Kebutuhan air maksimum pada gedung bergantung pada pemakaian air. Pemakaian air dihitung dari jumlah karyawan. Dimana kebutuhan air per hari
merupakan jumlah karyawan dikali dengan
rata-rata kebutuhan air per orang per hari. Rata
– rata kebutuhan air per orang per hari bergantung pada fungsi gedung.
4.2. Analisa Perhitungan
Data yang didapat dari perencanaan dihitung dalam analisa manual dengan menggunakan rumus kehilangan energi. Rumus kehilangan energi h
f
yang dipergunakan dalam perhitungan manual ini menggunakan rumus Darcy
– Weisbach Persamaan 2.16.
Dan besarnya kerugian minor h
m
akibat adanya kelengkapan pipa dirumuskan pada Persamaan 2.15.
Nilai
head
pompa diperoleh dari penjumlahan antara nilai beda tinggi dan nilai kerugian energi seperti pada Persamaan 2.35.
Dan , sehingga nilai head pompa menjadi Persamaan 2.38.
Dari Persamaan 2.38, didapat nilai
head
yang berbeda sesuai debit yang diinginkan. Sehingga, didapat data
head
dan kapasitas yang selanjutnya dimasukkan kedalam
system head curve
. Pompa direncanakan sesuai kebutuhan gedung. Pemilihan pompa didasarkan
pada nilai head dan kapasitas yang dibutuhkan. Pompa memiliki nilai karakteristik tertentu. Data karakteristik pompa dimasukkan dalam
characteristic pump curve
. Untuk mengkoreksi
head
pompa yang direncanakan agar memenuhi debit yang dibutuhkan dalam pemakaian air pada gedung tersebut, grafik
characteristic pump curve
di plot ke dalam grafik
system head curve,
sehingga diperoleh
pump curve
.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. 2 Grafik Kurva Pompa
Dari Gambar 4. 2 dapat diketahui bahwa perpotongan antara
system head curve
dan
characteristik pump curve
merupakan nilai kapasitas dan head yang dibutuhkan.
Perencanaan pemilihan diameter pipa minimum diperhitungkan berdasarkan rumus pada Persamaan 2.1.
Dimana nilai kecepatan dihitung berdasarkan tinggi jatuh air atau √ ,
maka nilai Q dapat dilihat pada Persamaan 2.2 Kehilangan energi pada pipa dihitung menggunakan rumus darcy
– weisbach. Dimana koefisien gesekan
f
bergantung pada nilai bilangan Reynolds
Re
. Nilai total
head
diperoleh dari hasil pengurangan nilai
head
dengan kerugian
head
. Dapat dilihat pada Persamaan 2.24.
4.3. Perancangan Jaringan dengan
Software
EPANET 2.0
Pada bab ini akan dilakukan analisa sistem jaringan distribusi pada gedung yang telah direncanakan pada bab III. Dimana analisa sistem jaringan distribusi yang
dilakukan yaitu menggunakan
software
EPANET 2.0.
Universitas Sumatera Utara
4.3.1. Tahapan menggunakan EPANET 2.0
Tahapan dalam menggunakan EPANET 2.0 untuk pemodelan sistem distribusi air yaitu:
1. Menggambar jaringan yang menjelaskan sistem distribusi atau mengambil
dasar jaringan sebagai
file text
dimana pada penggambaran ini dilakukan
input
data yaitu berupa
junction
, pipa, pompa, tangki air, dan kurva pompa. 2.
Mengedit
properties
dari
object
. 3.
Menggambarkan bagaimana sistem beroperasi. 4.
Memilih tipe analisis yang akan digunakan. 5.
Melakukan Eksekusi Program atau jalankan
run
analisis hidolis atau kualitas air.
6. Hasil dari analisis yaitu berupa kapasitas aliran,
headloss
, kecepatan aliran dan gambaran visual.
4.3.2. Masukan Data Input
Input dalam analisa ini dimaksudkan sebagai data-data yang diperlukan sebagai masukan untuk proses analisa yang dilakukan. Data-data ini merupakan
langkah awal untuk memulai analisa. Langkah awal yang dilakukan yaitu menampilkan
id
setiap
junction
dan pipa kemudian memilih unit satuan yang akan dipakai. Langkah yang dilakukan yaitu
view options
notation
kemudian tandai display node id’s dan display link id’s
lseperti pada Gambar 4. 3.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. 3 Tampilan
Map Options
Setelah langkah tersebut maka akan dipilih dimensi satuan yang akan dipakai pada peta. Dimensi secara fisik pada peta harus didefinisikan, juga koordinat peta
dapat diskalakan sesuai dengan penampakannya dilayar monitor. Langkah yang dilakukan untuk mengatur dimensi peta yaitu
view dimensions Tampilan ID Node
Tampilan ID Pipa
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. 4 Tampilan
Map Dimensions
Pada tampilan dimensions ditunjukkan pada Gambar 4. 4 menyediakan
Lower Left coordinate
dan
Upper Right coordinate
yang ditentukan berdasarkan luas tampilan peta yang direncanakan.
Lower Left coordinate
yaitu koordinat X dan Y dari poin kiri bawah dari peta,
Upper Right coordinate
yaitu koordinat X dan Y dari poin kanan atas dari peta.
Map Units
dipilih berdasarkan satuan peta yang kita inginkan dalam menggambar objek.
Map Units
merupakan unit yang digunakan untuk mengukur jarak pada peta. Pilihannya adalah feet, meters, derajat, dan none
misal unit yang berubahubah. Kemudian setelah langkah tersebut dipilih tipe analisis yang dilakukan dan
unit satuan untuk debit, langkah yang dilakukan yaitu
project defaults
hydraulics.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4. 5 Tampilan
Defaults
Setelah pengaturan awal pada Gambar 4. 5 dilakukan maka
input
selanjutnya yaitu semua komponen yang menyusun jaringan distribusi yang terdiri dari node,
pipa, reservoir, tangki air, dan pompa. 1. Node
Junction
Node ini merupakan titik yang merupakan pertemuan masing –masing pipa
dan nantinya akan menghubungkan setiap ujung pipa. Input dari node ini merupakan koordinat dari titik penghubung pipa dan permintaan kebutuhan air di titik ini.
Langkah yang dilakukan yaitu memilih ikon node pada toolbar dan menggambarkannya pada peta.
Misalnya untuk
junction
41 yang berada pada ketinggian 11 meter dan membutuhkan air 0,417 liter per menit. Junction 41 ini teletak 5,85 meter disebelah
Satuan Debit Aliran GPM, LPM, LPS, dll
Formula Kehilangan Energi
H-W D-M
C-M
Akurasi
Universitas Sumatera Utara
timur reservoir dan 4 meter dari sebelah selatan reservoir. Dan direncanakan reservoir terletak pada koordinat 100,-100.
Pada
software
EPANET 2.0, kita dapat mengedit
property
dengan memilih junction 41 pada peta dari data
browser
, kemudian klik tombol edit pada data
browser
atau dengan mudah dapat dilakukan dengan melakukan
double
klik pada
junction
41 di peta. Sehingga
, junction properties
pada
junction
41 akan muncul dan kita dapat memasukkan data yang ada. Untuk
junction
41 kita dapat memasukan data yang kita rencanakan, sebagai berikut:
Junction ID
: 41
Elevation
: 11
Base Demand
: 0,417
X-Coordinate
: 105,85
Y-Coordinate
: -104,00 Tampilan
junction properties
untuk
junction
41 dapat dilihat pada Gambar 4. 6 berikut:
Gambar 4. 6 Input
Junction
Universitas Sumatera Utara
2. Pipa
pipe
Dalam hal ini input yang diperlukan untuk pipa yaitu: o panjang pipa
length
o diameter pipa diameter o koefisien kekasaran pipa
roughness
Data yang dimaksukkan pada input ini disesuaikan pada data yang direncanakan pada bab III. Langkah yang dilakukan yaitu memilih ikon
pipe
pada
toolbar
kemudian menggambarkannya dalam peta dengan menghubungkan antara
junction
dengan
junction
,
junction
dengan
valve
,
junction
dengan
reservoir
, dan
junction
dengan
tank
. Misalnya untuk
pipe
10 yang menghubungkan antara
junction
8 dan
junction
9, pipa ini mendistribusikan air yang berasal dari tangki air ke lantai 3. Pipa ini memiliki panjang 4 m dan diameter 76,2 mm. Pipa berjenis pvc yang memiliki
koefisien kekasaran 0,0015 mm. Dan status pipa terbuka. Langkah pertama yang diambil adalah mengedit
property
dengan memilih
pipe
10 pada peta dari data
browser
, kemudian klik tombol edit pada data
browser
atau dengan mudah dapat dilakukan dengan melakukan
double
klik pada
pipe
10 di peta. Sehingga
, pipe properties
pipa 10 akan muncul dan kita dapat memasukkan data yang ada. Data-data pipa 10 yaitu:
Start node
dan
end node
: 8 dan 9 panjang pipa
length
: 4 diameter pipa diameter
: 76,2 koefisien kekasaran pipa
roughness
: 0,0015
Universitas Sumatera Utara
Tampilan
pipe properties
untuk
pipe
10 dapat dilihat pada Gambar 4. 7 berikut:
Gambar 4. 7 Input Pipa
3. Reservoir Pada analisa ini reservoir yang dimaksud merupakan tempat penampungan air
dari sumber mata air. Pada reservoir data yang diinput yaitu besarnya total
head.
Langkah yang dilakukan untuk memasukkan
input
yaitu dengan memilih ikon reservoir pada
toolbar
. Dan menggambarkannya pada
map
. Direncanakan reservoir terletak pada koordinat 100,-100. Dimana total
head
pada reservoir adalah 3 m. Langkah pertama yang diambil adalah mengedit
property
dengan memilih reservoir pada peta dari data
browser
, kemudian klik tombol edit pada data
browser
atau dengan mudah dapat dilakukan dengan melakukan
double
klik pada reservoir di peta. Sehingga
,
reservoir
properties
akan muncul dan kita dapat memasukkan data yang ada, yaitu:
X-Coordinate
: 105,85
Y-Coordinate
: -104,00
Total Head
: 3 m
Universitas Sumatera Utara
Tampilan reservoir
properties
dapat dilihat pada Gambar 4. 8 berikut:
Gambar 4. 8 Input Reservoir
4. Pompa
pump
Langkah yang dilakukan untuk menggambar pompa pada
map
yaitu memilih ikon
pump
pada
toolbar
. Pompa digambarkan sesuai arah pompa dari sumber air
start node
ke pipa pendistribusian air
end node
.
Input
yang dimasukkan pada pompa yaitu kurva pompa hubungan head dan flow. Misalnya kita memilih kurva 1
untuk pompa seperti pada Gambar 4. 9, maka kita masukkan label ID 1 pada
field Pump Curve
.
Gambar 4. 9 Input pompa
Universitas Sumatera Utara
Selanjutnya kita akan membuat
Pump Curve 1
. Dari halaman
browser
, Pilih
Curve
dari daftar pada kotak dan klik tombol add . Kurva 1 baru akan ditambahkan pada database dan
curve editor
akan muncul Lihat Gambar 4.
10
. Misalnya masukkan aliran pompa
design
166,67 dan head 55 ke dalam
form
. EPANET secara otomatis akan membuat kurva pompa secara lengkap dari
single point
. Persamaan kurva akan terlihat bentuknya lihat Gambar 4. 10. Klik OK untuk menutup Editor.
Gambar 4. 10 Input kurva pompa
5. Tangki Air
tank
Input yang dimasukkan pada tangki yaitu maksimum level air, initial level air, minimum level air, dan kurva tangki. Kurva tangki ini dimasukkan sesuai dengan
nomor kurva tangki yang direncanakan. Langkah yang dilakukan yaitu memilih ikon
tank
dan menggambarkannya pada peta. Misalnya tangki terletak pada koordinat
X 100,74 dan koordinatY -104,10 dan ketinggian 15,4 m. Initial level tinggi air awal simulasi adalah 2 m. Minimum
level tinggi air minimum yang harus dijaga adalah 0.5 m. Maksimum level tinggi air maksimum yang harus dijaga adalah 2,1 m. Dimana diameter tangki air adalah
Universitas Sumatera Utara
1,88 m dengan kapasitas 5000 liter. Volume tangki air ditunjukkan dalam kurva tangki. Misalnya kita memilih kurva 2 untuk tangki air, maka kita masukkan label ID
2 pada
field volume curve
lihat Gambar 4. 11.
Gambar 4. 11 Input tangki air
Selanjutnya kita akan membuat
Volume Curve 2
. Dari halaman
browser
, Pilih
Curve
dari daftar pada kotak dan klik tombol add . Kurva 2 baru akan ditambahkan pada database dan
curve editor
akan muncul lihat Gambar 4.
12
. Misalnya masukkan data pada Tabel 4.
1
ke dalam
form
. EPANET secara otomatis akan membuat kurva volume tangki air secara lengkap dari data yang dimasukkan.
Klik OK untuk menutup Editor.
Tabel 4. 1 Data Volume Tangki Air Height
Volume 247,825
2,5 618,26
3 1359,13
4 1507,304
4,8 2100
5
Universitas Sumatera Utara
Tampilan
Curve Editor
dapat dilihat pada Gambar 4. 12 berikut:
Gambar 4. 12 Input kurva tangki air
4.4. Proses Ekesekusi Program
Proses dilakukan setelah semua input yang diperlukan dimasukkan pada setiap komponen maka dilakukan proses eksekusi terhadap jaringan pemipaan yang
telah dibuat. Eksekusi ini akan menunjukkan bisa atau tidaknya jaringan yang telah direncanakan dapat beroperasi dengan baik. Langkah eksekusi dilakukan dengan
memilih ikon
run
pada
toolbar
atau
Project Run analysis
. Setelah dilakukan proses eksekusi maka akan dihasilkan gambaran visual dari sistem
jaringan distribusi tersebut. Jika proses Run tidak berhasil, maka akan muncul jendela
report
yang mengindikasikan problem apa yang terjadi. Jika prosesnya berhasil, dapat dilihat
hasil perhitungannya dalam berbagai cara.
Universitas Sumatera Utara
Cara untuk melihat hasil analisa yaitu: o
Pilih Node
Pressure
dari halaman Browser’s map dan perhatikan bagaimana
nilai
pressure
pada node dapat ditandai dengan warna. Untuk melihat legenda untuk pengkodean warna, pilih
View Legends Node
atau klik kanan pada bagian kosong pada peta dan pilih Node
Legend
dari menu popup. Untuk mengubah interval dan warna legenda, klik kanan pada legenda untuk
memunculkan
Legend Editor
. o
Aktifkan
Property Editor double
klik pada node dan
link
dan lihat bagaimana hasil perhitungan ditampilkan pada akhir dari daftar properti.
o Membuat daftar tabular dari hasil perhitungan dengan memilih
ReportTable atau mengklik tombol
Table
pada
Standard Toolbar
.
Gambar 4.13 menampilkan tabel untuk hasil link setelah di
run
. Terlihat tanda negatif pada aliran menandakan bahwa alirannya memiliki arah yang
berlawanan dengan yang digambar sebelumnya.
Gambar 4.13
Contoh tabel hasil Run pada Link
Universitas Sumatera Utara
4.5. Keluaran Data
