3

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Sistem Plambing

Kesehatan merupakan salah satu milik manusia yang sangat berharga.

Menjaga kesehatan dapat dimulai dengan menjaga kesehatan lingkungan, baik

lingkungan kerja maupun lingkungan pemukimannya. Dalam hal ini, fasilitas

dalam gedung harus direncanakan dengan baik termasuk fasilitas sanitasi,

mengingat aspek-aspek lingkungan harus diperhatikan agar tercapai lingkungan

yang sehat. Untuk meningkatkan kualitas sarana dan prasarana guna memberikan

kenyamanan dan kepuasan kepada pengguna gedung dimana dalam kondisi

normal penggunanya tidak memberikan bahaya potensial pada kesehatan manusia

maka salah satu upayanya adalah dengan merancang sistem plambing yang baik

dalam lingkungan gedung tempat bekerja maupun pemukimannya, yang meliputi

sistem penyediaan air minum, sistem penyaluran air buangan dan ven, sistem

pencegah kebakaran, dan sistem penyaluran air hujan.

Sistem plambing itu sendiri adalah sistem penyediaan air bersih dan sistem

pembuangan air kotor yang saling berkaitan serta merupakan paduan yang

memenuhi syarat, yang berupa peraturan dan perundangan, pedoman pelaksanaan,

standar peralatan, dan instalasinya.

Sistem plambing merupakan bagian yang tidak dapat terpisahkan dalam

pembangunan gedung. Oleh karena itu, perencanaan dan perancangan plambing

harus dilakukan secara bersamaan dan sesuai dengan tahapan-tahapan

perencanaan dan perancangan gedung itu sendiri dengan memperhatikan secara

seksama hubungannya dengan bagian-bagian konstruksi gedung serta peralatan

lainnya yang ada dalam gedung tersebut.

Persediaan air dengan kualitas dan kuantitas yang baik, diharapkan dapat

memberikan kepuasan bagi pengguna gedung sehingga dapat meningkatkan

keuntungan dan reputasi gedung itu sendiri.

4

Pada jenis penggunaan sistem plambing ini sangat tergantung pada

kebutuhan dari bangunan yang bersangkutan. Dalam hal ini, perencanaan dan

perancangan sistem Plambing dibatasi pada pendistribusian dan penyediaan air

bersih.

Komponen utama dari sistem distribusi air bersih khususnya sebagai air

minum suatu gedung adalah sistem jaringan pipa. Adapun kemungkinan

terjadinya permasalahan-permasalahan pada jaringan pipa seperti kebocoran,

sering terjadi kerusakan pipa atau komponen lainnya, besarnya tinggi energi yang

hilang, serta penurunan tingkat layanan penyediaan air bersih untuk konsumen.

2.2 Sistem Penyediaan Air Bersih

Menurut Noerbambang, S.M., dan Takeo, M. (2005), ada beberapa sistem

penyediaan air bersih.

a) Sistem Sambungan langsung

Dalam sistem ini pipa distribusi dalam gedung disambung langsung dengan

pipa utama penyediaan air bersih (PDAM). Karena terbatasnya tekanan dalam

pipa utama dan dibatasi ukuran pipa cabang dari pipa utama tersebut, maka sistem

ini terutama dapat diterapkan untuk perumahan dan gedung skala kecil dan

rendah.

b) Sistem Tangki Atap

Dalam sistem ini, air ditampung terlebih dahulu pada tangki bawah

(dipasang pada lantai terendah bangunan atau di bawah muka tanah), lalu

dipompakan ke tangki atas. Tangki atas dapat berupa tangki yang disimpan di atas

atap atau di bangunan yang tertinggi. Dari tangki ini air didistribusikan ke seluruh

bangunan.

Sistem tangki atap ini diterapkan seringkali karena alasan-alasan berikut:

1) Fluktuasi tekanan pada alat plambing tidak besar atau dianggap tidak berarti.

Perubahan tekanan diakibatkan perubahan muka air pada tangki atap,

2) Pompa pengisi tangki atap dapat bekerja secara otomatis,

3) Perawatan tangki atap sangat sederhana dan mudah dilaksanakan.

5

c) Sistem Tangki Tekan (Hidrosfor)

Prinsip hidrosfor :

Air yang telah ditampung dalam tangki bawah, dipompakan ke dalam suatu

tangki tertutup sehingga udara di dalamnya terkompesi. Air dari tangki tersebut

dialirkan ke dalam sistem distribusi bangunan.

Daerah fluktuasi tekanan tergantung pada tinggi bangunan, misalnya untuk

bangunan 2-3 lantai tekanan air harus mencapai 1,0 sampai 1,5 kg/cm² atau 10-

11,5 mka (muka kolam air), maka sebenarnya volume air efektif yang akan

mengalir hanyalah sekitar 10% dari volume tangki.

Kelebihan sistem tangki tekan, antara lain :

1. Lebih estetik dibandingkan dengan sistem tangki atap,

2. Perawatannya lebih mudah, karena dapat dipusatkan pada ruang mesin

bersama pompa-pompa lainnya,

3. Harga awal lebih murah dibandingkan dengan sistem tangki atap.

Kekurangan-kekurangannya :

1. Daerah fluktuasi tekanan sebesar 1,0 kg/cm² sangat besar dibandingkan

dengan sistem tangki atap,

2. Dengan berkurangnya udara, kompresor merupakan kebutuhan mutlak untuk

dipasang

3. Lebih berfungsi sebagai suatu sistem pengaturan otomatik pompa penyediaan

air saja dan bukan sebagai sistem penyimpanan air seperti tangki atap,

4. Volume air yang lebih kecil, mengakibatkan pompa lebih berat kerjanya.

d) Sistem Tanpa Tangki

Dalam sistem ini tidak digunakan tangki apapun, baik tangki bawah, tangki

tekan ataupun atap. Air dipompakan langsung ke sistem distribusi bangunan dan

pompa menghisap air langsung dari pipa utama.

2.3 Persyaratan Dalam Penyediaan Air Bersih

Air yang dibutuhkan oleh manusia untuk hidup sehat harus memenuhi

syarat kualitas. Disamping itu harus pula dapat memenuhi secara kuantitas

6

(jumlahnya) maupun syarat tekanan air. Diperkirakan untuk kegiatan rumah

tangga yang sederhana paling tidak membutuhkan air sebanyak 100 L/orang/hari.

Angka tersebut misalnya untuk:

a. Berkumur, cuci muka, sikat gigi, wudhu : 20L/orang/hari

b. Mandi/mencuci pakaian dan alat rumah tangga :45L/orang/hari

c. Masak, minum :5L/orang/hari

d. Menggelontor kotoran :20L/orang/hari

e. Mengepel, mencuci kendaraan :10L/orang/hari

(Entjang, I, 1991).

Kebutuhan manusia akan air sangat kompleks antara lain untuk minum,

masak, mandi, mencuci dan sebagainya. Menurut perhitungan WHO di negara –

negara maju tiap orang memerlukan air antara 60–120 liter per hari. Sedangkan di

negara – negara berkembang, termasuk Indonesia tiap orang memerlukan air

antara 30–60 liter per hari. Di antara kegunaan-kegunaan air tersebut, yang sangat

penting adalah kebutuhan untuk minum (Notoatmodjo, S., 2003).

Adapun persyaratannya yaitu:

a. Syarat Kualitas

Air bersih adalah air yang digunakan untuk kebutuhan sehari-hari dan akan

menjadi air minum setelah dimasak terlebih dahulu. Sebagai batasannya, air

bersih adalah air yang memenuhi persyaratan bagi sistem penyediaan air minum.

Adapun persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan dari segi kualitas air yang

meliputi kualitas fisik, kimia, biologi dan radiologis, sehingga apabila dikonsumsi

tidak menimbulkan efek samping, (Depkes RI, 1990).

b. Syarat Kuantitas

Air minum yang masuk ke dalam bangunan atau masuk ke dalam sistem

plambing air minum, harus memenuhi syarat kuantitas air minum, yaitu kapasitas

air minum harus mencukupi berbagai kebutuhan air minum bangunan gedung

tersebut. Untuk menghitung besarnya kebutuhan air minum dalam bangunan

gedung didasarkan pada pendekatan jumlah penghuni gedung, unit beban alat

plambing, luas lantai bangunan.

7

Perhitungan kebutuhan air berdasarkan luas lantai bangunan hanya

digunakan untuk menentukan kebutuhan air pada waktu pra rancangan, tidak

untuk bangunan gedung yang sudah selesai rancangannya. Perhitungan

berdasarkan jumlah penghuni, dipakai untuk bangunan gedung rumah tinggal,

(Poerbo, H, 1995).

c. Syarat Tekanan

Tekanan air yang kurang mencukupi akan menimbulkan kesulitan dalam

pemakaian air. Tekanan yang berlebihan dapat menimbulkan rasa sakit terkena

pancaran air serta mempercepat kerusakan peralatan plambing, dan menambah

kemungkinan timbulnya pukulan air. Besarnya tekanan air yang baik berkisar

dalam suatu daerah yang agak lebar dan bergantung pada persyaratan pemakaian

atau alat yang harus dilayani. Tekanan air yang berada pada sistem plambing

(pada pipa) tekanannya harus sesuai dengan ketentuan yang berlaku, diantaranya

yaitu, untuk perumahan dan hotel antara 2,5 kg/cm2 atau 25 meter kolom air

(mka) sampai 3,5 kg/cm2 atau 35 meter kolom air (mka), untuk Perkantoran 4,0

kg/cm2 atau 40 meter kolom air (mka) sampai 5,0 kg/cm2 atau 50 meter kolom air

(mka). Tekanan tersebut tergantung dari peraturan setempat, (Noerbambang,

S.M., dan Takeo M., 2005)

Tabel 2.1 Tekanan yang Dibutuhkan Alat Plambing

N0 Nama Alat Plambing

TekananYang dibutuhkan

(kg/cm2)

Tekanan Standart

(kg/cm2)

1

2

3

4

5

Katup gelontor kloset

Katup gelontor peturasan

Keran yang menutup sendiri,

otomatik

Pancuran mandi, dengan

pancaran halus/tajam

Pancuran mandi (biasa)

Keran biasa

Pemanas air langsung, dengan

bahan bakar gas

0,70 1) 2)

0,40 2)

0,70 3)

0,70

0,35

0,30

0,25 – 0,70 4)

1,00

Sumber: Noerbambang, S.M., dan Takeo, M., 2005

8

Catatan : 1) 2) Tekanan Minimum yang dibutuhkan katup gelontor untuk kloset

dan urinal yang dimuat dalam Tabel ini adalah tekanan statik pada

waktu air mengalir, dan tekanan maksimalnya adalah 4 kg/cm2.

3) Untuk keran dengan katup yang menutup secara otomatis, kalau

tekanan airnya kurang dari yang minimum dibutuhkan maka

katup tidak akan dapat menutup dengan rapat, sehingga air masih

akan menetes dari keran.

4) Untuk pemanas air langsung dengan bahan bakar gas, tekanan

minimum yang dibutuhkan biasanya dinyatakan/dicantumkan

pada alat pemanas tersebut.

Untuk bangunan yang berlantai banyak, misalnya 64 tingkat, maka tekanan

air dilantai bawah (untuk sistem pengaliran air dengan menggunakan tangki atap)

akan sangat besar, yaitu sebesar 64 X 3,50 m = 224 meter kolom air (mka). Oleh

karena itu, agar tekanan air tidak melampaui batas yang ditentukan, maka

bangunan tersebut harus dibagi menjadi beberapa bagian atau zona, dimana setiap

zona tekanan airnya tidak melampaui tekanan yang telah ditentukan.

2.4 Komponen-Komponen Yang Penting dalam Sistem Penyediaan Air

Minum Suatu Bangunan

Menurut Poerbo, H. (1995), ada beberapa komponen atau bagian-bagian

yang penting didalam sistem penyediaan air minum suatu bangunan.

2.4.1 Sumber Air

Sumber air untuk sistem penyedian air minum suatu bangunan gedung ada 2

(dua) macam yaitu, secara kolektif dan secara individual.

Secara individual adalah sistem penyediaan air minum yang sumber airnya

diambil secara perorangan atau rumah tangga/bangunan. Air dari sumber air yang

ada di dalam tanah melalui sumur diangkat kepermukaan tanah dengan

menggunakan timba/pompa, lalu air tersebut digunakan untuk kebutuhan sehari-

hari. Ada juga air dari sumber air yang ada di dalam tanah melalui sumur di

pompa langsung ke alat-alat plambing atau di pompa ke menara air, lalu air dari

menara air dialirkan secara gravitasi ke alat-alat plambing. Ada juga yang

9

menggunakan sumber air dari mata air atau dari air permukaan (sungai atau

kolam).

Secara kolektif adalah sistem penyediaan air minum yang sumber airnya

diambil secara bersama-sama atau kolektif yang diselenggarakan oleh suatu badan

atau perusahaan, yang pada umumnya badan atau perusahaan yang

menyelenggarakannya adalah Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM). Sistem

yang digunakan untuk mendistribusikan airnya menggunakan sarana perpipaan.

Oleh karena itu sistem ini juga disebut “penyediaan air minum sistem perpipaan”.

Air dari sumber air (air tanah tertekan, mata air, atau air permukaan) di alirkan

melalui saluran transmisi (saluran pembawa) air baku, baik secara gravitasi

maupun secara pemompaan ke bangunan atau unit pengolahan air minum (water

treatment plan) untuk diolah agar supaya air dari sumber air yang belum

memenuhi syarat kualitas air minum menjadi memenuhi syarat kualitas air

minum.

Air minum dari unit pengolahan air minum (water treatment plan) dialirkan

melalui pipa transmisi (pipa pembawa) air minum secara gravitasi atau

pemompaan ke reservoir. Air minum dari reservoir didistribusikan ke konsumen

atau pemakai melalui pipa atau jaringan pipa distribusi (pipa atau jaringan pipa

pembagi) secara gravitasi atau secara pemompaan atau gabungan pemompaan dan

gravitasi. Tekanan air pada pipa distribusi, maksimal 40 meter kolom air (mka),

dan pada ujung pipa distribusi minimal 10 meter kolom air (mka).

Dari pipa distribusi air dialirkan ke bangunan gedung, bisa secara langsung

keperalatan plambing, bisa juga secara tidak langsung (menggunakan menara air).

Air dari sistem penyediaan air minum kota (PDAM) pada umumnya kualitasnya

sudah memenuhi persyaratan kualitas air minum, kalau air dari sumber air

individu, ada yang sudah memenuhi syarat kualitas air minum ada juga yang

belum memenuhi. Kalau belum memenuhi syarat kualitas air minum, maka air

tersebut harus diolah terlebih dahulu agar memenuhi persyaratan air minum

sebelum masuk ke dalam sistem plambing bangunan gedung.

10

2.4.2 Pompa Air

Pompa air adalah suatu alat untuk menaikkan air dari level yang rendah ke

level yang lebih tinggi. Dilihat dari jenisnya dapat dibedakan menjadi 2 (dua),

yaitu pompa hisap dan pompa hisap-tekan. Pompa hisap hanya menaikkan air dari

level di bawah pompa ke level sama dengan level pompa. Pompa hisap-tekan

menaikkan air dari level di bawah pompa ke level di atas pompa. Dari cara

kerjanya, pompa dapat dibedakan menjadi pompa tangan dan pompa mekanik

(digerakan dengan cara mekanik). Pompa mekanik dibedakan menjadi 2 (dua)

golongan.

1. Pompa yang diletakkan di atas permukaan air (pompa sentrifugal dan pompa

jet),

2. Pompa yang diletakkan di dalam air, yang disebut pompa rendam

(submersible pump).

Pompa sentrifugal akan efektif digunakan untuk menaikkan air dari

kedalaman lebih kecil atau sama dengan 7.00 meter (jarak dari pompa sentrifugal

dengan permukaan air yang akan di pompa < 7.00 meter). Untuk menaikan air,

bila kedalaman muka air lebih besar dari 7.00 meter dari permukaan tanah,

sebaiknya digunakan pompa jet (jet pump) atau pompa rendam (submersible

pump). Agar pompa bisa berfungsi secara optimal (terutama pada pompa

centrifugal), maka udara tidak boleh masuk ke dalam pipa hisap.

Peralatan-peralatan serta fungsi serta yang ada sekitar pompa tersebut diatas

diantaranya adalah sebagai berikut

1. Foot valve, dari jenis katup searah : berfungsi untuk mencegah air turun

kembali,

2. Pipa hisap dan peralatannya (soket, knie): berfungsi sebagai jalan air ke

pompa air,

3. Pompa air : berfungsi untuk menaikan air,

4. Fleksible joint: berfungsi agar pada waktu pompa akan dipasang setelah

diperbaiki (dilepas), pada waktu pemasangnya kembali tidak mengalami

kesulitan,

11

5. Sambungan peredam getaran : berfungsi untuk meredam getaran pompa agar

tidak merambat ke pipa. Sambungan peredam getaran biasanya dipasang pada

pompa dengan kapasitas yang besar,

6. Pipa tekan : berfungsi sebagai jalan air dari pompa air,

7. Katup (valve) : berfungsi untuk mengatur aliran air biasanya yang digunakan

adalah dari jenis gate valve (katup sorong),

8. Katup searah (swing valve) : berfungsi untuk menahan air balik agar tidak

menekan pompa,

9. Saringan (strainer) : berfungsi untuk menyaring kotoran agar tidak masuk ke

dalam pompa,

10. Manometer :berfungsi untuk mengukur tekanan air. Biasanya dipasang pada

pompa dengan kapasitas yang besar.

2.4.3 Pipa Air Dan Peralatannya (Accessories)

Air yang mengalir dalam pipa, mengalir di bawah tekanan (under pressure)

atau disebut juga air mengalir dengan tekanan, yaitu air mengalir dalam pipa

dalam kondisi pipa terisi penuh oleh air, jadi tidak ada udara di dalam pipa. Oleh

karena itu air bisa mengalir ke bawah, ke atas, atau ke samping. Jadi pipa dapat

dipasang tegak, miring ke atas, miring ke bawah atau mendatar. Pada waktu air

mengalir dalam pipa, akan timbul gesekan-gesekan antar molekul air dan gesekan-

gesekan antara air dengan dinding pipa. Hal ini mengakibatkan timbulnya

kehilangan tekanan (head loss) pada waktu air mengalir di dalam pipa. Besarnya

kehilangan tekanan dalam pipa tergantung dari :

1. Kekasaran dinding pipa makin kasar dinding pipa makin besar kehilangan

tekanannya,

2. Panjang pipa makin panjang pipa, makin besar kehilangan tekanannya,

3. Kecepatan air dalam pipa makin cepat air mengalir dalam pipa makin besar

kehilangan tekanannya,

4. Banyaknya perlengkapan (Accessories) pipa makin banyak perlengkapan pipa

makin besar kehilangan tekanannya.

12

Pipa yang digunakan untuk digunakan dalam sistem plambing air minum

harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1. Pipa yang terbuat dari bahan yang kuat menahan tekanan air,

2. Tidak mudah berkarat,

3. Tidak mudah bocor,

4. Tidak merubah kualitas air dalam pipa,

5. Tidak berubah kualitasnya oleh cuaca (terutama kalau pipa dipasang di luar

bangunan gedung).

Peralatan (Accessories) pipa harus terbuat dari bahan yang sama dengan

bahan pipa yang akan dipasang. Peralatan pipa diantaranya terdiri dari :soket,

knie, tee, reduser, croos, valve, dan Dop.

1. Soket: berfungsi untuk menyambung 2 (dua) pipa lurus,

2. Knie : berfungsi untuk menyambung 2 (dua) pipa berubah arah,

3. Tee : berfungsi untuk menyambung 3 (tiga) pipa yang bertemu,

4. Reduser: berfungsi untuk menyambung 2 (dua) pipa dengan garis tengah

berbeda,

5. Croos: berfungsi untuk menyambung 4 (empat) pipa lurus,

6. Valve: berfungsi untuk mengatur atau menutup aliran air,

7. Dop: berfungsi untuk menutup ujung pipa.

Pada umumnya garis tengah pipa air minum bergaris tengah kecil, oleh

karena itu pipa air minum dapat dipasang dengan cara menanam pipa dalam

dinding bangunan. Garis tengah pipa air minum yang ada adalah : ½” , ¾” , 1”, 1

¼ “, 1 ½ “, 2”, 2 ½ “, 3”, 4”, 6”, 8” 10”. Pada umunya yang dipergunakan, yang

bergaris tengah ½ “ sampai dengan 1 ¼ “ untuk rumah tinggal.

2.4.4 Tangki Air

Tangki air biasa disebut juga reservoir, berfungsi sebagai tempat

menyimpan air minum sementara. Tangki air bisa diletakkan di bawah atau di atas

tanah (ground reservoir), pada atap bangunan atau bangunan yang tertinggi, dan

pada menara air. Sebaiknya tangki bawah untuk bangunan gedung tidak

diletakkan di dalam tanah (ditanam), tetapi diletakkan di atas tanah dengan

13

ketinggian sekitar 45 cm sampai 60 cm diatas tanah, agar tidak mudah terkotori,

dan mudah untuk pemeliharaan.

Dalam pemasangan tangki air diperlukan ruang bebas yang cukup di

sekeliling tangki untuk pemeriksaan dan perawatan, seperti, di sebelah atas, di

sebelah dinding, dan di bawah dasar reservoir, agar supaya dapat dilakukan

pemeriksaan dan perawatan dengan baik. Ruang bebas tersebut sekurang-

kurangnya 45 cm, tetapi lebih baik dibuat sekitar 60 cm agar memudahkan

pengecatan dinding luar tangki.

Pada tangki air harus dilengkapi perlengkapan sebagai berikut :

1. Penutup tangki : agar tangki terhindar dari pengotoran,

2. Ventilasi : agar ada hubungan antara udara didalam tangki dan udara diluar

tangki,

3. Man hole: agar orang bisa masuk untuk membersihkan tangki,

4. Pipa peluap : agar air bisa meluap keluar tangki bila tangki sudah penuh,

5. Pipa inlet: untuk memasukan air kedalam tangki,

6. Pipa outlet: untuk mengalirkan air kebangunan gedung,

7. Pipa drain: untuk pengurasan.

Tangki-tangki yang digunakan untuk menyimpan air minum harus

dibersihkan secara teratur, agar kualitas air minum tetap terjaga. Di samping itu

sinar matahari tidak boleh masuk atau menembus ke dalam tangki, agar lumut

(ganggang) tidak tumbuh. Disyaratkan juga agar tangki air tidak merupakan

bagian struktural dari bangunan, serta lokasinya tidak berdekatan dengan tempat

pembuangan air kotor atau kotoran lainnya. Serta lokasi tangki juga tidak boleh di

tempat yang sering didatangi orang, kecuali petugas yang akan melakukan

perawatan dan pembersihan.

Tangki air harus terbuat dari bahan sebagai berikut :

1. Tidak mudah bocor,

2. Tahan terhadap tekanan air,

3. Tahan terhadap perubahan cuaca (bila tangki air diletakkan di luar bangunan),

4. Tidak menyebabkan air berubah kualitasnya.

14

Di dalam tangki air tidak boleh ada air mati, jadi air yang masuk duluan

harus keluar duluan (antri). Ke dalam tangki air tidak boleh ada binatang atau

serangga yang masuk, oleh karena itu lubang ventilasi harus ditutup oleh bahan

yang tidak bisa ditembus serangga, tetapi udara bisa masuk (biasanya bahan yang

digunakan adalah kasa nyamuk).

2.5 Proyeksi Jumlah Kebutuhan Air Bersih

Menurut Linsley, R.K., dan Joseph, F. (1991), untuk memproyeksi jumlah

kebutuhan air bersih dapat dilakukan berdasarkan perkiraan kebutuhan air untuk

berbagai macam tujuan ditambah perkiraan kehilangan air. Adapun kebutuhan air

untuk berbagai macam tujuan pada umumnya dapat dibagi dalam :

a. Kebutuhan Domestik

- sambungan rumah

- sambungan kran umum

b. Kebutuhan Non Domestik

- Fasilitas sosial (Masjid, panti asuhan, rumah sakit dan sebagainya)

- Fasilitas perdagangan/industri

- Fasilitas perkantoran dan lain-lainnya

Sedangkan kehilangan air dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu :

a. Kehilangan air akibat faktor teknis, misalnya kebocoran dari pipa distribusi

b. Kehilangan air akibat faktor non teknis, antara lain sambungan tidak terdaftar,

kerusakan meteran air, untuk kebakaran dan lain-lainnya.

a. Kebutuhan Domestik

Merupakan kebutuhan air bersih untuk rumah tangga dan sambungan kran

umum. Jumlah kebutuhan didasarkan pada banyaknya penduduk, persentase yang

diberi air dan cara pembagian air yaitu dengan sambungan rumah atau melalui

kran umum.

Kebutuhan air per orang per hari disesuaikan dengan standar yang biasa

digunakan serta kriteria pelayanan berdasarkan pada kategori kotanya. Di

dalamnya setiap kategori tertentu kebutuhan air per orang per hari berbeda-beda.

15

Tabel 2.2 Standar Kebutuhan Air Bersih

Kategori Kota Kebutuhan Air Bersih

(liter/orang/hari)

Kota Metropolitan 190

Kota Besar 170

Kota Sedang 150

Kota Kecil 130

Desa 60

Sumber: Linsley, R.K., dan Joseph, F., 1991

b. Kebutuhan Non Domestik

Kebutuhan non domestik adalah kebutuhan air bersih selain untuk keperluan

rumah tangga dan sambungan kran umum, seperti penyediaan air bersih untuk

perkantoran, perdagangan serta fasilitas sosial seperti tempat-tempat ibadah,

sekolah, hotel, puskesmas, militer serta pelayanan jasa umum lainnya.

2.6 Metode penaksiran laju aliran air

Menurut Noerbambang, S.M., dan Takeo, M. (2005). Metode yang

digunakan untuk menaksir besarnya laju aliran air adalah :

- Berdasarkan Jumlah Penghuni

- Berdasarkan Jumlah dan Jenis Alat Plambing

- Berdasarkan Unit Beban Alat Plambing

2.6.1 Penaksiran Berdasarkan Jumlah Penghuni

Metode ini didasarkan pada pemakaian air rata-rata sehari dari setiap

penghuni, dan perkiraan jumlah penghuni. Dengan demikian jumlah pemakaian

air sehari dapat diperkirakan, walaupun jenis maupun jumlah alat plambing belum

ditentukan. Metode ini praktis untuk tahap perencanaan atau juga perancangan.

Apabila jumlah penghuni diketahui, atau ditetapkan, untuk sesuatu gedung maka

angka tersebut dipakai menghitung pemakaian air rata-rata sehari berdasarkan

“standar” mengenai pemakaian air per orang per hari untuk sifat penggunaan

16

gedung tersebut. Tetapi kalau jumlah penghuni tidak dapat diketahui, biasanya

ditaksir berdasarkan luas lantai dan menetapkan kepadatan hunian per luas lantai.

Luas lantai gedung yang dimaksudkan adalah luas lantai efektif, berkisar antara

55 sampai 80 persen dari luas seluruhnya.

Angka pemakaian air yang diperoleh dengan metode ini biasanya digunakan

untuk menetapkan volume tangki bawah, tangki atap, pompa, dan sebagainya.

Sedangkan ukuran pipa yang diperoleh dengan metode ini hanyalah pipa

penyediaan air (misalnya, pipa dinas)dan bukan untuk menentukan ukuran pipa-

pipa dalam seluruh jaringan. Tabel 2.3 dapat digunakan sebagai referensi, tetapi

harus diperiksa terhadap kondisi pemakaian gedung yang dirancang.

Tabel 2.3 Pemakaian Air Minimum Sesuai Penggunaan Gedung

NO Penggunaan Gedung Pemakaian

Air

Jangka waktu

pemakaian air

rata – rata

sehari (jam)

Satuan

1 Rumah tinggal 120 8 - 10 Liter/Penghuni/Hari

2 Rumah susun 100′ 8 - 10 Liter/Penghuni/Hari

3 Asrama 120 8 Liter/Penghuni/Hari

4 Rumah sakit 500″ 8 - 10

Liter/Tempat tidur

pasien/Hari

5 Sekolah Dasar 40 5 Liter/Siswa/Hari

6 SLTP 50 6 Liter/Siswa/Hari

7 SMU/SMK dan lebih

tinggi 80 6

Liter/Siswa/Hari

8 Ruko/Rukan 100 8

Liter/Penghuni dan

pegawai/Hari

9 Kantor/Pabrik 50 8 Liter/Pegawai/Hari

10 Toserba/toko

pengecer 5 7

Liter/m2

11 Restoran 15 7 Liter/Kursi

17

12 Hotel Berbintang 250 10

Liter/Tempat

tidur/Hari

13 Hotmelati/Penginapan 150 10

Liter/Tempat

tidur/Hari

14 Gd. Pertunjukan,

Bioskop 10 3

Liter/Kursi

15 Gd. Serba Guna 25 5 Liter/Kursi

16 Stasiun, Terminal 3 15

Liter/Penumpang tiba

dan pergi

17 Peribadatan 5 2

Liter/Orang (Belum

dengan air wudhu)

Sumber: Noerbambang, S.M., dan Takeo, M., 2005

Catatan: ′ Hasil pengkajian Puslitbang Permukiman Dep. Kimpraswil tahun 2000

″ Permen kesehatan RI No : 986/Menkes/Per/XI/1992

Untuk menentukan kebutuhan puncaknya, dapat dihitung dengan:

a. Kebutuhan harian maksimum

Untuk mencari kebutuhan air per hari menggunakan rumus:

Q = n x keb. rata-rata per hari .............................................................. (2.1)

Kebutuhan rata-rata per hari didapat berdasarkan jenis gedung. Kebutuhan

rata-rata per hari dapat dilihat pada tabel 2.3.

dimana,

Q = Pemakaian air bersih rata – rata per hari (m3/hari)

n = Jumlah Penghuni

Dan diperkirakan butuh tambahan sampai 20% untuk mengatasi kebocoran,

penyiraman taman, dan lain-lain. Sehingga debit air bersih rata – rata per hari

dapat diketahui dengan rumus:

Qd = (100% + 20%) x Q ....................................................................... (2.2)

b. Kebutuhan rerata

Pemakaian air rata-rata menggunakan persamaan berikut:

Qh = Qd/T............................................................................................. (2.3)

18

dimana,

Qh : Pemakaiaan air bersih rata – rata per jam (m³/jam)

Qd : Debit air bersih rata – rata per hari (m³/hari)

T : Jangka waktu pemakaian (jam)

c. Kebutuhan air pada jam puncak

Qh-max = Qhm = C1 x Qh ................................................................... (2.4)

dimana,

Qhm = Kebutuhan air jam puncak (m³/jam)

C1 = 1,5-2,0

d. Kebutuhan menit puncak

Qm-max = Qmm = C2 x Qh/60 ............................................................ (2.5)

dimana,

Qmm = Kebutuhan air menit puncak (m³/menit)

C2 = 3,0-4,0

2.6.2 Penaksiran Berdasarkan Jumlah dan Jenis Alat Plambing

Metode ini digunakan apabila kondisi pemakaian alat plambing dapat

diketahui, misalnya untuk perumahan atau gedung kecil lainnya. Juga harus

diketahui jumlah dari setiap jenis alat plambing dalam gedung tersebut. Lihat

tabel 2.4 sebagai referensinya.

Tabel 2.4 Pemakaian Air pada Alat Plambing

No Nama alat plambing

Setiap

pemakaian

(Liter)

Waktu pengisian

(detik)

1 Kloset, katup gelontor 15 10

2 Kloset, tangki gelontor 14 60

19

3

Peturasan, katup

gelontor 5 10

4

Peturasan, tangki

gelontor 14 300

5 Bak cuci tangan biasa 10 18

6 Bak cuci tangan kecil 10 40

7

Bak cuci dapur, dgn

keran 13 mm 15 60

8

Bak cuci dapur, dgn

keran 20 mm 25 60

9

Bak mandi rendam

(bathtub) 125 250

10

Pancuran mandi

(shower) 42 210

Sumber: SNI-03-7065-2005, 2005

2.6.3 Penaksiran Berdasarkan Unit Beban Alat Plambing

Dalam metode ini untuk setiap alat plambing ditetapkan suatu unit beban

(fixture unit), dimana 1 fu=7,5 galon/menit. Untuk setiap bagian pipa dijumlahkan

besarnya unit beban dari semua alat plambing yang dilayaninya, dan kemudian

dicari besar laju aliran airnya dengan Kurva pada gambar 2.1. Kurva ini

memberikan hubungan antara jumlah unit beban alat plambing dengan laju aliran

air, dengan memasukkan faktor kemungkinan penggunaan serentak dari alat – alat

plambing.

20

Gambar 2.1 Hubungan antara unit beban alat plambing dengan laju aliran

Kurva (1) untuk sistem yang sebagian besar dengan katup penggelontor.

Kurva (2) untuk sistem yang sebagian besar dengan tangki penggolontor.

21

Tabel 2.5 memberikan besarnya unit beban untuk setiap alat plambing.

Tabel 2.5 Unit Beban Alat Plambing

Jenis alat plambing Jenis penyedian air Unit alat plambing

Untuk pribadi Untuk umum Kloset Katup gelontor 6 10 Kloset Tangki gelontor 3 5

Peturasan, dengan tiang Katup gelontor _ 10 Peturasan terbuka (urinal

stall) Katup gelontor _ 5 Peturasan terbuka (urinal

stall) Tangki gelontor _ 3

Bak cuci (kecil) Keran 0,5 1 Bak cici tangan Keran 1 2

Bak cuci tangan, untuk kamar operasi Keran _ 3

Bak mandi rendam (bath tub) Keran pencampur air dingin dan panas 2 4

Panuran mandi (shower) Keran pencampur air dingin dan panas 2 4

Pancuran amandi tunggal Keran pencampur air dingin dan panas 2 _

Satuan kamar mandi dengan bak mandi rendam

Kloset dengan katup gelontor 8 _

Satuan kamar mandi dengan bak mandi rendam

Kloset dengan tangki gelontor 6 _

Bak cuci bersama (untuk tiap keran) _ 2 Bak cuci pel Keran 3 4

Bak cuci dapur Keran 2 4 Bak cuci piring Keran _ 5

Bak cuci pakaian ( 1 - 3) Keran 3 _ Pancuran minum Keran air minum _ 2

Pemanas air Katup bola _ 2 Sumber: Noerbambang, S.M., dan Takeo, M., 2005

2.7 Volume Tangki Atas dan Tangki Bawah

2.7.1 Volume tangki bawah

22

Sebelum menghitung volume tangki, dihitung terlebih dahulu kapasitas

pipa dinas (Qs). Menghitung kapasitas pipa dinas dapat dihitung dengan rumus

sebagai berikut:

Qs = 2/3 x Qh .................................................................................... (2.6) Diketahuinya kapasitas air maka dapat dihitung volume tangki bawah

tanah untuk menampung air yang akan didistribusikan ke semua lantai. Maka dapat digunakan rumus:

Vr = Qd – Qs x T............................................................................... (2.7)

dimana,

Vr = Volume tangki bawah tanah (m3)

Qd = Kapasitas air per hari (m3)

Qs = Laju aliran pipa dinas (m3/jam)

T = Waktu pemakaian (jam)

2.7.2 Volume tangki atas

Volume tangki atas dapat dihitung dengan rumus:

Ve = (Qm maks – Qh maks) Tp + Qh maks x Tpu ................................ (2.8)

dimana,

Ve = Volume tangki atas (m3)

Tp = Waktu kebutuhan jam puncak (menit)

Tpu = Waktu pompa angkat (menit)

2.8 Kapasitas Dan Head Pompa

2.8.1 Pompa Angkat

Kapasitas pompa angkat yang dipakai adalah sesuai dengan kebuthan air

pada jam puncak (Qh maks). Kecepatan aliran pompa diasumsikan 2 m/s dengan

menggunakan rumus:

A = .......................................................................................... (2.9)

dimana,

23

Q = kapasitas pompa

A= Luas Penampang Pipa

V = Kecepatan aliran pompa

Untuk mencari besar head pompa yang diperlukan dapat dinyatakan

dengan persamaan Bernoulli:

Besar Head Total (H) = ha + ∆hp + hl + ² ....................................... (2.10)

dimana,

H = Head total pompa (m)

ha = Head statis total, yaitu vertikal antara permukaan air sisi keluar

dengan permukaan air sisi isap (m)

∆hp = perbedaan Head tekanan yang bekerja pada kedua permukaan air (m)

hl = Kerugian Head pada pipa yang menyakut panjang pipa, fitting, katup

(valve), dan lain-lain.

² = tekanan kecepatan pada lubang keluar pipa (m)

a. Head statis (Ha)

Adalah jarak antara permukaan air tangki atas dengan permukaan air tangki

bawah dalam gedung.

b. Perbedaan Head Tekanan pada kedua permukaan air (∆hp)

Karena P1 dan P2 merupakan tangki terbuka, maka P1 dan P2 = 0, sehingga:

∆hp = .

= 0m ..................................................................... (2.11)

c. Kerugian Head (Hl)

Head kerugian gesek dalam pipa (hf)

24

Sebelum mencari Head, ditentukan terlebih dahulu apakah aliran yang terjadi

adalah aliran laminer atau aliran turbulen dengan menggunakan bilangan

Reynolds, yaitu:

Re = . ....................................................................................... (2.12)

dimana,

Re = Bilangan Reynolds

V = Kecepatan aliran (m/s)

d = Diameter pipa (m)

υ = visikositas kinematik air (m2/s)

Visikositas kinematik air dapat dilihat pada tabel 2.6 berikut:

Tabel 2.6 Sifat Fisik Air (Air dibawah 1 atm dan air jenih diatas 100°C) Temperature

(°C) Kerapatan

(kg/l) Viskositas Kinematik

(m2/s)

Tekanan uap Jenuh

(kgf/cm2) 0 0,9998 1,792 x 10-6 0,00623 5 1,0000 1,520 0,00889 10 0,9998 1,307 0,01251 20 0,9983 1,004 0,02383 30 0,9957 0,801 0,04325 40 0,9923 0,658 0,07520 50 0,9880 0,554 0,12578 60 0,9832 0,475 0,20313 70 0,9777 0,413 0,3178 80 0,9716 0,365 0,4829 90 0,9652 0,326 0,7149

100 0,9581 0,295 1,0332 120 0,9431 0,244 2,0246 140 0,9261 0,211 3,685 160 0,9073 0,186 6,303 180 0,8869 0,168 10,224

Catatan : 1 atm = 101,3 kPa = 76 cmHg 1 kgf/cm2 = 98,1 kPa Sumber: Pompa dan Kompresor Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan, 1994

Maka untuk menghitung kerugian gesek yang terjadi dalam pipa

menggunakan persamaan Darcy Weisbach:

25

hf = λ . ².

....................................................................................... (2.13)

dimana,

hf = Head kerugian dalam pipa (m)

λ = Koefisien kerugian gesek

L = Panjang pipa (m)

d = Diameter pipa (m)

g = Percepatan gravitasi (m/s)

v = Kecepatan aliran (m/s)

Untuk mencari λ menggunakan formula Darcy untuk aliran turbulen,

dengan rumusnya adalah:

λ = 0,020 + , ..................................................................... (2.14)

Kerugian head kerugian plumbing accessories (he).

Dengan menggunakan rumus:

he = K ² .................................................................................. (2.15)

dimana,

he = Head kerugian plumbing accesories (m)

K = Koefisien kerugian (dapat dilihat dalam tabel 2.6 dibawah ini)

Tabel 2.7 Nilai – nilai Koefisien Kerugian (K) Katup bola (terbuka lebar)

Katup pengatur ayunan (terbuka

lebar)

Katup pintu (terbuka lebar)

Katup pintu (terbuka separuh)

Tikungan balik

T – baku

Siku – siku 90o baku

10

2,5

0,2

5,6

2,2

1,8

0,9

Sumber: Linsley, R.K., dan Joseph, F., 1989

26

Setelah semua bagian Hl = hf + he

Maka besar head total pompa (H) adalah:

H = Ha + ∆hp + Hl + ²

Tetapi pada kenyataannya dalam praktek lapangan untuk mencari head

pompa yang dipergunakan menggunakan rumus:

H = 112x t ............................................................................ (2.16)

dimana,

H = Head pompa t = Tinggi gedung

2.8.2 Pompa Booster

Air bersih dalam pendistribusiannya dari tangki atap instalasi pipa pada

perancangan ini menggunakan gaya gravitasi, oleh sebab itu sangatlah dibutuhkan

tekanan yang disyaratkan untuk alat – alat plambing. Tekanan yang berlebihan

dapat menimbulkan rasa sakit jika terkena pancaran air serta mempercepat

kerusakan perlalatan plambing. Untuk itu pompa booster digunakan untuk

mendistribusikan air pada lantai 5 sampai roof floor. Untuk pompa ini tidak perlu

dihitung head total, karena yang penting untuk pompa ini adalah tekanan yang

mampu dihasilkan. Untuk memenuhi tekanan minimum alat – alat plambing maka

perancangan ini tekanan pompa booster yang digunakan sebesar 2 kg/cm2 atau

196000 N/m2. Kapasitas pompa booster dapat ditentukan dengan jumlah penghuni

yang menempati lanati 5 sampai roof floor.

Q = n x Kebutuhan air rata – rata .................................................... (2.17)

dimana,

Q = Pemakaian air rata – rata per hari (m3/hari)

n = Jumlah penghuni

2