Volume 3, Nomor 1, April 2022, hlm 19-26 JTTM: Jurnal Terapan Teknik Mesin p ISSN 2721-5377 | e ISSN  2721-7825

## Analisis Kebutuhan Debit Air dan Menentukan Jenis Pompa Yang Digunakan Untuk Perumahan 13 Raya Permai
Analysis of Water Deposit Requirements and Determining the Type of Pump Used for Housing 13 Raya Permai
Asep Gustiawan 1 , Muchlisinalahuddin 2* , Rudi Kurniawan Arief 3
1,2*,3 Fakultas Teknik, Program Studi Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat, Bukittinggi, Indonesia
1,2*,3 Jl. By Pass Aur Kuning No. 1 Bukittinggi, 26111 Indonesia
Koresponden email: muchlisinalahuddin.tm98@gmail.com
Article Submit:  09/09/2021 Article Revision: 15/11/2021
Article Accepted: 29/12/2021
Abstrak. Dengan  meningkatnya  kebutuhan  air  teruma  di  perumahan  13  RAYA  PERMAI  maka  sering  terjadi permasalahan yang cukup kompleks salah satunya sering terjadi gangguan aliran air yang tidak merata ke setiap rumah pada saat pemakaian air yang begitu tinggi. Penelitian ini di lakukan di perumahan 13 RAYA PERMAI bukittinggi  sumatera  barat  yang  memiliki  15  Unit  rumah,  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  jumlah pemakaian  air  setiap  rumah,  kapasitas  bak  penampung,  ukuran  diameter  pipa  yang  berfungsi  untuk mempermudah  para  kontraktor  dalam  menentukan  jenis  pompa  standar  yang  cocok  dan  agar  tidak  terjadi kekurangan air pada perumahan 13 RAYA PERMAI. Metoda penelitian ini kita mulai dengan menentukan debit untuk setiap rumah, menentukan kapasitas bak penampung, menentukan ukuran diameter pipa dan jenis pompa yang cocok digunakan untuk setiap rumah di perumahan 13 RAYA PERMAI. Perumahan 13 RAYA PERMAI dengan  maksimal  penghuni  sebanyak  169  orang  dalam  sehari  dengan  Htot  adalah  5,01166  m  sehingga membutuhkan debit air sebanyak 0,000352084  m3/s dan dari hasil perhitungan didapatkan kebutuhan reservoir 1267,5  liter  dengan  kapasitas    tangki  yaitu  1500  liter  kemudian  di  dapatkan  dari  diagram  pemilihan  pompa dengan spesifikasi yaitu 40 x 32  - 5 0,4 maka merek pompa yang digunakan yaitu pom Pompa wasser Pw-139 Ea pa yang spesifikasinya hampir sama dengan spesifikasi dari diagram pemilihan pompa yang di dapat.
Kata kunci: Debit air, Reservoir, Pipa, Pompa
Abstract:  With  the  increasing  demand  for  water,  especially  in  housing  13  RAYA  PERMAI,  quite  complex problems often occur, one of which is frequent disturbances in the flow of water that is not evenly distributed to each house when water usage is so high. This research was conducted in housing 13 RAYA PERMAI bukittinggi West Sumatra which has 15 housing units, this study aims to obtain the amount of water usage in each house, the capacity of the reservoir, the size of the pipe diameter which serves to facilitate contractors in determining the type of standard pump that is suitable and so that there is no water shortage in housing 13 RAYA PERMAI. We start  with  this  research  method  by  determining  the  discharge  for  each  house,  determining  the  capacity  of  the reservoir, determining the size of the pipe diameter and the type of pump that is suitable for each house in the 13 RAYA PERMAI housing. Housing 13 RAYA PERMAI with a maximum occupant of 169 people in a day with a Htot of 5,01166 m2 so that it requires a water discharge of 0.000352084 m3/s and from the calculation results, it is found that the reservoir requirement is 1267.5 liters with a tank capacity of 1500 liters then in get from the pump selection diagram with specifications that are 40 x 32  - 5 0.4 then the brand of pump used is the Wasser Pw-139  Ea  pa  pump  whose  specifications  are  almost  the  same  as  the  specifications  of  the  pump  selection diagram obtained.
Keywords: Water discharge, Reservoir, Pipe, Pump
20 Asep Gustiawan, Muchlisinalahuddin, Rudi Kurniawan Arief
Analisis Kebutuhan Debit Air dan Menentukan Jenis Pompa Yang Digunakan Untuk Perumahan 13 Raya Permai

## 1. PENDAHULUAN
Air  bersih  merupakan  salah  satu  kebutuhan  yang  paling  utama  untuk  menunjang  kehidupan manusia[1]. Berbagai permasalahan yang ada menjadi penyebab kurangnya ketersediaan air bersih[2], salah  satunya  adalah  kelangkaan  air  yang  disebabkan  oleh  perubahan  iklim,  polusi,  agrikultur  dan tingkat  pertumbuhan  penduduk  dan  Aktivitas  sehari-hari  setiap  manusia  bisa  saja  terganggu  karena persediaan  air  semakin  minim[3].  Itu  artinya,  ketika  air  semakin  sulit  untuk  didapatkan,  banyak kegiatan penting yang akan  terhenti[4]. Penyebab terakhir merupakan kendala yang banyak dihadapi oleh  wilayah  perkotaan  termasuk  kota  Bukittinggi  yang  menyebabkan  tingkat  kebutuhan  air  minum atau air bersih juga terus meningkat. Dalam rangka pencapaian pemenuhan akses masyarakat terhadap air  minum  layak  sesuai  target  Sustainable  Development  Goals (SDGs)  2015–2030,  Kota  Bukittinggi menargetkan  cakupan  pelayanan  air  minum  sebesar  80%  pada  Tahun  2019  dan  menjadi  100%  pada Tahun 2024. Untuk mendukung program tersebut, Kota Bukittinggi membutuhkan kapasitas air baku sekitar 400 ltr/dtk.
Kebutuhan tersebut baru terpenuhi sekitar 180 ltr/dtk, sehingga masih dibutuhkan pasokan sebesar 220  ltr/dtk.  Pasokan  ketersediaan  air  bersih  bagi  penduduk  Bukittinggi  masih  belum  optimal dikarenakan  70%  dari  pasokan  sumber  airnya  masih  berasal  dari  daerah  sekitarnya  yaitu  Kabupaten Agam, hal ini menyebabkan sering terjadi kekurangan pasokan air kepada masyarakat[5]. Perumahan 13 Raya Permai yang terletak di kota Bukittinggi juga mengalami masalah serupa, dimana sampai saat ini penyediaan air bersih untuk masyarakat di perumahan 13 Raya Permai masih belum dapat diatasi sepenuhnya. Salah satu masalah yang masih dihadapi sampai saat ini adalah aliran debit air yang tidak merata  untuk  setiap  rumah  sehingga  sering  terjadi  kekurangan  air,  terutama  pada  setiap  jam  sibuk pemakaian air, pada musim kemarau yang membuat sumber air terganggu[6]. Selain itu gangguan juga sering  pada  kondisi  tertentu  seperti  pada  acara  kumpul  keluarga,  karena  acara  kumpul  keluarga  ini identik dengan kegiatan makan bersama sehingga akan banyak diperlukan konsumsi air untuk mencuci dan memasak yang bisa menghabiskan hingga 16% dari total kebutuhan air harian[7].
Terkait hal tersebut maka penting untuk mengetahui pola konsumsi air dalam rumah tangga untuk masyarakat  perkotaan  melalui  inventarisasi  sumber-sumber  air  limbah  domestik  ( grey  water )  serta pemakaian  air  rata-rata  per  hari  untuk  kegiatan  rumah  tangga[8][9][10].  Untuk  mengatasi permasalahan  ini  dibutuhkan  perhitungan  yang  akurat  untuk  menentukan  debit  air  yang  tepat[11], ukuran  bak  penampung  yang  sesuai, diameter  pipa  dan jenis pompa  apa  yang  digunakan  agar  disaat terjadinya permasalahan aliran air pada perumahan 13 Raya Permai bisa diatasi.
Tujuan  dilakukan  penelitian  ini  agar  permasalahan  distribusi  air  di  perumahan  13  Raya  Permai bisa  lebih  maksimal  dan  pompa  yang  digunakan  lebih  tepat  sesuai  dengan  kebutuhan  di  lapangan begitupun dengan kapasitas bak penampung yang  digunakan, agar suatu saat terjadi pemakaian yang tinggi  tidak  terjadi  kekurangan  air  dan  semua  kebutuhan  air  warga  perumahan  13  raya  permai tercukupi tanpa ada permasalahan.

## 2. METODE
Metodologi  penelitian  adalah  suatu  ilmu  pengetahuan  yang  menjelaskan  sistematika  penelitian berdasarkan fakta dan gejala yang terjadi secara objektif. Dalam penelitian ini metode penelitian yang dipakai bersifat kualitatif yaitu dengan mengumpulkan data melalui survei lapangan.

## 2.1 Lokasi penelitian
Lokasi  penelitian  berada  di  perumahan  13  Raya  Permai,  Kecamatan  Aur  Birugo  Tigo  Baleh, kota Bukittinggi, Sumatera Barat.
2.2 Prosedur
- Pengumpulan data
Pengumpulan data dilakukan dengan metode survei langsung kelapangan dengan:
a. Menentukan jumlah penghuni setiap rumah dan jumlah unit rumah
b. Menentukan jam puncak pemakaian air setiap rumah.
- Study literatur
Studi  literatur  dilakukan  untuk  mendapatkan  acuan  dalam  analisis  data  serta  perhitungan  dalam batasan masalah.
- Diagram alir penelitian
Untuk  menganalisa  debit  air  pada  perumahan  ini  kita  butuh  rangkaian  kegiatan  atau  diagram  alir penelitian:
Gambar 1. Diagram alir penelitian
.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Data pemakaian air di perumahan 13 Raya Permai
Berdasarkan hasil survey langsung ke lapangan diperoleh data-data pada tabel 2, sedangkan untuk kebutuhan standar diambil dari data Departemen PUPR seperti pada tabel 1.
Tabel 1. Standar kebutuhan air rumah tangga untuk 1 orang (Departemen PUPR, 2002) [5]
Standar kebutuhan air rumah tangga untuk 1 orang Keperluan Konsumsi (liter/orang/hari) Mandi cuci kakus 12,0 Minum 2,0 Cuci pakaian 10,7 Kebersihan rumah 31,4 Taman 11,8 Wudhu 16,2 Lainya 36,0 Total 120
22 Asep Gustiawan, Muchlisinalahuddin, Rudi Kurniawan Arief
Analisis Kebutuhan Debit Air dan Menentukan Jenis Pompa Yang Digunakan Untuk Perumahan 13 Raya Permai
Data pada tabel 1 merupakan standar pemakaian air untuk 1 orang yang dikeluarkan departemen PUPR  yang  bisa  menjadi  acuan  dalam  perhitungan  debit  air  yang  diperlukan  untuk  perumahan  13 Raya Permai agar tidak rancu dalam melakukan perhitungan[12].
Tabel 2. Data jam puncak pemakaian air RUMAH Bersekolah Bekerja WAKTU (s) Q (m/s 1 1 1 07.00 61 2 1 1 07.00 60 3 1 1 07.00 65 4 1 1 07.00 61 5 2 1 08.00 71 6 2 1 08.00 73 7 2 2 08.00 86 8 2 2 08.00 87 9 2 2 08.00 85 10 2 2 08.00 84 11 2 2 08.00 90 12 2 2 08.00 87 13 1 1 09.00 63 14 1 1 09.00 60 15 1 1 09.00 62
Data pata tabel 2 merupakan jam puncak pemakaian air pada setiap rumah di perumahan 13 Raya Permai  dimana  jam  08.00  pagi  merupakan  jam  sibuk  pemakaian  air  karena  dari  rentang  jam  06.00– 08.00 merupakan waktu pemakaian air yang begitu tinggi.
Gambar 2. Grafik data puncak pemakaian air.
Gambar 2 grafik menunjukan pemakaian air terbanyak berada di jam 08.00 dengan pemakaian air per  orang  90  liter/jam  yang  mana  dapat  kita  ketahui pada jam  pagi  harilah jam  sibuk  pemakaian  air dimana nantinya kita bisa mengatasi masalah aliran air pada jam sibuk.

## 3.2 Perhitungan
Berikut  adalah  perhitungan  yang  dibutuhkan  dalam  analisis  kebutuhan  air  di  Perumahan  13 Permai Bukittinggi [13].
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Q Q t (s
a. menentukan debit air
𝑄 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑔ℎ𝑢𝑛𝑖 (𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔)×𝑅𝑢𝑚𝑎ℎ 𝑇𝑖𝑛𝑔𝑔𝑎𝑙 ( 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 ℎ𝑎𝑟𝑖 ) 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 × 1.5 (1) 𝑄 = 160 (𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔) × 120  ( 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟 ℎ𝑎𝑟𝑖 ) 24 𝑗𝑎𝑚 × 1.5 = 126.75 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟/𝑗𝑎𝑚 𝑄 = 0.000352084 𝑚 3 𝑠 (0.02112504 𝑚 3
𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 )
𝑄 = (3.5 × 10 −4 𝑚 3 /𝑠

## b. menentukan ukuran bak penampung
𝐵𝑎𝑘 𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 (𝑉𝑎) = 𝑄 × 1 𝐽𝑎𝑚 (2) 𝑉𝑎 = 𝑄 × 1 𝐽𝑎𝑚
𝑉𝑎 = 0.000352084 𝑚 3 𝑠 × 3600 𝑠
𝑉𝑎 = 1.2675024 𝑚 3

## 𝑉𝑎 = 1267.5 𝑙𝑖𝑡𝑒𝑟
Sehingga  ukuran  reservoir  atas  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  bersih  di  setiap  rumah  yaitu dengan  kapasitas  1500  liter  (untuk  setiap  unit  rumah  memerlukan  kapasitas  bak  penampung  1500 liter).
c. menentukan diameter pipa
𝐷 = √ 4×𝑄 𝜋×𝑉 (3)
𝐷 = √ 4 × 0.000352084 𝑚 3 /𝑠 3.14 × 1 𝑚/𝑠
= 0.021180 𝑚/𝑠

## 𝐷 = 0.9 𝑖𝑛𝑐ℎ
Atau dibulatkan menjadi pipa dengan diameter 1 inch.
d. menentukan jenis pompa.
Diperlukan suatu analisis perancangan pompa guna pemenuhan pemakaian air bersih yang dapat digunakan  untuk  menilai  kelayakan  suatu  sistem  distribusi  untuk  penyaluran  air  bersih.  Dengan menggunakan rumus berikut:
𝐻 𝑡𝑜𝑡 = ℎ 𝑎 + ∆ℎ 𝑝 + ℎ 𝑖 + 𝑣 2 2.𝘨 (4)
𝐻 𝑡𝑜𝑡 = 5 + 0 + 0.0039 + 0.390 2 2.9.8
𝐻 𝑡𝑜𝑡 = 5.01166 𝑚
Dari hasil perhitungan maka kita dapatkan
Debit air Q = 0,000352084 3 m /s
Analisis Kebutuhan Debit Air dan Menentukan Jenis Pompa Yang Digunakan Untuk Perumahan 13 Raya Permai
tot
H = 5.01166 m
Gambar 2. Diagram pemilihan pompa[14]
Pada  gambar  diagram  merupakan  acuan  untuk  menentukan  jenis  pompa  yang  akan  kita  pakai, tetapi  sebelumnya  terlebih  dahulu  kita  mendapatkan  head  total  pompa  dimana  diperoleh  dari  hasil perhitungan yaitu 5.01166 m.
Setelah  di  dapatkan  debit  air  serta  head  total  maka  kita  bisa  mengambil  patokan  berdasarkan diagram pemilihan pompa standar dan kita dapatkan spesifikasi pompa adalah 40 x 32 B 4 - 5 0,4 arti dari kode tersebut adalah :
40 = diameter pipa hisap (40 mm) 32 = diameter pipa buang (32 mm) B = Type gedung Jumlah katup   = 4, (katupnya 4 dan 3000 rpm) 5 frekuensi = (50 Hz)
Daya motor = 1.5 kw = (2,01153 hp)
Berdasarkan  debit  air  dan  heat  total  di  dapatlah  spesifikasi  pompa  40  x  32 B 4 -5  0,4  yang berpatokan pada diagram pemilihan pompa[15], untuk itu jenis pompa yang digunakan adalah Wasser Pw-139 Ea yang spesifikasinya hampir sama dengan data diagram pemilihan pompa  yang diperoleh, berikut spesifikasi pompa Wasser Pw-139 Ea:
Kapasitas : 35 (l/m) Daya Listrik : 125 Watt Tegangan Listrik : 220 Volt Daya Hisap : 9 Meter (max) Daya Dorong : 31 Meter (max)
Total Head : 25 Meter Debit Air : 10 m 3 /jam, 15 m 3 /jam (max) Pressure : 4.6 bar Inlet : 1 inch Outlet : 1 inch Otomatis : Ya

## Gambar 3. Pompa wasser Pw-139 Ea

## 4. SIMPULAN
Debit air yang diperoleh untuk kebutuhan setiap unit rumah diperumahan 13 Raya Permai yaitu sebanyak 3.5 × 10 −4 𝑚 3 /𝑠 atau 0,352084 liter, untuk ukuran bak penampung yang diperoleh dari hasil perhitungan yaitu 1267,5 liter  dibulatkan menjadi 1500 liter agar suatu saat terjadi pemakaian air yang begitu tinggi tidak terjadi kekurangan air, untuk ukuran diameter pipa diperoleh dari hasil perhitungan 0,9  inch  dibulatkan  menjadi  1 inch dan  jenis  pompa  yang  disarankan  berdasarkan  perhitungan  dan diagram pemilihan pompa yaitu pompa Wasser Pw-139 Ea yang spesifikasinya hampir sama dengan data pada diagram pemilihan pompa standar.

## REFERENSI
[1] J. Sumarjo, A. A. Arbi, and I. Dirja, “Memenuhi Kebutuhan Air Bersih Pdam Tirta Tarum,” Teknologi , vol. 9, no. 2, pp. 77–82, 2017.
[2] R. B. Prihatin, “Problem Air Bersih Di Perkotaan,” Pus. Pengkajian, Pengolah. Data dan Inf. Sekr. Jenderal DPR RI , vol. V, no. 07, pp. 9–12, 2013.
[3] N.  I.  Said  and  S.  Yudo,  “Masalah  dan  strategi  penyediaan  air  bersih  di  Indonesia,” Teknol. pengelolaan air minum "teori dan pengalaman Prakt. , pp. 80–106, 2008, [Online]. Available: http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuAirMinum/BAB3MASALAH.pdf.
[4] J. Martha, “Isu Kelangkaan Air dan Ancamannya terhadap Keamanan Global,” J.  Ilmu  Polit. dan Komun. , vol. 7, no. 2, pp. 147–149, 2017.
[5] W.  P.  Tyas,  “Potensi  Kerjasama  Antar  Daerah  Kabupaten  Agam  dengan  Kota  Bukittinggi dalam Penyediaan Air Baku,” J. Pembang. Wil. Kota , vol. 13, no. 2, pp. 151–163, 2017, doi: 10.14710/pwk.v13i2.15829.
[6] M.  D.  Rizani,  “RENDAHNYA  TINGKAT  PELAYANAN  AIR  BERSIH  BAGI MASYARAKAT ( baca : MASYARAKAT MISKIN ) KOTA SEMARANG,” J. Tek. , vol. 5, no. 2, pp. 88–100, 2010.
[7] N. W. Rasmini, “Kerja Pompa Untuk Penyediaan Air Bersih,” J. Matrix , vol. 7, no. 2, pp. 32– 37, 2017.
26 Asep Gustiawan, Muchlisinalahuddin, Rudi Kurniawan Arief
Analisis Kebutuhan Debit Air dan Menentukan Jenis Pompa Yang Digunakan Untuk Perumahan 13 Raya Permai
[8] B.  P.  D.  P.  Indonesia.  Departemen  Kimpraswil, Pedoman/Petunjuk  Teknik  dan  Manul  Air Minum Perkotaan (Sistem Penyediaan Air Minum Perkotaan) , 307. 121 6. Jakarta, Departemen Kimpraswil, Badan Penelitian Dan Pengembangan, 2002.
[9] A. Ester Suoth, “Pola Konsumsi Air Pada Perumahan Teratur: Studi Kasus Konsumsi Air Di Perumahan Griya Serpong Tangerang Selatan,” J. Ecolab , vol. 12, no. 2, pp. 62–70, 2018, doi: 10.20886/jklh.2018.12.2.62-70.
[10] S.  Yudo  and  N.  I.  Said,  “Kebijakan  Dan  Strategi  Pengelolaanair  Limbah  Domestik  Di Indonesia,” J.  Rekayasa  Lingkung. ,  vol.  10,  no.  2,  pp.  58–75,  2018,  doi: 10.29122/jrl.v10i2.2847.
[11] I. K. Sari, L. M. Limantara, and D. Priyantoro, “Analisa Ketersediaan dan Kebutuhan Air pada DAS Sampean,” J. Tek. Pengair. , vol. 2, no. 1, pp. 29–41, 2012.
[12] K.  Rusli  and  A.  Susanto,  “Perhitungan  Debit  pada  Sistem  Jaringan  Pupa  dengan  Metoda Hardy-Cross Menggunakan Rumus Hazen-Williams dan Rumus Manning,” J. Tek. Sipil , vol. 5, no. 1, pp. 40–60, 2019, doi: 10.28932/jts.v5i1.1311.
[13] Ubaedillah,  “Analisa  Kebutuhan  Jenis  dan  Spesifikasi  Pompa  Untuk  Suplai  Air  Bersih  di Gedung Kantin Berlantai 3 PT Astra Daihatsu Motor,” J.  Tek. Mesin ,  vol.  5,  no.  3,  pp.  119– 127, 2016, [Online]. Available: https://www.neliti.com/publications/177037/analisa- kebutuhan-jenis-dan-spesifikasi-pompa-untuk-suplai-air-bersih-di-gedung.
[14] H. T. Sulasro, Pompa dan Kompresor . Pradnya Paramita , 1991, 1991.
[15] Riandini, D. Monika, L. Ghufira, Y. Haryani, B. Wicaksono, and D. Fig, “Seminar Nasional Teknik Elektro Tahun 2018,” pp. 278–281, 2018.