PERENCANAAN INSTALASI PLAMBING DAN SANITASI PADA GEDUNG KAMPUS WATES UNY

Transkripsi

1 PERENCANAAN INSTALASI PLAMBING DAN SANITASI PADA GEDUNG KAMPUS WATES UNY A. KEBUTUHAN AIR BERSIH Sistem instalasi yang direncanakan adalah instalasi plambing pada gedung UNY KAMPUS WATES dengan mengetahui gambar denahnya. Bangunan tersebut terdiri dari 3 lantai, dengan ketentuan luas lantai typikal yaitu 787,5 m 2. Dengan demikian dapat dihitung kebutuhan air bersihnya. 1. Berdasarkan Jumlah Penghuni Jika jumlah penghuni tidak diketahui, maka dapat diperkirakan berdasarkan luas lantai efektif serta menetapkan kepadatan hunian, misal 5 s/d 10 m 2 per orang (diambil 8 m 2 per orang). Dari denah dapat dihitung luas lantai efektif adalah: i. Luas total lantai = 847,8 m 2 ii. Luas efektif lantai (A Effektif) A Efektif = A total x 70 % = 847,8 x70 % = 593,46 m m 2 iii. jumlah total penghuni/m 2 = 593 m 2 / 8 m 2 = 74, orang iv. maka jumlah total penghuni = 74 x 3 = 222 orang Dari tabel 3.12 buku plumbing Sufyan Noor Bambang (lampiran) diperkirakan: Pemakaian air rata-rata : Gedung kantor = 100 lt/hari Gedung pertemuan = 150 lt/hari - Diambil sebesar 120 lt/hari = 0,12 m 3 /hari Jangka waktu pemakaian air rata-rata perhari Gedung kantor = 8 jam Gedung Kuliah = 6 jam - Diambil pemakaian rata-rata = 8 jam 1

2 Faktor keamanan sebesar 20 % untuk mengatasi kebocoran, pancuran air, penyiraman tanaman, dll. Maka dapat dihitung kebutuhan pemakaian air adalah : a. Pemakaian air per hari (Q) adalah : Jumlah total penghuni x pemakaian air rata-rata per hari 222 x 120 = 26,.64 lt/hari = 27 m 3 /hr b. Pemakaian air rata-rata sehari : Q d = ( 20 % x Q ) + Q = ( 20 % x 27 ) + 27 = 32 m 3 /hr c. Pemakaian air rata-rata : Jangka waktu pemakaian air rata-rata (h) = 8 jam Q h = Q d / h = ( 32 m 3 /hr ) / 8 jam = 4 m 3 / jam d. Pemakaian air pada jam puncak : Q h max = C 1 x Q h dengan C 1 = 1,5 2 ( diambil C 1 = 2 ) = 2 x 4 m 3 / jam = 8 m 3 / jam e. Pemakaian air pada menit puncak : Q m max = C 2 x ( Q h / 60 ) dengan C 2 = 3 4 (diambil C 2 = 4) = 4 x ( 4 / 60 ) = 0,267 m 3 /menit 2. Berdasarkan Jumlah dan Jenis Alat Plambing Untuk gedung pertemuan dan kuliah empat lantai dihitung menurut tabel 3.13 Sofyan Noor Bambang (lampiran) Alat plambing yang digunakan: : 1. Closet = 15 buah x 15 lt x 8 kali/jam = lt/jam 2. Wastafel = 6 buah x 10 lt x 10 kali/jam = 600 lt/jam 3. Kran air = 15 buah x 3 lt x 16 kali/jam = 720 lt/jam 2

3 4. Urinoir = 6 buah x 5 lt x 12 kali/jam = 360 lt/jam + Jumlah total = lt/jam Total kebutuhan Jumlah air = lt/jam Penggunaan serentak untuk penggunaan alat plambing adalah 40 % berdasarkan Sofyan Noor Bambang tabel 3.15 : 40 % x = lt/jam Kebutuhan air perlengkapan per hari adalah 8 jam, sehingga kebutuhan air per hari Q d = 1392 lt/jam x 8 jam = lt = 11,136 m 3 = 11 m 3 Jadi kebutuhan air bersih untuk semua perlengkapan sanitasi per hari pada gedung tersebut adalah 11 m 3. B. VOLUME AIR BUANGAN Berdasarkan volume air buangan ditaksir 90 % pemakaian air menjadi limbah : 1. Berdasarkan Jumlah Pemakai : a). Jumlah air buangan rata-rata 90 % x Q h = 90 % x 4 m 3 /jam = 3,6 m 3 /jam b). Jumlah air buangan pada beban puncak Pada jam puncak : 90 % x Q h max = 90 % x 8 m 3 /jam = 7,2 m 3 /jam Pada menit puncak : 90 % x Q m max = 90 % x 0,267 m 3 /jam = 0,2403 m 3 /menit 2. Berdasarkan Jenis dan Jumlah alat Plambing : Pemakaian air sebesar 11 m 3, sehingga volume air buangan sebesar : 90 % x 11 m 3 = 9,9 m 3 Perjamnya = 9,9 m 3 / 8 jam = 1,2375 m 3 /jam 3

4 C. RESERVOIR 1. Perhitungan Reservoir Atas Tangki atas disediakan dengan kapasitas cukup untuk jangka waktu kebutuhan puncak yaitu sekitar 30 menit. Kapasitas efektif tangki atap : Ve = (Qp Qmax) x (Tp + Qpu x Tpu) Dimana: V e Q p Q max T p Q pu T pu =Kapasitas Effektif Tangki atas =Kebutuhan puncak =Kebutuhan jam puncak =Kapasitas pompa pengisi (diusahakan sebesar Qmax) =Jangka waktu kebutuhan puncak =Jangka waktu pompa pengisi Data yang diperoleh adalah : Q p Q max Q pu T pu T p = 0,267 m 3 /menit = 256 lt/menit = 8 m 3 /jam = 0,133 m 3 /menit = 133 liter/menit = 150 lt/menit = 5 menit = 10 menit Sehingga: V e = (Q p Q max ) x T p Q pu x T pu = ( ) x x 5 = = 480 lt 520 lt Jadi tangki atas dengan volume 520 lt pada masing-masing blok diperkirakan cukup untuk melayani gedung. 2. Perhitungan Reservoir Bawah Kapasitas tangki bawah untuk menyimpan air minum VR = Q d Q s.t 4

5 Dimana: VR = Volume tangki air minum (m 3 ) Q d Q s T Data yang diperoleh adalah: Q d = Jumlah kebutuhan air per hari (m 3 /hari) = Kapasitas pipa dinas (m 3 /jam) = Rata-rata pemakaian per hari (m 3 /hari) = 25,6 m 3 /hari Q s = 2/3 Qh = 2/3 x 4 m 3 /jam = 2,67 m 3 /jam T = 8 jam Sehingga: VR = Q d Q s. T = 25,6 ( 2,67 x 8 ) = 4,24 m 3 Jadi tangki air bawah dengan volume 13 m 3 cukup untuk memenuhi kebutuhan gedung. D. KAPASITAS POMPA Tangki Angkat Pompa: H = H a + H fsd + ( V/2g) Dimana: H = Tinggi angkat pompa H a H fsd V/2g = Tinggi potensial = Kerugian gesek dalam pipa hisap dan pipa tekan (m) = Tekanan kecepatan dalam lubang keluar pipa (m) Daya motor penggerak pompa: N m = 0,163 x Q x H x (1 + A) / N p Dimana: N m Q H = Daya motor penggerak pompa (KW) = Kapasitas Pompa (m/menit) = Tinggi angkat total (m) A = Faktor yang bergantung jenis motor ( 0,1 0,2 untuk Motor listrik ) N p = Efisiensi pompa (%) 5

6 Data yang diperoleh: Ha = 16 m H fsd V/2g Q = 20 %. Ha = 20 % x 16 m = 3,2 m = 2 m = 0,8 m 3 /menit A = 0,1 Np = 45 % Sehingga dapat diketahui : H = Ha + H fsd + (V/2g) = ,2 + 2 = 21,2 m Nm = 0,163 x Q x H x (1 + A) / Np = 0,163 x 0,18 x 21,2 x (1 + 0,1) / 0,45 = 1,52 KW 1,6 KW Motor listrik penggerak pompa dipilih yang mampu menghasilkan daya sekurangkurangnya sebesar 2 KW atau 2HP pada porosnya. E. SEPTICTANK Volume septictank diperkirakan sebesar 25 lt/orang dikalikan 3 kali dalam sehari. Penghuni yang menggunakan diasumsikan sejumlah 30 % dari keseluruhan. Jika jumlah penghuni sebanyak 222 orang, maka yamg menggunakan diperkirakan sebesar 30 % x 222 orang = 66,6 orang 67 orang Volume septictank adalah : 67 orang x 25 lt/orang x 3 kali = 5025 liter = 5025 m 3 Jadi volume septictank yang digunakan untuk melayani gedung sebesar 5025 m 3 6

7 A PERENCANAAN PIPA AIR BERSIH 1. Rencana diameter pipa instalasi air bersih Perencanaan diameter pipa menggunakan beberapa tabel yaitu sebagai berikut : Tabel I : Gates of flow recommended for various sanitary appliances by CP 310, water supply Sanitary Appliance Rate of flow, liter/sec. (same values apply to hot and cool) WC (flushing cistern) 0,11 Lavatory basin 0,15 Lavatory basin, spray tap 0,03 Bath tap, 18mm 0,30 Bath tap, 25mm 0,60 Shower (umbrella spray) 0,11 Sink tap, 12 mm 0,19 Sink tap, 18 mm 0,30 Sink tap, 25 mm 0,40 Tabel II : Rate of flow and required pressure durimh flow for differnt fixture Fixture Flow presure Flow rate (psi) (gpm) Ordinary basin foucet 8 3 Self closing basin foucet 12 2,5 Sink foucet 3/8 in 10 4,5 Sink foucet ½ in 5 4,5 Bathtub foucet 5 6 Laundry tubcock ½ in 5 5 Shower 12 5 Ball cook for closet 15 3 Flush valve for closet Flush valve for urinoir Garden hose and sill cock 30 5 Tabel III : Equivalent lengths of pipe to allow for friction losses in taps and valve Type Equivalent length metres for nominal diametres (mm) Taps and globe type isolating valves Ball valve high pressure Ball valve low pressure 8 a. Debit air pada jaringan pipa 7

8 Debit air yang disyaratkan pada alat-alat saniter yang dipasang pada instalasi berdasarkan pada tabel I dan tabel II tersebut diatas adalah: WC = 0,11 lt/detik Urinoir = 0,5 lt/detik Wastafle = 0,15 lt/detik Kran = 3gpm x 3,8/60 = 0,19 lt/detik Diameter air pada jaringan pipa (alat-alat saniter dianggap bekerja secara simultan) Pipa WS1- D = 0,15 lt/dt Pipa WC1- D = 0,19 lt/dt Pipa D C = 0,15 + 0,11 = 0,26 lt/dt Pipa WC2 - C = 0,11 lt/dt Pipa C B = 0,26 + 0,11 = 0,37 lt/dt Pipa WC3 - B = 0,11 lt/dt Pipa B A = 0,37 + 0,11 = 0,48 lt/dt Pipa U1 H = 0,5 lt/dt Pipa U2 H = 0,5 lt/dt Pipa H G = 0,5 + 0,5 = 1 lt/dt Pipa WS2 - G = 0,15 lt/dt Pipa G F = 1 + 0,15 = 1,15 lt/dt Pipa WC4 - F = 0,11 lt/dt Pipa F E = 1,15 + 0,11 = 1,26 lt/dt Pipa WC5 - E = 0,11 lt/dt Pipa E A = 1,26 + 0,11 = 1,37 lt/dt Pipa O A = 0,48 + 1,37 = 1,85 lt/dt b. Rencana diameter jaringan pipa Pipa A-E 18 mm Ekuivalen untuk tapnya 6 m Pipa E-WC5 12 Ekuivalen untuk tapnya 5 m Pipa E-F 18 Pipa F-WC4 12 Ekuivalen untuk tapnya 5 Pipa F-G 18 Pipa G-WS2 12 Ekuivalen untuk tapnya 5 Pipa G-H 18 Pipa H-U2 12 Ekuivalen untuk ball valve 8 Pipa H-U1 12 Ekuivalen untuk ball valve 8 Pipa A-B 18 Ekuivalen untuk tapnya 8 Pipa B-WC3 12 Ekuivalen untuk tapnya 5 Pipa B-C 18 Pipa C-WC2 12 Ekuivalen untuk tapnya 5 Pipa C-D 18 8

9 Pipa D-WC1 12 Ekuivalen untuk tapnya 5 Pipa D-WS1 12 Ekuivalen untuk tapnya 5 c. Perhitungan panjang total dari jaringan instalasi Pipa Panjang pipa sebenarnya (m) Panjang ekuivalen elbow & Tee (m) Panjang ekuivalen untuk valve & Tap (m) Panjang total (m) OA 4,5 1,125 5,625 AE 1,5 0, ,875 EWC5 1 0,25 5 6,25 EF 1,5 0,375 1,875 FWC4 1 0,25 5 6,25 FG 2 0,5 2,5 GWS2 1,5 0, ,875 GH 0,5 0,125 0,625 HU2 1,5 0, ,875 HU1 2 0,5 8 10,5 AB 1,5 0, ,875 BWC3 1 0,25 5 6,25 BC 1,5 0,375 1,875 CWC2 1 0,25 5 6,25 CD 1,5 0,375 1,875 DWC1 1 0,25 5 6,25 DWS1 1,75 0, ,1875 d. Perhitungan panjang total dari jaringan instalasi Pipa OWC5 Panjang total = OA + AE + EWC5 = 19,75 Kehilangan tekanan (head loss) = 2,25 Pipa OWC4 Panjang total = OA + AE + EF + FWC4 = 21,625 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,125 Pipa OWS2 Panjang total = OA + AE + EF + FWC4 + FG + GWS2 = 30,375 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,35 Pipa OU2 9

10 Panjang total = OA + AE + EF + FG + GH + HU2 = 28,375 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,55 Pipa OU1 Panjang total = OA + AE + EF + FG + GH + HU1 = 29 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,6 Pipa OWC3 Panjang total = OA + AB + BWC3 = 19,75 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,43 Pipa OWC2 Panjang total = OA + AB + BC + CWC2 = 21,625 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,13 Pipa OWC1 Panjang total = OA + AB + BC + CD + DWC1 = 23,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,91 Pipa OWS1 Panjang total = OA + AB + BC + CD + DWS1 = 24,4375 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,06 Dari perhitungan diatas ternyata jaringan pipa yang paling kritis adalah O-WS2 dengan harga head loss = 1,35. Kondisi paling keitis tersebut di gunakan untuk mengecek perhitungan diameter pipa apakah telah sesuai atau tidak. Pipa Head loss Debit lt/dt Diameter (mm) O-A 1,35 1,85 35 ~ 25 A-E 1,35 1,37 28 ~ 18 E-WC5 1,35 0,11 10 ~ 12 E-F 1,35 1,26 30 ~ 18 F-G 1,35 1,15 28 ~ 18 WS2-G 1,35 0,15 14~ 12 G-H 1, ~ 18 U2-H 1,35 0,5 20 ~ 12 Dari perhitungan diatas, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa perencanaan belum sesuai banyak diameter pipa yang kurang besar hanya pipa WS2G dan EWC5 yang 10

11 B sedikit sesuai dengan perencanaan yang awal mula direncanakan berdiameter 12mm setelah dihitung didapat diameter 18mm PENENTUAN BESAR DFU DIAMETER PIPA SANITASI DAN PIPA VENT 1. Besarnya Drainage Fixture Uni (DFU) dari table 3.1 karya ilmiah Bapak Drs. Sudiyono, AD.MSc. : Urinoir (UR) : 4 Wastafel (WS) : 1 Floor Drain (FD) : 3 Water Closet (WC) : 4 Perhitungan beban DFU dan diameter pipa air bekas dari table 3.2 dengan kemiringan 2% karya ilmiah Bapak Sudiyono, AD.MSc. : Jaringan Pipa Alat Plambing Diameter Pipa DFU WS FD mm inchi WS2 - G ,5 1,5 G FD ,5 1,5 F - G F FD ,5 1,5 E - F E FD ,5 1,5 A - E Jaringan Pipa Alat Plambing DFU Diameter Pipa WS FD mm inchi WS1 - D ,5 1,5 D - C C FD ,5 1,5 B - C FD1 - B ,5 1,5 A -B karya ilmiah Bapak Sudiyono, AD.MSc. : Jaringan Pipa Alat Plambing Diameter Pipa DFU WC UR mm inchi UR1 J J UR I J WC1 I I H H WC H - A WC5 L L WC Perhitungan beban DFU dan diameter pipa air kotor dari table 11

12 K L WC3 K K A Perhitungan beban DFU dan diameter pipa ventilasi dari table 3.3 karya ilmiah Bapak Sudiyono, AD.MSc. : Urinoir (UR) : 4 Wastafel (WS) : 1 Water Closet (WC) : 6 Diameter Pipa Alat Plambing DFU Jaringan Pipa (inchi) WC WS UR UR1 V ,25 UR2 V ,25 V11 8 1,25 WS2 V ,25 WC5 V ,25 V10 7 1,25 V WS1 V ,25 V WC1 V ,25 WC2 V ,25 V WC4 V ,25 WC3 V ,25 V