TUGAS AKHIR SISTEM PEMIPAAN AIR BERSIH PADA LANTAI 1 GEDUNG SENTRA BISNIS DAN DISTRIBUSI PT. CNI

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR SISTEM PEMIPAAN AIR BERSIH PADA LANTAI 1 GEDUNG SENTRA BISNIS DAN DISTRIBUSI PT. CNI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar Sarjana Strata Satu (S1) Teknik Mesin Disusun Oleh : Asep Kurniawan JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 005

2 LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PENGESAHAN SISTEM PEMIPAAN AIR BERSIH PADA LANTAI 1 GEDUNG SENTRA BISNIS DAN DISTRIBUSI PT. CNI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar Sarjana Teknik ( S-1 ) Pada Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Disetujui dan Diterima Oleh : Pembimbing I Tugas Akhir Ir. Yuriadi Kusuma, M.Sc. ii

3 LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PENGESAHAN SISTEM PEMIPAAN AIR BERSIH PADA LANTAI 1 GEDUNG SENTRA BISNIS DAN DISTRIBUSI PT. CNI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar Sarjana Teknik ( S-1 ) Pada Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Disetujui dan Diterima Oleh : Pembimbing II Tugas Akhir Ir. Torik Husein, MT iii

4 ABSTRAK ABSTRAK Beberapa hal yang mendasari pemilihan tema ini, yaitu : Pertama masih banyak gedung dengan kebutuhan air bersihnya tidak beroperasi dengan baik. Kedua pemahaman sistem instalasi air bersih masih banyak yang tidak efisien dan ekonomis. Metode yang dipakai adalah studi litelatur dan pengamatan langsung ke PT. CNI. Setelah itu penulis mengetahi luas gedung, tinggi gedung, jumlah pengguna air bersih untuk lantai 1, ukuran dan jenis pipa yang dipakai, serta alat plambing dan perangkat pipa yang digunakan. Hasil perhitungan ini diperoleh kapasitas tangki bawah 35,737 m 3, yang terbagi untuk kebutuhan penghuni sebesar 5 m 3 /hari dan kebutuhan untuk 1 buah hidran Box sebesar 3,065 m 3. Head total pompa sebesar 36 m, daya pompa yang digunakan yaitu sebesar 31,6 Watt, serta daya motor penggerak motor penggerak pompa sebesar 1050,58 Watt atau 1,05058 kw dengan efisiensi pompa sebesar 55 %. Pompa yang digunakan yaitu satu buah pompa utama merk LAKONI type SJT 1000 dengan daya 1000 Watt dan satu pompa pendukung merk LAKONI type SJ 500 C dengan daya 500 Watt yang berfungsi sebagai pendukung kerja pompa utama untuk memenuhi kebutuhan air pada lantai 1. xv

5 DAFTAR ISI DAFTAR ISI LEMBAR PERNYATAAN... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... i ii v DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii NOMEN KLATUR... xiii ABSTRAK... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penulisan Pembatasan Masalah 3 1. Metode Penulisan. 1.5 Sistematika Penulisan... BAB II LANDASAN TEORI.1 Sistem Penyediaan Air Bersih.. 6. Sistem Distribusi Air 6..1 Sistem Sambungan Langsung Sistem Tangki Atap Sistem Tangki Tekan 11.. Sistem Tanpa Tangki 1 viii

6 DAFTAR ISI.3 Penaksiran Laju aliran Air 15. Peralatan Penyediaan Air Tangki Air Volume Tangki Bawah (Ground Tank) Volume Tangki Atas (Roof Tank)..... Pompa....3 Pipa...5 Permasalahan Dalam Sistem Penyediaan Air Bersih Head Head Total Pompa Head Statis Head Kerugian Daya Pompa. 38 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG Metodologi Penelitian Penelitian Lapangan Penelitian Kepustakaan Data Data Pemipaan Air Bersih... 1 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS. 8.1 Kebutuhan Air Bersih Jumlah Penggunaan Air Bersih Untuk Karyawan dan Pengunjung Kebutuhan Air Untuk Hidran Box.. 50 ix

7 DAFTAR ISI. Volume Tangki Bawah (Ground Tank) 51.3 Head Total Pompa Tinggi Angkat dan Daya Pompa Tinggi Angkat Daya Pompa Analisis. 7 BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran.. 76 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

8 DAFTAR GAMBAR DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Sistem Sambungan Langsung 9 Gambar. Sistem Tangki Atap.. 11 Gambar 3. Sistem Tangki Tekan 13 Gambar. Floating Contactor 3 Gambar 5. Terjadinya Aliran Balik 8 Gambar 6. Peredam Pukulan Air 30 Gambar 7. Head Total Pompa 31 xi

9 DAFTAR TABEL DAFTAR TABEL Tabel 1. Kebutuhan Air Rata Rata Orang Per Hari. 15 Tabel. Pemakaian Air Tiap Alat Plambing dan Laju Aliran Air. 16 Tabel 3. Unit Beban Alat Plambing Tabel. Faktor Kecepatan Untuk Berbagai Jenis Pipa.. 6 Tabel 5. Jumlah dan jenis Alat Plambing.. Tabel 6. Ukuran dan Debit Alir Pipa.. 5 Tabel 7. Ukuran dan Jumlah Reduser 6 Tabel 8. Ukuran dan Jumlah Elbow... 6 Tabel 9. Ukuran dan Jumlah Tee...7 Tabel 10. Koefisien Kerugian Tinggi Tekan. 56 Tabel 11. Harga k c Pada Penyusutan Pipa Tabel 1. Harga k Pada Elbow. 6 xii

10 LAMPIRAN xii

11 NOMEN KLATUR NOMEN KLATUR Simbol Besaran Satuan A Luas penampang pipa m C Koefisien gesek dalam pipa - D Diameter pipa m f Koefisien kerugian - g Percepatan gravitasi m/s H Tinggi (head total pompa) m Ha Head statis m h c Kerugian gesek pada reduser m hf Head kerugian gesek dalam pipa m h i Kerugian gesek pada katup m h k kerugian gesek pada elbow m k Koefisien kerugian dalam jalur pipa - k c Koefisien kerugian pada reduser - L Panjang m N h Daya hidraulik pompa Watt N m Daya motor Watt N p Daya poros pompa Watt Q Debit alir m 3 /s Q d Jumlah kebutuhan air per hari m 3 /hari Q max Kebutuhan air pada jam puncak m 3 /s xiii

12 NOMEN KLATUR Q p kebutuhan puncak m 3 /s Q pu Kapasitas pompa pengisi m 3 /s Q s Kapasitas pipa dinas m 3 /s R e Bilangan Reynolds - T Rata rata pemakaian air per hari Jam/hari T p Jangka waktu kebutuhan puncak s T pu Jangka waktu kerja pompa pengisi s V Kecepatan aliran air m/s V d Head kecepatan keluar pipa m/s V E Kapasitas efektif tangki atas m 3 V F Cadangan air untuk pemadam kebakaran m 3 V R Volume tangki air bawah m 3 υ Viskositas kinematik air m /s π Konstanta - λ Koefisien gesek dalam pipa - η p Efisiensi pompa % γ Berat spesifik air N/m 3 xiv

13 BAB I PENDAHULUAN 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pembangunan gedung gedung bertingkat di Jakarta akhir akhir ini semakin mendekati titik yang menghawatirkan terutama pada masalah perolehan air bersih dan pembuangannya. Berdasarkan penelitian diperoleh keterangan gedung gedung itu menyebabkan berkurangnya air tanah. Sehingga dalam suatu pembangunan gedung gedung bertingkat salah satu hal yang perlu diperhatikan adalah masalah perencanaan sistem air bersih. Perencanaan sistem air bersih pada

14 BAB I PENDAHULUAN suatu gedung bertingkat harus dilakukan seefektif mungkin, karena dengan cara ini akan dapat menghemat penggunaan air. Perhitungan sistem transportasi air bersih pada gedung perlu memperhatikan : Jumlah pemakaian rata rata per hari, letak instalasi pipa, luas gedung. Sistem distribusi air bersih pada gedung memiliki dua sistem yaitu : sistem distribusi keatas dan sistem distribusi kebawah (gravitasi). Penentuan sistem distribusi ini biasanya ditentukan oleh ciri khas konstrusi gedung, lay out gedung, dan Preferensi perancangnya. Penaksiran laju aliran air bersih didasarkan pada dua hal, yaitu : Pertama jumlah penghuni atau jumlah pemakaian / penghuni air rata rata per hari untuk setiap penghuni, kedua berdasarkan jenis dan jumlah alat plambing (fixture unit). Jadi dalam melakukan perencanaan sistem air bersih adalah penyesuaian perencanaan air bersih terhadap fungsi dari gedung itu sendiri, apakah gedung itu berfungsi sebagai apartemen, hotel, rumah sakit, perkantoran atau rumah biasa. Dengan demikian perhitungan yang dilakukan itu benar benar sesuai dengan kebutuhan air yang diperlukan. 1. Tujuan Penulisan Tujuan yang diharapkan dalam penulisan ini diantaranya : a. Untuk mendapatkan suatu perhitungan kebutuhan air bersih per hari berdasarkan jumlah penghuni pada lantai 1 di gedung PT.CNI, sehingga dapat diketahui volume tangki air bawah.

15 BAB I PENDAHULUAN 3 b. Mengetahui jumlah head kerugian pada pipa serta perangkat pipa, sehingga dapat diketahui head total pompa dan besarnya daya pompa yang dibutuhkan. 1.3 Pembatasan Masalah Perencanaan sistem air instalasi dan kebutuhan pompa air bersih pada lantai 1, dengan melengkapi perhitungan perhitungan yang meliputi : a. Kebutuhan air bersih yang dibutuhkan. b. Penentuan kapasitas volume tangki bawah. c. Instalasi air bersih Beban alat plambing Ukuran pipa Ukuran dan jenis perangkat pendukung pipa d. Penentuan pompa Head total pompa Daya dan efisiensi pompa 1. Metode Penulisan Untuk mendapatkan data yang dapat diuji kebenarannya, relevan dan lengkap dalam penyusunan Tugas akhir ini, maka penulis melakukan: a. Studi litelatur untuk menerapkan teori teori yang relevan dengan perhitungan sistem transportasi air bersih.

16 BAB I PENDAHULUAN b. Melakukan pengamatan langsung untuk mendapatkan data data maupun spesifikasi gedung guna mendapatkan gambaran yang jelas dari gedung PT. CNI. 1.5 Sistematika Penulisan Untuk mempermudah dalam menyusun Tugas Akhir ini, maka secara garis besar tulisan ini disusun sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Meliputi latar belakang, tujuan penulisan, pembatasan masalah, metode penulisan,dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Meliputi sistem instalasi air bersih, sistem penyediaan air bersih, penentuan jumlah debit alir air bersih, Volume tangki bawah, head total pompa, serta daya pompa yang digunakan. BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG Meliputi data data konstruksi gedung, ukuran pipa dan berisikan teori perencanaan yang digunakan. BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS Meliputi perhitungan kebutuhan air bersih, penentuan volume tangki bawah, perhitungan head total pompa, dan daya pompa.

17 BAB I PENDAHULUAN 5 BAB V PENUTUP Meliputi kesimpulan dari hasil perhitungan dan pengamatan serta berisi saran saran untuk meningkatkan efektifitas sistem distribusi dan pemakaian air bersih. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

18 BAB II LANDASAN TEORI 6 BAB II LANDASAN TEORI.1 Sistem Penyediaan Air Bersih Sistem penyediaan air bersih berfungsi menyediakan kebutuhan air bersih dalam gedung dan mendistribusikannya kesetiap bagian gedung yang membutuhkan air bersih, secara efektif dan efisien sehingga air selalu dalam kondisi yang baik dengan sistem pemipaan yang sederhana dan tersusun rapi. Air bersih yang diperoleh dari suatu gedung berasal dari air tanah dan air PDAM ( Perusahaan Daerah Air Minum ). Di Jakarta sebagian gedung gedung bertingkat mengambil kebutuhan air minum utama air bersihnya dari air tanah, hanya sebagian kecil saja gedung gedung di Jakarta yang memanfaatkan jasa PDAM DKI Jakarta, tetapi ada juga yang memanfaatkan kedua sumber air bersih tersebut. Hal itu tentunya mendapat perhatian khusus dari pemerintah DKI

19 BAB II LANDASAN TEORI 7 Jakarta, terutama dari segi kelestarian air tanah, sehingga selain menghimbau develover dengan mengeluarkan peraturan peraturan yang mengatur penggunaan air tanah bagi gedung gedung bertingkat di Jakarta, hal itu bertujuan agar kelestarian air tanah tetap terjaga dan kualitas air tetap baik. Kualitas air merupakan syarat yang harus dipenuhi dalam sistem penyediaan air bersih dari suatu gedung, karena air merupakan kebutuhan yang sangat vital bagi setiap orang, terutama bagi penghuni gedungitu sendiri. Untuk menjaga agar kualitas air yang sampai kepemakai tetap baik maka yang paling penting diperhatikan adalah masalah pemasangan instalasi pipa termasuk dialamnya masalah pemilihan jenis pipa. Pipa yang menjadi pilihan utama adalah pipa yang tahan lama dalam pemakaian, mudah dalam hal pemasangan, kuat untuk menahan tekanan air, seta tahan terhadap korosi. Penyediaan air bersih biasanya dilakukan dengan menampung air dari PDAM atau sumur dalam tanah ( Deep Well ) pada reservoir bawah ( ground reservoir ). Kemudian dengan bantuan pompa transfer, air dikirim ke reservoir atas ( Roof Tank ), dari reservoir atas air didistribusikan keseluruh lantai denagn cara gravitasi, namun kadang menggunakan bantuan pompa penguat ( Package Booster Pump ).

20 BAB II LANDASAN TEORI 8. Sistem Distribusi Air Dalam mendistribusikan air bersih keseluruh ruang dalam suatu gedung dapat dilakukan dengan berbagai cara sesuai dengan kebutuhan serta bentuk bangunan. Ada beberapa cara pendistribusian air bersih, yaitu : 1. Sistem sambungan langsung. Sistem tangki atap 3. Sistem tangki tekan. Sistem tanpa tangki..1 Sistem Sambungan Langsung Prinsip kerja sistem ini adalah pipa distribusi dalam gedung disambungkan langsung dengan pipa utama penyediaan air bersih PAM ( Perusahaan Air Minum ). Sistem ini hanya dapat digunakan untuk melayani rumah rumah penduduk dan bangunan rendah, untuk bangunan sedang dan tinggi cara ini tidak dapat digunakan. Karena tekanan dalam pipa utama tidak memadai.

21 BAB II LANDASAN TEORI 9.. Sistem Tangki Atap Pada sistem tangki atap ini digunakan dua buah tangki yaitu tangki bawah dan tangki atas. Tangki bawah berfungsi untuk menampung air dari PAM ataupun dari air tanah, sedangkan tangki atas berfungsi untuk menyalurkan air ke tempat tempat yang dikehendaki melalui pipa cabang. Sistem kerjanya yaitu air yang ditampung pada tangki bawah dialirkan ke tangki atas dengan menggunakan pompa. Air yang tertampung pada tangki atap kemudian dialirkan keseluruh tempat yang dikehendaki secara gaya gravitasi ataupun dengan menggunakan pompa booster.

22 BAB II LANDASAN TEORI 10 Sistem tangki atap ini diterapkan pada sebuah gedung seringkali karena alasan alasan berikut : a. Selama air digunakan, perubahan tekanan yang terjadi pada alat plambing hampir tidak berarti. Perubahan tekanan ini hanya terjadi akibat perubahan air dalam tangki atap. b. Sistem pompa yang menaikkan air ke tangki atap bekerja secara otomatik dengan cara yang sederhana sehingga kecil kemungkinan timbulnya kesulitan. Pompa biasanya dijalankan dan dimatikan oleh alat yang mendeteksi permukaan air didalam tangki atap. c. Perawatan tangki atap sangat sederhana dibandingkan dengan tangki tekan. Hal terpenting dalam sistem tangki atap ini adalah menentukan letak tangki atap tersebut ; apakah dipasang didalam langit langit, diatas atap ( misalnya untuk atap beton ), atau dengan suatu konstruksi menara khusus. Penentuan ini harus didasarkan atas jenis alat plambing yang dipasang pada lantai tertinggi bangunan dan yang menuntut tekanan kerja tertinggi

23 BAB II LANDASAN TEORI Sistem Tangki Tekan Sistem tangki tekan diterapkan dalam keadaan dimana tidak dapat digunakan sistem sambungan langsung. Prinsip kerja sistem ini adalah air yang ditampung dalam tangki bawah dipompakan kedalam suatu bejana ( tangki ) tertutup sehingga udara didalamnya terkompresi, air dari tangki tersebut dialirkan kedalam sistem distribusi bangunan.pompa bekerja secara otomatik yang diatur oleh detector tekanan, yang membuka dan menutup saklar motor listrik penggerak pompa ; pompa berhenti bekerja jika tekanan tangki telah mencapai suatu batas maksimum yang ditetapkan dan bekerja kembali setelah tekanan mencapai suatu

24 BAB II LANDASAN TEORI 1 batas minimum yang ditetapkan pula. Daerah fluktuasi tekanan ini 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 seringkali menimbulkan efek yang negatif pada peralatan plambing. Kelebihan kelebihan sistem tangki tekan antara lain : 1. Lebih menguntungkan dari segi estetika karena tidak terlalu menyolok dibanding dengan tangki atap.. Mudah perewatannya karena dapat dipasang dalam ruang mesin bersama pompa pompa lainnya. 3. Harga awal lebih rendah dibandingkan dengan tangki yang harus dipasang di atas menara. Kekurangan kekurangan dari sistem tangki tekan antara lain : 1. Dengan berkurangnya udara dalam tangki tekan, maka setiap beberapa hari sekali harus ditambahkan udara kempa dengan menggunakan kompresor atau dengan menguras seluruh air dari dalam tangki tekan.. Sistem tangki tekan dapat dianggap sebagai suatu sistem pengaturan otomatik pompa penyedia air saja dan bukan sebagai sistem penyimpanan air seperti tangki atap.

25 BAB II LANDASAN TEORI karena jumlah air yang efektif tersimpan dalam tangki tekan relatif sedikit, maka pompa akan sering bekerja dan dalam hal ini akan menyebabkan kerja pompa akan lebih cepat lelah dibandingkan dengan menggunakan sistem tangki atap.

26 BAB II LANDASAN TEORI 1.. Sistem Tanpa Tangki Pada sistem ini tidak digunakan tangki apapun, baik itu tangki bawah maupun tangki atas. Air tanah atau air dari perusahaan air minum didistribusikan langsung keseluruh bagian gedung yang membutuhkan air. Dilihat dari segi kebersihan dan kesehatan sistem distribusi tanpa tangki ini lebih baik daripada sistem sistem distribusi air lainnya, karena secara tidak langsung mengurangi pencemaran air yang diakibatkan oleh tangki dan karena kontak antara air dan udara relatif sangat singkat maka kemungkinan terjadinya korosi sangat kecil. Keuntungan lain dari sistem ini adalah mengurangi beban struktur bangunan, karena tidak perlu membuat tangki bawah ataupun tangki atas. Sedangkan kelemahannya yaitu sangat bergantung pada besarnya daya listrik, sehingga untuk mendapatkan tekanan laju aliran yang besar dibutuhkan daya yang besar pula. Hal ini tentunya merupakan pemborosan energi dan biaya.

27 BAB II LANDASAN TEORI 15.3 Penaksiran Laju Aliran Air Penentuan laju aliran air bersih pada sebuah gedung dapat ditentukan dengan tiga cara, yaitu : Berdasarkan jumlah pemakai, jenis dan jumlah alat plambing, unit beban plambing. a. Penaksiran berdasarkan jumlah pemakai Metode ini didasarkan pada pemakaian air rata rata sehari dari setiap penghuni dan perkiraan jumlah penghuni. Dengan demikian jumlah pemakaian air setiap harinya dapat diperkirakan, walaupun jenis maupun jumlah alat plambing belum ditentukan. Tabel 1. Kebutuhan Air Rata rata Orang per Hari Jenis Fasilitas Perumahan Sekolah Hotel Perkantoran Rumah Sakit Jumlah Kebutuhan Air Rata rata Orang per Hari (liter) Jumlah kebutuhan Air Maksimum Sumber : Pompa dan Kompresor

28 BAB II LANDASAN TEORI 16 b. Perhitungan berdasarkan jenis dan Jumlah alat plambing Metode ini digunakan apabila kondisi pemakaian alat plambing dapat diketahui jumlah dari setiap jenis alat plambing dalam sebuah bangunan. Setelah mengetahui jumlah keseluruhan alat plambing, maka dengan menjumlahkan seluruh kebutuhan air dari alat alat plambing yang ada pada bangunan itu dapat diketahui berapa besar air yang keluar. Tabel. Pemakaian Air Tiap Alat Plambing dan Laju Aliran Air No 1 Nama alat plambing Kloset Pemakaian air Untuk penggunaan Satu kali (liter) 13,5 16,5 Penggunaan Per jam 6 1 Laju aliran (liter/menit) (dengan katup glontor) Kloset (dengantangki glontor) 3 Peturasan (dengan katup glontor) Peturasan, - orang ,8 3,6 (dengan tangki glontor) (@,5) 5 Peturasan,5-7 orang,3 31,5 1,5 6,3 (dengan tangki glontor) (@,5) 6 Bak cuci tangan kecil Bak cuci tangan biasa (lavatory) 8 bak cuci dapur (sink) dengan keran 13 mm

29 BAB II LANDASAN TEORI Bak cuci dapur (sink) Dengan keran 0 mm Bak mandi rendam (bath tub) Pancuran mandi (shower) Bak mandi gaya jepang Tergantung ukurannya Sumber : Perancangan dan Pemeliharaan Sistem PLAMBING c. Penaksiran berdasarkan unit beban alat plambing Perhitungan jumlah kebutuhan air bersih dari suatu gedung menurut cara ini didasarkan pada unit beban dari setiap alat plambing yang digunakan oleh sebuah gedung. Dengan menghitung jumlah unit beban dari keseluruhan alat pambing yang ada dan berdasarkan kurva hubungan antara unit beban dengan laju aliran serentak maka akan didapatkan laju aliran air bersih.

30 BAB II LANDASAN TEORI 18 Tabel 3. Unit Beban Alat Plambing Alat Plambing Hunian Jenis Katup Unit Beban Alat Plambing Kakus Umum Katup glontor 10 Kakus Umum Tangki glontor 5 Peturasan Umum Katup glontor 5 mm ( 1 inci ) 10 Peturasan Umum Katup glontor 0 mm ( 3 / inci ) 5 Peturasan Umum Tangki glontor 3 Bak cuci tangan Umum Kran Bak mandi Umum Kran Dus Umum Katup pencampur Bak cuci Kantor Kran 3 Bak cuci dapur Hotel, Kran Kakus restoran Katup glontor 6 Kakus Pribadi Tangki glontor 3 Bak cuci tangan Pribadi Kran 1 Bak mandi Pribadi Kran

31 BAB II LANDASAN TEORI 19 Pancuran Kelompok Pribadi Katup pencampur kamar mandi Dus pemisah Pribadi Katup glontor untuk kakus 8 Kelompok kamar Pribadi Katup campuran mandi Tangki glontor untuk kakus 6 Bak cuci dapur Pribadi Kran 3 Bak cuci pakaian Pribadi Kran 3 Alat plambing Pribadi Kran 3 gabungan Sumber : PEDOMAN PLAMBING INDONESIA 1979 Cetakan Ke-1 DPU. Peralatan Penyediaan Air Peralatan penyediaan air sangat memegang peranan penting dalam menentukan keberhasilan suatu sistem pendistribusian air bersih. Hal ini disebabkan karena berbagai macam pertimbangan terhadap peralatan peralatan yang akan digunakan. Beberapa peralatan penyediaan air diantaranya yaitu : 1. Tangki air. Pompa 3. Pipa

32 BAB II LANDASAN TEORI 0..1 Tangki Air Pada sistem plambing gedung gedung bertingkat memerlukan peralatan penampung air yang dapat memenuhi kebutuhan air bersih secara terus menerus. Penggunaan tangki air sangat mutlak, terutama pada gedung gedung pencakar langit dimana air tidak dapat disuplai secara langsung dari perusahaan air minum. Tangki yang digunakan untuk menyediakan air bersih ( tangki bawah dan tangki atap ) harus mampu menjaga kualitas air dan tidak terhubung dengan tangki penampungan air kotor. Adapun beberapa hal yang harus dipikirkan dalam membuat tangki air agar tidak terbentur masalah baik pada kualitas air maupun dalam pemasangannya yang meliputi : a. Pemasangan tangki bawah tidak dibenarkan ditempatkan berdekatan dengan tangki penampungan air kotor atau air buangan. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi pencemaran air. b. Tersedia ruang bebas untuk memeriksa sekeliling tangki. c. Pada bagian atas tangki diperlukan lubang perawatan ( manhole ) agar petugas dapat melakukan perawatan kedalam tangki. Ukuran yang diperlukan harus cukup besar agar orang yang melakukan perawatan tidak mengalami kesulitan. d. Mempunyai pipa vent, yang bertujuan sebagai ventilasi udara pada waktu volume bertambah maupun berkurang. Lubang ini harus diberi penyaring agar tidak kemasukan kotoran.

33 BAB II LANDASAN TEORI 1 e. Setiap tangki harus dilengkapi dengan pipa peluap. Ujung pipa ini tidak boleh dihubungkan langsung dengan pipa pembuangan, ujung pipa peluap tersebut harus dilengkapi dengan penyaring. Dengan diketahuinya kebutuhan air per hari, maka dapat dihitung volume tangki bawah (Ground Tank) dan volume tangki atap (Roof Tank) yang harus dapat memenuhi kebutuhan air bersih, sehingga dapat didistribusikan ketempat tempat yang diinginkan tanpa harus mengalami kekurangan cadangan air Volume Tangki Bawah (Ground Tank) Perhitungan Kebutuhan air pada suatu gedung sangat menentukan besarnya volume tangki bawah, dengan menggunakan persamaan : V R Q d (Q s x T) + V F (1) Dimana V R Volume tangki air (m 3 ) Q d Jumlah kebutuhan air per hari (m 3 /hari) Q s Kapasitas pipa dinas (m 3 /jam) T Rata rata pemakaian air per hari (jam/hari) V F Cadangan air untuk pemadam kebakaran (m 3 ) (1) Perancangan dan Pemeliharaan Sistem PLAMBING

34 BAB II LANDASAN TEORI..1. Volume Tangki Atap (Roof Tank) Tangki atas dimaksudkan untuk menampung kebutuhan puncak, dan biasanya disediakan dengan kapasitas cukup untuk jangka waktu kebutuhan puncak tersebut. Dalam keadaan tertentu dapat terjadi bahwa kebutuhan puncak dimulai pada saat muka air terendah dalam tangki atas, sehingga perlu diperhitungkan jumlah air yang dapat dimasukkan dalam waktu 10 sampai 15 menit oleh pompa angkat (yang memompakan air dari tangki bawah menuju tangki atas). Kapasitas efektif tangki atas dinyatakan dengan persamaan : V E (Q P Q max ) T p - Q pu x T PU () Dimana VE Kapasitas efektif tangki atas (m 3 ) Q P Kebutuhan puncak (m 3 /s) Qmax Kebutuhan jam puncak (m 3 /s) Q PU Kapasitas pompa pengisi (m 3 /s) T p T PU Jangka waktu kebutuhan puncak (s) Jangka waktu kerja pompa pengisi (s) Pada umumnya kapasitas pompa pengisi diharapkan sebesar : Q PU Qmax.. Pompa Peranan pompa sangat penting dan mutlak diperlukan dalam mekanisme pendistribusian air bersih. Fungsi utama pompa adalah menyediakan air bersih dari permukaan rendah ketempat yang lebih tinggi. Pompa yang bekerja () Perancangan dan Pemeliharaan Sistem PLAMBING

35 BAB II LANDASAN TEORI 3 menghisap air dari tangki bawah dan mengalirkannya ketangki atas disebut pompa angkat, selanjutnya dialirkan secara gravitasi ketempat yang memerlukan air. Apabila digunakan bak penampung ( baik bawah maupun atap ), diperlukan alat pendeteksi untuk menjalankan dan mematikannya. Alat pendeteksi ini dinamakan Floating Contactor. Prinsip kerja ini adalah mendeteksi tinggi rendahnya air sesuai dengan kebutuhan. Bila air mencapai level terendah maka pompa akan bekerja untuk mengisi tangki namun jika permukaan mencapai level tertinggi maka secara otomatis pompa akan berhenti bekerja.

36 BAB II LANDASAN TEORI..3 Pipa Pada dasarnya ada dua sistem pipa penyediaan air dalam gedung, yaitu sistem pengaliran keatas dan sistem pengaliran kebawah. Dalam sistem pengaliran keatas ditujukan untuk memenuhi kebutuhan pada tangki atas, sedangkan sistem pengaliran kebawah pipa utama dari tangki atas dipasang mendatar dalam langit langit lantai teratas dari gedung dan dari pipa mendatar ini dibuat cabang cabang tegak kebawah untuk melayani lantai dibawahnya. Berbagai jenis pipa dapat digunakan pada sistem plambing, tetapi ada beberapa hal yang menentukan perbedaan jenis pipa yang akan digunakan. Dalam menentukan jenis pipa yang akan dipakai harus diperhatikan jenis fluida yang dialirkan, debit air serta kecepatan aliran. Faktor factor tersebut akan menentukan diameter pipa yang akan digunakan. Untuk menentukan diameter pipa dapat digunakan persamaan : A Q (3) ν π D Q ν Pada persamaan tersebut ν dapat diasumsikan sebesar m/s (standar kecepatan aliran). Setelah didapatkan diameter pipa, lanjutkan perhitungan dengan melakukan pemeriksaan kecepatan aliran melalui persamaan : Q υ A Q υ π (D ) (3) PLUMBING

37 BAB II LANDASAN TEORI 5 Pada umumnya pipa yang digunakan pada instalasi didalam gedung adalah pipa PVC, Pipa GIP dan pipa Black Steel. 1. Pipa PVC ( Polyvinyl Cholride ), digunakan untuk : Instalasi air kotor Instalasi air buangan Instalasi pipa ven Pipa PVC dipakai pada instalasi ini karena bersifat tahan karat, permukaan bagian dalam pipa yang licin sehingga sulit terjadi endapan.. Pipa GIP ( Galvanis Iron Pipe ) digunakan pada instalasi air bersih karena pipa ini mempunyai kekuatan menahan tekanan air yang lebih tinggi. 3. Pipa Black Steel, biasanya digunakan pada instalasi pemadam kebakaran. Dalam menentukan ukuran pipa didasarkan pada laju aliran puncak, biasanya batas tertinggi laju aliran sebesar m/ detik. pertimbangan akan batas kerugian gesek dan koefisien pipa juga sangat menentukan perancangan.

38 BAB II LANDASAN TEORI 6 Tabel. Faktor Kecepatan Untuk Berbagai Jenis Pipa Jenis Pipa C Pipa besi cor baru Pipa besi cor tua Pipa baja baru Pipa baja tua Pipa dengan lapisan semen Pipa dengan lapisan ter arang batu Sumber : MEKANIKA FLUIDA Edisi Delapan Jilid 1.5 Permasalahan Dalam Sistem Penyediaan Air Bersih Sistem penyediaan air bersih bertujuan untuk menyediakan air bersih ketempat tempat yang dikehendaki dengan tekanan yang cukup dan tanpa mengganggu kualitas air bersih tersebut. Adanya berbagai macam perlengkapan yang dipakai untuk mendistribusikan air tidak menutup kemungkinan akan menimbulkan suatu permasalahan, hal itu dapat mengganggu pada sistem kerja maupun kualitas air bersih tersebut apabila penempatan alat alatnya yang tidak tepat.

39 BAB II LANDASAN TEORI 7 Ada beberapa hal yang dapat mengganggu sistem penyadiaan air bersih, yaitu : 1. Larangan Hubungan Pintas Hubungan pintas merupakan hubungan fisik antara dua sistem pipa yang berbeda, satu sistem pipa untuk air bersih dan sistem lainnya untuk air yang tidak diketahui kualitasnya. Kejadian ini dikhawatirkan air akan dapat mengalir dari sistem dari sistem yang satu kesistem yang lain, karena sistem perpipaan air bersih harus terbebas dari segala yang dapat mencemari kualitas air itu sendiri.. Aliran Balik Aliran balik adalah aliran atau cairan lain masuk kedalam sistem perpipaan air bersih yang berasal dari sumber lain dan tidak ditujukan untuk air bersih.aliran balik tidak dapat dipisahkan dari hubungan pintas, hal ini menyebabkan terjadinya efek Siphon Balik. Efek siphon balik adalah terjadinya aliran masuk kedalam pipa air bersih dari air bekas, air yang tercemar dari peralatan saniter atau tangki yang ditimbulkan oleh tekanan negatif didalam pipa. Tekanan negatif itu sering disebabkan karena terhentinya aliran air atau bertambahnya kecepatan aliran yang cukup besar didalam pipa. Sebagai contoh terlihat pada gambar dibawah ini : pada keadaan katup pada titik A ditutup untuk perbaikan sistem pipa, sedangkan selang air yang terpasang pada keran B ujungnya tetap terendam dalam ember berisis air. Apabila keran C dibuka, tekanan

40 BAB II LANDASAN TEORI 8 negatif akan timbul dalam sistem pipa karena keran A tetap tertutup. Tekanan negatif ini menyebabkan air kotor dari ember terhisap masuk melalui keran B dan keluar melalui keran C. Pencegahan aliran balik dapat dilakukan dengan menyediakan celah udara atau memasang penahan aliran balik. 3. Pukulan Air ( Water Hammer ) Air didalam pipa yang dihentikan secara mendadak oleh keran atau katup, tekanan air pada sisi atas akan meningkat dengan tajam dan menimbulkan gelombang tekanan yang akan merambat dengan kecepatan tertentu dan dipantulkan kembali ketempat semula. Gejala ini menimbulkan kenaikan tekanan yang sangat tajam sehingga menyerupai suatu pukulan dan dinamakan gejala pukulan air ( Water Hammer ).

41 BAB II LANDASAN TEORI 9 Pukulan air mengakibatkan berbagai kerusakan pada peralatan plambing, getaran pada sistem pipa, kebocoran pipa ataupun suara berisik, dengan kata lain water hammer dapat mengurangi umur kerja peralatan plambing dan sistem pipa. Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya gejala pukulan air, diantaranya : 1. Memasang check valve dengan kontruksi khusus.. Menghindari tekanan kerja yang terlalu tinggi. 3. Menghindari kecepatan aliran yang tinggi.. Menggunakan dua katup bola penampung pada tangki air. 5. Memasang rongga udara atau alat pencegah pukulan.

42 BAB II LANDASAN TEORI 30

43 BAB II LANDASAN TEORI 31.6 Head Head dalam hal ini diartikan sebagai jarak (ketinggian), pada sistem penyediaan air bersih ada ada beberapa head yang harus diperhitungkan, diantaranya seperti head kerugian pada jalur pipa beserta perangkat pendukungnya atau disebut head total pompa, serta head angkat pompa..6.1 Head Total Pompa Head total pompa adalah kemampuan pompa untuk mengangkat atau memindahkan air dari tangki bawah menuju tangki atas atau tempat tempat yang diinginkan. Head total pompa dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan dilayani oleh pompa, seperti diperlihatkan pada gambar dibawah ini.

44 BAB II LANDASAN TEORI 3 Head total pompa dapat ditulis dengan menggunakan persamaan : H h a + Δh p + h I + v d g.. () Di mana H Head total pompa (m) H a Δh p Head statis total (m) Perbedaan head tekanan yang bekerja pada kedua permukaan permukaan air (m) Δh p h p h p1 h I v d g kerugian di pipa, katup, elbow, reduser serta tee (m) Head kecepatan keluar (m/s) g Percepatan gravitasi (9,8 m/s ) Head Statis Head stastis ini adalah perbedaan antara muka air di sisi keluar dengan pada sisi isap. Hal ini dapat dilihat dalam persamaan berikut : H a Tinggi muka air di sisi keluar tinggi air di sisi isap () Pompa dan Kompresor

45 BAB II LANDASAN TEORI Head Kerugian Head kerugian ( yaitu besarnya head untuk mengatasi kerugian kerugian) terdiri atas head kerugian gesek di dalam pipa pipa, serta head kerugian di dalam belokan belokan, reduser, katup katup dan tee. Dibawah ini beberapa cara untuk menghitung kerugian - kerugian tersebut, dintaranya : a. Head kerugian gesek dalam pipa Sebelum menghitung kerugian gesek di dalam pipa, terlebih dahulu harus dikenali jenis aliran yang terjadi. Ada dua jenis aliran yang diketahui pada penghitungan kerugian gesek ini, yaitu aliran laminar dan aliran turbulen. Sebagai patokan untuk mengetahui jenis aliran tersebut, dipakai persamaan bilangan Reynods : Re νd (5) ψ di mana Re : Bilangan Reynolds (tak berdimensi) ν : Kecepatan rata rata aliran di dalam pipa (m/s) D : Diameter dalam pipa (m) ψ : Viskositas kinematik zat cair (m /s) Re < 300, aliran bersifat laminar Re > 000, aliran bersifat turbulen Re terdapat daerah transisi, di mana aliran dapat bersifat laminar atau turbulen. (5) Pompa dan Kompresor

46 BAB II LANDASAN TEORI 3 - Jika aliran air bersifat laminar, kerugian gesek dalam pipa dihitung dengan menggunakan persamaan : h f λ L ψ. (6) D g - Jika aliran air bersifat turbulen, kerugian gesek dalam pipa dihitung dengan menggunakan persamaan : Di mana h f 10,666. Q 1,85 x L. (7) C 1,85. D,85 h f : head kerugian gesek dalam pipa (m) λ : Koefisien gesek dalam pipa L : Panjang pipa (m) D : Diameter dalam pipa (m) ψ : Kecepatan rata rata aliran di dalam pipa (m/s) g : Percepatan gravitasi (9,8 m/s ) Q : laju aliran (m 3 /s) C : Koefisien gesek dalam pipa b. Kerugian gesek dalam jalur pipa Kerugian gesek ini terdiri dari : kerugian gesek pada Fleksibel joint, Gate Valve, Katup Searah, Strainer, Katup Hisap dan Non Return Valve. Kerugian kerugian gesek tersebut dinyatakan dengan persamaan : v hi k. (8) g (6) Pompa dan Kompresor (7) Pompa dan Kompresor (8) Pompa dan Kompresor

47 BAB II LANDASAN TEORI 35 Q υ A υ Q (D π ) dimana : h i Kerugian dalam jalur pipa (m) k Koefisien kerugian v Kecepatan aliran air yang melalui perangkat pendukung pipa (m/s) g Gravitasi (9,8 m/s ) Kerugian gesek pada reduser dipengaruhi oleh ukuran diameter masuk (D 1 ) dan diameter keluar (D ), diameter ini akan mempengaruhi besarnya koefisien gesek yang terdapat pada setiap reduser. Perhitungan kerugian gesek pada reduser dinyatakan dalam persamaan : v hc kc.. (9) g Q v A v π Q (D ) (9) MEKANIKA FLUIDA & HIDRAULIKA Edisi Kedua

48 BAB II LANDASAN TEORI 36 dimana : h c Kerugian gesek pada reduser (m) k c Koefisien kerugian Kerugian gesek pada elbow, dipengaruhi oleh diameter dan besarnya sudut. Kerugian gesek pada elbow dinyatakan dalam persamaan : υ h k k.. (10) g Q υ A υ Q (D π ) dimana : h k Kerugian gesek pada elbow (m) k Koefisien kerugian Kerugian gesek pada Tee, dipengaruhi pada diameter masuk dan diameter keluar karena hal ini akan mempengaruhi pada kecepatan aliran yang akan dipakai. Tee terdiri dari tiga cabang yaitu D 1 x D x D 3, sedangkan perhitungannya dapat dinyatakan melalui persamaan : v1 hf1 f.. (11) g (10) MEKANIKA FLUIDA & HIDRAULIKA Edisi Kedua (11) Pompa dan Kompresor

49 BAB II LANDASAN TEORI 37 Q1 v1 A Q 1 ν 1 π (D 1) v1 hf1 3 f g.. (1) Q1 v1 A Q 1 ν 1 π (D 1) hf v3 3 f.. (13) g Q3 v3 A Q 3 v 3 π (D 3) dimana : hf 1- kerugian gesek pada Tee (aliran air masuk dari D 1 dan keluar melalui D ) (m) hf 1-3 kerugian gesek pada Tee (aliran air masuk dari D 1 dan keluar melalui D 3 ) (m) (1) Pompa dan Kompresor (13) Pompa dan Kompresor

50 BAB II LANDASAN TEORI 38 hf -3 kerugian gesek pada Tee (aliran air masuk dari D dan keluar melalui D 3 ) (m) f v 1 Koefisien kerugian Kecepatan aliran air pada D 1 (m) Daya Pompa Daya hidroulik pompa adalah daya yang dimasukkan kedalam air oleh rotor atau torak pompa sehingga air tersebut dapat mengalir. Sedangkan daya poros pompa adalah besarnya daya yang diterima poros pompa dari motor pompa. Daya hidroulik pompa dapat dinyatakan dengan persamaan : N h (0,163) Q. H. γ (1) dimana : N h Daya hidroulik pompa (watt) Q Debit air (m 3 /s) γ Berat spesifik air (N/m 3 ) Daya poros pompa, dinyatakan dalam persamaan : N p N h / η p (15) dimana : N p Daya poros pompa (watt) η p efisiensi pompa (%) (1) Perancangan dan Pemeliharaan Sistem PLAMBING (15) Perancangan dan Pemeliharaan Sistem PLAMBING

51 BAB II LANDASAN TEORI 39 Daya motor penggerak pompa, dinyatakan dalam persamaan : N m N p (1 + A) / (η p. k) (16) Dimana : N m Daya motor (watt) A Faktor yang tergantung pada jenis motor : 0,1 untuk motor listrik 0, untuk motor bakar besar 0,5 untuk motor bakar kecil k Efisiensi hubungan poros, dengan nilai sebesar 1. (16) Perancangan dan Pemeliharaan Sistem PLAMBING

52 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG 0 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG Proses penghitungan pemipaan air bersih didasarkan pada data data yang didapat dari hasil peninjauan langsung kelapangan dan kepustakaan, hal itu dilakukan seakurat mungkin demi mendapatkan hasil perhitungan yang dapat diuji kebenarannya. 3.1 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian merupakan tahap tahap dalam penulisan tugas akhir yang harus diterapkan terlebih dahulu sebelum membahas masalah yang ada. Oleh sebab itu diperlukan suatu metodologi penelitian yang terarah dan sistematis, sehingga penelitian dapat dilakukan dengan mudah. Adapun metode yang diterapkan dalam proses pengumpulan data ini diantaranya : 1. Penelitian lapangan. penelitian kepustakaan

53 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG Penelitian Lapangan Penelitian lapangan dilakukan dengan cara meninjau langsung ke gedung CNI, sehingga mendapatkan gambaran dan melihat secara langsung pemipaan air bersih yang ada di gedung tersebut. Dalam melakukan penelitian ini juga, penulis dibimbing oleh seorang Maintenance Building, sehingga proses pengumpulan data lebih mudah dilakukan dan terasa lebih akurat Penelitian Kepustakaan Penelitian kepustakaan dilakukan dengan cara mencari data dari bahan bahan yang terdapat dari referensi buku pedoman pengerjaan plambing pada arsip Maintenance Building di gedung CNI. 3. Data - Data Pemipaan Air Bersih Adapun data data spesifikasi instalasi pemipaan air bersih beserta jenis alat plumbing yang digunakan untuk lantai 1terdiri dari : a. Jumlah orang yang menempati lantai I. b. Tinggi tiap lantai. c. Alat plambing yang digunakan. d. Jenis dan ukuran pipa. e. Jenis dan ukuran katup. f. Jenis Hidran yang digunakan.

54 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG Perincian dari data data diatas yaitu sebagai berikut : a. Jumlah orang yang menempati lantai I sebanyak 100 orang dengan pemakaian air rata rata yaitu 50 liter / orang per hari. b. Gedung terdiri dari lantai ditambah satu semi basement, satu basement dan satu lantai dasar. Tinggi tiap lantai m. c. Alat plambing yang digunakan di toilet lantai 1. Tabel 5. Jumlah dan Jenis Alat Plambing Jenis Alat Plambing Toliet Pria Toilet Wanita Dapur Kloset jongkok 3 unit 5 unit - Kloset duduk 3 unit unit - Urinal 1 unit - - Lavatory unit unit - Kran Air 3 unit 6 unit - Jet Washer 3 unit unit - Kitchen sink - - unit d. Jenis dan ukuran pipa. Pipa transfer : - Pipa header berdiameter 100 mm 8 m. - Pipa horizontal berdimeter 65 mm 113 m. - Pipa tegak ( ruang pompa toilet lantai I ) dimeter 65 mm 15 m.

55 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG 3 Pipa cabang : Dengan mengetahui pipa cabang dan perangkat plambing yang terpasang pada lantai 1, dapat ditentukan juga besar debit alir yang mengalir disetiap titik percabangan. Penentuan debit alir tersebut didapatkan dari grafik Hubungan Antara Unit Beban Alat Plambing Dengan Aliran Serentak (lihat lampiran 1). Perhitungan unit beban alat plambing sebagai berikut : Beban alat plambing alat plambing (unit) x Unit alat plambing (fu) 1. Titik B i C Kloset jongkok, 8 unit x 5 fu 0 fu Kloset duduk, 5 unit x 10 fu 50 fu Urinal, 1 unit x 3 fu 36 fu Lavatory, 8 unit x fu 16 fu Kran air, 9 unit x fu 18 fu Jet washer, 5 unit x fu 0 fu Kitchen sink, unit x 3 fu 6 fu Jumlah beban alat plambing 186 fu Dari grafik didapatkan debit alir sebesar 330 L/min atau 0,00550 m 3 /s.

56 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG. Titik C - C i Kloset jongkok, 3 unit x 5 fu 15 fu Urinal, unit x 3 fu 1 fu Kran air, unit x fu 8 fu Lavatory, unit x fu fu Jumlah beban alat plambing 39 fu Dari grafik didapatkan debit alir sebesar 175 L/min atau 0,009 m 3 /s. 3. Titik D U Lavatory, unit x fu 8 fu Kitchen sink, unit x 3 fu 6 fu Jumlah beban alat plambing 1 fu Dari grafik didapatkan debit alir sebesar 110 L/min atau 0,00183 m 3 /s. Untuk mendapatkan debit alir pada titik titik percabangan pipa yang lain dapat dicari dengan menggunakan metode seperti diatas, namun sebelumnya harus diketahui jumlah alat plambing yang terpasang pada titik yang akan dihitung.

57 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG 5 Tabel 6. Ukuran dan Debit Alir Pipa Beban Unit No Titik Alat Debit Alir Diameter Panjang Plambing (m 3 /s) (mm) (m) 1 B 1 - C 186 0, C - D 17 0, D E 133 0, ,75 E M 78 0, ,5 M O 78 0, ,75 O P 66 0, P P 1 1 0, ,5 P 1 R 7 0, ,5 R S 5 0, ,8 S S 1 0, ,5 C C ,009 0,5 C 1 J 5 0, ,5 J J 1 0, ,75 J K 16 0,0008 3,75 K L 1 0, ,5 3 D U 1 0, ,5 U V 10 0, ,1 V- W 6 0, E F 51 0, ,5 F G 51 0, ,5 G H 15 0, ,75 H - I 9 0, ,5

58 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG 6 e. Jenis dan ukuran katup, reduser, joint, elbow yang digunakan untuk menentukan head total pompa. Katup searah diameter 50 mm 3 buah. Katup hisap diameter 0 mm 3 buah Gate valve diameter 100 mm buah. Gate valve diameter 65 mm 1 buah Non return valve diameter 65 mm 1 buah. Strainer diameter 50 mm 3 buah. Flexible joint diameter 50 mm 3 buah. Reduser : Tabel 7. Ukuran dan Jumlah Reduser No Ukuran (mm) Jumlah 1 65 x x x 5 1 Elbow : Tabel 8. Ukuran dan Jumlah Elbow No Ukuran (mm) sudut Jumlah o o o 5 90 o

59 BAB III DATA SPESIFIKASI GEDUNG 7 Tee : Tabel 9. Ukuran dan Jumlah Tee No Ukuran (mm) Jumlah x 100 x x 100 x x 50 x x 50 x x 0 x x 3 x x 50 x x 5 x x 5 1 f. Alat pemadam yang digunakan yaitu jenis Hidran Box dengan kapasitas 00 gpm.

60 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 8 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS Perencanaan siitem instalasi air bersih dimulai sejak menentukan karakteristik penggunaan gedung, seperti : Untuk perumahan, perkantoran, hotel, ataupun gedung pusat perbelanjaan. Hal tersebut harus diketahui sejak awal karena dari fungsi gedung, besarnya kebutuhan air bersih akan dengan mudah diketahui. Pemilihan seta penggunaan perangkat instalasi, seperti alat plambing, pipa, pompa maupun tangki air harus memperhatikan sejauh mana kebutuhan akan perangkat perangkat instalasi air bersih tersebut diperlukan. Pada gedung PT. CNI tangki air yang digunakan hanya tangki bawah (ground tank) dan tidak menggunakan tangki atas (roof tank). Oleh sebab itu seorang perencana selain harus memperhitungkan perancangan instalasi dengan baik, juga diharapkan dapat

61 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 9 memperhatikan segi ekonomis. Ada beberapa bagian yang sangat diperhitungkan dalam sistem pemipaan air bersih, diantaranya : 1. Jumlah akan kebutuhan air bersih.. Penentuan kapasitas tangki air. 3. Memperhitungkan head total pompa.. Menentukan daya pompa yang akan digunakan..1 Kebutuhan Air Bersih Pemakaian air bersih pada lantai 1 gedung PT. CNI dihitung berdasarkan pada jumlah kebutuhan karyawan dan pengunjung, serta kebutuhan untuk cadangan pemadam kebakaran. Alat pemadam kebakaran yang digunakan adalah jenis hidran Box merk APRON..1.1 Jumlah Penggunaan Air Bersih Untuk Karyawan dan Pengunjung Jumlah pemakai (karyawan dan pengunjung) rata rata per hari sebanyak 100 orang. Pemakaian rata rata 1 orang per hari sebesar 50 liter per hari. Jadi jumlah air yang harus tersedia per hari sebesar : Jumlah pemakaian air/hari jumlah penghuni x pemakaian air/orang 100 orang x 50 liter 5000 liter/hari 5 m 3 /hari Q d 5 m 3 /hari

62 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 50 Jika dianggap pemakaian air selama 8 jam/hari, maka : Q h Q d / t 5./ 8 0,65 m 3 /jam Untuk mendapatkan kebutuhan air pada jam puncak digunakan persamaan : Q h max C (Q h ) C 1 dan C 3 Diambil C C 1, karena kebutuhan air pada jam puncak selama jam, maka : Q h max C (Q h ) (0,65) 1,5 m 3 /jam.1. Kebutuhan Air Untuk Hidran Box Pada lantai 1 digunakan Hidran Box sebanyak 1 buah dengan kapasitas 00 galon/menit atau 757 liter/menit. Waktu minimum yang dibutuhkan dalam menangani sebuah kebakaran dengan mengacu pada standar dinas pemadam kebakaran kota selama 5 menit. Jadi kebutuhan air untuk 1 buah Hidran Box yaitu : V F 757 x liter 3,065 m 3

63 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 51. Volume Tangki Bawah (round Tank) Dengan diketahui kebutuhan air pada lantai 1, maka dapat dihitung volume tangki bawah menggunakan persamaan : V R Q d (Q s x T) + V F Diketahui Q s, yaitu /3 dari kebutuhan air/hari dengan lama jam kerja selama 8 jam, maka : Q s /3 x 5 m 3 / 8 3,33 m 3 / 8 0,16 m 3 /jam Jadi volume tangki bawah yaitu : V R Q d (Q s x T) + V F 5 (0,16 x 8) + 3,065 35,737 m 3.3 Head Total Pompa Kemampuan pompa untuk mengangkat atau memindahkan air dari tangki bawah ke lantai 1 dengan melalui pipa dipengaruhi berbagai macam kerugian gesekan antara air dengan pipa serta perangkat pendukung pipa. seperti : katup, fleksibel joint, reduser, elbow dan Tee. Oleh sebab itu kerugian kerugian tersebut harus diperhitungkan, agar diakhir perencanaan dapat dengan mudah memilih pompa yang sesuai untuk digunakan.

64 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS Jenis Aliran Untuk mengetahui jenis aliran yang terjadi pada pipa, maka dapat ditentukan melalui perhitungan dengan menggunakan persamaaan bilangan Reynolds. Jenis aliran yang terjadi pada sebuah pipa akan menentukan persamaan yang akan digunakan untuk menghitung head kerugian gesek dalam pipa. Pada perhitungan ini bilangan Reynolds akan ditentukan pada sisi masuk pipa, yaitu pada pipa header. Diketahui data - data pipa header sebagai berikut : D 0,1 m, Q 0,00550 m 3 /s. Viskositas kinematik air pada suhu 8 o 6 c ( υ 0, m / s ) ν D R e υ Q ν A Q π D 0,00550 π (0,1) 0,7 m /s Maka bilangan Reynolds yaitu : ν D R e υ 0,7 (0,1) 0, ,9 6 Jadi aliran yang terjadi adalah aliran turbulen, karena Re > 000.

65 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 53 a. Perhitungan head kerugian pada pipa jenis : - Pipa header yang terletak diruang pompa dengan 100 mm, L 8 m, Q 0,00550 m 3 /s dan koefisien pipa (C ) 10 hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0, ,85, ,1 0, ,099 0,057 m 1, Pipa transfer yang terletak dari ruang pompa sampai atap toilet lantai 1 dengan 65 mm, L 17 m, Q 0,00550 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,65 0, ,013 7,3 m,85 1, Pipa rentang dititik B I C di atap toilet lantai 1 dengan 65 mm, L 3 m, Q 0,00550 m 3 /s dan C 10. 1,85 10,666.Q hf L 1,85,85 C. D 10,666 0, ,85, ,65 0, ,013 0,17 m 1,85 3

66 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 5 - Pipa rentang dititik C D di atap toilet lantai 1 dengan 50 mm, L 1 m, Q 0,00506 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,050 0, ,003 0,18 m,85 1, Pipa rentang dititik D E di atap toilet lantai 1 dengan 50 mm, L 0,75 m, Q 0,0083 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0,0083 1, ,050 0, ,75 0,003 0,1 m,85 1,85 0,75 - Pipa rentang dititik E M di atap toilet lantai 1 dengan 50 mm, L,5 m, Q 0,00383 m 3 /s dan C 10. 1,85 10,666.Q hf L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,050 0,00036,5 0,003 0, m,85 1,85,5

67 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 55 - Pipa rentang dititik M O di atap toilet lantai 1 dengan 50 mm, L 5,75 m, Q 0,00383 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,050 0, ,75 0,003 0, m,85 1,85 5,75 - Pipa rentang dititik O P di atap toilet lantai 1 dengan 50 mm, L 5 m, Q 0,00366 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,050 0, ,003 0,8 m,85 1, Pipa rentang dititik P P I di atap toilet lantai 1 dengan 3 mm, L 0,5 m, Q 0,00183 m 3 /s dan C 10. 1,85 10,666.Q hf L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,03 0, ,5 0, ,1m,85 1,85 0,5

68 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 56 - Pipa rentang dititik P I R di atap toilet lantai 1 dengan 3 mm, L,5 m, Q 0,00133 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,03 0, ,5 0, ,3 m,85 1,85,5 - Pipa rentang dititik R S di atap toilet lantai 1 dengan 5 mm, L 0,8 m, Q 0,0015 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0,0015 1, ,05 0, ,8 0,0001 0,30 m,85 1,85 0,8 - Pipa rentang dititik S S I di atap toilet lantai 1 dengan 5 mm, L,5 m, Q 0,00916 m 3 /s dan C 10. hf 1,85 10,666.Q L 1,85,85 C. D 10,666 0, , ,050 0,000055,5 0,0001 0,53 m,85 1,85,5 Total head kerugian gesek pada pipa sebesar 10,597 m.

69 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 57 b. Perhitungan kerugian head dalam jalur pipa Kerugian dalam jalur pipa adalah kerugian yang dihitung pada setiap perangkat pendukung pipa, seperti : Fleksibel joint, Gate valve, Katup Searah, Strainer, katup Hisap, reduser, Elbow, Tee dan Non return valve. Untuk menghitung semua kerugian tersebut digunakan rumus : v hi k g hi Kerugian dalam jalur pipa k Koefisien kerugian v Kecepatan aliran air yang melalui perangkat pendukung pipa g Gravitasi (9,8 m/s ) Tabel 10. Koefisien Kerugian Tinggi -Tekan Lengkapan Fleksibel Joint Gate Valve Katup searah Strainer Katup hisap Non return valve K,00 0,19,5 0,8 0,19 0,5 Sumber : MEKANIKA FLUIDA (Edisi delapan Jilid 1) MEKANIKA FLUIDA & HIDRAULIKA(Edisi Kedua)

70 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 58 - Fleksibel Joint sebanyak 3 buah dengan diameter 50 mm, koefisien gesek (k),00 v hi k g (,8) 9,8 0,8 m v v Q A π Q ( D) 0,00550 π (0,05),8 m / s Untuk 3 buah fleksibel joint : hi 0,8 x 3, m - Gate valve sebanyak 3 buah dengan diameter 100 mm, koefisien gesek (k) 0,19 v hi k g (0,7) 0,19 9,8 0,0075 m v v Q A π Q ( D) 0,00550 π (0,1) 0,7 m / s Untuk buah gate valve : hi 0,0075 x 0,0095 m - Gate valve sebanyak 1 buah dengan diameter 65 mm, koefisien gesek (k) 0,19 v hi k g (1,66) 0,19 9,8 0,07 m v v Q A π Q ( D) 0,00550 (0,065) π 1,66 m / s

71 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 59 - Katup searah sebanyak 3 buah dengan diameter 50 mm, koefisien gesek (k),5 v hi k g (,8),5 9,8 1m v v Q A π Q ( D) 0,00550 π (0,05),8 m / s Untuk 3 buah katup searah :hi 1x 3 3 m - Strainer sebanyak 3 buah dengan diameter 50 mm, koefisien gesek (k) 0,8 v hi k g (,8) 0,8 9,8 0,11 m v v Q A π Q ( D) 0,00550 π (0,05),8 m / s Untuk 3 buah strainer : hi 0,11 x 3 0,336 m - Katup hisap sebanyak 3 buah dengan diameter 0 mm, koefisien gesek (k) 0,19 v hi k g (,) 0,19 9,8 0,187 m v v Q A π Q ( D) 0,00550 π (0,0), m / s

72 BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS 60 Untuk 3 buah katup hisap : hi 0,187 x 3 0,56 m - Non return valve sebanyak 1 buah dengan diameter 65 mm, koefisien gesek (k) 0,5 v hi k g (1,66) 0,5 9,8 0,035 m v v Q A π Q ( D) 0,00550 (0,065) π 1,66 m / s Maka hi total dalam jalur pipa yaitu jumlah dari setiap kerugian yang terdapat disetiap alat plumbing diatas, yaitu : Hi total, + 0, , , ,56 + 0,035 6,3675 m c. Perhitungan Head kerugian Pada Reduser Perhitungan kerugian pada reduser (penyusutan pipa) sangat dipengaruhi oleh perbedaan antara diameter sisi masuk (D I ) dan diameter sisi keluar (D ). Perbedaan ini akan menentukan besarnya koefisien gesek yang terdapat pada masing masing ukuran reduser. Dibawah ini dapat dilihat koefisien gesek setiap reduser, diantaranya :