5
3.2.1.3 Metode Pengumpulan Data Luas Atap Bangunan Kampus IPB Dramaga Data luas atap bangunan yang dikeluarkan oleh Direktorat Fasilitas dan Properti IPB digunakan untuk perhitungan. Sebagian lagi, data luas atap bangunan dihitung dari gambar yang diberikan oleh Direktorat Fasilitas dan Properti IPB dalam bentuk softcopy dengan format AutoCad. 3.2.2 Metode Pengolahan Data Data curah hujan yang tersedia adalah pencatatan curah hujan bulanan antara tahun 1987 sampai tahun 2002. Curah hujan bulanan rata-rata diperoleh dari merata-ratakan data curah hujan bulanan yang ada. Perhitungan kebutuhan air bersih kampus IPB Dramaga ini mengacu pada Petunjuk Teknis Tata Cara Survei dan Pengkajian Kebutuhan dan Pelayanan Air Minum serta Petunjuk Teknis Tata Cara Penyusunan Rencana Induk Air Bersih Perkotaan yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum, yaitu : 1.
2.
3.
4. 5. 6.
Wilayah kampus IPB Dramaga diklasifikasikan sebagai wilayah perkotaan dengan tingkat pelayanan sebesar 100 %. Tingkat pemakaian air untuk kebutuhan domestik adalah 200 liter/orang/hari. Pemakaian domestik di kampus IPB Dramaga ada pada asrama mahasiswa. Tingkat pemakaian non domestik : a. Mahasiswa dan pegawai. Besar kebutuhan mahasiswa adalah 20 liter/orang/hari dan kebutuhan untuk pegawai sebesar 40 liter/orang/hari. b. Laboratorium. Kebutuhan air laboratorium adalah sebesar 10 liter/m2/hari. c. Siram tanaman dan cuci kendaraan operasional diasumsikan sebesar 10% dari kebutuhan harian rata-rata. Kehilangan air diasumsikan sebesar 10 % dari kebutuhan air rata-rata. Kebutuhan air hari maksimum ditentukan sebesar 2 x kebutuhan harian rata-rata. Kebutuhan air jam puncak ditentukan sebesar 2 x kebutuhan harian rata-rata.
Perhitungan jumlah air hujan yang bisa di panen yaitu dengan melakukan perkalian antara luas atap bangunan di kampus IPB Dramaga dengan curah hujan rata-rata bulanan dengan memperhatikan tingkat
pemakaian air bersih untuk menghitung persentase pemenuhannya.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengguna Air di Kampus IPB Dramaga Berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Sub. Dit. Registrasi dan Statistik Direktorat AJMP IPB per tanggal 24 Nopember 2008 diketahui jumlah mahasiswa IPB yang melakukan kegiatan perkuliahan di kampus IPB Dramaga adalah 17.728 orang meliputi program sarjana dan program pascasarjana (magister dan doktor), sedangkan berdasarkan data Subdit Perencanaan, Penempatan, Pengembangan SDM dan Hubungan Kerja Direktorat SDM IPB, pada bulan November 2008, jumlah pegawai IPB adalah 1496 orang tenaga pendidik dan 1169 orang tenaga kependidikan. Tabel 1 Jumlah pengguna air di kampus IPB Dramaga Pengguna Air Mahasiswa Tenaga Pendidik Tenaga Kependidikan Total
Jumlah (Orang) 17.728 1.169 1.496
Persentase (%) 87 6 7
20.393
100
4.2 Kebutuhan Air Bersih di Kampus IPB Dramaga Perhitungan kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga dilakukan dengan tingkat kebutuhan sesuai dengan kelompok penggunanya. Perhitungan kebutuhan air bersih untuk mahasiswa dan pegawai dilakukan dengan cara mengalikan jumlah pengguna air dengan tingkat kebutuhan air. Kebutuhan air untuk pegawai IPB dan mahasiswa berbeda, untuk mahasiswa sebesar 20 liter/orang/hari dan untuk pegawai sebesar 40 liter/orang/hari. Hal ini dikarenakan adanya asumsi bahwa pegawai IPB menghabiskan waktu lebih banyak berada di kampus (yaitu sesuai jam kerja pegawai) sedangkan mahasiswa diasumsikan sebagai pengguna air namun tidak tetap (tidak sesuai jam kerja pegawai). Pada kenyataannya memang terdapat pegawai (terutama tenaga pendidik) yang jarang berada di kampus, namun dalam perhitungan tetap di masukkan dengan asumsi bahwa air yang masuk hitungan kebutuhan air dialihkan sebagai
6
perhitungan kebutuhan air untuk tamu. Maka dari itu dalam perhitungan kebutuhan air, tamu yang datang ke kampus IPB Dramaga tidak dimasukkan nilainya. Kebutuhan air laboratorium didapatkan dengan mengalikan luas lantai laboratorium dengan tingkat kebutuhannya. Kebutuhan rata-rata adalah hasil perkalian jenis pemakai dengan kebutuhan dan ditambahkan dengan 20 % dari hasil perkalian tersebut. Angka 20% diperoleh dari angka kehilangan air dan untuk siram tanaman dan cuci kendaraan operasional. Perhitungan detail kebutuhan air di kampus IPB dapat dilihat pada lampiran 3. Dari hasil perhitungan seperti terlihat pada lampiran 3, kebutuhan rata-rata harian kampus IPB Dramaga adalah sebesar 1.723.536 liter/hari atau 1.724 m3 setiap hari. Kebutuhan puncak adalah 2.068.243 liter/hari atau sama dengan 2.068 m3 dan kebutuhan harian maksimum adalah 3.447.072 liter/hari atau sama dengan 3.447 m3. Berdasarkan kelompok pengguna, air yang dibutuhkan untuk keperluan domestik sebesar 838.560 liter/hari. Hal ini dimungkinkan karena banyaknya mahasiswa yang tinggal di asrama di lingkungan kampus IPB melakukan aktivitas keseharian mereka yang menggunakan air, termasuk untuk kegiatan mandi, cuci, kakus (MCK). Kebutuhan harian rata-rata untuk pengguna publik yaitu sebesar 471.024 liter/hari, dan untuk penggunaan industri (dalam hal ini industri pendidikan) membutuhkan air bersih perhari rata-rata sebanyak 413.952 liter. Tabel 2 Besar kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga menurut kelompok pengguna Klasifikasi
kebutuhan harian rata-rata (l/h)
Dalam perhitungan berikutnya nilai kebutuhan air yang akan digunakan adalah nilai kebutuhan rata-rata, karena kebutuhan hari maksimum tidak terjadi setiap saat dan kebutuhan puncak terjadi pada jam-jam tertentu sehingga rentang waktunya pendek dan besarnya tidak dapat merepresentasikan kebutuhan secara umum sepanjang tahun. Jika rata-rata jumlah hari dalam satu bulan adalah 30 hari, kebutuhan bulanan rata-rata adalah 51.705 m3 dan dalam satu tahun (365 hari), air bersih yang dibutuhkan adalah 629.078 m3. 4.3 Curah Hujan Wilayah Dramaga Data curah hujan yang tersedia adalah pencatatan curah hujan bulanan antara tahun 1987 sampai tahun 2002. Curah hujan bulanan rata-rata diperoleh dari merata-ratakan data curah hujan bulanan yang ada. Rata-rata curah hujan bulanan ini akan digunakan pada perhitungan selanjutnya. Tabel 3
Curah Hujan Bulanan Rata-rata Wilayah Dramaga Tahun 19872002
Bulan Januari
Curah Hujan (mm) 399
Februari
350
Maret
365
April
388
Mei
371
Juni
243
Juli
212
Agustus
228
September
231
Oktober
365
Domestik
838.560
November
405
Industri
413.952
Desember
302
Publik
471.024
Jumlah
1.723.536
Jumlah 3.859 Sumber : Stasiun klimatologi Dramaga Bogor
7
CH (mm) 450 400 350 300 250 200 150 100 50 Bulan
0 Jan
Feb
Mar
Apr
Mei
Jun
Jul
Ags
Sep
Okt
Nov
Des
Gambar 3 Curah Hujan Bulanan rata-rata wilayah Dramaga (Tahun 1987-2002). Berdasarkan data curah hujan wilayah Dramaga yang terdapat pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa kampus IPB Dramaga mengalami hujan sepanjang tahun. Curah hujan yang turun tidak merata sepanjang tahun, tetapi bervariasi menurut musimnya. Curah hujan bulanan rata-rata tertinggi terdapat pada bulan November sebesar 405 mm, dan terendah pada bulan Juli, yaitu 212 mm.
Tabel 4 Luas Atap Bangunan yang Terdapat di Kampus IPB Dramaga luas atap (m2)
No
Gedung
1
Rektorat
1.404
2
Grawida
1.570
3
Rusunawa
1.238
4
RSH
5
Fahutan (pusat)
4.4 Volume Air Hujan yang Bisa Dipanen
6
Masjid
2.390
Setelah melakukan perhitungan dan pengumpulan data dari rektorat IPB, maka didapat data luas bangunan yang ada di kampus IPB Dramaga seperti yang tertera pada Tabel 5. Luas atap bangunan di kampus IPB Dramaga bervariasi menurut penggunaannya. Untuk kegiatan perkuliahan terdapat 53.925 m2 luas atap bangunan. Bangunan yang digunakan sebagai tempat tinggal (asrama) mempunyai luas atap 13.583 m2. Untuk kegiatan keolahragaan terdapat 5.177 m2 luas atap. Sedangkan untuk yang lainnya seluas 20.019 m2 dengan total luas atap keseluruhan mencapai 92.704 m2. Dari jumlah luas atap bangunan yang terdapat di kampus IPB Dramaga seperti terlihat pada Tabel 5, dapat dihitung volume air hujan yang dapat dikumpulkan (dipanen) dengan cara mengalikannya dengan besar curah hujan yang tercantum pada Tabel 3.
7
Asrama Putri TPB
5.642
8
Asrama Putra TPB
4.884
9
Asrama Silvasari
815
10
Asrama Putri Dramaga
252
11
GOR Lama
2.057
12
Gymnasium
3.120
13
Poliklinik
116
14
Gudang Fahutan
360
15
R. Kuliah Fahutan
360
16
R. Kuliah Dar
17
Guest House
752
18
Lab. Foto Udara Fahutan
510
19
Wing (81 x @517)
41.918
20
Node (45 x @210)
9.477
13.373 806
1.660
Jumlah 92.704 Sumber : Direktorat Fasilitas dan Properti IPB Besar kebutuhan air bersih tiap bulan dianggap sama besar yaitu 51.705 m3. Diasumsikan bahwa 10 % dari curah hujan yang turun tidak dapat dimanfaatkan karena
8
Tabel 5 Volume Air Hujan yang Dapat Dipanen pada Kampus IPB Dramaga. No
Bulan
Curah Hujan
Volume (m2)
Persen pemenuhan (%)
1
Januari
0.399
33.059
64
2
Februari
0.350
28.999
56
3
Maret
0.365
30.242
58
4
April
0.388
32.147
62
5
Mei
0.371
30.739
59
6
Juni
0.243
20.134
39
7
Juli
0.212
17.565
34
8
Agustus
0.228
18.891
37
9
September
0.231
19.139
37
10
Oktober
0.365
30.242
58
11
November
0.405
33.556
65
12
Desember
0.302
25.022
48
3.859
319.734
52
Jumlah
terbuang dan digunakan sebagai pembersih atap. Perhitungan volume air hujan yang dapat dikumpulkan setiap bulan serta persentasenya terhadap kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga disajikan pada Tabel 5. Potensi air yang dapat dipanen melalui atap bangunan di kampus IPB Dramaga adalah sebesar 319.734 m3 setiap tahun atau sebesar 52 % dari kebutuhan rata-rata tahunan. Dimana, air hujan yang dapat dipanen terbesar terdapat pada bulan November (65%) dan terkecil pada bulan Juli (34%). Volume air yang dapat dipanen melalui atap bangunan ini tidak cukup untuk memenuhi keseluruhan kebutuhan air di kampus IPB Dramaga. Namun, berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada bangunanbangunan yang terdapat di kampus IPB Dramaga, cara ini mudah untuk diterapkan karena hampir seluruh bangunan sudah memiliki talang air dan pipa penyalur yang diperlukan untuk mengumpulkan air hujan. Pada musim kemarau tiba, petugas lapang laboratorium penjernihan air IPB sering mengalami kesulitan, yaitu kurangnya debit air yang terdapat pada sungai sehingga sering kali air yang dapat disedot menggunakan pompa untuk diolah dirasa kurang cukup untuk memenuhi kebutuhan akan air bersih di kampus IPB. Selain itu, sering pula terdapat masalah teknis lainnya, salah satunya ketika banyaknya sampah-sampah yang menutupi pipa saluran air dari sungai Cihideung yang menyebabkan terhambatnya air masuk ke alat penjernihan. Ditambah lagi pompa WTP yang ada merupakan peralatan yang sudah tua (4
WTP berumur 10-25 tahun, 1 WTP tahun 2010) dan sering mengalami kerusakan sehingga terkadang mengurangi kapasitas air bersih yang bisa diproduksi. Melihat kondisi di atas, maka banyaknya air hujan yang bisa dipanen menggunakan atap bangunan di kampus IPB Dramaga akan sangat membantu memenuhi kebutuhan air bersih di kampus, terutama ketika musim kemarau tiba. Selain itu pula menurut banyak penelitian yang sudah ada (rainwaterharvesting.org), biaya pengoperasian dan perawatan sistem pemanenan hujan relatif lebih murah. Perhitungan luas atap bangunan di atas tidak termasuk bangunan-bangunan kecil yang berada di kampus seperti pos keamanan, tempat parkir motor karena dirasa air hujan yg dapat ditampung dari bangunan tersebut tidak signifikan jumlahnya. Juga beberapa bangunan yang sedang atau baru saja di bangun di kampus IPB dikarenakan pada saat pengambilan data dari pihak rektorat belum memiliki data tersebut. 4.5 Rancangan Pemanenan Hujan Untuk Gedung di Kampus IPB Dramaga Bak penyimpan air yang dipanen dalam rancangan ini dibuat diatas, dengan maksud air dari bak penampung dapat dialirkan dengan memanfaatkan gaya gravitasi bumi. Jika menggunakan bak di dalam tanah maka akan memerlukan pompa untuk menaikkan air ke ruangan-ruangan yang berada diatas dan hal itu akan menambah biaya operasionalnya.
9
Gambar 4 Desain bangunan bak penampung air hujan di antara dua wing. Terlihat dalam gambar 4, bahwa menara penampung air hujan di buat diantara 3 buah wing kampus. Dimensi bak penampung air hujan berikut adalah luas alas 218 m2 dengan tinggi 2 meter. Menara bak penampung ditempatkan diantara 3 buah wing, dimana satu menara bak penampung dapat menampung hingga 435 m3 air. Air yang mengalir ke bak penampung berasal dari setengah luas permukaan masingmasing atap atau bisa juga untuk menampung seluruh air yang jatuh ke seluruh permukaan atap, disesuaikan dengan situasi dan kondisi dengan memperhatikan aspek estetika.
Bak tersebut dapat menampung air hujan yang jatuh ke permukaan atap bangunan selama 2 atau 3 bulan. Ketika musim hujan maka bak penampung hujan dapat menampung hingga 2 bulan (tergantung curah hujan) jika air yang ditampung tidak digunakan, dan dapat menampung air hujan selama 3 bulan ketika musim kemarau tiba. Berikut adalah Tabel yang menunjukkan banyaknya air hujan yang bisa dipanen jika menggunakan keseluruhan atap bangunan dari 3 wing dan jika menggunakan setengah dari atap wing.
Tabel 6 Volume air hujan yang dapat ditampung dari 3 atap wing. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Desember Jumlah
0.399 0.350 0.365 0.388 0.371 0.243 0.212 0.228 0.231 0.365 0.405 0.302
Volume ½ perm. atap (m3) 278.8 244.5 255.0 271.1 259.2 169.8 148.1 159.3 161.4 255.0 283.0 211.0
volume seluruh perm. Atap (m3) 558 489 510 542 518 340 296 319 322 510 566 422
3.859
2.696
5.392
Curah Hujan (m)
10
Saat ini IPB menggunakan dua sungai yaitu Cihideung dan Ciapus (lokasi sungai dapat dilihat pada lampiran 1) sebagai sumber air utama untuk kegiatan di kampus IPB Dramaga. Rata-rata produksi unit pengolahan air (WTP) bersih Kampus IPB Dramaga perhari sebesar 1.728.000 liter/hari (lebih sekitar 4.000 liter/hari dari kebutuhan rata-rata harian). Satu unit pengolahan air di Kampus IPB Dramaga mempunyai beban listrik sebesar 16 kW. Jika diasumsikan setiap unit pengolahan air digunakan dalam waktu 10 jam setiap hari (6 hari dalam 1 minggu) dan biaya listrik untuk setiap kWh sebesar Rp. 750,00 maka IPB mengeluarkan biaya listrik untuk ketujuh unit pengolahan air selama setahun sebesar Rp. 260 juta. Melalui perhitungan kasar di atas, maka biaya operasional (belum termasuk biaya pekerja) unit pengolahan air IPB Dramaga sebesar Rp. 410 juta setiap tahunnya. Seandainya air hujan yang dapat dipanen melalui atap bangunan (yang memenuhi 52% kebutuhan air bersih di Kampus IPB Dramaga) digunakan sebagai sumber air untuk kebutuhan air bersih di Kampus IPB Dramaga dan dapat menghemat 50 % dari pengeluaran unit pengolahan air IPB, maka IPB dapat menghemat sebesar Rp. 200 juta setiap tahun. Jika pemanenan hujan dilakukan tidak hanya dari atap bangunan tetapi juga dari permukaan lain (jalan-jalan, tempat parker, dll) maka hal ini dapat menambah jumlah uang yang dapat dihemat IPB serta sebagai partisipasi mengurangi debit air larian permukaan yang ada ketika terjadi hujan. V. KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan air bersih di kampus IPB Dramaga didapatkan kebutuhan rata-rata harian kampus IPB Dramaga sebesar 1.723.536 liter/hari atau 1.724 m3 setiap harinya. Berdasarkan kelompok pengguna, air yang dibutuhkan untuk keperluan domestik sebesar 838.560 liter/hari, kebutuhan harian rata-rata untuk pengguna publik yaitu sebesar 471.024 liter/hari, dan untuk penggunaan industri membutuhkan air bersih perhari rata-rata sebanyak 413.952 liter. Potensi air yang dapat dipanen melalui atap bangunan di kampus IPB Dramaga
adalah sebesar 319.734 m3 setiap tahunnya atau sebesar 52 % dari kebutuhan rata-rata tahunan. Untuk menanggulangi kekurangan air pada masa musim kemarau, maka dapat di bangun bak penampungan air hujan dengan kapasitas 90.000 m3 yang dapat menampung air hujan selama tiga bulan (dengan curah hujan tinggi) yang kemudian bisa digunakan ketika musim kemarau tiba atau ketika terjadi kerusakan atau kendala teknis pada unit pengolahan air bersih IPB. 5.2 Saran Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk melihat aspek kualitas air hujan di kampus IPB Dramaga serta penelitian lebih lanjut tentang analisis biaya dalam pembuatan alat pembersih air hujan ketika memanen dan biaya perawatan, Pemanenan hujan menggunakan atap bangunan sangat baik dilakukan di kampus IPB Dramaga mengingat atap-atap bangunan IPB yang menyatu, tersedianya talang air dan pipa penyalur akan mempermudah proses pemanenan.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2010. Rainwater Harvesting. http:/www.rainwaterharvesting.org. [November 2009-februari 2010]. Anonim. 2010. Visi Misi. http://www.kotabogor.go.id/index.php? option=comcontent &task= view id=1115&Itemid=142. Februari-Maret 2010. Anonim. 28 Feb 2008. Konsep Green Building dan Green Architecture. Republika. Asdak C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press : Yogyakarta. Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum. 1998. Tata Cara Survei dan Pengkajian Kebutuhan dan Pelayanan Air Minum. Jakarta. Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum. 1998. Tata Cara Penyusunan Rencana Induk Air Bersih Perkotaan. Jakarta.
