ANALISIS PEMANENAN HUJAN DARI ATAP BANGUNAN (STUDI KASUS : GEDUNG-GEDUNG DI KAMPUS IPB DRAMAGA BOGOR) TUMPAL HAMONANGAN

Transkripsi

1 ANALISIS PEMANENAN HUJAN DARI ATAP BANGUNAN (STUDI KASUS : GEDUNG-GEDUNG DI KAMPUS IPB DRAMAGA BOGOR) TUMPAL HAMONANGAN DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

2 ABSTRACT TUMPAL HAMONANGAN. Analysis of Rainwater Harvesting From Roof Building (Case Study: IPB Dramaga Campus Buildings Bogor). Supervised by YON SUGIARTO. The rise of the movement to save the environment for our next generation with the concept of green building becomes an important issue now. IPB which became part of Bogor city should take part to make it as a region as comfortable city of Bogor as a vision It had. One way of applying the concept of green building is to harvest the rain from the rooftops of the building. This study calculates the number of rainwater that can be harvested through the roof of the buildings on IPB Darmaga Bogor campus. Using monthly rainfall data average, broad roof of the building IPB Darmaga, then get the amount of rainwater that can be harvested. And using reference from the Technical Guidelines and Survey Procedures for Assessment of Drinking Water Supplies and Services and the Technical Guidelines Development Procedures Urban Water Supply Master Plan of the Directorate General of Public Works has the Department of Public Works to see in general the percentage of water which can be harvested to meet the needs of clean water for usage on campus. From analysis, water potential that can be harvested through the roof of the building on the campus of IPB Dramaga amounted to m 3 per year or equal to 52% of the average annual needs. Where, rainwater can be harvested in November, the highest (65%) and lowest in July (34%) Keywords : rainfall, rainwater harvesting, green building, rooftops systems

3 ABSTRAK TUMPAL HAMONANGAN. Analisis Pemanenan Hujan dari Atap Bangunan (Studi kasus : gedung-gedung di kampus IPB Dramaga Bogor). Dibimbing oleh YON SUGIARTO. Maraknya gerakan penyelamatan lingkungan dengan konsep bangunan hijau (Green Building) menjadi isu yang penting untuk menyelamatkan generasi berikutnya. IPB yang menjadi bagian dari kota Bogor sudah seharusnya ikut mengambil bagian untuk menjadikannya sebagai daerah yang mengoptimalkan sumberdaya yang ada dan berwawasan lingkungan demi tercapainya kota Bogor yang nyaman sebagaimana visi yang dimilikinya. Salah satu cara menerapkan konsep bangunan hijau adalah dengan memanen hujan dari atap bangunan. Penelitian ini bertujuan untuk menghitung banyaknya air hujan yang dapat dipanen melalui atap bangunan di kampus IPB Darmaga Bogor. Dengan menggunakan data curah hujan bulanan rata-rata, luas atap bangunan IPB Darmaga, maka di dapatkan jumlah air hujan yang bisa dipanen. Serta menggunakan acuan dari Petunjuk Teknis Tata Cara Survei dan Pengkajian Kebutuhan dan Pelayanan Air Minum serta Petunjuk Teknis Tata Cara Penyusunan Rencana Induk Air Bersih Perkotaan dari direktorat jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum untuk melihat secara umum persentase air yg dapat dipanen dapat memenuhi kebutuhan air bersih untuk pemakaian di kampus. Dari analisis yang dilakukan, Potensi air yang dapat dipanen melalui atap bangunan di kampus IPB Dramaga adalah sebesar m 3 setiap tahunnya atau sebesar 52% dari kebutuhan rata-rata tahunan. Dimana, air hujan yang dapat dipanen terbesar terdapat pada bulan November (65%) dan terkecil pada bulan Juli (34%). Kata kunci : Curah Hujan, Pemanenan Hujan, Bangunan Hijau, Sistem Atap Bangunan.

4 ANALISIS PEMANENAN HUJAN DARI ATAP BANGUNAN (STUDI KASUS : GEDUNG-GEDUNG DI KAMPUS IPB DRAMAGA BOGOR) TUMPAL HAMONANGAN Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

5 Judul Nama NRP : Analisis Pemanenan Hujan dari Atap Bangunan (Studi Kasus : Gedung-gedung di Kampus IPB Dramaga Bogor) : Tumpal Hamonangan : G Menyetujui Pembimbing (Yon Sugiarto, S.Si. M.Sc) NIP Mengetahui Ketua Departemen Geofisika dan Meteorologi (Dr. Ir. Rini Hidayati, MS) NIP Tanggal lulus :

6 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Analisi Pemanenan Hujan dari Atap Bangunan (Studi Kasus : Gedung-gedung di Kampus IPB Dramaga Bogor). Skripsi ini merupakan salah satu syarat kelulusan di program studi mayor Meteorologi Terapan Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Yon Sugiarto, S.Si. M.Sc. selaku pembimbing yang telah memberikan masukan dan pengarahan kepada penulis sehingga selesainya tugas akhir ini. Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini tidak akan terlaksana dengan baik tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, maka tidak lupa penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada 1. Keluarga tercinta : Terutama orang tua atas doa dan dukungan serta nasehatnya. Kakak, Abang dan adik tercinta 2. Bapak Yon Sugiarto, S.Si. M.Sc yang telah membatu dalam penyelesaian tugas akhir 3. Segenap tenaga kependidikan departemen Geofisika dan Meteorologi IPB serta tenaga pendidik atas bantuan, bimbingan, dan kuliah selama ini 4. Rekan-rekan GFM angkatan 2005 atas kerjasama yang baik dalam menjalani kegiatan perkuliahan 5. Kakak-kakak senior GFM dan GFM angkatan 2006 yang telah membantu penulis 6. Kekasih tercinta atas dukungan moril maupun materil untuk penulis bisa menyelesaikan tugas akhit ini. Liliana Adia K. 7. Teman-teman Komisi Pelayanan Siswa UKM PMK IPB atas pembentukan karakter yang telah penulis terima selama ini Kepada semua pihak lainnya yang telah memberikan kontribusi yang besar selama pengerjaan penelitian ini yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, Penulis ucapkan terima kasih. Semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat. Bogor, Januari 2011 Tumpal Hamonangan

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bengkulu pada tanggal 1 Mei 1987, dari ayah T. Tampubolon dan ibu L. Nainggolan. Penulis merupakan putra ke-4 dari lima bersaudara. Tahun 2005 penulis lulus dari SMA Negeri 4 Kota Bengkulu dan pada tahun yang sama diterima masuk IPB melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis diterima di Departemen Geofisika dan Meteorologi, Program Studi Meteorologi Terapan, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam dan memilih bidang Agrometeorologi untuk tugas akhir dengan judul Analisis Pemanenan Hujan dari Atap Bangunan (Studi kasus : Gedung-gedung di Kampus IPB Dramaga). Selama mengikuti perkuliahan, Penulis aktif di Komisi Pelayanan Siswa unit kegiatan mahasiswa Persekutuan Mahasiswa Kristen IPB dan pernah menjadi pengurus inti (periode ) serta aktif di Himpunan Mahasiswa Agrometeorologi (HIMAGRETO) sebagai anggota pada Departemen Keilmuan dan Profesi ( ).

8 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xi BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan... 1 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengelompokan Pengguna Air Perkiraan Pemakaian Air Pemanenan Hujan Metode Pemanenan Hujan Perkembangan Pemanenan Hujan di Beberapa Negara Sejarah Pemanenan Hujan di Indonesia Bangunan Hijau... 4 BAB III. METODOLOGI 3.1 Bahan dan Alat Metodologi Penelitian Metode Pengumpulan Data Metode Pengumpulan Data Jumlah Pengguna Air di Kampus IPB Dramaga Metode Pengumpulan Data Curah Hujan Wilayah Dramaga Metode Pengumpulan Data Luas Atap Bangunan Kampus IPB Dramaga Metode Pengolahan Data... 5 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengguna Air di Kampus IPB Dramaga Kebutuhan Air Bersih di Kampus IPB Dramaga Curah Hujan Wilayah Dramaga Volume Air Hujan yang Bisa Dipanen Rancangan Pemanenan Hujan untuk Gedung di Kampus IPB Dramaga... 8 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 12

9 DAFTAR TABEL Nomor Halaman 1 Jumlah Pengguna Air di Kampus IPB Dramaga Besar kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga menurut kelompok pengguna Curah Hujan Bulanan Rata-rata Wilayah Dramaga Tahun Luas Atap Bangunan yang Terdapat di Kampus IPB Dramaga Volume Air Hujan yang Dapat Dipanen pada Kampus IPB Dramaga Volume air hujan yang dapat ditampung dari 3 atap wing... 9

10 DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1 Prototipe sistem panen hujan melalui atap bangunan untuk keperluan rumah tangga Gambar 2 Sistem pemanenan hujan di bandara Changi Singapura Curah Hujan Bulanan rata-rata wilayah Dramaga Desain bangunan bak penampung air hujan di antara dua wing... 9

11 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Halaman 1 Site Plan Kamus IPB Dramaga Jumlah Pengguna air di kampus IPB Dramaga Jumlah Mahasiswa Program Sarjana (Keadaan 6 Oktober 2008) Rekap Data Program Magister dan Doktor (Keadaan 24 Nopember 2008) Rekap Data Pegawai IPB Curah hujan Bulanan Dramaga (mm) Kebutuhan Air di Kampus IPB Dramaga... 18

12 1 BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Institut Pertanian Bogor (IPB) merupakan salah satu perguruan tinggi negeri terbaik di Indonesia. Salah satu alasannya karena IPB memiliki sebanyak 141 orang dosen bergelar professor atau sama dengan 13 persen dari total jumlah dosen IPB saat ini (Ruslan, 2010). IPB memiliki tenaga pendidik (dosen) sebanyak orang dan tenaga kependidikan (Pegawai TU) sebanyak orang, serta setiap tahunnya IPB menerima rata-rata orang mahasiswa baru. Seiring tingginya aktivitas di kampus (baik pegawai ataupun mahasiswa), maka banyak pula air yang dibutuhkan IPB. Dramaga terletak di bagian barat dari Kota Bogor, rata-rata curah hujan tahunan sebesar mm dengan hari hujan 187. Suhu maksimum rata-rata 30 C, minimum rata-rata 20 C, dan suhu udara rata-rata 26 C dengan rata-rata kelembaban nisbi 88%. Saat ini, Kampus IPB berada di IPB yang berada di Kecamatan Dramaga menggunakan sungai Cihideung dan sungai Ciapus yang merupakan air permukaan sebagai sumber air utama untuk kebutuhan kampus (Peta lokasi gedung-gedung Kampus dan sungai-sungai dapat dilihat dalam lampiran 1). Laboratorium penjernihan air terdapat di dua tempat, yaitu di belakang garasi bus IPB (5 water treatment plant dengan kapasitas masing-masing sebesar 10 liter/detik) dan di dekat pintu 3 IPB (2 water treatment plant dengan kapasitas masing-masing 12 liter/detik) dengan rata-rata produksi perharinya sebesar liter per hari jika diasumsikan WTP beoperasi dalam waktu 8 jam setiap hari. Umur WTP yang cukup lama menyebabkan pasokan air untuk kampus terkadang terasa kurang jika terjadi kerusakan pada pompa serta hal-hal teknis lainnya. Rata-rata curah hujan yang cukup tinggi di daerah Dramaga sangat disayangkan jika tidak dimanfaatkan secara maksimal. Salah satu cara pemanenan hujan yang dapat dilakukan adalah mengumpulkan air hujan melalui atap gedung. Gedung-gedung di kampus IPB Dramaga mempunyai keuntungan sendiri jika memanfaatkan air hujan, dan menggunakannya sebagai sumber air utama untuk kebutuhan di kampus. Atapatap gedung yang menyatu satu sama lain untuk beberapa fakultas memberi kemudahan ketika menghubungkannya ke bak penyimpanan. Pemanenan hujan melalui atap-atap gedung menjadi penting untuk dipertimbangkan dengan kondisi yang ada mengingat semakin sadarnya manusia akan pentingnya menyelamatkan lingkungan seiring berkembangnya informasi berkurangnya air bersih akibat pemanasan global yang memicu pasokan air permukaan menguap lebih cepat dan tuntutan akan adanya gerakan penyelamatan lingkungan dengan konsep bangunan hijau (Green Building). 1.2 Tujuan 1. Mempelajari besar kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga menurut kelompok pengguna 2. Menghitung potensi sumber daya air hasil pemanenan hujan dari atap bangunan di kampus IPB Dramaga 3. Menyusun rancangan pemanenan air hujan untuk gedung kampus IPB Dramaga BAB II. TINJAUAN PUSTAKA Air baku adalah air yang berasal dari alam yang belum diolah untuk dipergunakan. Volume air bumi adalah juta km 3 dan 97,5 % dari padanya adalah air laut. Sisa persentase diatas adalah air tawar sebesar 2,5 % yang berjumlah 34,65 juta m 3 yang berupa lapisan es di puncak gunung dan di kutub (69%), air tanah dan resapan (30%), dan sisanya rawa-rawa dan berupa uap air (Shiklomanov 1998). Secara umum ada dua jenis sumber air baku, yaitu air bumi (groundwater) dan air permukaan. Kedua jenis air baku ini memiliki karakteristik yang berbeda yang dikarenakan perbedaan proses alamiah yang dialami kedua jenis air baku ini. Air baku dapat digunakan langsung maupun mengalami proses pengolahan terlebih dahulu tergantung peruntukan pemakaian air tersebut. Hujan adalah air yang jatuh dari awan ke permukaan bumi. Awan berasal dari air permukaan yang menguap karena panas dan dengan proses kondensasi (perubahan uap air menjadi tetes air yang sangat kecil) membentuk tetes air. Pada waktu berbentuk uap air terjadi proses transportasi (pengangkutan uap air oleh angin menuju daerah tertentu yang akan terjadi hujan). Ketika proses transportasi tersebut menurut Waluyo (2005) dan Lee at al. (2010) uap air tercampur dan melarutkan gas-gas oksigen, nitrogen, karbondioksida, debu, dan senyawa

13 2 lain. Karena itulah, air hujan juga mengandung debu, bakteri, serta berbagai senyawa yang terdapat dalam udara. Jadi kualitas air hujan juga banyak dipengaruhi oleh keadaan lingkungannya (McBroom dan Beasley 2004). 2.1 Pengelompokan Pengguna Air Variasi tujuan dari penggunaan air dapat dikelompokkan dalam tiga bagian, 1. Domestik, 2. Industri, 3. Publik (Hardenberg dan Rodie, 1960). Selain itu, didalam setiap sistem yang berhubungan dengan air, biasanya terdapat air yang tidak terhitung (terhilang) misalnya air yang terhilang karena kebocoran (leakage) dan karena terjadi pemborosan penggunaan air (waste). Pengguna domestik mencakup penggunaan air di tempat tinggal untuk tujuan rumah tangga dan juga untuk menyirami tanaman. Air juga digunakan untuk industri dan komersial. Industri biasanya menggunakan jumlah air yang tetap dari tahun ke tahun dengan standar kualitas yang tertera pada Permenkes RI No.907/MENKES/SK/VII/2002 (Hardyanti 2006). 2.2 Perkiraan Pemakaian Air Dalam perhitungan perkiraan kebutuhan air, jumlah pengguna air merupakan faktor yang paling penting. Sudah jelas bahwa jumlah pengguna air yang besar akan memakai air dalam jumlah yang lebih banyak daripada jumlah pengguna air yang kecil. Perhitungan kebutuhan air diperlukan unruk merencanakan sistem suplai air yang dilakukan untuk perencanaan pelayanan masa yang akan datang. Analisis kebutuhan masa depan suatu wilayah dimulai dengan memperhatikan pemakaian sekarang dengan kondisi masyarakat yang ada. Perhitungan kebutuhan air bersih di Indonesia mengacu pada petunjuk Tata Cara Teknis Survei dan Pengkajian Kebutuhan Air dan Pelayanan Air Minum yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum. 2.3 Pemanenan Hujan Pemanenan hujan adalah proses memanfaatkan air hujan dengan cara ditampung dan dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Air hujan biasanya dikumpulkan atau dipanen dari bubungan atap, lantai beton di pekarangan rumah, jalan, dan permukaan yang kedap air lainnya. Air hujan kemudian mengalir sepanjang talang (gutter), dan masuk ke dalam suatu tangki pengumpul. Pemanenan hujan sangat membantu mengurangi air larian permukaan (runoff) yang berasal dari hujan (Helmreich & Horn 2008) Metode Pemanenan hujan Secara garis besar, menurut Asdak (2007) cara pemanenan hujan dapat dibagi kedalam dua bagian, pertama dilakukan dengan mengumpulkan air hujan di atas atap bangunan (roof catchment) dan yang kedua dilakukan dengan mengumpulkan air hujan di atas permukaan tanah (ground catchment). Cara pemanenan hujan di atas permukaan tanah pada dasarnya adalah usaha menampung air larian permukaan (surface runoff). Banyaknya air hujan yang dapat dipanen dengan cara pengumpulan air di atas permukaan tanah akan ditentukan oleh topografi bidang tangkapan (datar atau miring) dan oleh kemampuan lapisan tanah atas menahan air (Yan Li et al. 2003). Asdak (2007) menyatakan pula bahwa besarnya air yang dapat dipanen bervariasi dari sekitar 30 % (dari total hujan) untuk kondisi permukaan bidang tangkapan yang bersifat tidak kedap air (pervious) dan dalam keadaan datar, sampai dengan lebih dari 90 % untuk keadaan bidang tangkapan yang berlereng dan bersifat tidak kedap air (impervious). Cara pemanenan hujan dari atap bangunan yaitu dengan mengalirkan dan mengumpulkan air hujan dari atap bangunan (rumah, bangunan besar, greenhouse, courtyard, dan permukaan yang impermeable termasuk jalan. Secara garis besar, ada tiga komponen dalam alat pemanenan hujan dari atap bangunan ini. Collector berupa atap bangunan, conveyor sebagai saluran air, dan storage berupa tangki penyimpanan air. Awalnya, air hujan akan menerpa atap bangunan dan terkumpul melalui talang (gutter) di sekeliling bangunan. Agar terhindar dari pencemaran, dinding atap itu tidak boleh menggunakan bahan asbes serta jangan mengalami pengecatan yang mengandung unsur yang mungkin mencemari air, seperti chrome, besi atau metal. Atap sebaliknya juga tidak terganggu oleh pepohonan, sehingga tidak ada dedaunan atau kotoran hewan yang ikut mengalir melalui talang (conveyor). Sebagai proses pembersihan awal, perlu dipasang alat penyaring/ alat yang berbentuk tipping bucket atau alat penyaringan lainnya untuk kemudian air yang kotor disalurkan melalui pipa air menuju saluran drainase, dan air yang sudah cukup bersih disalurkan ke bak penampungan.

14 3 Gambar 1 Prototipe sistem panen hujan melalui atap bangunan untuk keperluan rumah tangga. Sistem ini sangat lazim dilakukan di negara-negara yang sangat rentan terhadap kekeringan seperti di Afrika, India, Srilangka, Iran, Cina, dan di beberapa negara Asia Tenggara. Di Indonesia, sistem panen hujan yang diaplikasikan di beberapa negara tersebut dapat dijadikan pembelajaran untuk mengantisipasi kelangkaan air terutama di wilayah beriklim kering. Upaya yang dilakukan yaitu dengan menampung air hujan dari atap rumah, terutama untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga. Sistem panen hujan untuk keperluan rumah tangga dengan menampung aliran air dari atap rumah dapat mempergunakan berbagai jenis bak penampung yang sudah dilakukan sejak ribuan tahun yang lalu. Biasanya air yang ditampung dapat dipergunakan untuk minum, memasak, dan untuk irigasi dalam skala rumah tangga. Ilustrasi panen hujan secara sederhana dari suatu atap bangunan disajikan pada Gambar Perkembangan Pemanenan Hujan di Beberapa Negara Di beberapa negara ternyata pemanenan hujan sudah lama dilakukan dan sampai sekarang masih terus dikembangkan. Kegiatan pemanenan hujan tersebut sudah tersebar di banyak lokasi di Filipina di tempat yang tidak mungkin diperoleh air tawar dengan cara lain. Di India, terdapat advokasi yang kuat melalui kampanye air oleh CSE (Center for Science and Technology), yang menganjurkan menghentikan fokus pada masalah dan beralih pada solusinya. Di Amerika Serikat kegiatan pemanenan hujan masih terus dikembangkan di Hawaii dan California. Air hujan dari atap rumah yang ditampung dalam suatu bak dapat dijadikan sember air utama bagi keperluan rumah tangga. Bahkan terdapat peraturan bahwa pembangunan rumah baru tidak akan diberi izin jika tidak ada rencana penampungan air hujan dari atapnya. Bandar udara Changi di Singapura juga menggunakan sistem pemanenan hujan dari atap, dengan total penggunaan antara 28 sampai 30 % dari air yang digunakan. Hasilnya sistem ini dapat menghemat kira-kira S$ per tahunnya. Juga di Negaranegara lain seperti Jerman, Jepang, Malaysia, Thailand, China dan Afrika juga diterapkan sistem pemanenan hujan tersebut ( Sejarah Pemanenan Hujan di Indonesia Pemanenan hujan yang tertua dikenal dalam sejarah Indonesia adalah sebagai penadah air hujan untuk memperoleh air tawar bagi kehidupan sehari-hari, terutama untuk minum. Mula-mula ditampung biasa dengan peralatan seadanya. Kemudian dikembangkan dengan pemanenan dari atap rumah yang dikumpulkan dalam bak-bak penampungan dan digunakan secara hemat sampai hujan tiba berikutnya. Penyediaan seperti ini lazim digunakan di daerah pantai dan pulau-pulau kecil, dengan air permukaan dan air tanah yang payau dan asin (Notodoharjo, 2006). Penggunaan air hujan pun semakin beragam di kemudian hari. Petani menggunakan air hasil pemanenan hujan untuk mengairi sawah tadah hujan (Jawa) atau persawahan berbandar langit (Sumatra). Dalam perkembangannya yang lebih baru, muncul kreasi-kreasi untuk memanen air hujan secara lebih modern. Untuk keperluan air domestik digunakan kolam-kolam atau bak penampungan yang kemudian dapat memberikan air secara gravitasi atau menggunakan pompa dengan ukuran yang cukup besar untuk persediaan dalam jangka waktu yang lebih lama.

15 4 Gambar 2 Sistem pemanenan hujan di bandara Changi Singapura. 2.4 Bangunan Hijau (Green building) Menurut Pimpinan Center for Building Energy Study Universitas Petra, Surabaya, Ir Jimmy Priatman, M Arch, bangunan hijau tidak bisa dipisahkan dari green architecture. Ia mengungkapkan, yang dimaksud green building tidak hanya hemat energi tapi juga hemat air, melestarikan sumber daya alam, dan meningkatkan kualitas udara. Sementara green architecture adalah bagaimana mengubah empat hal itu menjadi bagian yang berkesinambungan. Pemanenan hujan menjadi bagian dalam hal bangunan hijau, dimana pemanenan hujan menjadi sangat berperan untuk mengurangi banyaknya air aliran permukaan yang ada ketika hujan turun sehingga secara tidak langsung dapat mengurangi kemungkinan terjadinya banjir. Konsep bangunan hijau dalam hal ini dinyatakan dalam menghemat penggunaan sumber daya air aliran permukaan melalui desain bangunan (Li Cheng 2002) serta menghemat penggunaan listrik untuk menghasilkan air bersih dikarenakan tidak memerlukan pompa lagi untuk memasukkan air ke dalam unit pengolahan air (Sailor 2008). BAB III. METODOLOGI 3.1 Bahan dan Alat Data yang digunakan untuk penelitian ini adalah 1. Data luas atap bangunan kampus IPB Dramaga. 2. Data jumlah mahasiswa dan pegawai di kampus IPB Dramaga 3. Data curah hujan bulanan 16 tahun (tahun ) daerah Dramaga 4. Seperangkat komputer dengan perangkat lunak Microsoft office dan AutoCad 3.2 Metode penelitian Metode Pengumpulan Data Metode Pengumpulan Data Jumlah Pengguna Air di Kampus IPB Dramaga Data jumlah pengguna air didapatkan dari Sub. Dit. Registrasi dan Statistik Direktorat AJMP IPB per tanggal 24 Nopember 2008, dimana jumlah mahasiswa IPB yang melakukan kegiatan perkuliahan di kampus IPB Dramaga adalah orang meliputi program sarjana dan program pascasarjana (magister dan doktor) Metode Pengumpulan Data Curah Hujan Wilayah Dramaga Data curah hujan wilayah Dramaga diambil dari stasiun klimatologi yang terdekat, yaitu Stasiun Klimatologi Dramaga Bogor yang terletak di kecamatan Dramaga Bogor yang berjarak 3 km dari kampus IPB Dramaga. Data curah hujan hanya diambil dari satu stasiun hujan terdekat mengingat luas kampus IPB yang relatif kecil dibandingkan dengan cakupan satu stasiun hujan yang jauh lebih luas sehingga satu stasiun dapat mewakili kondisi kampus IPB Dramaga.

16 Metode Pengumpulan Data Luas Atap Bangunan Kampus IPB Dramaga Data luas atap bangunan yang dikeluarkan oleh Direktorat Fasilitas dan Properti IPB digunakan untuk perhitungan. Sebagian lagi, data luas atap bangunan dihitung dari gambar yang diberikan oleh Direktorat Fasilitas dan Properti IPB dalam bentuk softcopy dengan format AutoCad Metode Pengolahan Data Data curah hujan yang tersedia adalah pencatatan curah hujan bulanan antara tahun 1987 sampai tahun Curah hujan bulanan rata-rata diperoleh dari merata-ratakan data curah hujan bulanan yang ada. Perhitungan kebutuhan air bersih kampus IPB Dramaga ini mengacu pada Petunjuk Teknis Tata Cara Survei dan Pengkajian Kebutuhan dan Pelayanan Air Minum serta Petunjuk Teknis Tata Cara Penyusunan Rencana Induk Air Bersih Perkotaan yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum, yaitu : 1. Wilayah kampus IPB Dramaga diklasifikasikan sebagai wilayah perkotaan dengan tingkat pelayanan sebesar 100 %. 2. Tingkat pemakaian air untuk kebutuhan domestik adalah 200 liter/orang/hari. Pemakaian domestik di kampus IPB Dramaga ada pada asrama mahasiswa. 3. Tingkat pemakaian non domestik : a. Mahasiswa dan pegawai. Besar kebutuhan mahasiswa adalah 20 liter/orang/hari dan kebutuhan untuk pegawai sebesar 40 liter/orang/hari. b. Laboratorium. Kebutuhan air laboratorium adalah sebesar 10 liter/m 2 /hari. c. Siram tanaman dan cuci kendaraan operasional diasumsikan sebesar 10% dari kebutuhan harian rata-rata. 4. Kehilangan air diasumsikan sebesar 10 % dari kebutuhan air rata-rata. 5. Kebutuhan air hari maksimum ditentukan sebesar 2 x kebutuhan harian rata-rata. 6. Kebutuhan air jam puncak ditentukan sebesar 2 x kebutuhan harian rata-rata. Perhitungan jumlah air hujan yang bisa di panen yaitu dengan melakukan perkalian antara luas atap bangunan di kampus IPB Dramaga dengan curah hujan rata-rata bulanan dengan memperhatikan tingkat pemakaian air bersih untuk menghitung persentase pemenuhannya. BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengguna Air di Kampus IPB Dramaga Berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Sub. Dit. Registrasi dan Statistik Direktorat AJMP IPB per tanggal 24 Nopember 2008 diketahui jumlah mahasiswa IPB yang melakukan kegiatan perkuliahan di kampus IPB Dramaga adalah orang meliputi program sarjana dan program pascasarjana (magister dan doktor), sedangkan berdasarkan data Subdit Perencanaan, Penempatan, Pengembangan SDM dan Hubungan Kerja Direktorat SDM IPB, pada bulan November 2008, jumlah pegawai IPB adalah 1496 orang tenaga pendidik dan 1169 orang tenaga kependidikan. Tabel 1 Jumlah pengguna air di kampus IPB Dramaga Pengguna Air Mahasiswa Tenaga Pendidik Tenaga Kependidikan Jumlah (Orang) Persentase (%) Total Kebutuhan Air Bersih di Kampus IPB Dramaga Perhitungan kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga dilakukan dengan tingkat kebutuhan sesuai dengan kelompok penggunanya. Perhitungan kebutuhan air bersih untuk mahasiswa dan pegawai dilakukan dengan cara mengalikan jumlah pengguna air dengan tingkat kebutuhan air. Kebutuhan air untuk pegawai IPB dan mahasiswa berbeda, untuk mahasiswa sebesar 20 liter/orang/hari dan untuk pegawai sebesar 40 liter/orang/hari. Hal ini dikarenakan adanya asumsi bahwa pegawai IPB menghabiskan waktu lebih banyak berada di kampus (yaitu sesuai jam kerja pegawai) sedangkan mahasiswa diasumsikan sebagai pengguna air namun tidak tetap (tidak sesuai jam kerja pegawai). Pada kenyataannya memang terdapat pegawai (terutama tenaga pendidik) yang jarang berada di kampus, namun dalam perhitungan tetap di masukkan dengan asumsi bahwa air yang masuk hitungan kebutuhan air dialihkan sebagai

17 6 perhitungan kebutuhan air untuk tamu. Maka dari itu dalam perhitungan kebutuhan air, tamu yang datang ke kampus IPB Dramaga tidak dimasukkan nilainya. Kebutuhan air laboratorium didapatkan dengan mengalikan luas lantai laboratorium dengan tingkat kebutuhannya. Kebutuhan rata-rata adalah hasil perkalian jenis pemakai dengan kebutuhan dan ditambahkan dengan 20 % dari hasil perkalian tersebut. Angka 20% diperoleh dari angka kehilangan air dan untuk siram tanaman dan cuci kendaraan operasional. Perhitungan detail kebutuhan air di kampus IPB dapat dilihat pada lampiran 3. Dari hasil perhitungan seperti terlihat pada lampiran 3, kebutuhan rata-rata harian kampus IPB Dramaga adalah sebesar liter/hari atau m 3 setiap hari. Kebutuhan puncak adalah liter/hari atau sama dengan m 3 dan kebutuhan harian maksimum adalah liter/hari atau sama dengan m 3. Berdasarkan kelompok pengguna, air yang dibutuhkan untuk keperluan domestik sebesar liter/hari. Hal ini dimungkinkan karena banyaknya mahasiswa yang tinggal di asrama di lingkungan kampus IPB melakukan aktivitas keseharian mereka yang menggunakan air, termasuk untuk kegiatan mandi, cuci, kakus (MCK). Kebutuhan harian rata-rata untuk pengguna publik yaitu sebesar liter/hari, dan untuk penggunaan industri (dalam hal ini industri pendidikan) membutuhkan air bersih perhari rata-rata sebanyak liter. Tabel 2 Besar kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga menurut kelompok pengguna Klasifikasi kebutuhan harian rata-rata (l/h) Domestik Industri Publik Jumlah Dalam perhitungan berikutnya nilai kebutuhan air yang akan digunakan adalah nilai kebutuhan rata-rata, karena kebutuhan hari maksimum tidak terjadi setiap saat dan kebutuhan puncak terjadi pada jam-jam tertentu sehingga rentang waktunya pendek dan besarnya tidak dapat merepresentasikan kebutuhan secara umum sepanjang tahun. Jika rata-rata jumlah hari dalam satu bulan adalah 30 hari, kebutuhan bulanan rata-rata adalah m 3 dan dalam satu tahun (365 hari), air bersih yang dibutuhkan adalah m Curah Hujan Wilayah Dramaga Data curah hujan yang tersedia adalah pencatatan curah hujan bulanan antara tahun 1987 sampai tahun Curah hujan bulanan rata-rata diperoleh dari merata-ratakan data curah hujan bulanan yang ada. Rata-rata curah hujan bulanan ini akan digunakan pada perhitungan selanjutnya. Tabel 3 Curah Hujan Bulanan Rata-rata Wilayah Dramaga Tahun Bulan Curah Hujan (mm) Januari 399 Februari 350 Maret 365 April 388 Mei 371 Juni 243 Juli 212 Agustus 228 September 231 Oktober 365 November 405 Desember 302 Jumlah Sumber : Stasiun klimatologi Dramaga Bogor

18 7 CH (mm) Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des Bulan Gambar 3 Curah Hujan Bulanan rata-rata wilayah Dramaga (Tahun ). Berdasarkan data curah hujan wilayah Dramaga yang terdapat pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa kampus IPB Dramaga mengalami hujan sepanjang tahun. Curah hujan yang turun tidak merata sepanjang tahun, tetapi bervariasi menurut musimnya. Curah hujan bulanan rata-rata tertinggi terdapat pada bulan November sebesar 405 mm, dan terendah pada bulan Juli, yaitu 212 mm. 4.4 Volume Air Hujan yang Bisa Dipanen Setelah melakukan perhitungan dan pengumpulan data dari rektorat IPB, maka didapat data luas bangunan yang ada di kampus IPB Dramaga seperti yang tertera pada Tabel 5. Luas atap bangunan di kampus IPB Dramaga bervariasi menurut penggunaannya. Untuk kegiatan perkuliahan terdapat m 2 luas atap bangunan. Bangunan yang digunakan sebagai tempat tinggal (asrama) mempunyai luas atap m 2. Untuk kegiatan keolahragaan terdapat m 2 luas atap. Sedangkan untuk yang lainnya seluas m 2 dengan total luas atap keseluruhan mencapai m 2. Dari jumlah luas atap bangunan yang terdapat di kampus IPB Dramaga seperti terlihat pada Tabel 5, dapat dihitung volume air hujan yang dapat dikumpulkan (dipanen) dengan cara mengalikannya dengan besar curah hujan yang tercantum pada Tabel 3. Tabel 4 Luas Atap Bangunan yang Terdapat di Kampus IPB Dramaga No Gedung luas atap (m 2 ) 1 Rektorat Grawida Rusunawa RSH Fahutan (pusat) Masjid Asrama Putri TPB Asrama Putra TPB Asrama Silvasari Asrama Putri Dramaga GOR Lama Gymnasium Poliklinik Gudang Fahutan R. Kuliah Fahutan R. Kuliah Dar Guest House Lab. Foto Udara Fahutan Wing ( Node ( Jumlah Sumber : Direktorat Fasilitas dan Properti IPB Besar kebutuhan air bersih tiap bulan dianggap sama besar yaitu m 3. Diasumsikan bahwa 10 % dari curah hujan yang turun tidak dapat dimanfaatkan karena

19 8 Tabel 5 Volume Air Hujan yang Dapat Dipanen pada Kampus IPB Dramaga. No Bulan Curah Hujan Volume (m 2 ) Persen pemenuhan (%) 1 Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Jumlah terbuang dan digunakan sebagai pembersih atap. Perhitungan volume air hujan yang dapat dikumpulkan setiap bulan serta persentasenya terhadap kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga disajikan pada Tabel 5. Potensi air yang dapat dipanen melalui atap bangunan di kampus IPB Dramaga adalah sebesar m 3 setiap tahun atau sebesar 52 % dari kebutuhan rata-rata tahunan. Dimana, air hujan yang dapat dipanen terbesar terdapat pada bulan November (65%) dan terkecil pada bulan Juli (34%). Volume air yang dapat dipanen melalui atap bangunan ini tidak cukup untuk memenuhi keseluruhan kebutuhan air di kampus IPB Dramaga. Namun, berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada bangunanbangunan yang terdapat di kampus IPB Dramaga, cara ini mudah untuk diterapkan karena hampir seluruh bangunan sudah memiliki talang air dan pipa penyalur yang diperlukan untuk mengumpulkan air hujan. Pada musim kemarau tiba, petugas lapang laboratorium penjernihan air IPB sering mengalami kesulitan, yaitu kurangnya debit air yang terdapat pada sungai sehingga sering kali air yang dapat disedot menggunakan pompa untuk diolah dirasa kurang cukup untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih di kampus IPB. Selain itu, sering pula terdapat masalah teknis lainnya, salah satunya ketika banyaknya sampah-sampah yang menutupi pipa saluran air dari sungai Cihideung yang menyebabkan terhambatnya air masuk ke alat penjernihan. Ditambah lagi pompa WTP yang ada merupakan peralatan yang sudah tua (4 WTP berumur tahun, 1 WTP tahun 2010) dan sering mengalami kerusakan sehingga terkadang mengurangi kapasitas air bersih yang bisa diproduksi. Melihat kondisi di atas, maka banyaknya air hujan yang bisa dipanen menggunakan atap bangunan di kampus IPB Dramaga akan sangat membantu memenuhi kebutuhan air bersih di kampus, terutama ketika musim kemarau tiba. Selain itu pula menurut banyak penelitian yang sudah ada (rainwaterharvesting.org), biaya pengoperasian dan perawatan sistem pemanenan hujan relatif lebih murah. Perhitungan luas atap bangunan di atas tidak termasuk bangunan-bangunan kecil yang berada di kampus seperti pos keamanan, tempat parkir motor karena dirasa air hujan yg dapat ditampung dari bangunan tersebut tidak signifikan jumlahnya. Juga beberapa bangunan yang sedang atau baru saja di bangun di kampus IPB dikarenakan pada saat pengambilan data dari pihak rektorat belum memiliki data tersebut. 4.5 Rancangan Pemanenan Hujan Untuk Gedung di Kampus IPB Dramaga Bak penyimpan air yang dipanen dalam rancangan ini dibuat diatas, dengan maksud air dari bak penampung dapat dialirkan dengan memanfaatkan gaya gravitasi bumi. Jika menggunakan bak di dalam tanah maka akan memerlukan pompa untuk menaikkan air ke ruangan-ruangan yang berada diatas dan hal itu akan menambah biaya operasionalnya.

20 9 Gambar 4 Desain bangunan bak penampung air hujan di antara dua wing. Terlihat dalam gambar 4, bahwa menara penampung air hujan di buat diantara 3 buah wing kampus. Dimensi bak penampung air hujan berikut adalah luas alas 218 m 2 dengan tinggi 2 meter. Menara bak penampung ditempatkan diantara 3 buah wing, dimana satu menara bak penampung dapat menampung hingga 435 m 3 air. Air yang mengalir ke bak penampung berasal dari setengah luas permukaan masingmasing atap atau bisa juga untuk menampung seluruh air yang jatuh ke seluruh permukaan atap, disesuaikan dengan situasi dan kondisi dengan memperhatikan aspek estetika. Bak tersebut dapat menampung air hujan yang jatuh ke permukaan atap bangunan selama 2 atau 3 bulan. Ketika musim hujan maka bak penampung hujan dapat menampung hingga 2 bulan (tergantung curah hujan) jika air yang ditampung tidak digunakan, dan dapat menampung air hujan selama 3 bulan ketika musim kemarau tiba. Berikut adalah Tabel yang menunjukkan banyaknya air hujan yang bisa dipanen jika menggunakan keseluruhan atap bangunan dari 3 wing dan jika menggunakan setengah dari atap wing. Tabel 6 Volume air hujan yang dapat ditampung dari 3 atap wing. No Bulan Curah Hujan (m) Volume ½ perm. volume seluruh perm. atap (m 3 ) Atap (m 3 ) 1 Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Jumlah

21 10 Saat ini IPB menggunakan dua sungai yaitu Cihideung dan Ciapus (lokasi sungai dapat dilihat pada lampiran 1) sebagai sumber air utama untuk kegiatan di kampus IPB Dramaga. Rata-rata produksi unit pengolahan air (WTP) bersih Kampus IPB Dramaga perhari sebesar liter/hari (lebih sekitar liter/hari dari kebutuhan rata-rata harian). Satu unit pengolahan air di Kampus IPB Dramaga mempunyai beban listrik sebesar 16 kw. Jika diasumsikan setiap unit pengolahan air digunakan dalam waktu 10 jam setiap hari (6 hari dalam 1 minggu) dan biaya listrik untuk setiap kwh sebesar Rp. 750,00 maka IPB mengeluarkan biaya listrik untuk ketujuh unit pengolahan air selama setahun sebesar Rp. 260 juta. Melalui perhitungan kasar di atas, maka biaya operasional (belum termasuk biaya pekerja) unit pengolahan air IPB Dramaga sebesar Rp. 410 juta setiap tahunnya. Seandainya air hujan yang dapat dipanen melalui atap bangunan (yang memenuhi 52% kebutuhan air bersih di Kampus IPB Dramaga) digunakan sebagai sumber air untuk kebutuhan air bersih di Kampus IPB Dramaga dan dapat menghemat 50 % dari pengeluaran unit pengolahan air IPB, maka IPB dapat menghemat sebesar Rp. 200 juta setiap tahun. Jika pemanenan hujan dilakukan tidak hanya dari atap bangunan tetapi juga dari permukaan lain (jalan-jalan, tempat parker, dll) maka hal ini dapat menambah jumlah uang yang dapat dihemat IPB serta sebagai partisipasi mengurangi debit air larian permukaan yang ada ketika terjadi hujan. V. KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga didapatkan kebutuhan rata-rata harian kampus IPB Dramaga sebesar liter/hari atau m 3 setiap harinya. Berdasarkan kelompok pengguna, air yang dibutuhkan untuk keperluan domestik sebesar liter/hari, kebutuhan harian rata-rata untuk pengguna publik yaitu sebesar liter/hari, dan untuk penggunaan industri membutuhkan air bersih perhari rata-rata sebanyak liter. Potensi air yang dapat dipanen melalui atap bangunan di kampus IPB Dramaga adalah sebesar m 3 setiap tahunnya atau sebesar 52 % dari kebutuhan rata-rata tahunan. Untuk menanggulangi kekurangan air pada masa musim kemarau, maka dapat di bangun bak penampungan air hujan dengan kapasitas m 3 yang dapat menampung air hujan selama tiga bulan (dengan curah hujan tinggi) yang kemudian bisa digunakan ketika musim kemarau tiba atau ketika terjadi kerusakan atau kendala teknis pada unit pengolahan air bersih IPB. 5.2 Saran Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk melihat aspek kualitas air hujan di kampus IPB Dramaga serta penelitian lebih lanjut tentang analisis biaya dalam pembuatan alat pembersih air hujan ketika memanen dan biaya perawatan, Pemanenan hujan menggunakan atap bangunan sangat baik dilakukan di kampus IPB Dramaga mengingat atap-atap bangunan IPB yang menyatu, tersedianya talang air dan pipa penyalur akan mempermudah proses pemanenan. DAFTAR PUSTAKA Anonim Rainwater Harvesting. [November 2009-februari 2010]. Anonim Visi Misi. option=comcontent &task= view id=1115&itemid=142. Februari-Maret Anonim. 28 Feb Konsep Green Building dan Green Architecture. Republika. Asdak C Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press : Yogyakarta. Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum Tata Cara Survei dan Pengkajian Kebutuhan dan Pelayanan Air Minum. Jakarta. Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum Tata Cara Penyusunan Rencana Induk Air Bersih Perkotaan. Jakarta.

22 11 Fitrianos O Studi Pemanfaatan Air Hujan di Kampus UI Depok. Skripsi. Jurusan Sipil-Fakultas Teknik UI. Depok. Hardenberg WA & Rodie EB Water Supply and Waste Disposal. International Textbook Company: Scranton, Pennsylvania. Hardyanti N Studi evaluasi instalasi pengolahan air bersih kebutuhan domestik dan non domestik (Studi kasus perusahaan tekstil Bawen Kabupaten Semarang). Jurnal Presipitasi. Vol.1 No.1. Helmreich B & Horn H Opportunities in rainwater harvesting. Desalination. Vol.248: Lee JY, Yang JS, Han M, & Choi J Comparison of the microbiological and chemical characterization of harvested rainwater and reservoir water as alternative water resources. Science of the Total Environment. Vol 408: Li Cheng Evaluating water conservation measures for green building in taiwan. Bulding and Environmental. Vol 38: Maryono AS Metode Memanen dan Memanfaatkan Air Hujan Untuk Penyediaan Air Bersih, Mencegah Banjir dan Kekeringan. Kementerian Negara Lingkungan Hidup: Jakarta. McBroom MW & Beasley RS Roofing as a source of nonpoint water pollution. Jurnal of Environmental Management. Vol. 73: Notodiharjo, M Pengembangan pemanenan air hujan di Indonesia. Seminar Nasional Hari Air Sedunia; Jakarta, 25 April Jakarta. Direktorat Jenderal Pengelolaan Lahan dan Air Departemen Pertanian. Hlm 1-7. Ong Boon Lay Green Plot Rasio : an ecological measure for architecture and urban planning. Landscape and Urban Planning 63 : Prasifka DW Current trends in watersupply planning. Van Nostrand Reinhold Company. New York. Ruslan /rasio-guru-besar-ipb-ter tinggi-di-indonesia. Januari Sailor DJ A green roof for building energy simulation programs. Energy and Building. Vol. 40: Setiawan DP Studi Kualitas dan Pengolahan Air Pada Penampungan Air Hujan (PAH) di Desa Hargosari, Kecamatan Tanjungsari, Gunung Kidul Menggunakan Filter Karbon Aktif dan Uv. Skripsi. Jurusan Teknik Lingkungan-Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UII. Jogjakarta. Shiklomanov IA World Water Resources: A New Appraisal and Assessment for the 21st Century. Paris: IHP Unesco. Sutrisno T Teknologi Penyediaan Air Bersih. Rineka Cipta: Jakarta. Torres E Rainwater Harvesting From Rooftop Catchment. Mei Tusi A Rancangan Sistem Drainase Di Areal Parkir Graha Widya Wisuda Kampus IPB Dramaga, Bogor. Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian-Fateta IPB. Bogor. Waluyo L Mikrobiologi Lingkungan. UMM Press: Malang. Yan Li X, Kui Zie Z, & Kui Yan Runoff characteristics of artificial catchment materials for rainwater harvesting in the semiarid regions of China. Agricultural Water Management. Vol.65: