## PERANCANGAN DAN ANALISIS KEANDALAN SISTEM PEMANENAN AIR HUJAN PADA BANGUNAN DENGAN ATAP HIJAU ( GREEN ROOF ) DI KOTA PONTIANAK
Ivan Andri Gunawan 1) , Yulisa Fitrianingsih 1) , Agus Ruliyansyah 2)
1) Program Studi Teknik Lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura, Pontianak
2) Fakultas Pertanian Universitas Tanjungpura, Pontianak Email: ivan.andri56@gmail.com

## ABSTRAK
Pada  penelitian  ini  telah  dianalisis  uji  keandalan  sistem  pemanfaatan  air  hujan  dan  dirancang  sistem pemanenan  air  hujan  pada  model green  roof yang  diterapkan  untuk  rumah  tipe  45  dan  54  di  Kota Pontianak agar lebih efektif dan efisien. Berdasarkan hasil analisis sistem pemanfaatan air hujan dengan menggunakan green roof dapat dikatakan handal karena memenuhi kebutuhan primer pada kedua tipe rumah.  Sistem  pemanfaatan  air  hujan  yang  dapat  diandalkan  untuk  memenuhi  kebutuhan  penghuni rumah  tipe  45  adalah  46,5  Liter/Orang/Hari,  angka  kebutuhan  ini  dapat  digunakan  untuk  minum, memasak, mandi dan kakus, serta  mencuci pakaian.  Sistem  pemanfaatan air hujan  pada rumah  tipe  54 dapat  diandalkan  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  sebesar  51,5  Liter/Orang/Hari  yang  meliputi penggunaan  air  untuk  keperluan  minum,  memasak,  mandi,  kakus,  cuci  pakaian,  hingga  mencuci  alat dapur.  Hasil  perancangan  sistem  pemanfaatan  air  hujan  adalah  sebagai  berikut:  (1)  Dimensi  talang  air hujan berdiameter 6 inchi yang dipasang di sepanjang kaki atap pada sisi depan dan belakang, kemudian dihubungkan  ke  tempat  penampungan  menggunakan  pipa  vertikal  berdiameter  3  inchi.  Sistem  ini dilengkapi  pemisah  aliran  yang  dihubungkan  dengan  talang  vertikal  tersebut,  sehingga  air  yang mengandung  partikel  pencemar  dapat  dibuang  terlebih  dahulu  sebelum  mengisi  tangki;  (2)  Tempat penampungan dapat menampung air 8,2 m 3 yang berupa dua buah tangki air polyethylene 4,1 m 3 ; dan (3) Penyangga  tempat  penampungan  terbuat  dari  kayu  berdimensi  4  m  x  2  m  x  0,95  m.  Hasil  penelitian diharapkan  dapat  menjadi  solusi  komprehensif  konsep  pembangunan  yang  ramah  lingkungan,  relatif murah dan mudah untuk diterapkan serta mampu mengurangi air limpasan ( run-off ) dengan memperluas area tangkapan air yang menjadi salah satu penyebab permasalahan banjir dan ketersediaan air bersih di Kota Pontianak.
Kata Kunci: green roof, rainwater harvesting, air bersih

## ABSTRACT
In  this  research,  The  reliability  test  of  rain  water  harvesting  system  have  been  analyzed  and  rainwater harvesting  system  designed  on  the  model  of  green  roof  that  is  applied  to  the  types  45  and  54  in  the Pontianak  City  in  order  to  more  effectively  and  efficiently.  Based  on  the  analysis  of  rainwater  utilization system using the green roof can be said to be reliable due to meet the primary needs in both types of homes. Rainwater  utilization  systems  that  can  be  relied  upon  to  meet  the  needs  of  the  household  type  45  is  46,5 liters/person/day, this figure needs to be used for drinking, cooking, bathing and toilet, and washing clothes. Rain  water  harvesting  system  in  house  type  54  can  be  relied  upon  to  meet  the  water  needs  of  51,5 liters/person/day  which  includes  the  use  of  water  for  drinking,  cooking,  bathing,  toilet,  washing  clothes, washing up kitchen appliance. Results of rain water harvesting system design are as follows: (1) Dimension rain gutters installed 6 inch in diameter along the foot of the roof on the front and back, then connected to a shelter  using  a  3  inch  diameter  vertical  pipe.  The  system  is  equipped  separator  flow  associated  with  the vertical gutters, so water containing pollutant particles can be removed first before filling the tank, (2) The shelter can accommodate 8,2 m 3 of water in the form of two pieces of polyethylene water tanks 4,1 m 3 ; and (3) Buffer shelters made of wood dimensions 4 m x 2 m x  0,95 m. Results are expected to be a comprehensive solution concept of environmentally friendly construction, relatively inexpensive and easy to apply and can reduce runoff water with a catchment area extending into one of the causes of the flooding problems and the availability of clean water in the Pontianak city.
Keywords: green roof, rainwater harvesting, clean water

## 1.    Pendahuluan
Indonesia  memiliki  iklim  tropis  dengan  curah  hujan  rata-rata  antara  2.000  –  4.000  mm/tahun (Kementerian  Lingkungan  Hidup,  2009).  Hasil  pencatatan  stasiun  hujan  di  Kota  Pontianak  pada  tahun 1999  –  2009  menunjukkan  bahwa  rata–rata  curah  hujan  di  Kota  Pontianak  sebesar  3.212,2  mm  per
tahun. Angka ini cukup besar apabila dibandingkan dengan curah hujan di DKI Jakarta, yang pada tahun 2010 tercatat hanya sebesar 1.779,1 mm (Hasil Olahan BPS, 2011). Dampak dari curah hujan yang tinggi di Kota Pontianak adalah banjir. Beberapa penyebab terjadinya banjir adalah akibat air limpasan ( run-off ) yang  melimpah  karena  tingginya  pembangunan  gedung  dan  jalan  sehingga  menyebabkan  hilangnya sebagian lahan hijau sebagai area peresapan.
Selain  itu  penurunan  kualitas  air  hujan  juga  disebabkan  oleh  peralihan  antara  musim  hujan  dan musim kemarau. Berdasarkan Survei Sosial dan Ekonomi Nasional yang dihasilkan oleh BPS pada tahun 2010, 71,06% rumah tangga di Kota Pontianak masih menggunakan air hujan sebagai air minum.
Berdasarkan  kondisi-kondisi  tersebut,  maka  diperlukan  suatu  konsep  pembangunan  yang  ramah lingkungan,  relatif  murah  dan  mudah  untuk  diterapkan  serta  dapat  mengurangi  air  limpasan  ( run-off ) dengan  memperluas  area  tangkapan  air  yang  menjadi  salah  satu  penyebab  permasalahan  banjir  dan permasalahan ketersediaan air bersih saat terjadi penurunan kualitas air hujan di Kota Pontianak. Salah satu  konsep  pembangunan  yang  ramah  lingkungan  serta  dapat  menyelesaikan  permasalahan  di  Kota Pontianak yang telah dipaparkan sebelumnya adalah menggunakan atap hijau ( green roof). Green  roof merupakan  sistem  atap  dengan  tumbuhan  diatasnya  dan  berfungsi  sebagai  penyerapan serta dapat digunakan sebagai filter air hujan pada saat kualitas air hujan menurun. Penerapan green roof di Kota Pontianak belum pernah dilakukan sebelumnya. Kebanyakan masyarakat Kota Pontianak masih menggunakan  atap  biasa  sebagai  penutup  bagian  atas  pada  bangunan  mereka.  Tidak  hanya  membuat green roof pada bangunan, namun perlu dilakukan analisis sistem pemanfaatan air hujan sehingga dapat dioptimalkan  kinerja green  roof sebagai  media  filter  air  hujan  dan  sebagai  media rainwater  harvesting . Secara  sederhana  prinsip  kerja rainwater  harvesting adalah  menampung  air  hujan,  sehingga  dapat digunakan kembali menjadi air yang siap pakai. Rainwater harvesting juga dapat membantu mengurangi limpasan air hujan yang dapat menyebabkan banjir, serta membantu dalam penghematan air tanah.
Berdasarkan  permasalahan  yang  telah  diuraikan,  maka  pada  penelitian  ini  dilakukan  analisis  uji keandalan sistem pemanfaatan air hujan yang melewati green roof serta perancangan sistem pemanenan yang pada green roof agar lebih efektif dan efisien
2.   Metodologi
Proses perancangan sistem pemanenan air hujan pada green roof dilakukan analisis keandalan sistem dalam memanen air hujan berdasarkan dua aspek, yaitu:
a.  Analisis uji keandalan sistem pemanfaatan air hujan pada green roof b.  Perancangan sistem pemanenan air hujan pada green roof Analisis uji keandalan sistem dimulai dari melakukan analisis kebutuhan air dengan cara pembuatan kuesioner  berdasarkan  studi  literatur.  Hasil  yang  didapat  dibandingkan  untuk  mendapatkan  angka kebutuhan air (Liter/Orang/Hari) untuk menghitung kuantitas air hujan yang dapat dimanfaatkan pada green  roof. Setelah  itu  didapatkan  keandalan  sistem green  roof untuk  memenuhi  kebutuhan  pada  tipe rumah 45 dan 54. Kemudian dilakukan perancangan sistem pemanenan air hujan pada green roof dimulai dari  perancangan  talang  hujan  pada green  roof untuk  mendapatkan  dimensi  talang  terbaik.  Ukuran dimensi yang didapatkan kemudian dibandingkan dengan talang yang ada dipasaran.  Dari seluruh data yang  didapat  maka  dilakukan  perancangan  tempat  penampungan  air  hujan  pada green  roof ,  sehingga didapatkan sistem penampungan dan pemanenan air hujan yang optimal.
Gambar rancangan green roof yang digunakan pada penelitian ini, dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 . Tampak green roof Kriteria model perancangan green roof adalah sebagai berikut:
TAMPAK DEPAN SKALA 1: 100 0.30 0.3 0.05 0.05 0.18 3 ° 0.45 0.57 2.32 0.06 0.06
a. Lapisan vegetasi merupakan lapisan teratas dari atap hijau yang yang terdiri dari media tanam. Media tanam yang digunakan adalah tanah dengan ketebalan 30 cm dan vegetasinya menggunakan rumput gajah mini
b. Lapisan  selanjutnya  adalah  lapisan  saringan,  lapisan  saringan  yang  digunakan  adalah  serat  ijuk dengan ketebalan 5 cm
c. Setelah lapisan saringan, dibuat juga lapisan penyaluran air yang terdiri dari batu kerikil yang sudah dicuci dengan ukuran Ø 8-16 mm, setebal 5 cm
d. Rangka  model green  roof menggunakan  balok  ukuran  6/6,  dimana  balok  tersebut  dibuat  sesuai dengan ukuran luas penampang multiplek 15 mm Beban  yang  diterima  oleh  model  atap  hijau  sebesar  0,18  kN/m 2 .  Besarnya  beban  model  atap  hijau diperoleh  dari  beban  tanah  basah  sebesar  ±0,2  kN/m 2 untuk  setiap  cm  tebal  tanah  dikalikan  dengan volume model atap hijau yang memiliki tinggi (t) = 30 cm. Gambar detail lapisan dan isometri  dari model green roof yang telah dibuat ditunjukkan pada Gambar 2.
(a) Detail struktur model green roof
(b) Isometri struktur model green roof
Gambar 2. Gambar detail dan isometri struktur model green roof
Berdasarkan sumber data yang diperoleh, data yang digunakan dalam penelitian ini terbagi dua jenis, yaitu data primer dan data sekunder.
a.  Data Primer Data primer dalam penelitian ini adalah:
 Data fisik bangunan model green roof baik bentuk dan ukuran atap, lapisan penyusun atap green roof
 Laju aliran air yang melewati model green roof dan kualitas air yang melewati green roof
 Debit air limpasan yang melewati green roof
 Laju presipitasi pada saat pengukuran debit air
b. Data Sekunder
Data sekunder dalam penelitian ini adalah:
 Angka kebutuhan air diperoleh dari studi pustaka
 Data curah hujan diperoleh dari stasiun meteorologi dan klimatologi di supadio
 Data  mengenai  kota  pontianak  diperoleh  dari  instansi  instansi  pemerintah,  seperti  BPS  (Badan Pusat Statistik), kantor camat, dan kantor kelurahan
Berdasarkan sumber data yang telah diperoleh dari data primer dan sekunder, maka dapat dihitung ketersediaan air yang ditampung dapat dihitung menggunakan persamaan (1) (UN-HABITAT, 2004).
Kebutuhan air tahunan = CH x A x C ......................................................................................  (1) Tahap selanjutnya dihitung jumlah kebutuhan air pada musim kemarau dengan menggunakan persamaan (2).
Kebutuhan air tahunan = angka kebutuhan ((l/o)/h)  x jlh.ART x 365 hari .......................................................... (2)
VEGETASI
MEDIA TANAM, T = 30 CM LAPISAN SALURAN AIR, T = 5 CM
LAPISAN KEDAP AIR
MULTIPLEK

## DETAIL
SKALA 1: 100
Untuk menghitung kapasitas penampungan, dihitung volume air yang dibutuhkan pada musim kemarau berdasarkan persamaan (3).
Kapasitas penampungan = pjg.musim kering (hari)  x jlh.ART x kebutuhan air ((l/o)/hari) .  ........................... (3)
Perancangan  sistem  pemanfaatan  air  hujan  meliputi  perancangan  untuk  atap  yang  sesuai,  talang yang dapat menyalurkan air secara optimal, dan tempat penyimpanan air hujan yang memadai. Nilai rata- rata  hujan  maksimum  harian  digunakan  dalam  menentukan  intensitas  hujan  yang  jatuh  ke  permukaan atap. Intensitas hujan tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (4).
( ) ....................................................................................................  (4)
Waktu konsentrasi aliran adalah waktu yang diperlukan air di titik terjauh permukaan tangkapan hujan (puncak  atap)  untuk  sampai  ke  saluran  drainase  atap  (talang).  Waktu  Konsentrasi  dihitung  dengan menggunakan persamaan (5) Kirprich (1940):
..................................................................................................  (5)
Kemudian dihitung debit yang dialirkan oleh talang menggunakan persamaan rasional berikut:
……….……. ................................................................................ (6)
Persamaan yang digunakan untuk mendesain talang adalah persamaan berikut:
a.   Persamaan Manning
..................................................................................................... (7) b.  Persamaan Penampang Persegi
Persamaan luas penampang basah persegi:
..................................................................................................    (8)
Persamaan jari-jari hidrolik:
..................................................................................................    (9)
Persamaan kedalaman air dalam saluran
( √ )
................................................................................. ………..  (10)
Pada sistem talang saluran terbuka, sebaiknya aliran didalam talang memiliki  karakteristik sebagai aliran subkritis, sehingga tidak terjadi lompatan hidrolik. Oleh karena itu bilangan Froude di talang harus lebih kecil dari 1 sehingga didapatkan aliran yang subkritis.
√ .................................................................................................. (11) Sisa tekanan air pada keran ( head  available ) dapat dihitung  dengan mengurangi head air dalam tangki (selisih tinggi permukaan air dengan posisi keran) dengan kehilangan tekan yang terjadi akibat gesekan ( mayor losses ) maupun aksesoris perpipaan ( minor losses ), seperti pada persamaan berikut:
)                                                        ................................................................................................ (12)
Nilai kehilangan mayor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (13).
............................................................................................... (13)
Nilai kehilangan minor dapat dihitung menggunakan persamaan (14).
.............................................................................................   (14)
Sebelum  menghitung  besarnya kehilangan-kehilangan tersebut, perlu diidentifikasi kecepatan aliran air dalam pipa menggunakan persamaan (15).
√ .......................................................................................... (15)
=
Keterangan:
CH =  Curah hujan A =  Luas area tangkapan (m 2 ) C =  Koefisien limpasan ART =  Anggota rumah tangga I =  Intensitas hujan perjam (mm/jam) R24 =  Hujan harian maksimum (mm) t c =  Waktu konsentrasi aliran (jam) m =  Koefisien digunakan 2/3 L =  Panjang aliran (kaki) S =  Kemiringan rata-rata daerah pengaliran atau saluran (m/m atau %) Q =  Debit air yang melimpas (m3/detik) V =  Kecepatan aliran (m/detik) n =  Koefisien Manning R =  Jari – jari hidrolik (m) P =  Kedalaman basah penampang (m) l =  Lebar penampang (m) y n =  kedalaman air dalam saluran (m) Fr =  Bilangan Froude V =  Kecepatan aliran (m/detik) g =  Percepatan gravitasi (m/detik2) y =  Panjang Karakteristik, pada saluran terbuka (kedalaman aliran) (m) H available =  sisa tekan pada keran (m) H             = head air di tangki terhadap keran (m) h f =  Kehilangan mayor (m)
h k =  Kehilangan minor (m)
f =  Koefisien gesekan pipa l p =  Panjang pipa (m) d =  Diameter pipa (m) k =  Koefisien  katup  (pada  katup  plat terbuka  penuh  bernilai  0,2  dan koefisien inlet pipa bernilai 0,5) h
=  Ketinggian air dalam tangki (m)

## 7.  Hasil dan Diskusi
Berdasarkan hasil kajian perbandingan angka pemakaian air dan angka kebutuhan air yang terdapat dalam berbagai literatur dan data hasil perhitungan kuesioner, digunakan batas bawah dari data yang ada pada literatur dan hasil perhitungan yang telah dilakukan, seperti pada Tabel 1 (Hasil Analisis, 2013).
Tabel 1 .  Angka kebutuhan air bersih sesuai kajian literatur
No. Keperluan Nilai (Liter/Orang/Hari) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Minum Memasak Mandi, kakus Cuci pakaian Cuci alat dapur Wudhu Menyiram pekarangan Cuci Kendaraan Air untuk keperluan lain lain 2,0 10,0 14,5 20,0 5,0 12,0 5,0 10,0 20,0 Jumlah 98,5
Berdasarkan Tabel 1 diketahui jumlah volume air yang dibutuhkan untuk masing masing keperluan adalah 98,5 Liter/Orang/Hari. Dari data pada Tabel 1 didapatkan angka kebutuhan air bersih masyarakat Kota Pontianak berdasarkan hasil analisis yang dapat dilihat pada Tabel 2 (Hasil Analisis, 2013).
Tabel 2 . Kebutuhan air bersih masyarakat Kota Pontianak untuk berbagai tingkat keperluan
No Keperluan Nilai (Liter/Orang /Hari) Kebutuhan air tahunan (Liter/Tahun) 1 2 3 4 5 6 7 8
9
Kebutuhan Penuh
Minum, memasak, mandi dan kakus, cuci pakaian, cuci alat dapur, wudhu, menyiram pekarangan, cuci kendaraan, dan keperluan lainnya
Minum, memasak, mandi dan kakus, cuci pakaian, cuci alat dapur, wudhu, menyiram pekarangan, dan cuci kendaraan Minum, memasak, mandi dan kakus, cuci pakaian, cuci alat dapur, wudhu, dan menyiram pekarangan Minum, memasak, mandi dan kakus, cuci pakaian, cuci alat dapur, dan wudhu Minum, memasak, mandi dan kakus, cuci pakaian, dan cuci alat dapur
Minum, memasak, mandi dan kakus, dan cuci pakaian Minum, memasak, mandi dan kakus Minum dan memasak 100 98,5 78,5 68,5 63,5 51,5 46,5 26,5 12 182.500,0 179.762,5 143.262,5 125.012,5 115.887,5 93.987,5 84.862,5 48.362,5 21.900,0
Berdasarkan Tabel 2 terdapat sembilan variasi angka kebutuhan air yang diperlukam untuk memenuhi berbagai  porsi  aktivitas  rumah  tangga.  Angka  kebutuhan  yang  tercantum  dalam  Tabel  2  divariasikan mulai  dari  jumlah  air  yang  diperlukan  hanya  untuk  meminum  dan  memasak  sampai  jumlah  air  yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan penuh semua aktivitas rumah tangga.
Menurut  hasil  perhitungan  langsung  dengan  menggunakan  data  hasil  pengamatan  dengan  hasil perhitungan  berdasarkan  teori  didapatkan  hasil  yang  memiliki  nilai  perbedaan  yang  sangat  kecil.  Pada pengamatan  dilapangan  didapatkan  nilai  kuantitas  air  hujan  sebesar  0.01  m 3 /jam  dan  pada  teori didapatkan nilai sebesar 0,0098 m 3 /jam. Perbedaan tersebut dapat terjadi karena tingkat ketelitian yang rendah dalam pengamatan. Namun berdasarkan nilai tersebut membuktikan bahwa perhitungan secara teori  dapat  digunakan  dengan  menggunakan  nilai  koefisien  limpasan  sebesar  0,45    untuk  menghitung jumlah hujan yang dapat ditangkap oleh model green roof . Berdasarkan perhitungan tersebut diketahui bahwa jumlah kuantitas air hujan yang dapat dimanfaatkan setiap tahun per m 2 luasan green roof adalah 1,38 m 3 /tahun.
Hasil  perhitungan  jumlah  hujan  yang  dapat  ditangkap  oleh  kedua  tipe  rumah  yang  menggunakan green roof ditunjukkan oleh Tabel 3 (Hasil Perhitungan, 2013) dengan curah hujan tahunan 3.057,3 mm dan koefisien limpasan sebesar 0,45 (Gould, 2006).
Tabel 3 . Kuantitas hujan yang dapat dimanfaatkan dengan menggunakan green roof s etiap tahun
Sisi Rumah Luas Permukaan (m 2 ) Jumlah Air Hari Hujan yang Ditangkap (m 3 /tahun) I Tipe 45 Tipe 54 32,85 40,34 45,27 55,6 II Tipe 45 Tipe 54 65,7 80,68 90,54 111,88
Berdasarkan  Tabel  3 jumlah  air  hujan  yang  dapat  ditangkap  oleh  atap  dengan  satu  sisi  pada  sistem pemanfaatan air hujan di rumah tipe 45 adalah sebesar 45,27 m 3 /tahun dan 55,6 m 3 /tahun pada rumah tipe  54.  Sedangkan  jumlah  air  hujan  yang  dapat  ditangkap  oleh  atap  dengan  dua  sisi  pada  sistem pemanfaatan  air  hujan  di  rumah  tipe  45  adalah  sebesar  90,54  m 3 /tahun  dan  111,88  m 3 /tahun  pada rumah tipe 54.
Menurut  hasil  analisis  kedua  sisi  atap  maka  digunakan  dua  sisi  atap  sebagai  luas  permukaan tangkapan, karena hasil yang didapatkan lebih optimal dibandingkan hanya menggunakan satu sisi atap sebagai permukaan tangkapan air hujan. Analisa keandalan berdasarkan hasil perhitungan ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Analisa keandalan sistem pada tipe rumah 45 dan tipe rumah 54
No Keperluan Tipe 45  Tipe 54 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Kebutuhan Penuh Minum,  memasak,  mandi  dan  kakus,  cuci  pakaian,  cuci  alat  dapur, wudhu, menyiram pekarangan, cuci kendaraan, dan keperluan lainnya Minum,  memasak,  mandi  dan  kakus,  cuci  pakaian,  cuci  alat  dapur, wudhu, menyiram pekarangan, dan cuci kendaraan
Minum,  memasak,  mandi  dan  kakus,  cuci  pakaian,  cuci  alat  dapur, wudhu, dan menyiram pekarangan Minum, memasak, mandi dan kakus, cuci pakaian, cuci alat dapur, dan wudhu
Minum, memasak, mandi dan kakus, cuci pakaian, dan cuci alat dapur Minum, memasak, mandi dan kakus, dan cuci pakaian Minum, memasak, mandi dan kakus Minum dan memasak - - - - - - √ √ √ - - - - - √
√ √ √
Dalam  perancangan  talang  hujan  diperlukan  nilai  debit  untuk  menjadi  salah  satu  pertimbangan  dalam mendapatkan  ukuran  talang  terbaik.  Pada  Tabel  5  (Hasil  Perhitungan,  2013)  berisi  hasil  perhitungan debit hujan dengan nilai koefisien limpasan yang telah dihitung sebelumnya yaitu 0,45. Berdasarkan nilai debit yang telah didapatkan, kemudian dapat dihitung dimensi talang terbaik yang perlu dipasang sebagai drainase atap.
Tabel 5 .Hasil perhitungan debit air hujan yang akan dialirkan oleh talang
Rumah t c (menit) I (mm/jam) A (m 2 ) Q (m 3 /det) Tipe 45 Tipe 54 0,19 0,22 1893,8 1717,5 32,85 40,34 0,0078 0,0087
Pada Tabel 6 (Hasil Perhitungan, 2013) berisi perhitungan dimensi talang terbaik pada rumah tipe 45 dan  tipe  54  untuk  sistem  pemanfaatan  air  pada green  roof .  Hasil  perhitungan  tersebut  menghasilkan dimensi  talang  terbaik  dengan  penampang  berukuran  0,096  m  x  0,128  m  untuk  rumah  tipe  45  dan penampang berukuran 0,1 m x 0,133 m untuk rumah dengan tipe 54. Jika dimungkinkan maka, sebaiknya talang PVC yang dibuat disesuaikan dengan perhitungan yang terdapat pada Tabel 6. Namun akan lebih mudah  dan  murah  jika  menggunakan  talang  pabrikan  yang  sudah  dijual  bebas  dipasaran  seperti  pada Tabel  6  bagian  bawah (Hasil  Perhitungan,  2013) yang  berisi  perhitungan  karakteristik  talang  dengan dimensi  6  inchi.  Melalui  perhitungan  yang  telah  dilakukan,  dihasilkan  rekomendasi  untuk  memasang talang PVC berukuran 6 inchi dengan kemiringan 0,10 % sepanjang 8,25 meter di tiap bagian sisi untuk rumah  dengan  tipe  45  dan  8,00  meter  untuk  rumah  tipe  54  pada  tiap  bagian  sisi.  Selanjutnya  talang horizontal ini dihubungkan ke tangki dengan menggunakan pipa vertikal berukuran 3 inchi. Ukuran pipa ini  sesuai  untuk  dihubungkan  dengan  corong  talang.  Pada  talang  penghubung,  dipasang  alat  pemisah aliran  untuk  memisahkan  aliran  hujan  jika  dilihat  mengandung  kotoran  yang  ikut  terbawa  talang,  dan memiliki tingkat kekeruhan yang cukup tinggi sehingga dapat dibuang ke saluran drainase rumah.
Tabel  6 . Perhitungan dimensi talang terbaik dan ukuran yang tersedia
Rumah Q p S o n Y B W A P R h V Fr Ket Hasil perhitungan dimensi talang terbaik Tipe 45 Tipe 54 0,0078 0,0087 0,10% 0,10% 0,01 0,01 0,096 0,1 0,096 0,1 0,128 0.133 0,0092 0,01 0,29 0,3 0,032 0,033 0,85 0,87 0,87 0,88 Subkritis Subkritis Hasil perhitungan dimensi talang sesuai dengan ukuran yang tersedia Tipe 45 Tipe 54 0,01 0,01 0,10% 0,10% 0,01 0,01 0,15 0,15 0,15 0,15 0,025 0.025 0,0225 0,0225 0,45 0,45 0,05 0,05 1,1 1,1 0,90 0,90 Subkritis Subkritis
Pada analisis data curah hujan yang dilakukan Sakong (2012) diketahui bahwa pada umumnya musim kemarau terjadi pada bulan Februari, Juni, Juli, Agustus dan September, seperti yang terlihat pada Tabel 7 (Sakong, 2012). Berdasarkan Tabel 7 diketahui periode musim kemarau terpanjang  diantara bulan Juni sampai bulan September. Data ini dapat digunakan sebagai acuan dalam merancang tempat penyimpan untuk menyediakan air yang cukup pada periode tersebut.
Tabel 7 .  Rata-rata curah hujan bulanan beserta kategorinya Bulan Curah Hujan Rata-Rata per Bulan (mm/bulan) Kategori Bulan Januari 307,8 Basah February 190,9 Kering Maret April Mei 255,6 287,1 267,6 Basah Basah Basah Juni Juli Agustus September 198,4 199,1 165,7 219,6 Kering Kering Kering Kering Oktober November Desember 330,2 354,7 285,9 Basah Basah Basah Rata-Rata 255,2
Pada musim kemarau Juni s.d.  September, dihitung volume tempat penyimpanan air hujan pada rumah tipe  45  dan  54  dengan  ukuran  yang  sesuai  sehingga  dapat  memenuhi  kebutuhan  air  untuk  minum memasak,  mandi    dan  kakus  serta  cuci  pakaian  selama  4  bulan  (122  hari).  Kapasitas  tempat penampungan dihitung dengan menggunakan persamaan (3):
-  Rumah tipe 45
Kapasitas penampungan = 122 hari x 5 orang x 46,5 l/o/h   = 28,37 m 3
-  Rumah tipe 54 Kapasitas penampungan = 122 hari x 5 orang x 51,5 l/o/h   = 31,42 m 3
Didapat  ukuran  tempat  penampungan  yang  optimal  sebesar  28,37  m 3 .  Mempertimbangkan  faktor keamanan, ukuran tampungan dibulatkan menjadi 29 m 3 . Pada rumah tipe 54 dengan asumsi yang sama dengan rumah tipe 45 didapat ukuran tempat penampungan yang optimal sebesar 31,42 m 3 .
Tabel 8 .  Alternatif dimensi tempat penampungan air hujan pada sistem green roof
Pada Tabel 8 (Hasil Perhitungan, 2013) berisi hasil perhitungan dimensi tempat penampungan. Tempat penampungan dapat dibuat khusus ataupun langsung dibeli di pasaran, mengingat saat ini sudah banyak dijual tempat  penampungan air hujan pabrikan yang terbuat dari  plastik atau fiberglass . Tabel 9 (Hasil Survei  2013)  berisi  volume  dan  dimensi  tempat  penampungan  air  hujan  (tangki  air)  berbahan Polyethylene yang ditawarkan di pasaran.
Tabel 9 . Dimensi Tempat Penampungan yang Tersedia
Setelah membandingkan hasil perhitungan pada Tabel 8 dan dimensi tempat penampungan yang tersedia pada Tabel  9  serta  mempertimbangkan  segi  keandalannya.  Maka  dipilih  untuk  memasang  dua  tempat penampungan  berukuran  4,1  m 3 dengan  diameter  1,760  m  dan  tinggi  2,125  m  yang  dipasang  pada masing-masing  bagian  sisi  talang.  Tangki  ini  digunakan  untuk  memenuhi  kebutuhan  sebesar    51,5 Liter/Orang/Hari selama 29 hari kering (rata-rata hari tanpa hujan maksimum).
Setelah  hari  kering  terlewati,  diperkirakan  hujan  akan  turun  dan  mengisi  tangki  air  kembali.  Jika hujan yang turun setelah kekeringan memiliki curah hujan sebesar curah hujan rata-rata dalam periode tahun  1981-2010,  maka  lama  waktu  yang  diperlukan  untuk  mengisi  tangki  sampai  penuh  dapat
Kebutuhan Air (L/O/H)
Lama Hari Tanpa Hujan (Hari)
Ukuran Tempat Penampungan (m 3 ) 12,0 9 29 47 122 0,54 1,74 2,82 7,32 26,5 9 29 47 122 1,19 3,84 6,23 16,17 51,5 29 7,47 47 122 12,10 31,42 63,5 9 29 47 122 2,86 9,21 14,92 38,74
Volume m 3 Diameter (m) Tinggi (m) 0,52 0,65 0,80 1,05 1,20 1,55 2,00 2,00 2,25 3,10 0,83 0,83 0,83 1,06 1,06 1,16 1,76 1,44 1,44 1,44 1,110 1,285 1,700 1,265 1,395 1,575 1,000 1,485 1,665 2,110 4,10 1,76 2,125 5,10 8,00 11,00 16,00 20,00 22,50 25,00 30,00 1,80 2,14 2,14 2,75 2,75 2,75 3,50 3,50 2,150 2,410 3,360 3,000 3,800 4,100 3,000 3,550
diperkirakan sesuai dengan perhitungan pda Tabel 10 (Hasil Perhitungan, 2013) dimana rata-rata hitung curah hujan harian pada periode tahun 1981-2010 adalah 15,7 mm/hari.
Tabel 10 . Perhitungan Waktu Pengisian Tangki
Rumah  Curah Hujan Harian Rata-Rata (mm/hari) A Q Volume Tangki Waktu Untuk Memenuhi Tangki (hari) Tipe 45 Tipe 54 15,7 15,7 65,70 80,68 0,464 0,570 8,20 8,20 18 15
Berdasarkan Tabel 10 diketahui bahwa waktu yang diperlukan untuk mengisi tangki pada rumah tipe 45 hingga penuh adalah 18 hari. Sedangkan tangki pada rumah tipe 54, tangki dapat diisi sampai pebuh dalam  waktu  lebih  cepat  yaitu  15  hari.  Setiap  harinya  diperkirakan  air  yang  dapat  dialirkan  ke  dalam tangki adalah 0,464 m 3 pada rumah tipe 45 dan 0,570 m 3 pada rumah tipe 54. Volume ini cukup untuk memenuhi kebutuhan penghuni rumah sebesar 51,5 Liter/Orang/Hari.
Kondisi  tangki  dapat  diletakkan  langsung  diatas  tanah.  Jika  tangki  terisi  penuh,  maka  tinggi  tekan ( head ) air didalam tangki adalah 2,125 m. Ketinggian ini cukup untuk membuat air mengalir pada keran yang  pada  umumnya  ada  di  posisi  setinggi  1  m  dari  permukaan  tanah.  Namun  lebih  baik  lagi  apabila tangki  dipasang  di  atas  menara  setinggi  0,95  m,  sehingga  ketika  isi  tangki  hanya  sedikit  (tepat  berada sejajar dengan pipa yang menghubungkannya dengan keran) pun air masih dapat mengalir ke keran.
Sisa tekanan air pada keran ( head available ) dapat dihitung dengan mengurangi head air dalm tangki (selisih tinggi permukaan air dengan posisi  keran) baik kehilangan tekan akibat gesekan ( mayor losses ), maupun  aksesoris  perpipaan  ( minor  losses ).  Sebelum  menghitung  besarnya  kehilangan-kehilangan tersebut, perlu dilakukan identifikasi kecepatan aliran air  dalam pipa dengan menggunakan persamaan (15), didapat kecepatan aliran ( v ) dalam tangki setinggi ( h ) 2,125 m adalah 6,46 m/s. Pipa yang digunakan untuk mengalirkan air dari tangki ke keran kamar mandi adalah pipa PVC 1,5 inchi  (0,0381  m)  sepanjang  17  cm  dengan  kekasaran  absolut  ( k )  0,15  x  10 -5 m.  Berikut  ini  adalah perhitungan kehilangan mayor dan minor yang terjadi didalamnya:
a. Kehilangan Mayor Nilai kehilangan mayor yang dihitung dengan menggunakan persamaan (13) adalah:
b. Kehilangan Minor
Pada pengaliran air dari tangki ke keran terjadi kehilangan minor akibat inlet pipa ( outlet tangki) dan keran pelat. Koefisien kehilangan ( K ) akibat inlet pipa adalah 0,5 dan koefisien akibat keran adalah 0,2. Berikut ini adalah perhitungan kehilangan minor dengan menggunakan persamaan (14).
-  Kehilangan minor pada inlet
-  Kehilangan minor akibat keran
Melalui  perhitungan  diatas  maka  total  kehilangan  minor  pada  pipa  adalah  1,488  m.  Setelah  diketahui besar kehilangan yang terjadi pada penyaluran air dari tangki ke keran di kamar mandi, dihitung besar sisa tekan pada keran dengan menggunakan persamaan (12).
Gambar 3 . Posisi ketinggian tangki, keran dan head aliran
Gambar  3  adalah  skema  perjalanan  aliran  air  dalam  pipa  dengan  pengurangan  tekanannya.  Tempat penampungan air dipasang di dekat talang pada bagian belakang rumah. Pemasangan alat ini  hanya akan menggunakan  luasan  tanah  sebesar  2  m  x  4  m.  Ilustrasi  sistem  pemanenan  air  hujan  pada green  roof ditunjukkan oleh gambar (4).
(a) Tampak Belakang                                                                    (b) Tampak Samping
Gambar 4 .  Ilustrasi sistem pemanenan air hujan pada green roof

## 8.  Kesimpulan
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan,  sistem  pemanfaatan  air  hujan  dengan  menggunakan green roof dapat dikatakan handal karena mampu memenuhi kebutuhan primer pada kedua tipe rumah. Sistem pemanfaatan air hujan yang dapat diandalkan untuk memenuhi kebutuhan penghuni rumah tipe 45 adalah 46,5 Liter/Orang/Hari, angka kebutuhan ini dapat digunakan untuk minum, memasak, mandi dan kakus, serta mencuci pakaian. Sistem pemanfaatan air hujan pada rumah tipe 54 dapat diandalkan untuk memenuhi  kebutuhan air sebesar 51,5 Liter/Orang/Hari yang meliputi penggunaan air untuk keperluan minum, memasak, mandi, kakus, cuci pakaian, hingga mencuci alat dapur.
Rancangan pada sistem pemanfaatan air hujan adalah sebagai berikut:
- Talang air hujan berdimensi 6 inchi yang dipasang di sepanjang kaki atap baik di sisi depan dan bagian belakang. Dihubungkan ke  tempat  penampungan dengan pipa vertikal berukuran 3 inchi. Sistem ini juga dilengkapi dengan pemisah aliran yang dihubungkan dengan talang vertikal tersebut, sehingga air yang  mengandung  partikel  pencemar  dapat  dibuang  terlebih  dahulu  sebelum  dilakukan  pengisian tangki.
- Tempat penampungan air hujan yang dapat menampung air sebanyak 8,2 m 3 berupa 2 buah tangki air polyethylene 4,1 m 3 yang berukuran sama, yaitu diameternya 1,760 m dan tingginya 2,125 m.
- Penyangga tempat penampungan berdimensi 4 m x 2 m x 0,95 m yang terbuat dari kayu.

## Pustaka
Feriadi, H., Frick, H. 2008. Atap Bertanaman Ekologis dan Fungsional . Yogyakarta: Kanisius. Frick,  Heinz/Setiawan,  Pujo  L.2002. Ilmu  Konstruksi  Perlengkapan  dan  Utilitas  Bangunan . Yogyakarta: Kanisius.
Gould,  J.  Dan  Nissen-Petersen,E.2006. Rainwater  Catchment  Systems  for  Domestic  Supply . Wawickshare, UK: ITDG Publishing.
Mendez, C.B., Afshar, B.R., Kinney, K., Barrett, M.E., Kirisits, M.J. 2010. Effect of Roof Material on Water Quality for Rainwater Harvesting System. Texas Water Develovment Board Report, Austin, Texas. Muthmainnah, F.A. 2011. Analisa dan Rancangan Sistem Pemanfaatan Air Hujan Pada Perumahan di Kota Pontianak (Studi Kasus di D’Busni Resident . Pontianak: Universitas Tanjungpura.
Sakong,  S.K.S.  2012. Pemanfaatan Green  roof Sebagai  Media  Filter  Air  Hujan  Di  Kota  Pontanak . Pontianak: Universitas Tanjungpura