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

MENENTUKAN EFISIENSI ”CISTERN” BERDASARKAN PENGGUNAAN AIR DAN SEGI BIAYA DI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA El Khobar M. Nazech, Toha Saleh & Adi Pauna Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Depok [email protected]

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

1. PENDAHULUAN Masalah sumberdaya air saat ini sudah menjadi suatu yang sangat penting di Indonesia, khususnya pulau Jawa. Masalah sumberdaya air ini dipengaruhi oleh perubahan tata guna lahan akibat tekanan pertumbuhan dan aktifitas penduduk. Pertumbuhan dan aktifitas penduduk di daerah resapan mengakibatkan alih fungsi lahan untuk permukiman, industri dan perdagangan. Alih fungsi lahan di daerah resapan air untuk keperluan investasi dalam skala luas yang akan meningkatkan aliran permukaan dan menurunkan laju resapan air. Keseimbangan antara jumlah air pada saat musim hujan dan musim kemarau adalh relatif sama besar. Untuk mencegah kekurangan air pada musim kemarau maka volume air tanah sebagai simpanan air pada musim kemarau harus dalam keadaan maksimal. Saat musim hujan harus dilakukan penghematan dalam penggunaan air tanah. Usahakan untuk menggunakan air hujan sebagai air yang tidak membutuhkan kriteria air bersih. Untuk memenuhi kebutuhan air bersih maka

ISBN No. 978-979-18342-0-9

dapat menggunakan air tanah, atau air limpasan setelah melalui proses pengolahan air dan mencapai kriteria air bersih. Kawasan Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI), air yang digunakan untuk kebutuhan sehari-hari merupakan kombinasi air Perusahaan Air Minum (PAM) dan air tanah. Kombinasi air ini digunakan untuk semua kegiatan seperti air untuk mencuci, air minum, wudhu, penggelontoran, menyiram tanaman, dan sumber air untuk pemadam kebakaran. Beberapa kegunaan ada yang tidak terlalu mengutamakan kualitas air yang baik seperti flushing dan menyiram tanaman. Untuk itu dapat digunakan air hujan sebagai alternatif untuk menghemat penggunaan air PAM dan air tanah. Dalam hal ini perlu penelitian dan analisis kemungkinan pemanfaatan air hujan di kawasan FTUI. 2. TUJUAN PENELITIAN Penelitian ini menganalisa volume air limpasan yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan air di Fakultas Teknik Universitas Indonesia dan memperkirakan volume penampungan yang harus disediakan untuk menampung air limpasan tersebut. Kemudian dihitung efisiensi dari penggunaan air dengan menggunakan air tampungan

D-38

Menentukan Efisiensi ”Cistern” Berdasarkan Penggunaan Air dan Segi Biaya Di Fakultas Teknik Universitas Indonesia

tersebut untuk memenuhi kebutuhan air di Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Air bersumber dari tampungan air hujan yang dilakukan dengan metode memanen air hujan (rainwater harvesting) di Fakultas Teknik Universitas Indonesia dengan daerah tangkapan (catchment area) berupa atap gedung-gedung di Fakultas Teknik Universitas Indonesia. 3. METODOLOGI PENELITIAN Penelitian dilakukan dengan tahapan sesuai dengan diagram alir berikut ini:

MULAI

PERUMUSAN MASALAH

STUDI LITERATUR & PENGUMPULAN DATA

PERHITUNGAN HIDROLOGI,CURAH HUJAN, LUAS ATAP, KEBUTUHAN AIR

PERHITUNGAN VOLUME LIMPASAN TERTAMPUNG

PERHITUNGAN BIAYA PENGADAAN “CISTERN”

ANALISA

KESIMPULAN & REKOMENDASI

SELESAI

ISBN No. 978-979-18342-0-9

METODE “CISTERN”

4. MEMANEN AIR HUJAN Memanen air hujan atau Rainwater harvesting adalah metode kuno yang dipopulerkan kembali dengan menampung air hujan untuk kemudian dimanfaatkan kembali. Pertimbangan untuk menggunakan air hujan adalah air hujan memiliki pH yang mendekati netral dan relatif bebas dari bahan pencemar. Bukti arkeologis mengungkapkan konsep penampungan air hujan telah ada sejak 4,000 tahun yang lalu, dan konsep pemanenan air hujan kemungkinan telah ada sejak 6,000 tahun lalu di China. Reruntuhan bangunan penampungan air yang dibangun sejak 2000 SM untuk menyimpan runoff dari lereng bukit guna keperluan agrikultur dan kegiatan rumah tangga, masih berdiri di Israel ( Gould dan Nissen-Petersen, 1999). 4.1. Komponen Rainwater Harvesting Rainwater harvesting merupakan proses penangkapan, diversi, dan penyimpanan air hujan untuk beragam tujuan, irigasi, sumber air minum, dan kebutuhan rumah tangga, dan pengisian kembali akifer. Pada penerapan skala kecil, rainwater harvesting dapat dibuat sederhana dengan menyalurkan aliran air hujan dari atap menuju sebuah landscape area dengan memanfatkan kontur pada landscape area tersebut. Sistem yang lebih kompleks meliputi talang, pipa, penampungan, penyaring, pompa dan unit pengolahan air. Komponen dasar dari sistem rainwater harvesting domestik memiliki enam komponen dasar, yaitu : 1. Permukaan area penangkapan air hujan Jumlah air yang dapat ditampung tergantung dari luas dan material atap 2. Talang dan pipa downspout: menyalurkan air dari atap menuju penampungan. Material yang digunakan PVC, vynil, dan galvanized steel. 3. Leaf screens, first-flush diverters, and roof washers: komponen penghilang kotoran dari air yang ditangkap oleh permukaan penangkap sebelum menuju penampungan. 4. Bak/Unit Penampungan Bagian ini merupakan bagian termahal dalam sistem rainwater harvesting.

D-39

El Khobar M. Nazech, Toha Saleh & Adi Pauna

Ukuran dari unit penampungan ditentukan oleh berbagai faktor: persediaan air hujan, permintaan kebutuhan air, lama kemarau, penampang dan luas penangkap, serta dana yang tersedia. 5. Pemurnian atau penyaringan air Diperlukan pada sistem rainwater harvesting sebagai sumber air minum. 4.2. Metode Cistern Metode cistern memiliki konsep dasar yang sama dengan metode rainwater harvesting pada umumnya, yaitu menampung langsung air hujan yang jatuh di atap dengan melalui komponen-komponen sistem rainwater harvesting seperti gutter/talang, pipa downspout, first-flush diverter, dan unit penampungan air.

gedung sebagai daerah tangkapan dimana dibutuhkan data curah hujan di daerah tersebut. 5.1. Permukaan Penangkap Air Luasan tangkapan air hujan berupa atap gedung-gedung di FTUI. Adapun yang ditinjau adalah gedung-gedung dengan luasan atap yang cukup besar sehingga dapat menghasilkan volume air tampungan yang cukup besar. Penempatan cistern dengan mempertimbangkan letak gedung-gedung yang berdekatan sehingga cistern dapat melayani beberapa gedung sekaligus. Tata letak gedung FTUI dan rencana penempatan cistern terlihat pada Gambar 2.

Letak Cistern

Gambar 2. Tata Letak Gedung FTUI Tabel 1: Kondisi Atap Gedung di FTUI Gambar 1. Detail komponen cistern (Sumber: Alaska Building Research Series HCM-0155). 5. DATA WILAYAH STUDI Penerapan konsep rainwater harvesting ini dilakukan di Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Dengan menerapkan rainwater harvesting diharapkan dapat mengurangi penggunaan air tanah sebagai salah satu upaya konservasi air tanah. Untuk menentukan efisiensi dari penggunaan sistem cistern maka harus menghitung kapasitas air hujan yang tertampung atap

ISBN No. 978-979-18342-0-9

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

D-40

Gedung Dekanat PAF Sipil Arsitektur Kantin Gas dan Petrokimia Industri Metalurgi Mesin Elektro Kuliah Bersama Engineering Center

Luasan Tangkapan (m2) 820 1243 1300 1300 2000 1300 667 1300 1300 1300 2304 2385

Penutup Atap Genting Genting Genting Genting Genting Genting Genting Genting Genting Genting Genting Beton


Tabel 2: Data Curah Hujan Tahun

Jan

Feb

Mar

Apr

Mei

Jun

Jul

Ags

Sep

Okt

Nov

Des

1994

515

402

195

70

16

132

146

11

6

56

94

97

1995

312

357

407

242

244

90

94

51

107

246

199

384

1996

267

193

215

239

123

31

102

49

93

177

127

312

1997

183

248

234

263

257

91

79

63

62

260

273

465

1998

425

543

292

266

282

106

95

40

89

197

284

304

1999

321

152

337

422

214

60

57

65

79

203

247

364

2000

362

180

326

205

71

104

72

90

73

233

372

306

2001

347

212

327

432

146

114

83

76

91

131

406

321

2002

381

295

352

190

269

117

51

68

175

239

240

165

2003

264

321

254

209

193

98

37

49

93

175

212

255

2004

344

220

396

171

157

60

98

12

44

127

205

301

2005

282

185

282

253

64

59

27

51

47

293

261

290

2006

228

208

88

130

73

16

33

0

0

201

595

663

Atap gedung di FTUI memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan sudut atap dan jenis penutup atap yang sama, kecuali pada Gedung Engineering Center dengan atap beton yang memiliki sudut atap mendekati nol. Dengan jenis penutup atap berupa genting maka koefisien yang digunakan adalah 0,65 dan untuk Engineering Center menggunakan koefisien 0,6. 5.2. Data Hujan Data curah hujan yang digunakan adalah data curah hujan kota Depok yaitu data dari stasiun Pancoran Mas. Dari data curah hujan bulanan stasiun Pancoran Mas tersebut maka diolah untuk menghasilkan suatu data representatif berupa data bulanan dalam satu tahun yang akan digunakan dalam perhitungan volume cistern dengan menggunakan perhitungan keseimbangan antara suplai dalam hal ini air hujan dan permintaan kebutuhan air dari FTUI setiap bulan. 5.2.1. Volume Supply Volume supply adalah jumlah air hujan yang tertangkap oleh atap gedung FTUI. Untuk menghitung besar volumenya dapat digunakan persamaan: V=RxAx k .......................... (1) V = Volume air tertampung (m3) R = Curah hujan (m) A = Luas catchment area (m2) k = Koefisien atap

ISBN No. 978-979-18342-0-9

Dari perhitungan maka hasil air yang didapatkan/terpanen akan dibandingkan dengan dengan kebutuhan air yang terjadi di FTUI setiap bulannya. Jadi untuk itu perlu diketahui terlebih dahulu jumlah kebutuhan air di FTUI. 5.2.2. Data Kebutuhan Air Dari data kebutuhan air di FTUI maka total kebutuhan air setiap bulan adalah total kebutuhan air untuk flushing, menyiram tanaman dan kebersihan. Jumlah air yang harus tersedia dalam setiap cistern untuk memenuhi kebutuhan air setiap gedung dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 3: Volume Kebutuhan Air

D-41

CISTERN

Volume Kebutuhan Air (m3)

1

107.44

2

118.66

3

110.02

4

117.20

Total

453.32


5.2.3. Volume Cistern Tabel 6: Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan Cistern 3

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

Bulan

Tabel 4: Keseimbangan Supply-Demand Bulan

Volume Supply (m3)

Volume Demand (m3)

Volume Overflow (m3)

Volume Overflow Kumulatif (m 3)

Jan

616.44

107.44

509.00

509.00

Feb

480.91

107.44

373.47

882.47

Mar

555.23

107.44

447.79

1330.26

Apr

456.86

107.44

349.42

1679.68

May

268.87

107.44

161.43

1841.11

Jun

131.16

107.44

23.72

1864.83

Jul

214.22

107.44

106.78

1971.61

Aug

107.11

107.44

-0.33

1971.29

Sep

102.74

107.44

-4.70

1966.58

Oct

382.54

107.44

275.10

2241.69

Nov

448.12

107.44

340.68

2582.37

Dec

633.93

107.44

526.49

3108.85

Hujan Andalan Cistern 1

Tabel 5: Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan Cistern 2

Bulan

Volume Supply (m3)

Volume Demand (m3)



Volume Supply (m 3)

Volume Demand (m3)


Volume Overflow Kumulatif (m3)

Jan

598.84

110.02

488.82

488.82

Feb

467.18

110.02

357.16

845.98

Mar

539.38

110.02

429.36

1275.34

Apr

443.82

110.02

333.80

1609.15

May

261.20

110.02

151.18

1760.32

Jun

127.41

110.02

17.39

1777.72

Jul

208.11

110.02

98.09

1875.80

Aug

104.05

110.02

-5.97

1869.84

Sep

99.81

110.02

-10.21

1859.62

Oct

371.62

110.02

261.60

2121.23

Nov

435.33

110.02

325.31

2446.53

Dec

615.83

110.02

505.81

2952.34

Tabel 7: Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan Cistern 4

Bulan

Volume Supply (m3)

Volume Demand (m3)

Volume Overflow (m 3)


Jan

898.90

117.2

781.70

781.70

Feb

701.27

117.2

584.07

1365.78

Mar

809.65

117.2

692.45

2058.23

Apr

666.21

117.2

549.01

2607.23

May

392.07

117.2

274.87

2882.11

Jun

191.26

117.2

74.06

2956.16

Jul

312.38

117.2

195.18

3151.35

Aug

156.19

117.2

38.99

3190.34

Sep

149.82

117.2

32.62

3222.96

Oct

557.83

117.2

440.63

3663.59

Jan

1008.43

118.66

889.78

889.78

Nov

653.46

117.2

536.26

4199.85

Feb

786.72

118.66

668.06

1557.84

Dec

924.40

117.2

807.20

5007.05

Mar

908.30

118.66

789.65

2347.49

Apr

747.38

118.66

628.73

2976.22

May

439.85

118.66

321.19

3297.41

Jun

214.56

118.66

95.90

3393.32

Jul

350.45

118.66

231.79

3625.11

Aug

175.22

118.66

56.57

3681.68

Sep

168.07

118.66

49.42

3731.09

Oct

625.80

118.66

507.14

4238.24

Nov

733.08

118.66

614.42

4852.66

Dec

1037.04

118.66

918.38

5771.05

ISBN No. 978-979-18342-0-9

D-42

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


Q = I. C. A ...........(2) Q = debit air hujan (m3/detik) I = Intensitas hujan (m/detik) C = koefisien atap A = luasan tangkapan air (m2)

Tabel 8: Volume Cistern dengan Hujan Andalan CISTERN

Volume (m3)

1

111.44

2

118.66

3

110.02

4

117.2

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

5.2.3.2. Volume Cistern Total Perhitungan volume cistern ditentukan dengan menghitung jumlah air yang harus ditampung cistern agar kebutuhan air di FTUI dapat terpenuhi sepanjang tahun. Tabel 9. Keseimbangan Supply-Demand Hujan Andalan Berdasarkan hujan andalan maka keseimbangan supply-demand dapat terlihat seperti tabel diatas dimana tidak terjadi kekurangan air pada bulan-bulan kering, sehingga volume cistern yang dapat dibuat dengan volume yang sama dengan volume demand. Sehingga volume total seluruh cistern dapat berukuran 501.92 m3. Dengan volume itu maka efisiensi yang terjadi dalam memenuhi kebutuhan air

Intensitas (mm/jam)

800.0000

5 tahun 10 tahun

500.0000

20 tahun 400.0000

25 tahun

300.0000

50 tahun

200.0000

15 tahun

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Durasi (me nit)

Volume Supply (m3)

Jan

3809.1464

427.25

3381.90

3381.90

Feb

2436.082

427.25

2008.83

5390.73

Mar

3122.6142

427.25

2695.36

8086.09

Apr

1893.5001

427.25

1466.25

9552.34

May

1361.9913

427.25

934.74

10487.08

Jun

664.386

427.25

237.14

10724.22

Jul

1085.1638

427.25

657.91

11382.13

Aug

542.5819

427.25

115.33

11497.47

Sep

520.4357

427.25

93.19

11590.65

Oct

1937.7925

427.25

1510.54

13101.19

Nov

2269.9855

427.25

1842.74

14943.93

Dec

2823.6405

427.25

2396.39

17340.32

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

Berdasarkan grafik dan dengan menggunakan Microsoft Office Excel maka diketahui persamaan garis untuk kurva IDF § 2 tahunan à

y = 33,165 x −0,6667

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

ISBN No. 978-979-18342-0-9

2 tahun

600.0000

0.0000

Volume Overflow Kumulatif (m3)

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

700.0000

100.0000

Volume Demand (m3)

Bulan


900.0000

§

5 tahunan

à

y = 39, 067 x −0,6667 §

10 tahunan

à

y = 42,974 x −0,6667

D-43


Contoh perhitungan:

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

tc 1 = 0, 0078 ×

46,390,77 = 0,149 menit 10,385

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

tc 2 = 0, 0078 ×

46,390,77 = 0,146 menit 0,577 0,385

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

46,390,77 tc 3 = 0, 0078 × = 0, 54 menit 0, 03490,385 tc gedung dekanat = tc 1 + tc 2 + tc 3 = 0,836 menit = 0,0139 jam dimasukkan ke −0,667

persamaan y = 33,165 x didapat intensitas curah hujan sebesar 572,56 mm/jam. 5.4. Debit Hujan Untuk perhitungan debit hujan dilakukan dengan mengikuti persamaan (4-5) dengan memasukkan data intensitas, koefisien atap dan luas atap pada gedung yang akan dihitung. Contoh perhitungan dapat dilihat di bawah ini dengan mengambil contoh perhitungan debit hujan di atap gedung dekanat. Contoh Perhitungan : Gedung Dekanat

Gambar 5. Gedung Dekanat FTUI § Luas daerah tangkapan =28,6×82,6=820 m² § Koefisien daerah tangkapan =0,8 § Time of concentration =0,01394 jam § Intensitas curah hujan =827,1481 mm/jam § Debit = 542,6092 m³/jam Seperti yang telah disebutkan sebelumnya debit diperhitungkan dengan metode rasional dengan persamaan Q = I C A, nilai koefisien yang digunakan adalah 0,65 setelah dilakukan penyesuaian dari koefisien dari referensi mengingat adanya faktor-faktor yang berpengaruh maka besar nilai debit setiap gedung di FTUI adalah: Tabel 10: Debit Hujan Setiap Gedung Gedung

C

A (m 2)

Debit (m 3/jam) 2tahun

5 tahun

10 tahun

Dekanat

0.65

820

305.18

359.48

395.43

PAF

0.65

1243

397.67

468.43

515.28

Sipil

0.65

1300

412.38

485.77

534.35

Arsitektur

0.65

1300

412.38

485.77

534.35

Kantin Gas dan Petrokimia

0.65

2000

691.55

814.61

896.07

0.65

1300

405.88

478.10

525.91

Industri

0.65

648

256.65

302.33

332.56

Metalurgi

0.65

1300

412.38

485.77

534.35

Mesin

0.65

1300

412.38

485.77

534.35

Elektro Kuliah Bersama Engineering Center

0.65

1300

412.38

485.77

534.35

0.65

2304

931.81

1097.62

1207.39

0.65

2385

535.56

630.86

693.95

Dengan mengetahui debit hujan maka dapat diketahui lama pengisian setiap cistern agar penuh dengan air. 5.5. Lama Pengisian Cistern Setelah mengetahui besarnya debit hujan yang terjadi pada periode ulang 2, 5 dan 10

ISBN No. 978-979-18342-0-9

D-44


tahun maka dapat diketahui lama pengisian tangki cistern yaitu dengan cara volume cistern dibagi dengan debit hujan.

Tabel 12: Harga dan Ukuran Cistern Bahan

Biaya/m3 (jt Rp)

Ukuran (m 3)

Tabel 11: Lama Pengisian Cistern CISTERN

Lama Pengisian (menit) 2 tahun

5 tahun

Fiberglass

1,25 – 4,5

1,89 – 75,70

Beton

0,5 – 3

Diatas 37,85

Metal

1,25 – 3,5

0,57 – 9,46

Polypropylene

0,7 – 2,5

1,14 – 37,85

Kayu

4,5

2,65 – 189,25

Besi Las

1,75 - 10

113,55 – 3785

10 tahun

1

5.78

4.91

4.46

2

4.34

3.69

3.35

3

6.14

5.21

4.74

4

4.00

3.40

3.09

Jadi dengan volume cistern yang telah ditentukan maka lama pengisian cistern agar penuh terisi air jika terjadi hujan dengan periode ulang 2, 5 dan 10 tahun adalah seperti yang ditunjukkan dalam tabel 11 di atas. 5.6. Biaya Awal Investasi Besar biaya yang dikeluarkan untuk pengadaan cistern terdiri dari pembuatan atau pembelian cistern dan biaya pemasangan cistern dan sistem distribusinya yang berupa talang dan downspout. Harga cistern sangat bervariasi tergantung dengan jenis dan ukuran cistern yang akan digunakan. Adapun harga cistern berdasarkan jenis dan ukurannya dapat terlihat dari tabel berikut.

Keterangan Dapat bertahan selama puluhan tahun, mudah diperbaiki, dapat dilakukan pengecatan Berisiko mengalami retak, letak permanen, dapat berpengaruh pada bau dan rasa air Ringan dan mudah berpindah Ringan dan kokoh, jika berwarna hitam akan menghasilkan air hangat Baik dalam segi estetika biasanya digunakan dalam perumahan. Kokoh, dapat berpindah, menampung air dalam jumlah yang cukup besar.

Sumber: Rainwater Harvesting, Texas Cooperative

Tabel harga cistern diatas dapat menjadi pertimbangan dalam memilih jenis cistern yang akan digunakan. Harga di atas merupakan tabel harga yang didapatkan dari referensi luar oleh karena itu telah dilakukan penyesuaian harga dengan kurs rupiah. Cistern yang digunakan adalah terbuat dari bahan beton karena dapat menampung volume air yang besar dan merupakan bahan dengan harga paling rendah. Tabel 13: Biaya Pembuatan Cistern CISTERN

Volume (m3)

Harga Cistern (Rp)

1

111.44

39.040.000,00

2

118.66

41.531.000,00

3

110.02

38.507.000,00

4

117.2

41.020.000,00

Total

Rp 164.162.000,00

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

ISBN No. 978-979-18342-0-9

D-45


pipa menuju cistern setiap gedung adalah sebagai berikut.

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

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

Tabel 14: Harga Pemasangan Talang Bahan

Harga Pasang(Rp./m)

Vynil

10.000

Plastik

10.000

Aluminium

100.000 - 175.000

Galvanum

250.000 – 350.000

Keterangan Mudah dipasang dan mudah untuk dihubungkan pada pipa PVC Sangat mudah mengalami retak, bocor dan pecah Harus dipasang oleh tenaga profesional

Tabel 16: Biaya Pemasangan Pipa dan Talang CISTERN

Sipil

1

2

3

4

Dekanat

25

250.000,00

PAF

25

250.000,00

Sipil

40

400.000,00

Arsitektur Engineering Center

60

600.000,00

80

800.000,00


30

300.000,00

20

200.000,00

Industri

20

200.000,00

Metalurgi

20

200.000,00

Mesin

30

300.000,00

Elektro Kuliah Bersama

30

300.000,00

3

30

300.000,00

ISBN No. 978-979-18342-0-9

Industri

600.000,00

Metalurgi Mesin 4

Elektro Kuliah Bersama

900.000,00

Jadi total biaya yang harus dikeluarkan dalam pengadaan cistern di FTUI adalah sebesar berikut. Tabel 17: Total Biaya Pengadaan Cistern

Harga Total Pipa Setiap Cistern (Rp)

CISTERN

Volume (m3)

900.000,00

19.400.000,00

Harga Cistern (Rp)

Biaya Pemasangan Pipa (Rp)

Total Biaya (Rp)

1

102.25

39.040.000,00

900,000.00

39.940.000,00

2

103.45

41.531.000,00

1,700,000.00

43.231.000,00

3

102.29

38.507.000,00

600,000.00

39.107.000,00

4

111.85

41.020.000,00

900,000.00

41.920.000,00

Total

600.000,00

900.000,00

4.100.000,00


Tabel 15: Biaya Pemasangan Pipa GEDUNG

Arsitektur Engineering Center

2

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

Cistern

900.000,00

PAF

Harus dipasang oleh tenaga ahli.

Biaya Pasang (Rp)

Harga Total (Rp)

Dekanat 1

Sumber : Rainwater Harvesting, Texas Cooperative

Panjang (m)

GEDUNG

232.760.000,00

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

D-46


Besar volume air tersebut merupakan jumlah total permintaan kebutuhan air yang ada yaitu sebesar 427,25 m3 /bulan. Harga per m3 air tanah adalah Rp 550,00 dan harga air PAM sebesar Rp 3.000,00 jadi penghematan yang terjadi dihitung dengan menggunakan air sebagai pengganti air PAM karena harganya yang lebih tinggi = 427,25 m3/bulan × Rp 3.000,00/m3 = Rp 1.281.750,00/bulan = Rp 15.381.000,00/tahun. Jadi biaya penggunaan air yang dapat dihemat selama setahun adalah sebesar Rp 15.381.000.00. Penghematan biaya ini akan diperhitungkan dalam cash flow sebagai biaya tahunan. 5.8. Lama Investasi Kembali Perlu diperhitungkan apakah nilai investasi sesuai dengan manfaat yang akan didapatkan kemudian. Untuk mengetahui lamanya investasi kembali diperlukan nilai bunga bank. Nilai bunga bank saat ini adalah 9% (Bunga Kredit BNI tanggal 13 Januari 2008). Bunga bank ini berfungsi sebagai pengganti nilai inflasi yang menyebabkan perubahan nilai uang seiring waktu. Investasi yang dilakukan akan semakin cepat kembali jika besarnya bunga semakin kecil. Untuk perhitungan ini maka perlu dibuat suatu arus kas dengan biaya awal sebagai present worth (PW), penghematan merupakan annual worth (AW), dan bertujuan mencari lamanya biaya kembali (n)

n= 36 tahun 11 bulan. Nilai awal yang dikeluarkan untuk membuat cistern tersebut setara dengan penghematan selama 36 tahun 11 bulan. Keuntungan dari pembuatan cistern akan terjadi setelah lebih dari waktu 36 tahun 11 bulan. 6. KESIMPULAN §

§

§

§

§

§ §

PW = Rp 164.162.000,00 AW = Rp 15.381.000,00 AW = PW(A/P,9%,n) 15.381.000 = 164.162.000 (P/A,9%,n) (P/A,9%,n) = 0,0936

n − 35 0, 0936 − 0, 0930 = 40 − 35 0, 0946 − 0, 0930 n − 35 0, 0006 = 5 0, 0016 n − 35 = 1,875 n = 36,875 tahun

ISBN No. 978-979-18342-0-9

§

§

§

D-47

Penentuan volume cistern dapat dilakukan dengan metode keseimbangan supply-demand dimana supply merupakan air hujan yang tertampung dan demand merupakan besar kebutuhan air yang diperlukan. Untuk menentukan volume air hujan yang tertampung, menggunakan suatu data hujan perwakilan berupa perhitungan hujan andalan untuk menghitung volume hujan dengan peluang terjadinya besar. Data curah hujan yang digunakan merupakan data curah hujan dengan variasi data yang lebih besar dan merupakan stasiun hujan dengan jarak yang terdekat dari lokasi yang ditinjau dalam hal ini FTUI. Untuk perhitungan volume air hujan yang tertampung di FTUI adalah air hujan yang terkumpul hanya dari atap gedung-gedung di FTUI. Perhitungan debit air hujan diperlukan untuk menghitung lamanya pengisian tangki cistern dengan menggunakan persamaan pada metode rasional. Pada metode rasional, nilai intensitas hujan dapat dicari dengan memanfaatkan kurva IDF. Efisiensi cistern dapat dibuat sebesarbesarnya tergantung dengan jumlah curah hujan dan volume cistern. Semakin besar volume cistern maka semakin besar nilai efisiensi yang diperoleh. Untuk FTUI, hujan yang terjadi melebihi total kebutuhan air di FTUI sehingga terjadi overflow yang berarti nilai efisiensi cistern di FTUI memiliki potensi untuk melebihi angka 100%. Biaya yang dikeluarkan untuk pembangunan cistern di FTUI dengan efisiensi 100% merupakan sebuah investasi dan akan kembali selama 36 tahun 11 bulan. Agar lamanya investasi untuk kembali semakin singkat maka bahan yang


digunakan dapat diganti dengan yang lebih murah.

7. DAFTAR PUSTAKA

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

Badan Perencanaan Pembangunan Daerah Kota Depok (2000), Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Depok Tahun 2000-2010.

Sprouse, Terry, McCoy, Amy, Murrieta, Joaquin, Rainwater Harvesting, Water Research Center, The University of Arizona

Keputusan Menteri Negara Umum Nomor 11/KPTS/2000

Pekerjaan

Texas Manual edition, 2005

Lancaster, Brad, (2006) Harvesting For Dryland

Rainwater

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

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

ISBN No. 978-979-18342-0-9

Rainwater

Harvesting

3rd

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

D-48

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

Recommend Documents