KATA PENGANTAR. Jakarta, September Agung Wahyudi, ST., MT

KATA PENGANTAR

E-book ini berisi uraian dasar perancangan utilitas untuk suatu kompleks bangunan beserta lingkunganya, baik untuk bangunan bertingkat rendah maupun bangunan bertingkat tinggi.

E-book ini merupakan bacaan on-line untuk membantu mahasiswa Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan jurusan Teknik Arsitektur dalam menyelesaikan pendidikanya pada semester 4,5 dan 6 khususnya pada mata kuliah Utilitas.

Mata kuliah Utilitas bertujuan memberikan uraian tentang kenyamanan, kelengkapan, fasilitas dalam bangunan dan mengkoordinasikan dengan bidang-bidang mata kuliah yang lain. Karena itu buku ini menguraikan masalah-masalah teknis dalam bangunan secara rinci.

Mudah-mudahan dengan uraian ini, mahasiswa dapat menyelesaikan perancangan berbagai bangunan dengan sempurna. Kritik, saran dan usulan dari pembaca maupun simpatisan akan kami hargai demi kesempurnaan buku ini.

Jakarta, September 2013

Agung Wahyudi, ST., MT

DAFTAR ISI

Kata pengantar i Daftar isi ii

BAB 1. PENYEDIAAN AIR BERSIH DALAM BANGUNAN

1. Penyediaan air bersih 1 1.1. Air 1

1.2. Kualitas air 1

1.3. Problem pada kualitas air 3 1.4. Pompa-pompa penyedia air bersih 5

1.4.1. Pompa sumur dangkal 5 1.4.2. Pompa jet 6

1.4.3. Pompa submersible 6 1.4.4. Pompa sentrifugal 7 2. Perancangan air bersih 8

2.1. Sistem penyediaan air 8

2.1.1. Sistim sambungan langsung 9 2.1.2. Sistim tangki atap 10 2.1.3. Sistim tangki tekan 11 2.2. Pemasangan tangki air 12

2.2.1. Syarat-syarat tangki air bersih 12 2.2.2. Pemasangan tangki di luar bangunan15

2.2.3. Pemasangan tangki di dalam bangunan 16 2.2.4. Konstruksi tangki air 19

2.2.5. Hubungan tangki bawah dengan tangki atas 22 2.3. Sistim distribusi 24

2.4. Pengamanan sistim 25

2.4.1. Pencegahan pencemaran 26 2.4.2. Pencegahan pukulan air 29

2.4.3. Tekanan, kecepatan dan laju aliran air 32 3. Perhitungan kebutuhan air dan kapasitas alat 44

3.1. Penaksiran kebutuhan air 44

3.1.1. Penaksiran berdasarkan jumlah penghuni 45 3.1.2. Penaksiran berdasarkan luas dan kepadatan 46

3.1.3. Penaksiran berdasarkan unit beban alat plambing 47 3.2. Perhitungan kapasitas alat 48

3.2.1. Kapasitas tangki atap 48

3.2.2. Kapasitas tangki bawah 50

BAB 2. PENYEDIAAN AIR PANAS DALAM BANGUNAN

1. Air Panas 53

2. Standar temperatur air panas 54 3. Kebutuhan dan laju air panas 64

3.1. Kebutuhan berdasarkan jumlah penghuni 64

3.2. Kebutuhan berdasarkan jenis dan jumlah alat plambing 65 3.3. Kebutuhan berdasarkan beban unit alat plambing 66 4. Sistem penyediaan air panas 67

4.1. Sistem pemanasan dengan instalasi lokal 67 4.2. Pemanasan dengan instalasi sentral 68

5. Beberapa hal penting dalam sistim 76 5.1. Kemiringan pipa 76

5.2 Perbandingan pipa sirkulasi gravitasi tunggal dan ganda 76 5.3 Perbedaan Sirkulasi Gravitasi dengan sirkulasi

pompa76

5.4 Reverse return untuk keseragaman temperature 77 5.5 Pipa dan tangki ekspansi 77

6 Konstruksi tangki pemanas sentral80

BAB 3. PEMBUANGAN AIR KOTOR DALAM BANGUNAN

1. Klasifikasi sistem pembuangan 83

2. Efek sifon dan peranan pipa ven pada sistem 86 3. Bagian – bagian sistem pembuangan 88 3.1. Alat plambing untuk pembuangan 88 3.2. Pipa-pipa pembuangan 88

3.2.1. Kemiringan pipa buangan dan kecepatan aliran 90 3.2.2. Syarat umum pipa pembuangan 90 3.2.3. Ukuran pipa pembuangan 95

3.3. Perangkap 101

3.3.1. Syarat – syarat perangkap 101 3.3.2. Jenis perangkap101

3.3.3. Perangkap yang di larang 103

3.3.4. Pengecualian pemasangan perangkap 103 3.4. Penangkap / interceptor 104

3.4.1. Persyaratan penangkap 104 3.4.2. Jenis penangkap 104

3.5. Sistem ven 107

3.5.1. Jenis sistem ven 107 3.5.2. Persyaratan pipa ven 110

3.5.3. Ukuran pipa ven 112 3.6. Lubang pembersih / clean out 116

3.6.1. Syarat lubang pembersih 116 3.6.2. Ukuran lubang pembersih 117 3.6.3. Pemasangan 117

3.7. Bak penampungan dan pompa air kotor 118 3.7.1. Syarat – syarat bak penampungan air kotor 119 3.7.2. Pompa pembuangan 120

3.8. Tangki septik dan rembesan 122 3.8.1. Syarat jarak 123

3.8.2. Tangki septic, syarat dan ukuran 124 3.8.3. Resapan 126

3.8.3.1. Sumur resapan 126

3.8.3.2. Bidang resapan 128

BAB 4. PEMBUANGAN AIR HUJAN DALAM BANGUNAN

1. Air Hujan 135

2. Pengendalian Air Hujan di bangunan 136 2.1 Pembuangan Air Hujan dari Atap 137

2.2 Ukuran Pipa 138

2.2.1 Mencari Ukuran Pipa Berdasarkan Data

Curah Hujan 138

2.2.2 Mencari Ukuran Pipa Bila Curah Hujan Tidak Diketahui 139

2.2.3 Contoh Penghitungan Ukuran Pipa 140 3. Drainase tapak 142

3.1 Drainase permukaan 142

3.1.1 Sheet flow dan alat perlengkapannya 142 3.1.2 Kemiringan elemen luar bangunan 148 3.1.3 Ukuran pipa pembuangan air hujan 149 3.2 Drainase bawah tanah 152

3.2.1 Drainase lingkungan 153 3.2.2 Foolting Drain 153

3.2.3 Drainase untuk bidang khusus 156 3.3 Contoh aplikasi drainase tapak 157

BAB 5. PENANGGULANGAN KEBAKARAN

1. Umum160

1.1. Masalah kebakaran di perkotaan. 160 1.2. Peraturan dan perundangan yang berlaku 161

1.3. Teori api 161

1.4. Metoda umum pemadaman api 162

1.5. Pola penyebaran api 163

1.6. Bahaya akibat produk kebakaran 165

2. Penataan lingkungan untuk proteksi kebakaran 166 3. Beberapa ketentuan proteksi kebakaran pada bangunan 170 4. Sistim dan alat proteksi kebakaran 172

4.1. Sistim isarat pencegahan dini 172 1. Detektor manual 172

2. Detektor panas 173

3. Detektor ion 173

4. Detektor asap 173

5. Detektor nyala api 174

4.2. Air untuk melawan kebakaran 174

1. Sistim instalasi air untuk kebakaran dalam gedung 174

2. Fire Hose 177

3. Sprinkler 178

4.3. Pengendalian asap kebakaran 183

BAB 6. TRANSPORTASI VERTIKAL DALAM BANGUNAN

1 Elevator 185

1.1. Kinerja elevator 186

1.2. Peralatan elevator 187 1.3. Kabin (car) dan rel. 187 1.4. Mesin elevator 190

1.5. Penyusunan roda penggerak, kabel dan mesin elevator 193 1.6. Kabel penggantung 194

1.7. Alat-alat pengaman elevator 195 1.8. Pintu.elevator 196

1.9. Sistim. kontrol elevator 199

1.10. Menghitung jumlah kebutuhan elevator 200 1.10.1. Interval dan Waiting time 200 1.10.2. Handling capacity 201

1.10.3. Travel time / average trip 202 1.10.4. Round trip time 203 1.10.5. Kecepatan elevator 204 1.10.6. Populasi gedung 206

1.10.7. Contoh penghitungan jumlah devator 207 1. 11. Lokasi dan ukuran ruang 208

1.11.1. Hall. elevator 208

1. 11.2. Shaft 209

1. 11.3. Ruang mesin 210 2. Eskalator 222

2.1 Kapasitas angkut 222 2.2. Kebutuhan ruang 223

2.3. Keamanan 223

2.4. Konfigurasi crisscross dan paralel. 224 2.5. Desain eskalator 225

2.6. Komponen dan ukuran eskalator 228

2.6.1. Ukuran panjang eskalator 228 2.6.2. Ukuran lebar eskalator 229

2.6.3. Truss 229

2.6.4. Motor penggerak dan kontrol 2230

2.6.5. Handrail. 231

2.6.6 Tangga 232

Daftar Pustaka

1. Penyediaan air bersih 1.1. Air

 Air merupakan kombinasi dua elemen dasar; hidrogen dan oksigen;yang dapat dijumpai sebagai:

a. cairan 830 kali berat dari udara

b. bentuk padat es

c. uap 133 kali lebih ringan dari udara

 Merupakan kebutuhan pokok manusia.

 Dengan adanya air yang cukup dan sehat membantu terlaksananya penyehatan masyarakat.

 Untuk mencukupi kebutuhan air bersih, diambil dari alam; sumur, sungai, mata air, air hujan dan sebagainya.

Jenis sumber air Keuntungan Kerugian

Air hujan Merupakan air lunak dan hanya baik untuk daerah yang mempunyai curah hujan tinggi.

Membutuhkan

penampungan yang besar, sukar disimpan dalam jangka waktu lama, menjadi tempat telur nyamuk.

Air permukaan Mudah diambil dengan alat sederhana.

Berbahaya karena banyak terkontaminasi bakteri, zat organik dan non organik.

Air tanah dalam Tersedia dibanyak tempat;

diambil dengan peralatan

mekanis, sedikit

terkontaminasi dibanding air tanah permukaan

Mengandung zat organik dan kimia dalam berbagai kadar yang membutuhkan pengolahan tertentu;

sedimentasi, kimiawi, filtrasi, aerasi

Penyediaan air bersih, terutama di kota, pada prinsipnya disediakan oleh pemerintah (PDAM).Namun bila tidak mencukupi atau tidak terjangkau distribusinya, maka diusahakan sendiri (privat) dengan pembuatan sumur-sumur terbuka maupun sumur bor.

1.2. Kualitas air

Kualitas air harus memenuhi 3 syarat : a. Syarat fisik

Tidak berwarna, tidak berbau.

b. Syarat kimia

Tidak mengandung zat kimia yang merugikan manusia (racun) dan tidak mengurangi efektivitas distribusi pipa-pipa.

c. Syarat bakteriologis

Tidak mengandung bakteri maupun organik lain yang dapat menyebabkan penyakit :Tipus, Kolera, Disentri, Cacingan dan sebagainya.

Rincian dari syarat-syarat tersebut dimuat dalam : Peraturan Menteri Kesehatan R.I 01/BIRHUKMAS/1/1975 sebagai berikut :

Tabel 1.1. Standar kualitas air minum Indonesia

No. Unsur Satuan Min yang

diperoleh

Maks yang dianjurkan

Maks yang diperbolehkan I. Fisika

1.

2.

3.

4.

5.

Temperatur Warna Bau Rasa Kekeruhan

°C Pt – C

- - Silika

- - - - -

- 5 - - 5

=udara 50 Tidak bau

Netral 25 II. Kimia

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

Nitrogen sbg. amoniak Nitrogen sbg. NO2

Nitrogen sbg. NO3

Ion Klorida

Zat organik sbg KmnO₄ Ion Sianida

Air raksa Fosfor Organik Tembaga Besi Mangan Seng Timah hitam Kromioum valensi 6 Arsenik

Florida

Zat padat sisa penguapan Phenolik

Anionik aktif sbg CaCO3

Kadmium Selenium Magnesium

Ion belerang sbg SO4

Sulfida sbg H2S Karbon agresif sbg CO2

Kalsium sbg Ca Oksigen larut Berilium Molibdenum Poli-akrinolamida Strontium Alumunium (sisa) Asam heksa metafosforik

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

- - - - - - - - - - - - - - - 1 - - - - - - - - - - - - -

- - - 200

- - - - 0,05

0,1 0,05

1 - - - - 500 0,001

- - - 30 200

- - 75

- - -

0 0 20 600

10 0,05 0,001

- 1,5

1 0,5

15 1,0 0,05 0,05 2 1500 0,002

- 0,01 0,01 150 400 0 0 200

- - -

30.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

39.

40.

Asam tri Polifosforik Minyak mineral Perak

Balium

Derajad keasaman Kesadahan Kromatisitas

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Ph derajat derajat

- - - - - - - - 6,5 5D -

- - - - - - - - - - -

- - - - - - - - 9,2 10D

- III. Radioaktif

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Sinar alfa Sinar beta

Uranium alami & U-238 Radium 226

Strontium 90 Tritium

Uc/ml Uc/ml

- - - - - -

- - - - - -

0,00000001 0,0000001

- - - - IV. Mikrobiologi

1.

2.

3.

4.

Kuman parasitik Kuman patogenik Bakteri koli Bakteri, umum

/100ml /100ml /100ml /100ml

- - - -

- - - -

0 0 0 -

1.3. Problem pada kualitas air

 Di perkotan Indonesia, Syarat laboratorium tertinggi dipenuhi oleh PDAM, tetapi oleh karena pipa-pipa distribusi pada umumnya sudah tua, maka sering terjadi kontaminasi pada saat pendistribusian.

 Pangadaan air privat, meskipun secara fisik mungkin terlihat baik (tak berwarna, tak berbau dan tak berasa), seringkali masih mengandung berbagai zat organik dan kimia dengan kadar berbeda sesuai dengan lokasinya.dengan demikian test laboratorium diperlukan sebagai dasar treatment terhadap air tersebut, misalnya dengan sedimentasi, proses kimiawi, filtrasi, aerasi atau kombinasinya.

Beberapa problema yang biasa dijumpai dan cara mengatasinya adalah sebagai berikut :

Problema Penyebab Efek buruk Koreksi

Kesadahan tinggi Garam-garam kalsium dan magnesium dari air tanah

Membuat pipa berkerak, merusak boiler dan juga merusak cucian dan makanan

Penukaran ion (diproses dengan zeolit)

Korosi Derajat keasaman tinggi akibat naiknya oksigen dan CO2 (Ph

Perkaratan pipa,lerusakan terutama pada berbahan kuningan

Peningkatan kadar alkalin

rendah) Polusi Kontaminasi

organik atau oleh air limbah

Timbulnya penyakit

Klorinasi dengan sodium Hipoklorit atau gas klorin

Warna Zat besi dan

mangaan

Merubah warna pakaian atau peralatan

Dihujani melalaui filter oksidasi (manganese zeolit) Rasa dan bau Zat organik Tidak enak

(diminum) Filtrasi denaga karbon aktif (Proses penjernihan) Kekeruhan Lumpur atau koloid

yang terbawa air permukaan

Tidak enak dilihat Filtrasi dengan pasir diatomea

Gambar 1.1 Contoh-contoh filter Keterangan gambar :

a. Filter untuk air sadah dengan sistem penukaran ion (zeolit); zat penyebab kesadahan diendapkan. Zeolitnya dapat dicuci dengan sistem back-wash secara berkala.

b. Zat besi dan sulfida dihilangkan dengan manganese zeolite setelah air dihujankan terlebih dahulu. Asam dinetralisir dengan alkali;bau dan rasa dihilangkan dengan karbon aktif.

c. Air yang terpolusi bakteri/kuman dimurnikan dengan gas klorin,atau pada instalasi yang lebih kecil dengan hipoklorinator yang berbentuk serbuk atau tablet (kaporit).

1.4 Pompa – pompa penyedia air bersih 1.4.1 Pompa sumur dangkal

Gambar 1. 2 Pompa untuk sumur dangkal

Pompa ini sangat populer sebagai pompa domestik dan lebih dikenal dengan nama trade – marknya (Sanyo,Hitachi, Shimitzu, Dab dsb).Secara teoritis pompa ini dapt mengangkat air sampai 10 m ; tetapi secara praktis terbatas sampai tinggi 7,5 m.

1.4.2. Pompa jet

Pompa ini biasa digunakan untuk sumur dalam (semi deep-well) yang muka airnya lebih dari 10 m dibawah muka tanah . Merupakan suatu sistem yang terdiri dari sebuah pompa centrifugal yang dilengkapi dengan jet – ejector (venturi system).Pompa yang diletakkan dimuka tanah memompa air dengan tekanan besar (tetapi laju aliran kecil) melalui pipa ke nosel. Nosel tersebut dipasang dibawah muka air sumur pada pipa yang lebih besar dan menghadap keatas (lihat gambar 1.3).

Akibat pancaran air ke nosel ,maka air sumur dibawah nosel akan ikut tersedot dan terdorong keatas.Salah satu kelebihan dari pompa ini adalah : tidak adanya komponen pompa yang bergerak dibagian dalam sumur.

Gambar 1.3 Pompa jet (jet-pump)

1.4.3. Pompa submersible

Pompa jenis ini terutama ditujukan untuk sumur sangat dalam. Motor listriknya terpasang langsung pada rumah pompa ; menjadi konstruksi yang terpadu ; dan sesuai dengan namanya ; pompa ’ditenggelamkan’ dibawah muka air sumur dalam pipa besi

 10 cm. Penyambung keatas hanya dengan pipa keluar (sekaligus penggantung pompa) dan kabel pengantar listrik.

Kelebihan dan karakteristik pompa submersible ini adalah :

a. Tidak memerlukan bangunan pelindung pompa.

b. Tidak berisik, mudah dipasang dan relatif murah.

c. Konstruksinya sederhana, tidak ada poros penyambung dan bantalan perantara.

d. Pompa dapat bekerja dengan kecepatan putaran tinggi.

Gambar 1.4 Konstruksi pompa submersible

1.1.4. Pompa sentrifugal

Gambar 1.5 Pompa sentrifugal

Gambar 1.6 Konstruksi pompa sentrifugal

Oleh sebab mempunyai daya dorong yang besar, pompa sentrifugal ini biasanya digunakan untuk memindahkan air dari tangki bawah ke tangki atas yang terletak jauh diatasnya (lebih dari 10 m).

Komponen utama pompa adalah impeler dan rumah pompa yang berbentuk `keong’.

Bila impelernya hanya satu maka disebut pompa single-stage; beberapa impeller dipasang pada satu poros. Air dialirkan dari impeler pertama ke impeler kedua dan seterusnya(dapat mencapai 10 buah) secara berurutan. Dengan cara ini didapat pompa yang sangat kuat; berguna untuk pompa sirkulasi pendorong dari tangki bawah ke tangki atas/atap pada bangunan yang sangat tinggi. Atau digunakan pada tangki tekan serta instalasi mesin AC.

2. Perancangan Sistem air Bersih 2.1.Sistem penyediaan air

Dalam merancang penyediaan air untuk suatu fungsi bangunan apapun, ada dua hal pokok yang harus dikerjakan di awal sekali,yaitu :

a. Menghitung kebutuhan air yang diperlukan.

b. Mencari / survai sumber air (PDAM, sumur dsb) beserta kapasitasnya untuk pemenuhan kebutuhan tersebut.

Nomor Nama

001 Rumah pompa

012 Tutup bagian masuk

021 Impeler

031 Poros

039-1 Pasak

039-2 Pasak

048 Mur pengikat impeler

051 Rumah bantalan

053 Tutup bantalan

056 Bantalan peluru

091 Penahan sekat

093 Cincin pembuang air 107 Cincin penutup impeller

115 Cincin O

119 Sekat

135 Cincin mur

140 Kopeling

213 Klep pelepas udara

Makin besar kebutuhannya maka makin besar pula suplai yang diperlukan. Misalnya untuk suatu rumah tinggal di kota, biasanya sumber utama yang dapat digunakan adalah air dari pipa dinas PDAM dengan laju aliran  30 l / menit. Namun untuk daerah tertentu dimana belum ada jaringan PDAM, maka dicari altenatif lain;misalnya dengan membuat sumur bor (sumber privat), yang kapasitasnya tergantung pada jenis sumur dan kekuatan pompanya (untuk sumur yang menggunakan pompa submersible, laju aliran yang didapat berkisar 80 – 150 l / menit). Dengan demikian,maka tugas awal perancangan adalah menyeimbangkan antara laju aliran kebutuhan dengan laju suplai sumber air yang didapat. Untuk fungsi – fungsi dengan kebutuhan air yang besar, maka selalu timbul kemungkinan penyediaan airnya merupakan kombinasi antara dinas PDAM dengan beberapa buah sumur sekaligus.

Setelah sumber penyediaan didapat maka dirancang sistem penyediaannya yang pada dasarnya dapat di kelompokkan mejadi 3 bagian :

a. Sistem sambungan langsung tangki (dari pipa dinas PDAM).

b. Sistem tangki penampungan.

c. Sistem tangki tekan.

Sistem yang pertama ; Sistem sambungan langsung tanpa tangki; meskipun lazim digunakan dinegara maju (Eropa, Amerika, Jepang), dilarang digunakan di Indonesia, sebab memungkinkan pemasangan pompa – pompa langsung ke saluran distribusi PDAM.

2.1.1.Sistem sambungan langsung

Gambar 1.7 Sistem sambungan langsung ke pipa dinas PDAM

Pada sistem ini, pipa distribusi dari dalam gedung disambungkan melalui meter air ke pipa dinas PDAM yang terletak didalam tanah diluar pagar rumah. Laju aliran suplai air dibatasi oleh ukuran (diameter) pipa cabang serta tekanan air dari pipa cabang dan

pipa dinas yang disediakan dan ditentukan oleh PDAM Oleh sebab keterbatasan itu, sistem sambungan langsung ini hanya diterapkan pada rumah atau gedung kecil tak bertingkat.

2.1.2.Sistem tangki atap

Gambar 1.8 Sistem tangki atap yang dilengkapi tangki bawah

Oleh sebab sistem sambungan langsung seringkali tidak memuaskan dan tidak dapat mengakomodasi bangunan bertingkat, maka sebagai gantinya digunakan sistem tangki atap atau menara air. Pada prinsipnya air dari sumber PDAM maupun sumur privat, harus ditampung terlebih dahulu di tangki penampungan bawah, kemudian di pompakan ke tangki atas yang dapat diletakkan diatap atau menara air, baru didistribuskan keseluruh bangunan.Konsekunsi dari sistem ini adalah :

a. Volume tangki atap tergantung pada kebutuhan bangunan, pada jam pemakaian puncak dan laju aliran dalam pipa penghubung antara tangki atap (tidak harus satu pipa / pompa).

b. Volume tangki bawah tergantung pada besarnya laju aliran kebutuhan sehari yang diambil oleh tangki atap plus distribusi dan juga oleh besarnya laju aliran suplai air dari pipa PDAM ; sumur privat atau kombinasi.

Keunggulan dari sistem tangki atap ini adalah :

a. Tekanan air dalam pipa distribusi dalam bangunan serta pada alat plambing hampir tidak berubah, hanya dipengaruhi oleh perubahan tinggi muka air dalam tangki.

b. Pompa menaikkan air dari tangki bawah keatas dengan cara sederhana dan otomatis sehingga kecil kemungkinan timbulnya kesulitan. Pompa dijalankan atau dimatikan oleh alat pendeteksi muka air (water level control) dalam tangki bawah dan tangki atas. Bila tangki bawah kosong atau tangki atas penuh maka pompa akan mati. Sebaliknya bila tangki atas kosong tetapi tangki bawah berisi maka pompa dijalankan.

c. Perawatan tangki atap lebih sederhana dibanding dengan tangki tekan.

2.1.3. Sistem tangki tekan

Gambar 1.9 Sistem tangki tekan dengan tangki penampungan

Pada dasarnya sistem tangki tekan ini dibuat karena tidak dimungkinkan atau tidak dikehendaki adanya tangki atap/menara air. Dengan demikian, untuk menaikkan air dari tangki penampung bawah langsung keperalatan plambing diatasnya digunakan tekanan buatan (melalui tangki tekan dan kompresor) yang jelas lebih mahal dari tangki atap yang menggunakan sistem gravitasi alamiah. Sistem kerja tangki tekan adalah sebagai berikut : Air yang telah ditampung ditangki bawah dipompakan kedalam suatu tangki tertutup yang tahan tekanan, selain itu udara didalam tangki juga dikompresi dengan alat kompresor untuk mengatur besarnya tekanan yang diinginkan. Air dalam tangki tersebut kemudian didistribusikan (up-feed) dalam bangunan. Pada saat air digunakan oleh alat plumbing maka tekanan dalam pipa maupun tangki tekan akan turun. Bila pemakaian air berlanjut maka tekanan akan

turun sampai suatu batas yang telah ditentukan dan akan menjalankan pompa secara otomatis (diatur oleh detektor tekanan yang membuka/menutup saklar motor listrik pompa). Pompa akan berhenti otomatis bila tekanan mencapai batas maksimum yang telah ditetapkan; bekerja kembali bila telah mencapai batas minimum yang telah ditetapkan pula. Daerah fluktuasi tekanan ini berkisar antara 1,0 sampai 1,5 kg/cm . Selisih tekanan yang lebih besar akan memberi waktu berhenti pompa yang lebih lama, tetapi seringkali memberi efek negatif pada alat plambing (misalnya pada alat pemanas air dengan gas, dihasilkan temperatur air yang berubah – ubah ).

Perbandingan volume udara dengan air dalam tangki tekan adalah 30% berbanding 70% dan pada fluktuasi tekanan antara 1 – 1,5 kg/cm , volume air yang dipindahkan hanyalah 10% dari volume tangki, menyebabkan pompa akan sering bekerja dan saklar akan aus lebih cepat. Oleh sebab itu pula, tangki tekan ini selalu berukuran besar dan membutuhkan ruang besar. Sistem tangki tekan tanpa tangki penampung bawah dan pompa berfungsi ganda (mengambil dari sumur dan mengalirkan ke tangki tekan) dapat digunakan pada sumur privat (air tanah) seperti contoh berikut:

Gambar 1.10 Sistem tangki tekan dengan sumber air sumur

2.2 Pemasangan Tangki Air

2.2.1 Syarat – syarat tangki air bersih

Pemasangan, dan kontruksi tangki air bersih harus memperhatikan beberapa syarat sebagai berikut:

a. Tangki tidak boleh langsung di tanam ke tanah.

b. Badan tangki tidak diperbolehkan menyatu dengan struktur bangunan.

c. Terdapat ruang bebas sekeliling tangki untuk pemeriksaan dan perawatan, demikian pula atas dan bawahnya.

d. Tidak diperkenankan memasang peralatan pompa, boiler (pemanas air), mesin refrigerasi atau mesin lainnya di tutup tangki.

e. Tangki harus mempunyai manhole untuk perawatan dari dalam, lubang minimum berdiameter 45 cm; dianjurkan 60 cm.

f. Pipa pengambil atau penghisap dari pompa dilengkapi katup dan lubang penghisap yang terletak minimum 20 cm diatas dasar tangki agar endapan kotoran tidak ikut terhisap.

g. Dasar tangki dibuat bertekuk dan miring 1% kearah lubang pengurasan.

Gambar 1. 11 Contoh letak pipa hisap dan lekukan didasar tangki

h. tangki sebaiknya dapat dibersihkan tanpa memutuskan penyediaan air kedalam pipa distribusi. Masalah ini biasanya dipecahkan dengan menggunakan tangki ganda, untuk tangki bawah maupun atas. Dengan demikian bila tangki yang satu sedang dibersihkan maka digunakan tangki kedua untuk mendistribusi ke pemakai.

Syarat tata letak dan hubungan antara kedua tangki tersebut adalah sebagai berikut:

Gambar 1.12 tangki ganda; distribusi tak terputus saat pembersihan.

i. Setiap tangki harus dilengkapi dengan pipa peluap (overflow) yang tidak boleh disambungkan langsung ke pipa pembuangan, mempunyai celah udara ≥ 2 kali diameter pipa.

j. Pada setiap tangki perlu dipasang pipa ven / ventilasi yang diberi saringan anti serangga. Tujuannya adalah memasukkan atau mengeluarkan udara ketika volume air dalam tangki berkurang, atau bertambah.

Dua tangki tekan penampung air PAM. Jarak “a” minimum 45 cm, dari bagian peling luar tangki

Dua tangki atap. Sirkit elektroda tangki yang sedang dibersihkan harus dapat diputuskan

Gambar 1.13 tangki dengan pipa ven dan celah udara

2.2.2 Pemasangan tangki diluar bangunan

Apabila tangki air akan dipasang diluar bangunan, baik tangki atas dengan menara atau tangki bawah, perlu diperhatikan syarat jarak (a) terhadap gedung, pagar batas persil, tangki septic, saluran – saluran pembuangan lainnya; yaitu a > 5 m. syarat ini dimaksudkan agar tangki yang tertanam di bawah atau semua saluran air bersih terhindar dari pencemaran

Gambar 1.14 Syarat letak tangki diluar bangunan

Gambar 1.15 Contoh menara air yang salah jarak

Gambar 1.16 tangki bawah diluar bangunan

Pada contoh gambar 1.16 diatas bahwa untuk tangki bawah tidak ditanam langsung kedalam tanah, dibuatkan ruang khusus dibawah tanah. Dengan demikian syarat pertama (a) dari tangki air bersih dipenuhi. Selainitu perhatikan bahwa syarat jarak (a

≥ 5 m) dipenuhi dengan ukuran terhadap dinding ruang untuk tangki, bukan dari dinding tangkinya sendiri

2.2.3 Pemasangan tangki di dalam bangunan

Pemasangan tangki dibawah maupun atas dalam bangunan, tanpa kecuali harus mengikuti persyaratan tangki air bersih yang telah dibahas sebelumnya. Dengan demikian persyaratan pemasangan tangki dalam suatu ruang dalam bangunan dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 1.17 contoh penempatan tangki dalam ruang bangunan

Gambar 1.18 Contoh pembuatan tangki yang salah;

Tangki menyatu dengan struktur bangunan.

Seringkali tangki penampungan bawah pada gedung – gedung besar diletakkan dalam ruang di basement. Namun, seringkali pula kekurang cermatan desain terjadi pada kasus perletakan tangki di basement ini. Karena itu pada halaman berikut ini disertakan contoh – contoh perletakan yang salah dan yang benar dari kasus tersebut.

Gambar 1.19 Contoh tangki dalam gedung yang benar

2.2.4 Konstruksi Tangki Air

Konstruksi tangki air sangat tergantung pada bahan yang digunakan serta kemudahan pemasangannya, terutama bila dipasangkan di dalam ruang tertutup.

Bahan yang digunakan secara umum adalah : baja ; beton bertulang dengan cat khusus yang tak beracun ; baja stainless stell dan FRP (fiber reinforced plastic) yang lebih populer dengan sebutan fiber glass. Sedangkan untuk kemudahan dimasukkan kedalam ruang, maka digunakan sistem panel yang kemudian di rakit didalam ruang.

a. Tangki pelat baja

Tangki jenis ini banyak dibuat karena sederhana, bentuknya dapat disesuaikan dengan kondisi tempat maupun estetika. Secara struktural, penguatan konstruksi tidak sulit dilakukan, yang menjadi masalah pokok adalah terjadinya korosi.

Penyelesaian dengan pelapisan cat, sampai sekarang ini masih dianggap tidak memuaskan karena cat yang beredar dipasar masih banyak mengandung unsur timbal yang beracun.

Gambar 1. 20 Kontruksi tangki air dengan plat baja ( ± 6 m³ ) b. Tangki baja tahan karat (stainless stell).

Baja tahan karat, jelas lebih baik dari pelat baja biasa yang dicat. Disamping itu permukaannya yang licin memudahkan untuk pembersihan, tetapi tidak berarti tangki jenis ini tidak memerlukan perawatan. Perawatan diperlukan terutama

ditujukan pada bagian sambungan las yang kadang-kadang kurang sempurna pengerjaannya sehingga tetap terjadi korosi/perkaratan. Selain itu kadar klorin atau oksigen yang tinggi dalam air ternyata lebih mudah membentuk lapisan kerak pada permukaan stainless steel dibanding bahan lainnya.

Gambar 1. 21 Konstruksi tangki stainless steel dengan struktur panel c. Tangki FRP (fiber reinforced plastic)

Tangki FRP dengan struktur pelat tunggal sangat populer dipakai di perumahan, sebab mudah didapat dalam bentuk jadi dalam berbagai volume, murah, ringan, mudah di warnai, tahan karat dan kimia serta kurang merambatkan panas. Tetapi tangki ini tetap mempunyai kelemahan, yaitu : rentan terhadap tumbuhan, sifat bahannya yang tidak tahan sinar ultra violet sehingga terjadi pelapukan (fatique), permukaannya yang tidak terlalu halus memudahkan terjadinya algae / lumut dan kurang tahan terhadap alkali. Oleh sebab itu sebaiknya tangki jenis ini perlu dilindungi agar tidak terkena sinar matahari langsung. Disamping struktur pelat tunggal yang pada umumnya dibuat dengan volume kecil, untuk mendapatkan tangki ukuran besar sampai 100m³, dapat dipesan tangki FRP berstruktur panel.

Gambar 1.22 Konstruksi tangki FRP pelat tunggal (+10m3)

Disamping masalah konstruksi dari tangkinya sendiri, masalah lain yang timbul adalah masalah dalam kaitannya dengan struktur bangunan dan estetika tampak bangunan. Untuk fungsi bangunan yang membutuhkan banyak air (apartemen, rumah sakit dsb) maka diperlukan tangki atap yang besar pula, dan karena lokasinya di atap, maka memberi beban yang berat terhadap struktur bangunan , selain membebani secara vertikal, struktur bangunan juga akan rentan terhadap gaya lateral. Dari segi estetika, ukuran yang besar dari tangki atap bila lokasi dan bentuknya tidak dirancang dengan baik akan memberi dampak negatif pada tampak bangunan. Oleh sebab itu tata letak serta bentuk dari tangki atap atau menara air sebaiknya telah dipertimbangkan sejak awal desain.

Gambar 1. 23 Tangki FRP dengan struktur panel ( ± 50 m3 )

2.2.5 Hubungan tangki bawah dengan tangki atas

Dalam desain tangki bawah sebaiknya terletak tepat dibawah tangki atas untuk menjamin terjadinya pipa terpendek dan hambatan aliran yang terkecil. Tetapi kadang-kadang karena disebabkan masalah desain yang lain (misal karena organisasi ruang) kondisi ideal tersebut tidak tercapai, sehingga terjadi belokan-belokan pipa sejak keluar dari pompa. Kondisi pompa yang sering mati-hidup bergantian akan menyebabkan terjadinya ‘fluktuasi gelombang tekanan’ yang merambat dalam pipa dengan kecepatan tertentu dan kemudian dipantulkan kembali ketempat semula.

Peristiwa ini disebut ‘pukulan air’ yang dapat menggetarkan dan memecahkan pipa- pipa. Makin tinggi jarak angkat air, maka makin besar pula pukulan air yang terjadi.

Penanganan ‘pukulan air’ yang paling murah dan sederhana, adalah dengan menggunakan pipa rongga udara pada belokan pipa dan desain sistim yang menghindari pipa (keluar pompa) mendatar panjang disebelah atas bangunan, lebih baik disebelah bawah. Lihat gambar berikut :

Gambar 1.24. Pipa keluar pompa mendatar lebih baik diletakkan serendah mungkin untuk mengurangi ‘pukulan air’

Gambar 1. 25. Konstruksi pipa keluar pompa yang dilengkapi peredam getaran dan rongga udara untuk menmgatasi “pukulan air”

2.3 Sistim Distribusi

Hanya ada dua kelompok sistim distribusi, yaitu sistim pipa ganda yang terdiri dari sistim pengaliran keatas (up-feed) dan pengaliran kebawah (down-feed). Kelompok lainnya disebut sistim pipa tunggal.

Pada sistim pengaliran keatas, pipa utama distribusi dipasang pada tangki atas kebawah sampai ke langit-langit lantai terendah gedung, kemudian pipa mendatar dan bercabang tegak keatas untuk melayani alat plambing diatasnya. Oleh sebab setiap lantai/alat plambing disuplai oleh aliran air dari bawah keatas, maka disebut sistim up-feed

Pada sistim aliran kebawah, pipa utama dari tangki atas dipasang mendatar di langit-langit tertinggi gedung kemudian dibuat percabangan turun kebawah untuk melayani lantai dan alat plambing dibawahnya. Setiap lantai/alat plambing akan mendapat suplai aliran dari atas kebawah, karena itu disebut sistim down- feed.

Dari kedua sistim aliran kebawah dan keatas, perbedaanya hanya terletak pada aliran suplai ke alat plambing saja, karena itu sukar dikatakan sistim mana yang lebih baik diantara keduanya. Kedua sistim tersebut disebut sebagai kelompok sistim pipa ganda karena memisahkan antara pipa naik dari tangki bawah keatas dengan pipa distribusi

Gambar 1. 27 Sistem Down feed Gambar 1. 27 Sistem Up feed

utama (dari tangki atas ke lantai dan alat plambing dibawahnya). Apabila kedua pipa tersebut disatukan maka disebut sebagai kelompok sistim pipa tunggal. Lihat gambar berikut :

Dalam pipa ganda (upfeed- downfeed), tekanan air dalam pipa distribusi atau alat plambing tidak banyak berubah, hanya dipengaruhi perbedaan tinggi muka air dalam tangki atas. Lain halnya dengan sistim pipa tunggal, tekanan air akan bertambah ketika pompa sedang mengisi air. Kelemahan dari sistim ini terletak pada pompanya yang mengalami tekanan gravitasi terus-menerus dan harus mempunyai kemampuan besar untuk mengatasi tekanan gravitasi tersebut saat pengisian.

Oleh sebab itu, sistim Ini kurang populer pemakaiannya.

Namun, sistim apapun yang dipilih, perlu diperhatikan beberapa hal :

a. Pemipaan dirancang sedemikian rupa sehingga udara atau air dapat dikeluarkan dengan mudah dari pipa.

b. Pipa mendatar pada sistim up-feed dibuat agak miring keatas dan pada sistim down-feed dibuat agak miring kebawah dengan kemiringan 1: 300 (setiap 3 m turun atau naik 1 cm).

c. Hindarkan pipa datar yang membentuk lengkungan keatas, karena akan terjadi akumulasi udara yang dapat menghambat aliran. Atau pada lengkungan tersebut dipasang katup pelepas udara.

d. Dihindarkan pembalikan arah aliran (back-flow).

2.4 Pengamanan sistim

Pengamanan sistim meliputi : pencegahan pencemaran karena tercampur air minum dengan air kualitas lain; terjadinya aliran balik (back flow); rusaknya pipa dan peralatan plambing karena pukulan air atau tekanan air yang berlebihan.

Gambar 1.28. Sistem pipa tunggal

2.4.1 Pencegahan pencemaran

Pencegahan dilakukan dengan memperhatikan : 1. Larangan hubungan pintas

Yang dimaksud adalah : tidak diperkenankan adanya hubungan fisik antara dua sistim pipa yang kualitas airnya berbeda. Misalnya : antara sistim air minum dengan sistim air kebakaran.

2. Mencegah terjadinya aliran balik

Yang dimaksud adalah : terjadinya aliran masuk air bekas, air tercemar dari peralatan saniter atau tangki kedalam sistim pipa air akibat terjadinya tekanan negatif (back sliphonage effect).

Contoh peristiwa terjadinya aliran balik atau efek sifon balik adalah sebagai berikut (lihat gambar) : Misal, katup A sedang ditutup guna pembersihan tangki atap, dan saat itu ujung slang air yang dikaitkan dengan keran B sedang terendam dalam ember air bekas cucian.

Apabila keran C dibuka, tekanan negatif akan timbul dalam sistim pipa karena katup A tetap tertutup.

Tekanan negatif dalam pipa ini menyebabkan air bekas dalam ember terhisap masuk melalui keran B dan keluar di keran C.

Untuk mengatasinya, ada dua cara untuk pencegahan terjadinya aliran balik. Pertama, dengan membuat ‘celah udara’ dan yang kedua dengan memasang ‘alat’ pencegah aliran balik.

Celah udara :

Merupakan penyediaan ruang bebas antara bagian terendah atau keran tempat air keluar dengan muka air peluapan dari suatu peralatan plambing. Secara umum, celah minimum yang harus disediakan adalah dua kali diameter lubang pipa / keran tempat air dikeluarkan. Untuk wastafel minimum 1”, sink dapur 1 ½ “, dan bathub 2” (inch).

Gambar 1. 29 Aliran balik

Gambar 1. 30 Ukuran celah udara pada tangki

Alat pencegah aliran balik:

Oleh karena alasan penggunaan, konstruksi dan terkadang estetika, beberapa peralatan plambing tidak dapat diberi celah udara. Maka dipasangkan alat pencegah aliran balik yang biasa disebut ‘pemecah vakum’. Alat ini bekerja mencegah efek sifon balik secara otomatis, memasukkan udara kedalam pipa pada saat terjadi tekanan negatif dalam pipa.

Pemecah vakum digolongkan menjadi dua jenis, yaitu ‘pemecah vakum atmosferik’

dan ‘pemecah vakum tekanan positif’.

Dari kedua jenis pemecah vakum tersebut, pemecah vakum atmosferik ternyata lebih banyak digunakan, merupakan alat yang tak terpisahkan pada penjualan alat saniter (shower, keran bathub, bidet, urinal) dari pabrik merek tertentu (Toto, American Standart,dst).

Beberapa contoh dari pemecah vakum :

Gambar 1.31 Pemecah vakum atmosferik pada katup gelontor (flush valve)

Gambar 1.32 Pemecah vakum atmosverik pada shower

Gambar 1.33 Pemecah vakum bertekanan positip Contoh peralatan saniter yang dipasang pemecah vakum :

a dan g pada tangki penampungan air

b dan c pada kloset dengan katup gelontor (flush –valve) d,e dan h pada keran berpenyambung selang

f pada bak cuci /wastafel

i pada keran di luar bangunan (siram rumput, cuci mobil)

Gambar 1. 34 Syarat dan pemasangan pemecah vakum

2.4.2 Pencegahan pukulan air ( Water-hammer)

Pukulan air, terjadi tidak hanya pada pipa penyambung antara tangki penampung bawah dan atas saja ( lihat sub bab 2.2.5 ), tetapi terjadi pada semua pipa distribusi.

Pukulan air ini terjadi karena adanya ‘ Gelombang Tekanan ‘ yang merambat dalam pipa dan menjadi penyebab kerusakan pada peralatan plambing, getaran dan patahnya pipa, kebocoran dan suara berisik.

Pukulan air cenderung terjadi pada keadaan :

a. Penutup katup atau keran sehingga terjadi penghentian aliran secara tiba – tiba.

b. Adanya aliran air dalam pipa karena dengan kecepatan dan tekanan tinggi.

c. Banyak pipa vertikal; aliran air keatas atau kebawah.

(a) Pelepas vakum jenis

atsmosferik (b) Pelepas vakum jenis

atsmosferik (c) Pelepas vakum jenis atsmosferik

(d) Pelepas vakum jenis

atsmosferik (e) Pelepas vakum jenis (f) Pelepas vakum jenis bertekanan

atsmosferik

(g) Pelepas vakum jenis

bertekanan (h) Pelepas vakum jenis

bertekanan (i) Pelepas vakum jenis bertekanan misalnya penyiram rumput dan tanaman

d. Banyak belokan / perubahan arah pada aliran air.

e. Temperatur air yang tinggi.

Pencegahan pukulan air dilakukan dengan :

a. Menghindarkan tekanan kerja atau aliran kesepatan air yang terlalu tinggi b. Bila tekanan dan aliran kecepatan standar tidak dapat dicapai (misalnya

pada kasus pipa keluar dari pompa; lihat gambar 1.25), maka dipasang alat – alat peredam.

Alat peredam pukulan air dibagi menjadi dua jenis :

a. Peredam tekanan dengan komponen elastis karet atau pegas. Kelebihan alat ini dibanding ‘ Rongga Udara ‘ adalah tidak diperlukan pengisian udara secara berkala, tetapi kelemahannya pada system mekanis didalamnya (karet, pegas) yang dapat rusak.

b. Peredam dengan ‘ Rongga Udara ‘ berupa pipa ekstensi yang berisi udara;

dapat dibuat sendiri dari sisa potongan pipa ( ekonomis ). Namun kelemahannya adalah dalam jangka waktu lama, udara dalam pipa dapat hilang ( terbawa atau larut dalam air ) sehingga perlu diisi kembali secara berkala.

Contoh peredam pukulan air :

Gambar 1. 35 Peredam dengan komponen mekanis

Gambar 1.36 Pemasangan peredam rongga udara; garis putus-putus menunjukkan letak bila dipasang satu saja

Gambar 1.37 Pemasangan rongga udara pada tangki penampungan air

Gambar 1.38 Syarat pemasangan peredam mekanis Bila a ≤ 6m cukup dipasang satu buah

Bila a ≥ 6m harus dipasang dua buah

2.4.3 Tekanan, kecepatan dan laju aliran air

2.4.3.1 Tekanan air

Tekanan/ kecepatan air yang berlebihan dapat menyebabkan pukulan air; kebocoran pada sambungan pipa, pecahnya pipa, kerusakan pada alat-alat plambing, dan juga rasa sakit bila tekanan pancaran air.

Sebaliknya, tekanan atau kecepatan air yang kurang mencukupi akan menimbulkan kesulitan dalam pemakaian air, bahkan menyebabkan tidak berfungsinya alat-alat plambing.

Tekanan air yang dibutuhkan oleh tiap-tiap jenis alat plambing berbeda-beda, tetapi secara umum besarnya tekanan standar adalah 1,0 kg/cm².

Sedangkan tekanan statik untuk perkantoran bekisar antara 4,0 – 5,0 kg; untuk perumahan atau hotel 2,5 – 3,5 kg/cm².

Dalam table 1.2 (hal 38 ), dapat dilihat tekanan minimum dari tiap jenis peralatan plambing agar tiap peralatan tersebut dapat berfungsi dengan baik. Konsekuensi adanya tekanan minimum ini adalah terutama pada letak ketinggian muka air dalam tangki atap. Sebagai contoh; dalam tabel 1.2; terlihat bahwa katup gelontor, keran otomatik dan unit water-heater, menuntut tekanan kerja yang tinggi. Bila disediakan tekanan air standar 1,0 kg/cm ², maka tinggi muka air terendah dalam tangki atap minimum berjarak 10 m¹ diatas alat plambing yang tertinggi letaknya. Bahkan jarak tersebut lebih besar lagi bila kerugian gesek dalam pipa diperhitungan.

1Untuk setiap m perbedaan tinggi muka air setara dengan 0,1 kg/cm²; maka untuk kg/cm² diperlukan perbedaan tinggi 10 m

Pada bangunan tinggi (apartemen misalnya), bila untuk lantai teratas tekanan air telah memenuhi syarat 1,0 kg/cm², terdapat konsekuensi lain, yaitu tekanan air dilantai paling bawah seringkali melampaui 4 kg/cm² (tekanan maksimum katup gelontor).

Akibatnya, semua katup gelontor yang terletak dilantai bawah akan rusak.

Pada pemecahan yang paling sedeharna adalah membagi tangki atas pada beberapa lantai ketinggian, misalnya meletakkan satu tangki di lantai 6 untuk melayani lantai 4,3,2 dan 1; berikutnya meletakkan tangki kedua dilantai 10 untuk melayani lantai 8,7,6,dan 5 dan demikian seterusnya. Hal ini memberi konsekuensi desain yang nyata yaitu harus menyediakan ruang tangki air yang cukup dan memenuhi persyaratan yangki dilantai 6 dan 10, 14 dan seterusnya.

Tabel 1.2 Tekanan minimum yang dibutuhkan alat plambing Jenis Alat Plambing Tekanan yang

dibutuhkan Kg/cm² Tekanan standar Kg/cm²

Keran wastafel 0,50

1,0

Keran dapur (kitchen sink) 0,50

Katup gelontor (flush valve) kloset 0,70

Katup gelontor urinal 0,40

Keran otomatik (menutup sendiri) 0,80 Pancuran mandi (shower) dengan

pancuran tajam 0,70

Pancuran mandi biasa 0,35

Keran biasa 0,30

Unit water heater berbahan baker gas 0,25 – 0,70

Mesin cuci pakaian 0,50

Mesin cuci piring 0,50

Catatan :

1. Tekanan maksimum katup gelontor kloset dan urinal adalah 4 Kg/cm². Penggelontoran bertujuan untuk membawa kotoran padat dalam pipa buangan sampai ke tangki septic atau saluran umum. Untuk itu menurut standar dibutuhkan 15 liter air yang dialirkan selama 10 detik pada tekanan normal 10 m kolom air ( 1 Kg/cm²).

2. Keran otomatik, bila tekanan minimumnya tidak tercapai maka tidak akan dapat menutup rapat, air akan mengalir terus.

3. Tekanan minimum untuk water heater, tiap merek dapat berbeda sebaiknya melihat brosurnya masing-masing, tetapi untuk yang bertekanan kurang dari 0,5 kg/cm², debit/laju alirannya kecil sekali. Water heater instaneous untuk shower kamar mandi pada umumnya bertekanan 0,5 kg/cm².

4. Khusus untuk fire-hose (kebakaran) dibutuhkan tekanan minimum 2,0 kg/cm².

Berikut ini diberikan contoh perhitungan kasar untuk menetapkan tinggi tangki penampung atas berdasarkan tekanan minimum alat plambing yang dibuthkan (table 1.2) dan pada tekanan kerja aliran standar (1,0 kg/cm² = 10 m kolom air atau 1 m kolom air = 0,1 kg/cm²; 1 m kolom air = 1 m tinggi)

Gambar 1.39 Contoh memperhitungkan tinggi tangki

Uraian Kebutuhan tekanan minimum

Kg/cm² m kolom air

Tinggi shower dari muka tanah - 5,80

Tekanan minimum shower 0,35 3,50

Kerugian tekanan dalam pipa ² 0,15 1,50

Tekanan minimum water-heater 0,70 7,00

Jumlah 17,80

Kesimpulan :

Muka air terendah dalam tangki penampungan diukur dari permukaan tanah adalah H

= 17,80 m (minimum). Selisih tinggi antara muka air tangki terendah dengan shower

= 17,80 – 5,80 = 12,0. Selisih tinggi ini menunjukkan gejala umum bahwa tidak mungkin meletakkan tangki atap langsung diatas atap lantai teratas bangunan bila pada lantai teratas tersebut digunakan alat-alat plambing. (perhatikan contoh berikut)

2Dalam contoh ini hanya diperkirakan hanya sekedar memberi gambaran saja; seharusnya dihitung berdasarkan panjang pipa, jenis pipa, diameter pipa dan jumlah fitting yang dipasangkan pada pipa itu.

Penyediaan Air Bersih Dalam Bangunan 35 Pada contoh disamping, berdasarkan table 1.2; shower dengan pancaran yang membutuhkan tekanan minimum 0,7 kg/cm² setara dengan tinggi 7,0 m. Bila friksi / kehilangan tekanan diabaikan, maka didapat persamaan

7,0 = 4,0 + x – 2,0

Berarti tangki atas minimal terletak 1,0 m diatas atap.

Dua contoh diatas, menunjukkan bahwa tekanan minimum alat plambing akan sangat mempengaruhi tinggi muka air terendah dari tangki atap. Tangki atap akan bertambah tinggi lagi bila diperhitungkan adanya kehilangan tekanan / friksi dalam pipa.

Kehilangan tekanan dalam pipa tergantung pada : ukuran (panjang & diameter) pipa, jenis bahan pipa (besi, PVC, tembaga), kecepatan dan laju aliran air dalam pipa serta banyaknya katup dan alat penyambung (fitting) yang ada pada pipa tersebut.

Tabel 1.3 Ekivalensi panjang pipa terhadap kerugian gesek berbagai jenis fitting Ø fitting Elbow

90° Elbow

45° Tee

90° Coupling Gate

valve Globe

valve Angle valve

(inch) (mm) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

3/8 10 0,30 0,18 0,45 0,09 0,06 2,40 1,20

½ 13 0,60 0,36 0,90 0,18 0,12 4,50 2,40

¾ 20 0,75 0,45 1,20 0,24 0,15 6,00 3,60

1 25 0,90 0,54 1,50 0,27 0,18 7,50 4,50

1¼ 30 1,20 0,72 1,80 0,36 0,24 10,50 5,40

1½ 40 1,50 0,60 2,10 0,45 0,30 13,50 6,60

2 50 2,10 1,20 3,00 0,60 0,39 16,50 8,40

2½ 65 2,40 1,50 3,60 0,75 0,48 19,50 10,20

3 75 3,00 1,80 4,50 0,90 0,60 24,00 12,00

3½ 90 3,60 2,10 5,40 1,08 0,72 30,00 15,00

4 100 4,20 2,40 6,30 1,20 0,81 37,50 16,50

5 125 5,10 3,00 7,50 1,50 0,99 42,00 21,00

6 150 6,00 3,60 9,00 1,80 1,20 49,50 24,00

Diagram 1.1 Kerugian gesek dalam pipa baja karbon

Diagram 1.2 Kerugian gesek dalam pipa PVC

Diagram 1.3 Kerugian gesek dalam pipa Tembaga

2.4.3.2. Kecepatan aliran air

Kecepatan aliran air yang terlalu tinggi dapat menjadi penyebab pukulan air,suara berisik bahkan kadang-kadang menyebabkan ausnya permukaan pipa.sebaliknya kecepatan air yang terlalu rendah menyebabkan efek yang kurang baik:terjadi korosi, pengendapan kotoran yang menurunkan kualitas air dan mempercepat timbulnya lapisan kerak yang berarti juga memperkecil diameter pipa.

Kecepatan standar aliran air berkisar antara 0,9-1,2 m/detik dan batas maksimumnya antara 1,5-2,0 m/detik.

2.4.3.3. Laju aliran air (Flow-rate)

Laju aliran pemakaian air oleh suatu masyarakat seiring dengan kemajuan masyarakat itu sendiri,sehingga laju aliran air oleh sekelompok masyarakat dapat dipakai sebagai tolak ukur kemajuan masyarakatnya.

Istilah lain dari laju aliran air adalah debit air,mencerminkan kemampuan suplai dari suatu sumber atau kebutuhan air dari suatu fungsi bangunan. Dengan demikian dalam perancangan sistem penyediaan air untuk suatu fungsi bangunan, kapasitas peralatan dan ukuran pipa-pipa yang dibutuhkan didasarkan pada laju aliran air.

Jumlah laju aliran atau kebutuhan suatu fungsi bangunan dapat dihitung berdasarkan:

A..Jumlah pemakai dengan memakai standar yang tercantum dalam : Tabel 1.4; “Pemakaian air rata rata perorang perhari” dan

Tabel 1.5; “Fasilitas minimal peralatan plambing”.

B. Unit beban alat plambimgdengan memakai:

Tabel 1.8; “Unit beban alat plambing” dan kurva aliran serentak yang disebut juga sebagai “kurva hubungan antara jumlah unit beban alat plambing dengan laju aliran air.

Tabel 1.4 Pemakaian air rata-rata per orang per hari

No Jenis Gedung Pemakaian air rata- rata sehari

(liter)

Waktu pemakaian air rata-rata sehari (jam)

Perbandi ngan luas

lantai effektif (%)

Keterangan

1 Perumahan mewah 250 8-10 42-45 Setiap penghuni

2 Rumah biasa 160-250 8-10 50-53 Setiap penghuni

3 Apartemen 200-250 8-10 45-50 Mewah 250 liter

Menengah 180 liter Bujangan 120 liter

4 Asrama 120 8 Bujangan

5 Rumah sakit Mewah>1000

Menengah 500-1000 Umum 350-500

8-10 45-48 Setiap t. tidur pasien Pasien luar:8 liter Staf/pegawai 120 liter

Keluarga pasien:160 liter.

6 Sekolah dasar 40 5 56-60 Guru :100 liter

7 SLTP 50 6 58-60 Guru :100 liter

8 SLTA & lebih tinggi 80 6 Guru/dosen:100 liter

9 Rumah - toko 100-200 8 Penghuni.160 liter

10 Perkantoran 100 8 60-70 Setiap pegawai

11 Toserba 3 7 55-60 Hanya kakus, belum

restorannya

12 Pabrik Industri Buruh pria:60

Wanita:100 8 Per orang setiap shift

(kalau kerja lebih 8 jam)

13 Stasiun / terminal 3 15 Setiap penurnpang, tiba

maupun berangkat

14 Restoran 30 5 Penghuni 160 liter

15 Restoran umum 15 7 Penghuni 160 liter

Pelayan 100 liter 70%.dr jumlah tamu 15 liter/orang

16 Gedung pertunjukan 30 5 53 - 55 Setiap orang untuk 1x

pertunjukan

17 Bioskop 10 3 Idem

18 Toko Pengecer 40 6 Pedagang besar 30 ltr

pertamu, 150 ltr/staf atau 5 ltr /hari setiap m² luas lantai

19 Hotel/Penginapan 250-300 10 Setiap tamu. staf 120-

150 ltr. penginapan 200 ltr

20 Gd. Peribadatan 10 2 Perjemaah per hari

21 Perpustakaan 25 6 Setiap pernbaca

22 Bar 30 6 Setiap tarnu

23 Perkumpulan sosial 30 Setiap tamu

24 Kelab malarn 120-350 Setiap tempat duduk

25 Gd. Perkurnpulan 150-200 Setiap tamu

26 Laboratorium 100-200 8 Setiap staf

Khusus untuk butir 1, 2 dan 3 bila. menggunakan bathtub, setiap orang ditambah 100 lt/hari. Jadi , misalnya untuk perumahan mewah dengan standar 250 lt/hari akan bertambah menjadi 350 lt/hari

Penyediaan Air Bersih Dalam Bangunan 41 Tabel 1.5. Fasilitas minimal peralatan plambing

Tipe gedung Kloset Urinal Wastafel Bathtub /shower

1 R. tinggal / apartemen 1 per rumah tinggal /apartemen 1 per r.tinggal / apartemen 1 per r. tinggal /aparternen

2

Sekolah : Sekolah dasar SLTP & lebih tinggi

PrIa Wanita 1 per 100 1 per 35

1 per 100 1 per 45 1 per 35 pria

1 per 30 pda 1 per 60 orang

1 per 100 orang

3 Kantor atau gedung umum

JmIh orang JmIh kloset 1-15 1 16-35 2 36-55 3 56-80 4 81-110 5 111-150 6

1 kloset untuk setiap penarnbahan 40.org

Jumlah kIoset yang tersedia dapat dikurangi satu dan digantl dengan urinal selama sisa kloset yang tersedia tidak kurang dari 2/3 jumlah standar minimum

JmIh org JmIh westafel 145 1

16-35 2 36-60 3 61-90 4 91-125 5

1 wastafel untuk setlap penarnbahan 45 orang

4 Pabrik / workshop

JmIh orang JmIh kloset 1-9 1 10-24 2 25-49 3 50-74 4 75-100 5

1 kloset utk sedap penarnbahan 30 karyawan

idern

JmIh org JmIh wastafel 1-100 1 per 10 org 100 lebih 1 per 15 org

1 shower utk setiap 15 org

5 Asrama

PrIa : 1 untuk setiap 10 org Wanita : 1 utk setlap 8 org

1 kloset untuk setlap penambahan 15 pria atau 20 wanita

1 per 25 pria, bila lebIh dari 150 orang tambahkan 1 per 50 pria

1 per 12 org utk cucl tangan 1 per 50 utk sikat gigi 1 wastafel utk setiap penambahan 20 pria / 15 wanita

1 untuk 8 org khusus asrarna wanita ditambah 1 per 30 wanita Bila lebih dari 150 orang, tambah 1 per 20 6 Teater / audItoriurn Jumlah orang JumIah kloset Jumlah pria Jumlah urinal JrnIh org JmIh wastafel

PrIa Wanita

1-100 1 1 1-200 1 1-200 1 101-200 2 2 201-400 2 201400 2 201-400 3 3 401-600 3 401-750 3 1 kloset utk setiap penambahan 500 pria 1 urinal untuk setiap penarnbahan 300 pria 1 wastafel utk setiap

300 wanita penarnbahan 500 org

Tabel 1.6 Pemakaian air setiap alat plambing

Jenis alat plambing

Penggu naan air untuk pemakaian

satu kali (liter)

Penggunaan

perjam Laju aliran (Itr/menit)

Waktu pengisian

(detik)

1 Kloset dengan katup

gelontor 13,5 -16,5 6 -12 110-180 8,2-10

2 Kloset dengan tangki

gelontor 13 -15 6 -12 15 60

3 Urinal dengan katup

gelontor 5 12 - 20 30 10

4 Cuci tangan / lavatory 10 6 -12 15 40

5 Kitchen sink dengankeran 13 mm 25. 6 -12 15 60

6 Kitchen sink dengan

keran 20 mm 25 6 -12 25 60

7 Bathtub 125 3 30 250

8 Shower 24 - 60 3 12 120 -130

1. Standar pemakaian air untuk kloset dengan katup gelontor, untuk satu. kali penggunaan adalah 15 liter selama 10 detik.

2. Pipa sambungan ke katup gelontor untuk kloset biasanya 25 mm (1"), tetapi untuk mengurangi kerugian akibat gesekan dianjurkan memasang pipa ukuran 32 mm (1 ¼”)

3. Pipa sarnbungan ke katup gelontor untuk urinal biasanya 13 mm (1/2"), tetapi untuk mengurangi kerugian akibat gesekan dianjurkan memasang pipa ukuran 20 mm (3/4")

Tabel 1. 7 Tabel beban unit untuk alat plambing Jenis alat plambing Jenis

Penyediaan air Beban unit alat plambing Untuk pribadi Untuk umum

Kloset Katup gelontor 6 10

Kloset Tangki gelontor 3 5

Urinal Katup gelontor - 5

Bak cuci kecil keran 0,5 1

Wastafel keran 1 2

Bak cuci tangan; kamar operasi

keran 3

Bathtub Keran pencampur 2 4

Shower Keran pencampur 2 4

Satuan kamar mandi : 1 Bathtub + 1 wastafel + 1 Shower + 1 kloset

Dengan kloset katup

gelontor 8 -

Satuan kamar mandi : 1 Dengan kloset tangki 6 -

Bathtub + 1 wastafel + 1 Shower + 1 kloset

gelontor

Bak cuci bersama Untuk setiap keran - 2

Bak cuci pel keran 3 4

Bak cuci dapur keran 2 4

Bak cuci piring keran - 5

Bak cuci pakaian keran 3 -

Drinking fountain Keran khusus - 2

Pemanas air Katup bola - 2

Catatan :

1. Alat plambing untuk keperluan pribadi dimaksudkan untuk rumah tinggal atau apartemen dimana pemakaiannya tidak terlalu banyak.

2. Alat plambing untuk keperluan urnum dimaksudkan untuk gedung kantor, sekolah, pabrik dsb, untuk pemakaian umum.

3. Alat plambing yang tidak ada dalam daftar, digunakan perkiraan dengan membandingkan alat yang hampir serupa.

4. Nilai beban unit untuk pencampur (mixer) air panas dan dingin; sudah diperhitungkan sebagai nilai total; bila, dipisahkan (dingin atau panas saja) diambil nilai ¾ dari daftar.

5. Alat plambing yang airnya mengalir kontinu, dihitung terpisah dan ditambahkan pada jumlah alat plambing.

(a) Untuk unit beban sampai 3000

(b) Untuk unit beban sampai 250 ( skala gambar diperbesar) Diagram 1.4 Hubungan antara unit beban alat plambing dengan laju

aliran

Kurva (1) untuk system yang sebagian besar menggunakan katup gelontor Kurva (2) untuk system yang sebagian besar menggunakan tangki gelontor

3. Penghitungan kebutuhan air dan Kapasitas alat.

3.1. Penafsiran kebutuhan air.

Penafsiran kebutuhan air sebenarnya merupakan langkah awal dari perhitungan selanjutnya, yang berupa penentuan kapasitas tangki atas dan bawah. Kapasitas pompa dan ukuran pompa.

Sasaran Utama penafsiran kebutuhan ini adalah untuk mendapatkan:

a. Pemakaian air atau kebutuhan sehari (Qd- m³ / hari).

b. Pemakaian air rata-rata per jam (Qh- m³ / jam).

c. Pemakaian air pada jam puncak (Qh-max- m³/ jam).

d. Pemakaian air pada menit puncak (Qm-max- m³/ jam).

Dalam penafsiran kebutuhan tersebut, maka digunakan tiga rumus yang menunjukkan hubungan antara keempat variabel tersebut, yaitu:

a. Qh= Qd / T

T = jangka waktu pemakaian sehari (jam).

b. Q_h-max = c₁x Q_h

c1= konstanta antara 1,5 - 2,0: tergantung lokasi dan sifat pengunaan gedung (misal untuk apartemen mewah=2,0; rumah susun=1.5).

c. Qm-max= c2x (Qh/60).

c2 = konstanta antara 3,0 - 4,0.

Berikut ini akan diberikan 4 contoh cara penafsiran cara pemakaian air:

1. Berdasar jumlah penghuni.

2. Berdasar luas dan kepadatan.

3. Berdasar beban unit alat plambing.

4. Berdasar fasilitas minimal alat plambing.

Dalam melakukan penafsiran perlu dicatat bahwa setiap cara penafsiran akan menghasilkan nilai angka berbeda, meskipun penafsiran itu dilakukan pada obyek yang sama, misal, penafsiran dengan beban unit akan menghasilkan nilai yang lebih besar dibandingkan dengan penafsiran dengan jumlah penghuni..

Karena itu dianjurkan pada obyek yang sama dilakukan penafsiran dua kali dengan dua cara yang berbeda untuk menghasilkan suatu kesimpulan yang lebih akurat.

3.1.1 Penaksiran berdasarkan jumlah penghuni

Metoda dengan cara ini praktis digunakan pada tahap prarancangan arsitektur, karena kebutuhan pemakaian air sudah dapat ditentukan meskipun desain dan jumlah peralatan plambing yang digunakan belum dapat ditentukan.

Penaksiran dengan menggunakan cara ini dilakukan berdasarkan tabel 1.4. (hal. 46);

menggunakan ‘standar’ pemakaian air per orang per hari pada fungsi tertentu yang dikaitkan dengan jumlah penghuni bangunan tersebut.

Contoh 1 : Penaksiran berdasarkan jumlah penghuni

Sebuah Gedung apartemen mewah, berisi 50 keluarga. Untuk 30 keluarga disediakan satu kamar tidur dan 20 keluarga dengan dua kamar tidur (tiap kamar tidur berisikan 2 orang)

 Jumlah penghuni : (30 x 2) + (20 x 4) = 140 keluarga

 Dari tabel 1.4 (hal. 46 ), pemakaian air untuk apartemen mewah adalah 250 l/org per hari dengan lama waktu pemakaian T = 10 jam per hari.

 Qd = 250 x 140 = 35.000 l/hari = 35 m³/hari

 Q_h= Qd/T = 35 / 10 = 3,5 m³/jam

 Pemakaian air pada jam puncak dengan konstanta c1= 2,0 Qh-max= c1x Qh = 2 x 3,5 = 7,0 m³/jam

 Pemakaian air pada menit puncak dengan konstenta c2 = 4,0 Q_m-max= c₂x (Q_h / 60) = 4 x (3,5 / 60) = 0,23 m³/menit.

Catatan :

1. Bila tiap apartemen tersebut menggunakan kamar mandi dengan bathtub maka standar pemakaian air per orang per hari adalah 350 l/hari.