Perhitungan SANITASI PLUMBING [PDF]

Citation preview

PERENCANAAN INSTALASI PLAMBING DAN SANITASI PADA GEDUNG KAMPUS WATES UNY A. KEBUTUHAN AIR BERSIH Sistem instalasi yang direncanakan adalah instalasi plambing pada gedung UNY KAMPUS WATES dengan mengetahui gambar denahnya. Bangunan tersebut terdiri dari 3 lantai, dengan ketentuan luas lantai typikal yaitu 787,5 m2. Dengan demikian dapat dihitung kebutuhan air bersihnya. 1. Berdasarkan Jumlah Penghuni Jika jumlah penghuni tidak diketahui, maka dapat diperkirakan berdasarkan luas lantai efektif serta menetapkan kepadatan hunian, misal 5 s/d 10 m 2 per orang (diambil 8 m2 per orang). Dari denah dapat dihitung luas lantai efektif adalah: = 847,8 m2



i.



Luas total lantai



ii.



Luas efektif lantai (A Effektif) A Efektif = A total x 70 % = 847,8 x70 % = 593,46 m2 ∞ 593 m2



iii.



jumlah total penghuni/m2 = 593 m2 / 8 m2 = 74,125 ∞ 74 orang



iv.



maka jumlah total penghuni



= 74 x 3



= 222 orang Dari tabel 3.12 buku plumbing Sufyan Noor Bambang (lampiran) diperkirakan: 



Pemakaian air rata-rata : Gedung kantor



= 100 lt/hari



Gedung pertemuan



= 150 lt/hari







Diambil sebesar 120 lt/hari



= 0,12 m3/hari



Jangka waktu pemakaian air rata-rata perhari Gedung kantor



= 8 jam



Gedung Kuliah



= 6 jam



-



Diambil pemakaian rata-rata



= 8 jam



1



Faktor keamanan sebesar 20 % untuk mengatasi kebocoran, pancuran air, penyiraman tanaman, dll. Maka dapat dihitung kebutuhan pemakaian air adalah : a.



Pemakaian air per hari (Q) adalah : Jumlah total penghuni x pemakaian air rata-rata per hari 222 x 120



= 26,.64 lt/hari = 27 m3/hr



b.



Pemakaian air rata-rata sehari : Qd



= ( 20 % x Q ) + Q = ( 20 % x 27 ) + 27 = 32 m3/hr



c.



Pemakaian air rata-rata : 



Jangka waktu pemakaian air rata-rata (h) = 8 jam Qh



= Qd / h = ( 32 m3/hr ) / 8 jam = 4 m3 / jam



d.



Pemakaian air pada jam puncak : 



Qh max = C1 x Qh



dengan C1 = 1,5 – 2 ( diambil C1 = 2 )



= 2 x 4 m3 / jam = 8 m3 / jam e. Pemakaian air pada menit puncak : Qm max = C2 x ( Qh / 60 )







dengan C2 = 3–4 (diambil C2 = 4)



= 4 x ( 4 / 60 ) = 0,267 m3/menit 2. Berdasarkan Jumlah dan Jenis Alat Plambing Untuk gedung pertemuan dan kuliah empat lantai dihitung menurut tabel 3.13 Sofyan Noor Bambang (lampiran) Alat plambing yang digunakan: : 1. Closet



= 15 buah x 15 lt x 8 kali/jam



= 1.800 lt/jam



2. Wastafel



= 6 buah x 10 lt x 10 kali/jam



= 600 lt/jam



3. Kran air



= 15 buah x 3 lt x 16 kali/jam



= 720 lt/jam 2



4. Urinoir



= 6 buah x 5 lt x 12 kali/jam



= 360 lt/jam +



Jumlah total



= 3.480 lt/jam



Total kebutuhan Jumlah air



= 3.480 lt/jam



Penggunaan serentak untuk penggunaan alat plambing adalah 40 % berdasarkan Sofyan Noor Bambang tabel 3.15 : 40 % x 3.480 = 1.392 lt/jam Kebutuhan air perlengkapan per hari adalah 8 jam, sehingga kebutuhan air per hari Qd



= 1392 lt/jam x 8 jam = 11136 lt = 11,136 m3 = 11 m3



Jadi kebutuhan air bersih untuk semua perlengkapan sanitasi per hari pada gedung tersebut adalah 11 m3. B.



VOLUME AIR BUANGAN Berdasarkan volume air buangan ditaksir 90 % pemakaian air menjadi limbah :



1. Berdasarkan Jumlah Pemakai : a). Jumlah air buangan rata-rata 90 % x Qh



= 90 % x 4 m3 /jam = 3,6 m3/jam



b). Jumlah air buangan pada beban puncak Pada jam puncak : 90 % x Qh max = 90 % x 8 m3 /jam = 7,2 m3/jam Pada menit puncak : 90 % x Qm max = 90 % x 0,267 m3 /jam = 0,2403 m3/menit 2. Berdasarkan Jenis dan Jumlah alat Plambing : Pemakaian air sebesar 11 m3, sehingga volume air buangan sebesar : 90 % x 11 m3



= 9,9 m3



Perjamnya



= 9,9 m3/ 8 jam = 1,2375 m3/jam 3



C. RESERVOIR 1. Perhitungan Reservoir Atas Tangki atas disediakan dengan kapasitas cukup untuk jangka waktu kebutuhan puncak yaitu sekitar 30 menit. Kapasitas efektif tangki atap : Ve



= (Qp – Qmax) x (Tp + Qpu x Tpu)



Dimana: Ve



=Kapasitas Effektif Tangki atas



Qp



=Kebutuhan puncak



Qmax



=Kebutuhan jam puncak



Tp



=Kapasitas pompa pengisi (diusahakan sebesar Qmax)



Qpu



=Jangka waktu kebutuhan puncak



Tpu



=Jangka waktu pompa pengisi



Data yang diperoleh adalah : Qp



= 0,267 m3/menit = 256 lt/menit



Qmax



= 8 m3/jam = 0,133 m3/menit = 133 liter/menit



Qpu



= 150 lt/menit



Tpu



= 5 menit



Tp



= 10 menit



Sehingga: Ve



= (Qp – Qmax) x Tp – Qpu x Tpu = ( 256 – 133 ) x 10 – 150 x 5 = 1230 - 750 = 480 lt ∞ 520 lt



Jadi tangki atas dengan volume 520 lt pada masing-masing blok diperkirakan cukup untuk melayani gedung. 2. Perhitungan Reservoir Bawah Kapasitas tangki bawah untuk menyimpan air minum VR



= Qd – Qs .T



4



Dimana: VR



= Volume tangki air minum (m3)



Qd



= Jumlah kebutuhan air per hari (m3/hari)



Qs



= Kapasitas pipa dinas (m3/jam)



T



= Rata-rata pemakaian per hari (m3/hari)



Data yang diperoleh adalah: Qd



= 25,6 m3/hari



Qs



= 2/3 Qh



T



= 8 jam



= 2/3 x 4 m3/jam = 2,67 m3/jam



Sehingga: VR



= Qd – Qs . T = 25,6 – ( 2,67 x 8 ) = 4,24 m3



Jadi tangki air bawah dengan volume 13 m3 cukup untuk memenuhi kebutuhan gedung. D. KAPASITAS POMPA Tangki Angkat Pompa: H



= Ha + Hfsd + ( V/2g)



Dimana: H



= Tinggi angkat pompa



Ha



= Tinggi potensial



Hfsd



= Kerugian gesek dalam pipa hisap dan pipa tekan (m)



V/2g



= Tekanan kecepatan dalam lubang keluar pipa (m)



Daya motor penggerak pompa: Nm = 0,163 x Q x H x (1 + A) / Np Dimana: Nm



= Daya motor penggerak pompa (KW)



Q



= Kapasitas Pompa (m/menit)



H



= Tinggi angkat total (m)



A



= Faktor yang bergantung jenis motor ( 0,1 – 0,2 untuk Motor listrik )



Np



= Efisiensi pompa (%)



5



Data yang diperoleh: Ha



= 16 m



Hfsd



= 20 % . Ha = 20 % x 16 m = 3,2 m



V/2g



=2m



Q



= 0,8 m3/menit



A



= 0,1



Np



= 45 %



Sehingga dapat diketahui : H



= Ha + Hfsd + (V/2g) = 16 + 3,2 + 2 = 21,2 m



Nm



= 0,163 x Q x H x (1 + A) / Np = 0,163 x 0,18 x 21,2 x (1 + 0,1) / 0,45 = 1,52 KW ∞ 1,6 KW



Motor listrik penggerak pompa dipilih yang mampu menghasilkan daya sekurangkurangnya sebesar 2 KW atau 2HP pada porosnya. E. SEPTICTANK Volume septictank diperkirakan sebesar 25 lt/orang dikalikan 3 kali dalam sehari. Penghuni yang menggunakan diasumsikan sejumlah 30 % dari keseluruhan. Jika jumlah penghuni sebanyak 222 orang, maka yamg menggunakan diperkirakan sebesar 30 % x 222 orang = 66,6 orang ∞ 67 orang Volume septictank adalah : 67 orang x 25 lt/orang x 3 kali



= 5025 liter = 5025 m3



Jadi volume septictank yang digunakan untuk melayani gedung sebesar 5025 m3



6



A PERENCANAAN PIPA AIR BERSIH 1.



Rencana diameter pipa instalasi air bersih Perencanaan diameter pipa menggunakan beberapa tabel yaitu sebagai berikut : Tabel I : Gates of flow recommended for various sanitary appliances by CP 310, water supply Rate of flow, liter/sec.



Sanitary Appliance



(same values apply to hot and cool)



WC (flushing cistern) Lavatory basin Lavatory basin, spray tap Bath tap, 18mm Bath tap, 25mm Shower (umbrella spray) Sink tap, 12 mm Sink tap, 18 mm Sink tap, 25 mm



0,11 0,15 0,03 0,30 0,60 0,11 0,19 0,30 0,40



Tabel II : Rate of flow and required pressure durimh flow for differnt fixture Fixture Ordinary basin foucet Self closing basin foucet Sink foucet 3/8 in Sink foucet ½ in Bathtub foucet Laundry tubcock ½ in Shower Ball cook for closet Flush valve for closet Flush valve for urinoir Garden hose and sill cock



Flow presure



Flow rate



(psi)



(gpm)



8 12 10 5 5 5 12 15 10-20 15 30



3 2,5 4,5 4,5 6 5 5 3 15-40 15 5



Tabel III : Equivalent lengths of pipe to allow for friction losses in taps and valve Type



Equivalent length metres for nominal diametres (mm) 12 18 25 32 38 50 62 75 87 100



Taps and globe type isolating valves Ball valve high pressure Ball valve low pressure



5



6



9



11



14



18



75 8



40



40



35



21



20



21



25



30



36



a. Debit air pada jaringan pipa



7



Debit air yang disyaratkan pada alat-alat saniter yang dipasang pada instalasi berdasarkan pada tabel I dan tabel II tersebut diatas adalah: WC = 0,11 lt/detik Urinoir = 0,5 lt/detik Wastafle = 0,15 lt/detik Kran = 3gpm x 3,8/60 = 0,19 lt/detik Diameter air pada jaringan pipa (alat-alat saniter dianggap bekerja secara simultan) Pipa WS1- D Pipa WC1- D Pipa D – C Pipa WC2 - C Pipa C – B Pipa WC3 - B Pipa B – A



= 0,15 lt/dt = 0,19 lt/dt = 0,15 + 0,11 = 0,26 lt/dt = 0,11 lt/dt = 0,26 + 0,11 = 0,37 lt/dt = 0,11 lt/dt = 0,37 + 0,11 = 0,48 lt/dt



Pipa U1 – H Pipa U2 – H Pipa H – G Pipa WS2 - G Pipa G – F Pipa WC4 - F Pipa F – E Pipa WC5 - E Pipa E – A



= 0,5 lt/dt = 0,5 lt/dt = 0,5 + 0,5 = 1 lt/dt = 0,15 lt/dt = 1 + 0,15 = 1,15 lt/dt = 0,11 lt/dt = 1,15 + 0,11 = 1,26 lt/dt = 0,11 lt/dt = 1,26 + 0,11 = 1,37 lt/dt



Pipa O A = 0,48 + 1,37 = 1,85 lt/dt b. Rencana diameter jaringan pipa Pipa A-E 18 mm Pipa E-WC5 12 Pipa E-F 18 Pipa F-WC4 12 Pipa F-G 18 Pipa G-WS2 12 Pipa G-H 18 Pipa H-U2 12 Pipa H-U1 12 Pipa A-B Pipa B-WC3 Pipa B-C Pipa C-WC2 Pipa C-D



18 12 18 12 18



Ekuivalen untuk tapnya Ekuivalen untuk tapnya



6m 5m



Ekuivalen untuk tapnya



5



Ekuivalen untuk tapnya



5



Ekuivalen untuk ball valve Ekuivalen untuk ball valve



8 8



Ekuivalen untuk tapnya Ekuivalen untuk tapnya



8 5



Ekuivalen untuk tapnya



5



8



Pipa D-WC1 Pipa D-WS1



12 12



Ekuivalen untuk tapnya Ekuivalen untuk tapnya



5 5



c. Perhitungan panjang total dari jaringan instalasi Panjang ekuivalen elbow & Tee (m)



Pipa



Panjang pipa sebenarnya (m)



OA AE EWC5 EF FWC4 FG GWS2 GH HU2 HU1



4,5 1,5 1 1,5 1 2 1,5 0,5 1,5 2



1,125 0,375 0,25 0,375 0,25 0,5 0,375 0,125 0,375 0,5



AB BWC3 BC CWC2 CD DWC1 DWS1



1,5 1 1,5 1 1,5 1 1,75



0,375 0,25 0,375 0,25 0,375 0,25 0,4375



Panjang ekuivalen untuk valve & Tap (m) 6 5 5 5 8 8 8 5 5 5 5



Panjang total (m) 5,625 7,875 6,25 1,875 6,25 2,5 6,875 0,625 9,875 10,5 7,875 6,25 1,875 6,25 1,875 6,25 7,1875



d. Perhitungan panjang total dari jaringan instalasi Pipa OWC5 Panjang total = OA + AE + EWC5 = 19,75 Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,25 Pipa OWC4 Panjang total = OA + AE + EF + FWC4 = 21,625 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,125 Pipa OWS2 Panjang total = OA + AE + EF + FWC4 + FG + GWS2 = 30,375 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,35 Pipa OU2



9



Panjang total = OA + AE + EF + FG + GH + HU2 = 28,375 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,55 Pipa OU1 Panjang total = OA + AE + EF + FG + GH + HU1 = 29 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,6 Pipa OWC3 Panjang total = OA + AB + BWC3 = 19,75 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,43 Pipa OWC2 Panjang total = OA + AB + BC + CWC2 = 21,625 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,13 Pipa OWC1 Panjang total = OA + AB + BC + CD + DWC1 = 23,5 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 1,91 Pipa OWS1 Panjang total = OA + AB + BC + CD + DWS1 = 24,4375 m Tekanan yang tersedia (head available) = 4,5 m Kehilangan tekanan (head loss) = 2,06 Dari perhitungan diatas ternyata jaringan pipa yang paling kritis adalah O-WS2 dengan harga head loss = 1,35. Kondisi paling keitis tersebut di gunakan untuk mengecek perhitungan diameter pipa apakah telah sesuai atau tidak. Pipa Head loss Debit lt/dt Diameter (mm) O-A 1,35 1,85 35 ~ 25 A-E 1,35 1,37 28 ~ 18 E-WC5 1,35 0,11 10 ~ 12 E-F 1,35 1,26 30 ~ 18 F-G 1,35 1,15 28 ~ 18 WS2-G 1,35 0,15 14~ 12 G-H 1,35 1 27 ~ 18 U2-H 1,35 0,5 20 ~ 12 Dari perhitungan diatas, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa perencanaan belum sesuai banyak diameter pipa yang kurang besar hanya pipa WS2G dan EWC5 yang



10



sedikit sesuai dengan perencanaan yang awal mula direncanakan berdiameter 12mm setelah dihitung didapat diameter 18mm B PENENTUAN BESAR DFU DIAMETER PIPA SANITASI DAN PIPA VENT 1.



Besarnya Drainage Fixture Uni (DFU) dari table 3.1 karya ilmiah Bapak Drs. Sudiyono, AD.MSc. : Urinoir (UR)



:4



Wastafel (WS)



:1



Floor Drain (FD)



:3



Water Closet (WC) : 4 Perhitungan beban DFU dan diameter pipa air bekas dari table 3.2 dengan kemiringan 2% karya ilmiah Bapak Sudiyono, AD.MSc. : Alat Plambing WS FD



Jaringan Pipa WS2 - G G – FD6 F-G F – FD5 E-F E – FD4 A-E



1 1 1 1 Alat Plambing WS FD



Jaringan Pipa WS1 - D D-C C – FD2 B-C FD1 - B A -B



1 1 1



DFU 1 3 4 3 7 3 10 DFU 1 4 3 7 3 10



Diameter Pipa mm inchi 37,5 1,5 37,5 1,5 75 3 37,5 1,5 75 3 37,5 1,5 75 3 Diameter Pipa mm inchi 37,5 1,5 75 3 37,5 1,5 75 3 37,5 1,5 75 3



Perhitungan beban DFU dan diameter pipa air kotor dari table



3.2 karya ilmiah Bapak Sudiyono, AD.MSc. : Alat Plambing WC UR 1 1



Jaringan Pipa UR1 – J J – UR2 I–J WC1 – I I–H H – WC2 H-A WC5 – L L – WC4



1 1 1 1



DFU 4 4 8 4 12 4 16 4 4



Diameter Pipa mm inchi 50 2 50 2 75 3 75 3 75 3 75 3 75 3 75 3 75 3



11



K–L WC3 – K K–A



8 4 12



1



75 75 75



3 3 3



Perhitungan beban DFU dan diameter pipa ventilasi dari table 3.3 karya ilmiah Bapak Sudiyono, AD.MSc. : Urinoir (UR)



:4



Wastafel (WS)



:1



Water Closet (WC) : 6



Alat Plambing



Jaringan Pipa WC UR1 – V1 UR2 – V2 V11 WS2 – V9 WC5 – V910 V10 V12 WS1 – V3 V13 WC1 – V4 WC2 – V5 V14 WC4 – V7 WC3 – V6 V15



WS



1



1 1 1 1 1



Diameter Pipa (inchi)



UR 1 1



1



DFU 4 4 8 1 6 7 15 1 16 6 6 12 6 6 12



1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 2 1,25 2 1,25 1,25 2 1,25 1,25 2



12