MENENTUKAN EFISIENSI CISTERN BERDASARKAN PENGGUNAAN AIR DAN SEGI BIAYA DI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA ABSTRAK

El Khobar M. Nazech, Toha Saleh & Adi Pauna

Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok elkhobar@eng.ui.ac.id

ABSTRAK

Aktivitas manusia menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan alam. Hal tersebut juga menyebabkan terjadinya krisis air sebagai akibat dari ketidakseimbangan dalam siklus hidrologi. Untuk mencegah hal tersebut, maka perlu dilakukan upaya konservasi air. Metode panen air hujan dengan ”cistern” merupakan salah satu cara untuk melaksanakan upaya konservasi air. Penelitian dilakukan dengan cara menganalisa curah hujan yang terjadi di Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok. Analisis kemudian dilanjutkan dengan membuat peta penyebaran curah hujan serta merencanakan suatu sistem panen air hujan”cistern” untuk menampung sebagian dari curah hujan tersebut di wilayah studi yang direncanakan. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan teori-teori hidrologi dan menghitung efisiensi yang terjadi. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi dasar pertimbangan untuk pengadaan ”cistern” di Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

Kata kunci: ”Cistern” , Efisiensi, Panen air hujan

1. PENDAHULUAN

Masalah sumberdaya air saat ini sudah menjadi suatu yang sangat penting di Indonesia, khususnya pulau Jawa. Masalah sumberdaya air ini dipengaruhi oleh perubahan tata guna lahan akibat tekanan pertumbuhan dan aktifitas penduduk. Pertumbuhan dan aktifitas penduduk di daerah resapan mengakibatkan alih fungsi lahan untuk permukiman, industri dan perdagangan. Alih fungsi lahan di daerah resapan air untuk keperluan investasi dalam skala luas yang akan meningkatkan aliran permukaan dan menurunkan laju resapan air.

Keseimbangan antara jumlah air pada saat musim hujan dan musim kemarau adalh relatif sama besar. Untuk mencegah kekurangan air pada musim kemarau maka volume air tanah sebagai simpanan air pada musim kemarau harus dalam keadaan maksimal. Saat musim hujan harus dilakukan penghematan dalam penggunaan air tanah. Usahakan untuk menggunakan air hujan sebagai air yang tidak membutuhkan kriteria air bersih. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih maka

dapat menggunakan air tanah, atau air limpasan setelah melalui proses pengolahan air dan mencapai kriteria air bersih.

Kawasan Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI), air yang digunakan untuk kebutuhan sehari-hari merupakan kombinasi air Perusahaan Air Minum (PAM) dan air tanah. Kombinasi air ini digunakan untuk semua kegiatan seperti air untuk mencuci, air minum, wudhu, penggelontoran, menyiram tanaman, dan sumber air untuk pemadam kebakaran. Beberapa kegunaan ada yang tidak terlalu mengutamakan kualitas air yang baik seperti flushing dan menyiram tanaman. Untuk itu dapat digunakan air hujan sebagai alternatif untuk menghemat penggunaan air PAM dan air tanah. Dalam hal ini perlu penelitian dan analisis kemungkinan pemanfaatan air hujan di kawasan FTUI. 2. TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini menganalisa volume air limpasan yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan air di Fakultas Teknik Universitas Indonesia dan memperkirakan volume penampungan yang harus disediakan untuk menampung air limpasan tersebut. Kemudian dihitung efisiensi dari penggunaan air dengan menggunakan air tampungan

tersebut untuk memenuhi kebutuhan air di Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Air bersumber dari tampungan air hujan yang dilakukan dengan metode memanen air hujan (rainwater harvesting) di Fakultas Teknik Universitas Indonesia dengan daerah tangkapan (catchment area) berupa atap gedung-gedung di Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

3. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian dilakukan dengan tahapan sesuai dengan diagram alir berikut ini:

4. MEMANEN AIR HUJAN

Memanen air hujan atau Rainwater harvesting adalah metode kuno yang dipopulerkan kembali dengan menampung air hujan untuk kemudian dimanfaatkan kembali. Pertimbangan untuk menggunakan air hujan adalah air hujan memiliki pH yang mendekati netral dan relatif bebas dari bahan pencemar. Bukti arkeologis mengungkapkan konsep penampungan air hujan telah ada sejak 4,000 tahun yang lalu, dan konsep pemanenan air hujan kemungkinan telah ada sejak 6,000 tahun lalu di China. Reruntuhan bangunan penampungan air yang dibangun sejak 2000 SM untuk menyimpan runoff dari lereng bukit guna keperluan agrikultur dan kegiatan rumah tangga, masih berdiri di Israel ( Gould dan Nissen-Petersen, 1999).

4.1. Komponen Rainwater Harvesting Rainwater harvesting merupakan proses penangkapan, diversi, dan penyimpanan air hujan untuk beragam tujuan, irigasi, sumber air minum, dan kebutuhan rumah tangga, dan pengisian kembali akifer.

Pada penerapan skala kecil, rainwater harvesting dapat dibuat sederhana dengan menyalurkan aliran air hujan dari atap menuju sebuah landscape area dengan memanfatkan kontur pada landscape area tersebut. Sistem yang lebih kompleks meliputi talang, pipa, penampungan, penyaring, pompa dan unit pengolahan air.

Komponen dasar dari sistem rainwater harvesting domestik memiliki enam komponen dasar, yaitu :

1. Permukaan area penangkapan air hujan Jumlah air yang dapat ditampung tergantung dari luas dan material atap 2. Talang dan pipa downspout: menyalurkan

air dari atap menuju penampungan. Material yang digunakan PVC, vynil, dan galvanized steel.

3. Leaf screens, first-flush diverters, and roof washers: komponen penghilang kotoran dari air yang ditangkap oleh permukaan penangkap sebelum menuju penampungan.

4. Bak/Unit Penampungan

Bagian ini merupakan bagian termahal dalam sistem rainwater harvesting. PERUMUSAN MASALAH

STUDI LITERATUR & PENGUMPULAN DATA

PERHITUNGAN HIDROLOGI,CURAH HUJAN, LUAS ATAP, KEBUTUHAN AIR

METODE “CISTERN”

PERHITUNGAN VOLUME LIMPASAN TERTAMPUNG

KESIMPULAN & REKOMENDASI MULAI SELESAI PERHITUNGAN BIAYA PENGADAAN “CISTERN” ANALISA PERUMUSAN MASALAH

STUDI LITERATUR & PENGUMPULAN DATA

PERHITUNGAN HIDROLOGI,CURAH HUJAN, LUAS ATAP, KEBUTUHAN AIR

METODE “CISTERN”

PERHITUNGAN VOLUME LIMPASAN TERTAMPUNG

KESIMPULAN & REKOMENDASI MULAI

SELESAI PERHITUNGAN BIAYA PENGADAAN “CISTERN”

Ukuran dari unit penampungan ditentukan oleh berbagai faktor: persediaan air hujan, permintaan kebutuhan air, lama kemarau, penampang dan luas penangkap, serta dana yang tersedia.

5. Pemurnian atau penyaringan air Diperlukan pada sistem rainwater harvesting sebagai sumber air minum. 4.2. Metode Cistern

Metode cistern memiliki konsep dasar yang sama dengan metode rainwater harvesting pada umumnya, yaitu menampung langsung air hujan yang jatuh di atap dengan melalui komponen-komponen sistem rainwater harvesting seperti gutter/talang, pipa downspout, first-flush diverter, dan unit penampungan air.

Gambar 1. Detail komponen cistern (Sumber: Alaska Building Research Series HCM-0155).

5. DATA WILAYAH STUDI

Penerapan konsep rainwater harvesting ini dilakukan di Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Dengan menerapkan rainwater harvesting diharapkan dapat mengurangi penggunaan air tanah sebagai salah satu upaya konservasi air tanah. Untuk menentukan efisiensi dari penggunaan sistem cistern maka harus menghitung kapasitas air hujan yang tertampung atap

gedung sebagai daerah tangkapan dimana dibutuhkan data curah hujan di daerah tersebut.

5.1. Permukaan Penangkap Air

Luasan tangkapan air hujan berupa atap gedung-gedung di FTUI. Adapun yang ditinjau adalah gedung-gedung dengan luasan atap yang cukup besar sehingga dapat menghasilkan volume air tampungan yang cukup besar. Penempatan cistern dengan mempertimbangkan letak gedung-gedung yang berdekatan sehingga cistern dapat melayani beberapa gedung sekaligus. Tata letak gedung FTUI dan rencana penempatan cistern terlihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Tata Letak Gedung FTUI Tabel 1: Kondisi Atap Gedung di FTUI

No Gedung Luasan Tangkapan

(m2₎ Penutup _Atap 1 Dekanat 820 Genting 2 PAF 1243 Genting 3 Sipil 1300 Genting 4 Arsitektur 1300 Genting 5 Kantin 2000 Genting 6 Gas dan Petrokimia 1300 Genting 7 Industri 667 Genting 8 Metalurgi 1300 Genting 9 Mesin 1300 Genting 10 Elektro 1300 Genting 11 Kuliah Bersama 2304 Genting 12 Engineering Center 2385 Beton Letak Cistern

Tabel 2: Data Curah Hujan

Atap gedung di FTUI memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan sudut atap dan jenis penutup atap yang sama, kecuali pada Gedung Engineering Center dengan atap beton yang memiliki sudut atap mendekati nol. Dengan jenis penutup atap berupa genting maka koefisien yang digunakan adalah 0,65 dan untuk Engineering Center menggunakan koefisien 0,6.

5.2. Data Hujan

Data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan kota Depok yaitu data dari stasiun Pancoran Mas. Dari data curah hujan bulanan stasiun Pancoran Mas tersebut maka diolah untuk menghasilkan suatu data representatif berupa data bulanan dalam satu tahun yang akan digunakan dalam perhitungan volume cistern dengan menggunakan perhitungan keseimbangan antara suplai dalam hal ini air hujan dan permintaan kebutuhan air dari FTUI setiap bulan.

5.2.1. Volume Supply

Volume supply adalah jumlah air hujan yang tertangkap oleh atap gedung FTUI. Untuk menghitung besar volumenya dapat digunakan persamaan:

V = R x A x k ... (1) V = Volume air tertampung (m3)

R = Curah hujan (m)

A = Luas catchment area (m2₎

k = Koefisien atap

Dari perhitungan maka hasil air yang didapatkan/terpanen akan dibandingkan dengan dengan kebutuhan air yang terjadi di FTUI setiap bulannya. Jadi untuk itu perlu diketahui terlebih dahulu jumlah kebutuhan air di FTUI.

5.2.2. Data Kebutuhan Air

Dari data kebutuhan air di FTUI maka total kebutuhan air setiap bulan adalah total kebutuhan air untuk flushing, menyiram tanaman dan kebersihan. Jumlah air yang harus tersedia dalam setiap cistern untuk memenuhi kebutuhan air setiap gedung dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3: Volume Kebutuhan Air

CISTERN Volume Kebutuhan Air (m3)

1 107.44

2 118.66

3 110.02

4 117.20

Total 453.32

Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

1994 515 402 195 70 16 132 146 11 6 56 94 97 1995 312 357 407 242 244 90 94 51 107 246 199 384 1996 267 193 215 239 123 31 102 49 93 177 127 312 1997 183 248 234 263 257 91 79 63 62 260 273 465 1998 425 543 292 266 282 106 95 40 89 197 284 304 1999 321 152 337 422 214 60 57 65 79 203 247 364 2000 362 180 326 205 71 104 72 90 73 233 372 306 2001 347 212 327 432 146 114 83 76 91 131 406 321 2002 381 295 352 190 269 117 51 68 175 239 240 165 2003 264 321 254 209 193 98 37 49 93 175 212 255 2004 344 220 396 171 157 60 98 12 44 127 205 301 2005 282 185 282 253 64 59 27 51 47 293 261 290 2006 228 208 88 130 73 16 33 0 0 201 595 663

5.2.3. Volume Cistern 5.2.3.1. Volume Tiap Cistern

Volume setiap cistern dapat ditentukan dengan cara keseimbangan supply-demand. Untuk perhitungan keseimbangan supply demand pada setiap cistern dan efisiensi yang terjadi berdasarkan hujan andalan dapat dilihat dari tabel-tabel berikut :

Tabel 4: Keseimbangan Supply-Demand

Hujan Andalan Cistern 1

Tabel 5: Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan Cistern 2

Tabel 6: Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan Cistern 3

Tabel 7: Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan Cistern 4

Cistern akan dibuat berdasarkan volume kebutuhan air untuk memenuhi kebutuhan air di FTUI sehingga tidak perlu untuk dibuat berdasarkan overflow kumulatif mengingat cistern yang akan dibangun berdasarkan overflow akan menyebabkan biaya menjadi terlalu tinggi. Untuk mencegah hal tersebut digunakan volume tiap cisternsebagai berikut:

Bulan Volume Supply (m3) Volume Demand (m3) Volume Overflow (m3₎ Volume Overflow Kumulatif (m3) Jan 616.44 107.44 509.00 509.00 Feb 480.91 107.44 373.47 882.47 Mar 555.23 107.44 447.79 1330.26 Apr 456.86 107.44 349.42 1679.68 May 268.87 107.44 161.43 1841.11 Jun 131.16 107.44 23.72 1864.83 Jul 214.22 107.44 106.78 1971.61 Aug 107.11 107.44 -0.33 1971.29 Sep 102.74 107.44 -4.70 1966.58 Oct 382.54 107.44 275.10 2241.69 Nov 448.12 107.44 340.68 2582.37 Dec 633.93 107.44 526.49 3108.85 Bulan Volume Supply (m3₎ Volume Demand (m3₎ Volume Overflow (m3₎ Volume Overflow Kumulatif (m3₎ Jan 1008.43 118.66 889.78 889.78 Feb 786.72 118.66 668.06 1557.84 Mar 908.30 118.66 789.65 2347.49 Apr 747.38 118.66 628.73 2976.22 May 439.85 118.66 321.19 3297.41 Jun 214.56 118.66 95.90 3393.32 Jul 350.45 118.66 231.79 3625.11 Aug 175.22 118.66 56.57 3681.68 Sep 168.07 118.66 49.42 3731.09 Oct 625.80 118.66 507.14 4238.24 Nov 733.08 118.66 614.42 4852.66 Dec 1037.04 118.66 918.38 5771.05 Bulan Volume Supply (m3₎ Volume Demand (m3₎ Volume Overflow (m3₎ Volume Overflow Kumulatif (m3₎ Jan 598.84 110.02 488.82 488.82 Feb 467.18 110.02 357.16 845.98 Mar 539.38 110.02 429.36 1275.34 Apr 443.82 110.02 333.80 1609.15 May 261.20 110.02 151.18 1760.32 Jun 127.41 110.02 17.39 1777.72 Jul 208.11 110.02 98.09 1875.80 Aug 104.05 110.02 -5.97 1869.84 Sep 99.81 110.02 -10.21 1859.62 Oct 371.62 110.02 261.60 2121.23 Nov 435.33 110.02 325.31 2446.53 Dec 615.83 110.02 505.81 2952.34 Bulan Volume Supply (m3₎ Volume Demand (m3₎ Volume Overflow (m3₎ Volume Overflow Kumulatif (m3₎ Jan 898.90 117.2 781.70 781.70 Feb 701.27 117.2 584.07 1365.78 Mar 809.65 117.2 692.45 2058.23 Apr 666.21 117.2 549.01 2607.23 May 392.07 117.2 274.87 2882.11 Jun 191.26 117.2 74.06 2956.16 Jul 312.38 117.2 195.18 3151.35 Aug 156.19 117.2 38.99 3190.34 Sep 149.82 117.2 32.62 3222.96 Oct 557.83 117.2 440.63 3663.59 Nov 653.46 117.2 536.26 4199.85 Dec 924.40 117.2 807.20 5007.05

Tabel 8: Volume Cistern dengan Hujan Andalan CISTERN Volume (m3₎ 1 111.44 2 118.66 3 110.02 4 117.2

5.2.3.2. Volume Cistern Total

Perhitungan volume cistern ditentukan dengan menghitung jumlah air yang harus ditampung cistern agar kebutuhan air di FTUI dapat terpenuhi sepanjang tahun. Tabel 9. Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan

Berdasarkan hujan andalan maka keseimbangan supply-demand dapat terlihat seperti tabel diatas dimana tidak terjadi kekurangan air pada bulan-bulan kering, sehingga volume cistern yang dapat dibuat dengan volume yang sama dengan volume demand. Sehingga volume total seluruh cistern dapat berukuran 501.92 m3. Dengan volume itu maka efisiensi yang terjadi dalam memenuhi kebutuhan air

FTUI berupa flushing, menyiram tanaman, dan keperluan kebersihan adalah sebesar 100 %.

5.3. Lama Pengisian Air Cistern

Untuk menghitung lamanya pengisian tangki cistern maka perlu dilakukan pengolahan data untuk mencari besar debit hujan dengan menggunakan metode rasional yang mempunyai persamaan:

Q = I. C. A ...(2) Q = debit air hujan (m3_/detik)

I = Intensitas hujan (m/detik) C = koefisien atap

A = luasan tangkapan air (m2₎

Data curah hujan maksimum diurutkan berdasarkan besar curah hujan maksimum yang terjadi lalu diolah dengan menggunakan metode Gumble. Dari pengolahan data dengan metode Gumble dilanjutkan dengan menggunakan metode mononobe didapatkan hubungan antara intensitas dan waktu (lampiran 2). Dan dari tabel yang dihasilkan dengan mononobe dapat dibentuk grafik hubungan antara intensitas, densitas, dan frekuensi hujan dikenal dengan kurva IDF.

0.0000 100.0000 200.0000 300.0000 400.0000 500.0000 600.0000 700.0000 800.0000 900.0000 0 10 20 30 40 50 60 70 80

Durasi (me nit)

Inte nsita s (m m /j a m ) 2 tahun 5 tahun 10 tahun 20 tahun 25 tahun 50 tahun 15 tahun

Gambar 3. Kurva IDF Stasiun Pancoran Mas Dalam kurva IDF yang terbentuk terdapat tujuh buah kurva IDF yang menunjukkan kurva IDF dengan periode ulang 2, 5, 10, 15, 20, 25, dan 50 tahun. Dari grafik terlihat kecenderungan besar intensitas yang terjadi akan semakin besar seiring dengan lamanya periode ulang yang terjadi. Untuk mendapatkan data optimum maka perlu dilakukukan perbandingan dari tiga buah grafik yaitu grafik untuk periode ulang 2, 5, dan 10.

Berdasarkan grafik dan dengan menggunakan Microsoft Office Excel maka diketahui persamaan garis untuk kurva IDF

§ 2 tahunan à 0,6667

33,165

y

=

x

− § 5 tahunan à 0,6667

39, 067

y

=

x

− § 10 tahunan à 0,6667

42,974

y

=

x

− Bulan _Volume Supply (m3₎ Volume Demand (m3₎ Volume Overflow (m3₎ Volume Overflow Kumulatif (m3₎ Jan 3809.1464 427.25 3381.90 3381.90 Feb 2436.082 427.25 2008.83 5390.73 Mar 3122.6142 427.25 2695.36 8086.09 Apr 1893.5001 427.25 1466.25 9552.34 May 1361.9913 427.25 934.74 10487.08 Jun 664.386 427.25 237.14 10724.22 Jul 1085.1638 427.25 657.91 11382.13 Aug 542.5819 427.25 115.33 11497.47 Sep 520.4357 427.25 93.19 11590.65 Oct 1937.7925 427.25 1510.54 13101.19 Nov 2269.9855 427.25 1842.74 14943.93 Dec 2823.6405 427.25 2396.39 17340.32

Contoh perhitungan:

Gambar 4. Lintasan Air di Atap Dekanat § Atap kemiringan 45º L 1 = 46,39 ft S 1 = tan 45º = 1 0,77 0,385

46,39

1 0, 0078

0,149 menit

1

c

t

=

×

=

§ Atap kemiringan 30º L 2 = 39,095 ft S 2 = tan 30º = 0,577 0,77 0,385

46, 39

2

0, 0078

0,146 menit

0,577

c

t

=

×

=

§ Kemiringan Talang 2º L 3 = 45,95 ft S 3 = tan 2º = 0,0349 0,77 0,385

46, 39

3

0, 0078

0, 54 menit

0, 0349

c

t

=

×

=

tc gedung dekanat = tc 1 + tc 2 + tc 3 = 0,836 menit = 0,0139 jam dimasukkan ke persamaan

y

=

33,165

x

−0,667

didapat intensitas curah hujan sebesar 572,56 mm/jam.

5.4. Debit Hujan

Untuk perhitungan debit hujan dilakukan dengan mengikuti persamaan (4-5) dengan memasukkan data intensitas, koefisien atap dan luas atap pada gedung yang akan dihitung. Contoh perhitungan dapat dilihat di bawah ini dengan mengambil contoh perhitungan debit hujan di atap gedung dekanat.

Contoh Perhitungan : Gedung Dekanat

Gambar 5. Gedung Dekanat FTUI § Luas daerah tangkapan =28,6×82,6=820 m² § Koefisien daerah tangkapan =0,8

§ Time of concentration =0,01394 jam § Intensitas curah hujan =827,1481 mm/jam § Debit = 542,6092 m³/jam

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya debit diperhitungkan dengan metode rasional dengan persamaan Q = I C A, nilai koefisien yang digunakan adalah 0,65 setelah dilakukan penyesuaian dari koefisien dari referensi mengingat adanya faktor-faktor yang berpengaruh maka besar nilai debit setiap gedung di FTUI adalah:

Tabel 10: Debit Hujan Setiap Gedung

Gedung C A (m2₎ Debit (m3_/jam) 2tahun 5 tahun 10 tahun Dekanat 0.65 820 305.18 359.48 395.43 PAF 0.65 1243 397.67 468.43 515.28 Sipil 0.65 1300 412.38 485.77 534.35 Arsitektur 0.65 1300 412.38 485.77 534.35 Kantin 0.65 2000 691.55 814.61 896.07 Gas dan Petrokimia 0.65 1300 405.88 478.10 525.91 Industri 0.65 648 256.65 302.33 332.56 Metalurgi 0.65 1300 412.38 485.77 534.35 Mesin 0.65 1300 412.38 485.77 534.35 Elektro 0.65 1300 412.38 485.77 534.35 Kuliah Bersama 0.65 2304 931.81 1097.62 1207.39 Engineering Center 0.65 2385 535.56 630.86 693.95 Dengan mengetahui debit hujan maka dapat diketahui lama pengisian setiap cistern agar penuh dengan air.

5.5. Lama Pengisian Cistern

Setelah mengetahui besarnya debit hujan yang terjadi pada periode ulang 2, 5 dan 10

tahun maka dapat diketahui lama

pengisian tangki cistern yaitu dengan cara volume cistern dibagi dengan debit hujan. Tabel 11: Lama Pengisian Cistern

CISTERN Lama Pengisian (menit)

2 tahun 5 tahun 10 tahun

1 5.78 4.91 4.46

2 4.34 3.69 3.35

3 6.14 5.21 4.74

4 4.00 3.40 3.09

Jadi dengan volume cistern yang telah ditentukan maka lama pengisian cistern agar penuh terisi air jika terjadi hujan dengan periode ulang 2, 5 dan 10 tahun adalah seperti yang ditunjukkan dalam tabel 11 di atas.

5.6. Biaya Awal Investasi

Besar biaya yang dikeluarkan untuk pengadaan cistern terdiri dari pembuatan atau pembelian cistern dan biaya pemasangan cistern dan sistem distribusinya yang berupa talang dan downspout.

Harga cistern sangat bervariasi tergantung dengan jenis dan ukuran cistern yang akan digunakan. Adapun harga cistern berdasarkan jenis dan ukurannya dapat terlihat dari tabel berikut.

Tabel 12: Harga dan Ukuran Cistern

Sumber: Rainwater Harvesting, Texas Cooperative Tabel harga cistern diatas dapat menjadi pertimbangan dalam memilih jenis cistern yang akan digunakan. Harga di atas merupakan tabel harga yang didapatkan dari referensi luar oleh karena itu telah dilakukan penyesuaian harga dengan kurs rupiah. Cistern yang digunakan adalah terbuat dari bahan beton karena dapat menampung volume air yang besar dan merupakan bahan dengan harga paling rendah.

Tabel 13: Biaya Pembuatan Cistern

CISTERN Volume Harga Cistern (Rp)

(m3) 1 111.44 39.040.000,00 2 118.66 41.531.000,00 3 110.02 38.507.000,00 4 117.2 41.020.000,00 Total Rp 164.162.000,00

Biaya awal selanjutnya adalah pemasangan pipa dan talang. Seperti pada cistern harga untuk pemasangan pipa dan talang ini juga

Bahan Biaya/m 3 (jt Rp) Ukuran (m3₎ Keterangan Fiberglass 1,25 – 4,5 1,89 – 75,70 Dapat bertahan selama puluhan tahun, mudah diperbaiki, dapat dilakukan pengecatan Beton 0,5 – 3 Diatas 37,85 Berisiko mengalami retak, letak permanen, dapat berpengaruh pada bau dan rasa air Metal 1,25 – 3,5 0,57 – 9,46 Ringan dan

mudah berpindah

Polypropylene 0,7 – 2,5 1,14 – 37,85

Ringan dan kokoh, jika berwarna hitam akan menghasilkan air hangat Kayu 4,5 2,65 – 189,25

Baik dalam segi estetika biasanya digunakan dalam perumahan. Besi Las 1,75 - 10 113,55 – ₃₇₈₅ Kokoh, dapat berpindah, menampung air dalam jumlah yang cukup besar.

bervariasi tergantung dari jenis pipa dan talang yang digunakan. Pada dasarnya gedung di FTUI telah terpasang talang kecuali kantin, sehingga hanya kantin yang perlu dilakukan pemasangan.

Tabel 14: Harga Pemasangan Talang Bahan _{Pasang(Rp./m)} Harga Keterangan

Vynil 10.000

Mudah dipasang dan mudah untuk dihubungkan pada pipa PVC Plastik 10.000

Sangat mudah mengalami retak, bocor dan pecah Aluminium 100.000 - 175.000

Harus dipasang oleh tenaga profesional Galvanum 250.000 – 350.000 Harus dipasang _{oleh tenaga ahli.} Sumber : Rainwater Harvesting, Texas

Cooperative

Sama seperti harga yang tertera pada harga di atas juga didapatkan dari referensi luar dan telah dilakukan penyesuaian harga dengan kurs rupiah . Panjang talang yang dibutuhkan untuk atap kantin adalah panjang keliling atap kantin yaitu sebesar 240 m. Talang yang digunakan merupakan talang yang terbuat dari bahan vynil karena cukup kuat, murah dan mudah untuk dipasang. Total harga pemasangan talang untuk kantin adalah Rp.2.400.000,00. Untuk harga pemasangan Tabel 15: Biaya Pemasangan Pipa

pipa menuju cistern setiap gedung adalah sebagai berikut.

Karena pemasangan talang hanya dilakukan pada atap kantin yang akan dialirkan menuju cistern 2 maka total biaya yang terkait dengan pemasangan pipa dan talang untuk setiap cistern adalah:

Tabel 16: Biaya Pemasangan Pipa dan Talang

CISTERN GEDUNG Harga Total

(Rp) 1 Dekanat 900.000,00 PAF Sipil 2 Arsitektur 4.100.000,00 Engineering Center Kantin 3 Gas dan Petrokimia 600.000,00 Industri Metalurgi 4 Mesin 900.000,00 Elektro Kuliah Bersama

Jadi total biaya yang harus dikeluarkan dalam pengadaan cistern di FTUI adalah sebesar berikut.

Tabel 17: Total Biaya Pengadaan Cistern

5.7. Penghematan Biaya

Penghematan yang terjadi adalah jumlah air yang berasal dari cistern yang dapat menggantikan peran air tanah dan atau air PAM dalam memenuhi kebutuhan air di FTUI.

Cistern GEDUNG Panjang _(m)

Biaya Pasang (Rp) Harga Total Pipa Setiap Cistern (Rp) 1 Dekanat 25 250.000,00 900.000,00 PAF 25 250.000,00 Sipil 40 400.000,00 2 Arsitektur 60 600.000,00 19.400.000,00 Engineering Center 80 800.000,00 Kantin 30 300.000,00 3 Gas dan Petrokimia 20 200.000,00 600.000,00 Industri 20 200.000,00 Metalurgi 20 200.000,00 4 Mesin 30 300.000,00 900.000,00 Elektro 30 300.000,00 Kuliah Bersama 30 300.000,00

CISTERN Volume Harga Cistern (Rp) Biaya Pemasangan Pipa (Rp) Total Biaya (Rp) (m3) 1 102.25 39.040.000,00 900,000.00 39.940.000,00 2 103.45 41.531.000,00 1,700,000.00 43.231.000,00 3 102.29 38.507.000,00 600,000.00 39.107.000,00 4 111.85 41.020.000,00 900,000.00 41.920.000,00 Total 232.760.000,00

Besar volume air tersebut merupakan jumlah total permintaan kebutuhan air yang ada yaitu sebesar 427,25 m3/bulan. Harga per m3 air tanah adalah Rp 550,00 dan harga air PAM sebesar Rp 3.000,00 jadi penghematan yang terjadi dihitung dengan menggunakan air sebagai pengganti air PAM karena harganya yang lebih tinggi = 427,25 m3/bulan × Rp 3.000,00/m3 = Rp 1.281.750,00/bulan

= Rp 15.381.000,00/tahun.

Jadi biaya penggunaan air yang dapat dihemat selama setahun adalah sebesar Rp 15.381.000.00. Penghematan biaya ini akan diperhitungkan dalam cash flow sebagai biaya tahunan.

5.8. Lama Investasi Kembali

Perlu diperhitungkan apakah nilai investasi sesuai dengan manfaat yang akan didapatkan kemudian. Untuk mengetahui lamanya investasi kembali diperlukan nilai bunga bank.

Nilai bunga bank saat ini adalah 9% (Bunga Kredit BNI tanggal 13 Januari 2008). Bunga bank ini berfungsi sebagai pengganti nilai inflasi yang menyebabkan perubahan nilai uang seiring waktu. Investasi yang dilakukan akan semakin cepat kembali jika besarnya bunga semakin kecil.

Untuk perhitungan ini maka perlu dibuat suatu arus kas dengan biaya awal sebagai present worth (PW), penghematan merupakan annual worth (AW), dan bertujuan mencari lamanya biaya kembali (n) PW = Rp 164.162.000,00 AW = Rp 15.381.000,00 AW = PW(A/P,9%,n) 15.381.000 = 164.162.000 (P/A,9%,n) (P/A,9%,n) = 0,0936

35

0, 0936 0, 0930

40 35

0, 0946 0, 0930

35

0, 0006

5

0, 0016

35 1, 875

= 36,875 tahun

n

n

n

n

−

₌

−

−

−

−

₌

−

=

n= 36 tahun 11 bulan.

Nilai awal yang dikeluarkan untuk membuat cistern tersebut setara dengan penghematan selama 36 tahun 11 bulan. Keuntungan dari pembuatan cistern akan terjadi setelah lebih dari waktu 36 tahun 11 bulan.

6. KESIMPULAN

§ Penentuan volume cistern dapat dilakukan dengan metode keseimbangan supply-demand dimana supply merupakan air hujan yang tertampung dan demand merupakan besar kebutuhan air yang diperlukan.

§ Untuk menentukan volume air hujan yang tertampung, menggunakan suatu data hujan perwakilan berupa perhitungan hujan andalan untuk menghitung volume hujan dengan peluang terjadinya besar. § Data curah hujan yang digunakan

merupakan data curah hujan dengan variasi data yang lebih besar dan merupakan stasiun hujan dengan jarak yang terdekat dari lokasi yang ditinjau dalam hal ini FTUI.

§ Untuk perhitungan volume air hujan yang tertampung di FTUI adalah air hujan yang terkumpul hanya dari atap gedung-gedung di FTUI.

§ Perhitungan debit air hujan diperlukan untuk menghitung lamanya pengisian tangki cistern dengan menggunakan persamaan pada metode rasional.

§ Pada metode rasional, nilai intensitas hujan dapat dicari dengan memanfaatkan kurva IDF.

§ Efisiensi cistern dapat dibuat sebesar-besarnya tergantung dengan jumlah curah hujan dan volume cistern. Semakin besar volume cistern maka semakin besar nilai efisiensi yang diperoleh.

§ Untuk FTUI, hujan yang terjadi melebihi total kebutuhan air di FTUI sehingga terjadi overflow yang berarti nilai efisiensi cistern di FTUI memiliki potensi untuk melebihi angka 100%.

§ Biaya yang dikeluarkan untuk pembangunan cistern di FTUI dengan efisiensi 100% merupakan sebuah investasi dan akan kembali selama 36 tahun 11 bulan.

§ Agar lamanya investasi untuk kembali semakin singkat maka bahan yang

digunakan dapat diganti dengan yang lebih murah.

7. DAFTAR PUSTAKA

Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kota Depok (2000), Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Depok Tahun 2000-2010. Keputusan Menteri Negara Pekerjaan Umum Nomor 11/KPTS/2000

Lancaster, Brad, (2006) Rainwater Harvesting For Dryland

Linsey, Ray K., Huber, Wayne C.,Water Resources Engineering, Mc Grawhill International Edition, Civil Engineering Series

Persyn, Russel A., Porter, Dana O., Silvy, Valeen A. (2004), Rainwater Harvesting: Agricultural Communications, The Texas A&M University System

Sprouse, Terry, McCoy, Amy, Murrieta, Joaquin, Rainwater Harvesting, Water Research Center, The University of Arizona Texas Manual Rainwater Harvesting 3rd edition, 2005

Waniellista, Martin, Fazini, Joseph B. (1997), Hydrology Water Quality and Quality Control, John Wiley anf Sons Inc

http:www.ci.tuscon.az.us/water/harvesting http:www.harvestingrainwater.com