BAB IV Revisi

BAB IV

PERHITUNGAN DAN ANALISA

4.1 GAMBARAN UMUM GEDUNG

4.1.1 Gambaran Umum

Sesuai dengan ruang lingkup dan batasan tugas plumbing, maka gedung

perencanaan untuk sistem plumbing akan mengambil lokasi di gedung SMP Al-

Azhar 14 Semarang.

Dalam perencanaan kali ini SMP Al-Azhar 14 Semarang terdiri atas 3

lantai dengan luas masing-masing lantainya sama. Lantai 1-3 Gedung SMP Al-

Azhar 14 Semarang digunakan sebagai ruang kelas, ruang guru, ruang kepala

sekolah dan lainnya. Berikut luas pada masing-masing lantai terlampir dalam tabel

4.1.

Tabel 4.1

Luas Lantai Gedung SMP Al-Azhar 14Semarang

Lantai Luas (m2)

1 786

2 786

3 786

Total 2358

Sumber : SMP Al-Azhar 14 Semarang

Berdasarkan kondisi tersebut, akan dirancang suatu sistem plumbing untuk

penyaluran air bersih dan air buangan. Untuk pemenuhan kebutuhan air,

menggunakan sumber dari seumur arthetis dalam penggunaan air bersih.

Kemudian air buangan akan disalurkan ke bak penampung atau tangki septik yang

terletak di bagian belakang gedung dengan menggunakan sistem gravitasi.

4.1.2 Denah Gedung Perencanaan

Denah gedung perencanaan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran gambar.

4.1.3 Kondisi Eksisting

Gedung SMP Al – Azhar 14 Semarang ini memiliki 3 lantai, dimana di

setiap lantainya dilengkapi dengan sistem plambing. Pada setiap lantainya

terdapat masing-masing kamar mandi pria dan kamar mandi wanita yang di

dalamnya terdapat 3 kloset, 3 faucet dengan bak mandi, dan 1 lavatory.

4.2 KEBUTUHAN AIR

4.2.1 Perhitungan Jumlah Penghuni

Perhitungan kebutuhan air yang didasarkan pada jumlah penghuni / luas

lantai adalah sebagai berikut:

Luas tiap lantai

Lantai 1 = 786 m2

Lantai 2 = 786 m2

Lantai 3 = 786 m2 +

Luas total = 2358 m2

Perhitungan Luas Efektif

Luas Efektif Lantai 1-3 = 60% x Luas lantai

= 60% x 786m2

= 471,6 m2

Jumlah penghuni tiap lantainya 95 orang, sehingga total penghuni gedung

3 lantai adalah 285 orang.

Perbandingan Pria dan Wanita = 3 : 2

Jumlah penghuni lantai 1

a) Pria = 3/5 x 95 orang = 57 orang

b) Wanita = 2/5 x 95 orang = 38 orang

Jumlah penghuni lantai 2


b) Wanita= 2/5 x 95 orang = 38 orang

Jumlah karyawan lantai 3


b) Wanita= 2/5 x 95 orang = 38 orang

Hasil perhitungan jumlah karyawan untuk lantai 1-3 dapat dilihat pada

tabel 4.2 berikut ini :

Tabel 4.2

Jumlah Penghuni Pria dan Wanita

No. Luas (m2) Luas

Efektif (m2)

Penghuni ( orang )

Pria Wanita

1. 786 471,6 57 38

2. 786 471,6 57 38

3 786 471,6 57 38

Jumlah 2358 1414,8 171 114

4.2.2 PERHITUNGAN KEBUTUHAN AIR

A. Berdasarkan Jumlah Penghuni

Kebutuhan air rata-rata tiap orang untuk gedung sekolah (SLTP) adalah

sebesar 50 L/orang/hari dengan lama pemakaian 6 jam sehari (Tabel 3.12, hal. 48,

Morimura, 1993).

Pemakaian air dalam sehari (pemakaian air rata-rata dalam sehari)

Qd = Penghuni lantai 1 x 50 L/orang/hari

Qd = 285 orang x 50 L/orang/hari

Qd = 14250 L/ hari

Qd = 14,25 m3/hari

Pemakaian air untuk SLTP adalah selama 6 jam, maka pemakaian air rata-

rata

Qh = Qd / T

Qh = 14,25 m3/hari / 6 jam/hari

Qh = 2,375 m3/jam

Dengan ditetapkan C1 = 2 (kriteria 1,5–2), maka pemakaian air pada jam

puncak

Qh-maks = C1 x Qh

Qh-maks = 2 x 2,375 m3/jam

Qh-maks = 4,75 m3/jam

Pemakaian air pada menit puncak (Qm-maks)

Qm-maks = C2 x Qh / 60 menit

Dimana berdasarkan kriteria, harga konstanta C2 = 3,0 s/d 4,0

Dengan mengambil C2 = 3, maka:

Qm-maks = ( 3 x 2,375 m3/jam ) / 60 menit

Qm-maks = 0,11875 m3/menit = 118,75 L/menit

B. Berdasarkan Jenis dan Jumlah Alat Plambing

Perencanaan alat-alat plambing berdasarkan jumlah penghuni pria dan

wanita, dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut ini :

Tabel 4.3

Jumlah alat plambing ( Plambing Fixture ) perlantai

Lantai JumlahPenghuni

Peralatan PlambingCloset Urinoir Lavatory Faucet

1Pria 57 2 3 2 2

Wanita 38 2 - 1 2

2Pria 57 2 3 2 2

Wanita 38 2 - 1 2

3Pria 57 2 3 2 2

Wanita 38 2 - 1 2Jumlah 285 12 9 9 12

Sumber : tabel 4 ANSI A40-1993 Standard, Safety Requirements for

Plumbing

Besar pengaliran maksimum (Q peak) ditentukan berdasarkan jumlah alat

plambing (plumbing fixture unit) di seluruh lantai yang dipergunakan secara

bersamaan. Hal ini dapat dilihat dari tabel 3.13 dan 3.15 buku Morimura.

Kloset = 13 liter x 12 buah x 6 kali/jam = 936 ltr/jam

Urinoir = 9 liter x 9 buah x 12 kali/jam = 972 ltr/jam

Lavatory = 10 liter x 9 buah x 6 kali/jam = 540 ltr/jam

Faucet = 15 liter x 12 buah x 6 kali/jam = 1080 ltr/jam

Untuk faktor penggunaan serempak, jika jumlah alat plambing tidak

tercantum dalam tabel, maka perlu diinterpolasikan dengan menggunakan tabel

3.15 dan gambar 3.61 morimura halaman 66 – 67.

Tabel 4.4

Pemakaian Air Berdasarkan Jenis dan Jumlah Alat Plambing

Alat

Plambing

Jumlah Penggunaan

per Jam

Faktor

Pemakaian

(%)

Kebutuhan

air (l/jam)

Kelajuan

air

(l/jam)

Kloset 12 13 0,48 936 449,28

Urinoir 9 9 0,53 972 515,16

Lavatory 9 10 0,53 540 286,2

Faucet 12 15 0,48 1080 518,4

Total Kebutuhan Air 3528 1769,04

Jadi, Q = 1769,04 ltr/jam

= 42,46 m3/hari

Pemakaian air efektif 80% selama jam kuliah 6 jam

Pemakaian air tidak efektif 20% selama 18 jam sehingga:

a) 80%1769,04 L/Jam6 Jam/hr = 8491,392 L/hr

b) 20%1769,04 L/Jam18 Jam/hr = 6368,544 L/hr +

= 14859,936 L/hr

Qd total = 14859,936 L/hr = 14,86 m3/hr = 10,319 L/menit

Pemakaian air untuk SLTP adalah selama 6 jam/hari, maka pemakaian air

rata-rata adalah:

Qh = Qd / T

Qh = 14,86 m3/hari : 6 jam/hari

Qh = 2,48 m3/jam

Jika diasumsikan C1 = 2 (kriteria 1,5–2), maka pemakaian air pada jam

puncak adalah :

(Qh) max = C1 x Qh

= 2 x 2,48 m3/jam

= 4,96 m3/jam

Pemakaian air pada menit puncak (Qm-maks), jika diambil harga

konstanta C2 = 3 (dari ketetapan 3-4), maka :

Qm max = (C2 x Qh) / 60 menit/jam

Qm-maks = ( 3 x 2,48 m3/jam ) / 60 menit/jam

Qm-maks = 0,124 m3/menit = 124 L/menit

C. Berdasarkan Unit Beban Alat Plambing

Tabel 4.5

Perhitungan Jumlah Unit Beban Alat Plumbing Lantai 1-3

Plumbing

Fixture

Jumlah

Total

Unit Beban

Alat Plumbing

Jumlah Unit

Beban

Kloset dengan

tanki gelontor12 5 60

Urinoir 9 3 27

Lavatory 9 2 18

Faucet 12 2 24

Jumlah 129

Sumber : Morimura. Perancangan dan Pemeliharaan Sistem

Plumbing, 1993, tabel 3.16 (hal 68)

Dengan gambar kurva 3.61 b (Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plumbing,

Takeo Morimura dan Noerbambang, hal 67) diperoleh laju aliran serentak untuk

seluruh gedung (Q):

Qm-max = 200 L/menit

= 0,2 m3/menit

Qm-max = C2 x Qh/60 menit

0,2 m3/mnt = 3 x ( Qh/60 menit )

Qh = 4 m3/jam

Qh-max = C1 x Qh

= 2 x 4 m3/jam

= 8 m3/jam

= 133,33 L/menit

Qh = Qd / T

Qd = Qh x T

= 4 m3/jam x 6 jam/hari

= 24 m3/hari

= 0,0167 m3/menit

Dari perhitungan kebutuhan air untuk kebutuhan sehari-hari berdasarkan

jumlah penghuni, jumlah alat plambing serta berdasarkan unit beban alat

plambing hasilnya mendekati sama, namun untuk amannya maka untuk

perhitungan selanjutnya dipakai hasil penentuan kebutuhan air bersih berdasarkan

jumlah unit beban alat plambing. Pemilihan ini berdasarkan nilai debit air yang

paling besar. Hasilnya dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 4.7

Besar Qd, Qm max dan Qh max

No Kebutuhan air Qd

(m3/hari)

Qh max

(m3/jam)

Qm max

(L/menit)

1 Berdasarkan jumlah penghuni 14,25 4,75 119

2 Berdasarkan jenis dan jumlah

alat plumbing

14,86 4,96 124

3 Berdasarkan unit beban alat

plumbing

24 8,0 200

Dari tabel, diketahui bahwa kebutuhan air (Qd) yang terbesar adalah

kebutuhan air berdasarkan unit beban alat plambing yaitu 24 m3/ hari.

4.3.1 RENCANA SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH

4.3.1 Alternatif Sistem Penyediaan Air Bersih

Sumber air yang digunakan berasal dari sumur artetis. Tinggi tiap lantai

(lantai 1 - lantai 3) adalah 4 m, sehingga total tinggi gedung secara keseluruhan

adalah 3 x 4 = 12 m.

Alternatif sistem yang digunakan adalah :

a. Menggunakan reservoir 1 (R1) sebagai ground tank yang bekerja dengan

pemompaan.

b. Menggunakan reservoir 2 (R2) sebagai roof tank yang bekerja secara gravitasi.

Gambar 4.2 Alternatif Perencanaan Sistem Penyediaan Air Minum

Keterangan :

R1 : Ground Tank

R2 : Roof Tank

M : Meter Air

P : Pompa

Pertimbangan-pertimbangan dalam pemilihan sistem antara lain :

a. Pemasangan R1 ( Ground Reservoir )

Reservoir 1 akan memperingan kerja pompa. Hal ini disebabkan karena

adanya fluktuasi pada sumur artetis atau alirannya tidak konstan. Adanya R1

ini akan mampu menyuplai air bersih dalam bangunan walaupun suplai air

dari sumur akan terhenti untuk selang waktu.

b. Pemasangan R2 ( Roof Tank )

Reservoir 2 berguna sebagai reservoir distribusi sebagai pembentuk tekanan

pada sistem penyediaan air bersih di dalam suatu bangunan. Hingga jika

listrik mati, sistem masih dapat berjalan yang lamanya tergantung dari

volume reservoir tersebut.

c. Sistem Pompa

Sistem pompa digunakan untuk menaikkan air ke tangki atap dilakukan

secara otomatis. Cara ini akan menghemat energi, karena pompa akan bekerja

jika dibutuhkan.

4.3.2 Penentuan Dimensi Reservoir

A. Volume Ground tank

Persentase pelayanan air minum dari Sumur Artetis yaitu (1/24) x 100 % =

4,17 %. Pemakaian pompa yaitu 6 jam/hari. Kebutuhan air minum yang harus

dipenuhi tiap jamnya adalah 1/6 x 100 % = 16,67 %.

Volume cadangan kebakaran = 0,5 x Volume Ground Tank

= 0.5 x 18 m3

= 9 m3

Volume ground tank total = 18 m3 + 9 m3

Volume ground tank total = 27 m3

Ground Tank berbentuk rectangular, dengan ukuran sebagai berikut:

Panjang = 3 m

Lebar = 3 m

Tinggi = 3 m

Freeboard = 10 % x tinggi = 10 % x 3 m = 0.3 m

Tinggi air muka minimum = 0,1 m

Tinggi ground tank total = tinggi ground tank + freeboard +

tinggi muka air minimum

Tinggi ground tank total = 3 + 0,3 + 0,1

Tinggi ground tank total = 3,4 m

Cek volume ground tank = p x l xt = 3 x 3 x 3,4 = 30,6 m3

B. Volume Roof tank

Volume roof tank dihitung berdasarkan Qh max paling besar yaitu dari

unit beban alat plambing . Dari perhitungan diperoleh :

Qm max = 200 L/menit

Qh max = 8 m3/jam = 133,33 L/menit

Jangka waktu kebutuhan puncak (Tp) = 30 menit

Jangka waktu pompa pengisi (Tpu) = 10 menit

Kapasitas pompa pengisi diusahakan (Qpu) sebesar :

Qpu = Qh max

VE = (Qm max – Qh max) Tp + ( Qpu x Tpu )

= (200 L/menit – 133,33 L/menit) 30 + (133,33 m3/menit x 10 )

= 2000,1 + 1333,3

= 3333,4 L

= 3,33 m3

Rooftank berbentuk rectangular dengan dimensi

P = 1,4 m

L = 1,2 m

T = 2 m

Freeboard = 15% x tinggi

= 15% x 2 = 0,3

Tinggi muka air minum = 0,1 m

Tinggi rooftank total = tinggi rooftank + freeboard + tinggi muka air minum

= 2 + 0,3 + 0,1 = 2,4 m

Cek Volume = p x l x t = 1,4 m x 1,2 m x 2,4 m= 4,032 m3

4.3.3 Penentuan Dimensi Pipa

Untuk penentuan dimensi pipa air bersih, alat-alat plambing digambar

secara isometri. Gambar isometeri air bersih terlampir dalam Lampiran gambar.

A. Penentuan Dimensi Pipa Induk dari Sumur ke Groundtank

Pipa induk adalah pipa yang menghubungkan sumber air (sumur) dengan

reservoir 1 (ground tank).Diameter pipa induk ditentukan berdasarkan debit rata-

rata yaitu = 24 m3/hari

= 0,0167 m3/menit

= 2,78 x 10-4 m3/detik

Berdasarkan persamaan:

Q = V x A

A = ¼ x D2 x π Q = V. ¼ x D2 x π

Dengan asumsi aliran air dalam pipa mempunyai kecepatan 0,6 – 2 m/detik

A = ¼ x π x D2

D = =

D = 0,021 m

D = 21 cm = 22 mm

Oleh karena diameter pipa yang tersedia di pasaran adalah 22 mm, maka

diameter pipa terpilih adalah 22 mm (berdasarkan Wavin).

Cek kecepatan inlet (Di)

Pipa yang digunakan di pasaran yaitu 22 mm. Kecepatan dalam pipa

adalah 0,73 m/detik.

B. Penentuan Dimensi Pipa Tegak dari Ground Tank ke Roof Tank

Dengan asumsi kegiatan di SLTP berlangsung selama 6 jam

Q pompa = 24 jam/6 jam x Q rata-rata

= 24/6 x 24 m3/hari

= 1,11 x 10-3 m3/detik

Dengan kecepatan antara 0,6 sampai 2 m/detik.

Q = V x A

A = ¼ x D2 x π Q = V. ¼ x D2 x π

Aliran air dalam pipa memiliki kecepatan di antara 0.6 - 2 m/detik. Dalam

perhitungan digunakan asumsi kecepatan sebesar 1 m/detik.

Diameter pipa = D =

=

= 0,03 m

= 30 mm

Oleh karena diameter pipa yang tersedia di pasaran adalah 32 mm, maka

diameter pipa terpilih adalah 32 mm (berdasarkan Wavin)

Cek kecepatan outlet (vout)

4.3.4 Penentuan Dimensi Pipa Horisontal Tiap Lantai

Tabel 4.8

Dimensi Pipa Horisontal Lantai 1

Q Ddari ke jenis jumlahsendiri akumulatif(l/menit) (mm)

LAV 1 2 2 6,309 20elbow 90 4

LAV 1 2 4 12,618 25Tee lurus 1elbow 90 4

FC 1 2 6 18,927 25Tee lurus 1elbow 90 3

WC 1 5 11 31,923 30Tee Lurus 1elbow 90 3

FC 1 2 13 36,556 30Tee Lurus 1elbow 90 3


UR 1 3 21 54,055 40Tee Lurus 1elbow 90 3



LAV 1 2 2 6,309 20elbow 90 4




FC 1 2 16 43,911 40Tee Lurus 1elbow 90 3Tee lurus 1 43 97,663 50

check valve 1elbow 90 1

A+B

B

A

-

11 12

15 shaft

14 15

13 14

12 13

SektorJalur Alat Plumbing Fixture Unit

1 2

2

4

3

5

3 4

5 6

6 7

8 9

9 15

7 8

10 11

Tabel 4.9

Dimensi Pipa Horisontal Lantai 2-3

Q Ddari ke jenis jumlah sendiri akumulatif (l/menit) (mm)

LAV 1 2 2 6,309 20elbow 90 4

LAV 1 2 4 12,618 25Tee lurus 1elbow 90 4

FC 1 2 6 18,927 25Tee lurus 1elbow 90 3







10 11 WC 1 5 5 15,772 25elbow 90 2




LAV 1 2 16 43,911 40Tee Lurus 1elbow 90 3Tee lurus 1 43 97,663 50

check valve 1elbow 90 1

2

4 5

7 8

A

3

5 6

6 7

3 4

8 9

12 13

shaft

14 15

14

1 2

SektorJalur Alat Plumbing Fixture Unit

9 15

11 12

13

A+B -

B

15

4.3.5 Penentuan Dimensi Pipa Tegak Antar Lantai

Dalam menentukan dimensi pipa tegak menggunakan Total fixture unit

dari tiap-tiap lantai seperti yang terlihat pada tabel berikut:

Tabel 4.10

Dimensi Pipa Tegak Antar Lantai

Lantai Total Fixture Unit Flow Diameter

1 43 97,663 50

2 43 148,303 50

3 43 183,119 65

4.3.6 Penentuan Tinggi Menara Reservoir

Tinggi menara rooftank ditentukan berdasarkan kehilangan tekanan yang

paling besar, yaitu pada titik kritis, yang biasanya terjadi pada titik paling jauh di

lantai teratas. Berdasarkan perhitungan kehilangan tekanan pada pipa horisontal,

diketahui bahwa titik kritis adalah sektor b, sehingga menyebabkan kerugian

gesek yang terjadi cukup besar. Tekanan sisa pada titik tersebut menentukan

tinggi roof tank yang harus disediakan.

H available = Tinggi Lantai – Tinggi muka Roof Tank

= 12 m – 2,4

= 9,6 m

HL Kritis = HL Terbesar lantai teratas pada FU terujung

= 0,036

H Available – HL kritis ≥ plav (plav itu apa?)

9,6 - 0,036 ≥ 8

9,564 ≥ 8

Peletakan rooftank tidak menggunakan menara.

4.3.7 Perhitungan Headloss

Perhitungan Headloss diperlukan untuk menentukan daya pompa yang

diperlukan. Pada perhitungan ini, yang ditinjau hanyalah kehilangan tekan pada

titik kritis (pada lantai 3), yaitu titik yang diperkirakan akan mendapatkan tekanan

yang kurang sehingga terdapat kemungkinan air tidak dapat mengalir. Titik kritis

ini ditentukan berdasarkan perletakan yang terjauh dari pipa (stack) header dan

berada pada jalur yang mengalirkan air ke banyak unit fasilitas saniter. Dengan

demikian, tekanan yang dibutuhkan ke titik tersebut relatif besar.

A. Perhitungan Headloss Pipa Tegak ( Pompa – Roof Tank )

Q yang mengalir sebesar = 24 m3/hari = 0,0167 m3 / menit > berdasarkan

Q unit beban alat plambing

Diameter = 32 mm

L pipa = Tinggi gedung + Tinggi RT + (Tinggi GT – Tinggi muka air

minimum)

= 12 + 2,4 m + (3,4 – 0,1)

= 17,7

L fitting = 4 buah elbow

Diameter 32 mm memakai elbow 1,2 (morimura hal.76 tabel 3.18)

L eq = 4,8 m

L total = 17,7+ 4,8 = 22,5 m

Dari Gambar 2.6 “ Nomograph” dengan Q sebesar 14,68 gpm dan diameter 2,2

inchi diperoleh Hl sebesar 150 ft/1000ft

Jadi HL = L total H/1000ft

= 32,1 (150/1000)

= 4,815 m

B Perhitungan Headloss Pipa Horisontal Tiap Lantai

Tabel 4.11

Perhitungan Headloss Pipa Horisontal Lantai 1

Q D v Rdari ke jenis jumlahsendiri akumulatif(l/menit) (mm) (m/s)(mm/m) L pipa L equivalen L total sendiri akumulatif

LAV 1 2 2 6,309 20 0,35 10 0,6elbow 90 4 3

LAV 1 2 4 12,618 25 0,4 10 2,7Tee lurus 1 0,27elbow 90 4 3,6

FC 1 2 6 18,927 25 0,6 23 0,4Tee lurus 1 0,27elbow 90 3 2,7

WC 1 5 11 31,923 30 0,7 23 1,1Tee Lurus 1 0,36elbow 90 3 3,6

FC 1 2 13 36,556 30 0,8 30 0,4Tee Lurus 1 0,36elbow 90 3 3,6

WC 1 5 18 48,453 30 1 45 1,35Tee Lurus 1 0,36elbow 90 3 3,6

UR 1 3 21 54,055 40 0,72 18 0,55Tee Lurus 1 0,45elbow 90 3 4,5



LAV 1 2 2 6,309 20 0,35 10 0,4elbow 90 4 3




FC 1 2 16 43,911 40 0,6 14 1,35Tee Lurus 1 0,45elbow 90 3 4,5Tee lurus 1 43 97,663 50 0,8 18 0,35 0,6

check valve 1 4elbow 90 1 2,1

A+B

B

A

-

11 12 4,07 0,122 0,156

15 shaft 7,05 0,127 0,613

0,088 0,48714 15 6,3

13 14 5,46 0,164 0,398

12 13 4,36 0,078 0,235

SektorJalur Alat Plumbing Fixture Unit Panjang Pipa (m) Headloss

3,37 0,078

1 3,6 0,036 0,0362

2

4

0,179

3 6,57

5

5,31 0,239

3 4

5 6

6 7

5,06

4,36

0,116

0,066 0,102

0,296

3,4 0,034 0,034

0,131

8 9 5,5 0,127 0,891

0,099

0,665

9 15 7,4 0,059 0,950

0,426

0,7647 8 5,5

10 11

Tabel 4.12

Perhitungan Headloss Pipa Horisontal Lantai 2-3

Q D v Rdari ke jenis jumlah sendiri akumulatif (l/menit) (mm) (m/s) (mm/m) L pipa L equivalen L total sendiri akumulatif

LAV 1 2 2 6,309 20 0,35 10 0,6elbow 90 4 3

LAV 1 2 4 12,618 25 0,4 10 2,7Tee lurus 1 0,27elbow 90 4 3,6

FC 1 2 6 18,927 25 0,6 23 0,4Tee lurus 1 0,27elbow 90 3 2,7



WC 1 5 18 48,453 30 1 45 1,35Tee Lurus 1 0,36elbow 90 3 3,6




10 11 WC 1 5 5 15,772 25 0,48 15 3,15elbow 90 2 1,8



FC 1 2 14 39,368 40 0,5 9,5 0,4Tee Lurus 1 0,45elbow 90 3 4,5

LAV 1 2 16 43,911 40 0,58 12 2,85Tee Lurus 1 0,45elbow 90 3 4,5Tee lurus 1 43 97,663 50 0,79 17 0,35 0,6

check valve 1 4elbow 90 1 2,1

2

4 5 5,06 0,116

7 8 5,5 0,099 0,764

A

3 6,57 0,066 0,102

5 6 4,36 0,131 0,426

6 7 5,31 0,239 0,665

3 4 3,37 0,078 0,179

0,296

0,363

8 9 5,5 0,127 0,891

12 13

0,074 0,074

0,101 0,175

0,137

shaft 0,110

14 15 7,8 0,094

14 5,35 0,051

Headloss

1 2 3,6 0,036 0,036

SektorJalur Alat Plumbing Fixture Unit Panjang Pipa (m)

0,312

0,950

0,566

0,456

9 15 7,4 0,059

11 12

13

A+B - 6,45

B

4,95

3,37

5,06

15

C. Perhitungan Headloss Pipa Tegak Antar Lantai

Tabel 4.13

Headloss Pipa Tegak

Q D v R

BEBAN AKUMULASI lt/menit (mm) m/s (mm/m) Sendiri Ekuivalen Akumulasi Sendiri Akumulasi

Pipa Tegak Lantai 1 Pipa Tegak Lantai 2 43 43 97,663 50 0,800 17,000 4

( elbow ) 2,100

Pipa Tegak Lantai 2 Pipa Tegak Lantai 3 43 86 148,303 50 1,100 30,000 4

( tee ) 0,600

Pipa Tegak Lantai 3 Rooftank 43 129 183,119 65 0,900 16,000 4

( elbow ) 0,750

KEDARI

0,242

0,318

Panjang Pipa ( L )ALAT PLUMBING

6,100

4,600

4,750

Headloss (m)

0,104

0,138

0,076

0,104

4.3.8 Penentuan Head Pompa di Ground Tank

A. Penentuan Tenaga Pompa Pneumatik

Gambar 4.6 Skema Pemompaan

Dimana Q pompa = 1,11 x 10-3 m3/detik

Dimana Q rata-rata = 2,78 x 10-4 m3/detik

Dimana Q sumur = 2,78 x 10-4 m3/detik

L pipa = Jarak mendatar GT ke gedung + Tinggi gedung + Tinggi RT + (Tinggi GT –

Tinggi muka air)

= 12 + 12 + 2,4 + (3,4 – 0,1)

= 29,7 m

H mayor ditentukan dari headloss karena panjang pipa.

H mayor = Q1,85 / (0,2785 x C x D2,63)1,85 x L pipa penghantar

= [1,11 x 10-3(1,85)/ (0,2785 x 130 x 0,0322,63)1,85] x 29,7m

= 2,49 m

H minor ditentukan banyaknya perlengkapan fitting yang dipakai GT ke RT

Tabel 4.14

Perhitungan H minor

Fitting Jumlah L ekivalen L ekivalen total

Elbow 4 1,2 4,8

Check valve 1 2,5 2,5

Jumlah 7,3

Hf = H mayor + H minor

= 2,49 m + 7,3 m

= 9,79 m

V dari groundtank ke rooftank

Hv = v2 / 2g

= (2)2 / 2 (9,8)

= 4 / 19,62

= 0,204 m

Hs = Tinggi gedung + Tinggi rooftank

= 12 + 2,4

=14,4 m

Head pompa = Hf + Hs + Hv

= 9,79 + 14,4 + 0,204

= 24,394 m

Gaya hidraulik pompa

Nh = 0,163 x Q x Hp x γ

= 0,163 x 0,0666 m3/ menit x 24,394 m x 1

= 0,265 kW

Np = Nh / ηp

= 0,265 kW / 0,7

= 0,378 kW

Daya Poros Pompa

Nm = Np (1 + A) / (ηp x ηk)

= 0,378 kW (1 + 0,2) / (0,7 x 1)

= 0,648 kW

Jadi motor penggerak pompa harus dipilih yang mampu menghasilkan daya

minimal 0,648 kW pada porosnya.

B. Penentuan Tenaga Pompa Supmersible

Dimana Q pompa = Check volume Ground Tank / waktu pemakaian

= 30,6 m3 / 6 jam

= 5,1 m3/jam = 0,085 m3/menit

= 1,417 x 10-3 m3/detik

Peletakannya di dalam permukaan tanah.

H Statis = Tinggi gedung + Tinggi muka air max roof tank + tinggi muka air max

ground tank

= 12 meter + (2,4 – 0,3) meter + (3,4 – 0,3) meter

= 17,2 meter

L pipa = Tinggi gedung + ( Tinggi ground tank - Tinggi muka air min ) + Tinggi

roof tank

= 12 meter + (3,4 – 0,1) meter + 2,4 meter = 17,7 meter

Effisiensi = 80 %

- H mayor =

=

= 2,33 meter

- H minor = ( 3 elbow x 1,2 ) + ( 1 check valve x 2,5 )

= 6,1 meter

- Hf = H mayor + H minor

= 2,33 m + 6,1 m

= 8,43 m

- H statis = 17,2 meter

- HV =

= = 0,204 meter

- Head pompa = Hf + HS + HV + RH

= ( 8,43 + 17,2 + 0,204 + 1 ) meter

= 26,834 meter

- Water Horse Power (WHP) =

= = 28,51 Hp

- Break Horse Power (BHP) =

= = 35,64 Hp

- Daya Hidraulik Pompa

Nh = 0,163 x Q x H x gamma

= 0,163 x 0,085 m3/menit x 26,834 m x 1

= 0,372 kW

- Daya Poros Pompa (Pompa Pneumatik)

Np = Nh / np

= 0,372 / 0,7

= 0,531 kW

- Daya motor

Nm = Np ( 1 + A ) / (np / nk)

= 0,531 ( 1 + 0,2 ) / ( 0,7 / 1 )

= 0,91 kW

Jadi motor penggerak pompa harus dipilih yang mampu menghasilkan daya

sekurang-kurangnya 0,91 kW pada porosnya.

4.4 SISTEM PERPIPAAN AIR BUANGAN DAN PIPA VENT

4.4.1 Dasar Sistem Perpipaan Air Buangan dan Pipa Vent

4.4.1.1 Jenis Air Buangan

Sistem penyaluran air buangan penting keberadaannya pada suatu gedung. Air

buangan atau limbah adalah semua cairan yang dibuang, baik yang mengandung

kotoran manusia, hewan, bekas tumbuh-tumbuhan, maupun yang mengandung sisa-

sisa dari proses industri.

Air buangan dapat dibagi menjadi empat golongan, yaitu :

a. Air Kotor, yaitu air buangan yang berasal dari kloset,

peturasan, bidet, dan air buangan yang mengandung kotoran manusia yang

berasal dari alat-alat plumbing lainnya.

b. Air Bekas, yaitu air buangan yang berasal dari alat-alat

plumbing lainnya, seperti bak mandi (bath tub), bak cuci tangan, bak dapur, dsb.

c. Air Hujan, yaitu air buangan yang berasal dari atap,

halaman, dsb.

d. Air Buangan Khusus, yaitu air buangan yang mengandung

gas, racun, atau bahan-bahan berbahaya seperti yang berasal dari pabrik, air

buangan dari laboratorium, tempat pengobatan, tempat pemeriksaan di rumah

sakit, rumah pemotongan hewan, air buangan yang bersifat radioaktif atau

mengandung bahan radioaktif yang dibuang dari PLTN atau laboratorium

penelitian atau pengobatan yang menggunakan bahan radioaktif.

4.4.2 Sistem Pembuangan Air

Sistem pembuangan di Gedung SMP Al – Azhar 14 Semarang ini

direncanakan menggunakan sistem pembuangan campuran yaitun air kotor dan air

bekas dikumpulkan dan dialirkan ke dalam satu saluran. Sedangkan sistem

pengalirannya menggunakan sistem gravitasi, dengan cara mengatur letak dan

kemiringan pipa-pipa pembuangan.

4.4.3 Penentuan Dimensi Perpipaan Air Buangan

Dalam tugas ini, akan dilakukan perancangan sistem perpipaan air buangan

yang berasal dari air kotor dan air bekas dalam sistem yang tercampur, dan

merancang sistem pembuangan untuk air hujan. Sebelum menentukan dimensi pipa

pembuangan di tiap lantai, terlebih dahulu harus diketahui fixture unit dari masing-

masing alat plumbing.

4.4.3.1 Penentuan Dimensi Pipa Horisontal Air Buangan

Pipa horisontal air buangan diletakkan di bawah lantai dalam plafon. Pipa air

buangan memeiliki beberapa perlengkapan tambahan, yaitu :

a. Perangkap (trap)

Tujuan pemasangan perangkap (trap), yaitu untuk mencegah masuknya gas

berbau ataupun beracun, maupun serangga akibat kondisi alat plumbing yang

kosong/tidak terisi air pada saat tidak digunakan. Perangkap berbentuk ‘U’ , yang

akan menahan bagian terakhir dari air penggelontor, sehingga merupakan ‘penyekat’

atau ‘penutup’ air yang mencegah masuknya gas-gas tersebut. Diameter perangkap

biasanya menyesuaikan dengan diameter pipa air buangan.

b. Lubang pembersih (clean out)

Lubang pembersih digunakan untuk membersihkan pipa pembuangan gedung.

Lubang pembersih dipasang pada awal dari cabang mendatar atau pipa pembuangan

gedung, pada pipa mendatar yang panjang, pada tempat di mana pipa pembuangan

membelok dengan sudut lebih dari 45o, dan bagian bawah dari pipa tegak atau

didekatnya.

c. Ven

Tujuan pemasangan pipa ven adalah untuk menjaga agar perangkap tetap

mempunyai sekat air. Penentuan dimensi pipa air buangan horisontal, ditentukan

berdasarkan unit beban (fixture unit) masing-masing alat plumbing, akumulasi dari

keseluruhan cabang mendatar, dan kemiringan (slope). Untuk menentukan besarnya

diameter pipa dapat dilihat pada tabel 2.9 . Hasil perencanaan dimensi pipa horisontal

tercantum dalam Tabel berikut ini:

Contoh perhitungan dimensi pipa horizontal lantai 1:

Sektor : A

Jalur : 1 ke 2

Plumbing fixture : Lavatory

Jumlah : 1

Fixture unit : - sendiri 1 (Tabel 5.4, halaman 200. Perancangan dan

Pemeliharaan Sistem Plumbing, Morimura. 1993).

- kumulatif 1

Diamater (mm) : 32 mm

Diameter pas (mm) : 32 mm

Slope : 0.02

Tabel 4.15

Perhitungan Pipa Buangan Horisontal Lantai 1

SEKTORJALUR Alat

Plambing

FU diameter perangkapslope

diameter

pipa (mm)dari ke sendiri akumulasi minimum (mm)

A 1 2 LAV 1 1 32 0,02 32

2 3 LAV 1 2 32 0,02 32

3 4 WC 4 6 75 0,02 75

4 5 FD 2 8 75 0,02 75

5 6 WC 4 12 75 0,01 100

6 7 FD 2 14 75 0,01 100

7 8 UR 4 18 40 0,01 100

8 9 UR 4 22 40 0,01 100

9 15 UR 4 26 40 0,01 100

B 10 11 WC 4 4 75 0,02 75

11 12 FD 2 6 75 0,02 75

12 13 WC 4 10 75 0,01 100

13 14 FD 2 12 75 0,01 100

14 15 LAV 1 13 32 0,01 100

15 ST 39 0,01 100

Tabel 4.16

Perhitungan Pipa Buangan Horisontal Lantai 2

SEKTORJALUR Alat

Plambing

FU diameter perangkap

minimum (mm)slope

diameter

pipa (mm)dari ke sendiri akumulasi

A

1 2 LAV 1 1 32 0,02 32

2 3 LAV 1 2 32 0,02 32

3 4 WC 4 6 75 0,02 75

4 5 FD 2 8 75 0,02 75

5 6 WC 4 12 75 0,01 100

6 7 FD 2 14 75 0,01 100

7 8 UR 4 18 40 0,01 100

8 9 UR 4 22 40 0,01 100

9 15 UR 4 26 40 0,01 100

B

10 11 LAV 1 1 32 0,02 32

11 12 WC 4 5 75 0,02 75

12 13 FD 2 7 75 0,02 75

13 14 WC 4 11 75 0,01 100

14 15 FD 2 13 75 0,01 100

15 ST 39 0,01 100

4.3.4 Penentuan Dimensi Pipa Tegak (Stack)

Besar dimensi pipa tegak tergantung dari akumulasi unit beban (fixture unit)

seluruh cabang horisontal dalam satu lantai dan akumulasi dari keseluruhan lantai

yang ada di dalam gedung. Untuk menentukan besarnya diameter pipa dapat dilihat

pada tabel. Dimensi pipa tegak tercantum dalam Tabel berikut ini:

Contoh perhitungan dimensi pipa tegak:

Lantai : 1

Fixture unit : - sendiri 39

- kumulatif 39

Diameter (mm) : 100 mm ( tabel 11.3. Plumbing, Harold E. Babbitt).

Tabel 4.17

Pipa Tegak Air Bungan

LANTAI FIXTURE UNIT diameter

(mm)Dari sendiri akumulasi

3 39 39 100

2 39 78 100

1 39 117 100

4.3.5 Penentuan Dimensi Pipa Ven

Bersama-sama dengan alat perangkap, pipa vent merupakan bagian penting

dari suatu sistem pembuangan. Tujuan pemasangan pipa vent adalah sebagai berikut :

a) Menjaga sekat perangkap dari efek sifon atau tekanan

b) Menjaga aliran yang lancar dalam pipa pembuangan

c) Mensirkulasikan udara dalam pipa pembuangan

Karena tujuan utamanya adalah menjaga agar perangkap tetap mempunyai

sekat air, maka pipa vent harus dipasang sedemikian rupa agar dapat mencegah

hilangnya sekat air. Pipa vent yang digunakan dalam perencanaan ini merupakan

kombinasi dari beberapa jenis vent, yaitu :

a) Vent lup, yaitu pipa vent yang melayani dua atau lebih perangkap alat plumbing,

dan disambungkan kepada pipa vent tegak.

b) Vent tegak, yaitu perpanjangan dari pipa tegak air buangan, di atas cabang

mendatar pipa air buangan tertinggi.

c) Pipa tegak vent, dipasang jika pipa tegak air buangan melayani dua interval

cabang atau lebih, dan alat-alat plumbing pada setiap lantai mempunyai pipa vent

tunggal atau pipa vent jenis lainnya. Bagian atas dari pipa tegak vent ini harus

terbuka langsung ke udara luar di atas atau tanpa dikurangi ukurannya. Bagian

bawah dari pipa tegak ven harus disambungkan dengan pipa tegak air buangan,

tanpa dikurangi ukurannya, pada tempat yang lebih rendah dari cabang terendah.

4.3.5.1 Penentuan Dimensi Pipa Vent Horisontal dan Vertikal

Penentuan dimensi pipa vent horisontal didasarkan pada panjang pipa vent

horisontal, unit beban alat plumbing yang dilayani, dan diameter pipa air buangan

yang dilayani. Pipa vent horisontal dan vent tegak dalam perencanaan ini dibuat

tipikal untuk semua lantai.

Contoh perhitungan dimensi pipa vent vertikal lantai 1:

Jalur : A

Fixture unit : 6

Panjang pipa : 3,8 m

Diameter air buangan : 100 mm

Diameter vent : 50 mm ( Morimura, 1993. Halaman 224, tabel 5.10 )

Contoh perhitungan dimensi pipa vent horisontal lantai 1:

Jalur : A - B

Fixture unit : 6

Panjang pipa : 1,75

Diameter air buangan : 75 mm

Diameter vent : 50 mm ( Morimura, 1993. Halaman 224, tabel 5.9 )

Tabel 4.18

Dimensi Pipa Vent Horisontal dan Vertikal Lantai 1

Akumulasi Ukuran Pipa Ukuran Pipahorisontal Pembuangan (mm) (mm)

LAV 1 6 100 3800 50LAV 1WC 4LAV 1 6 6 75 1750 50LAV 1WC 4FD 2 8 100 3800 50WC 4FD 2FD 2 8 14 100 2000 50WC 4FD 2WC 4 10 100 3800 50FD 2WC 4WC 4 10 10 100 3150 65FD 2WC 4

UR 4 15 100 4000 50UR 4UR 4FD 2LAV 1

JalurPanjang Pipa Vent (mm)

Posisi Pipa BebanAlat

Plumbing

B-D Horisontal

VertikalC

C-D Horisontal

Jumlah FU

A

A-B

B

Vertikal

Horisontal

Vertikal

D Vertikal

Tabel 4.19

Dimensi Pipa Vent Horisontal dan Vertikal Lantai 2-3

Akumulasi Ukuran Pipa Panjang Pipa Ukuran Pipa horisontal Pembuangan (mm)

LAV 1 6 100 3800 50LAV 1WC 4LAV 1 6 6 75 1750 50LAV 1WC 4FD 2 8 100 3800 50WC 4FD 2FD 2 8 14 100 2000 50WC 4FD 2LAV 1 11 100 3800 50WC 4FD 2WC 4LAV 1 11 11 100 3150 65WC 4FD 2WC 4UR 4 15 100 4000 50UR 4UR 4FD 2

Jalur Posisi Pipa Alat Plumbing

A Vertikal

Beban Jumlah FU

A-B Horisontal

B Vertikal

B-D Horisontal

VertikalD

C Vertikal

HorisontalC-D

4.3.5.2 Penentuan Dimensi Pipa Tegak Vent

Pipa ven tegak ditentukan berdasarkan akumulasi unit beban dalam tiap

interval cabang, diameter pipa tegak air buangan, dan panjang pipa tegak ven. Untuk

menentukan besarnya diameter pipa ven dapat dilihat pada tabel 2.11. Hasil

penentuan pipa tegak vent tertera dalam Tabel berikut ini:

Contoh perhitungan dimensi pipa vent tegak:

Lantai : 1

Diameter stack : 100 (diameter air buangan tegak)

Fixture unit : - sendiri 39

- kumulatif 39

Panjang pipa : 4 m

Diameter pipa buang : 100 mm

Diameter vent : 50 mm

Tabel 4.20

Dimensi Pipa Vent Tegak (Stack)

LANTAI FIXTURE UNIT Pipa buang (mm)

L vent(m)

Ukuran pipa vent (mm)dari ke sendiri akumulasi

1 2 39 39 100 4 502 3 39 78 100 4 503 ? 39 117 100 4 50

4.4 Perhitungan Septic Tank

Data – data yang diketahui :

Waktu tinggal lumpur : 2 hari

Periode penyedotan lumpur : 1 tahun

Jumlah pemakai : 285 orang

Kebutuhan air per orang : 50 L/org/hari

Kapasitas lumpur : 0,03 m3/org/thn ( kriteria 0,03-0,04)

a. Perhitungan Kapasitas air Limbah :

b. Perhitungan Kapasitas Lumpur

c. Volume Septic Tank

d. Dimensi Septic Tank

Dimensi Septic Tank adalah

a. Panjang = 4,8 meter

b. Lebar = 2,4 meter

c. Tinggi = 2 meter

d. Freeboard = 10% x 2 = 0,2 m

Selain itu ada beberapa ketentuan lain, yaitu sebagai berikut :

1. Lubang pemeriksaan setinggi 0.1 m di atas permukaan tanah, dengan ukuran

0,4 x 0,4 m.

2. Pipa aliran terluar diletakkan 5-10 cm lebih rendah dari aliran masuk

3. Sekat harus terbenam 0,2 m di bawah permukaan air, menonjol minimal 0,15

diatas permukaan air

4. Jarak dari bangunan 1,5 m ; dari sumur dalm 10 m dan jarak dari pipa air

bersih

3m.

Documents

BAB IV Revisi