BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Bangunan Gedung Perkuliahan Gedung perkuliahan merupakan tempat melangsungkan kegiatan perkuliahan, bangunan perkuliahantermasuk ke dalam kategori bangunan bertingkat tinggi dengan fungsi sebagai tempat ruang kelas perkuliahan. Layaknya bangunan-bangunan hasil konstruksi lainnya, bangunan perkuliahan juga harus senantiasa dilakukan pemeliharaan dan perawatan terutama pada sistem pelambing. Plambing merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dalam pembangunan gedung. Oleh karena itu, perencanaan dan perancangan sistem plambing haruslah dilakukan bersamaan dan sesuai dengan tahapan - tahapan perencanaan dan perancangan gedung itu sendiri, dengan memperhatikan secara seksama hubungannya dengan bagian - bagian kontruksi gedung serta dengan peralatan lainnya yang ada dalam gedung tersebut. Pada jenis penggunaan sistem plambing ini sangat tergantung pada kebutuhan dari bangunan yang bersangkutan. Dalam hal ini, perencanaan dan perancangan sistem plambing dibatasi pada pendistribusian dan penyediaan air bersih. Plambing didefinisikan sebagai segala sesuatu yang berhubungan dengan pelaksanaan pemasangan pipa dengan peralatannya di dalam gedung atau gedung yang berdekatan yang bersangkutan dengan air bersih dan air buangan yang dihubungkan dengan sistem saluran kota. Adapun fungsi dari sistem instalasi plambing adalah : a. Menyediakan air bersih ke tempat - tempat yang dikehendaki dengan tekanan yang cukup. b. Membuang air kotor dari tempat-tempat tertentu tanpa mencemarkan bagian penting lainnya. 6

2 Pada Tugas Akhir ini hanya membahas mengenai sistem plambing untuk menyediakan air bersih pada gedung A Lokasi Gedung Kuliah A Pada Gambar 2.1 di bawah ini, dapat dilihat letak dari gedung kuliah A pada kampus POLBAN dilihat satellit: Gambar 2.1 Lokasi Gedung Kuliah A Kampus Politeknik Negeri Bandung (sumber: Gedung kuliah A termasuk salah satu gedung yang usianya sudah tua di POLBAN. Gedung ini memiliki tiga buah lantai yang disetiap lantainya di lengkapi fasilitas kamar mandi. Namun kamar mandi di gedung ini kebanyakan tidak dapat berfungsi sesuai dengan fungsinya. Tiap lantai pada gedung ini dilengkapi dengan dua kamar mandi untuk laku laki dan dua untuk perempuan. Untuk kamar mandi laki laki terdapat dua buah closet, wastafel, dan tiga buah uninear. Untuk kamar mandi perempuan dilengkapi dua closet dan wastafel. Pada tiap lantai, kondisi kamar mandinya berbeda. Terutama pada kamar mandi yang terdapat pada tingkat tiga, biasanya paling sering kesulitan mendapat air. Padahal pada lantai ini disediakan musola untuk mahasiswa beribadah. 7

3 2.1.3 Prosedur Perencanaan Rancangan Konsep Dalam menyiapkan rancangan konsep sistem plambing, hal-hal berikut ini perlu diketahui : 1. Jenis dan penggunaan gedung 2. Denah bangunan 3. Jumlah penghuni Penelitian lapangan dalam tahap rancangan konsep, penting disamping hal-hal yang disebut di atas. Penelitian lapangan yang kurang memadai atau pun tidak lengkap tidak hanya akan menimbulkan kesulitan pada tahap awal perancagan, tetapi bahkan dapat menyebabkan terhambatnya pelaksanaan pemasangan instalasi. Oleh karena itu, penelitian lapangan merupakan bagian dari pekerjaan perencanaan dan perancangan Rencana Dasar a. Masalah umum Dalam tahap ini disiapkan dasar-dasar perancangan, dengan menggunakan rencana konsep serta data yang diperoleh dari penelitian lapangan. Antara lain perlu dilakukan : 1. Pertemuan dengan pemilik gedung atau perancang gedung 2.Penyesuaian dengan persyaratan gedung maupun peralatan lainnya. b. Pemilihan peralatan Setelah menetapkan dasar - dasar perancangan, jenis sistem plambing dapat dipilih, data untuk perhitungan perancangan dapat disiapkan dan jenis-jenis perlatannya dapat dipelajari. 8

4 2.1.5 Perancangan Sistem Penyediaan Air Bersih dan Prinsip Dasar Sistem Penyediaan Air Kualitas air yang disebutkan dalam fungsi peralatan plambing. Tujuan terpenting dari sistem penyediaan air adalah menyediakan air bersih. Penyediaan air bersih dengan kualitas yang tetap baik merupakan prioritas utama. Banyak negara telah menetapkan standar kualitas untuk ini. Untuk gedung-gedung yang dibangun pada daerah di mana tidak tersedia fasilitas penyediaan air bersih untuk umum, seperti di tempat terpencil di pegunungan atau di pulau, penyediaan air akan diambil dari sungai, air tanah dangkal atau dalam, dan sebagainya. Dalam hal demikian, air baku tersebut haruslah diolah dalam gedung atau dalam instalasi pengolahan agar dicapai standar kualitas air yang berlaku. Pada tabel 2.1 dijelaskan mengenai standar yang mengenai air bersih. 9

5 Tabel 2.1 Standar Kualitas Air Bersih di Indonesia Bakterologis 1. Total Bakteri Coliform Kimia Satuan Kadar maksimum yang diperbolehkan untuk air bersih Jml/100 Perpipaan = 10 ml sample Non perpipaan = 50 Hasil Pengujian - Tuk memenuhi 220 Pertimbangan (Kualitas Air) syarat (C) ph ,4 Tak memenuhi Nitrat mg/t 10 0,1775 Memenuhi syarat Nitrit mg/t 1 0,0031 Memenuhi syarat Zat Organik mg/t 10 6,636 Memenuhi syarat Mangan mg/t 0,5 0 Memenuhi syarat Besi mg/t 1 0,178 Memenuhi syarat Kesadahan mg/t Memenuhi syarat Klorida mg/t ,9957 Memenuhi syarat Fluoride mg/t 1,5 0,884 Memenuhi syarat Sisa C hlor mg/t - tak diperikda Fisik Temperatur 0 C Suhu udara +/- 3 C 27,8 Memenuhi syarat Bau - - tak berbau Memenuhi syarat Rasa - - tak berbau Memenuhi syarat Warna - - tak berwarna Memenuhi syarat Kekeruhan NTU 25 7,6 Memenuhi syarat TDS Mg/t Memenuhi syarat (Sumber:Morimura,1985) Pengertian Instalasi Plambing Penyediaan Air Bersih Sistem ini adalah dimana sumber air bersih diambil dari PDAM dimasukan ke dalam bak penampung air bersih Ground Water Tank (GWT), sedangkan sumber air yang berasal dari tanah atau sumur dalam (deep well) dimasukan kedalam penampung air baku (raw water tank). Air dari Deep Well ini masuk ke tangki penampungan yang berfungsi juga sebagai tangki pengendap lumpur atau pasir yang terbawa dari sumur. Air yang berada di raw water tank diolah (treatment) di Plant dan selanjutnya dialirkan ke 10

6 clearwater tank atau ground water tank, selanjutnya dialirkan ke tangki air atap (roof tank) dengan menggunakan pompa transfer. Distribusi air bersih pada tiga lantai teratas untuk mendapatkan tekanan cukup umummnya menggunakan pompa mendorong (booster pump), sedangkan untuk lantailantai dibawahnya dialirkan secara gravitasi. Pada saat ini, sistem penyediaan air bersih yang banyak digunakan dapat dikelompokkan sebagai berikut : 1. Sistem sambungan langsung 2. Sistem tangki atap 3. Sistem tangki tekan 4. Sistem tanpa tangki (booster system) Sistem Sambungan Langsung Dalam sistem ini pipa distribusi dalam gedung langsung dengan pipa utama penyediaan air bersih. Karena terbatasnya tekanan dalam pipa utama dan dibatasinya ukuran pipa, cabang dari pipa utama tersebut, maka sistem initerutama dapat diterapkan untuk perumahan dan gedung-gedung kecil dan rendah. Ukuran pipa cabang biasnya diatur/ditetapkan oleh perusahaan air minum. Tangki pemanas air biasanya tidak disambung langsung kepada pipa distribusi, dan dibeberapa tidak diizinkan katup gelontor (flush valve) 11

7 Gambar 2.2 Sistem Sambungan Langsung (Sumber : Sumarti Rusdiana,2008) Sistem Tanki Atap Apabila sistem sambungan langsung oleh berbagai alasan tidak dapat diterapkan, sebagai gantinya banyak sekali digunakan sistem tangki atap, terutama di negara Amerika Serikat dan Jepang. Dalam sistem ini, air ditampung lebih dahulu dalam tangki bawah (dipasang pada lantai terendah bangunan atau dibawah muka tanah) kemudian dipompakan ke suatu tangki atas yang biasanya dipasang diatas atap atau diatas lantai tertinggi bangunan. Dari tangki atap ini diterapkan seringkali dengan alasan-alasan berikut : a. Selama air digunakan, perubahan tekanan yang terjadi pada alat plambing hampir tidak terjadi, perubahan tekanan inihanyalah akibat muka air dalam tangki atap. b. Sistem pompa yang dinaikkan air tangki atap bekerja otomatis dengan cara yangsangat sederhana sehinggakecil sekali kemungkinantimbulnya kesulitan. Pompabiasanya dijalankan dandimatikan oleh alat yangmendeteksi muka dalamtangki atap. 12

8 c. Perawatan tangki atap sangatsederhana jika dibandingkan dengan tangki tekan. Untuk bangunan-bangunan yangcukup besar, sebaiknya disediakan pompa cadangan untuk menaikkan air ketangki atap. Pompa cadangan ini dalamkeadaan normal biasanya dijalankan bergantian dengan pompa utama, untuk menjaga agar kalau ada kerusakan ataukesulitan maka dapat segera diketahui. Apabila tekanan air dalam pipa utama cukup besar, air dapat langsung dialirkan ke dalam tangki atap tanpa disimpan dalam tangki bawah dan di pompa. Dalam keadaan demikian ketinggian lantai atas yang dapat dilayani akan tergantung pada besarnya tekanan air dalam pipa utama. Hal terpenting dalam sistem tangki atap ini adalah menentukan letak roof tank tersebut apakah dipasang di dalam langit-langit, atau di atas atap (misalnya untuk atap dari beton) atau dengan suatu kontruksi menara yang khusus. Penentuan ini harus didasarkan pada jenis alat plambing yang dipasang pada lantai tertinggi bangunan dantekanan kerja yang tinggi. Gambar 2.3 Sistem Tangki Atap (Sumber : share.pdfonline.com) 13

9 Sistem Tangki Tekan (Hidrosfor) Sistem tangki tekan diterapkan dalam keadaan dimana suatu kondisi tidak dapat digunakan sistem sambungan langsung. Prinsip kerja sistem ini adalalah sebagai berikut : Air yang telah ditampung dalam tangki bawah, dipompakan ke dalam suatu tangki tertutup sehingg udara di dalamnya terkompresi. Air dalam tangki tersebut dialirkan ke dalam suatu distribusi bangunan. Pompa bekerja secara otomatis yang diatur oleh suatu detektor tekanan, yang menutup membuka saklar motor listrik penggerak pompa. Pompa berhenti bekerja kala tekanan tangki telah mencapai suatu batas minimum yang ditetapkan, daerah fluktuasi tekanan in biasanya ditetapkan antara 1,0 sampai 1,5 kg / cm. Daerah yang makin lebar biasanya baik bagi pompa karena memberikan waktu lebih lama untuk berhenti, tetapi seringkal menimbulkan efek yang negatif pada peralatan plambing. Dalam sistem ini udara yang terkompresi akan menekan air ke dala sistem distribusi dan setelah berulang kali mengembang dan terkompresi lama kelamaan akan berkurang, karena larut dalam air atau ikut terbawa keluar tangki. Sistem tangki tekan biasanya dirancang agar volume udara tidak lebih dari 30% terhadap volume tangki dan 70% volume tangki berisi air. Bila mula-mula seluruh tangki berisi udara pada tekanan atmosfer, dan bila fluktuasi tekanan antara 1,0 sampai dengan 1,5 kg/cm2, maka sebenarnya volume efektif air yang mengalir hanyalah sekitar 10% dari volume tangki. Untuk melayani kebutuhan air yang besar maka akan diperlukan tangki tekan yang besar. Untuk mengatasi hal ini maka tekanan awal udara dalam tangki dibuat lebih besar dari tekanan atmosfer (dengan memasukkan udara kempa ke dalam tangki). 14

10 Kelebihan sistem tangki tekan yaitu : 1. Lebih menguntungkan dari segiestetika karena tidak terlalu mencolokdibandingkan dengan tangki atap. 2. Mudah perawatannya karena dapatdipasang dalam ruang mesin bersamapompa-pompa lainya. 3. Harga awal lebih rendah dibandingkandengan tangki yang harus dipasang diatas menara. Sedangkan kekurangannya yaitu : 1. Daerah fluktuasi tekanan sebesar 1,0kg/cm2sangat besar dibandingkandengan sistem tangki atap yanghampir tidak ada fluktuasinya.fluktuasi yang besar ini dapatmenimbulkan fluktuasi aliran air yangcukup berarti pada alat plambing, danpada alat pemanas gas dapatmenghasilkan air dengan temperaturyang berubah-ubah. 2. Dengan berkurangnya udara dalamtangki tekan, maka setiap beberapahari sekali harus ditambahkan udara dengan kompresor atau dengan menguras seluruh air dalam tangki tekan. 3. Sistem tangki tekan dapat dianggap sebagai suatu sistem pengatura otomatis pompa penyediaan air sajadan bukan sebagai sistem penyimpanan air seperti tangki atap. 4. Karena jumlah air yang efekti tersimpan dalam tangki tekan relatif sedikit, maka pompa akan serin bekerja sehingga menyebabkan ke-ausan pada saklar yang lebih cepat. 15

11 Gambar 2.4 Sistem Tangki Tekan (Sumber : Badaruddin,2011) Sistem Tanpa Tangki (Booster System) Dalam sistem ini tidak digunakan tangki apapun, baik tangki bawah, tangki tekan, ataupun tangki atap. Air dipompakan langsung ke sistem distribusi bangunan dan pompa penghisap air langsung dari pipa utama (misalnya pipa utama perusahaan air minum). Di Eropa dan Amerika Serikat cara ini dapat dilakukan kalau pipa masuk pompa diameternya 100 mm atau kurang. Sistem ini sebenarnya dilarang di Indonesia, baik oleh perusahaan air minum maupun pada pipa - pipa utama dalam pemukiman khusus (tidak untuk umum). yaitu : Terdapat dua sistem ysng dikaitkan dengan kecepatan pompa, 1. Sistem kecepatan putaran pompa konstan, pompa utamaselalu bekerja sedangkan pompa lain akan bekerja secara otomatik yang diatur oleh tekanan. 2. Sistem kecepatan putara pompa variabel, Sistem ini untuk mengubah kecepata atau laju aliran diatur dengan mengubah kecepatan putaran pompa secara otomatik. Sistem kecepatan 16

12 putaran pompa variabel mempunyai keuntungan/kerugiannya antara lain : 1. Mengurangi tingkat pencemaran air karena tidak menggunakan tangki. 2. Mengurangi terjadinya karat karena tidak kontak udaralangsung. 3. Beban struktur semakinringan karena tidak adatangki atas. 4. Biaya pemakaian dayalistrik besar. 5. Penyediaan air bersih tergantung pada sumber dayanya. 6. Investasi awal besar Alat Plambing Istilah alat plambing digunakan untuk semua peralatan yang dipasang didalam ataupun di luar gedung, untuk menyediakan air (memasukan) air panas atau air dingin, dan untuk menerima (mengeluarkan) air buangan, atau secara singkat dapat dikatakan semua peralatan yang dipasang pada : Ujung akhir pipa, untuk memasukkan air. Ujung awal pipa, untuk membuang air. Bahan yang dianjurkan sebagai alat plambing harus memenuhi syarat - syarat berikut : 1. Tidak menyerap air (atau,sedikit sekali) 2. Mudah dibersihkan 3. Tidak berkarat dan tidak mudah aus 4. Relatif mudah dibuat 5. Mudah dipasang Bahan yang banyak digunakan adalah porselen, besi atau baja yang dilapis, berbagai jenis plastik, dan baja tahan karat. Untuk bagian alat plambing yang tidak atau jarang terkena air, ada juga digunakan bahan kayu. 17

13 Alat plambing yang tergolong mewah menggunakan juga marmer kualitas tinggi. Bahan lain yang ada pada masa sekarang mulai banyak digunakan, terutama untuk bak mandi (bath tub) adalah FRP atau resin polyester yang diperkuat dengan anyaman serat gelas. Dalam sistem plambing memerlukan peralatan yang mendukung terbentuknya sistem plambing yang baik. Jenis peralatan plambing dalam artian khusus, meliputi : a. Peralatan untuk penyediaan air bersih. b. Peralatan untuk pembuangan danventilasi. c. Peralatan Saniter (Plambing Fixtures) Dalam artian yang lebih luas, selain peralatan - peralatan tersebut, istilah Peralatan Plambing seringkali digunakan untuk mencakup : a. Peralatan pemadaman kebakaran. b. Peralatan pengolahan air kotor ( tangki septik). c. Peralatan penyediaan gas. d. Peralatan dapur. e. Peralatan untuk mencuci (laundry). f. Peralatan pengolahan sampah. g. Berbagai instalasi pipa lainnya Pompa Air Pompa adalah salah satu jenis mesin fluida yang berfungsi untuk memberikan energy kepada fluida, dimana fluida adalah zat cair, sehingga zat cair tersebut dapat dipindahkan dari suatu tempat ke tempat lain (Maindoka:2011). Agar pompa dapat bekerja, pompa memerlukan suatu penggerak. Dalam hal ini dapat digunakan motor listrik atau motor torak. 18

14 Terdapat beberapa jenis pompa, berikut ini akan dijelaskan perbedaan pompa pompa tersebut menurut prinsip dan cara kerjanya. 1. Pompa Desak (Positive Displacment Pump) Pompa desak merupakan pompa yang melakukan perubahan periodik pada isi dari ruangan terpisah dari bagian hisap dan tekan yang dipisahkan oleh bagian dari pompa. Kapasitas yang dihasilkan oleh pompa tekan adalah sebanding dengan kecepatan pergerakan atau kecepatan putaran, sedangkan total head (tekanan) yang dihasilkan oleh pompa ini tidak tergantung dari kecepatan pergerakan atau putaran. Gambar 2.5 Pompa Desak (Positive Displacment Pump) (Sumber: Sutrisno,2013) 2. Jet Pump Sifat dari pompa ini adalah mendorong untuk mengangkat cairan dari tempat yang sangat dalam. Pompa ini tidak memiliki bagian yang bergerak dan kontruksinya sangat sederhana. 19

15 Gambar 2.6 Jet Pump (Sumber: Sutrisno,2013) 3. Air Lift Pumps (Mammoth Pump) Cara kerja dari pompa jenis ini sangat bergantung pada aksi campuran antara cairan dan gas (two phase flow). Gambar 2.7 Air Lift Pumps (Sumber: Sutrisno,2013) 4. Pompa Sentrifugal (Centrifugal Pump) Pompa sentrifugal ialah jenis pompa dimana headnya dibentuk oleh gaya sentrifugal maupun lift yang ditimbulkan oleh sudu-sudu yang berputar. Kapasitas yang di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah sebanding dengan putaran, sedangkan total head (tekanan) yang di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah sebanding dengan pangkat dua dari kecepatan putaran. 20

16 Pompa ini mempunyai sebuah impeller (baling-baling) untuk mengangkat air dari tempat lebih rendah ke tempat lebih tinggi. Pompa jenis ini merupakan pompa yang digunakan gedung A untuk pendistribusian air bersih ke seluruh tingkat gedung. Untuk itu pompa ini akan dijelaskan lebih mendetail. Penjelasan mengenai bagian bagian dari pompa ini dapat dilihat pada gambar 2.8. Gambar 2.8 Pompa Sentrifugal (Sumber : Apryahanda, 2013) Daya dari luar diberikan kepada poros pompa untuk memutar impeller pompa. Maka zat cair yang ada di dalam impeller, oleh dorongan sudu - sudu ikut berputar. Karena timbul gaya sentrifugal maka zat cair mengalir dari tengah impeller keluar melalui saluran diantara sudu-sudu. Disinilah head tekanan zat cair menjadi lebih lebih tinggi demikian pula head kecepatannya bertambah besar karena zat cair mengalami percepatan. Zat cair yang keluar dari impeller ditampung oleh saluran berbentuk volut (spiral) dikelilingi impeller dan disalurkan ke luar pompa melalui nossel. Di dalam nosel ini sebagian head kecepatan aliran diubah menjadi head tekan. 21

17 Jadi impeller pompa berfungsi untuk memberikan kerja kepada zat cair sehingga energi yang dikandungnya menjadi bertambah besar. Selisih energy satuan berat atau head total zat cair antara flens isap dan flens keluar pompa disebut head total pompa. Dari uaraian di atas jelas bahwa pompa sentrifugal dapat mengubah energy mekanik dalam bentuk kerja poros menjadi energy fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head tekan, head kecepatan, head potensial pada zat cair yang mengalir secara kontinyu. Pada prinsipnya pompa sentrifugal mempunyai dua komponen utama yaitu: a. Elemen berputar yang terdiri atas : impeller dan poros b. Elemen stasioner (diam) yaitu rumah pompa (casing) yang mengalirkan fluida ke impeller dengan tekanan dan kecepatan tinggi. Bila head pompa hanya ditimbulkan oleh satu impeller saja, maka jenis pompa ini disebut pompa bertingkat satu (single state), tetapi bila impellernya lebih dari satu tingkat yang beroperasi secara seri dan digabungkan di dalam satu urmah, dimana sisi isapnya diambil dari sisi pengeluaran impeller sebelumnya maka jenis ini disebut pompa bertingkat ganda (multy-stage pump) dan jenis ini dipergunakan bila diinginkan head pompa yang besar. Pompa sentrifugal mungkin bekerja dengan single suction dan double suction, tergantung pada apakah fluida memasuki impeller dari satu atau dua arah aksial.dalam hal pompa double suction, dorongan belakang terhadap poros praktis hilang dan kecepatan masukan impeller berkurang untuk ukuran tertentu. 22

18 Jenis pompa sentrifugal banyak digunakan sebagai alat transport fluida karena mempunyai kelebihan-kelebihan sebagai berikut : a. Bagian-bagian yang bergerak kurang, karena itu bobot pondasi kecil karena tidak ada gerak bolak-balik yang memberikan gaya pada pondasi. b. Dimensi kecil, konstruksinya sederhana dan biaya operasi rendah. c. Mudah untuk balancing, karena gerakannya hanya putaran saja. d. Keausan kecil karena pada bagian dalam tidak ada bagian yang saling bersinggungan. e. Dapat dikopel langsung dan mudah disesuaikan dengan putaran tinggi dari motor penggerak. Dalam pemilihan atau penentuan tipe pompa sentrifugal yang digunakan ditentukan berdasarkan parameter-parameter seperti kapasitas, kecepatan spesifik, dan tekanan Kapasitas Pada Pompa Kapasitas adalah banyaknya zat cair yang dialirkan persatuan waktu. Besarnya kapasitas ini dipengaruhi oleh banyaknya kebutuhan pemakaiannya, lamanya pompa beroperasi serta jumlah pompa yang digunakan. Berdasarkan kapasitas ini maka pompa dapat dibagi atas : a. Pompa berkapasitas rendah,yaitu bila kapasitasnya di bawah 20 m 3 /jam b. Pompa berkapasitas sedang, yaitu bila kapasitasnya m 3 /jam 23

19 c. Pompa berkapasitas tinggi, yaitu bila kapasitasnya diatas 60 m 3 /jam Kecepatan Spesifik Kecepatan spesifik adalah kecepatan dalam putaran permenit untuk menghasilkan untuk menghasilkan 1 gallon/menit pada head 1 ft (m) dengan impeller yang sebangun dengan pompa yang bersangkutan tetapi ukuran ukuran diperkecil. Kecepatan spesifik ini dapat digunakan untuk mengklasifikasikan impeller, berdasarkan prestasi dan proporsinya tanpa memperhatikan ukuran actual dan kecepatannya bilamana impeller itu beroperasi. Berdasarkan kecepatan spesifik, pompa sentrifugal dapat digolongkan menjadi : a. Pompa dengan kecepatan spesifik rendah, antara (40-80) rpm b. Pompa dengan kecepatan spesifik sedang, antara (80-150) rpm c. Pompa dengan kecepatan spesifik tinggi, antara ( ) rpm Tekanan Pada Pompa Tekanan pada pompa merupakan salah satu faktor yang sangat penting untuk menentukan jenis dan tipe pompa. Untuk tekanan pompa dapat di hitung dengan persamaan : Berdasarkan tekanan, pompa dapat dibedakan atas : a. Pompa tekanan rendah yaitu dibawah 5 kg/cm 2 24

20 b. Pompa tekanan sedang yaitu antara 5 50 kg/cm 2 c. Pompa tekanan tinggi yaitu diatas 50 kg/cm Sistem Perpipaan Sistem perpipaan diperlukan pada setiap bangunan gedung, baik perumahan, apartemen, ataupun industri. Adapun beberapa sistem perpipaan akan dijelaskan sebagai berikut : 1. Sistem Pipa Tunggal Sistem pipa tunggal merupakan sistem perpipaan yang hanya menggunakan satu buah pipa tanpa menggunakan sambungan. Penurunan tekanan pada sistem pipa tunggal adalah merupakan fungsi dari laju aliran, perubahan ketinggian dan total head loss merupakan fungsi dari faktor gesekan, perubahan penampang. Untuk aliran tak mampu mampat, sifat fluida diasumsikan tetap.pada saat sistem telah ditentukan, maka konfigurasi sistem, kekasaran permukaan pipa, perubahan elevasi, dan kekentalan fluida bukan lagi merupakan variabel bebas. 2. Sistem Pipa Majemuk Pada kenyataannya kebanyakan sistem perpipaan adalah sistem pipa majemuk, yaitu rangkaian pipa seri, paralel maupun berupa jaringan perpipaan.untuk rangkaian pipa seri maupun paralel, penyelesaiaannya adalah serupa dengan perhitungan tegangan dan tahanan pada hukum ohm. Penurunan tekanan dan laju aliran identik dengan tegangan dan arus pada listrik. Namun persamaannya tidak identik dengan hukum ohm, karena penurunan tekanan sebanding dengan kuadrat dari laju aliran. 25

21 Tekanan yang Tersedia (Head Available) Tekanan yang tersedia dalam suatu instalasi pipa air bersih mempunyai peranan yang sangat penting untuk mendistribusikan air ke dalam alat-alat saniter. Oleh karena itu pipa distribusi harus mempunyai tekanan yang cukup dan stabil agar distribusi air dapat mengalir ke seluruh tempat dengan kecepatan dan tekanan yang cukup bila setiap saat digunakan. Oleh karena itu tinggi reservoir yang disediakan harus dapat memberikan tekanan yang memadai sehingga pada alat-alat saniter yang paling kritispun dapat terpenuhi kebutuhan airnya Tekanan yang Hilang (Head Loss) Untuk memudahkan perhitungan besarnya kehilangan tekanan yang disebabkan karena penggunaan sambungan pipa dan kran-kran, diperhitungkan dengan cara menambahkan harga panjang pipa yang diperhitungkan dengan harga ekuivalen dari sambungan-sambungan pipa dan alat-alat instalasi pipa lainnya, yaitu sebesar 25% dari panjang pipa. Sedangkan panjang ekivalen kehilangan tekanan akibat gesekan aliran air diperhitungkan berdasarkan diameter pipa yang digunakan. Besarnya harga ekivalen ini dapat dilihat pada tabel 2.2. Tabel 2.2 Panjang Ekivalen Untuk Kehilangan Tekanan TYPE Persamaan Panjang dalam Meter, untuk Ө Pipa (mm) Kran & Stop Kran Pelampung dengan tekanan tinggi Pelampung dengan tekanan rendah 8 26

22 Peralatan Saniter Peralatan saniter pada gedung A ini semua menggunakan air bersih. Peralatansaniter umumnya dibuat dari bahanporselen atau keramik. Bahan ini sangatpopular karena biaya pembuatannya cukupmurah, dan ditinjau dari segi sanitasi sangat baik. Bahan lain yang cukupbanyak digunakan di Indonesia adalah teraso, walaupun untuk membersihkanlebih sulit dari pada bahan porselen. Beberapa jenis peralatan saniteryang menggunakan air bersih pada gedung ini, sebagai berikut : a. Bak cuci tangan (wastafel) Pada gedung ini, bak cuci tangan meliputi bak cuci tangan kecil dan bak cuci tangan. Bak cuci tangan kecil ialah tempat untuk menyuci tangan wastafel, sedangkan bak cuci tangan pada gedung ini ialah tempat yang digunakan untuk mengambil air berwudhu, dimana pemakaian air bersih pada bak cuci tangan ini terlalu banyak. Gambar 2.9 Wastafel (Sumber: b. Janitor Janitor adalah tempatpencucian (pembersihan) kainpel dan biasanya juga dipakaiuntuk menyuci pakaian(laundry), tapi 27

23 pada gedung inijanitor hanya digunakan untuktempat pencucian kain pel saja. c. Keran air Keran yang dapat denganmudah dibuka dan ditutup, yang umum digunakan untuk berbagai keperluan Gambar 2.10 Keran Air (Sumber: Sebelum melakukan perhitungan terhadap besarnya ukuran diameter pipa air bersih yang akan digunakan, terlebih dahulu harus diketahui debit air yang bekerja pada setiap alat saniter yang memenuhi syarat sesuai dengan standar/ pedoman yang telah ditetapkan. Debit air pada setiap alat alat saniter besarnya berbedabeda tergantung dari ukuran, macam serta fungsi dari setiap alat-alat saniter tersebut. Sebagai pedoman dalam perencanaan besarnya debit air dapat dilihat dalam Tabel

24 Tabel 2.3 Debit Alat Sanitasi Alat Alat Saniter Nilai Aliran (untuk semua harga pemasangan air panas/dingin) (liter/detik) WC (Bak penggelontor) 0,11 Wastafel 0,15 Wastafel dengan kran siram 0,03 Bak rendam, kran 18 mm 0,30 Bak rendam, kran 25 mm 0,60 Shower (siram bentuk gayung) 0,11 Cuci piring dengan kran 12 mm 18 mm 25 mm 0,19 0,30 0, Metoda Penaksiran Tekanan Air dan Kecepatan Aliran Tekanan air yang kurang mencukupi akan menimbulkan kesulitan dalam pemakaian air. Tekanan yang berlebihan dapat menimbulkan percepatan kerusakan peralatan plambing, dan menambah kemungkinan timbulnya pukulan air. Besarnya tekanan air yang baik berkisar dalam suatu daerah yang agak lebar dan bergantung pada persyaratan pemakai atau alat yang harus dilayani. Secara umum dapat dikatakan besarnya tekanan standarnya adalah 1,0 kg/cm2. Untuk tekanan statik sebaiknya diusahakan antara 4,0 sampai 5,0 kg/cm2 untuk perkantoran, dan antara 2,5 sampai 3,5 kg/cm2 untuk hotel dan perumahan. Di samping itu beberapa macam peralatan plambing tidak dapat berfungsi baik kalau tekanan airnya kurang dari suatu batas minimum. Kecepatan aliran air yang terlampau tinggi akan dapat menambah kemungkinan timbulnya pukulan air, dan menimbulkan suara berisik dan 29

25 kadang-kadang menyebabkan ausnya permukaan dalam dari pipa, biasanya digunakan standar kecepatan sebesar 0,9 sampai 1,2 m/detik. Batas kecepatan 2,0 m/detik sebaiknya diterapkan dalam penentuan pendahuluan ukuran pipa. Di sisi lain, kecepatan yang terlampau rendah ternyata dapat menimbulkan efek kurang baik dari segi korosi, pengendapan kotoran, ataupun kualitas air. Ada beberapa metoda yang digunakan untuk menaksir besarnya laju aliran air, di antaranya yang akan dibahas di sini, yaitu : a. Berdasarkan jumlah pemakai (penghuni) Metode ini didasarkan pada pemakaian air rata-rata sehari dari setiap penghuni, walaupun jenis mau punjumlahan alat plambing belum ditentukan. Metode ini praktis untuk tahap perancangan atau juga dalam tahap perencanaan. Tetapi bila jumlah penghuni tidak dapat diketahui, biasanya perhitungan dilakukan dengan berdasarkan luas lantai dan menetapkan kepadatan hunian per luas lantai. Luas lantai gedung yang dimaksudkan adalah luas lantai efektif, yang berkisar antara 60% - 70% dari luas seluruhnya. Pemakaian air rata rata tiap orang per-hari dapat dilihat pada tabel 2.4 b. Berdasarkan jenis dan jumlah alat plambing Metode ini digunakan apabila kondisi pemakaian air dapat diketahui. Juga harus diketahui pula jumlah dari setiap jenis alat plambing yang digunakan dalam gedung tersebut. Dalam metode ini juga diperkirakan adanya factor pemakaian serentak daripada alat-alat plambing yang dipakai secara bersamaan, karena apabila ada saat tertentu alat-alat plambing pada suatu gedung dipakai secara bersamaan maka debit air yang dikeluarkan semakin besar, apabila alat-alat itu tidak dipakai secara bersama agar suplai air yang dibutuhkan oleh para pemakai alat plambing dapat terpenuhi. Presentase pemakaian air serentak alat plambing (faktor pemakaian (%)) dan jumlah alat-alat plambing dapat dilihat pada tabel 2.2. Sedangkan pemakaian air tiap alat plambing, laju aliran airnya dan ukuran pipa cabang pipa air dapat dilihat pada tabel

26 Tabel 2.4 Pemakaian Air Rata Rata Perhari No Jenis gedung Perumahan mewah Rumah biasa Apartement Asrama Rumah sakit Sekolah dasar SLTP SLTA dan lebih tinggi Rumah-toko Gedung kantor Toserba (took serba ada, departemen store) Prabik/industri Stasiun/terminal Restoran Pemakaian air rata rata sehari (liter) mewah>1000 menengah umum buruh priya 60 wanita jangka waktu pemakaian air rata rata sehari (jam) perbandingan luas lantai efektif/total (%) keteragan setiap penghuni setiap penghuini mewah 250 liter mengenah 180 liter bujangan 120 liter bujangan (setiap tempat tidur pasien) pasien luar 8 liter staft/pegawai 120 liter keluarga pasien 160 liter guru 100 liter guru 100 liter guru/dosen 100 liter penghuninya 160 liter setiap pegawai pemakaian air hanya untuk kakus, belum termasuk untuk bagian restorannya per orang, setiap giliran (kalau kerja lebih dari 8 jam sehari) setiap penumpang (yang tiba maupun berangkat) Restoran umum Gedung pertunjukan Gedung bioskop Took pengecer Hotel/penginapan Gedung peribadatan Perpustakaan Bar Perkumpulan social Kelab malam Gedung perkumpulan Laboratorium (Sumber : Morimura,1985) untuk penghuni 160 liter pelayan 100 liter 70% dari jumlah tamu perlu 15 liter/org untuk kakus,cucitangan dsb kalau digunakan siang dan malam, pemakaian air dalam table adalah untuk satu kali pertunjukan. idem pedagang besar 30 liter/tamu, 150 liter/staft atau 5 liter per hari setiap m luas lantai. Untuk setiap tamu, untuk staft liter ; penginapan 200 liter. Didasarkan jumlah jemaah per hari. Untuk setiap pembaca yang tinggal. Setiap tamu Setiap tamu Setiap tempat duduk Setiap tamu Setiap satft 31

27 Tabel 2.5 Faktor Pemakaian (%) dan Jumlah Alat Plambing (Sumber : Morimura,1985) Gambar 2.11 Hubungan Antara Unit Beban Alat Plambing dengan Laju Aliran (Sumber: Morimura,1985) Setiap alat plambing ditetapkan suatu beban (fixture unit). Untuk setiap bagian pipa dijumlahkan besarnya unit beban dari semua alat plambing yang 32

28 dilayaninya, dan kemudian dicari besarnya laju aliran air dengan kurva pada gambar c. Berdasarkan Unit Beban Alat Plambing Pada penaksiran unit beban alatplambing adalah dengan metoda ini untuksetiap alat plambing ditetapkan suatu unitbeban (fixture unit). Untuk setiap bagianpipa dijumlahkan besarnya unti beban darisemua alat plambing yang dilayaninya,dan kemudian dicari besarnya laju aliranair dengan kurva pada gambar unit beban alat plambing penyediaan air bersih. Kurvaini memberikan hubungan antara jumlahunit beban alat plambing dengan lajualiran air, dengan memasukkan faktorkemungkinan penggunaan serempak darialat-alat plambing. Tabel 2.6 Unit Alat Plambing (Sumber : Morimura,1985) 33

29 2.1.9 Sistem Penyediaan Air Bersih Pada sistem ini, sumber air bersih yang didapatkan untuk penyuplaian air bersih pada gedung ini ada 2 sumber, yaitu : a. Sumber air bersih dari PDAM Dimana sumber air bersih yang didapat dari PDAM yang kontinyu untuk menyuplai air bersih selama 24 jam dan ditampung didalam Ground Water Tank (tangki air bawah) dan disalurkan ke Roof Water Tank (tangki atas) untuk menampung debit air yang dipompakan b. Sumber air bersih dari Deep Well Sumber air bersih yang didapat dari deep well tidak kontinyu seperti sumber air bersih dari PDAM, karena sumber air bersih dari deep well hanya akan digunakan apabila penyuplaian debit air bersih dari PDAM mengalami hambatan (rusak), sumber air bersih dari deep well sama dengan sumber air bersih pada perumahan yang didapat dari proses pengeboran dalam tanah, hanya skala proses pengambilan sumber air bersih dari deep well lebih besar dibandingkan dengan sumur pompa rumahan, dan air bersih yang didapat langsung disalurkan ke Ground Water Tank (tangki air bawah) dengan pompa deep well. 2.2 Undang Undang dan Standar yang Digunakan Standar yang digunakan untuk wilayah negara Republik Indonesia berpedoman pada Tata Cara Perancangan Sistem Plambing yang diatur oleh Badan Standarisasi Nasional pada SNI Apabila ada hal-hal yang belum diatur dalam buku pedoman tersebut, selama tidakbertentangan dengan peraturan-peraturanpemerintah yang berlaku,dapat puladigunakan standar standar secara internasional. 34