BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data-data gedung Gedung ini direncanakan untuk tempat penginapan Berikut data-data gedung tersebut: Tingkat
: 6 lantai
Tinggi bangunan
:24 m
Pada lantai pertama terdiri dari looby, mushollah, dapur, meeting room, ruang. arsip, toilet karyawan dan toilet umum. Pada lantai kedua sampai keenam terdiri dari 18 unit kamar tidur. Pada lantai atap terdiri dari 2 tangki air dan lain-lain. Pada Hotel ini menggunakan 4 buah tangki, yaitu 2 tangki bawah dan 2 tangki atas.
1.2 Penaksiran Laju Aliran Air 1.2.1 Penaksiran berdasarkan jumlah penghuni Jumlah penghuni pada Hotel ini terdiri dari karyawan dan tamu. Tamu dihitung berdasarkan banyaknya kamar. Sedangkan jumlah karyawan didapat dari perushaan yang bersangkutan. Diasumsikan 1 kamar tidur terdiri dari 2 orang. Jumlah kamar pada Hotel ini berjumlah 90 kamar. Jumlah karyawan 45 orang Jadi 90 x 2 orang = 180 orang Total keseluruhan penghuni = 180 + 45 = 225 orang Setelah didapat jumlah penghuni, kemudian dihitung pemakaian puncaknya. Untuk menghitung kebutuhan puncak dilakukan dengan beberapa langkah:
30
31
1. Kebutuhan harian maksimum Perhitungan ini mengambil data dari tabel 2.3, dimana pemakaian air untuk Hotel berbintang sebesar 250 liter/hari. Maka akan didapat dengan persamaan (2.1) seperti ini: Q = n x keb. rata-rata per hari Q = 225 x 250 liter/hari = 56250 liter = 56,25 m3/hari Dan diperkirakan butuh tambahan sampai 20% untuk mengatasi kebocoran, penyiraman taman, dan lain-lain. Sehingga pemakaian air rata-rata sehari dapat diketahui dengan persamaan (2.2): Qd = (100% + 20%) x Q Qd = (1,20) x 56,25 = 67,5 m³/hari
2. Kebutuhan rerata Pemakaian air rata-rata pada gedung ini diambil dari tabel 2.3, dimana pemakaian air rata-rata untuk hotel berbintang adalah 10 jam. Sehingga dapat dihitung dengan persamaan (2.3), maka: Qh = Qd/T Qh = (67,5)/10 = 6,75 m³/jam
3.
Kebutuhan air pada jam puncak Untuk perhitungan kebutuhan air pada jam puncak ini ditetapkan C1
=
diambil nilai konstanta maksimum dengan menggunakan persamaan (2.4), maka: Qh-max = Qhm = C1 x Qh Qh-max = (2) x (6,75) = 13,5 m3/jam
2
32
4.
Kebutuhan menit puncak Dan untuk kebutuhan air pada menit puncak ditetapkan C2 = 4 diambil
nilai konstanta maksimum dengan persamaan (2.5): Qm-max = Qmm = C2 x Qh/60 Qm-max = (4) x (6,75)/60 = 0,45 m3/menit Hasil dari kebutuhan penyediaan air bersih ini dibuat dalam tabel 4.1 Tabel 4.1 Hasil kebutuhan penyediaan air bersih Lantai
1-6
Q
Qd
Qh
Qh max
Qm max
m3/hari
m3/hari
m3/jam
m3/jam
m3/menit
56,25
67,5
6,75
13,5
0,45
Sumber: Hasil perhitungan
Berdasarkan dari tabel 4.1 untuk kebutuhan penyediaan air bersih pada lantai 1 sampai 6, untuk pemakaian air bersih rata - rata (Q) = 56,25 m3/hari, debit air bersih rata – rata per hari (Qd) = 67,5 m3/hari, pemakaian air bersih rata – rata per jam (Qh) = 6,75 m3/jam, untuk kebutuhan air jam puncak (Qh max) = 13,5 m3/jam, dan untuk kebutuhan air pada menit puncak (Qm max) = 0,45 m3/menit. 1.2.2 Penaksiran berdasarkan jenis dan jumlah alat plambing Pada Hotel yang berjumlah 6 lantai ini, jumlah alat plambingnya yaitu: Lantai pertama terdiri dari 1 bak cuci dapur, 6 kloset dengan tangki penggelontor, 1 janitor bak cuci pel), 4 bak cuci bersama (tempat wudhu), 1 peturasan, 2 bak cuci pakaian (termasuk mesin cuci listrik), dan 4 bak cuci tangan. Lantai kedua sampai keenam terdiri dari 90 bak cuci tangan, 90 kloset dengan tangki penggelontor, dan 90 shower.
33
Tabel 2.4 dapat digunakan sebagai referensi. Untuk perhitungan penggunaan air dapat dilihat dalam tabel 4.2.
Tabel 4.2 Perhitungan penggunaan air pada semua alat plambing Jenis alat plambing
Jumlah alat
Pemakaian air
Penggunaan
Penggunaan
plambing
pada alat
alat plambing
air (liter/jam)
plambing (liter)
(jam)
Kloset
96
14
3 kali
4.032
Shower
90
42
1 kali
3.780
Bak cuci tangan
94
10
1 kali
940
Bak cuci dapur
1
15
3 kali
45
Bak cuci bersama
4
10
1 kali
40
Bak cuci pel
1
10
1 kali
10
Bak cuci pakaian
2
15
2 kali
60
Peturasan
1
14
3 kali
42
Jumlah
8.949
Sumber: Hasil perhitungan
Hasil perhitungan di atas diperoleh penggunaan air minimum adalah 10 liter/jam untuk penggunaan pada alat plambing (Bak cuci pel), penggunaan air maksimum adalah 4.032 liter/jam untuk penggunaan pada alat plambing (kloset), dan total keseluruhan penggunaan alat plambing adalah 8.949 liter/jam.
Faktor penggunaan serentak untuk semua alat plambing sebesar 38 % kecuali untuk bak cuci pakaian sebesar 55 %. 8.889 x 38 % = 3.378 liter/jam 60 x 55 % = 33 liter/jam Jumlah
= 3.411 liter/jam
34
Jumlah penghuni = 225 orang Debit air bersih rata – rata per hari (Qd)
= Keb.rata – rata per hari x n = 250 liter/hari x 225 = 56.250 liter/hari
Pemakaian air bersih rata – rata per jam (Qh)
= Qd/10 jam = 56.250/10 jam = 5.625 liter/jam
1.2.3 Berdasarkan unit beban alat plambing Berikut ini adalah hasil perhitungan unit beban alat plambing yang dibuat dalam tabel 4.3. Tabel 4.3 Perhitungan jumlah unit beban alat plambing Jumlah alat plambing Kloset dengan tangki penggelontor
96
Bak cuci tangan
94
Unit beban alat plambing Umum
6x5
Pribadi
90 x 3
Umum
4x2
Pribadi
90 x 1
Jumlah unit beban alat plambing 300
98
Bak cuci dapur Bak cuci pakaian Bak cuci Bersama Bak cuci pel
1
4
4
2
3
6
1
4
4
Peturasan
1
3
3
90
4
360
Shower
4
2
Jumlah
8
783
Sumber: Hasil perhitungan
Tabel perhitungan diatas jumlah unit beban alat plambing sebesar 783 unit. Setelah itu diplot pada kurva untuk mendapatkan penaksiran berdasarkan unit beban alat plambing. Kurva ini memberikan hubungan antara jumlah unit beban alat plambing dengan laju aliran air, dengan memasukkan faktor kemungkinan penggunaan serentak dari alat – alat plambing.
35
650
Untuk unit beban sampai 3000 Gambar 4.1 Hubungan antara unit beban alat plambing dengan laju aliran Garis Kurva (1) Untuk sistem yang sebagian besar dengan katup penggelontor, Garis Kurva (2) Untuk sistem yang sebagian besar dengan tangki penggelontor.
Dari grafik diatas diperoleh perkiraan pemakaian air serentak sebesar 650 liter/menit. Ini adalah pemakaian puncak untuk gedung secara keseluruhan.
36
1.3 Volume Tangki Bawah dan Tangki Atas 1.3.1 Volume tangki bawah Sebelum menghitung volume tangki, dihitung terlebih dahulu kapasitas pipa dinas (Qs). Menghitung kapasitas pipa dinas dapat dihitung dengan persamaan 2.6: Qs = 2/3 x Qh = 2/3 x 6,75 m3/jam = 4,5 m3/jam Diketahuinya kapasitas air maka dapat dihitung volume tangki bawah tanah untuk menampung air yang akan didistribusikan ke semua lantai. Maka dapat dihitung dengan persamaan 2.7: Vr = Qd – Qs x T = 67,5 – (4,5 x 10) = 67,5 – 45 = 22,5 m3
4.3.2 Volume tangki atas Volume tangki atas dapat dihitung dengan persamaan 2.8 sebagai berikut: Ve = (Qm maks – Qh maks) Tp + Qh maks x Tpu Diasumsikan: Tp = 60 menit Tpu = 20 menit Ve = (0,45 – 0,23) 60 + (0,23 x 20) = 13,2 + 4,6 = 17,8 m3
4.4 Kapasitas Dan Head Pompa 4.4.1 Pompa Angkat Kapasitas pompa angkat yang dipakai adalah sesuai dengan kebutuhan air pada jam puncak (Qh maks = 0,2 m3/menit). Untuk perhitungan pompa angkat ini, tidak dihitung lagi diameter pipanya karena sudah diketahui dalam gambar
37
perencanaan gedung Hotel Amaris yaitu 80 mm atau 0,08 m. Sehingga langsung dihitung kecepatan alirannya, dengan menggunakan persamaan 2.9:
A= V=
=
V=
=
A= , ³/ ,
= 3,14
,
³/ ,
² ( ,
)²
= 0,00502 m
= 1 m/detik
Untuk mencari besar head pompa yang diperlukan dapat dinyatakan dalam persamaan Bernoulli (persamaan 2.10) sebagai berikut: Besar Head Total (H) = ha + ∆hp + hl +
²
a. Head statis (Ha) Adalah jarak antara permukaan air tangki atas dengan permukaan air tangki bawah dalam gedung adalah 30 m. b. Perbedaan Head Tekanan pada kedua permukaan air (∆hp) Karena P1 dan P2 merupakan tangki terbuka, maka P1 dan P2 = 0, sehingga persamaan 2.11 menjadi: ∆hp =
.
= 0m
c. Kerugian Head (Hl) Head kerugian gesek dalam pipa (hf) Sebelum mencari Head, ditentukan terlebih dahulu apakah aliran yang terjadi adalah aliran laminer atau aliran turbulen dengan menggunakan bilangan Reynolds pada persamaan 2.12, yaitu: Re = =
.
ᶹ = 0,801 x 10 -6 m²/s (pada suhu 30°C)
ᶹ . , ,
= 99.875,156
Karena Re > 4000, maka aliran yang terjadi bersifat turbulen
38
Maka untuk menghitung kerugian gesek yang terjadi dalam pipa menggunakan persamaan Darcy Weisbach (persamaan 2.13) sebagai berikut: hf = λ
. ² .
Untuk mencari λ menggunakan formula Darcy untuk aliran turbulen, dengan persamaan 2.14 adalah: λ = 0,020 + = 0,020 +
, , ,
= 0,02625
Dengan L = 30 m (panjang pipa transfer) Maka kerugian gesek dalam pipa: hf = λ
. ² . .( )²
= 0,02625
,
(
,
)
= 0,02625 x 19,11315 = 0,50172 m
Kerugian head kerugian plumbing accessories (he). Dengan persamaan 2.15 sebagai berikut: he = K
²
Kerugian gesek accessories Lokasi: Tangki Bawah Flexible Joint
= 4 x 10 = 40
Gate Valve
= 8 x 0,2 = 1,6
Check Valve
= 2 x 2,5 = 5,0
Elbow 90°
= 1 x 0,9 = 0,9 Jumlah
= 47,5
39
Lokasi: Tangki Atas Flexible Joint
= 4 x 10 = 40
Gate Valve
= 17 x 0,2= 3,4
Check Valve
= 2 x 2,5 = 5,0
Elbow 90°
= 8 x 0,9 = 7,2 Jumlah = 55,6
Kerugian total (K)
= 47,5 + 55,6 = 103,10
Maka: he = K
²
= 103,10
( )² ,
= 5,25 m
Setelah semua bagian Hl = Hf + He = 0,50 + 5,25 = 5,75 m
Maka besar Head Besar Total (H) = ha + ∆hp + hl + = 30 + 0 + 5,75 +
²
( )² ,
= 35,80 m = 40 m
Tetapi pada kenyataan dilapangan untuk mencari head pompa digunakan persamaan 2.16, yaitu: H = 11 2 x t = 1,5 x 24 = 36 m
Jumlah pemakaian air bersih pada gedung ini adalah Qh = (67,5)/10 = 6,75 m3/jam Kebutuhan air bersih pada gedung ini sebesar 112,5 liter/menit
40
Kapasitas pompa yang digunakan adalah 12 m3/jam, sehingga membutuhkan 2 pompa air yang sama, jadi kapasitas pompa: = 12 + 12 = 24 m3/jam = 400 liter/menit
Kapasitas pompa sengaja dibuat oleh perancang lebih besar dari kapasitas kebutuhan. Spesifikasi pompa yaitu: 2 phase 380 volt 50 Hz Q
Putaran = 2900 rpm
= 12 m3/jam Kw
= 5,5
Total Head = 40 m Pipa
= 3”
4.4.2 Pompa Booster Kapasitas pompa booster ditentukan sebesar 2 kg/cm2 atau 196000 N/m2. Pompa booster digunakan untuk lantai 5-6 (2 lantai) Jumlah penghuni = 36 orang 1 kamar
= 2 orang
Jadi total
= 36 x 2 = 72 orang
Sehingga digunakan persamaan 2.14: Q = 72 x 250 liter/hari = 18000 liter/hari = 18 m3/hari = 0,75 m3/jam
