BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Dasar Instalasi Plumbing

2.1.1. Definisi Alat Plumbing

Istilah alat plumbing digunakan untuk semua peralatan yang dipasang di dalam

maupun di luar gedung.Alat-alat plumbing tersebut digunakan untuk menyediakan

atau memasukkan air panas atau air dingin, dan untuk menerima atau mengeluarkan

air buangan. Jadi alat plumbing dikatakan sebagai peralatan yang dipasang pada :

a. Ujung akhir pipa, untuk memasukkan air bersih

b. Ujung awal pipa, untuk membuang air buangan

2.1.2. Kualitas Alat Plumbing

Alat plumbing merupakan bagian dari sistem plumbing yang memegang peranan

penting dalam penyaluran maupun pembuangan air. Oleh karena itu kualitasnya

harus benar-benar diperhatikan agar sistem plumbing dalam suatu gedung bisa

berfungsi dengan baik. Kualitas alat plumbing bisa kita lihat dari sifat bahannnya

maupun asal bahannnya.

Adapun Bahan yang digunakan sebagai alat plumbing harus memenuhi syarat-

syarat berikut :

a. tidak menyerap air

b. mudah dibersihkan

c. tidak berkarat dan tidak mudah aus

d. relatif mudah dibuat dan mudah dipasang

Sedangkan Bahan yang banyak digunakan adalah porselen, besi, baja yang dilapisi

email, berbagai jenis plastik, dan baja tahan karat. Untuk bagian alat plumbing yang

tidak atau jarang terkena air, ada juga yang berasal dari bahan kayu. Alat plumbing

yang tergolong “mewah” menggunakan bahan dari marmer berkualitas tinggi.

4

Bahan lain yang pada masa sekarang mulai banyak digunakan terutama untuk bak

mandi (bath tub) adalah FRP atau resin poli-ester yang diperkuat dengan anyaman

serat gelas.

2.1.3. Prinsip Dasar Instalasi Plumbing

Dalam perencanaan dan pemasangan instalasi plumbing ada beberapa hal yang

perlu diperhatikan. Hal-hal ini tidak dapat diabaikan keberadaannya, karena mampu

mengurangi (menurunkan) kemanfaatan dari sistem dan dapat mengganggu

konstruksi gedung.

Prinsip-prinsip dasar tersebut adalah :

1. Konsep denah alat plumbing

Konsep denah alat plumbing selain mempertimbangkan pemakaian energi secara

keseluruhan yang perlu dijadikan dasar peletakan alat plumbing adalah segi

arsitektual bangunan atau dapat disebut sebagai aspek estetika tata ruang

bangunan.

2. Perlindungan konstruksi gedung

Perlindungan konstruksi gedung dilakukan karena adanya pembebanan akibat

pemasangan pipa dan perlengkapannya. Untuk keperluan tersebut pipa tidak

boleh langsung dipasang menembus bagian konstruksi, seperti pondasi, balok

atau dinding, karena itu harus dibuat suatu selubung (sleeve) yang terpasang

pada tempat dimana pipa menembus.

3. Perlindungan pipa dari kerusakan

Perlindungan pipa dari kerusakan, penting diperhatikan karena dapat

mempengaruhi kualitas air yang didistribusikan. Beberapa kerusakan yang dapat

terjadi adalah korositas, yang menyebabkan perkaratan, biasanya terjadi pada

pipa besi. Hal ini dapat diatasi dengan pemberian lapisan aspal atau cat untuk

menahan karat.

4. Perancangan sistem plumbing yang baik

Perancangan sistem plumbing yang baik adalah dengan memperhatikan

pemasangan katup untuk pengeluaran udara, sehingga tidak menimbulkan

penyumbatan. Pipa mendatar pada sistem pengaliran keatas sebaiknya dibuat

5

agak miring keatas (searah aliran), sedang pada sistem pengaliran ke bawah

sekitar 1/300. Perpipaan yang tidak merata, misalnya melengkung, hendaknya

dipasang katup pelepas udara. Selain itu juga harus dihindarkan membaliknya

arah aliran.

5. Perencanaan sistem pembuangan

Perencanaan sistem pembuangan untuk mencegah tersumbatnya pipa dan

kerusakan pipa akibat turbulensi aliran, maka kemiringan pipa dibuat sama atau

lebih dari diameter pipa. Kecepatan paling baik adalah dalam range 0,6 - 1,2 m/s.

Sistem penyediaan air bersih meliputi berbagai peralatan, seperti tangki air bawah

tanah (ground reservoir), tangki atas atap (roof tank), pompa, perpipaan dan

aksesoris. Dengan peralatan seperti ini diharapkan air minum dialirkan ke tempat-

tempat yang dituju tanpa hambatan. Pada dasarnya ada dua sistem pengaliran air

dalam gedung, yaitu :

a. Sistem pengaliran air keatas

Pipa utama dipasang dari tangki atas ke bawah sampai langit-langit lantai

terbawah gedung dan bercabang tegak keatas untuk melayani lantai-lantai

atasnya.

6

Gambar 2.1 dan Gambar 2.2

b. Sistem pengaliran air kebawah

Pipa utama dipasang dari tangki atas mendatar dalam langit-langit teratas gedung

dan dibuat cabang-cabang tegak kebawah untuk melayani lantai-lantai

dibawahnya. Pada sistem ini diperlukan ruang yang cukup dalam langit-langit

lantai teratas untuk memasang pipa utama secara mendatar, serta ruang yang

cukup pula untuk perawatan dan pemeliharaan, operasi penyetelan katup-katup

pada pipa tegak ke bawah.

Pada sistem pembuangan, harus dapat mengalirkan dengan cepat air buangan yang

biasanya mengandung bahan-bahan padatan, Karena itu pipa pembuangan harus

mempunyai ukuran dengan kemiringan yang cukup yang sesuai dengan banyaknya

dan jenis air buangan yang mengalir

2.2 Peralatan dan Perlengkapan Alat Plambing

Dalam pengerjaan plumbing, peralatan dan perlengkapan yang sering digunakan

antara lain adalah :

a. Pemecah Vakum

Alat ini digunakan untuk mencegah aliran balik dengan cara otomatik

memasukkan udara ke dalam pipa penyediaan air bila terjadi tekanan negatif

dalam pipa. Aliran balik adalah aliran air atau cairan, zat atau campuran ke

dalam sistem perpipaan air bersih, yang berasal dari sumber lain dan tidak

digunakan untuk air bersih.

b. Rongga Udara

Alat ini digunakan untuk mencegah pukulan air yang terjadi apabila aliran air

dalam pipa dihentikan secara mendadak oleh kran air atau katup air, dimana

pukulan air (water hammer) ini dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan

plumbing, gerakan pada sistem pipa, patahnya pipa, kebicoran dan suara

getaran atau gemerisik sehingga pada akhirnya dapat mengurangi umur kerja

peralatan dan sistem perpipaan yang ada.

7

c. Check Valve

Biasanya dipasang pada pompa yang merupakan katup aliran searah, yang

dapat digunakan terjadinya pukulan air (water hammer).

d. Gate Valve

Gate valve ini biasanya dipasang sebagai katup pemisah pipa cabang sehingga

apabila terjadi kerusakan atau perawatan tidak perlu mematikan seluruh aliran

dalam sistem plumbing suatu gedung.

e. Globe Valve

Valve ini berguna untuk mengatur atau membatasi laju aliran air pada pipa

aliran cabang.

f. Flush Valve

Biasanya digunakan pada kloset atau peturasan

g. Perangkap

Alat ini digunakan untuk mencegah masuknya gas berbau atau beracun, bahkan

serangga yang masuk apabila alat plumbing ini sedang tidak sedang digunakan.

h. Penangkap (Interceptor)

Alat ini digunakan untuk mencegah masuknya bahan-bahan berbahaya yang

dapat menyumbat atau mempersempit penampang pipa yang akan

mempengaruhi kemampuan instalasi pengolahan air buangan. Konstruksi

penangkap ini pada umunya juga merupakan perangkap.

2.3 Peralatan Sanitasi

Peralatan yang digunakan dalam tugas perencanaan sistem plumbing ini antara lain:

1. Kloset

Kloset dapat dibagi dalam beberapa golongan menurut konstruksinya, yakni :

a. Tipe Wash-Out (bilas keluar)

Tipe ini adalah yang paling tua dari jenis kloset duduk. Kotoran tidak jatuh ke

dalam air yang merupakan “sekat”, melainkan pada suatu permukaan

penampung yang agak luas dan sedikit berair, sehingga pada waktu

8

penggelontoran tidak bisa bersih betul, akibatnya sering menimbulkan bau

yang tidak sedap.

b. Tipe Wash Down (bilas bawah)

Tipe ini mempunyai konstruksi sedemikian hingga kotoran jatuh langsung

atau tidak langsung ke dalam air “sekat”, sehingga bau yang timbul akibat sisa

kotoran tidak terlalu menyengat dibandingkan dengan tipe wash out.

c. Tipe Siphon

Tipe ini memiliki konstruksi jalannya air buangan yang lebih rumit

dibandingkan tipe wash down, dimana sedikit menunda aliran air buangan

tersebut sehingga timbul efek siphon. Jumlah air yang ditahan dalam

mangkuk sebagai “sekat” lebih banyak, juga muka airnya lebih tinggi

dibanding tipe wash down. Oleh karena itu bau lebih berkurang lagi pada tipe

ini.

d. Tipe Siphon Jet

Tipe ini dibuat agar menimbulkan efek siphon yang lebih kuat, dengan

memancarkan air dalam sekat melalui suatu lubang kecil searah aliran air

buangan. Dibandingkan dengan tipe siphon, tipe siphon jet akan

menggunakan air penggelontor lebih banyak.

e. Tipe Blow Out

Tipe ini sebenarnya dirancang untuk menggelontor dengan cepat air koor

dalam mangkuk kloset, tetapi akibatnya membutuhkan air dengan tekanan

sampai 1 kg/cm2, dan menimbulkan suara berisik.

2. Peturasan (Urinoir)

Ditinjau dari konstruksinya, peturasan dapat dibagi seperti halnya kloset, yang

paling banyak digunakan adalah tipe wash-down. Untuk tempat-tempat umum,

sering dipasang peturasan berbentuk mirip “talang”, dibuat dari porselen, plastik

atau baja tahan karat, dan memenuhi persyaratan berikut

a. Dalamnya “talang” 15 cm atau lebih

b. Pipa pembuangan ukuran 40 mm atau lebih dan dilengkapi saringan

c. Pipa penggelontor harus diberi lubang untuk menyiram bidang belakang

“talang” dengan lapisan air

9

d. Laju aliran penggelontor dapat ditentukan dengan menganggap setiap 45 cm

panjang “talang” ekivalen dengan satu peturasan biasa.

3. Lavatory

Merupakan suatu tempat atau wadah untuk mencuci tangan atau bahkan cuci

muka sekalipun. Pada umumnya bahan yang dipergunakan adalah porselen,

tetapi ada pula dari bahan polimetil metalkrilat.

4. Bak mandi

Pada Berbagai macam bentuk dan ukurannya serta memiliki spesifikasi teknis

masing-masing. Yang paling banyak digunakan di Indonesia ialah jenis bak

penampung air, meskipun ada pula beberapa masyarakat kelas atas yang

menggunakan jenis bath tub untuk keperluan mandinya.

5. Pancuran Mandi

Ada yang disambung dengan pipa fleksibel dan ada pula semacam shower yang

dipasang permanen pada tetap.

2.4 Dasar Sistem Penyediaan Air Bersih

2.4.1 Sistem Penyediaan Air Bersih

Pada waktu ini sistem penyediaan air bersih yang banyak digunakan dapat

dikelompokkan sebagai berikut :

1. Sistem sambungan langsung

Dalam sistem ini pipa distribusi dalam gedung disambung langsung dengan pipa

utama penyediaan air bersih (misalnya, pipa utama di bawah jalan dari

Perusahaan Air Minum).Karena terbatasnya tekanan dalam pipa utama tersebut,

maka sistem ini diterapkan untuk perumahan dan gedung-gedung kecil dan

rendah. Ukuran pipa cabang biasanya ditetapkan oleh Perusahaan Air Minum.

Tangki pemanas air biasanya tidak disambung langsung kepada pipa distribusi

dan dibeberapa daerah tidak diizinkan memasang katup gelontor (flush valve).

10

2. Sistem tangki atap

Apabila sistem sambungan langsung oleh berbagai alasan tidak dapat diterapkan,

sebagai gantinya banyak sekali digunakan sistem tangki atap, terutama di Negara

Amerika Serikat dan Jepang.

Dalam sistem ini, air ditampung lebih dahulu dalam tangki bawah (dipasang

pada lantai terendah atau dibawah muka tanah), kemudian dipompakan ke

tangki atas yang biasanya dipasang di atas atap atau di atas lantai tertinggi

bangunan. Dari tangki atap ini air didistribusikan ke seluruh bangunan. Sistem

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

1. Selama airnya digunakan, perubahan tekanan yang terjadi pada alat

plumbing hampir tidak berarti. Perubahan tekanan ini hanyalah akibat

perubahan muka air dalam tangki atap.

2. Sistem pompa yang menaikkan air ke tangki atap bekerja secara otomatik

dengan cara yang sangat sederhana sehingga kecil sekali kemungkinan

timbulnya kesulitan. Pompa biasanya dijalankan dan dimatikan oleh alat

yang mendeteksi muka dalam tangki atap.

3. Perawatan tangki atap sangat sederhana dibandingkan dengan misalnya

tangki tekan.

Pada setiap tangki bawah dan tangki atap harus dipasang alarm yang

memberikan sinyal untuk muka air rendah (dengan maksud perlu pemompaan

untuk mengisi tangki atap dari tangki bawah) dan air penuh (pemompaan harus

dihentikan karena telah mencapai muka air tertinggi pada tangki atap).

Apabila tekanan air dalam pipa utama (pipa penyaluran dari sumber air) cukup

besar, air dapat langsung dialirkan ke dalam tangki atap tanpa disimpan dalam

tangki bawah dan dipompa. Dalam kondisi ini ketinggian lantai paling atas yang

dapat dilayani akan bergantung kepada besarnya tekanan air dalam pipa utama.

Hal terpenting dalam sistem tangki atap ini adalah menentukan “letak tangki

atap” tersebut; apakah dipasang didalam langit-langit, atau di atas atap

11

(misalnya untuk atap dari beton) ataukah dengan suatu konstruksi menara yang

khusus. Penentuan ini harus didasarkan atas jenis alat plumbing yang dipasang

pada lantai tertinggi dan yang menuntut tekanan tertinggi.

Tangki atap dimaksudkan untuk menampung kebutuhan puncak gedung dan

biasanya disediakan dalam jangka waktu yang cukup untuk kebutuhan gedung

tersebut yaitu sebesar 30 menit.

Dalam keadaan tertentu dapat terjadi bahwa kebutuhan puncak dimulai pada

saat muka air terendah dalam tangki atas, sehingga perlu diperhitungkan jumlah

air yang dapt dimasukkan dalam waktu 10 sampai 15 menit oleh pompa-angkat

(yang memompakan air dari tangki bawah ke tangki atas). Kapasitas efektif

tangki atas dinyatakan dalam rumus berikut :

Dimana : VE = Kapasitas efektif roof tank (liter)

Qp = Kebutuhan puncak (liter / menit)

Qmax = Kebutuhan jam puncak (liter / menit)

Qpu = Kapasitas pompa pengisi (liter / menit)

Tp = Jangka waktu kebutuhan puncak (menit)

Tpu = Jangka waktu kerja pompa pengisi (menit)

Biasanya, kapasitas pompa pengisi diusahakan sebesar :

3. Sistem tangki tekan

Seperti halnya sistem tangki atap, sistem ini diterapkan bila tidak dapat

digunakan sistem sambungan langsung. Tangki tekan ini berfungsi untuk

menyimpan air dengan tekanan tinggi dan biasanya terbuat dari baja.

12

VE = (Qp – Qmax)Tp – Qpu x Tpu

Qpu = Qmax

Prinsip kerja sistem ini adalah sebagai berikut : Air yang telah ditampung dalam

tangki bawah dipompakan ke dalam suatu bejana (tangki) tertutup sehingga

udara didalamnya terkompresi. Air dari tangki tertutup tersebut dialirkan ke

dalam sistem distribusi bangunan.

Dalam sistem ini udara yang terkompresi akan menekan air ke dalam sistem

distribusi dan setelah berulang kali mengembang dan terkompresi, lama

kelamaan akan berkurang, karena larut dalam air atau ikut terbawa air keluar

tangki. Sistem tangki tekan biasanya dirancang sedemikian agar volume udara

tidak lebih dari 30 % terhadap volume tangki dan 70 % volume tangki terisi air.

Kelebihan-kelebihan sistem tangki tekan antara lain :

a. Lebih menguntungkan dari segi estetika karena tidak terlalu mencolok

dibanding dengan tangki atap.

b. Mudah perawatannya karena dapat dipasang dalam ruang mesin bersama

pompa-pompa lainnya.

c. Harga awal lebih rendah dibandingkan dengan tangki yang harus dipasang

diatas menara.

Pompa

Pompa juga merupakan alat penyediaan air bersih yang digunakan untuk

memindahkan air dari ground reservoir ke roof tank, atau dari tempat yang

rendah ke tempat yang lebih tinggi.

Head Pompa

Head pompa menunjukkan energi atau kemapuan untuk melakukan usaha per

satuan massa. Dalam pompa, head adalah ukuran energi untuk air pada

kapasitas dan kecepatan operasi tertentu, sehingga air dapt mengalir dari tempat

yang rendah ke tempat yang tinggi.

Dalam sistem pipa ada beberapa macam head, yaitu:

a. Head statik

b. Head yangbekerja pada permukaan zat cair

c. Head kecepatan

13

d. Head loss

Untuk menghitung head total dapat digunakan rumus :

Dimana : H = Head total (m)

Hs = Head static (m)

Hfsd = Kerugian besek dalam pipa hisap dan pipa tekan / H

mayor (m)

V2 / 2g = Head turun akibat belokan pipa dan katup hisap (m)

V = Kecepatan pipa air (m / dt)

k = koefisien pipa

g = percepatan graitasi (9,8 m / dt2)

Daya Air (Water Horse Power)

Daya air adalah energi yang secara efektif diterima oleh zat cair dari pompa per

satuan waktu.

{Satuan dalam Horse Power (hp)}

Dimana : Whp = Water horse power

γ = Berat jenis zat cair (kg / m3)

Q = Kapasitas pompa (m3 / dt)

H = Head pompa (m)

1 hp = 746 watt

Daya Poros (Brake Horse Power)

Daya poros adalah energi yang diperlukan untuk menggerakkan pompa per

satuan waktu.

14

H = Hs + Hfsd + k V2 / 2g + V2 / 2g + Hf

Whp = γ x Q x H

75

Bhp = Whp

η

Dimana : Bhp = Daya poros

Whp = Daya air (watt)

η = Efisiensi pompa (%)

4. Sistem tanpa tangki

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

tekan, atau pun atap. Air dipompakan langsung ke sistem distribusi bangunan

dan pompa menghisap air langsung dari pipa utama (misalnya pipa utama PAM).

Sistem ini dilarang di Indonesia, baik oleh Perusahaan Air minum (PAM)

maupun pada pipa-pipa utama dalam pemukiman khusus (tidak untuk umum).

2.4.2 Penentuan Kebutuhan Air Bersih

Dalam perancangan sistem penyediaan air untuk suatu gedung, kapasitas peralatan

dan dimensi pipa didasarkan pada jumlah dan laju aliran air (kebutuhan air bersih)

dari tiap-tiap peralatan plumbing yang ada dalam gedung yang harus disediakan

untuk gedung tersebut.

Untuk memperkirakan besarnya laju aliran air, terdapat 3 metode yang dapat

digunakan , yaitu :

1. Berdasarkan jumlah pemakai

2. Berdasarkan Unit beban alat plambing

3. Berdasarkan jenis dan jumlah alat plambing

1. Penaksiran berdasarkan jumlah pemakai (penghuni)

Metode ini didasarkan pada pemakaian air rata-rata sehari dari tiap penghuni,

dan perkiraan jumlah penghuni.

Dengan diketahuinya jumlah penghuni, maka angka tersebut digunakan untuk

menghitung pemakaian air rata-rata sehari berdasarkan “standar” pemakaian air

per orang per hari tergantung dari peruntukan gedung tersebut. Apabila jumlah

penghuni tidak diketahui, dapat ditaksir berdasarkan luas lantai dan menetapkan

kepadatan hunian per luas lantai. Luas lantai yang digunakan sebagai patokan

15

adalah luas lantai efektif, berkisar antara 55 sampai 80 % dari luas keseluruhan

gedung. Tabel 2.1 dapat dipakai sebagai acuan, tetapi harus tetap diperiksa

terhadap kondisi pemakaian gedung yang dirancang.

Jika jumlah penghuni tidak diketahui dengan pasti, maka jumlah penghuni

ditetapkan dari luas lantai efektif dengan penetapan hunian 5-10 m2/orang,

terutama untuk gedung perkantoran seperti pada perencanaan ini.

Pemakaian air rata-rata yang diperoleh dengan metode ini hanya bisa digunakan

untuk menghitung dimensi pipa penyediaan air (misalnya pipa dinas / pipa dari

PAM) dan bukan untuk menentukan dimensi pipa dalam seluruh jaringan.

Persamaan yang digunakan adalah :

Luas efektif total = 55 - 80% x luas total

Jumlah Penghuni = luas lantai ef./kep.hunian

Q = penghuni x keb.air per kapita (pers.2.1 )

2. Penaksiran berdasarkan jenis dan jumlah alat plumbing

Metode ini dipakai bila kondisi pemakaian dan jumlah dari setiap jenis alat

plumbing diketahui. Tabel 2.2. dan Tabel 2.3 dapat digunakan sebagai referensi

dalam perhitungan kebutuhan air rata-rata, yakni kebutuhan air setiap alat

plumbing dikalikan dengan faktor pemakaiannya.

Tabel 2.1 Faktor pemakaian ( % ) dan jumlah alat plambing

16

Tabel 2.2 Pemakaian air rata-rata per orang per hari

17

Tabel 2.3 Pemakaian air tiap alat plambing , laju aliran airnya, dan ukuran pipa

cabang pipa air

18

3. Penaksiran berdasarkan unit beban alat plumbing

Dalam metode ini untuk setiap alat plumbing ditetapkan suatu unit beban (fixture

unit). Untuk setiap bagian pipa, besarnya unit beban dari semua alat plumbing

dijumlahkan, kemudian ditentukan besarnya laju aliran air dengan memplotkan

antara unit beban alat plumbing dengan laju aliran air dengan kurva pada

Gambar 2.10. Dalam menentukan besarnya laju aliran air dengan kurva tersebut,

perlu dimasukkan faktor kemungkinan penggunaan serempak dari masing-

masing alat plumbing. Tabel 2.4 memberikan besarnya unit beban untuk setiap

alat plumbing. Untuk Menetukan kebutuhan air yang diperlukan perancangan

diameter pipa yaitu kebutuhan air jam maksimum yang diperoleh dari

pemakaian air rata-rata.

Rumus yang digunakan adalah :

Qh = Qd/T ( pers. 2.2 )

Dimana :

Qh = Pemakaian air rata-rata (m3/jam)

Qd = Pemakaian air rata-rata sehari (m3)

T = Jangka Waktu pemakaian

Kebutuhan air jam Maksimum :

Qh max = C1 x Qh ( pers. 2.3 )

Dimana C1 = konstanta yang berkisar antara 1,5 – 2

Kebutuhan air menit maksimum:

Qh max = C2 x (Qh/60) ( pers. 2.4 )

Dimana : C2 = konstanta yang berkisar antara 3 – 4

19

Gambar 2.3 Hubungan antara unit beban plumbing dengan beban aliran

Kurva (1) untuk sistem yang sebagian besar dengan katup gelontor

Kurva (2) untuk sistem yang sebagian besar dengan tangki gelontor

20

Tabel 2.4 Unit alat plumbing untuk penyediaan air dingin

21

2.4.3 Perencanaan system perpipaan

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan system perpipaan

dalam perencanaan plambing suatu gedung antara lain :

a. Sistem manapun yang dipilih, pipa harus dirancang dan dipasang sedemikian

rupa , sehingga udara atau air kalau perlu dapat dibuang atau disalurkan dengan

mudah.

b. Pipa mendatar pada system pengaliran ke atas setidaknya agak dibuat miring ke

atas. Sedangkan pada pengaliran kebawah, dibuat agak miring ke bawah.

c. Perpipaan yang tidak merata, baik melengkung ke atas atau ke bawah, sebaiknya

dihindarkan, maka bila tidak bias dihindarkan perlu suatu katup pelepas udara.

d. Dihindari terjadinya pembalikan arah aliran.

2.4.4 Pemasangan katup

Pada pipa-pipa cabang yang melayani tiap lantai, hendaknya katup-katup pemisah

dipasang sedekat mungkin dengan pipa utamanya, agar tidak diperlukan peralatan

atau perbaikan pada pipa cabang tersebut, sehingga tidak perlu untuk mematikan

seluruh instalasigedung. Katup ini biasanya dipasang pada kedua ujungnya dengan

flens pipa dan bukan dari jens sambngan ulir.

Katup sorong (gate valve) banyak dipasang sebagai katup pemisah pipa cabang ,

dan kalau katup tersebut merangkap pula, berfungsi untuk mengatur (membatasi)

laju aliran air pada pipa cabang tersebut, biasanya dipasang katup bola (globe

valve).

Katup-katup pemisah ini hendaknya dipasang pada tempat sedemikian sehingga

mudah mengoperasikannya. Kalau pipa-pipa dipasang dalam sutau cerobong harus

cukup luas untuk operasi katup-katup, juga cukup luas untuk perawatan dan

penggantian katup bila diperlukan.

2.4.5 Penentuan Tekanan Air

Tekanan air yang kurang mencukupi dapat menimbulkan kesulitan dalam pemakaian

air. Tekanan yang berlebihan akan menimbulkan kerusakan alat plumbing, ketidak

nyamanan (rasa sakit) pada saat pemakaian kran atau pancuran serta juga dapat

22

menimbulkan pukulan air. Besarnya tekanan air tergantung pada persyaratan pemakai

dan alat yang harus dilayani.

Secara umum dikatakan bahwa besarnya tekanan standar adalah 1 kg/cm2, tekanan

statik diusahakan antara 4 - 5 kg/cm2 untuk perkantoran, dan 2,5 – 3,5 kg/cm2 untuk

perumahan. Alat-alat plumbing tidak akan berfungsi dengan baik apabila tekanan

airnya kurang dari batas minimum yang terdapat pada tabel, sbb :

Tabel 2.5 Tekanan minimum alat plumbing

Nama Alat Plumbing

Tekanan yang

Dibutuhkan (kg/cm2)

Tekanan Standar

(kg/cm2)

Katup Gelontor Kloset

Katup gelontor Peturasan

Pancuran Mandi dengan Aliran

halus

Pancuran Mandi biasa

Pemanasa Air langsung

0,1

0,4

0,7

0,7

0,35

0,3

0,25-0,7

1,0

2.4.6 Penentuan Kecepatan Aliran

Kecepatan Aliran yang terlalu tinggi akan menambah kemungkinan adanya pukulan air,

suara berisik dan kadang-kadang menyebabkan ausnya permukaan pipa. Biasanya

standar kecepatan adalah 0,9 – 1,2 m/dt, dan batas maksimumnya adalah 1,5 – 2,0 m/dt.

Kecepatan terlalu rendah tenyata dapat menimbulkan efek yang kurang baik dari segi

korosi, pengendapan kotoran ataupun kualitas air.

2.4.5 Penetuan Dimensi Pipa Air Bersih

Ukuran pipa ditentukan berdasarkan laju aliran puncak. Disamping itu ada tambahan

pertimbangan-pertimbangan lain yang didasarkan pada pengalaman perancangan.

Misalnya, menurut perhitungan diperoleh ukuran pipa yang makin kecil untuk setiap

cabang. Tetapi karena dalam pelaksanaannya akan menimbulkan kesulitan dengan

setiap kali memasang reducer, maka biasanya ukuran pipa dibuat sama setelah

mencapai diameter terkecil yang didiinginkan. Dengan demikian pada beberapa bagian

23

dari sistem pipa tersebut akan diperoleh diameter pipa yang lebih besar dari yang

ditentukan berdasarkan perhitungan. Hal ini terutama apabila makin besar

kemungkinan penggunaan serentak dari peralatan plumbing tersebut.

Dalam menentukan ukuran pipa perlu juga dipertimbangkan batas kerugian gesek atau

gradien hydraulic yang diijinkan, demikian juga batas kecepatan tertinggi yang

biasanya 2 m / dtk atau kurang. Faktor kecepatan untuk berbagai pipa dapat dilihat pada

tabel 2.6 berikut.

Tabel 2.6 Faktor kecepatan untuk berbagai pipa

C Jenis pipa

140 Pipa baru : kuningan , tembaga, timah hitam, besi tuang , baja (dilas atau ditarik), baja, atau besi dilapis semen.

Pipa Asbes-semen (selalu “licin” dan sangat lurus)

130 Pipa baja baru ( lurus tanpa perlengkapan, dilas atau ditarik ), pipa besi tuang baru ( biasanya angka ini yang dipakai ), pipa tua : kuningan , tembaga, timah hitam.

Pipa, PVC-keras

110 Pipa dengan lapisan semen yang sudah tua , pipa keramik yang masih baik

100 Pipa besi tuang atau pipa baja yang sudah tua

Ada dua metode penentuan dimensi pipa air bersih yang dapat dipakai, yaitu:

1. Metode Ekivalensi Tekanan Pipa

Metode ini didasarkan pada konsep sirkuit tertutup pipa-pipa cabang yang

bermula dari suatu pipa pengumpul (header) dan kembali lagi yang berarti

kerugian gesek dalam masing-masing pipa cabang tersebut sama.

Sistem pipa penyediaan air dalam gedung biasanya tidak menggunakan sirkuit

tertutup kembali ke pipa pengumpul, kerugian gesek dalam pipa cabang tidaklah

sama. Walaupun demikian metode ini sangat praktis digunakan untuk

menghitung ukuran pipa yang melayani jumlah alat plumbing yang cukup

banyak.

24

2. Metode Kerugian Gesek Yang Diijinkan

Kerugian gesek yang diijinkan dapat dihitung dengan rumus:

R = (1000) (H – H1) / (l + l’) ( pers.2.5 )

Dimana:

R = Kerugian gesek yang diijinkan (mm/m)

H = Head statik pada alat plumbing (m)

H1 = Head standart pada alat plumbing (m)

l = Panjang lurus pipa (m)

l’ = Panjang ekivalen perlengkapan pipa (m)

Selain rumus di atas, ada juga rumus yang dapat digunakan untuk memperhitungkan

kerugian gesek yang diijinkan, yaitu:

R = (1000) (H – H1) / K(L + 1) ( pers.2.6 )

Dimana:

R = Kerugian gesek yang dijinkan (mm/m)

H = Head statik pada alat plumbing (m)

H1 = Head standart pada alat plumbing (m)

K = Koefisien sistem pipa (2 – 3)

L = Penjang pipa lurus, pipa cabang (m)

Koefisisen sistem pipa perlu ditentukan disini, karena pada awal perancangan perlu

ditetapkan perbandingan (ratio) antar panjang pipa (termasuk panjang ekivalen)

terhadap tahanan lokal pipa. Menurut pengalaman, koefisien K sebesar 2,0 sampai

3,0 biasanya cukup. Perancang dapat mengurangi koefisien K ini, asal setelah

ukuran-ukuran pipa diperoleh, koefisien ini diperiksa kembali. Kalau sistem pipa

mempunyai banyak cabang, koefisien K bertambah besar.

Kerugian gesek yang diijinkan dapat dihitung untuk pipa dengan laju aliran

tertinggi. Untuk lantai yang lebih rendah dari lantai tertinggi, harus dikurangkan

dengan kerugian gesek pipa utama antara lantai tersebut sampai lantai tepat diatasnya.

Jadi untuk kerugian gesek yang diijinkan untuk lantai ke n , dapat dihitung dengan

rumus:

25

Rn = (Hn–Rn-1(Ln-1+L’n-1) - R n-2(Ln-2+L’n-2 )…– H1nx1000) / K(Ln+l n)

( pers.2.7)

Dimana:

Rn = Kerugian gesek yang diijinkan pada lantai ke (n)

Rn-1 = Kerugian gesek yang diijinkan pada lantai ke (n-1)

R n-2 = Kerugian gesek yang diijinkan pada lantai ke (n-2)

H n = Head statik pada alat plumbing lantai ke-n

H1n = Head statik standar pada alat plumbing lantai ke-n

K = Koefisien sistem pipa

L n = Panjang lurus pipa utama pada lantai ke (n)

Ln-1 =Panjang lurus pipa utama pada lantai ke (n-2)

Ln-2 =Panjang lurus pipa utama pada lantai ke (n-3)

l n = Panjang lurus pipa-pipa cabang pada lantai ke (n)

Dalam menghitung kerugian gesek yang diijinkan, perlu dicari dahulu keadaan yang

paling buruk, misalnya pada suatu sistem penyediaan air dengan tangki atap,

ditinjau dari tekanan yang tersedia, perlu diperiksa lebih dahulu alat plumbing mana

yang akan mendapat tekanan paling rendah, yang terletak pada jarak vertikal paling

rendah / pendek dari tangki atap. Perhitungan kemudian dilakukan terhadap alat

plumbing yang mendapat tekanan akhir ( tekanan sisa) paling rendah. Gambar

grafik kerugian gesek pada pipa karbon dan pada pipa PVC kaku dapat dilihat pada

gambar 2.4 dan 2.5.

26

Gambar 2.4 Kerugian gesek dalam pipa karbon

27

Gambar 2.5 Kerugian gesek dalam pipa PVC kaku

28

2.5 Tanki Air

Apabila tekanan dari pipa tidak cukup untuk mensuplai air ke gedung yang

bertingkat maupun tidak tercukupinya kebutuhan maksimal, maka dalam hal ini

dapat dilakukan penampungan terlebih dahulu ke dalam tangki-tangki air sebelum

didistribusikan ke seluruh sistem. Tangki penampung tersebut adalah ground

reservoar dan roof tank.

2.5.1 Ground Reservoir

Pada penentuan kapasitas ground reservoar ini didasarkan pada besarnya suplai air

yang masuk ke reservoar ini, yakni dari jaringan pipa PDAM. Dimana besarnya

suplai ini dianggap 100%, artinya bahwa air yang nantinya akan dipergunakan

dalam gedung perkantoran ini semuanya berasal dari PDAM tanpa ada sumber

tambahan. Hal ini bisa diasumsi bahwa dari jaringan PDAM kuantitasnya

memenuhi dengan baik meskipun pada saat peak time, hanya saja faktor head tidak

memenuhi sehingga diperlukan suatu reservoar yang nantinya dipompa ke roof

tank.

Sedangkan kondisi lain, pada proses perencanaan ini dianggap bahwa aliran dari

PDAM mengalir secara kontinu selama 24 jam. Sehingga besarnya suplai dari

PDAM utnuk setiap jamnya dapat ditentukan berikut :

%suplai perjam = besar suplai / 24 jam (Pers. 2.8)

persamaan lain yang dapat digunakan untuk menentukan ground reservoar sbb :

VR = Qd – Qs.T + Vf (Pers. 2.9)

dimana :

VR = Volume Ground Reservoar ( m3 )

Qd = Kebutuhan air per hari ( m3 / hari )

Qs = Kapasitas pipa dinas ( m3 / jam )

T = Rata-rata pemakaian per hari ( jam / hari )

Vf = cadangan air untuk fire hidrant

29

Pengisian kekurangan air bersih dilakukan pada saat bukan jam kantor dan selama

jam kantor PDAM terus mensuplai air bersih, sehingga kebutuhan air dalam sehari

dapat terpenuhi.

2.5.2 Roof Tank

Tangki atap dimaksudkan untuk menampung kebutuhan puncak dan biasanya

disediakan dengan kapasitas cukup untuk kebutuhan puncak tersebut.

Dalam keadaan tertentu dapat terjadi bahwa kebutuhan puncak dimulai pada saat

muka air terendam dalam tangki atap, sehingga perlu diperhitungkan jumlah air

yang dapat dimasukkan dalam waktu kurang lebih 15 menit oleh pompa angkat

( yang memompakan air dari tangki bawah ke tangki atap ). Kapasitas efektif tangki

atap dinyatakan dalam rumus :

VE =( Qm max – Qh max ) x Tp + ( Qpv x Tpv ) (Pers. 2.10)

Dimana :

VE = Volume roof tank ( liter )

Qm max = Kebutuhan menit puncak ( lt / menit )

Qh max = Kebutuhan jam puncak ( lt / menit )

Tp = Jangka waktu kebutuhan puncak ( menit)

Qpv = Kapasitas pompa pengisi ( lt / menit )

Tpv = Jangka waktu kerja pompa pengisi (menit)

2.5.3 Penentuan Tinggi Roof tank

Dari rancangan sistem distribusi air bersih dalam gedung dapat dilihat letak alat

saniter yang mempunyai suatu jumlah head yang besar sehingga menyebabkan

kerugian gesek yang terjadi cukup besar. Tekanan sisa pada titik tersebut

menentukan tinggi roof tank yang harus disediakan.

Persamaan yang dapat digunakan untuk head loss :

(Pers. 2.11)

dimana :

hf = kerugian gesek (m)

L = panjang pipa (m)

30

Q = debit (lt/dt)

C = coefisien hanzen williem

D = diameter pipa (cm)

2.6 Syarat-Sayarat dan mutu bahan bangunan

Dalam perencanaan pelaksanaan plumbing harus diperhatikan syarat-syarat dari

bahan plumbing yaitu:

a.   Tidak menimbulkan bahaya kesehatan

b.   Tidak menimbulkan gannguan suara

c.   Tidak menimbulkan radiasi

d.   Tidak merusak perlengkapan bangunan

e.   Instalasi harus kuat dan bersih

Kemudian mutu bahannya harus memenuhi syarat sebagai berikut

a.   Daya tahan harus lama minimal 30 tahun

b.   Permukaan harus halus dan tahan air

c.   Tidak ada bagian-bagian yan tersembunyi/menyimpan kotoran pada bahan-

bahan yang dimaksud

d.   Bebas dari kerusakan baik mekanis maupun yang lain

e.   Memenuhi peraturan-peraturan yang berlaku

2.7 Sistem Penyediaan Air Bersih

2.7.1 Prinsip Dasar Sistem Penyediaan Air Bersih

Prinsip dasar dari penyediaan air bersih adalah menyediakan air bersih yang

memenuhi standar baku air bersih dengan beracuan pada standar maupun peraturan

yang berlaku.

2.7.2 Kualitas Air

Tujuan utama dari sistem plumbing adalah menyediakan air bersih yang dapat

mencukupi kebutuhan air dalam suatu gedung. Dalam hal ini, air bersih yang

31

disediakan harus memenuhi standar yang sudah ditetapkan. Banyak Negara

mempunyai standar kualitas air yang berbeda-beda, tetapi perbedaan standar air

tersebut tidak terlalu signifikan. Untuk Negara Indonesia memakai standar yang

ditetapkan oleh pemerintah yaitu Standar Nasional Indonesia No. 01 – 1220 - 1987

tentang Air Minum dan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 82 tahun

2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran Air.

Ketentuan kualitas air adalah sebagai berikut :

a. Hanya air yang memenuhi persyaratan air minum yang boleh dialirkan ke alat

plumbing dan perlengkapan plumbing yang dipergunakan untuk minum,

masak, pengolahan makanan, pengalengan atau pembungkusan, pencucian alat

makan dan minum, alat dapur atau untuk keperluan rumah tangga sejenis

lainnya.

b. Air bersih yang tidak memenuhi persyaratan air minum hanya dibatasi untuk

kloset, peturasan dan alat plumbing serta perlengkapan lainnya yang tidak

memenuhi persyaratan air minum. Semua kran dan alat yang dialiri air yang

tidak memenuhi persyaratan air minum harus diberi tanda dengan jelas bahwa

air tersebut membahayakan kesehatan.

c. Jet washer atau perangkat pembersih lainnya atau pancuran yang dipasang pada

kloset dan peturasan untuk membersihkan bagian badan harus dialiri dengan air

yang memenuhi persyaratan air minum.

d. Semua kran untuk wudhu harus dialiri dengan air yang memenuhi persyaratan

air minum.

2.2.3 Pencegahan Pencemaran Air Bersih

Sistem penyediaan air dingin meliputi beberapa peralatan seperti tangki air bawah

tanah, tangki air diatas atap, pompa-pompa, perpipaan dan sebagainya.Dalam

perlatan ini, air minum harus dapat dialirkan ketempat tempat yang dituju tanpa

mengalami pencemaran. Pencegahan pencemaran lebih ditekankan pada sistem

penyediaan air dingin, dan ini adalah faktor terpenting di tinjau dari segi kesehatan.

Walaupun demikian, pencemaran adalah suatu kejadian yang dapat dengan mudah

terjadi dibagian manapun.

32

Hal-hal yang dapat menyebabkan pencemaran antara lain adalah :

a. Masuknya kotoran, tikus, serangga kedalam tangki.

b. Terjadinya karat dan rusaknya bahan tangki dan pipa.

c. Terhubungnya pipa air minum dengan pipa lainya.

d. Tercampurnya air minum dengan air dari jenis kualitas air yang berbeda.

e. Aliran balik ( back flow ) air dari jenis kualitas lain kedalam pipa air minum.

f. Terjadinya kerusakan pada alat saniter.

Untuk mencegah terjadinya pencemaran air bersih dalam sistem plumbing maka ada

beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu:

a. Larangan hubungan pintas

Yang dimaksud hubungan pintas (cross connection) dalam sistem plumbing

adalah hubungan fisik antara dua sistem pipa yang berbeda, satu sistem pipa

untuk air minum dan sistem pipa lainnya berisi air yang tidak diketahui atau

diragukan kualitasnya, dimana air akan dapat mengalir dari satu sistem pipa ke

sistem pipa lainnya.

b. Pencegahan aliran balik

Aliran balik atau (back flow) dapat terjadi apabila ada efek siphon balik ( back

siphonage). Efek siphom balik tersebut timbul karena ada tekanan negatyif

pada pipa. Pencegahan aliran balik dapat dilakukan dengan cara menyediakan

celah udara antara keran air dengan bak penampung air dan memasang alat

pencegah aliran balik.

c. Pencegahan terhadap pukulan air

Pukulan air terjadi apabila aliran air dalam pipa dihentikan secara mendadak

oleh keran air atau katup, tekanan air pada sis atas (upstream) akan meningkat

sehingga menimbulkan gelombang tekanan balik dengan kecepatan tertentu,

dan kemudian dipantulkan kembali ke tempat semula. Pukulan air tesebut dapat

mengakibatkan kebocoran, kerusakan pada peralatan plumbing , getaran pada

sistem pipa, patahnya pipa sehingga peralatan plumbing tidak dapat bertahan

lama.

33

Hal-hal yang harus dilakukan untuk mencegah pukulan air adalah :

a. Menghindarkan tekanan kerja yang terlalu tinggi.

b. Menghindarkan kecepatan aliran yang terlalu tinggi

c. Memasang rongga udara atau alat pencegah pukulan air.

d. Menggunakan dua katup bola pelampung pada tangki air.

Sampai saat ini sistem penyediaan air bersih terdiri dari empat macam, yaitu:

1. Sistem Sambungan Langsung.

Dalam sistim ini pipa distribusi dalam gedung disambung langsung dengan pipa

utama penyediaan air bersih perkotaan, misalnya pipa utama dari Perusahaan

Air Minum.

2. Sistem tangki atap

Dalam sistim ini, air ditampung lebih dahulu dalam tangki bawah dipasang pada

lantai terendah bangunan atau dibawah muka tanah, kemudian dipompakan ke

suatu tangki atas yang biasanya dipasang diatas atap atau diatas lantai tertinggi

bangunan dan dari tangki atas tersebut air didistribusikan ke seluruh bangunan.

Sistem tangki atap ini digunakan karena alasan-alasan berikut:

1. Selama airnya digunakan,perubahan tekanan yang terjadi pada alat

plumbunghampir tidak berarti.Perubahan tekanan ini hanyalah akibat

perubahanmuka air dalam tangki atap.

2. Sistem pompa yang menaikan air ketangki atap bekerja secara otomatik

dengancara yang sangat sederhana sehingga kecil sekali kemungkinan

timbulnya kesulitan.Pompa biasanya dijalankan dan dimatikan oleh alat yang

mendeteksi muka dalam tangki atap.

3. Perawatan tangki atap sangat sederhana dibandingkan dengan sistem lainnya

misalnya tangki tekan.

Hal terpenting dlam sistem tangki atap ini adalah menentukan letak tangki atap

tersebut, apakah dipasang di dalam langit-langit, atau diatas atap atau dengan

suatu konstruksi menara yang khusus. Penentuan ini harus didasarkan atas jenis

34

alat plumbing yang dipasang pada lantai yang tertinggi bangunan dan yang

menuntut tekanan kerja tertinggi.

4. Sistem tangki tekan

Sistem ini diterapkan jika air yang telah ditampung dalam tangki bawah (seperti

halnya pada sistem tangki atap), dipompakan kedalam suatu bejana (tangki)

tertutup sehingga udara didalamnya terkompresi.air dari tangki tersebut dialirkan

ke dalam sistem distribusi bangunan.

Pompa bekerja secara otomatis yang diatur oleh suatu detektor tekanan, yang

menutup atau membuka saklar motor listrik penggerak pompa dan pompa

berhenti bekerja jika tekanan tangki mencapai batas maksimum dan bekerja

kembali setelah tekanan mencapai batas minimum. Daerah fluktuasi tekanan ini

antara 1,0 - 1,5 kg/cm2.

Kelebihan-kelebihan sistem tangki tekan antara lain:

1. Lebih menguntungkan dari segi estetika karena tidak terlalu menyolok

disbanding dengan tangki atap.

2. Mudah perawatannya karena dapat dipasang di dalam ruang mesin bersama

pompa-pompa lainnya.

3. Harga awal lebih rendah dibandingkan tangki atap.

Kekurangan-kekurangan sistem tangki tekan adalah :

1. Daerah fluktuasi tekanan sebesar 1,0 kg/cm2 akan dapat menimbulkan fluktuasi

aliran air yang cukup berarti pada alat plumbing

2. Dengan berkurangnya udara dalam tangki tekan, diharuskan untuk menambah

udara secara periodik.

3. Sistem tangki tekan dapat dianggap sebagai sistem pengaturan otomatis pompa

penyediaan air bukan sebagai sistem penyimpanan air.

5. Sistem tanpa tangki

Sistem ini, air langsung dipompakan ke dalam sistem distribusi bangunan dan

pompa mengisap air langsung dari pipa utama. Sistem ini dilarang karena dapat

mempengaruhi distribusi air selanjutnya.

35

Ada dua macam pelaksanaan sistem ini, dikaitkan dengan kecepatan putaran

pompa,yaitu:

a. Sistem kecepatan putaran konstan, pada prinsipnya sistem ini menerapkan

sambungan parallel beberapa pompa identik yang bekerja pada kecepatan

putaran konstan. Satu buah pompa selalu bekerja sedangkan pompa lain

bekerja secara otomatik.

b. Sistem kecepatan putaran variable. Pada sistem ini laju aliran air yang

dihasilkan oleh pompa diatur dengan mengubah kecepatan putaran pompa

secara otomatik, oleh suatu alat yang mendeteksi tekanan dan laju aliran air

keluar dari pompa ini.

Secara singkat dapat disimpulkan ciri-ciri sitem tanpa tangki sebagai berikut :

1. Mengurangi kemungkinan pencemaran air minum karena menghilangkan sistem

tangki bawah dan sistem tangki atas.

2. Mengurangi kemungkinan terjadinya karat karena kontak air dengan udara

relative singkat.

3. Mengurangi beban struktur bangunan.

4. Untuk komplek perumahan dapat menggantikan menara air.

5. Penyediaan air sepenuhnya tergantung pada sumber daya.

6. Pemakaian daya lebih besar dari sistem tangki atap.

7. Harga awal tinggi karena sistem pengaturannya.

36