN
Panja Debit ng pipa
Debit pipa
Pipa Li (m)
Qi (L/dt)
Qi (m3/dt)
r=1.4356
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5
1000 1500 2000 1000 1500
77 67 47 32 12
0.077 0.067 0.047 0.032 0.012
341.50 483.24 555.37 236.37 235.06
12.91 18.27 21.00 8.94 8.89
0.243 0.233 0.210 0.187 0.140
Total
1851.54
70.00
No Pipa
C=
120
Fi= Qi(1/(0,553+2,632/r)Li
Vi
koreksi hi=(Q/0.2785. C.di2.63) 1.85 .Li
m/dt
m
(8)
(9)
(10)
250 250 200 200 150
1.54 1.34 1.47 1.00 0.67
11.22 13.01 26.66 6.55 6.48
Di = hi =X .F i (Q1/0,2785/C/(h i/Li)0.54)(1/2,63) Diameter yg ada di pasaran m M (mm)
63.92
X =(H0 – Hn ) / ΣFi X=
0.0378064
Langkah berikutnya adalah perhitungan sisa tekanan pada masing masing node (lihat tabel 3.4.)
Langkah 8 baris 1 (perhitungan sisa tekanan) Elevasi tekanan di node 1 adalah
•
elevasi hidrolis di node 0 (tabel 3.3. kolomdi 3) kurangi kehilangan tekanan pada ruas 0-1 (lihat tabel 3.3.kolom10) atau
• 100-h0-1= 100m - 11.22m = 88.78 m 41
•
sisa tekanan di node 1 adalah elevasi tekanan (kolom 4) dikurangi elevasi tanah (kolom 3) atau 88,78-80,00 = 8,78
Elevasi tekanan di node 2 adalah
•
H1-h1-2= 88,78m - 13.01m = 75.77 m
•
sisa tekanan di node 1 adalah elevasi tekanan (kolom 4) dikurangi elevasi tanah (kolom 3) atau 75.77-40,00 = 35,77m
dan seterusnya.
Tabel 3.4. Perhitungan Sisa Tekanan
No Tap
(1) 0 1 2 3 4 5
3.8.
DATA Debit Elevasi Tap qi Tanah (L/dt) (m)
(2) 10 20 15 20 12
(3) 100 80 40 45 35 30
HASIL PERHITUNGAN elevasi tekanan (m)
Sisa tekanan (m)
(4) 100.00 88.78 75.77 49.11 42.57 36.08
(5) 0.00 8.78 35.77 4.11 7.57 6.08
Pemetaan dan Pengukuran Tanah
3.8.1. Umum Dalam perencanaan gambaran mengenai lokasi perencanaan harus dapat dinyatakan dengan cermat. Media yang dapat dipakai sebagai alat untuk penggambaran ini adalah peta beserta keterangan yang ada didalamnya. Penggambaran ini dilakukan dengan memindahkan ukuran ukuran yang ada dilapangan kedalam gambar.
Pengukuran di lapangan umumnya dilakukan secara terestris dari 42
keseluruhan unsur-unsur alami dan non alami baik berupa jalan dan rumah rumah, dan kelengkapan infrastruktur lainnya seperti saluran air hujan (drainase), tiang listriik kabel tilpun dan sebagainya. Dalam melakukan survei untuk pemetaan diperlukan titik referensi yang akan digunakan dan batas areal pemetaan.
Pengukuran terestris dibuat dalam suatu kerangka utama sehingga dapat dipakai untuk menentukan posisi horizontal dan vertikal yang akan digunakan sebagai dasar pemetaan. Dengan demikian kedua posisi ini harus benar-benar baik dan memenuhi persyaratan yang telah ditentukan, dengan kata lain baik buruknya peta yang akan dibuat ini juga tergantung dari kerangka utama tersebut. 3.8.2. Jenis Peta
•
Peta Orientasi Jaringan Pipa
Adalah peta yang dipakai untuk menggambarkan suatu jaringan pipa dan kedudukannya didalam suatu peta kota. Ketelitian ukuran didalam peta ini adalah sekunder yang penting adalah informasi yang
terkandung
didalamnya
harus
dapat
mendeskripsikan
karaktersitik fisik dari jaringan perpipaan seperti panjang pipa, diamter dan sebagainya, dan kondisi hidrolis dari perpipaan seperti debit aliran debit tapping dinode dan sebagainya. Peta ini berskala antara 1:5.000 sampai 1:20.000 dan dapat pula dinyatakan tanpa skala. Umumnya peta ini dibuat berdasarkan peta dasar yang sudah ada di pengelola kota.
•
Peta Gambar Pelaksanaan
Peta ini dibuat sebagai panduan pelaksanaan berupa peta situasi dengan skala yang besar 1:500, 1:1.000 1:2.000 atau 1:5.000. 43
Menggambarkan posisi pipa secara tepat dalam suatu lokasi, untuk itu di lapangan dimana peta itu dibuat harus dibuat patok permanen sebagai acuan yang dapat dipindahkan di peta. Peta jenis ini harus dilengkapi dengan titik koordinat dengan ketelitian dengan syarat syarat tertentu.
•
Pemetaan Profil atau Potongan Gambar Pelaksanaan
Sebagai panduan penanaman pipa elevasi tanah harus digambarkan dengan baik. Penggambaran elevasi ini dibuat dalam bentuk potongan memanjang jalur pipa ataupun melintang
jalur pipa ,
sehingga kedalaman galian pipa dapat dilaksanakan dengan baik sesuai dengan rencana yang dituangkan dalam gambar. Untuk itu dilapangan dimana peta itu dibuat perlu dibuat patok permanen
yang
tergambar
di
peta
sebagai
acuan
elevasi
penanaman pipa. Profil dibuat dalan skala Horizontal 1:1.000 sampai 1:5.000 dan skala vertikal 1:1.00 atau 1:2.00.
Pengukuran untuk pemetaan gambar pelaksanaan ini harus dibuat kerangka horizontal dan vertikal dengan ketelitian tertentu sehingga tidak terjadi penyimpangan didalam pelaksanaan seperti salah mengukur panjang pipa perletakan pipa dan sebagainya.
Metode Pemetaan yang digunakan menggunakan tahap sebagai berikut:
•
Pengukuran kerangka horizontal
•
Pengukuran kerangka vertikal
•
Pengukuran situasi detail
44
3.8.3. Ketelitian Pengukuran kerangka horisontal
Metode pengukuran yang dilakukan dalam pengukuran ini adalah poligon :
Alat ukur yang digunakan ialah teodolite yang dapat membaca sudut sampai ketelitian menit dan jarak jarak sampai ketelitian cm. Untuk teodolit dengan EDM (electronic distance measurement) rambu perlu dilengkapi dengan target yang menggunakan centriring optic.
Sistem pembacaan dengan 2 (dua) seri ganda,
Untuk sudut lancip, jumlah serri pembacaan sudutnya ditentukan dengan rumus : N = 180
α
N = jumlah seri pembacaan sudut
α = besar sudut yang diukur Ketelitian salah penutup sudut harus mencapai :
δ =
10 √ n
n = jumlah titik sudut
Untuk mengukur jarak digunakan :
45
Alat yang digunakan E D M
Dilengkapi dengan target yang menggunakan centerering optic, Jarak yang diukur minimum sebanyak 2 (dua) kali pembacaan, Ketelitian poligon yang harus 1/ 7.500, dimana salah linier = s.1. s.1.2 = (fx)2 + (fy)2 fx = salah penutup arah x fy = salah penutup arah y
3.8.4. Ketelitian Pengukuran Kerangka Vertikal Metode pengukuran yang digunakan adalah waterpas / penyipat datar
• Alat ukur yang digunakan adalah NI.2 atau yang setingkat ketelitiannya,
• Rambu yang digunakan harus memenuhi syarat, seperti merk Nedo, Wild atau zeiss dan tidak diperkenankan memakai rambu aluminium yang tidak di lipat,
•
Pengukuran harus melalui pilar-pilar baru, pilar-pilar P.U dan pilar-pilar yang sudah ada.
•
Data yang dicatat adalah dari ketiga benang yang terdapat pada instrumen yaitu bt (benag tengah), ba (benang atas) dan bw (benang bawah) pembacaan harus lengkap dengan 2 (dua) kali berdiri, serta jalannya pengukuran pulang pergi atau tertutup satu titik (kring).
• Salah penutup dari hasil pengukuran sifat datar harus memenuhi toleransi 10, dimana :
√
s 46
S = panjangnya jalan sifat datar dalam Km
3.8.5. Pengukuran situasi detail
Pengukuran ini dimaksudkan untuk mendapatkan data di lapangan baik alami maupun buatan manusia (kondisi jalan, perumahan). Metode pengukuran yang digunakan adalah metode Tachymetri, dengan menggunakan alat ukur To. Setiap posisi titik detail ditentukan oleh arah (terhadap utara) dan jarak yang diikatkan pada titik poligon. Dengan rumus sebagai berikut : Jarak datar : D = D optis. Sin 2 α Beda Tinggi : ∆H = ½ (D Cos 2 α ) + TA – BT
Dimana :
− D: Jarak Datar − D optis: Jarak optis − α: Sudut miring − ∆H:Beda tinggi − TA:Tinggi alat − BT:Benang tengah
3.8.6. Pengolahan Data dan laporan penelitian survey
Setelah dilakukan koreksi-koreksi terhadap hasil ukuran dan telah dihitung hasil pengukuran menjadi hasil ukuran di bidang proyeksi, maka dalam menentukan koordinat titik-titik dalam bidang proyeksi digunakan rumus-rumus sebagai berikut : 47
Ketelitian sudut/koreksi sudut : fβ = Σ β - (α Akhir - α Awal ± (n.180)
Pemerataan korelasi untuk setiap titik sudut = fβ /n Dimana : fβ = ketelitian sudut n = jumlah titik poligon
Σ β = jumlah sudut α = Azimut Ketelitian jarak / korelasi linier s.1.2 = (fx)2 + (fy)2
Fx = salah penutup arah x Fy = salah penutup arah y Rumus untuk menentukan koordinat : Xn + 1 = Xn + (d n, n + 1
Sinα
Yn + 1 = Yn + (d n, n + 1
cosα
n, n+ 1) + Fx n, n+ 1) + Fy
3.8.7. Digitasi Peta Peta yang sudah dihasilkan melalui plotting, kemudian diteliti keakuratannya dengan menggunakan peta yang telah dihasilkan secara terrestris dan mendapatkan persetujuan dari dinas tata kota.
48
Tahap
selanjutnya
dilakukan
proses
digitasi
peta,
dengan
persyaratan sebagai berikut :
a. Digitasi dapat mempergunakan software autocad dengan layer dipisahkan sebagai berikut :
•
Layer jalan dipisah sesuai dengan fungsi jalan
•
layer dibangun dipisah menurut fungsi bangunan
•
layer utilitas,
•
Layer pengunaan lahan, dll
b. Pada akhir pekerjaan ini dibuat laporan berupa album peta dengan ketentuan sebagai berikut :
•
Peta diplotkan dengan menggunakan komputer diatas kertas kalkir 90 gram,
•
Format ukuran peta dan format legenda disesuaikan dengan format yang dipergunakan oleh bakosurtanal,
•
Hasil digitasi peta disimpan dalam bentuk CD
49
BAB IV RANCANGAN RESERVOIR DAN PERLENGKAPAN PIPA 4.1. Umum Pipa merupakan komponen utama dalam perencanaan sistem distribusi 60 sampai 80 % biaya adalah untuk belanja pipa. Komponen lain yang merupakan penunjang sistem distribusi adalah :
c.
Reservoir
d.
Sistem Perpompaan
e.
Meter Air
f.
Jembatan Pipa
g.
Penyeberangan Pipa
h.
Pertemuan pipa dan Penahan Pipa (Trust Block)
Rancangan dari komponen komponen ini mengikutii kriteria tertentu yang di peroleh secara empiris.
4.2.
Reservoir
Volume reservoir di rencanakan seperti tertulis pada bab 3.5. sedangkan rancangan konstruksinya secara umum adalah sebagai berikut:
4.2.1. Pilihan Bahan Konstruksi Reservoir dapat terbuat dari : Beton
−
−
Baja Plat
−
Fiber Glass (Glass Fiber reinforced Resin)
Kayu
−
1
Pemilihan jenis konstruksi ini ditententukan pada umur teknis yang dikehendaki, kemudahan konstruksi dan tingkat korosivitas tanah.
4.2.2. Rancangan Umum Reservoir pada umumnya dilengkapi dengan sistem pipa masuk
(pipa inlet) dan pipa keluar (outlet), reservoir juga harus dirancang dengan pipa penguras sedemikian rupa sehingga sehingga memudahkan pengurasan lumpur yang tersisa di bagian bawah reservoir. Selain itu reservoir juga dilengkapi dengan overflow atau
peluap apabila air yang masuk kedalam reservoir terlalu banyak. Disekitar reservoir juga harus dibuat suatu sistem drainase (pematusan) sehingga sekeliling reservoir harus dalam keadaan kering. Reservoir harus dalam keadaan tertutup untuk mencegah kontaminasi dengan lubang udara supaya air selalu dalam keadaan aerobik.
Reservoir dapat berupa reservoir menara dan reservoir diatas tanah. Tujuan dari pembuatan reservoir menara adalah untuk mendapatkan ketinggian yang cukup untuk pengaliran air kedaerah pelayanan. Teoritis pengaliran secara gravitasi lebih baik dari pada pengaliran dengan pompa karena Tekanan awal akan tetap untuk berbagai variasi debit yang dialiran. Tetapi untuk alasan praktis dan konstruksi maka reservoir menara sudah jarang dibangun lagi di Indonesia.
4.2.3. Reservoir Beton Reservoir Beton umum dipakai untuk reservoir dengan volume yang besar. Dibuat dalam 2 kompartemen sehingga pada waktu pengurasan reservoir masih dapat beroperasi.
Untuk memberi
kesan jernih dinding reservoir adajuga yang di lapisi dengan porselen. 2
Gambar 4.1.Reservoir Beton dengan Pompa
3
Gambar 4.1.Reservoir Beton Gravitasi 4
4.2.4. Reservoir Baja, Fiber Glass `dan Kayu Kayu Reservoir baja fiber glass dan kayu umumnya dibuat dalam volume kecil dan dan umumnya dibuat dalam bentuk bulat. Hal ini disebabkan karena bahan baja maupun glass fiber reinforced resin umumnya tegangan tariknya lebih kuat.
Reservoir jenis ini cocok untuk daerah yang terpencil karena pembangunannya lebih mudah dari beton tetapi mempunyai umur teknis yang lebih pendek karena lebih mudah terkena karat (korofis).
Gambar 4.2. Reservoir Baja 5
4.3. Sistem Perpompaan Pompa distribusi bersumber pada reservoir dan bekerja dalam suatu rangkaian sistem pompa yang terdiri dari 3 sampai 5 pompa dengan kapasitas
yang
sama.
Pompa
dioperasikan
sesuai
dengan
kebutuhan airnya, pada saat debit puncak air dioperasikan lebih banyak 2 sampai 4 sedangkan dalam keadaan bebutuhan minimum pompa dioperasikan 1 atau 2 buah. Dalam rangkaian pompa selalu ada pompa yang standby atau istirahat. ist irahat.
Sebuah pompa harus dilengkapi dengan :
Inlet : −
Saringan inlet
−
Footvalve (untuk pompa yang diletakkan diatas)
Outlet −
Check valve
Valve
−
Manometer
−
−
Air Valve
−
Flexible joint
Perpipaan inlet dan outlet di pompa dapat direncanakan dengan kecepatan aliran sampai 2,5 m/dt. Pipa header yang merupakan pengumpulan aliran dari suatu rangkaian pompa direncanakan dengan kecepatan 1,5 m/dt dan dihubungkan dengan pompa dengan cara tidak tegak lurus, hal ini untuk mengurangi kehilangan tekanan yang besar sepanjang pipa.
Pada pompa yang berada diatas supaya tidak terjadi kavitasi tinggi pipa hisap maksimum adalah 4 m. 6
Gambar 4.3. Sistem Pompa dengan posisi diatas (negative suction head) 7
Gambar 4.4. Sistem Pompa dengan posisi dibawah (positive suction head)
8
4.4.
Meter Air
Meter air dipasang setelah pompa atau outlet gravitasi dan pada zone pelayanan. Untuk mendapat hasil pengukuran yang baik harus meter air terhindar dari turbulensi air dalam pipa.
Sistem perpipaan meter air harus dipasang sedemikian rupa sehingga apabila ada perbaikan meter aliran air tidak boleh terganggu.
B
5
A
A
4
3
6 2
1
DENAH BAK METER
KETERANGAN No 1 Meter Air 2 Check Valve 3 Flange Spigot 4 Gate Valve 5 Bend 90 6 Tee All Flange
Gambar 4.5. Meter Air Induk
9
4.5.
Jembatan Pipa
Jembatan pipa dibuat apabila pipa melintas sungai atau saluran. Pipa dibuat diatas muka banjir 50 tahun sehingga tidak hanyut pada debit hujan tahunan sampai 25 tahunan.
Jembatan pipa dilengkapi dengan : Penguras
−
−
Pentil Udara
−
Penyangga pipa
−
Rangka jembatan
Untuk daerah rawa dimana kayu banyak dan beton sulit dibangun jembatan pipa dapat dibuat dari kayu.
Gambar 4.6. Typikal Jembatan Pipa
KLAIM BESI PIPA STEEL Ø 200mm
JERUJI BESI Ø 10mm AIR
VALV
E THRUST
10/10
BLOCK
GIBOULT
12/12
12/12
Gambar 4.6. Typikal Jembatan Pipa Kayu 10
Gambar 4.6. Typikal Jembatan Pipa Gantung
B C
Gambar 4.6. Typikal Penyebrangan Pipa Menggantung di jembatan 11
4.6.
Penyeberangan Pipa
Pada waktu pipa menyeberang jalan raya atau gorong gorong rancangan khusus harus di terapkan. Hal ini untuk mencegah terjadinya kebocoran pipa sewaktu pipa melintas jalan tersebut. Pada saat penyeberangan pipa harus dilindungi dengan sebuah selubung pipa yang lebih besar atau dengan perkerasan beton.
Typikal pemasangan pipa ini dapat dilihat pada gambar 4.7.
GALIAN M EMOTONG JALAN UTAM A
GALIAN MEMOTONG JALAN LINGKUNGAN
Gambar 4.7. Pemasangan Penyeberangan Pipa Pada di Jalan 12
PLAT BETON 1:2:3, P=ØOD1+200
A L I H A TT Y P I C A L PENANAMAN PIPA
25
TANAH URUG PLAT BETON 1:2:3
15 20
Ø8-20 Ø10-20
20 BUIS BETON
A
G O R O N G - G O R O N G ,Ø O D 1 (AIR LIMBAH ATAU DRAINASE)
PENYEBRANG AN PIPA MELALUI GORONG-GORONG NOT TO SCALE
SALURAN DRAINASE TYPE S2, S3, S4 ,S5
TANAH DIPADATKAN
TANAH DIPADATKAN BEND 45°
60 AN GK ER BAU T Ø 10 KLEM DARI PLAT STRIP 50 x 3 mm DASAR SALURAN THRUST BLOCK
H2
KLEM DARI PLAT STRIP 50 x 3 mm AN GKE R B AU T Ø 10
BEND 45° BEND 45°
W
10
THRUST BLOCK AL TER NA TIF SE LU BUN G P AS . BE TO N P=W+100,B=T=ØPIPA+20
W + 100
PASAK DARI KAYU AL TER NA TIF PIP A S EL UB UN G ( GS) , P A N J A N G W + 1 0 0 , Ø = ( 1 . 5 - 2 ) xØ P I P A PIPA AIR BBERSIH
PENYEBRANGAN PIPA MELALUI SALURAN BESAR NOT TO SCALE
Gambar 4.7. Pemasangan Pipa Pada Saluran dan Gorong Gorong 4.7.
Pertemuan pipa dan Penahan Pipa (Trust Block)
Penyambungan pipa atau junction merupakan rangkaian antara pipa dan perlengkapan pipa dirancang sedemikian rupa disesuaikan dengan:
•
Kondisi jalan atau lokasi tempat pertemuan itu akan dipasang
•
Jenis dan diamater pipa yang akan dipertemukan
Contoh dari junction pipa dapat dilihat pada gambar 4.8. 13
NODE 8 C V P
m m 0 5 1 Ø
NO.
PVCØ100mm
m m 0 0 1 Ø PI G E S O P X E
NODE 9
m m 0 0 1 Ø PI G E S O P X E
ACCESSORIES
BAHAN
(Ø mm)
JUMLAH
PVC
150 x 100 150 x 75
1 1
CI
100 75
2 1 4 2
1.
TEE ALL SOCKET
2.
GATE VALVE
3.
FLANGE SOCKET
PVC
100 75
4.
REDUSER
PVC
150 x 100
1 16M 16M
5.
CROSSING
STEEL
200 150
6.
BOXSTREET
-
-
3
BAHAN
(Ø mm)
JUMLAH
NO.
HU50m3
SIMBOL
ACCESSORIES
SIMBOL
1.
TEE ALL SOCKET
CI
100 x 50
2
2.
GATE VALVE
CI
100 50
1 2
3.
GIBOLTJOINT
CI
100 50
1 2
4.
DOP
CI
50
2
5.
HU50 m3
FIBER
-
1
6.
METERINDUK
CI
50
2
BAHAN
(Ø mm)
JUMLAH
PVC
100 x 50 50 x 50
1x 2 2x 2
CI
50 75
3x 2 1x 2
PELABUHAN
NODE 5 & 7 NO.
PVCØ100mm
PVCØ75mm
PVCØ50mm
m 0 5 Ø C V P
m
NODE 6, 10 & 11
ACCESSORIES
SIMBOL
1.
TEE ALL SOCKET
2.
GATE VALVE
3.
FLANGE SOCKET
PVC
75 50
2x 2 6x 2
4.
REDUCER
PVC
100 x 75
1x 2
5.
CROSSING
STEEL
75 100
16 mx 2 16 mx 2
6.
DOP
PVC
50
3x 2
7.
BOXSTREET
-
-
4x 2
BAHAN
(Ø mm)
JUMLAH
NO.
ACCESSORIES
SIMBOL
HU50m3
1.
TEE ALL SOCKET
PVC
75 x 50
1x 3
2.
GATE VALVE
PVC
50
1x 1
3.
FLANGE SOCKET
PVC
75
2x 3
4.
METERINDUK
CI
50
1x 3
5.
GIBOLTJOINT
CI
50
1x 3
6.
DOP
PVC
75
1x 3
7.
HU50 m3
FIBER
-
1x 3
PVCØ50mm
Gambar 4.8. Contoh Detail junction
14
Untuk menahan pipa dari tekanan air yang ada didalamnya perlud dirancang suatu penahan atau trust block. Penahan ini dipasang pada pertemuan pipa dan pada tikungan supaya sambungan tidak bocor. Banyak kasus dilapangan dimana putusnya pipa dan bocornya pipa disebabkan tidak memadainya penahan.
Adapun tipikal penahan pipa ini dapat dilihat pada gambar 4.9.
THRUSTBLOCKBEND TYPEI
TYPEII
UNTUKSEPANJAN GJALURPIPATRANSMISI DISTRIBUSI PENYEBRANGANPIPATYPEB(TANPAKLEM) JEMBATANPIPATYPED,E,F,GDANH
UNTUKPENYEBRANGANPIPATYPE B (THRUSTBLOCKDENGANKLEM)
5 1 Ø
25
25 5 1
5 1
90°
L
L
5 1
5 1
30
Ø 5 1
45°
L L 15
Ø 15
15 Ø 15
45
POTONGANC-C 15 Ø 15
Gambar 4.9. Tipikal Penahan (Trust Block) di Tikungan 15
THRUSTBLOCKCAP&TEE
45 15
45 Ø 15
15 20
Ø 15 20
POTONGANB-B
POTONGANA-A 45 15 15 Ø Ø 15 15
Gambar 4.10. Tipikal Penahan (Trust Block) di Pertemuan Pipa
16
BAB V PERENCANAAN SISTEM DISTRIBUSI AIR MINUM 5.1.
Umum
Kegiatan perencanaan untuk sistem distribusi air minum ada dua kategori yaitu :
•
Perencanaan pada daerah yang belum ada sistem distribusi perpipaan sama sekali atau biasa disebut sebagai Green Area.
•
Perencanaan pada daerah yang sudah ada sistem distribusi sebelumnya dan sifat perencanaan adalah mengembangkan sistem yang sudah ada.
Secara umum perbedaan langkah langkah dalam perencanaan dari kedua kategori tersebut adalah pada:perencanaan dimana sistem sudah ada perencana harus mengevaluasi sistem yang sudah ada terutama dari kapasitas, kemudian beranjak dari kapasitas yang ada direncanakan pengembangannya.
Ada dua hal penting yang harus dikaji dalam merancang sistem air bersih yaitu :
−
Kajian dari sisi kebutuhan air
−
Kajian dari sisi Pasokkan Air
Dengan mengkaji kedua hal ini dengan baik maka dapatlah dirancang sistem distribusi yang optimal. 1
5.2.
Tahapan Perencanaan Jaringan Perpipaan Air Minum Pada Green Area
Pada
kondisi
diasumsikan
ini
pelayanan
belum
ada
air
minum
sehingga
dengan
perencana
perpipaan mempunyai
keleluasaan untuk membentuk jaringan pipa sesuai dengan kebutuhan air dilapangan.
5.2.1. Kajian dari Sisi Kebutuhan Air Tahapan menkaji kebutuhan air meliputi : −
Kajian terhadap Peta
−
Pembuatan zone pelayanan
−
Perhitungan kebutuhan air untuk zone pelayanan tersebut
A. Kajian terhadap Peta
Kajian terhadap topografi lokasi perencanaan, kajian ini dilakukan dengan menggunakan peta skala kurang lebih 1:10.000 sampai 1:25.000.
Sumber peta dapat di peroleh di Bakosurtanal Sementara sampai tahun 2004 baru sebagian dari Indonesia yang sudah dipetakan dengan skala 1:25.000.
Adapun yang harus diamati pada peta ini adalah; −
Lokasi pemukiman dan daerah
−
Jarur jalan
−
Elevasi tanah 2
B. Survei Pemetaan
Apabila data sekunder berupa peta tidak ada dan harus dilakukan pemetaan maka harus dilakukan pengukuran di lapangan secara terrestris meliputi keseluruhan unsur-unsur alami dan non alami baik berupa jalan dan saluran air hujan (drainase).
Survey diawali dengan melakukan survei untuk menentukan titik referensi yang akan digunakan dan batas areal pemetaan.
Pengukuran terestris diharapkan dapat membuat kerangka utama sehingga dapat dipakai untuk menentukan posisi horizontal dan vertkal yang akan digunakan sebagai dasar pemetaan oleh karena itu kedua posisi ini harus benar-benar baik dan memenuhi persyaratan yang telah ditentukan, maka berarti baik buruknya peta yabg dibuat ini juga tergantung dari kerangka utama tersebut.
3
KAJIAN KEBUTUHAN AIR
Peta daerah pelayanan dg skala1:5.000 sampai 1;25.000 Sumber Sumber Air Zone Pelayanan φ50mm=180 SR φ75mm=400 SR 100mm=700 SR
KAPASITAS IPA
1 L/dt= 54 – 77 SR
PERENCANAAN PIPA
INDUK DAN SEKUNDER (TABEL 5.1.) , RESERVOIR DAN POMPA UNTUK MELAYANI DAERAH PELAYANAN
Simulasi Hidrolis
Jaringan Pipa Lihat (bab 2.4.)
Check Kriteria Hidrolis 0,3
10m Servicer >2m
No OK
OK Gambar 5.1.
4
B. Pembuatan zone pelayanan
Setelah semua daerah pelayanan dikaji dengan baik daerah yang dilayani di kelompokkan dalam kelompok yang dapat dilayani oleh sebuah jalur pipa .
Misalnya sebuah daerah pelayanan seperti ditujukkan pada gambar 5.2. dengan deskripsi sebagai berikut: −
Daerah pelayanan dilayani oleh sumber mata air dengan elevasi 1330 m.
−
Daerah pelayanan terletak pada elevasi 1250 m
−
Total sambungan yang dilayani adalah 373
Bagaimana jaringan pipanya ?
Dari tabel 5.1 dapat diperoleh diamater pipa induk dari sumber ke daerah pelayanan yang jumlahnya 373 sambungan dibutuhkan diamater pipa 75 mm. Karena pipa ini perperan sebagai pipa induk maka penyadapan/tapping pada pipa ini dibuat terbatas.
Sub zone 8, 9, 10, 11 dengan jumlah sambungan 126 dilayani oleh dua jalur pipa berbentuk loop sehingga masing masing pipa dibebani sambungan 64 sambungan. Untuk menjaga resiko pengaliran terputus pada salah satu jalur maka pipa tersebut perlu dirancang dengan beban sambungan 126 maka menurut tabel 5.1 dilayani dengan pipa diamater 50 mm.
Sub zone 1,2,3,4,5,6,7 dengan jumlah sambungan 247 dilayani dengan diameter pipa 75 mm.
5
Untuk pelayanan untuk masing masing subzone dengan jumlah sambungan antara 10 sampai 30 sambungan digunakan pipa diameter 25 mm atau 1 inchi.
Tabel 5.1. Diameter Pipa dan Jumlah Sambungan Dilayani Debit (L/dt), Diameter Pipa V=0.8 m/dt 1 25 37.5 50 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500
mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm
L/dt 0.4 0.9 1.6 3.5 6.3 9.8 14.1 25.1 39.3 56.5 76.9 100.5 127.2 157.0
V=1,2 m/dt 0.6 1.3 2.4 5.3 9.4 14.7 21.2 37.7 58.9 84.8 115.4 150.7 190.8 235.5
Jumlah SR 170 L/o/h UFW=25%, SR=5 Qp=1.5 v=0,8m/dt
120 L/o/h UFW=25%, SR=5 Qp=1.5 v=1,2m/dt
54 21.3 47.9 85.1 191.5 340.4 532.0 766.0 1,361.8 2,127.8 3,064.0 4,170.5 5,447.2 6,894.1 8,511.2
77 45.2 101.7 180.9 406.9 723.5 1,130.4 1,627.8 2,893.8 4,521.6 6,511.1 8,862.3 11,575.3 14,650.0 18,086.4
Head Loss m/km HazenWilliam C=120-160
27.7 17.3 12.4 9.9 7.1 5.4 4.4 3.1 2.4 2.6 2.2 1.9 1.6 1.4
58.7 36.6 26.2 20.9 14.9 11.5 9.3 6.7 5.1 5.5 4.6 3.9 3.4 3.0
5.2.2. Simulasi Hidrolis Setelah perencanaan jaringan pipa dirancang dengan menggunakan asumsi asumsi hidrolis, jaringan kemudian disimulasi secara hdrolis. Maksud dari simulasi adalah membuat tiruan kondisi hidrolis diatas kertas. Tujuan dari simulasi ini adalah untuk mencek apakah semua kriteria hidrolis terpenuhi.
6
RI A
5 1
A 0 3 T 3 1 A M
E M
E L A D N
m 0 0 4 0 0 3 0 0 2
0 2 3 1
S 2 2
1
0 1 3 1
1
0 0 0 1 3 1 0 9 2
R S 1 2
3 0 1 1 8 2 0 1 7 2
0
1 6
2 1
0 5 2 1
S 0 4
0 1
1 1
S 0 6
5
4 7 1
R
1 1
3
4
8
0 1
3 1
R S 5 3 2 1
0
R S 3 7 3
2
R S 2 2
3
9
R S 0 3
R S 2 2
2
0 0 1
R
9
R
4
R S 0 4
R S
6
6
R S 0 3
7
5
8
0 3
R S 1 2
Simulasi dilakukan dengan menggunakan model matematika yang telah dibahas di bab 2. Dalam perencanaan antara lain digunakan program perangkat lunak (software) komputer sebagai berikut : −
Program Loop (1986) yang dikeluarkan oleh UNDP
−
EPANET dikeluarkan oleh US EPA
Perhitungan dengan loop dapat dilihat pada tabel 5.2.a. dan tabel 5.2.b.
Dalam perhitungan ini yang diperhitungkan hanya sebatas pipa induk yaitu pipa yang tidak mengalami penyadapan langsung oleh pemakai air (sambungan rumah). Jumlah pipa antara node yang dimasukkan dalam perhitungan adalah 16 dengan jumlah node 15 buah. 7
Pada tabel 5.2.a diperlihatkan simulasi kondisi hidrolis antar pipa.
Tabel 5.2.a. Simulasi Hidrolis pada Pipa
No pipa
dari
ke
panjang pipa
diameter pipa
1
2
3
4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
15 1 2 3 4 5 6 7 9 1 9 9 14 13 11 10
1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 14 13 12 12 11
1350 500 280 265 750 240 200 150 100 830 600 320 200 950 250 240
C HW
debit (L/dt)
kec (m/dt)
Head Loss (m)
5
6
7
8
9
75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 50 50 50 50 50
120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120
7.00 3.02 2.52 2.02 1.52 1.02 0.52 0.02 0.48 3.48 1.44 1.06 0.56 0.06 0.44 .94
1.58 0.68 0.57 0.46 0.34 0.23 0.12 0.01 0.11 0.79 0.33 0.54 0.29 0.03 0.22 0.48
63.51 4.98 2.00 1.26 2.10 0.32 0.08 0.00 0.03 10.70 1.51 3.31 0.64 0.05 0.50 1.98
Sumber: hasil perhitungan dengan Loop
Pada tabel 5.2.a. ditunjukkan :
•
Posisi pipa pada node kolom 1,2,3
•
Kondisi fisik pipa yaitu panjang pipa dan diamater pipa, kolol 4,5
•
Kondisi hdrolis dari pipa yaitu −
kekasaran pipa debit simulasi debit aliran pipa dalam L/dt
−
kecepatan aliran m/dt
−
kehilangan tekanan
8
Tabel 5.2.b. Simulasi Hidrolis pada Node
Debit Tap (L/dt)
Elevasi (m)
Elevasi Hidrolis (m)
Sisa Tekanan (m)
Keterangan
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
-0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 7
1 258 1 255 1 252 1 248 1 250 1 255 1 250 1 250 1 250 1 255 1 247 1 250 1 248 1 240 1 350
1 286.49 1 281.51 1 279.52 1 278.26 1 276.16 1 275.84 1 275.76 1 275.76 1 275.79 1 274.28 1 272.30 1 271.80 1 271.85 1 272.48 1 350.00
28.49 26.51 27.52 30.26 26.16 20.84 25.76 25.76 25.79 19.28 25.30 21.80 23.85 32.48 -
Node
reservoir
Sumber: hasil perhitungan dengan Loop
Pada tabel 5.2.b. ditunjukkan :
•
Posisi node pada jaringan
•
Kondisi fisik Node yaitu elevasi node , kolom 3
•
Kondisi Hidrolis
−
Asumsi penyadapan air dari node 2
−
Perhitungan elevasi hidrolis 4
−
Perhitungan Sisa tekanan pada masing masing node 5
•
Node 15 adalah reservoir yang menjadi sumber pasokan air 9
Yang harus diperhatikan dari tabel ini adalah :
•
Sisa tekanan dari tabel 5.2.b. Karena dengan sisa tekanan ini air dapat dialirkan selanjutnya pada hirarki pipa yang lebih kecil sampai ke kran air di rumah pemakai air.
•
Kehilangan tekanan sepanjang pipa yang terlalu tinggi akan menghasilkan sisa tekanan yang kecil oleh karena itu umumnya dibatasi sampai 10 m/km atau sampai pada sisa tekanan yang memungkinkan untuk pengaliran.
•
Aspek hidrolis lainnya adalah kecepatan aliran :
•
Kecepatan yang terlalu kecil dalam pipa <0,3 m/dt akan rawan terhadap pengendapan sehingga harus dilengkapi dengan penguras.
•
Pada kecepatan yang tinggi akan terjadi turbulensi didalam pipa dan selanjutnya akan menghaslikan pula kehilangan tekanan yang tinggi.
Oleh sebab itu kecepatan aliran dibatasi sekitar 1,5 m/dt. Setelah aspek hdrolis dirancang dengan baik maka kelengkapan piap dan accessories pipa dapat dirancang lebih lanjut.
10
5.3.
Tahapan Perencanaan Jaringan Perpipaan Air Minum Pada Daerah yang Sudah Terpasang Pipa
Secara garis besar tahapan perencanaan jaringan perpipaan air minum dibagi beberapa tahapan pendekatan sebagai berikut :
•
pengumpulan jaringan yang ada bedasarkan data sekunder dan data primer atau survey,
•
analisa jaringan yang ada
•
perencanaan teknis rinci
Tahapn perencanaan ini sesuai dengan tata cara no........ yang diawali dengan proses pengumpulan data. Pengumpulan data yang dilakukan konsultan adalah data primer dan data retikulasi. Pengumpulan data dilakukan dengan cara sebagai berikut :
5.3.1. Data Sekunder
Bahan yang dikumpulkan berasal dari dokumen-dokumen, bukubuku literatur, diktat, laporan berkala yang terdapat di perpustakaan atau instansi-instansi yang pengelolaan air bersih terutama di pengelola
sistem
dikumpulkan
air
minum/PDAM.
digunakan
untuk
Laporan
laporan
yang
mengetahui
sejarah
dari
pembangunan sistem perpipaan dimasa yang lalu. Dari sini dapat diketahui umur pipa dan jenis pipa yang ditanam diwilayah perencanaan. Disamping itu literatur studi terdahulu dibutuhkan untuk dijadikan 11
sumber pendukung, supaya perencanaan dan pengembangan yang akan dilakukan sesuai dengan perencanaan sebelumnya. Studi-studi tidak tertutup hanya pada studi perpipaan air minum tetapi juga studi pengairan dan studi tata ruang kota.
Adapun data yang dikumpulkan adalah :
Kondisi fisik kota Kondisi fisik kota yang dibutuhkan adalah topografi, fisiografi, hidrologi, geologi dan klimatologi.
Kondisi sosial ekonomi Data sosial ekonomi yang dibutuhkan adalah kependudukan, pendapatan daerah, kepadatan penduduk perkapita, kegiatan usaha dan tingkat investasi.
Rencana pengembangan kota Data rencana pengembangan kota didapat dari studi tata ruang kota/kabupaten yang dikeluarkan oleh Bappeda, dimana terdapat arah pengembangan kota, kawasan strategis (daerah industri, daerah pariwisata, daerah perhubungan dan daerah pemukiman skala besar).
Sistem penyediaan air bersih yang ada Data siatem penyediaan air bersih yang dibutuhkan adalah :
A. Daerah Pelayanan 1. Daerah Pelayanan 2. Tingkat Pelayanan 3. Tingkat Kebocoran/ Kehilangan Air 12
4. Perkembangan Jumlah Sambungan B. Instalasi Pengolahan/ Produksi Air Bersih 1. Sumber Air Baku 2. Karakteristik Sumber Air Baku 3. Proses Pengolahan 4. Perkembangan Jumlah Sambungan 5. Kualitas Ari Bersih C. Jaringan Pipa Transmisi dan Distribusi Serta Bangunan Penunjang 1. Pipa Transmisi 2. Jaringan Pipa Distribusi 3. Reservoir Distribusi 4. Bangunan Penunjang Lainnya D. Rencana Pengembangan / Program PDAM 1. Peningkatan Produksi 2. Peningkatan Daerah Pelayanan 5.3.2. Survey
Wawancara minum/PDAM.
dan
survey/pengamatan
pengelola
sistem
air
Dengan mengadakan wawancara baik kepada
pimpinan puncak, manajer madya dan operasional maupun kepada pemakai dan pengelola air bersih. Sedangkan survey/pengamatan dilakukan di lapangan yang lebih banyak
merupakan
data
sekunder
untuk
berbagai
fasilitas
penyediaan air bersih.
Informasi primer dikumpulkan melaui 2 pendekatan, yaitu survey 13
menggunakan kuistioner tersetruktur , interview serta survey pemetaan lokasi.
5.3.3. Analisa Data
Analisis dilakukan dengan input dari hasil survei dalam bentuk kepustakaan (data sekunder) dan data primer. Dari analisa didapat pula sasaran dari perencanaan. Untuk perencanaan jangka panjang umumnya 10-20 tahun untuk jangka menengah adalah 5-10 tahun sedangkan untuk jangka pendek 2-5 tahun.
Perencanaan ini
dilakukan dengan melakukan proyeksi kebutuhan sampai tahun perencanaan yang akan dicapai.
Kemudian dilakukan analisa komparasi antara sasaran perancangan dengan keadaan lapangan dan temuan-temuan lain dari hasil survey. Dari sini dapat dilihat seberapa banyak pengembangan perlu dilakukan.
Aspek yang di analisa yang berkaitan dengan sistem distribusi air minum meliputi :
•
Aspek Pelayanan
•
Aspek perpipaan
•
Aspek sambungan pelanggan
•
Aspek Efisiensi pelayanan
Dari analisa dapat diketahui besarnya kapasitas pengembangan yang akan dilakukan. Dari besaran ini dapat direncanakan sarana fisik yang akan dibangun. 14
•
Kondisi Pipa Transmisi & Distribusi
Pipa transmisi & distribusi dalam keadaan baik / rusak
a. Kuantitas distribusi air : Distribusi air/k/h > std konsumsi air/k/h Kondisi Kuantitas pelayanan Pelayanan
b.
c.
Kondisi Sambungan Pelanggan
Kontinuitas Distribusi air a; 90 % plg menerima distribusi air lebih dari 8 jam/hari jam distribusi air/h > 20 jam Tekanan distribusi air pada Pelanggan terjauh >/= 0,2 Kondisi pipa Dinas Kondisi Meter air Kondisi box Meter
Gambar 1.4. Diagram Analisa Kondisi Sistem Distribusi Yang Ada
5.3.4. Perencanaan Sistem Distribusi Air Minum
Dari hasil analisa dapat diketahui pelayanan yang ada dan sasaran pelayanan. Dapat dihitung pula jumlah penduduk yang perlu dilayani pada akhir tahun perencanaan dan pertambahan penduduk sampai
15
tahun
perencanaan.
Dengan
demikian
lebih
lanjut
dapat
direncanakan :
•
Rencana jumlah sambungan
•
Rencana kapasitas pelayanan
•
Penambahan jaringan pipa
•
Penambahan Volume reservoir
Tentunya perencanaan ini dilakukan tanpa mengesampingkan kendala kendala yang ada pada kondisi yang ada yang antara lain yang terpenting adalah kehilangan air dan kapasitas hidolis pipa yang ada sebelum pengembangan.
Dalam perencanaan pengembangan jaringan pipa meng analisa kondisi jaringan pipa yang telah ada adalah sangat penting. Analisa dapat dilakukan secara simulasi ataupun analisa data pengukuran debit dan tekanan dilapangan pada jaringan yang sudah ada.
Simulasi jaringan pipa telah dibahas pada bab 5.2.
Untuk survey jaringan pipa dapat dilakukan dengan
•
Melakukan pengukuran tekanan pada node node dalam jaringan pipa dengan menggunakan manometer.
• Melakukan
pngukuran
dbit
air
dijaringan
pipa
dengan
menggunakan alat ukur kecepatan air antara lain alat ukur doppler.
16
Berdasarkan sisa tekanan yang ada dimasing masing node dan dikombinasikan
dengan
perhitungan
simulasi
hidrolis
dapat
dirancang pengembangan jaringan pipa.
17
BAB VI SPESIFIKASI TEKNIK BAHAN DAN PEMASANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR MINUM
6.1.
Umum
. Spesifikasi teknis ini bertujuan untuk memberikan keterangan kepada Supplier, Pelaksana pekerjaan tentang metodologi teknis secara umum maupun hal-hal non teknis yang menyangkut pelaksanaan pekerjaan pemasangan jaringan perpipaan yang harus diikuti oleh Supplier maupun Pelaksana pekerjaan. Diharapkan dengan mengikuti persyaratan ini para pemberi tugas atau pemilik proyek mendapatkan hasil kerja dan bahan yang paling optimal.
6.2.
Spesifikasi Reservoir Beton
Persyaratan yang dipakai untuk pekerjaan ini sesuai dengan standar yang berlaku di Indonesia seperti PBI 1971, NI 70 dan lain lain Bahan Konstruksi 1. Semen
Jenis atau tipe semen yang dipakai adalah semen jenis type I yaitu jenis semen untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus.
1
Pelaksana
pekerjaan
harus
membawa
contoh
semen
yang
memenuhi persyaratan dan contoh ini akan dipakai sebagai pedoman dalam pengadaan semen.
Merk semen yang akan digunakan harus memenuhi persyaratan yang sudah ditentukan dan harus dilengkapi dengan pengujian atau sertifikat dari pabrik semen yang bersangkutan.
2. Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus alam sebagai hasil desintegrasi alami dari batubatuan atau pasir buatan yang dihasilkan oleh alat-alat pemecah. Agregat halus yang akan digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : •
Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang tajam, keras dan kekal.
•
Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 %, yang ditentukan terhadap berat kering.
•
Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-nahan organis terlalu banyak, untuk membuktikan harus diadakan percobaan warna dari Abrams-Harder.
•
Gradasi agregat halus harus baik dan memenuhi pasal 3.1. ayat 5 PBI – 71.
•
Pasir dari laut tidak boleh digunakan.
Contoh bahan itu akan dipakai sebagai pedoman pengiriman agregat halus di lapangan. Apabila ada perbedaan antara agregat halus di lapangan dengan contoh yang ada, maka agregat halus tersebut harus secepat mungkin disingkirkan dari lapangan supaya tidak terjadi kekeliruan pemakaian. 2
3. Agregat Kasar
Agregat kasar berupa kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu. Agregat kaar yang digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang keras atau tidak
berpori dan kekal. Kandungan lumpur tidak boleh lebih dari 1 % yang ditentukan
terhadap berat kering. Tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton,
seperti zat-zat reaktif alkali.
Gradasi agregat kasar harus baik atau memenuhi pasal 3,4 ayat 6 PBI – 71. Ukuran besar butir nominal maksimum agregat kasar harus melebihi nilai berikut : 1. 1/5 jarak terkecil antara samping dan cetakan. 2. 1/3 tebal plat. 3. 3/4 jarak minimum atau barang tulangan.
4. Air
Air yang akan dipakai untuk pembuatan dan perawatan beton harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
Air tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, garam-garam, bahan-bahan organis atau bahan-bahan lain yang merusak beton atau baja tulangan.
Air yang tidak dapat diminum tidak boleh dipakai untuk pembuatan beton. 3
Air yang akan dipakai untuk pembuatan dan perawatan beton harus diadakan pemeriksaan di Laboratorium untuk membuktikan apakah air yang akan dipakai sesuai dengan persyaratan yang ditentukan.
5.
Baja Tulangan
Baja tulangan yang akan dipakai harus memenuhi standar mutu yang disyaratkan dalam PBI – 71. Untuk membuktikan bahwa baja tulangan tersebut sesuai standar mutu yang disyaratkan, maka diharuskan diuji di Laboratorium Bahan Konstruksi Bangunan.
Bentuk baja tulangan dapat berupa tulangan polos maupun tulangan yang diprofilkan (deform), asal memenuhi standar mutu yang disyaratkan.
Tulangan
berpenampang
bulat,
polos persegi,
diartikan lonjong
dan
batang
prismatis
lain-lain
dengan
permukaan licin.
Tulangan diprofilkan (deform) diartikan batang prismatis atau puntir yang permukaan diberi rusuk-rusuk yang terpasang tegak lurus atau miring terhadap sumbu batang.
Kawat pengikat yang dipakai dari baja lunak dengan diameter minimum 1 mm yang telah dipijarkan terlebih dahulu dan tidak bersepu seng. Sebelum kawat pengikat ini dipakai di lapangan,
6. Bahan Pembantu
Untuk
memperbaiki
mutu
beton,
sifat-sifat
pekerjaan,
waktu
pengikatan dan pengerasan diijinkan untuk dimanfaatkan. asal dapat sudah mendapat ijin tertulis dari Pemberi Tugas. 4
7. Pemeriksaan Bahan
Semua bahan yang akan dipakai seperti yang disebutkan di atas harus dilakukan pengetesan di Laboratorium Bahan Konstruksi Bangunan ..
8. Penyimpanan Bahan Konstruksi
Dalam pengangkutan semen ke tempat penyimpanan (gudang) di tempat pelaksanaan harus dijaga agar semen menjadi lembab. Semen harus disimpan di dalam gudang, sedemikian rupa sehingga terjamin tidak akan rusak dan atau tercampur dengan bahan-bahan lain.
Semen dari berbagai jenis harus disimpan sedemikian rupa sehingga tidak mungkin semen dan jenis yang satu bertukar dengan jenis yang lain.
Pada pemakaian semen yang dibungkus, penimbunan semen yang didatangkan baru, tidak boleh dilakukan di atas timbunan semen yang sudah ada dan pemakaian semen harus dilakukan menurut urutan pengiriman. Apabila semen telah disimpan lama dan atau mutunya diragukan, maka sebelum dipakai harus dibuktikan terlebih dahulu bahwa semen tersebut masih memenuhi syarat.
Agregat harus ditimbun di tempat pekerjaan sedemikian rupa sehingga pengotoran oleh bahan-bahan lain dan atau pencampuran satu sama lain dapat dicegah. Penggunaan bak-bak bahan yang 5
berlantai sangat dianjurkan untuk mencegah terbawanya tanah bawah pada waktu pengambilan bahan.
Batang-batang tulangan harus disimpan dengan tidak menyentuh tanah. Batang-batang tulangan dari berbagai jenis baja harus diberi tanda dan ditimbun terpisah dari jenis satu dengan jenis lainnya, sehingga tidak memungkinakan tidak kemungkinan tertukar.
Penimbunan baang-batang tulangan di udara terbuka untuk jangka waktu yang panjang harus dicegah.
9. Adukan Percobaan
•
Pelaksana pekerjaan harus menyerahkan jauh hari sebelum pengujian dilaksanakan, data berikut ini untuk rencana adukan tiap kelas beton.
•
Usulan distribusi ukuran butiran agregat halus.
•
Usulan distribusi ukuran butiran kasar.
•
Asal agregat halus dan kasar.
•
Pengolahan adukan.
•
Kandungan semen.
•
Perbandingan air dan semen.
•
Usulan Slump.
•
Bahan aditif jika ada.
Dari adukan yang diusulkan, harus diambil kubus uji sebagai berikut: •
Untuk setiap kelas beton, harus dibuat 6 kubus diuji pada umur 7 hari dan tiga kubus lagi diuji pada 28 hari.
•
Pada tiap umur pengujian, kekuatan kubus tidak lebih rendah dari 1 1/3 kali kekuatan kubus uji yang disyaratkan. 6
Sebelum
memulai
pekerjaan,
Pelaksana
pekerjaan
harus
menyerahkan kepada Pemberi Tugas untuk disetujui mengenai detail lengkap pengujian ini bersama dengan analisa gradasi dan perhitungan rencana campuran (mix design). Pelaksana pekerjaan tidak boleh melakukan pengecoran bagian manapun sebelum campurannya disetujui.
Kelas Beton
URAIAN
I= K = 225
II=K=175
III
22,5 kg/cm2
175 kg/cm2
- kg/cm2
Ukuran agregrat maksimum
25 mm
25 mm
30 mm
Kandungan semen minimum
325 kg/cm2
325 kg/cm2
- kg/cm2
1 : 11,5 : 2,5
1:2:3
1:3:6
75/50
75/50
-
65 N/cm2
65 N/cm2
-
Kekuatan kubus karakteristik (150 x 150 x 150) mm 28 hari yang ditentukan
Perbandingan
campuran
percobaan
pertama semen : Agregat halus : agregat kasar Basic Slump maks./Minimum (umum) Reviasi standard permulaan
Perbandingan campuran yang diberikan diatas telah diperkirakan guna mencapai kekuatan yang disyaratkan pada umur 28 hari setelah pengecoran. Dengan ketentuan bahwa bahan yang dipakai bermutu baik dan pengawasan dilakukan dengan baik. Meskipun demikian, semua campuran beton yang akan dipakai di lapangan sebelumnya harus sudah diadakan pengadaan di laboratorium.
7
Beton hendaknya dinilai dengan pengertian bahwa kekuatan yang disyaratkan untuk kelas tertentu lebih menentukan dari pada perbandingan campuran yang diperlihatkan.
10. Pengujian Beton dan Bahan-bahan Beton
Pada umumnya, metode pengujian harus sesuai dengan PBI 1971 bagian 4,7 dan dapat juga mencakup pengujian slump dan tekan. Jika tidak memenuhi persyaratan percobaan slump, adukan yang tidak disetujui tidak boleh dipakai dan harus disingkirkan dari lapangan oleh Pelaksana pekerjaan. Jika pengujian tekan gagal, harus ditetapkan prosedur perbaikan sebagaimana diuraikan dalam PBI 1971. Tes kubus sejumlah sekurang-kurangnya 1 kubus untuk tiap 10 m 3 dan minimum 3 kubus tiap hari.
Kubus-kubus tersebut harus ditempatkan dalam kondisi yang sama dengan kondisi yang sebenarnya dan harus diuji setelah 7 atau 28 hari .
11.
Pengontrolan Mutu Beton dan Pengujian Kekuatan Lapangan
Pelaksana
pekerjaan
bertanggung
jawab
sepenuhnya
untuk
menghasilkan beton seragam, yang memiliki kekuatan serta sifatsifat lainnya sebagaimana yang telah ditetapkan. Untuk ini, Pelaksana pekerjaan harus menyediakan dengan biaya sendiri, serta mempergunakan alat penimbang sistem volumetik yang akurat untuk 8
mengukur air, peralatan yang sesuai untuk mengaduk dan mencor beton serta peralatan dan fasilitas lain yang diperlukan untuk pengujian sebagaimana mestinya. Semen dan semua agregat harus diukur dan ditetapkan proporsinya menurut berat. Pengadaan yang memakai kantung semen yang tidak diperbolehkan.
12. Pengadukan Beton
Beton harus diaduk ditempat yang sedekat mungkin dengan tempat pengecoran. Pekerjaan pengecoran bila mungkin, harus diatur sedemikian rupa sehingga seluruh operasi dapat dilihat dari satu titik dan diawasi serta dicek oleh pengawas. Pengadukan dengan tangan tidak diijinkan.
13. Pengangkutan Beton
Pengangkutan adukan beton harus mengikuti ketentuan sebagai berikut : •
Pengangkutan beton yang telah diaduk dari tempat pengadukan ke tempat pengecoran harus dilakukan dengan cara yang mana dapat mencegah segregasi dan kehilangan bahan-bahan (semen, air dan agregat halus).
•
Pengangkutan adukan beton dari tempat pengadukan ke tempat pengecoran dengan perantaraan talang-talang miring hanya dapat dilakukan.
•
Adukan beton harus sudah dicor dalam waktu 1 jam setelah pengadukan dengan air dimulai. Jangka waktu ini dapat memperpanjang sampai 2 jam, apabila adukan beton digerakkan dengan kontinu secara mekanis, jangka waktu ini harus diperhatikan apabila diperlukan waktu pengangkutan yang lama 9
atau panjang. Apabila dibutuhkan jangka waktu pengangkutan yang lebih lama atau panjang dari ketentuan-ketentuan di atas, maka harus dipakai bahan penghambat pengikatan yang berupa bahan pembantu. Pengangkutan beton ini harus terlindung terhadap cuaca buruk seperti suhu yang panas, hujan ataupun angin yang kencang yang dapat mempengaruhi penguapan air secara cepat dalam campuran beton.
14. Pengecoran Beton
Pengecoran beton di bagian manapun tidak boleh dilakukan sebelum pekerjaan perancah, acuhan dan pekerjaan persiapan setelah selesai dikerjakan sesuai dengan spesifikasi.
Pelaksana pekerjaan harus memberikan usulan rencana kerja pengecoran yang meliputi volume pekerjaan, kapasitas produksi adukan beton dan jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan sebelum pekerjaan pengecoran dilakukan.
15. Persiapan Pengecoran Semua peralatan, material dan tenaga kerja harus siap di lapangan sebelum pengecoran ini dimulai. Permukaan sebelah dalam dari acuan dimana akan dilaksanakan pekerjaan pengecoran harus benar-benar bersih dari kotoran-kotoran yang berupa bahan lepas.
Apabila acuan terbuat dari bahan yang diperkirakan akan menyerap air yang banyak, maka acuan itu harus dibasahi dahulu hingga jenuh, sehingga dalam adukan campuran beton tidak habis terserap pada acuan.
10
Tulangan-tulangan harus dibersihkan dari karat, penempatan tulangan harus sesuai dengan gambar. Rencana, beton deking harus sudah terpasang dengan benar dan keseluruhannya.
Apabila akan memakai bahan pembantu dengan maksud untuk mempermudah pelepasan acauan setelah beton mengeras, harus betul-betul diperiksa sehingga tidak menggangu pelekatan antara besi dan beton.
Apabila beton akan dicorkan di atas bidang-bidang beton lama, maka bidang beton lama tersebut harus dikasarkan terlebih dalam dan dibersihkan dari kotoran yang melekat dan harus disiram dengan air sampai jenuh. Sesaat sebelum pengecoran beton baru dilaksanakan bidang-bidang kontak beton lama telah disapu dengan spesi mortar dengan campuran yang sesuai dengan betonnya, mortar ini dapat diganti dengan menggunakan lem betonnya.
Pekerjaan persiapan ini harus diperiksa bersama-sama antara Pelaksana pekerjaan dan Pemberi Pekerjaan, hasil pemeriksaan ini akan dibuat berita acara yang sudah disiapkan oleh Pelaksana pekerjaan.
16.
Pelaksanaan Pengecoran
Pengecoran beton hanya sebaiknya pada siang hari,. Apabila pengecoran
dilaksanakan
pada
malam
hari,
perlengkapan
pengecoran, penerangan dan lain-lain yang diperlukan harus disiapkan sehingga pekerjaan pengecoran menghasilkan mutu yang sebaik-baiknya.
11
Pengecoran sebaiknya dilaksanakan segera mungkin setelah selesai pengadukan dan sebelum terjadi proses pengikatan. Penundaan pengecoran dalam hal masih diijinkan dalam batas-batas beton masih dapat dikerjakan dengan baik tanpa penambahan air. Pengecoran dan pengerjaan beton harus diselesaikan dalam waktu 20 menit sesudah dari mixer, kecuali diberikan bahan-bahan pembantu yang bersifat memperlambat proses pengerasan.
Pelaksanaan pengecoran beton hendaknya dikerjakan sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pemisahan bahan (Segregation) dan pengerjaan kembali beton yang telah selesai dicor. Adukan beton tidak diperbolehkan dijatuhkan dengan ketinggian lebih dari 1,5 m tetapi jika bagian pekerjaan tertentu memerlukan agar beton dijatuhkan dari tempat tinggi, maka alat-alat dan metoda yang akan dipakai harus mendapat persetujuan dan juga tidak boleh menimbun beton dalam jumlah besar di suatu tempat dengan maksud untuk kemudian meratakannya sepanjang acuan.
Lubang-lubang drainase dan sebagainya yang harus dibuat seperti apa yang ditujukan dalam gambar harus dibuat dari bambu atau batang pisang atau bahan lainnya dengan diameter 5 – 7,5 cm dan harus dipersiapkan sebelum pelaksanaan pengecoran.
Untuk beton dengan mutu lebih besar dari K-225 atau beton-beton dengan persyarat kekuatan yang tinggi, pengecoran harus dilakukan secepatnya sesudah selesai pengadukan. Untuk dinding beton, pengecoran dilakukan secara lapis-lapis horizontal dengan tebal pada umumnya diambil 30 cm menerus ke seluruh panjangnya sampai dengan pengakhiran yang disokong oleh
12
acuan yang kokoh atau konstruksi khusus (construction joints) seperti yang diperlihatkan pada gambar rencana.
Beton, acuan dan atau tulangan yang menonjol keluar harus dicegah dari kemungkinan kena sentuhan atau getaran yang dapat membahayakan daya ikatnya dengan beton.
Dalam pelaksanaan pengecoran yang perlu diperlihatkan suhu tempat pengecoran tidak boleh lebih dari 38oC atau di bawah hujan lebat tanpa adanya usaha-usaha untuk melindunginya. Kalau pengecoran akan dilaksanakan pada suhu tinggi, Pelaksana pekerjaan harus memperhitungkan kehilangan air pada adukan akibat penguapan pada saat transport ataupun pada saat penguapan. Kalau di tempat pengecoran lebih besar dari 38oC, maka dapat dipakai cara-cara sebagai berikut :
Semua persediaan agregat, air dan tangki penimbunannya dan juga mesin pengaduk harus dilindungi dari sinar matahari.
Agregat didinginkan secara kontinu dengan air bila mungkin.
Air yang digunakan dapat didinginkan dengan menambah air pada tangki penimbunan jika diperlukan.
Dalam pengecoran ini, Pelaksana pekerjaan harus membuat catatan lengkap mengenai tanggal, waktu dan kondisi pengecoran beton pada tiap bagian pekerjaan.
16.5.
Pemadatan Beton
Selama proses pengecoran berlangsung, maka beton harus dipadatkan
dengan
alat
mekanis
(vibrator)
disamping
itu 13
dimungkinkan pula pemadatan dengan menggunakan tenaga manusia maka dapat dilakukan dengan cara memukul-mukul acuan dari sebelah luar, mencocok-cocok atau menusuk-nusuk adukan beton secara kontinu. Ketelitian ini, dalam hal ini sangat perlu diperhatikan agar semua terisi, sela-sela diantara dan sekeliling tulangan terpenuhi tanpa menggeser kedudukan tulangan dan sebagainya, membuat agar permukaan menjadi rata dan halus, mengeluarkan gelembung-gelembung udara serta mengisi semua rongga-rongga. Tenaga-tenaga yang mengerjakan pekerjaan ini harus telah banyak pengalaman .
Dalam hal pemadatan beton dilakukan dengan alat-alat pengebor, harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut :
Jarum penggetar harus dimasukkan ke dalam adukan kira-kira vertikal, tetapi dalam keadaan khusus boleh miring sampai 45 o.
Selama penggetaran, jarum tidak boleh digerakkan ke arah
horisontal karena hal ini akan menyebabkan pemisahan bahanbahan.
Jarum penggetar tidak diperbolehkan mengenai cetakan atau bagian beton yang sudah mulai mengeras.
Lapisan yang digerakkan tidak boleh lebih panjang dari jarum atau antara 30 – 50 cm. Oleh karena itu apabila pengecoran pada bagian-bagian konstruksi yang sangat tebal harus dilakukan lapis demi lapis, sehingga tiap-tiap lapis dapat dipadatkan dengan baik
Jarum penggetar ditarik dari adukan beton apabila adukan mulai tampak mengkilap sekitar jarum, pada umumnya tercapai setelah 30 detik. Penarikan jarum ini tidak boleh dilakukan terlalu cepat, agar rongga bekas jarum dapat diisi penuh lagi dengan adukan.
Jarak antara pemasukan jarum harus dipilih sedemikian rupa sehingga daerah-aerah pengaruhnya saling menutupi. 14
Jenis vibrasi yang dapat digunakan adalah external dan lateral vibrator,.
Jumlah minimum internal
vibrator untuk memadatkan beton
diberikan pada tabel dibawah ini :
I.
KECEPATAN MENGECOR
II.
BETON
JUMLAH ALAT
4 M3 /jam
2
8 M3 /jam
3
12 M3 /jam
4
16 M3 /jam
5
20 M3 /jam
6
Dianjurkan Pelaksana pekerjaan selalu menyediakan vibrator cadangan apabila ada kerusakan vibrator, maka pekerjaan tertunda.
17.
Lantai Kerja
Beton bertulang tidak boleh diletakkan langsung di atas permukaan tanah, kecuali jika ditetapkan lain, maka harus dibuat lantai kerja minimum setebal 50 mm, kelas III, di atas tanah sebelum tulangan beton ditempatkan atau dipasang.
18.
Spesi Semen (Cement Mortar)
Spesi harus terdiri dari satu bagian semen berbanding sejumlah bagian agregat halus yang sudah ditetapkan dan ditambah air bersih sedemikian
rupa
sehingga
dihasilkan
campuran
akhir
yang
konsistensi plastisnya. Spesi harus diaduk pada suatu landasan 15
kayu atau logam dalam jumlah kecil menurut keperluan dan setiap spesi-spesi yang sudah mulai mengeras dan telah dicampur dalam waktu lebih dari 30 menit tidak boleh dipakai dalam pekerjaan. Spesi yang sudah mengeras sebagian tidak boleh diolah lagi untuk dipakai.
19.
Perlindungan dan Pengeringan Beton
Untuk mencegah pengeringan bidang-bidang beton selama paling sedikit 2 minggu, beton harus dibasahi terus menerus, antara lain dengan menutupinya dengan karung-karung basah. Pada pelat-pelat atap pembahasan terus menerus ini harus dilakukan dengan merendamnya atau menggenanginya dengan air. Pada hari-hari pertama sesudah selesai pengecoran, proses pengerasan tidak boleh diganggu. Sangat dilarang untuk mempergunakan lantai yang belum cukup mengeras tempat penimbunan bahan-bahan atau sebagai jalan untuk mengangkut bahan yang berat.
20.
Pengerjaan Permukaan Beton
Selama dilaksanakan penataan permukaan atas beton yang dicor setempat, permukaan yang dihasilkan harus datar dengan hasil akhir yang rata tetapi masih bertekstur kasar. Sebelum pengerasan pertama dimulai, permukaan tersebut harus diratakan lagi sesudah semen (trowelling) dimana perlu untuk menutup retakan-retakan dan mencegah timbulnya celahan yang berlebihan pada permukaan yang terbuka.
21.
Siar-siar Konstruksi
16
Semua siar konstruksi dalam beton harus dibentuk rata horizontal atau vertikal. Siar-siar tersebut harus berakhir pada bekisting yang kokoh yang ditunjang dengan baik, jika perlu, di bor guna melewati penulangan. Bila pekerjaan pengecoran ditunda sampai beton yang sudah dicor mulai mengeras, maka dianggap terdapat siar konstruksi. Jika diperlukan siar konstruksi ditempat yang lain dari pada yang telah disetujui, karena terjadi kerusakan alat atau dasar lain yang tak terduga, harus disediakan penopang tegak lurus pada garis tegangan-tegangan utama, tetapi jika lokasinya dekat tumpuan suatu pelat atau balok, maka beton yang sudah dicor harus dipecah kembali dan disingkirkan sehingga dicapai suatu lokasi yang cocok untuk siar konstruksi sebagaimana disepakati.
Jika beton kurang dari 3 hari umurnya, permukaan tersebut harus disiapkan dengan pengikatan seluruhnya, tetapi jika umurnya sudah lebih dari 3 hari atau sudah terlalu keras, permukaan tersebut harus dilukai secara ringan atau ditembus dengan pasir (band blasted) untuk memperlihatkan agregat.
22.
22.5.
Bekisting
Pembuatan
Semua bekisting harus dirancang dan dibuat hingga dinilai memuaskan. Pelaksana pekerjaan harus menyerahkan rencananya untuk disetujui, dalam jangka waktu yang cukup sebelum dimulai.
Semua bekisting harus diperkuat dengan klam dari balok-balok kecil dan harus yang kuat serta cukup jumlahnya untuk menjaga agar tidak terjadi distorsi ketika beton dicorkan. Dipadatkan dan 17
mengeras. Bekisting dari kayu dan triplek harus dibuat dari kayu yang sudah diolah dengan baik. Semua sambungan harus cukup kencang agar tidak terjadi kebocoran.
Agar beton tidak menempel pada bekisting, bagian permukaan dalam bekisting diberi selapis minyak yang jenisnya sudah disetujui, sebelum beton dicorkan. Minyak pelumas baik yang sudah atau belum dipakai tidak boleh dipakai untuk maksud ini. Harus diperhatikan agar besi tulangan tidak terkena bahan pelapis semacam ini.
Pengikat baja untuk di dalam atau blok antara (specer) yang sudah disetujui boleh dipakai. Bagian dari pengikat atau perantara yang ditanam permanen dalam beton sekurang-kurangnya harus berjarak 50 mm dari permukaan akhir beton. Setiap lubang dalam permukaan beton yang timbul akibat pengikat atau perantara harus ditutup dengan rapi setelah bekisting dibuka dengan spesi semen yang campuran serta konsistensinya sama dengan mutu beton induknya.
Semua permukaan beton yang terbuka harus halus, maka bekisting harus dilapisi dengan triplek bermutu tinggi. Sebelum memasang kayu bekisting,
Semua sudut-sudut kolom, balok dan tembok yang terbuka harus diberi alur 15 mm kecuali jika ditetapkan lain pada gambar rencana. Bekisting untuk kolom dan dinding harus diberi lubang agar kotoran, debu dan benda lainnya dapat disingkirkan sebelum beton dicorkan. Beton di bagian manapun tidak boleh dicorkan sebelum bekistingnya diperiksa.
18
22.6.
Pembukaan
Pembukaan bekisting harus dikerjakan sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan kerusakan pada beton. Bekisting tidak boleh dibuka sebelum beton mencapai kekuatan yang cukup untuk menahan tegangan-tegangan yang timbul akibat pembukaan dan jika diperlukan Pelaksana pekerjaan harus membuktikannya.
Jangka waktu minimum antara pengecoran dan pemadatan beton dengan pengangkatan bekisting adalah 3 hari, namun demikian hal ini tidak membebaskan Pelaksana pekerjaan dari kewajibannya untuk menunda pengangkatan bekisting sampai beton mencapai kekuatan yang memadai. Pelaksana pekerjaan harus bertanggung jawab dan wajib memperbaiki semua kerusakan yang timbul akibat pengangkatan bekisting yang terlalu dini, atas biaya sendiri. Jika setelah pengangkatan bekisting ternyata sarang laba pada beton atau cacat lainnya, harus segera di identifikasi.. Setelah struktur selesai, semua bekisting harus dibongkar seluruhnya,.
23.
23.5.
Penulangan
Umum
Semua baja tulangan harus bebas dari serpihan karat lepas, minyak, gemuk, cat debu atau zat lainnya yang dapat mengganggu perlekatan yang sempurna antara tulangan dan beton. Bila perlu baja harus disikat atau dibersihkan sebelum dipakai.
19
Beton tidak boleh dicorkan sebelum penulangan diperiksa. Baja tulang sedang harus BJTP 24 yang sesuai dengan SII 0136 1984 atau yang setara untuk baja tulangan ukuran sedang yang polos.
Baja tulangan bertegangan tinggi harus BJTP 40 yang sesuai dengan SII 0136 1984 atau setara baja ulir bertegangan tinggi. Tegangan leleh baja tulangan bertegangan tinggi minimum 4000 kg/cm2 dan perpanjangannya harus lebih dari 16 %.
23.6.
Penyimpanan
Baja tulangan harus disimpan di bawah atap yang tahan air dan diberi alas dari muka tanah atau air yang tergenang serta harus dilindungi dari kemungkinan kerusakan dan karat.
23.7. Pada
Penekukan Penulangan tahap
awal
pekerjaan,
Pelaksana
pekerjaan
harus
mempersiapkan daftar tekukan (bending schedule).
Semua baja tulangan harus semua ditekuk secara tepat menurut bentuk dan dimensi yang diperlihatkan dalam gambar dan sesuai dengan PBI – 71 atau yang setara serta dipasang pada posisi yang tepat seperti diperlihatkan pada gambar sehingga beton deking yang ditetapkan dapat dipenuhi di semua tempat. Baja harus ditekuk dengan alat yang disetujui. Tulangan tidak boleh ditekuk atau diluruskan dengan cara yang dapat menimbulkan kerusakan tulangan yang mempunyai lengkungan atau lekukan yang tidak sesuai dengan gambar tidak boleh dipakai.
20
Harus diperhatikan agar panjang keseluruhan dari tulangan yang mempunyai banyak tekukan, tepat dan sesudah penekukan dan pemasangan batang baja tetap di tempat tanpa timbul lengkungan atau puntiran. Bila diperlukan satu radius untuk tekukan atau lengkungan, maka dikerjakan dengan sebuah penjepit (pin) yang mempunyai diameter 4 kali besar diameter batang yang ditekuk.
24.
Pemasangan
Tulangan
harus
dipasang
dengan
tepat
pada
posisi
yang
diperlihatkan pada gambar dan harus ditahan jaraknya dari bekisting dengan memakai dudukan beton atau gantungan logam menurut kebutuhan, dan pada persilangan diikat dengan kawat baja yang pilar dingin dengan diameter tidak kurang dari 1,6 mm, ujung-ujung kawat harus diarahkan ke bagian tubuh utama beton. Baja tidak boleh ditumpu dengan penahan logam yang menonjol hingga ke permukaan beton, pada tumpuan kayu atau kepingankepingan agregat kasar.
Bila pengatur jarak dari spesi pra cetak untuk mengatur tebal beton deking sekurang-kurangnya harus mempunyai kekuatan yang sama dengan kekuatan yang ditetapkan untuk beton yang sedang dicor dan harus sekecil mungkin. Blok-blok ini harus dikencangkan dengan kawat yang ditanam didalamnya dan harus dicelupkan dalam air sebelum dipakai.
Selama pengecoran berlangsung, seorang pemasang tulangan yang ahli harus berada ditempat untuk mengecek, menyesuaikan dan memperbaiki tulangan.
21
Tulangan yang untuk sementara dibiarkan menonjol keluar dari beton pada siar konstruksi atau lainnya tidak boleh ditekuk selama pengecoran ditunda.
Sebelum pengecoran, seluruh tulangan harus dibersihkan dengan teliti dari beton yang sudah mengering atau mengering sebagian yang mungkin menempel dari pengecoran sebelumnya.
Sebelum pengecoran, seluruh tulangan yang sudah dipasang pada tiap bagian pekerjaan harus di periksa dalam tenggang waktu yang cukup.
Jarak minimum dari permukaan suatu batang termasuk sengkang ke permukaan beton terdekat harus sesuai dengan gambar untuk tiap bagian pekerjaan.
24.5.
Toleransi untuk Beton yang tidak Terbuka
Posisi bagian-bagian struktur antara lain as-as balok atau dinding atau pelat harus tepat dalam batas-batas toleransi 10 mm, tetapi akumulasi toleransi tidak diperbolehkan.
24.6.
Toleransi untuk Beton dengan Muka Halus
Toleransi untuk beton dengan muka halus adalah 0,6 cm, posisi bagian struktur dan maksimum 0,3 cm untuk ukuran bagian struktur. Pergeseran papan bekisting pada siar-siar tidak boleh melebihi 0,1 cm dan perbedaan garis sepadan (aligment) bagian struktur harus dalam batas 0,1 %. Akumulasi toleransi tidak diperbolehkan.
22
24.7.
Kemiringan Plat Lantai
Semua kemiringan plat lantai sebagaimana ditunjukkan pada gambar harus dihitung dari tebal minimum plat lantai yang diperlukan bagian bawah dari plat lantai yang miring harus horisontal.
24.8.
Cacat Pada Beton
Walaupun hasil uji kubus sudah memuaskan, Pekerjaan beton dapat ditolak yang ternyata memiliki salah satu atau lebih dari cacat berikut :
Beton tidak
sesuai
bentuk atau posisinya dengan yang
diperlihatkan pada gambar.
Beton tidak tegak lurus menurut ketentuan.
Beton mengandung kayu atau benda asing lainnya.
Semua permukaan beton setelah bekisting dilepas dan sebelum dilakukan pekerjaan selanjutnya pada permukaan beton harus dilepas. Setiap permukaan yang terlihat bersarang laba tetapi dapat diterima harus diisi dengan bahan grouting yang tidak susut dan harus dikerjakan hingga mencapai permukaan yang benar dengan memakai kikir.
24.9. Pekerjaan Bekisting untuk Finishing
Untuk menghasilkan permukaan akhir yang halus, Pelaksana pekerjaan harus melakukan percobaan bekisting beton untuk permukaan halus. Percobaan ini akan dilakukan pada balok fondasi.
23
Jika
percobaan
ini
tidak
memenuhi
standar
beton
muka
sebagaimana disebutkan dalam spesifikasi ini. Pelaksana pekerjaan harus selanjutnya melakukan percobaan lagi sampai dihasilkan standar beton muka halus.
Rencana Pelaksana pekerjaan untuk percobaan ini harus diserahkan dalam jangka waktu yang cukup lama sebelum pekerjaan beton dimulai.
25.
25.1.
Pengujian Struktur Hidrolis
Umum
Pengujian struktur hidrolis untuk membuktikan bahwa beton yang dihasilkan benar-benar tidak tembus air harus dilakukan pada instalasi pengolahan air, tangki pemecah tekanan dan konstruksi lain yang akan terisi air.
25.2.
Metode
Setelah bekisting dilepas, semua dinding harus bersih dari timbunan supaya kebocoran pada dinding dapat diketahui dengan jelas. Sebelum
pelaksanaan
pengujian
ini,
tidak
boleh
dilakukan
pengecatan.
Setiap bagian konstruksi harus diisi air bersih dalam pengujian ini dan dibiarkan terisi sekurang-kurangnya 48 jam. Ketinggian air selama waktu tersebut harus diamati dan tidak boleh terlihat adanya penurunan muka air. Penurunan maksimum yang diijinkan selama 24 jam adalah 1 cm. 24
25.3.
Perbaikan
Setiap kebocoran yang diketahui harus diperbaiki sampai tidak terlihat lagi adanya kebocoran. Bila kebocoran melebihi nilai penurunan maksimum yang diijinkan, Pelaksana pekerjaan harus mengadakan perbaikan secara umum atas biaya sendiri.
Setelah perbaikan selesai, metode pengujian hidrolis harus diulang sebagaimana diuraikan pada bagian ini. Pengujian tidak perlu diulang jika :
Tidak terlihat adanya kebocoran.
Penurunan taraf muka air tidak melebihi nilai yang ditetapkan yaitu 1 cm.
6.3.
Spesifikasi Bahan Pipa
6.3.1. U m u m
A. Standard pipa Standard Industri Indonesia (SII) atau setara.
B. Volume Semua material baik pipa maupun accessoris yang akan disupply oleh supplier jumlahnya harus sesuai dengan yang tercantum dalam volume pekerjaan (RAB)
C. Brosur
25
Pada saat pengajuan penawaran, brosur dari pada pipa dan accessoris yang ditawarkan harus disertakan dan diberi tanda pada brosur tersebut jenis maupun ukuran yang ditawarkan.
Brosur tersebut harus jelas memperlihatkan semua ukuranukuran dalam, luar, panjang maupun lebarnya juga mengenal hasil pengetesan yang telah dilakukan dipabrik pembuat pipa/accessories tersebut.
D. Contoh Barang Supplier wajib memperlihatkan contoh barang yang ada disupply apabila tidak sesuai dengan penawaran.
E. Pengetesan Apabila dipandang perlu oleh Pemberi Tugas, pipa-pipa dan atau accessories yang diadakan oleh supplier akan dilakukan pengetesan kembali dilaboratorium.
Biaya pengetesan ini seluruhnya ditanggung oleh supplier. 6.3.2. Bahan Pipa A. Pipa-pipa PVC
•
Pipa PVC yang diperlukan adalah pipa untuk air minum dengan rubber ring untuk [Equation ; empty] 2” ke atas dan type sambungan socket untuk [Equation ; empty] 1 1/2” ke bawah, tekanan kerja = 10 kg/cm 2, panjang = 6 m.
•
Semua
pipa
harus
disupply
lengkap
dengan
material
penyambung (solvent cement, karet, kopling, cairan pelicin). 26
•
Material penyambung tersebut harus keluaran pabrik yang sama dengan pipa, sehingga pada saat penyambungan pipa nanti tidak akan mendapat kesulitan karena tidak cocoknya sambungan tersebut. Jumlah material penyambung tersebut harus cukup untuk keperluan penyambungan seluruh pipa.
•
Setiap pipa dan fitting-fitting harus mempunyai tanda-tanda/cap yang menyatakan pabrik pembuat, diameter nominal, kelas pipa dan hal lain yang menerangkan mengenai spsesifikasi teknis pipa tersebut.
•
Pelumas yang dipergunakan tidak menggangu kualitas cincin karet,
pipa
PVC
ataupun
kualiatas
air
sehingga
dapat
membahayakan kesehatan. •
Semua fitting (bend, tee, reducer) terbuat dari bahan yang mempunyai kualitas yang sama dengan kualitas pipa.
B. Pipa Galvanis •
Pipa galvanis yang datamgkan oleh supplier harus dalam keadaan baru dan semuanya dalam keadaan terlindung, panjang pipa dan diameter pipa yang harus disediakan disesuaikan dengan yang tercantum dalam volume pekerjaan (RAB).
•
Pipa galvanis yang harus diadakan oleh supplier adalah pipa untuk air bersih dari kelas medium tekanan kerja 10 atmosfir, jika ditentukan lain dalam perencanaan maka sambungan pipa adalah sambungan sock draat (ulir).
•
Jumlah socket yang harus disediakan disesuaikan dengan jumlah batang pipa yang harus diadakan, sedangkan jika menggunakan
sambungan
lain
maka
semua
material
penyambung harus disediakan pula oleh Supplier.
27
•
Ubin-ubin pada ujung pipa harus dalam keadaan terlindungi (tertutup plastik) sehingga tidak akan rusak jika terkena benturan.
•
Pada setiap ujung pipa harus jelas tertulis ukuran nominal dari pipa tersebut.
C. Pipa Steel •
Tebal minimal 5 mm untuk diameter sampai [Equation: empty] 250 mm.
•
Panjang pipa steel adalah 8 meter/barang.
•
Inside lining dengan cement mortal lining dengan non toxic bitum enous seat coat (AWWA. 104).
•
Out side coating dengan coaltar enamel dan bondet double asbertos gult wraps dengan final protective dengan wash coat conforning to coaltar enamel protective coating for steel water pipe (AWWA. 203).
D. Accessories •
Accessories yang harus diadakan antara lain terdiri dari : Gate Valve, flet kran, street box, Pressure Regulator Valve, Water Meter dan lain-lain sesuai dengan yang tercantum dalam volume pekerjaab dan harus disupply dengan material penyambungan (rubber
ring,
mur,
baut,
gasket)
sesuai
dengan
sistem
sambungan dan jumlahnya. •
Pada setiap accessories harus jelas kelihaan merek, ukuran arah aliran dan spesifikasi teknis lainnya.
•
Semua accessories tersebut di atas harus dapat dioperasikan dengan lancar baik dalam keadaan bertekanan 7,5 atmosfir setelah terpasang maupun dalam keadaan belum terpasang. 28
•
Ulir yang terdapat dalam accessories harus dalam keadaan terlumasi sehingga mencegah terjadinya karat pada ulir tersebut.
•
Sistem penyambungan dari accessories yang menggunakan flange
hendaknya
sesuai
dengan
persyaratan
AS
1488,
sedangkan karet yang digunakan untuk seal harus memenuhi syarat ISO/R 1298 dengan tebal minimum 5 mm. 6.3.3. Syarat Pengangkutan •
Semua pipa dan accessoris diangkut didalam kendaraan truk atau
alat
kendaraan
lainnya
dengan
memperhatikan
keselamatan pekerja angkutan dan keamanan pipa itu sendiri serta harus mengikuti peraturan lalu lintas yang berlaku, baik pada saat menaikkan ke dalam alat angkut tersebut, selama perjalanan maupun pada saat menurunkannya.
•
Kerusakan yang terjadi akibat pengangkutan yang ceroboh adalah menjadi tanggung jawab supplier dan supplier wajib mengganti pipa atau accesoris yang rusak tersebut dengan biaya dari supplier.
•
Pengangkutan atau penurunan pipa keatas atau turun dari alat angkut (truk) harus hati-hati, bagi pipa yang beratnya lebih dari 50 Kg harus menggunakan alat bantu mekanis, seperti forklift atau katrol.
•
Penyimpanan pipa di dalam alat angkut (truk) untuk diameter lebih besar dari 1” dilakukan lapis demi lapis, tiap lapis dibatasi 2 papan yang dipsang melintang dari panjang pipa tersebut, kemudian susunan pipa tersebut diikat kuat-kuat, sehingga tidak membahayakan keselamatan pipa ataupun orang lain.
29
•
Pipa/accessoris yang digunakan sambungan ulir pada bagian luar, harus dibungkus pada bagian ulir tersebut walaupun terkena benturan.
•
Pada pengangkutan pipa PVC yang mempunyai panjang 6 meter dan melebihi bak truk (alat angkut) maka ujung pipa-pipa tersebut disatukan kemudian dibungkus dengan karung goni untuk mencegah tercecernya pipa selama perjalanan.
•
pada pengangkutan accessories tidak boleh dilakukan dengan jalan melemparkannya, sebab dapat merusak ulir atau joint-joint yang
terdapat
di
dalam
accessories
tersebut
sehingga
kualitasnya akan menurun. •
Segala macam biaya yang dikeluarkan dalam pengakutan pipa dan accessories ini termasuk juga biaya yang dikeluarkan untuk keselamatan kerja dan lain-lainnya merupakan tanggungan pelaksana pekerjaan dan sudah termasuk dalam harga kontrak.
6.3.4. Syarat Penyimpanan •
Pipa
Penyimpanan
pipa
tidak
boleh
menyentuh
tanah
langsung,
melainkan harus dialasi dahulu oleh balok kayu. Pipa tidak boleh terkena sinar matahari atau hujan, jadi harus diberi pelindung yang tahan terhadap perubahan suhu, cuaca ataupun kelembaban.
Apabila sudah ada gudang penyimpanan maka pipa tersebut dimasukkan kedalam gudang dan disusun dengan rapi sedemikian rupa agar susunan pipa tidak akan melorot/roboh.
Segala biaya yang dikeluarkan untuk keperluan pengangkutan sampai dengan penyimpanan didalam gudang (jika sudah terdapat 30
gudang) adalah merupakan tanggungan pelaksana pekerjaan dan sudah termasuk dalam harga kontrak. Untuk menjaga masuknya kotoran-kotoran kedalam pipa, maka pada kedua ujung pipa tersebut ditutup dengan plastik dan diikat dengan kuat.
•
Accessories & Fitting
Semua accessories maupun fitting harus dimasukkan kedalam gudang disusun/disimpan dengan rapi. Penyimpanan/penyusunan semua accessories dan fitting tersebut harus dikelompokkan berdasarkan jenis-jenis yang sama (misalnya : Elbouw dikelompokan dengan Elbouw lagi. Gate Valve dengan Gate Valve lagi dan sebagainya). Semua
accessories/fitting-fitting
yang
mempunyai
ulir
harus
dilumasi/diberi gemuk pada ulirnya kecuali untuk fitting dari bahan PVC.
6.4.
Spesifikasi Pemasangan Pipa
6.4.1. Umum Secara garis besar hal-hal yang harus diperhatikan oleh Pelaksana pekerjaan adalah sebagai berikut :
a. Aliran air dalam pipa telah ditentukan seperti pada gambar rencana “SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI AIR MINUM”.
b. Seluruh pekerjaan perpipaan harus dipasang dengan cara yang benar, rapi dan cukup kuat sesuai dengan spesifikasi teknis ini 31
dan
gambar-gambar
rencana
serta
instruksi-instruksi
dari
produsen sedapat mungkin diterapkan dengan baik.
c. Apabila pipa-pipa dipasang/ditanam didalam tanah, maka dasar parit-parit pipa harus rata dan bebas dari benda –benda yang keras seperti batu atau kerikil besar.
d. Pelaksana pekerjaan tidak diperbolehkan membengkokan pipa (kecuali pipa PE) tetapi harus menggunakan alat rakit belokan (bend elbow) pencabang (tee) untuk maksud tersebut
e. Setelah pipa-pipa tersambung dan terpasang harus diuji secara hidrostatis, untuk itu bagian sambungan pipa dan alat-alat rakit maupun
perlengkapannya
tidak
boleh
ditimbun
sebelum
pengujian tekanan hidrostatis selesai. Pengujian ini dinyatakan berhasil dengan memuaskan bila tidak terdapat
tanda-tanda
adanya kebocoran.
6.4.2. Peralatan Pelaksana pekerjaan
Pelaksana pekerjaan harus menyediakan peralatan yang diperlukan untuk pelaksanaan pekerjaan, sedikit-dikitnya adalah sebagai berikut :
a. Satu buah truck ukuran sedang untuk pengangkutan pipa. b. Alat pemotong pipa secara mekanis (machanicaly operated pipe cutter) untuk diameter 50 mm s/d 350 mm. c. Peralatan penyambung pipa d. Peralatan pengelasan yang memadai 32
e. Peralatanuntuk menurunkan menaikan pipa f.
Vibrator, untuk memadatkan urugan (sebuah setiap lokasi)
g. Pompa dengan kapasitas minimal 2 m 3 /jam (minimal satu buah tiap lokasi) yang berfungsi untuk mengeringkan genangan air di lapangan kerja. h. Kunci torsi (torque spanner) untuk mengencangkan baut pada sambungan flens dengan diameter nominal 19 mm s/d 22 mm (bila diperlukan) i.
Tamping bars
j.
Peralatan survei geodetik
k. Peralatan pengujian tekanan hidrostatis .
6.4.3. Gambar Kerja
Semua gambar kerja perpipaan dikaitkan dengan
•
Ketinggian patok referensi (Datum)
•
Bangunan-bangunan dan sarana-sarana di dalam tanah dan sekitarnya.
6.4.4. Pekerjaan Tanah
Pelaksana pekerjaan harus membersihkan lapangan pada jalur pemasangan pipa dan perlengkapannya. Pepohonan, tanaman dan semak-semak pada jalur tersebut harus dibersihkan/ditebang .
Apabila parit-parit seharusnya memotong pagar, tembok, makam atau bangunan lain. Pelaksana pekerjaan harus berusaha sungguhsungguh
untuk
menghindarkan
gangguan
pada
batas
jalur
pemasangan pipa. 33
Pengukuran galian parit timbunan kembali dan pemasangan pipa harus dilaksanakan dengan tepat dengan cara “ukuran lain”, yaitu sesuai dengan jalur pemasangan pipa dan prmukaan tanah asli .
Semua tanah galian harus ditimbun sedemikian, sehingga tidak mengganggu pekerjaan, dan tidak mengganggu jalan orang dan lalu lintas. Bahan galian tidak boleh merusak bangunan-bangunan umum atau bangunan-bangunan perorangan lainnya.
Galian harus diberi penguatan jika diperlukan, sehingga tidak runtuh dan
menjaga
para
pekerja
untuk
bekerja
dengan
aman.
Pengamanan permukaan jalan dan bangunan-bangunan lainnya harus dibuat.
Pelaksana pekerjaan harus melengkapi pekerjaan dengan saluran pembuangan air yang baik,.
Daerah-daerah penggalian harus mempunyai saluran pembuang air yang baik dan bebas genangan air.
6.4.4. Galian Tanah
Dalam pekerjaan pemasangan pipa diklasifikasikan jenis galian menurut tingakat kesulitannya untuk menentukan pembiayaan adalah sebagai berikut :
a.
Galian tanah Biasa
b.
Galian tanah keras.
34
Tanah keras atau cadas merupakan tanah berbatu, umumnya untuk penggalian perlu menggunakan bor, dan atau bahan peledak atau alat khusus lainnya c.
Galian tanah basah
Galian tanah yang selalu berair akan menimbulkan masalah air tanah setelah mencapai kedalaman galian lebih dari 0,20 m dari permukaan air konstan
6.4.5. Penggalian Parit Pipa
Arah, ukuran dan letak/posisi galian parit harus sesuai dengan gambar rencana. Untuk itu patok-patok (sight rails) yang kuat harus dipasang dan dipelihara oleh Pelaksana pekerjaan pada setiap perubahan arah dan kelandaian atau dimana saja yang dianggap perlu dengan jarak satu dengan lainnya tidak melebihi 40 m. Pada setiap patok (rail) harus diberi tanda diameter pipa dan kedalaman penggalian yang harus dipakai sebagai patokan, untuk mengurangi resiko kerusakan, penggalian parit dekat instalai yang telah ada harus dikerjakan tangan.
Apabila dalam parit terdapat pasangan batu, bongkahan-bongkahan atau rintangan lain, maka Pelaksana pekerjaan harus menggali rintangan sampai 20 cm di bawah dasar parit serta disetiap sisi pipa dan perlengkapannya, kemudian mengisi kembali dengan pasir dan memadatkannya sampai ketinggian yang yang diperlukan.
Pipa tidak boleh diturunkan ke dalam parit sebelum parit mempunyai kedalaman yang telah ditentukan. Panjang parit yang digali harus disesuaikan denganpipa dan harus dipasang sesuai gambar rencana. 35
Lebar
galian harus cukup untuk dapat meletakan pipa dan
menyambungkannya dengan baik, dan timbunan harus ditempatkan dan dimampatkan seperti yang diisyaratkan. Galian harus dibuat dengan lebar ekstra bila diperlukan, seperti untuk memasukan penyangga-penyangga, pengautan-penguatan galian dan peralatan-peralatan pipa.
Ruang penyambungan harus dbuat pada setiap sambungan, agar sambungan dapat dikerjakan dengan baik.
Galian harus dibuat sampai kedalaman yang ditentukan untuk membuat dasar pipa yang rata dan seragam pada tanah yang padat pada setiap tempat, diantara ruang penyambungan.
6.4.6. Penguat Parit
Bilamana perlu Pelaksana pekerjaan harus memperkuat dinding parit untuk mencegah kelongsoran tanah di luar galian yang akan merusak bangunan didekatnya.
6.4.7. Sarana Yang Ada
Apabila penggalian parit yang dilaksanakan berdekatan atau melewati saluran buangan, perpipaam, jaringan kabel dan lain sebagainya, maka Pelaksana pekerjaan harus mempergunakan penguat sementara atau gantungan bila diperlukan, sedangkan dalam hal saluran-saluran buangan, pipa-pipa, kabel-kabel dan lain sebagainya, terganggu untuk sementara waktu, maka setelah pelaksanaan harus diganti/diperbaiki seperti semula. Jika pembuatan 36
saluran pipa tidak dapat dilaksanakan dengan baik tanpa memotong jaringan perpipaan, kabel dan lain sebagainya, maka saluran diperkuat dengan beton untuk selamanya.
Pada persimpangan jalan, Pelaksana pekerjaan harus menggali parit dengabn lebar seperti tertera pada gambar rencana. Pengerjaan tambahan pada jalan yang disebabkan pelebaran tambahan pada parit dikerjakan atas biaya Pelaksana pekerjaan.
Pelaksana pekerjaan harus menyingkirkan pengerasan permukaan jalan sebagai bagian dari penggalian, dan jumlah yang disingkirkan tergantung pada lebar galian yang ditunjukkan untuk pemasangan pipa,
panjang
daerah
pengerasan
yang
diperlukan
untuk
disingkirkan, digunakan untuk pemasangan lubang kontrol (manhole) atau konstruksi lainnya.
6.4.8. Bahan-Bahan Galian
Pelaksana pekerjaan harus membuat persiapan-persiapan sendiri untuk menimbun kembali bahan-bahan galian yang diperlukan untuk menimbun kembali galian- parit-parit, termasuk pekerjaan-pekerjaan dua kali. Penimbunan sementara bahan-bahan galian tidak boleh mengganggu lalu lintas umum.
6.4.9. Urugan
Urugan atau penimbunan kembali parit-parit harus dilakukan sesuai gambar-gambar rencana.
37
Penimbunan keliling parit-parit harus mencapai keteabalan 30 cm, sebelum uji coba hidrolis dilaksanakan, akan tetapi sambungansambungannya harus tetap kelihatan.
6.4.10. Bahan Urugan
Semua bahan timbunan/urugan harus bebas dari batuan, sampah atau bahan lain.
a. Bahan dari Galian Tanah Pelaksana pekerjaan dapat menimbun dengan bahan galian, meliputi bahan-bahan yang mengandung lempung pasir, kerikil atau bahan lainnya yang bebas dari kotoran dan dapat dipakai sebagai bahan timbunan.
b. Bahan dari Pasir dan Kerikil Semua oasir yang digunakan untuk menimbun harus berasal dari pasir alam, dengan butiran dari halus sampai kasar, dan bebas dari kotoran,debu-debu, atau bahan-bahan lain yang menurut Tenaga Ahli dapat dianggap tidak dikehendaki/tidak sesuai, lembung yang terdapat pada pasir. Tidak boleh melebihi 10% berat keseluruhan.
6.4.11. Urugan di Bawah Pipa
Parit-parit harus diberi dasar pasir setebal 10 cm lebih dahulu, atau sesuai dengan gambar rencana sebelum pipa dipasang didalanya. Dasar pasir ini harus dipadatkan dengan pemadat dan dibasahi serta harus mempunyai permukaan yang rata. Setiap dasar pasir pada 38
ujung
pipa
harus
5
cm
lebih
rendah
agar
pipa
terjamin
keududkannya pada keseluruhan panjangnya dan bukan ditahan oleh sambungan-sambungannya. Setelah pipa dipasang di dalam parit kemudian ditimbun dengan pasir dan kerikil halus mulai dari dasar atas pipa. Bahan urugan pasir dan kerikil halus ini harus disebarkan merata kesetiap penjuru ruangan dalam galian sekitar sisi pipa dan perlengkapannya dan dipadatkan dalam keadaan basah.
6.4.12. Urugan di Atas Pipa
Dari bagian atas dan perlengkapannya sampai sedalam kira-kira 10 cm diatas pipa, galian harus ditimbun dengan pasir dan kerikil halus yang dipadatkan dalam keadaan basah secara merata. Pelaksana pekerjaan harus bekerja dengan hati-hati dalam penempatan timbunan ini untuk menghindarkan terjadinya kerusakan atau penggeseran pipa.
Cara atau metoda penimbunan kembali harus dilakukan lapisan demi lapisan. Kemudian dipadatkan sekeliling dan diatas pipa seperti tertera pada gambar rencana, dengan cara yang tidak merusak pipa. Pemadatan pada sisi-sisi pipa harus dilakukan saling berganti pada kedua sisi. Lapisan 5 cm pertama diatas pipa harus dipadatkan hanya pada sisi-sisi pipanya saja. Hanya perlatan yang digerakkan oleh tangan yang boleh digunakan.
Dari kedalaman 10 cm diatas ppa hingga kepermukaan, galian harus ditimbun dengan tangan atau metode mekanis yang disetujui dan dipadatkan dengan alat pemadat, untuk mencegah menurunnya permukaan, setelah selesainya pekerjaan penimbunan. 39
Penimbunan kembali harus sampai beberapa centimeter diatas permukaan
tanah,
untuk
memberi
peluang
pengendapan.
Penambahan timbunan pada bagian atas parit dapat dilakukan, bila terjadi penurunan muka tanah yang bersangkutan.
6.4.13. Pengerasan Jalan dan Kali Lima
Pelaksana pekerjaan setelah menimbun kembali parit-parit dan harus mengembalikan permukaan jalan dan kali lima ke dalam keadaan paling sediklit sama dengan keadaan seperti semula.
6.4.14. Konstruksi Pengaman
Konstruksi
pengaman
dalam
pemasangan
pipa
merupakan
pekerjaan sipil, yang secara umum meliputi pekerjaan pondasi, beton dan baja.Persyaratan bahan dan pelaksanaannya harus sesuai dengan gambar rencana dan Spesifikais Teknis untuk Pekerjaan Sipil. Secara umum spesifikasi bahan-bahan konstruksi dalam pekerjaan ini adalah sebagai berikut :
a. Semen Semua semen yang digunakan adalah jenis semen portland biasa dengan mutu terbaik. Bila diminta, pada setiap pengiriman semen ke tempat pekerjaan Pelaksana pekerjaan harus menyerahkan sertifikat pengujian yangmenyatakan semen tersebut memenuhi persyaratan yang diinginkan. Semen harus disimpan dengan baik untuk mencegah kelembaban atau pencemaran oleh bahan-bahan lain.
40
Kerikil dan batu pecahan harus didapat dari tempat yang telah disetujui dan harus bebas dari lapisan-lapisan dan debu.
b. Pasir dan Kerikil/batu Pecahan Pasir dan kerikil/batu pecahan harus diangkut, ditangani dan ditimbun sedemikian rupa, sehingga yang berukuran nominal terpisah dari yang berukuran lain dan tidak tercampur dengan benda-benda lain. Kerikil dan batu pecahan harus didapat dan sumber yang telah disetujui, harus keras, tahan lama, bersih serta bebas dari lapisan yang menempel dan dari debu.
c. Beton Perbandingan campuran beton harus 1 : 2 ; 3 kecuali ada ketentuan lain untuk mendpatkan mutu beton yang baik perbandingan kerikil danpecahan batu yang digunakan harus diubah-ubah (dapat dipadatkan dengan baik tanpa penggunaan terlalu banyak air). Untuk pencampuran semen harus digunakan air yang bersih. Beton harus dicor dan dipadatkan tidak kurang dari 30 menit setelah dicampur dan dibiarkan dalam keadaan basah dan terlindung dari sinar matahari minimal 7 hari.
d. Cetakan dan Penyempurnaan Cetakan untuk cor beton harus dibuat rapi dan diperkuat secukupnya seperti tertera pada gambar. Semua sambungan-sambungan harus rapat untuk menjamin agar tidak terdapat kebocoran
yang
menyebabkan beton menjadi basah pada cetakannya. Cetakan tidak boleh dibongkar selama 24 jam setelah pengecoran.
41
Permukaan beton yang horizontal dan yang terlihat diratakan sampai halus dengan sendok baja setelah pengerasan pertama terjadi.
e. Baja Besi beton harus ditekuk dan dipasang seperti tertera pada gambar dan harus bersih, bebas dari debu serta karat. Baja yang digunakan dalam konstruksi harus baru.
f.
Batu Merah
Batu merah harus dipasng rapi dan sambungan-sambungannya harus sama rata dengan permukaan. Penggunaan batu merah yang pecah atau rengat dilarang.
Adukkan untuk batu merah harus terdiri atas 1 bagian semen dan 3 bagian pasir.
6.4.15. Blok bantalan Penahan (Thrust Block)
Semua perlatan penyambung pipa seperti tee, bend dan alat bantu lainnya harus tersedia lengkap dengan blok bantalan penahan dari beton untuk mencegah pergeseran dari peralatan penyambung. Ukuran-ukuran balok beton untuk setiap susunan dapat dilihat dalam gambar rencana. Ujung pipa yang buntu harus ditutup dengan penutup yang disekrup atau yang dilas pada pipa dan haru dilengkapi dengan blok-blok bantalan beton bertulang seperti tertera dalam gambar rencana. Komposisi beton yang digunakan adalah 1 : 2 : 3 (minimal beton jenis BI) 42
Beton tersebut harus ditempatkan diatara tanah dan fitting (alat bantu) yang harus diangker. Beton harus dipasang sedemikian sehingga pipa dan alat bantu mudah dijangkau untuk perbaikan. Urugan tidak boleh diberikan dibelakang blok bantalan tekan untuk mengisi kelebihan galian. Bila diperlukan beton tambahan untuk mengisi
kelebihan
galian,
tidak
akan
diberikan
pembayaran
tambahan.
6.4.16. Tiang Penyangga
Apabila diperlukan tiang-tiang penyangga untuk perlintaan pipa, jembatan pipa atau pipa yang dipasang diatas tanah dan sebagainya, maka harus dilaksanakan sesuai dengan gambar rencana .
6.4.17. Ruang kontrol (Manhole)
Manhole dibuat dari bahan beton berbentuk bulat dengan konstruksi sesuai dengan gambar rencana. Tutup manhole harus baru, berat (rapat gas). Tangga manhole dibuat dari besi galvanis atau cast iron dengan diamater injakan minimal 2,5 cm. 6.4.18. Ruang Katup Ruang Katup (surface valve box dan valve chamber) harus dibangun dengan bahan dan jenis konstruksi seperti pada gambar-gambar rencana. Ruang katup tidak boleh mengeluarkan/meneruskan tekanan dari atas terhadap katup dan harus terletak ditengah dan melampaui 43
bagian mur dari katup dengan tutup bak yang sesuai dengan permukaan jalan/tanah setempat atau pada permukaan lainnya.
Kotak luar harus ditempatkan di atas pelat beton bertulang yang dituang langsung di tempat sesuai gambar rencana. Kotak-kotak luar akan diserahkan kepada Pelaksana pekerjaan dalam keadaan biasa.
Setelah cetakan diambil maka sisi dalam dan sisi atas dari besi tuang disikat dengan sikat kawat dan dicat dengan ter batubara atau cat yang sejenis. Kotak luar harus dipasang sedemikian rupa, sehingga tiada tegangan yang dapat diteruskan kepada katup. Kotak itu harus dipasang tegal lurus dan konsentris terhadap poros katup.
Hidran-hidran harus dipasang benar-benar tegak lurus dengan saluran pembuangan dari katup api menjurus ke jalan. Hidran distel pada sebuah tegel/pelat semen yang dipancangkan dengancara menuangkan + 20 liter beton (beton tipis) di atas tegel beton itu. Setelah menyetel dan memancang hidran itu, bagian yang berada dibawah tanah harus dilindungi dengan ter batubara atau sejenis sampai 5 cm di atas permukaan tanah. Bagian yang tersisa harus dicat warna merah, tidak termasuk kopling “STORZ”, tutup, rantai baja anti karat dan kepala poros. Katup pembuanga udara dan hidran kebakaran harus dipasang di tempat-tempat seperti tertera dalam gambar rencana.
6.4.19. Pekerjaan Perpipaan Semua pekerjaan pipa harus dipasang dengan cara yang rapi dan menurut tata kerja yang baik serta instruksi dari produsen sedapat mungkin diterapkan. Pelaksana pekerjaan harus menyediakan instrumen, alat-alat. 44
Semua pipa, alat bantu dan asesoris harus baik dan bersih sebelum dipasang.
Union harus disediakan dekat peralatan utama dan pada jalur cabang untuk memudahkan pembongkaran pipa.
Pengekang dari logam, batang pengikat atau penjepit dengan kekuatan cukup untuk mencegah gerakan yang disediakan oleh Pelaksana pekerjaan harus dipasang menurut petunjuk gambar. Semua
bagian
untuk
sambungan
(flens)
harus
dibersihkan
seluruhnya sebelum pemasangan, paking harus ditempatkan dengan teliti. Baut-baut harus dikencangkan bergantian pada ujung yang berlawanan dari diamaeter sambungan dan dalam rotasi sekeliling pipa. Untuk menjamin sambungan yang baik tidak diperlukan gaya yang berlebihan.
Sambungan dengan flens harus dibuat dengan kencang dan penuh memakai
baut-baut
mesin
yang
disediakan
oleh
Pelaksana
pekerjaan. Paking harus dipakai pada semua sambungan. Flens geser (slip on) harus dilas ganda pada pipa dengan las yang menghubungkan punggung flens dengan pipa dan las di dalam flens pada ujung pipa.
Ketika
pipa
sedang
ditempatkan
dalam
salurannya
harus
diperhatikan agar jangan sampai ada benda asing yang masuk ke pipa. Pada waktu instalasi pipa sedang dihentikan, ujung pipa yang terbuka harus ditutup dengan cara yang disetujui oleh Tenaga Ahli. Pemotongan pipa dilapangan harus dicegah seminimal mungkin. Bila pemotongan memang diperlukan maka harus dilakukan dengan 45
mesin pemotong dan metoda yang sesuai dengan hasil potongan yang rata dan tegak lurus as pipa. Pemotongan harus dikerjakan hati-hati agar tidak merusak cat atau lapisan pipa.
Penanganan dan penyimpangan pipadan alat bantu (fittings) harus dilakukan dengan hati-hati. Pipa tidak boleh disimpan dibawah sinar matahari langsung. Kerusakan apapun yang dpat timbul harus dicegah, pipa jangan sampai diletakkan diatas benda tajam. Pipa yang sudah tergores atau cacat hingga lebih 10% dari tebal dinding akan ditolak. Penumpukkan pipa tidak boleh melebihi batas yang dianjurkan oleh produsen dengan memperhitungkan kondisi selktar.
6.4.20. Penyediaan Perpipaan dan Peralatan
oleh Pelaksana
pekerjaan
Semua perpipaan dan peralatan harus dirancangkan dengan tekanan kerja hydrostatis sebesar 10 kg/cm 2 pada suhu 30 0 C.
Setelah perpipaan dan peralatan diterima kemudian ditimbun di daerah pergudangan.
6.4.21. Pengangkutan Pipa ke Lapangan
Untuk mencegah penanganan yang tidak perlu, semua batangan pipa harus ditempatkan sedekat mungkin
pada lokasi akhir pada
lahan pemasangan pipa dengan memperhitungkan keamanan lalulintas, pipa tidak boleh ditempatkan di lapangan lebih dari 30 m di depan parit-parit penggalian.
46
6.4.22.
Pemasangan Pipa
Pelaksana pekerjaan tidak boleh memulai pelaksanaan pekerjaan sebelum alat-alat bantunya yang diperlukan sudah tersedia di lapangan.
Terlebih dahulu semua pipa dan peralatan harus diteliti dan dibersihkan dengan seksama, sebelum pemasangan dilaksanakan. Pipa yang berminyak, bergemuk dan sebagaimya, yang mungkin telah retak atau mengalami kerusakan lainnya khususnya pada ujung pipa tidak boleh dipergunakan. Pipa dan peralatan rakit yang rusak harus dikesampingkan, untuk diteliti kembali apakah dapat diperbaiki.
Setiap pipa harus diperiksa dengan seksama sebelum dan setelah dipasang, pipa yang rusak harus diperbaiki atau diganti. Setiap hari apabila pekerjaan telah berakhir maka ujung pipa yang terbuka untuk sementara waktu harus ditutup dengan balok-balok dari kayu, penyekat-penyekat. Setiap pipa harus dipasang dengan tepat menurut garis dan kelandaian sesungguhnya dan sedemikian rupa sehingga
dengan
pipa
yang
berbatasan
merupakan
suatu
sambungan konsentris yang tertutup.
Selama pemasangan alat bantu sementara sebagai penopang pipa pada kedudukan yang benar harus dipergunakan dan perhatian harus dicurahkan agar kerusakan tidak terjadi pada pipa, sedangkan semua alat pengikat pipa (penopang beton, bantalan-bantalan penahan dan sebagainya) harus berada pada tempatnya yang benar
47
sebelum pemasangan dan pemindahan semua perlatan-peralatan sementara/bantu.
Pipa harus dipasang sedemikian rupa sehingga kemungkinan untuk pengosongan dari sistem perpipaaa pada titik terendah selalu terjamin. Peralatan-peralatan rakit dan alat bantu harus dipasang pada lokasi yang tepat sesuai gambar rencana..
Pada ujung/akhir pemasangan pipa atau bila pemasangan pipa harus berhenti maka harus dipasang cap/dop dengan sambungan yang sesuai spesifikasinya.
48
6.4.23.
Pemotongan Pipa
Pemotongan pipa dilaksanakan dengan alat pemotong pipa, serta harus dibersihkan dan dilakukakan tegak lurus terhadap sumbu pipa.
Semua pipa yang sudah dipotong harus mempunyai permukaan potong yang licin sesuai dengan sudut yang diinginkan terhadap sumbu pipa tanpa merusak pipa tesebut. Pipa diameter 200 mm dan lebih besar, harus dipotong dengan mesin potong agar cocok dengan alat-alat penyambung.
Untuk pipa PVC, pinggiran-pinggiran harus dipinggul agar pipa dapat masuk dengan mudah ke dalam alat penyambung. Untuk itu ujung pipa sebelah luar dikikir/digerinda tidak lebih dari setegah tebal pipa sampai licin dan lingkaran ujung pipa dibuat dengan sudut
±
15o
terhadap as pipa. Umumnya pipa PVC (pipa bell ring) yang dikeluarkan dari pabrik telah digerinda/dipinggul lebih dulu.
Penyambung-penyambung cincin karet dari PVC memerlukan alur pada ujung pipa yang dibuat dengan sebuah alat pembuat profil ujung (end shaper tool).
Pemotongan pipa untuk menempatkan tee, bend, katup dan lain-lain harus dikerjakan dengan rapi dan teliti tanpa menyebabkan kerusakan pada pipa dan lapisannya, ujungnya harus dibuat halus dan rata
6.4.24.
Penyambungan Pipa
49
Semua alat rakit dan ujung pipa harus dibersihkan dengan seksama sebelum
disambungkan.
maupun
antara
pipa
Sambungan-sambungan dan
peralatan-peralatan
antara rakit
pipa harus
dilaksanakan dengan mempergunakan cincin-cincin karet, flens-flens atau di las dan lain-lain, sesuai gambar rancana.
Semua sambungan dan peralatan rakit yang diperlukan harus dipasang dengan cara yang memenuhi syarat sehingga tidak menimbulkan tegangan dalam keseluruhan sistem pipa dan harus dilaksanakan menurut petunjuk dari pabrik bersangkutan. Defleksi pada sambungan-dambungan pipa AC tidak boleh melebihi 3 derajat. Setiap lengkungan pada pipa harus dilengkapi dengan peralatan rakit yang layak harus dipasang menurut sudut yang diinginkan.
a.
Sambungan “push-on-join”
Istilah “bell end” atau socket pada pipa PVC yang digunakan disini harus dianggap sebagai ujung-ujung dari pipa push-on-join.
Pipa harus dipasang dengan ujung bell yang menghadap kearah depan dari pemasangan. Jika pipa diletakan pada sudut 10 0 atau lebih besar, pemasangan harus dimulai pada bagian atas dan harus mendahului bagian atas dengan ujung bell dari pipa yang bersudut
Akhiran Spigot dari pipa harus dimasukan ke dalam socket dengan hati-hati agar tidak besentuhan dengan tanah. Sambungan harus 50
diselesaikan dengan menekan bagian akhiran yang datar ke dasar socke,dengan alat coupling pusher.
Bagian dalam akhiran bell dan bagian luar ujung spigot harus dibersihkan dari minyak, pasir dan benda-benda asing lainnya. Jika dipakai gelang karet untuk
sambungan maka gelang karet yang
melingkar harus dipasang dan dimasukan ke dalam gasket pada bell socket.
Lapisan tipis minyal gelang harus dilapiskan baik pada permukaan bagian dalam dari gasket atau pada akhiran dari pipa atau keduanya. Minyak gelang harus berasal dari persediaan yang diberikan pabrik.
Jika dipakai sambungan dengan solvent cement maka bagian yang akan disambung harus dibersihkan dari debu, kotoran dan air. Oleskan solvent cement dengan sikat yang tipis sampai pada ujung pipa sedalam socket atau bagian dalam dari fitting yang akan disambung sesuai dengan yang dinstruksikan oleh pabrik pipa bersangkutan
Pada waktu peletakan pipa dalam galian, letak ujung spigot harus tepat dengan bell dan dipasng dengan lintasan dan sudut yang benar.
b.
Sambungan Flens
Alat bantu flens dan peralatan-peralatan rakit harus dihubungkan ke pipa dengan mempergunakan adaptor-adaptor flens dan flens bebas
51
kecuali bila ada petunjuk dengan cara lain yang
tertera pada
gambar rencana.
Semua sambungan flens harus dibuat dengan mempergunakan paking-paking karet dan mur baut yang digalvanisir secara celup panas (hot dipped). Cincin yang digalvanisir secara celup panas harus dipasang diantara kepala baut dan mur serta mur baut harus dikencangkan secara bersilang. Selama pelaksanaannya harus diperhatikan agar tidak merusak lapisan pelindung pada alat bantu dan peralatan-peralatan rakit.
Setelah selesai, setiap kerusakan
pada lapisan pelindung harus diperbaiki oleh Pelaksana pekerjaan.
c. Sambungan Pipa Galvanis Sambungan antara pipa baja yang digalvanisir dan peralatanperalatan rakit maupun antara peralatan-peralatan rakit dari baja yang digalvanisir terhadap pipi lain, harus dilaksanakan dengan sistem penyekrupan.
Sebelum pipa disambung, maka bagian ulir dari sicket atau ujung pipa harus dibersihkan dari kotoran. Setelah itu pada ulir pipa dipasang serat nanas dan baru dimasukan secara hatihati pada socket dan diputar sampai kencang betul.
d. Sambungan Las Sambungan-sambungan las harus sesuai dengan aturan yang diberikan dalam persyaratan modern (persyaratan AWS atau AICS). Pengelasan harus dilakukan oleh seorang tukang las yang memiliki ijazah. 52
Permukaan yang akan dilas harus bebas dari sisik-sisik lepas, kerak logam, karat, gemuk dan cat. Apabila pengelasan ganda diperlukan maka permukaan pengelasan pertama harus bersih dan bebas dari kerak logam.
Apabila
diperlukan,
lapisan-lapisan
antara
pada
pengelasan-
pengelasan ganda harus dibersihkan dengan pukulan-pukulan ringan oleh palu betenaga mesin dengan mempergunakan suatu alat berujung bulat. Semua kerak logam dan pengelasan yang berlubang-lubang dan tidak sempurna harus dibersihkan dan dihilangkan, sebelum pengelasan tambahan dilakukan. Setelah pengelasan, lapisan pelindung pipa dan peralatannya yang dikupas atau rusak selama pengelasan harus diperbaiki/dilapisi kembali oleh Pelaksana pekerjaan, termasuk bagian yang di las.
Tempat kerja harus terlindung terhadap angin dan hujan lebat.
6.4.25. Penyambungan Pipa Pada Jarigan Pipa Lama
Perincian mengenai penyambungan-penyambungan yang harus dikerjakan, tertera pada gambar-gambar
untuk memperpendek
gangguan pada pengadaan air, maka Pelaksana pekerjaan harus menyelesaikan penyambungan secepat mungkin.
Gangguan pelayanan untuk pekerjaan sambungan dari pipa baru ke pipa yang telah ada, harus dikerjakan sedemikian rupa,sehingga 53
tidak banyak mengganggu langganan dan tidak terlalu lama menghentikan aliran. Daerah yang terganggu sekecil mungkin. Tidak ada satupun katup (valve) yang dari sistem yang telah ada, yang diubah-ubah oleh Pelaksana pekerjaan untuk tujuan apapun juga. PAM setempat akan mengatur semua valve jika diperlukan
Apabila
diperlukan,
penyambungan
dapat
dilakukan
tanpa
menghentikan aliran pipa lama dengan menggunakan clamp saddle beserta katup, kemudian dibor dengan topping bor khusus.
6.4.26. Perlengkapan Sambungan dan Alat-Alat Pengatur
Pemasangan katup-katup, perlengkapan-perlengkapan sambungan dan sebagainya harus mendapatkan pengawasan dan perhatian yang seksama terhadap kebersihan, penopang-penopang dan sambungan seperti tersebut di atas mengenai perpipaan. Katupkatup masuk bawah tanah yang terbuat dari besi yang dapat ditempa, harus cocok terhadap pipa-pipa pada posisi mendatar, sedangkan porosnya ditempatkan secara tegak lurus, kecuali bila arah pipa tidak mendatar. Setelah diadakan penyetelan, kerusakan pada lapisan pelindung harus diperbaiki.
Katup-katup harus tersedia lengkap dengan susunan katup, yang terdiri dari poros, pembungkus, dan kotak luar. Mur dari katup harus dapat dioperasikan dengan mudah melalui lubang pembukaan atau lubang kontrol.
Pemasangan Pipa di DalamTanah
54
Pipa-pipa harus dipasang dengan lurus dan pada kedalaman yang tept, sesuai dengan gambar rencana. Dasar parit harus dibentuk sedemikian rupa agar memberi penopang keliling yang merata dan kuat bagi bagian bawah dari setiap pipa.
Setiap pipa harus dipasang dengan tepat menurut garis dan derajat yang sesuai, sehingga dengan pipa yang berbatasan merupakan suatu sambungan konsentris yang tertutup dan bukan merupakan ketidak lurusan terhadap garis jalur.
Pelaksana pekerjaan hasur menyediakan fasilitas-fasilitas yang memadai dan layak untuk melaksanakan
pekerjaan yang baik.
Semua pipa dan alat bantu harus diperiksa dengan teliti untuk mengetahui bila ada keretakan sesaat sebelum dipasang pada posisi akhir. Semua pipa, alat bantu dan katup harus diturunkan ke dalam saluran secara hati-hati, batang demi batang. Dengan memakai derek, tambang atau peralatan lain yang sesuai, sedemikian sehingga tidak timbul kerusakan pada cat atau lapisan pelindung. Material sama sekali tidak boleh dijatuhkan atau dihempaskan ke dalam saluran.
Bila pipa-pipa diangkst/diturunkan dengan mempergunakan suatu katrol/derek, maka bagian jerat baja yang melingkari pipa harus terbungkus (dengan karet atau yang tidak akan merusak pipa.)
Pemasangan pipa harus menurut penggalian saluran. Pelaksana pekerjaan tidak boleh membiarkan saluran yang sudah digali tetap terbuka untuk jangka waktu yang lama ketika menunggu pengujian pipa. Pelaksana pekerjaan harus mengambil tindakan pencegahan agar pipa tidak terapung pada lokasi dimana saluran yang sudah 55
digali dan masih terbuka digenangi air, pencegahan ini dapat meliputi
pengurugan
sebagian
saluran
dengan
sambungan-
sambungan pipa tetap terbuka sambil menunnggu pengujian tekanan hidrolis.
Pelaksana pekerjaan harus memperbaiki semua kerusakan yang timbuk pada spesimen atau lapisan epoxy pada pipa-pipa baja dan pipa kenyal akibat pemotongan atau pengelasan. Selanjutnya, Pelaksana pekerjaan harus mengisi kekosongan lapisan yang timbul setelah penyambungan pipa. Lapisan spesi harus diperbaiki atau disi kembali dengan suatu adukan dari 1 semen : 2 pasir : 3 kerikil : atau adukan pengisi. Sesudah pengelasan pipa baja, permukaan luar (selongsong) dan bagian pipa-pipa yang berdekatan harus diratakan dan dibungkus dengan satu lapis pita Densoleen S-40 dengan 50% tumpukan (overlap) dan diakhiri dengan satu lapis pita densoleen R-20, overlap 3 cm, dengan tepi PE yang hitam di atas.
Pembungkusan harus dikerjakan dalam kondisi kering dan bersih dan bila diperlukan Pelaksana pekerjaan harus menyediakan atap/tudung.
Pipa-pipa besi kenyal harus dibungkus dengan polyethylen. Lembar tersebut harus dipotong hingga panjangnya
±
600 mm lebih dari
bagian pipa. Panjang potongan harus diatur hingga terdapat overlap 300 mm pada masing-masing bagian pipa yang berdekatan, terus sampai ujung pipa.
Lembar tersebut harus dibungkuskan
ke sekeliling pipa supaya
secara melingkar menghasilkan overlap di atas kwadran puncak 56
pipa. Tepi potongan lembar polyethylene harus diamankan pada jarak-jarak kurang satu meter dengan pita perakat dari tali plastik. Untuk menahan lembar atau pipa tidak boleh dipakai alat logam apapun.
Baut, mur, pelat antara klem pipa, sengkang dan sebagainya yang dipakai untuk sambungan flens harus dicelupkan dalam larutan aspal panas sebelum dipasang
Untuk mengatasi perubahan temperatur, pipa PVC perlu diliukkan dengan cara memberi offset secukupnya.
6.4.27. Pemasangan Pipa di Atas Tanah
Pipa harus dipasang menurut garis dan ketinggian yang ditentukan dan harus sedekat mungkin pada dinding, atap, kolom dan bagian struktural lainnya supaya hanya mengambil tempat seminimal mungkin dan semua ordinat dan fitting yang diperlukan harus disiapkan.
Semua pipa dan alat-alat bantu (fitting) harus dipasangkan sedemikian sehingga tidak menimbulkan tegangan atau regangan dalam pipa maupun peralatan yang berhubungan karena adanya bagian-bagian yang ditempatkan secara paksa
Perubahan arah harus dikerjakan dengan memekai lat-alat bantu yang sesuai. Pipa harus sejajar atau tegak lurus dinding, kecuali jika ditetapkan lain.
57
Sengkang atau tumpuan sementara harus disediakan untuk menunjang pipa pada saat dipasang dan pemasangan pekerjaan pipa harus dilaksanakan dengan hati-hati untuk mencegah terjadinya kerusakan pada pipa atau lapisan pipa ataupun struktur dan perlengkapan yang berdekatan . Sebelum penunjang dan sengkang sementara diangkat maka pipa dan penunjang tetap harus sudah terpasang.
Perpipaan harus mempunyai sambungan dalam jumlah cukup untuk memudahkan pengangkatan. Semua perpipaan
harus didukung kokoh dengan penggantung,
sisipan atau tumpuan dan kemungkinan pengembangan atau penyusutan sydah diperhitungkan
Semua pipa vertikal harus didukung pada tiap lantai atau pada interval-interval yang tidak lebih dari 2m ke arah pipa, klem, sengkang atau penahan pada dinding serta pada titik yang lain agar mejamin terciptanya konstruksi yang kaku. Tiap bagian pipa harus diletakan pada semua sambungan (disemen), dilas, disekrup) dikerjakan ketika pipa ditumpu oleh penunjang sementara. Setelah sambungan selesai dikerjakan, pipa diklem pada posisi akhirnya.
Pengecatan
dan
pelapisan
luar/dalam
sebagaimana ditentukan dalam ayat-ayat
harus
dikerjakan
yang sesuai pada
spesifikasi ini.
6.4.28. Penyebrangan-Penyebrangan Pipa
Penyeberangan dilaksanakan
pipa
pada
sungai
dan
urung-urung,
harus
sesuai dengan gambar rencana (standar/khusus). 58
Bagi
penyeberangan
sungai
dan
urung-urung,
biaya-biaya
pemasangan dari pipa selubung (bila diperlukan) , pelat-pelat pelindung
dan
beton,
perbaikan-perbaikam
terhadap dinding-dinding topang
dan
penyesuaian
dan pangkal-pangkal jembatan,
penggalian-penggalian tambahan. Bagi penyeberangan sungai dan urung-urung perbaikan-perbaikan dan penyesuaian terhadap dinding-dinding topang dan pangkalpangkal jembatan. Semua pipa-pipa pada penyeberangan sungai dan bangunanbangunan lain harus dipasangkan dengan peralatan yang layak, seperti penjepit, penggantung dan penopang-penopang dan lain sebagainya sehingga pemuaian dan penciutan, getaran-getaran kecil pada perpipaan harus didalam batas-batas yang diijinkan dan tidak akan mengakibatkan kebocoran-kebocoran.
6.4.29. Penyeberengan Kereta Api
Penyeberangan-penyeberangan pipa melalui rel Kereta Api harus dilaksanakan sesuai gambar rencana dan instruki-instruksi yang diberi oleh P.J.K.A.
6.4.30. Jembatan-Jembatan Pipa Pada saat pemasangan jembatan pipa harus dijaga kelancaran lalu lintas sekitarnya. Kecuali bila ditentukan lai, pada awal aliran air dalam pipa sebelum juembatan dipasang katup dengan diameter yang sesuai berikut sarana pipa penguras, dan pada jembatan pipa dipasang katup udara sesuai dengan gambar-gambar rencana. 59
Lokasi pemasangan katup-katup dan pipa penguras harus sesuai
dengan
situasi
setempat
sehingga
memudahkan
pengoperasiannya.
6.5.
Pengujian Tekanan Hidrostatis
6.5.1. Umum Sebelum pengujian dimulai, blok-blok bantalan penahan dan semua konstruksi sipil harus berumur lebih dari 7 hari. Penimbunan kembali harus diselesaikan kecuali pada bagian-bagian yang terdapat katupkatup dan sambungan yang mana peralatan-peralatan rakit ini harus terlibat
dan
diamati
pula
penguiian
berlangsung.
Jika
ada
penimbunan sebagian dikehendaki karena masalah gangguan lalu lintas atau keperluan lainnya.
Untuk
memeriksa
kekuatan.kekencangan
setiap
sambungan-
sambungan pipa, Pelaksana pekerjaan dapat mengisi air pada jaringan pipa dengan tekanan maksimal 2 kgf/cm 2 sebelum penimbunan kembali seluruh jaringan perpipaan yang akan diuji.
Jaringan perpipaan yang telah terpasang sepanjang lebih dari 500 m, dapat langsung diisolasi untuk diuji secara hidrotatais dengan tekanan 10 kgf/cm. Bagian jaringan pipa yang akan diuji diisi penuh dengan air. Pelaksana pekerjaan dapat menggunakan sumber air yang dengan
ada tanpa biaya atau menyediakan sumber air tersendiri biaya
sendiri.
Pengisian
air
ini
dilakukan
dengan
pemompaan (an electric piston type test pump) yang dilengkapi meteran air, harus dicegah terjadinya gelombang-gelombang 60
tekanan, semua udara didalam pipa harus dilepas dan sebuah manometer dengan kran penutupnya harus dihubungkan pada cabang jaringan pipa yang diuji. Apabila bagian ppa yang diuji ini tidak terdapat katup udara maka cara pengeluaran udara akan ditentukan oleh Tenaga Ahli.
6.5.2. Perlengkapan Untuk Pengujian
Pompa yang digunakan harus dapat menghasilkan tekanan yang diinginkan. Tangki penampung air harus mempunyai ukuran/bentuk yang dapat mengukur volume penambahan air yang disyaratkan dalam pengujian.
Tangki harus mempunyai ketelitian pengukuran air sebanyak
± 0,5
liter.
Alat pengukur yang telah dikalibarasi, harus dipasang pada titik terendah dari bagian pipa yang diuji dengan ketelitian pembacaan 0,1 bar.
Semua peralatan yang diperlukan untuk pengujian tekanan hidrotatis ini harus disediakan oleh Pelaksana pekerjaan dan terlebih dahulu. Jika hasil pengujian tekanan hidrotatis tidak berhasil secara memuaskan maka, Pelaksana pekerjaan harus mencari sumber kebocoran dan harus memperbaikinya. Pelaksana pekerjaan harus mengulang pengujian tersebut atas biaya sendiri, hingga memenuhi persyaratan.
Pada waktu pengujian tekanan hidrols pipa, harus diperhatikan agar instrumen-instrumen dapat menahan tekanan uji tanpa timbul 61
kerusakan pada elemen-elemennya, kalau tidak, instrumen tersebut harus diangkat selama pengujian dan diganti sementara dengan pasak/sumbat pipa dengn persetujuan Tenaga Ahli.
Bagian pipa yang akan diuji harus diisi dengan air, dengan kecepatan pengisian maksimum 200 meter/jam dan dijamin bahwa udara dalam pipa keluar.
Air diisi dititik terendah dari bagian pipa yang diuji.
Pentil udara harus dijamin dalam keadaan terbuka penuh selama pengisian air sampai udara betul-betul habis.
Air yang digunakan untuk mengisi pipa dan pengujian tekanan harus berasal dari sumber yang telah disetujui dan harus memenuhi syarat kualitas air bersih. 6.5.3. Dasar Perhitungan Penambahan Volume Air (Make-Up) Perhitungan penambahan volume air untuk pipa AC didasarkan paa rumus :
62
Q = 1,35 * 10
-4 *
L * D
*
(1-E (-H/H) )* P
Dimana :
Q
= Volume air (liter)
L
=Panjang bagian pengujian (m)
D
= Internal diameter (mm)
H
= lama pengujian (jam)
P
= Tekanan air (bar) 1,35 * 10-4 = Asumsi konstanta, yang diambil berdasarkan •
Daya resap, air dari materi pipa
•
Panjang pipa rata-rata
•
Metoda penyambungan
•
Metoda pengurugan
6.5.4. Pipa Baja Sambungan dengan las harus berumur paling sedikit 24 jam sebelum tes dilaksanakan
Pengujian akhir dilakukan setelah akhir jaringan perpipaan diisi air penuh dengan tekanan kerja normal secara konstan selama 1 minggu berturut-turut tanpa memopelihatkan tanda-tanda adanya kebocoran. Setelah itu tekanan air dinaikkan sampai tekanan uji dan idpertahankan selama 2 jam dengan pemompaan, penambahan volume air harus dicatat dengan teliti.
63
Pengujian
tekanan
hidrotatis
dinyatakan
berhasil
dengan
memuaskan apabila penambahan volume air diatas tidak melebihi batasan sebagai berikut ;
• • • •
ND 200 ND 300 ND 400 ND 500
mm dan 250 mm mm dan 350 mm mm mm
= 2,7 l/jam Km. Panjang pipa. = 4,0 l/jam Km. Panjang pipa. =5,3 l/jam Km. Panjang pipa. =6,6 l/jam Km. Panjang pipa.
6.5.5. Pipa PVC
Setelah semua jaringan perpipaan penuh diisi air semua diameter pipa PVC tidak boleh terdapat tanda-tanda kebocoran setelah mencapai tekanan uji secara konstan selama 30 menit.
6.5.6. Pembersihan dan Desinfeksi Perpipaan
Setelah pengujian tekanan hidrotatis selesai dan terbukti berhasil, dan sebelum dilakukan penyerahan pertaman, Pelaksana pekerjaan harus membersihkan, mebilas dan memberi desinfektan pada jaringan pipa sebagaimana ditetapkan di bawah ini.
Pembersihan bagian-bagian pipa harus dicuci dengan kecepatan tinggi dan dalam jangka waktu sedemikian air yang keluar sudah bersih dan tidak mengandung sedimen.
Setelah itu, dengan aliran air tetap dipertahankan, pada kecepatan lebih rendah, air ditambah dengan cairan desinfektan yang sudah 64
disediakan oleh Pelaksana pekerjaan dengan cara dipompakan melalui lubang berdiamater kecil diujung pipa di bor. Volume air dan jangka waktunya sekurang-kurangnya 24 jam harus sedemikian sehingga air yang dikeluarkan mengandung sekurangnya 20 mg sisa Khlorin per liter.
Jika air ini masih mengandung Khlorin bebas setelah periode kontak ini, maka harus dicuci dengan air sampai air yang dikeluarkan tidak mengandung Khlorida yang berlebihan.
Jika ternyata cairan yang dikelarkan tidak mengandung Khlorin setelah periode kontak selama 24 jam dalam pemberian deinfektan, maka proses harus diulangi. Sebelum pemberian desinfektan pada tiap bagian pipa dengan cairan yang mengandung Khlorin di atas,
6.6.
Spesifikasi Pipa Pelayanan dan Sambungan Pelayanan
6.6.1. Umum
Semua pipa, alat bantu dan asesoris harus baik dan bersih sebelum dipasang. Union harus disediakan dekat peralatan utama dan pada jalur cabang untuk memudahkan pembongkaran pipa.
Jenis pipa pelayanan yang digunakan untuk sambungan pelayanan SR, KU dan merupakan kombinasi pipaGIV dengan pipa PE atau pipa GIP dengan PVC. Penyambungan pipa pelayanan ke rumah-rumah pelanggan harus sependek mungkin dengan menggunakan “clamp saddle” atau “Tee” 65
dari pipa distribusi yang langsung dismbung ke tiap rumah atau bercabang-cabang ke beberapa rumah menggunakan pipa retikulasi. Perpisahan retikulasi yang harus dipasang paralel bercabang dengan pipa distribusi adalah pipa PVC dengan ND 63 mm (2”), ND 50 mm (1 ½ “) dan ND32 mm (1”). Apabila rumah para pelanggan sudah dilalui pipa distribusi maka akandipasang pipa retikulasi paralel atau langsung
dengan pipa pelayanan ke rumah-rumah,
sedangkan bila rumah-rumah pelanggan tidak dialui oleh pipa distribusi maka akan dipasang lebih dahulu
pipa retikulasi
bercabang dan pipa distribusi, selanjutnya langsung dengan pipa pelayanan ke rumah-remah pelanggan. Jalur pipa dan lokasi penyadapan pipa retikulasi dari pipa distribusi harus sependek mungkin.
Perpipaan retikulasi yang menyebrang jalan, saluran air atau goronggorong harus dipasang dengan bahan GIP sesuai dengan diameter di atas atau dengan pipa selubung
bahan GIP dengan diameter
setingkat lebuh besar.
Penaganan dan penyimpangan pipa-pipa PVC/PE dan alat-alat bantu (fitting) harus dilakukan dengan hati-hati. Pipa tidak boleh disimpan di bawah sinar mathari langsung. Kerusakan apapun dapat timbul, harus dicegah dan pipa jangan sampai diletakan di atas benda tajam. Pipa yang sudah tergores atau cacat hingga lebih dari 10% dari tebal dinding akan ditolak. Penumpukan pipa tidak boleh melebihi batas yang dianjurkan oleh produsen, dangan memperhitungkan kondidi sekitar.
6.6.2. Pemasangan Sambungan Pelanggan 66
Pekerjaan pemasangan instalasi sambungan pelayanan meliputi pekerjaan perpipaan dan pemasangan meteran air berikut kosntruksi sipil yang diperlukan sesuai gambar rencana.
Jenis sambungan pelayanan dan perlengkapan adalah sebagai berikut :
Jenis Sambungan Panjang Pipa Pelayanan
Ukuran Meteran
Tabel 6.1. Ukuran Pipa dan Ukuran Meter Air Pelayanan Sambungan rumah Type I Kran Umum Sambungan non rumah tangga
PE
PVC
¾” (25 mm)
1“(32mm)
Ukuran Meteran Air ½” atau ¾”
¾” (25 mm) ¾” (25 mm)
1“(32mm) 1“(32mm)
½” atau ¾” ½” atau ¾”
Panjang pipa pelayanan sampai meteran air di atas adalah perkiraan rata-rata saja, sehingga Pelaksana pekerjaan harus memasang sesuai dengan situasi di lapangan/rumah para pelanggan.
Dalam hal ini tidak ada tuntutan atas pekerjaan tambah/kurang karena perbedaan di atas. Konstruksi sipil dalam instalasi sambungan pelayanan merupakan pekerjaan sipil yang sederhana meliputi pembuatan bantalan beton, meteran air, penyediaan boks pengaman dan batang penyanggga meteran air dari plat baja beserta anak kuncinya, pekerjaan pasangan, plesteran dan lain-lain sesuai gambar rencana. 67
6.6.3. Instalasi Meteran Air Instalasi meteran air adalah sama untuk semua jenis sambungan pelayanan sesuai dengan gambar rencana dengan ketentuan – ketentuan sebagai berikut : a. Meteran air dengan penyanggga dan boks pengaman diletakan di atas dudukan lantai beton tumbuk campuran 1:3:5
b.
Penyangga meteran air dan boks pengamannya dibuat dari plat baja masing-masing tebal 5 mm dan 3 mm. Kemudian keduanya dicat dengan warna biru tua dengan cat dasar meni dan kualitas cat
kelas
satu,
sistem
pengecatan
dilakukan
dengan
semprotan.
c.
Setiap boks pengaman meteran air dilengkapi kunci gembok ukuran tertentu dan setiap 100 buah boks menggunakan satu anak kunci ditambah satu buah kunci cadangan.
6.6.4. Instalasi Kran Umum Instalasi kran umum dibuat sesuai gambar rencana dengan ketentuan sebagai berikut : a. Lokasi penempatan KU harus disetujui oleh pemilik tanah. b. Saluran pembuangan air bekas harus dibuat sampai mencapai saluran air kotor/selokan yang terdekat yang telah ada dengan biaya Pelaksana pekerjaan.
68
6.6.5. Instalasi Kran Kebakaran Instalasi kran kebakaran harus dipasang sesuai gambar rencana. Penyambungan kran kebakaran harus pada induk distribusi.
69
