Perancangan Sistem Ditribusi Air Bersih Menggunakan Metode Hardy Cross Pada Perumahan Inalum Power Plant Paritohan
PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH
MENGGUNAKAN METODE HARDY CROSS
PADA PERUMAHAN
PT. INALUM POWER PLANT PARITOHAN
SKRIPSI
Skripsi ini Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Oleh:
GUNARTO SITUMORANG
110401047
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
1
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
PT. Inalum Power Plant, Paritohan mempunyai komplek perumahan yang
dihuni para karyawan. Dan setiap harinya membutuhkan supply air untuk memenuhi
kebutuhan sehari-hari. Maka perancangan Jaringan Sistem Pemipaan dilakukan
sebagai solusi untuk mendistribusikan air agar sampai ke konsumen dengan baik.
Sebelum air dialirkan ke konsumen, air terlebih dahulu diambil menggunakan pompa
dari sungai Simanimbo anak sungai Asahan menuju water treatment untuk diolah
yang bertujuan agar air tersebut layak untuk dikonsumsi. Kemudia air dipompakan
dari water treatment ke reservoir. Setelah air sampai di reservoir maka akan dengan
mudah air tersebut untuk didistribusikan menuju tiap-tiap rumah dan fasilitas yang
ada di komplek perumahan Inalum tersebut, dengan menggunakan jaringan
pemipaan. Pada pendistribusiannya pemipaan dapat mengalami kerugian mayor dan
minor yang diakibatkan oleh kekasaran pipa, panjang pipa, diameter pipa, kapasitas
aliran, maupun komponen-komponen lain yang terpasang di sepanjang jaringan
pemipaan.Dalam penelitian ini dilakukan perancangan jaringan pipa dan kemudian
dinalisa. Untuk menghitung kerugian head mayor maupun kerugian head minor yang
terjadi di sepanjang jaringan pipa dapat digunakan persamaan Hazzen Williams
dimana kapasitas aliran pada jam puncak adalah sebesar 0,012 m3/detik atau setara
dengan 41.2 m3/jam dengan total kerugian head adalah sebesar 5 m, sehingga
ketinggian reservoir dirancang 5 meter dari loop pertama yang berada pada
ketinggian 929.9 mdpl . Mengingat kondisi kontur wilayah perumahan Inalum,
Paritohan yang berbukit, Maka reservoir ini dirancang diatas permukaan tanah tanpa
tiang penyangga dengan ketinggian 934.9 m diatas permukaan laut dengan dengan
panjang 3 meter, lebar 3 meter dan tinggi 5 m
Kata kunci: Pemipaan, Jam puncak, Kerugian, Minor, Hazzen- Williams, kapasitas
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
PT. Inalum Power Plant, Paritohan has a housing complex inhabited by
employees. And every day requires a supply of water to meet daily needs. Then
design Piping System Network conducted as a solution to distribute the water to
reach the customers well. Before the water supplied to consumers, the water must
first be taken using a pump from the river tributaries Simanimbo Asahan towards
water treatment to be processed that aims to make the water unfit for consumption.
Then the water is pumped from the reservoir to the water treatment. Once the water in
the reservoir until it will be easily distributed to the water to each house and the
existing facilities in the Inalum housing complex, using a piping network. On the
distribution piping can have major and minor damages caused by the roughness of the
pipe, the pipe length, pipe diameter, flow capacity, as well as other components are
installed along the pipeline network. In this research, the design of the pipeline and
then dinalisa. To calculate the head loss major or head loss minor that occurred along
the pipeline can be used equation Hazzen Williams wherein flow capacity at peak
hours is equal to 0.012 m3 / second, equivalent to 41.2 m3 / h with total head loss
amounted to 5.4 m so that the height of the reservoir designed as high as 5 meters
from the first loop is at an altitude of 929.9 meters above sea level. Given the contour
of the housing area Inalum, Paritohan hilly, so the reservoir is designed above the
ground without a pillar with a height of 934.9 m above sea level with the 3 meter
long, 3 meters wide and 5 m high
Keywords: Piping, Peak hours, Losses, Minor, Hazen- Williams, Capacity
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
kasih dan karunia-Nya yang telah memberikan berkat, hikmat serta perlindungan
mulai dari melakukan penelitian sampai saat ini, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Laporan Penelitian Tugas Akhir di PT. INALUM POWER PLANT,
PARITOHAN.
Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu
“ PERANCANGAN SISTEM DITRIBUSI AIR BERSIH MENGGUNAKAN METODE
HARDY CROSS PADA PERUMAHAN INALUM POWER PLANT PARITOHAN”
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak
yang telah membantu penulis selama pelaksanaan Penelitian Tugas Akhir maupun
dalam penyusunan laporan. Untuk itu, melalui pengantar ini penulis menyampaikan
terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua penulis, Ayahanda B. Situmorang (+) dan Ibunda
K.
Nainggolan, serta saudara-saudari penulis yaitu Hariaty, Rafika, Hotma,
Jonel, Benyamin dan seluruh keluarga besar yang selalu memberikan doa dan
dukungan yang begitu luar biasa dan tidak pernah lelah untuk menyemangati
penulis.
2. Bapak Ir. A. Halim Nasution, Msc selaku Dosen Pembimbing yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Zamanhuri, M.T dan Bapak Terang UHSG, S.T, M.T, sebagai dosen
pembanding seminar tugas skripsi penulis yang banyak membimbing dan
memberi saran pada penulis untuk menyelesaikan tugas skripsi ini.
4. Bapak Dr. Ing. Ir Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
5. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Bapak Manurung selaku pembimbing lapangan penulis di PT. INALUM,
Paritohan yang telah membantu dan memberikan data tentang perumahan dan
pendistribusian nya.
7. Seluruh teman-teman penulis, baik Mesin 2011 juga teman- teman yang tidak
dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah menemani dan memberikan
masukan serta semangat kepada penulis
8. Teman spesial penulis Marisa Sriwulan yang selalu memberikan doa dan
motivasi yang luar biasa.
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempurna, baik segi teknik
maupun segi materi. Oleh sebab itu, penulis juga mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun dari pembaca demi terciptanya laporan yang lebih baik di masa
yang akan datang. Akhir kata, penulis berharap laporan ini dapat memberikan
manfaat bagi pembacanya.
Medan,
Juni 2016
Gunarto Situmorang
NIM.110401047
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK................................................................................................... i
ABSTRACT ................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR .................................................................................. iii
DAFTAR ISI ............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ........................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix
DAFTAR NOTASI ...................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1 LatarBelakang ............................................................................. 1
1.2 TujuanPenelitian .......................................................................... 2
1.3 BatasanMasalah ........................................................................... 2
1.4 ManfaatPenelitian ........................................................................ 3
1.5 Metodologi Penulisan .................................................................. 3
1.6 SistematikaPenulisan ................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 5
2.1. Metode Pendistribusian air ........................................................ 5
2.1.1
Sistem Gravitasi ........................................................... 5
2.1.2
Sistem Pemompaan ....................................................... 5
2.1.3
Sistem Gabungan Keduanya ......................................... 5
v
Universitas Sumatera Utara
2.2Kecepatan Dan Kapasitas Aliran Fluida ........................................ 6
2.3Jenis Aliran ................................................................................. 7
2.4Persamaan Bernoulli ..................................................................... 8
2.5 Energi dan Head ......................................................................... 10
2.6Kerugian Head ( Head Loss ) ........................................................ 12
2.6.1Head Loss Mayor (Hlf ) .............................................................. 12
2.6.1 Head Loss Minor (Hlm).............................................................. 16
2.7Persamaan Empiris untuk Aliran di dalam Pipa .............................. 18
2.8 Sistem Perpipaan Ganda .............................................................. 18
2.8.1 Sistem Pipa Seri ............................................................ 19
2.8.2 Sistem Perpipaan Susunan Paralel .................................. 19
2.9 Metode Hardy Cross .................................................................... 20
2.10 Sistem Jaringan Pipa .................................................................. 22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 26
3.1Tempat dan Waktu Penelitian........................................................ 26
3.1.1 Tempat Penelitian .......................................................... 26
3.1.2Waktu Penelitian............................................................. 26
3.2 Prosedur Penelitian ...................................................................... 26
3.3Perumahan ................................................................................... 28
BAB IV ANALISA DATA ........................................................................... 30
4.1 Jumlah Pemakaian Air ................................................................. 30
4.2Kebutuhan Air Bersih pada Komplek Perumahan Inalum ............... 31
4.3 Kapasitas Aliran Pipa .................................................................. 32
vi
Universitas Sumatera Utara
4.4 Estimasi Beban Puncak ............................................................... 33
4.5 Analisa Head Losses .................................................................... 39
4.6 Perhitungan Head Loss Minor (Hlm ) ............................................ 56
4.7 Tangki Air (Reservoir) ................................................................. 57
4.7.1 Analisa Tangki Air (reservoir) .................................................. 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 61
5.1 Kesimpulan ................................................................................ 61
5.2 Saran .......................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. xii
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Koefisien kekasaran pipa Hazen- William ...................................... 15
Tabel 2.1Koefisen Kerugian Minor Komponen Pipa ...................................... 17
Tabel 2.3 Kecepatan Aliran Air Bersih pada Sanitasi /Plambing ..................... 17
Tabel 2.4 Cara mencari Head losses .............................................................. 25
Tabel 3.1 Fasilitas Perumahan Inalum, Paritohan .......................................... 28
Tabel 4.1 Pemakaian air rata –rata perhari .................................................... 30
Tabel 4.2 Kebutuhan air bersih pada perumahan Inalum ................................ 32
Tabel 4.3 Estimasi pemakaian per hari .......................................................... 33
Tabel 4.4 Kebutuhan air pada tiap loop (Demand) ......................................... 36
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Profil kecepatan pada saluran tertutup......................................... 6
Gambar 2.2 Profil kecepatan pada saluran terbuka ......................................... 6
Gambar 2.3 Illustrasi persamaan Bernoulli .................................................... 9
Gambar 2.4 Diadram Moody......................................................................... 13
Gambar 2.5 Koefisisen kerugian sisi masuk ................................................... 16
Gambar 2.6 Pipa yang dihubungkan secara seri ............................................... 19
Gambar 2.7 Pipa yang dihubungkan secara pararel ........................................... 20
Gambar 2.8 Jaringan Pipa ............................................................................. 21
Gambar 2.9 Sistem Jaringan Pipa .................................................................. 22
Gambar 3. 1Alur pengerjaan skripsi .............................................................. 27
Gambar 3.2 Peta perumahan Inalum, Paritohan.............................................. 29
Gambar 4.1Grafik estimasi beban puncak ...................................................... 35
Gambar 4.2 Peta aliran distribusi air bersih.................................................... 37
Gambar 4.3 Kontur wilayah Perumahan Inalum ............................................ 38
Gambar 4.4 Loop I iterasi 1 .......................................................................... 40
Gambar 4.5 Loop II iterasi 1 ......................................................................... 41
Gambar 4.6 Loop III iterasi 1 ........................................................................ 42
Gambar 4.7 LoopVI iterasi 1 ......................................................................... 43
Gambar 4.8 Loop V iterasi 1 ......................................................................... 44
Gambar 4.9 Loop VI iterasi 1 ........................................................................ 45
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Loop VII iterasi 1..................................................................... 46
Gambar 4.11 LoopVIII iterasi 1 .................................................................... 47
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
SIMBOL
KETERANGAN
SATUAN
ρ
massa jenis
kg/m3
m
massa
kg
V
volume
m³
volume jenis
berat jenis fluida
m3/kg
N/m3
�
percepatan gravitasi
m/s2
P
Tekanan
N/m2
T
ν
Temperatur
K
Viskositas kinematik
m2/s
μ
Viskositas dinamik
Q
laju aliran fluida
A
luas penampang aliran
v
kecepatan rata-rata aliran fluida
m/s
W
laju aliran berat fluida
N/s
ṁ
laju aliran massa fluida
kg/s
W
berat fluida
N
z
beda ketinggian
m
L
panjang pipa
m
D
diameter
m
Ht
head loss total
m
Hlf
head loss mayor
m
Hlm
head loss minor
m.
υ
�
kg/m.s
m³/s
m²
xi
Universitas Sumatera Utara
f
faktor gesekan
Hf
kerugian gesekan dalam pipa
C
koefisien kekasaran pipa Hazen – Williams
K
koefisien minor losses
L/D
panjang ekivalen
Re
Reynolds
EF
energi tekanan
Joule
Ek
Energi kinetic
Joule
Ep
Energi potensial
Joule
m
m
xii
Universitas Sumatera Utara
MENGGUNAKAN METODE HARDY CROSS
PADA PERUMAHAN
PT. INALUM POWER PLANT PARITOHAN
SKRIPSI
Skripsi ini Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Oleh:
GUNARTO SITUMORANG
110401047
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
1
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
PT. Inalum Power Plant, Paritohan mempunyai komplek perumahan yang
dihuni para karyawan. Dan setiap harinya membutuhkan supply air untuk memenuhi
kebutuhan sehari-hari. Maka perancangan Jaringan Sistem Pemipaan dilakukan
sebagai solusi untuk mendistribusikan air agar sampai ke konsumen dengan baik.
Sebelum air dialirkan ke konsumen, air terlebih dahulu diambil menggunakan pompa
dari sungai Simanimbo anak sungai Asahan menuju water treatment untuk diolah
yang bertujuan agar air tersebut layak untuk dikonsumsi. Kemudia air dipompakan
dari water treatment ke reservoir. Setelah air sampai di reservoir maka akan dengan
mudah air tersebut untuk didistribusikan menuju tiap-tiap rumah dan fasilitas yang
ada di komplek perumahan Inalum tersebut, dengan menggunakan jaringan
pemipaan. Pada pendistribusiannya pemipaan dapat mengalami kerugian mayor dan
minor yang diakibatkan oleh kekasaran pipa, panjang pipa, diameter pipa, kapasitas
aliran, maupun komponen-komponen lain yang terpasang di sepanjang jaringan
pemipaan.Dalam penelitian ini dilakukan perancangan jaringan pipa dan kemudian
dinalisa. Untuk menghitung kerugian head mayor maupun kerugian head minor yang
terjadi di sepanjang jaringan pipa dapat digunakan persamaan Hazzen Williams
dimana kapasitas aliran pada jam puncak adalah sebesar 0,012 m3/detik atau setara
dengan 41.2 m3/jam dengan total kerugian head adalah sebesar 5 m, sehingga
ketinggian reservoir dirancang 5 meter dari loop pertama yang berada pada
ketinggian 929.9 mdpl . Mengingat kondisi kontur wilayah perumahan Inalum,
Paritohan yang berbukit, Maka reservoir ini dirancang diatas permukaan tanah tanpa
tiang penyangga dengan ketinggian 934.9 m diatas permukaan laut dengan dengan
panjang 3 meter, lebar 3 meter dan tinggi 5 m
Kata kunci: Pemipaan, Jam puncak, Kerugian, Minor, Hazzen- Williams, kapasitas
i
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
PT. Inalum Power Plant, Paritohan has a housing complex inhabited by
employees. And every day requires a supply of water to meet daily needs. Then
design Piping System Network conducted as a solution to distribute the water to
reach the customers well. Before the water supplied to consumers, the water must
first be taken using a pump from the river tributaries Simanimbo Asahan towards
water treatment to be processed that aims to make the water unfit for consumption.
Then the water is pumped from the reservoir to the water treatment. Once the water in
the reservoir until it will be easily distributed to the water to each house and the
existing facilities in the Inalum housing complex, using a piping network. On the
distribution piping can have major and minor damages caused by the roughness of the
pipe, the pipe length, pipe diameter, flow capacity, as well as other components are
installed along the pipeline network. In this research, the design of the pipeline and
then dinalisa. To calculate the head loss major or head loss minor that occurred along
the pipeline can be used equation Hazzen Williams wherein flow capacity at peak
hours is equal to 0.012 m3 / second, equivalent to 41.2 m3 / h with total head loss
amounted to 5.4 m so that the height of the reservoir designed as high as 5 meters
from the first loop is at an altitude of 929.9 meters above sea level. Given the contour
of the housing area Inalum, Paritohan hilly, so the reservoir is designed above the
ground without a pillar with a height of 934.9 m above sea level with the 3 meter
long, 3 meters wide and 5 m high
Keywords: Piping, Peak hours, Losses, Minor, Hazen- Williams, Capacity
ii
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala
kasih dan karunia-Nya yang telah memberikan berkat, hikmat serta perlindungan
mulai dari melakukan penelitian sampai saat ini, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Laporan Penelitian Tugas Akhir di PT. INALUM POWER PLANT,
PARITOHAN.
Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu
“ PERANCANGAN SISTEM DITRIBUSI AIR BERSIH MENGGUNAKAN METODE
HARDY CROSS PADA PERUMAHAN INALUM POWER PLANT PARITOHAN”
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak
yang telah membantu penulis selama pelaksanaan Penelitian Tugas Akhir maupun
dalam penyusunan laporan. Untuk itu, melalui pengantar ini penulis menyampaikan
terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua penulis, Ayahanda B. Situmorang (+) dan Ibunda
K.
Nainggolan, serta saudara-saudari penulis yaitu Hariaty, Rafika, Hotma,
Jonel, Benyamin dan seluruh keluarga besar yang selalu memberikan doa dan
dukungan yang begitu luar biasa dan tidak pernah lelah untuk menyemangati
penulis.
2. Bapak Ir. A. Halim Nasution, Msc selaku Dosen Pembimbing yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan kepada penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Zamanhuri, M.T dan Bapak Terang UHSG, S.T, M.T, sebagai dosen
pembanding seminar tugas skripsi penulis yang banyak membimbing dan
memberi saran pada penulis untuk menyelesaikan tugas skripsi ini.
4. Bapak Dr. Ing. Ir Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
5. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Bapak Manurung selaku pembimbing lapangan penulis di PT. INALUM,
Paritohan yang telah membantu dan memberikan data tentang perumahan dan
pendistribusian nya.
7. Seluruh teman-teman penulis, baik Mesin 2011 juga teman- teman yang tidak
dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah menemani dan memberikan
masukan serta semangat kepada penulis
8. Teman spesial penulis Marisa Sriwulan yang selalu memberikan doa dan
motivasi yang luar biasa.
iii
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempurna, baik segi teknik
maupun segi materi. Oleh sebab itu, penulis juga mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun dari pembaca demi terciptanya laporan yang lebih baik di masa
yang akan datang. Akhir kata, penulis berharap laporan ini dapat memberikan
manfaat bagi pembacanya.
Medan,
Juni 2016
Gunarto Situmorang
NIM.110401047
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK................................................................................................... i
ABSTRACT ................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR .................................................................................. iii
DAFTAR ISI ............................................................................................... v
DAFTAR TABEL ........................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix
DAFTAR NOTASI ...................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1 LatarBelakang ............................................................................. 1
1.2 TujuanPenelitian .......................................................................... 2
1.3 BatasanMasalah ........................................................................... 2
1.4 ManfaatPenelitian ........................................................................ 3
1.5 Metodologi Penulisan .................................................................. 3
1.6 SistematikaPenulisan ................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 5
2.1. Metode Pendistribusian air ........................................................ 5
2.1.1
Sistem Gravitasi ........................................................... 5
2.1.2
Sistem Pemompaan ....................................................... 5
2.1.3
Sistem Gabungan Keduanya ......................................... 5
v
Universitas Sumatera Utara
2.2Kecepatan Dan Kapasitas Aliran Fluida ........................................ 6
2.3Jenis Aliran ................................................................................. 7
2.4Persamaan Bernoulli ..................................................................... 8
2.5 Energi dan Head ......................................................................... 10
2.6Kerugian Head ( Head Loss ) ........................................................ 12
2.6.1Head Loss Mayor (Hlf ) .............................................................. 12
2.6.1 Head Loss Minor (Hlm).............................................................. 16
2.7Persamaan Empiris untuk Aliran di dalam Pipa .............................. 18
2.8 Sistem Perpipaan Ganda .............................................................. 18
2.8.1 Sistem Pipa Seri ............................................................ 19
2.8.2 Sistem Perpipaan Susunan Paralel .................................. 19
2.9 Metode Hardy Cross .................................................................... 20
2.10 Sistem Jaringan Pipa .................................................................. 22
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 26
3.1Tempat dan Waktu Penelitian........................................................ 26
3.1.1 Tempat Penelitian .......................................................... 26
3.1.2Waktu Penelitian............................................................. 26
3.2 Prosedur Penelitian ...................................................................... 26
3.3Perumahan ................................................................................... 28
BAB IV ANALISA DATA ........................................................................... 30
4.1 Jumlah Pemakaian Air ................................................................. 30
4.2Kebutuhan Air Bersih pada Komplek Perumahan Inalum ............... 31
4.3 Kapasitas Aliran Pipa .................................................................. 32
vi
Universitas Sumatera Utara
4.4 Estimasi Beban Puncak ............................................................... 33
4.5 Analisa Head Losses .................................................................... 39
4.6 Perhitungan Head Loss Minor (Hlm ) ............................................ 56
4.7 Tangki Air (Reservoir) ................................................................. 57
4.7.1 Analisa Tangki Air (reservoir) .................................................. 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 61
5.1 Kesimpulan ................................................................................ 61
5.2 Saran .......................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. xii
LAMPIRAN
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Koefisien kekasaran pipa Hazen- William ...................................... 15
Tabel 2.1Koefisen Kerugian Minor Komponen Pipa ...................................... 17
Tabel 2.3 Kecepatan Aliran Air Bersih pada Sanitasi /Plambing ..................... 17
Tabel 2.4 Cara mencari Head losses .............................................................. 25
Tabel 3.1 Fasilitas Perumahan Inalum, Paritohan .......................................... 28
Tabel 4.1 Pemakaian air rata –rata perhari .................................................... 30
Tabel 4.2 Kebutuhan air bersih pada perumahan Inalum ................................ 32
Tabel 4.3 Estimasi pemakaian per hari .......................................................... 33
Tabel 4.4 Kebutuhan air pada tiap loop (Demand) ......................................... 36
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Profil kecepatan pada saluran tertutup......................................... 6
Gambar 2.2 Profil kecepatan pada saluran terbuka ......................................... 6
Gambar 2.3 Illustrasi persamaan Bernoulli .................................................... 9
Gambar 2.4 Diadram Moody......................................................................... 13
Gambar 2.5 Koefisisen kerugian sisi masuk ................................................... 16
Gambar 2.6 Pipa yang dihubungkan secara seri ............................................... 19
Gambar 2.7 Pipa yang dihubungkan secara pararel ........................................... 20
Gambar 2.8 Jaringan Pipa ............................................................................. 21
Gambar 2.9 Sistem Jaringan Pipa .................................................................. 22
Gambar 3. 1Alur pengerjaan skripsi .............................................................. 27
Gambar 3.2 Peta perumahan Inalum, Paritohan.............................................. 29
Gambar 4.1Grafik estimasi beban puncak ...................................................... 35
Gambar 4.2 Peta aliran distribusi air bersih.................................................... 37
Gambar 4.3 Kontur wilayah Perumahan Inalum ............................................ 38
Gambar 4.4 Loop I iterasi 1 .......................................................................... 40
Gambar 4.5 Loop II iterasi 1 ......................................................................... 41
Gambar 4.6 Loop III iterasi 1 ........................................................................ 42
Gambar 4.7 LoopVI iterasi 1 ......................................................................... 43
Gambar 4.8 Loop V iterasi 1 ......................................................................... 44
Gambar 4.9 Loop VI iterasi 1 ........................................................................ 45
ix
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Loop VII iterasi 1..................................................................... 46
Gambar 4.11 LoopVIII iterasi 1 .................................................................... 47
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
SIMBOL
KETERANGAN
SATUAN
ρ
massa jenis
kg/m3
m
massa
kg
V
volume
m³
volume jenis
berat jenis fluida
m3/kg
N/m3
�
percepatan gravitasi
m/s2
P
Tekanan
N/m2
T
ν
Temperatur
K
Viskositas kinematik
m2/s
μ
Viskositas dinamik
Q
laju aliran fluida
A
luas penampang aliran
v
kecepatan rata-rata aliran fluida
m/s
W
laju aliran berat fluida
N/s
ṁ
laju aliran massa fluida
kg/s
W
berat fluida
N
z
beda ketinggian
m
L
panjang pipa
m
D
diameter
m
Ht
head loss total
m
Hlf
head loss mayor
m
Hlm
head loss minor
m.
υ
�
kg/m.s
m³/s
m²
xi
Universitas Sumatera Utara
f
faktor gesekan
Hf
kerugian gesekan dalam pipa
C
koefisien kekasaran pipa Hazen – Williams
K
koefisien minor losses
L/D
panjang ekivalen
Re
Reynolds
EF
energi tekanan
Joule
Ek
Energi kinetic
Joule
Ep
Energi potensial
Joule
m
m
xii
Universitas Sumatera Utara