bab v tugas akhir krishna

8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna

1/18

BAB V

PERHITUNGAN

5.1 Sistem penyaluran air buangan

Sistem pembuangan air di Hotel Tebu direncanakan menggunakan

sistem pembuangan terpisah, dimana black water, grey water , buangan

air kondensor, dan air hujan yang ditampung dialirkan secara terpisah. Air

buangan black water dialirkan langsung kedalam septic tank, sedangkan

untuk grey water , buangan air AC, dan air hujan dialirkan kedalam tanki

STP (Sewage Treatment Plant), kemudian keluarannya di tampung ke

dalam Ground Tank 2. Skema sistem penyaluran air buangan dapat dilihat

pada gambar 5.1.

Pada umumnya, untuk menentukan jumlah air limbah yang dihasilkan

didasarkan dari pemakaian air sebesar 66213.47 L/hari. Untuk keperluancadangan air, total kebutuhan air ditambah 20% sehingga menjadi

79456.17 L/hari atau 79 m3/hari. Air buangan yang dihasilkan adalah 80%

(hardjosuprapto, Moh.Maasduki. 2000) dari kebutuhan air bersih yaitu

sekitar 63 m3/hari. Dari air buangan tersebut 75% merupakan grey water

dan 25% merupakan black water , sehingga didapat buangan grey water

sebesar 47 m3/hari dan black water 16 m3/hari.


2/18

Gambar 5.1. Skema Penyaluran Air Buangan


3/18

5.2 Sistem Pemanfaatan Air AC ( Air Conditioner )

Hasil buangan air AC ( Air Conditioner ) bisa di manfaatkan untuk air

second class atau air untuk menyiram. Kandungan yang ada dalam air AC

tersebut yaitu pH 7,42, TDS (Total Dissolved Solid) 2,3 ppm, dan

konduktivitas 4,1 µs. Untuk kuantitas buangan air AC, menggunakan 2

metode yaitu yang pertama berdasarkan Literatur BuildingGreen.com

Dengan menggunakan aplikasi Condensate Calculator yang data nya

diambil dari kondisi eksisting.

Dengan menggunakan suhu luar 30°C atau 86°F dan kelembaban

91%,untuk suhu dalam ruangan 23°C atau 73°F dan kelembaban 53% suhu

setempat. Hasil yang diperoleh untuk buangan air AC nya yaitu 11,29

gall/hari atau 0,05 m3/hari. Kemudian untuk metode berikutnya

menggunakan metode survey atau menghitung langsung buangan air AC

yang diperoleh, dengan cara menampung buangan air AC tersebut selama

satu jam, dengan suhu dalam ruangan 23°C dan untuk suhu luar sekitar

30°C, kemudian setelah ditampung selama satu jam buangan air AC

tersebut tertampung sebanyak 312 ml/jam atau sebanyak 0,01m3/hari.

Dari kedua metode tersebut hasil yang didapatkan dari buangan AC tidak

jauh berbeda yaitu (0,01 m3/hari - 0,05 m3/hari). Dari kedua metode

tersebut yang diambil untuk perhitungan pemanfaatan buangan air AC

Hotel Tebu yaitu metode kedua dengan nilai buangan AC/ hari nya yaitu

0,01 m3/hari. Metode kedua dipilih karena perhitungan yang dilakukan

berdasarkan hasil yang pasti dan keluaran air buangan nya juga lebih jelas.

Setelah mendapatkan hasil yang diperoleh yaitu 0,01 m3/hari, kemudian

hasil tersebut dikalikan dengan jumlah AC yang terpasang di dalam Hotel

Tebu tersebut yaitu 58 AC split. Sehingga menghasilkan buangan air AC

sebesar 0,58 m3/hari yang kemudian di salurkan kedalam STP (Sewage

Treatment Plant).

5.3 Sistem Pemanfaatan Air Hujan

Bangunan yang dilengkapi dengan sistem plambing harus dilengkapi


4/18

degan sistem drainase untuk pemanfaatan air hujan yang berasal dari atap

maupun jalur terbuka yang mengalirkan air. Air hujan yang dibawa dalam

sistem plambing ini harus disalurkan ke dalam lokasi pembuangan untuk

air hujan. Hal ini karena tidak boleh air hujan disalurkan ke dalam sistem

plambing air buangan yang hanya bertujuan untuk menyalurkan air

buangan saja atau disalurkan ke suatu tempat sehingga air hujan tersebut

akan mengalir ke jalan umum, menyebabkan erosi atau genangan air.

Maka dari itu air hujan tersebut tidak ditampung kedalam bak pengumpul,

akan tetapi langsung masuk kedalam STP melalui sistem gravitasi.

Tabel 5.1. Data Curah hujan Kota Bandung 10 tahun terakhir

TahunBandung

Utama

Stasiun Pembanding

Cemara Lembang

2004 161,0 69 50

2005 190,2 81 79

2006 141,8 105 63

2007 203,1 87 97

2008 166,8 157 162

2009 174,8 147 112

2010 322,4 204 165

2011 149,1 161 141

2012 209,2 156 126

2013 223,5 161 138

Jumlah 1941,8 1328,0 1133,0

Rata 194,2 132,8 113,3

Sumber : BMKG Stasiun Bandung (2003-2012)

Uji konsistensi data dilakukan terhadap data curah hujan tahunan dengan

tujuan untuk mengetahui adanya penyimpangan data hujan.

Penyimpangan tersebut dapat diselidiki dengan menggunakan Metode

Lengkung Massa Ganda (Double Mass Curve). Pada metode ini, hubungan

antara seri waktu dengan data curah hujan dianggap linier. Data curah


5/18

hujan tahunan jangka waktu yang panjang dari suatu stasiun utama hujan,

dibandingkan dengan data curah hujan rata-rata sekelompok stasiun

pembanding hujan dalam periode yang sama.

Gambar 5.2. Akumulasi Rata-rata Utama dengan Akumulasi Rata-rata

Pembanding

Dari gambar dapat dilihat bahwa kurva massa ganda akumulasi curah hujan

di daerah perencanaan kurang konsisten, sehingga harus dilakukan koreksi

terhadap kurva tersebut. Berikut ini adalah hasil perhitungan faktor

koreksi terhadap gradient kurva massa ganda yang di hitung pertama kali.

Y = (1,530x)-52,32

R2 = 0,989

Tahun 2004

Y = (1,530x161,0)-52,32

= 194,0

y = 1,5307x - 52,322

R² = 0,9893

0,0

200,0

400,0

600,0

800,0

1000,0

1200,0

1400,0

1600,0

1800,0

2000,0

0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 1400,0

S t a s i u n U t a m a ( m m / t a h u n )

Stasiun Pembanding (mm/tahun)

Series1

Linear (Series1)


6/18

Tahun 2009

Y = (1,530x174,8)-52,32

= 215,1

Tabel 5.2. Data Curah Hujan (koreksi)

Tahun C C Baru

2004 161,0 194,0

2005 190,2 190,22006 141,8 141,8

2007 203,1 203,1

2008 166,8 166,8

2009 174,8 215,1

2010 322,4 322,4

2011 149,1 149,1

2012 209,2 209,2

2013 223,5 223,5

Sumber : Hasil Perhitungan

Setelah mendapatkan hasil koreksi data curah hujan kemudian masukan

kedalam tabel yang baru akan tetapi diurutkan berdasarkan nilai yang

paling tertinggi ke nilai terindah, setelah diurutkan kemudian hitung

jumlah, rata-rata dan standar deviasi dari data curah hujan tersebut.

Tabel 5.3. Uji Homogenitas Curah Hujan Kota Bandung

No. Tahun C Ri-Ṝ (Ri-Ṝ)²

1 2010 322,4 120,89 14614,63

2 2013 223,5 21,94 481,41

3 2009 215,1 13,59 184,72

4 2012 209,2 7,72 59,61

5 2007 203,1 1,54 2,37


7/18

No. Tahun C Ri-Ṝ (Ri-Ṝ)²

6 2004 194,0 -7,51 56,39

7 2005 190,2 -11,31 127,89

8 2008 166,8 -34,71 1204,71

9 2011 149,1 -52,45 2750,90

10 2006 141,8 -59,71 3565,16

jumlah 2015,1 23047,80

Rata 201,5

Standar

Deviasi

50,6

Sumber : Perhitungan, 2014

Untuk N = 10, nilai Yn = 0,4952, dan τn = 0,9496

1

=

τR

τn =

50,6

0,9496 = 53,28

R = μ +1

. y

= 175,11 + 53,28 y

Bila y = 0, maka R = 175,11

Bila y = 5, maka R = 441,51

Mencari R10

R10 = R + (0,78 YT – 0,45) τR

YT = -ln (ln10

9)

= 2,2054

Maka, R10 = R + (0,78 YT – 0,45) τR

= 201,5 + ((0,78 x 2,2054) – 0,45) 50,6

= 265,77

Dari Hasil persamaan 175,11 + 53,28 y, apabila y = 0 maka nilai R yaitu

175,11 dan apabila y = 5 maka nilai R = 441,51, kemudian tarik garis untuk

nilai R = 175,11 dimulai dari sumbu y = 0 keatas sampai memotong nilai R

= 441,51 lihat gambar 3.15. pada garis orange. Kemudian dari hasil R10 =


8/18

265,77 buat garis dari sumbu x tarik sehingga memotong persamaan 175,11

+ 53,28 y, setelah bertemu garis tersebut tarik kebawah sehingga akan

menghasilkan nilai TR = 1,4.

Sumber : Moduto, 2014 Gambar5.3. Gumble’s Extreme Probability

Dari grafik Gumble’s Extreme Probability diperoleh nilai T R = 1.4

Maka:

TR =R10

x TR

= 139,84106,32

x 1.4

= 1,84

Maka, titik H (N ; T R) = H (10 ; 1.84)

Langkah selanjutnya adalah dengan memplotkan kedua titik yang

dihasilkan dari perhitungan di atas ke dalam Grafik Homogenitas. Hal ini


9/18

dimaksudkan agar dapat menentukan apakah data yang dihitung tersebut

termasuk data yang homogen atau tidak homogen. Berikut gambarnya.

Sumber : Moduto, 2014

Gambar 5.4. Homogenitas

Hasil dari Grafik Homogenitas dengan memplotkan titik (10 ;1.8), maka

dari grafik di atas menunjukkan bahwa data curah hujan berada di luar

garis lengkung bahkan tidak terdapat dalam grafik homogenitas, karena

nilai TR yang terlalu kecil dan tidak sesuai dengan batas nilai T yaitu batas

terendah sebesar 1.2 sedangkan pada data nilai TR sebesar 1.84 sehingga

menunjukkan data HOMOGEN.

Metode Van Breen

Metode ini beranggapan bahwa besarnya atau lama durasi hujan

harian adalah terpusat selama 4 jam dengan hujan efektif sebesar 90%


10/18

dari hujan selama 24 jam. Hubungan dalam bentuk rumus adalah sebagai

berikut:

I = 90% * R24

4

Dimana: I = intensitas hujan (mm/jam)

R24 = curah hujan harian maksimum (mm/24 jam)

Dengan menggunakan rumus diatas, maka intensitas hujan sebelum

dilakukan koreksi dapat dihitung.

Tabel 5.4. Metode Gumble

R 201,5

SD 50,6

n 10

Yn 0,4952

Sn 0,9496

N 175,12

1/α 53,29

Sumber : Hasil Perhitungan, 2014

Tabel 5.5. Data Curah Hujan Metode Terpilih (Metode Gumble)

PUH Yt Rt

2 0,37 194,65

5 1,50 69,00

10 2,25 90,01

25 3,20 116,56

50 3,90 136,25

100 4,60 155,80


Berdasarkan rumus I diatas, maka dapat dibuat suatu kurva durasi

intensitas hujan, dimana Van Breen mengambil bentuk kurva kota Bandung


11/18

sebagai kurva basis. Berikut ini adalah intensitas hujan untuk kota

Bandung sebagai berikut:

Gambar 5.4. Kurva Basis Kota Bandung

Tabel 5.6. Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Van Breen

Durasi

(menit)

Intensitas Curah Hujan (mm/jam)

2 5 10 25 50 100

R1 R2 R3 R4 R5 R6

5 164,92 142,45 149,45 155,33 158,51 161,04

10 153,20 119,76 129,73 138,50 143,34 147,23

20 134,13 90,83 102,65 113,82 120,31 125,67

40 107,40 61,24 72,42 83,92 91,05 97,21

60 89,55 46,19 55,94 66,46 73,24 79,26

80 76,79 37,08 45,57 55,02 61,25 66,90

120 59,76 26,59 33,25 40,92 46,15 51,00

240 35,88 14,38 18,35 23,14 26,53 29,77


Perhitungan perpipaan ( gutter dan leader) berdasarkan SNI 03-7065-2005,

tabel tersebut berdasarkan pada curah hujan 100 mm per jam. Bila curah

hujan lebih besar, nilai luas pada tabel tersebut diatas harus disesuaikan

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00

5 10 20 40 60 80 120 240

I n t e n s i t a s C u r a h H u j a n m m / j a m

Intensitas Curah Hujan


(mm/jam) 2 R1


(mm/jam) 5 R2


(mm/jam) 10 R3

Intensitas Curah Hujan(mm/jam) 25 R4


(mm/jam) 50 R5


(mm/jam) 100 R6


12/18

dengan cara mengalikan nilai tersebut dengan 10 dibagi dengan kelebihan

curah hujan dalam mm perjam.

Intensitas curah hujan di Kota Bandung diambil 164,92 mm/jam atau 6,4

inch/jam. Karena curah hujan Kota Bandung lebih besar dari curah hujan

pada tabel 3., maka nilai kemiringan tabel 3.. harus di ubah dengan cara

mengalikan nilai tersebut dengan 10 kemudian di bagi dengan kelebihan

curah hujan sebanyak 64,92 mm, tabel perhitungan tabel seperti berikut:

Tabel 5.7. Beban Maksimum yang di ijinkan untuk Talang Atap

Diameter pipa Pipa tegak air

hujan

Pipa datar pembuangan air hujan

Kemiringan (%)

inch mm 1 2 4

2 50 63

2 1/2 65 120

3 80 200 12 17 24

4 100 425 27 39 54

5 125 800 49 68 97

6 150 1290 77 110 156

8 200 2690 167 237 336

10 250 302 426 604

12 300 486 686 972

15 375 868 1226 1737


Dilihat dari tabel diatas, dapat diketahui bahwa pipa yang digunakan pada

atap tersebut yaitu menggunakan pipa datar pembuangan air hujan. Hal

ini dikarenakan dilihat dari denah atap menggunakan pipa datar yang

berfungsi untuk mengalirkan hasil dari tangkapan air hujan menuju pipa

tegak, dan kemudian dialirkan kedalam groundtank 2, sehingga buangan

air hujan tersebut dapat digunakan untuk flushing wc dan urinal.


13/18

Gambar 5.5. Segmen Atap Air Hujan

Bentuk atap pada Hotel Tebu adalah berbentuk atap datar dengan luas

total 443 m2 tempat saluran air hujan. Sektor terbagi atas 5 segmen

dengan luas masing-masing segmen atap:

Tabel 5.8. Perhitungan Luas Segmen Atap

Segmen panjang lebarluas

(m2 )

1 18,75 6,5 122

2 19 4,5 86

3 12,2 6,08 74

4 14,39 6,08 87

5 12,15 6,08 74Sumber : Perhitungan, 2014

Tabel 5.9. Perhitungan Diameter Talang Tegak Air Hujan

Segmenluas

(m^2 )

diameter pipa

datar (mm)

diameter pipa

tegak (mm)

1 122 200 80

2 86 200 65


14/18

Segmenluas

(m^2 )

diameter pipa

datar (mm)

diameter pipa

tegak (mm)

3 74 150 65

4 87 200 65

5 74 150 65


Untuk menentukan debit aliran permukaan dengan metode rasional yaitu

berdasarkan rumus :

Q atap = C x I x A

Keterangan :

C = Koefisien aliran permukaan

I = Intensitas curah hujan

A = luas atap

Sumber : ”Hidrologi Teknik” C.D. Seomarto, 1999

Berdasarkan rumus dari metode rasional tersebut maka harus menentukan

koefisien aliran permukaan berkisar (0,70-0,90) nilai yang dipakai yaitu

nilai yang paling tertinggi karena agar tidak terjadinya tekanan yangberlebih sehingga bisa menimbulkan masalah pada sistem pipa tersebut,

kemudian untuk intensitas curah hujan untuk Kota Bandung yaitu 164,92

mm/jam atau sebesar 0,16 m/jam. Untuk luas atap total yaitu 443 m2.

Kemudian untuk menentukan debit aliran permukaan dengan

menggunakan rumus dari metode rasional sehingga hasil yang di dapatkan

dari nilai tersebut yaitu 64 m3/jam dalam waktu satu hari. Dari hasil

tersebut kemudian dikalikan dengan 50% sehingga menghasilkan 32m3/jam. Persenan tersebut didapat karena lahan yang tersedia di Hotel

Tebu tidak memungkinkan menggunakan tangki sebesar 64 m3, maka dari

itu tangki yang disediakan untuk air hujan diperkecil hingga 50% (GBC

Indonesia-WAC 5, 2014).


15/18

5.4 Perhitungan Jumlah Total Air Buangan

Total kebutuhan air bersih bagi penghuni gedung yaitu sebesar

66213.47 L/hari. Untuk keperluan cadangan air, total kebutuhan air

ditambah 20% sehingga menjadi 79456.17 L/hari atau sekitar 79 m3/hari.

Air buangan yang dihasilkan adalah 80% (hardjosuprapto, Moh.Maasduki.

2000) dari kebutuhan air bersih yaitu sekitar 63 m3/hari. Dari air buangan

tersebut 75% merupakan grey water dan 25% merupakan black water,

sehingga didapat buangan grey water sebesar 47 m3/hari dan black water

16 m3/hari.

Penentuan Ground Tank 2 didapatkan dari 90% total air buangan yang

masuk ke dalam STP, air buangan tersebut terdiri dari pembuangan air AC

sebesar 0,58 m3/hari dan total Grey water yang didapatkan dari 75% total

air buangan sebesar 63 m3/hari yang menghasilkan total buangan Grey

water sebesar 47 m3/hari.

Hasil total dari air buangan setelah dijumlahkan yaitu 48 m3/hari, setelah

mendapatkan hasil total air buangan kemudian untuk mendapatkan

volume Ground tank 2 yaitu 90% dari total air buangan sebesar 43 m3.

Untuk nilai total penampung air hujan yaitu 32 m3/hari, yang kemudian

ditampung kedalam ground tank 2. Sehingga volume total Ground tank 2

menjadi 75 m3/hari.

5.4.1 Efisiensi Yang Diperoleh

Effisiensi yang diperoleh dari sistem Sewage Treatment Plant ini

diperoleh dari besarnya total kebutuhan air bersih, Secara rinci jumlah

effisiensi yang diperoleh yaitu total buangan dari Grey water sebesar 43

m3/hari dan dijumlahkan dengan total buangan air kondensor sebesar 0,58

m3/hari, kemudian dibagi dengan total kebutuhan air bersih sebesar 79

m3/hari, setelah itu dikalikan 100% untuk menentukan persentasi efisiensi

yang diperoleh sebesar 55 % dari total kebutuhan ground tank 1 sebesar

79 m3/hari.


16/18

5.5 Penentuan Dimensi Pipa

5.5.1 Black Water dan Grey Water

Perhitungan dimensi pipa air buangan ditentukan berdasarkan

banyaknya alat plambing, unit beban alat plambing dan ukuran minimum

alat plambing. Besarnya nilai unit beban alat plambing dilihat pada tabel

3.. dan untuk mengukur pasaran yang ditetapkan oleh SNI-03-7065-2005

dapat dilihat pada tabel

Sebagai contoh perhitungan ukuran pipa air buangan yang berasal dari

lantai Ground Floor, untuk perhitungannya bisa dilihat pada tabel 5.10.

dan untuk melihat secara spesifik jalur dari ground floor pada gambar

5.6.

Tabel 5.10. Perhitungan Diameter Grey Water lantai Ground Floor

Jalur Alat PlumbingUBAP Kumulatif Ø mm

Slope

Dari Ke Macam Jumlah (%)

G1 G2 FD 1 1 1 50 2

G2 G3 FD 2 1 2 50 2

G3 G4 FD 3 1 3 50 2

G4 GT FD 4 1 4 50 2

G5 G6 LV 1 1 1 50 2

G6 GTLV 1 1

2 50 2FD 1 1


Tabel 5.11. Perhitungan Diameter Black Water lantai Ground Floor

Jalur Alat Plumbing

UBAP Kumulatif Ø mm

Slope


B1 B2 WC 1 8 8 100 1

B2 B3 WC 2 8 16 100 1

B3 B4 WC 3 8 24 100 1

B4 BT WC 4 8 32 100 1

B5 BT WC 1 8 8 100 1

BT BT1 WC 5 8 40 100 1



17/18

5.5.2 Sistem Vent

Sistem vent pada Hotel Tebu menggunakan sistem bersama yang

merupakan pipa vent yang dipasang pada titik pertemuan dua pengering

alat plambing dan bekerja sebagai vent untuk kedua alat plambing

tersebut.

Contoh perhitungan ukuran pipa vent diambil dari perhitungan di lantai

Ground Floor dapat dilihat pada tabel 5.12.

Tabel 5.12. Perhitungan Diameter Vent

Jalur Alat PlumbingUBAP Kumulatif Ø mm

Slope


V1 V2 WC 1 4 4 50 2

V2 V3 WC 2 4 8 50 2

V3 V4 WC 3 4 12 50 2

V4 VT WC 4 4 16 50 2



18/18

Gambar 5.6. Denah Jalur Ground Floor

bab v tugas akhir krishna

Documents