## ANALISA JENIS DAN SPESIFIKASI POMPA AIR BERSIH GEDUNG PABRIK PERAKITAN PT. ADM

## Dadang Suhendra Permana
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Kembangan, Jakarta 11650 Email: dadangsuhendrapermana2016@gmail.com
Abstrak -- Suplai air bersih pada gedung Pabrik Perakitan  PT ADM menggunakan sistem pemipaan dan  pompa  air  untuk  memenuhi  kebutuhan  sehari-hari.  Berdasarkan  kenyataan  di  lapangan,  tidak diketemukan  data-data  sekunder  pendukung  spesifikasi  pompanya.  Analisa  dilakukan  guna mengetahui  apakah  kapasitas  pompa  sesuai  dengan  sistem  pemipaan  yang  terpasang  di  gedung. Sistem  pemipaan  yang  dihitung  adalah  sistem  pemipaan  dari  tangki  air  di  dasar  lantai  menuju  ke tangki  air  yang  ada  diatas  gedung.  Untuk  menganalisa  jenis  dan  spesifikasi  pompa  maka  harus ditetapkan  dulu  debit  air  yang  dibutuhkan,  kapasitas  komponen-komponen  yang  akan  digunakan seperti  diameter  pipa,  kapasitas  tangki  air  di  lantai  dasar  dan  di  atap  gedung  serta  head  total  pada sistem  pemipaan.  Berdasarkan  hasil  perhitungan  didapat  debit  air  yang  dibutuhkan  0,02969  m 3 /min dan  head  total  yang  terjadi  sebesar  15,9  m.  Maka  spesifikasi  pompa  yang  diperlukan  adalah  40  x 32A 2 –  5  0,75.  Spesifikasi  pompa  tersebut  tidak  jauh  berbeda  dengan  yang  sudah  diterapkan dilapangan. Pompa tersebut tidak mengalami kavitasi karena NPSHa (14,119 m) > NPSHr (0,478 m).
Kata kunci : Sistem pemipaan, Pompa sentrifugal, Aliran fluida, Head pompa, Spesifikasi pompa
Abstract -- Water supplier in the Assembly Plant Building 3 rd floor at PT ADM, there is a piping system and water pump used to supply clean water for daily activity. Based on actual in the field there is no secondary  data  to  determine  pump  specification.  The  Purpose  of  this  analysis  is  to  get  pump specification accordingly of the piping system in the canteen  building 3 rd floor.  Method used to study library,  interview  and  related  piping  system  formula  include  calculating  pump.  Calculation  of  piping system  is  piping  system  from  bottom  reservoir  to  upper  reservoir  in  the  top  building.  In  determining pump  type  and  specification  used  in  that  building  include  water  discharge  needs,  determine component capacity used such as pipe diameter, reservoir tank upper and bottom capacity and head total of the piping system. Based on calculation result, water capacity needs 0,02969 m 3 /min and head total of the piping system 15,9 m. Therefore pump specification determine is 40 x 32A 2 – 5 0,75. That specification  no  specific  different  with  pump  instaled  in  the  building.  Pump  instaled  in  the  canteen building not occur cavitation because NPSHa (14,119 m) > NPSHr (0,478 m).
Keywords : Piping system, Centrifugal pump, Fluid flow, Head pump, Pump specification

## PENDAHULUAN
Air  menjadi  salah  satu  sumber  kehidupan yang  sangat  fital  selain  udara.  Air  bersih merupakan  jenis  sumber  daya  air  bermutu  baik untuk dimanfaatkan oleh manusia guna keperluan sehari-hari seperti mandi, mencuci dan sebagainya.
Sistem  distribusi  air  bersih  merupakan suatu  jaringan  perpipaan  yang  tersusun  atas sistem  pipa,  pompa,  reservoir  dan  perlengkapan lainnya.  Sistem  penyediaan  air  bersih  sering mengalami  masalah  dalam  hal  debit  maupun tekanan  yang  berkaitan  dengan  kriteria  hidrolis yang harus dipenuhi dalam sistem pengaliran air bersih (Purba, 2014).
Pemenuhan  kebutuhan  suplai  air  bersih yang maksimal pada gedung bertingkat sangatlah  dibutuhkan  guna  menjaga  fungsinya.
Oleh  sebab  itu  pengisian  air  dari  GWR  (Gound Water  Reservoar)  ke  tangki  atas  gedung haruslah  terjaga  keberadaannya  setiap  waktu dan  setiap  saat  (Sugeng  dan  Yusril,  2016) (Shrinivas et.al., 2016) (MacCarthy et al., 2017). Beberapa  masalah  lain  yang  timbul  dalam pemenuhan  kebutuhan  air  adalah  jumlah  atau ketersediaan sumber air, pengolahan sumber air, posisi atau letak sumber air, sistem pendistribusian  dan  sistem  operasional  dan pemeliharaaan yang berkelanjutan. Dalam menjaga  kontinuitas  kerja  jaringan  perpipaan dengan sistem pompa  yang direncanakan, maka diperlukan suatu sistem operasional dan pemeliharaan  sehingga  sarana  yang  telah dibangun  dapat  berfungsi  sesuai  rencana. ( Gaspar et.al. , 2015).
Gedung Pabrik Perakitan PT ADM menggunakan  sistem  pemipaan  dan  pompa untuk  memenuhi  kebutuhan  air  bersih  sehari- hari.  Kenyataan  di  lapangan,  tidak  ditemui  data- data  sekunder  yang  dapat  mendukung  proses operasional dan pemeliharaaan yang berkelanjutan,  demikian  juga  untuk  menguji tingkat efisiensi sistem pemompaan yang terpasang.
Kondisi  inilah  menuntut  dilakukannya analisa,  mencangkup  reservoir  ( Ground  tank ), sistem pemipaan sampai ke tangki penampungan  air  yang  berada  di  atap  ( Roof tank ).

## STUDI PUSTAKA Sistem Pempipaan
Pendistribusian  air  bersih  pada  gedung- gedung  bertingkat  memerlukan  suatu  instalasi pendistribusian yang mampu memenuhi kebutuhan  akan  air  bersih  secara  merata  ke seluruh  tempat  dalam  gedung  (Maghfurah  dkk, 2013).
Sistem  Pemipaan  didefenisikan  sebagai suatu sistem jaringan pipa yang terpasang dalam
suatu  rangkaian  untuk  menyalurkan  fluida. Komponen  pemipaan  terdiri  dari  pipa, flange , fitting ,  pembautan, gasket , valve ,  dan  bagian- bagian dari  komponen pemipaan lainnya. Termasuk  juga  gantungan  pipa  dan  suport  dan item  lainnya  yang  diperlukan  untuk  mencegah tekanan  dan  tegangan  berlebih  dari  komponen- komponen yang bertekanan (Peterson , 2016). Komponen sistem pemipaan yang pertama adalah  pipa.  Pipa  merupakan  silinder  panjang dari  bahan  logam/metal/kayu  dan  seterusnya, yang berfungsi untuk mengalirkan fluida (air, gas, minyak  dan  cairan  lain)  dari  suatu  tempat  ke tempat  lain  sebagaimana  yang  dikehendaki. Selain itu, terdapat pula Nominal Pipe Size (NPS) (Filho et. al., 2016). NPS  merupakan  penanda  ukuran  pipa berdimensi.  Hal  ini  menunjukkan  standar  ukuran pipa  bila  diikuti  dengan  jumlah  penunjukan ukuran  tertentu  tanpa  simbol  inch. Diameter Nominal (DN)  juga  merupakan  penanda  ukuran pipa  berdimensi  dalam  satuan  metric.  Tabel  1 memperlihatkan penanda
ukuruan pipa berdimensi  NPS  dan  DN  (Latchoomun et.  al., 2016) (Leishear et. al., 2016).
Tabel 1. Pipe size designators : NPS and DN   22 ( standart-steel-pipe/sch40-80-ASTM-A53)
NPS Design ator DN Design ator Outside Diameter Intside Diameter Wall Thickness Nominal Weight (Mass) / unit Length Inches mm Inches mm Inches mm Plain End (Lb / ft) Plain End (Kg / m) Threads Couplings Lb / ft Kg / m 1/8 6 0.405 10.3 0.269 6.8 0.068 1.73 0.24 0.37 0.25 0.37 1/4 8 0.540 13.7 0.364 9.2 0.088 2.24 0.43 0.63 0.43 0.63 3/8 10 0.675 17.1 0.493 12.5 0.091 2.31 0.57 0.84 0.57 0.84 1/2 15 0.840 21.3 0.622 15.8 0.109 2.77 0.85 1.27 0.86 1.27 3/4 20 1.050 26.7 0.842 20.9 0.113 2.87 1.13 1.69 1.14 1.69 1 25 1.315 33.4 1.049 26.6 0.133 3.38 1.68 2.50 1.69 2.50 1.1/4 32 1.660 42.2 1.380 35.1 0.140 3.56 2.27 3.39 2.28 3.40 1.1/2 40 1.900 48.3 1.610 40.9 0.145 3.68 2.72 4.05 2.74 4.04 2 50 2.375 60.3 2.067 52.5 0.154 3.91 3.66 5.44 3.68 5.46 2.1/2 65 2.875 73.0 2.469 62.7 0.203 5.16 5.80 8.63 5.85 8.67 3 80 3.500 88.9 3.068 77.9 0.216 5.49 7.58 11.29 7.68 11.35 3.1/2 90 4.000 101.6 3.548 90.1 0.226 5.74 9.12 13.57 9.27 13.71 4 100 4.500 114.3 4.026 102.3 0.237 6.02 10.80 16.07 10.92 16.23 5 125 5.563 141.3 5.047 158.2 0.258 6.55 14.63 21.77 14.90 22.07 6 150 6.625 168.3 6.065 154.1 0.280 7.11 18.99 28.26 19.34 28.58 8 200 8.625 219.1 7.981 202.7 0.322 8.18 28.58 42.55 29.35 43.73 10 250 10.750 273.0 10.020 254.5 0.365 9.27 40.52 60.29 41.49 63.36 Standard Pipe 12’ 300 12.750 323.8 12.000 304.8 0.375 9.52 49.61 73.78 51.28 76.21
Note : NPS 12 dimensions are for standard wall pipe, not schedule 40.
Komponen  system  pemipaan  berikutnya adalah Flange . Flange merupakan  mekanisme penyambung  pipa  dan  elemennya.  Pemakaian flange,  akan  mempermudah  bongkar  pasang tanpa  mengurangi  kegunaan  sistim  pipa  untuk mengalirkan  fluida  pada  pressure  yang  tinggi. Valve juga  komponen  pemipaan  berikutnya. Valve merupakan  sebuah  alat  untuk  mengatur aliran  fluida  dengan  menutup,  membuka  atau menghambat  laju  aliran  fluida,  contoh  katup
adalah  keran  air.  Juga  terdapat Fitting yang m erupakan komponen  pemipaan  yang  memiliki fungsi  untuk  merubah,  menyebarkan,  membesar atau mengecilkan aliran. Fitting merupakan salah satu  pemain  utama  dalam  menyambung. Fitting bukanlah  Nama  untuk  individu,  melainkan  Nama yang  digunakan  untuk  pengelompokan.  Adapun Jenis Fitting antara  lain: Elbow,  Cross (Silang), Reducer,  Tee,  Cap (Penutup), Elbowlet. Jenis- jenis fitting diperlihatkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Fitting (Sularso, 2006)

## Pompa
Pompa  merupakan  suatu  mekanisme pemindah cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan  cara  mengalirkannya.  Kenaikan  tekanan cairan  sangat  dibutuhkan  guna  mengatasi hambatan-hambatan  selama  pengaliran.  Salah satu  sumber  umum terminology ,  definisi,  hukum dan  standar  pompa  adalah Hydraulic  Institute Standards dan  telah  disetujui  oleh American National  Standards  Institute (ANSI)  sebagai standar internasional. Klasifikasi pompa berdasarkan  tipe  didefiniskan  oleh Hydraulic Institute ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Klasifikasi Pompa
Pompa  Sentrifugal  ( Centrifugal  Pump ) merupakan  pompa non  positive  displacement yang  memanfaatkan  gaya  sentrifugal  menjadi head  untuk  memindahkan  zat  cair.  Contoh Pompa Sentrifugal diperlihatkan pada Gambar 3. Akibat  bentuk  konstruksinya,  pompa  sentrifugal memenjadikan  aliran  fluida  yang  keluar  dari impellernya  tegak  lurus  poros  pompa  secara kontinyu.
Gambar 3. Pompa Sentrifugal ( Sularso, 2006)

## Sifat Aliran Fluida pada Pipa
Terdapat beberapa aliran fluida pada pipa, yaitu  Aliran  Laminer  dan  Aliran  Turbulen.  Aliran fluida  jenis  Laminer  akan  terjadi  apabila kecepatan  fluida  yang  mengalir  melalui  pipa rendah,  maka  gerakan  alirannya  akan  konstan (steady )  baik  besarnya  maupun  arahnya  pada sembarang  titik.  Aliran  laminer  dapat  diketahui dari perhitungan Reynold  Number seperti tercantum pada Persamaan (1).
  D V R e . .  (1)
dimana:   Density fluida
 V Kecepatan aliran fluida
 D Diameter dalam pipa
  Viskositas dinamik
 v Viskositas kinematik Tabel 2. Sifat-sifat Fisik Air (Sularso, 2006) T P VAPOUR ῥ  v
O C 10 5 Pa Kg/m3 10 5 m2/s 0 0.00611 1000.0 1.792 4 0.00813 1000.0 1.568 10 0.01227 999.7 1.307 20 0.02337 998.2 1.004 25 0.03166 887.1 0.893 30 0.04241 995.7 0.801 40 0.07375 992.3 0.658 50 0.12335 988.1 0.554 60 0.19920 983.2 0.475 70 0.31162 977.8 0.413 80 0.47360 971.7 0.365 90 0.70109 965.2 0.326 100 0.01325 958.2 0.294 110 1.43266 950.8 0.268 120 1.98543 943.0 0.246 130 2.70132 934.7 0.228 140 3.61379 926.0 0.212 150 4.75997 916.9 0.199 160 6.18065 907.4 0.188
Sementara  itu,  aliran  Turbulen  terjadi apabila  kecepatan  fluida  tinggi,  aliran  tidak  lagi steady ,  namun  bervariasi  baik  besar  maupun arahnya  pada  sembarang  titik.  Aliran  akan bersifat  turbulen  jika  hasil  perhitungan  Reynold Number  ( R e )  diatas  4000  ( R e >  4000,  aliran turbulen).

## Head Instalasi
Head  pompa  adalah  energi  per  satuan berat fluida yang diberikan oleh pompa, sehingga fluida  mengalir  dari  suction  ke  discharge.  Head pompa  terdiri  atas  Head  Statis  dan  Head Dinamis. Head Statis Meliputi Pressure Head dan Elevation  Head.  Pressure  Head merupakan energi yang terdapat pada fluida akibat perbedaan  tekanan  antara  suction  reservoir dengan discharge reservoir. Sedangkan Elevation  Head merupakan  head  yang  terjadi akibat  beda  ketinggian  dari  permukaan  fluida  di suction  reservoir  dengan  permukaan  fluida  di discharge  reservoir  dengan  sumbu  pompa sebagai  acuannya.  Sehingga  dengan  demikian ada  dua  kondisi  instalasi,  yaitu: Suction  Head dan Suction Lift.
Suction Head adalah kondisi instalasi pipa, dimana  permukaan  fluida  hisap  terletak  diatas sumbu pompa. Besarnya elevation head diperlihatkan pada Persamaan (2).
s d a H H H   (2)
dimana: Hd = Head discharge (m) Hs = Head suction (m) Sedangkan Suction  Lift adalah  kondisi instalasi  pipa,  dimana  permukaan  fluida  terletak dibawah sumbu pompa. Besarnya elevation head diperlihatkan pada Persamaan (3).
s d a H H H   (3)
Gambar 4 memperlihatkan instalasi pipa suction , untuk suction lift dan suction head .
(a) Suction Lift (b) Suction Head
Gambar 4. Instalasi Pada Pipa Suction (Sularso, 2006)
Sedangkan  Head  Dinamis  merupakan head  pompa  yang  terdiri  dari Velocity  Head dan Head Loss. Velocity Head merupakan head yang disebabkan  oleh  adanya  perbedaan  kecepatan fluida  di  suction  reservoir  dengan  di  discharge reservoir. Sementara Head Loss adalah kerugian aliran yang terjadi disepanjang saluran pipa, baik itu  pipa  lurus,  belokan,  saringan,  katup  dan sebagainya. Head  Loss dapat  digolongkan menjadi  dua,  yaitu: Head  Loss  Mayor dan Head Loss Minor.
Head  Loss  Mayor merupakan  suatu kerugian  aliran  yang  disebabkan  oleh  adanya gesekan  antara  fluida  dengan  dinding  saluran pipa  lurus.  Besarnya head  loss  mayor dapat dihitung menggunakan persamaan Darcy- Weysbah diperlihatkan pada Persamaan (4).
g V D L f H l . 2 . . 2  (4)
dimana :  f koefisien kerugian gesek
 L Panjang pipa (m)
 D Diameter dalam pipa
 V kecepatan aliran fluida)
 g Percepatan gravitasi
Besarnya koefisien gesek ( f ) dapat diketahui  dari  jenis  aliran  yang  terjadi.  Untuk aliran laminer, besarnya koefisien gesek ( f ) dapat dihitung dengan Persamaan (5).
e R f 64

(5)
Untuk  aliran  turbulent,  besarnya  koefisien gesek  ( f )  dapat  dihitung  dengan  persamaan Darcy, Rumus  ini  berlaku  atas  dasar  kerugian head  untuk  panjang  pipa  ratusan  meter  dan dihitung dengan Persamaan (6).
D f 0005 , 0 020 , 0   (6)
dimana D adalah diameter dalam pipa. Selain itu, dapat  juga  melalui Moody  Diagram dengan menarik garis harga R e diplotkan harga Relative Roughness ( ε/D ). Head  Loss  Minor merupakan k erugian aliran  yang  disebabkan  oleh  adanya  gesekan yang terjadi pada komponen tambahan (asesoris)  seperti elbow ,  katup, fitting dan  lain sebagainya sepanjang jalur perpipaan. Besarnya head  loss  minor tergantung  dari  koefisien tahanan ( f ) asesoris yang digunakan.
g V f H . 2 . 2 
(7)
dimana :
 f Koefisien kerugian gesek  V Kecepatan aliran fluida  g Percepatan gravitasi Head Total Instalasi merupakan pejumlahan  dari  head  statis  dengan  head dynamis. Head ini menyatakan besarnya kerugian  yang  harus  diatasi  oleh  pompa  dari seluruh  komponen-komponen  yang  ada.  Head total instalasi dapat dinyatakan dalam Persamaan (8).
(8) dimana: H tot : Head total pompa (m) h a : Head Statis total (m)
 h p :  Perbedaan  tekanan  yang  bekerja  pada kedua permukaan air (m)
h l :  Berbagai  kerugian  head  pipa,  katup, belokan, sambungan, dll (m)
V 2 /2g : Head kecepatan keluar (m) g : Percepatan gravitasi 9,81(m/s 2 )

## Kavitasi
Kavitasi  adalah  gejala  menguapnya  zat cair yang mengalir, karena tekanannya berkurang sampai dibawah tekanan uap jenuhnya  sehingga  akan  timbul  gelembung- gelembung  uap  zat  cair.  Jika  pompa  dijalankan terus-menerus  dalam  keadaan  kavitasi,  akan menyebabkan  kerusakan  terhadap  area  impeler, sehingga pada akhirnya terjadi erosi. Performancenya  jadi  merosot,  timbulnya  suara dan  getaran,  serta  rusaknya  pompa  merupakan kerugian-kerugian dari timbulnya kavitasi.
Net Positive Suction Head (NPSH) Head  isap  positif  net  (NPSH)  merupakan ukuran  dari head  suction terendah  yang memungkinkan bagi cairan untuk tidak mengalami  kavitasi.  Ada  dua  macam  NPSH, yaitu: Net  Positive  Suction  Head  Available (NPSH A ) dan Net Positive Suction Head Require (NPSH R ). Net  Positive  Suction  Head  Available (NPSH A ) dirumuskan pada Persamaan (9).
     s H h Pv Pa h L s sv   (9)
dimana : h sv = NPSH yang tersedia pada instalasi Pa/γ = Tekanan absolut diatas permukaan cairan pada suction reservoir Pv/γ  = Tekanan  uap  cairan  yang  dipompa  pada temperatur pemompaan h s =Head isap statis
  s H L Head loss pada pipa isap
Sedangkan Net  Positive  Suction  Head Require (NPSH R )  dirumuskan  pada  Persamaan (10).
H svn = σ x Hn (10) dimana : Hsvn : NPSH yang dibutuhkan (m) σ : Koefisien kavitasi Hn
: Head total (m)
Agar  pompa  tidak  mengalami  kavitasi  NPSH A harus lebih besar dari NPSH R .

## Kapasitas Aliran Air
Jumlah  air  yang  mengalir  dalam  satuan volume  perwaktu.  Besarnya  debit  dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m³/s). Dalam penggunaan setiap hari, konsumsi standr perjam untuk perencanaan dapat dihitung dari konsumsi harian  maksimum  perorang  dibagi  24  (jam/hari) dan  ditambah  50%.  Harga  tersebut  diperlukan untuk menentukan distribusi air standar.
Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  memilih spesifikasi  pompa  yang  effisien  untuk  suplai  air bersih pada gedung Pabrik Perakitan berlantai 3. Manfaat  yang  diperoleh  dari  penelitian  ini mengetahui  kapasitas  pompa  yang  sesuai  dan merancang  sistem  pemipaan  yang  digunakan untuk gedung berlantai 3.

## METODE PENELITIAN
Sistematika  penelitian  ini  digambarkan dalam  diagram  alir  seperti  yang  terlihat  pada Gambar 5.
Teknik  yang  dilakukan  untuk  melakukan penelitian  ini  adalah  Penelitian  Kepustakaan ( Library  Research) .  Pada  proses  ini  dilakukan dengan beberapa tahap. Pertama adalah mempelajari  berbagai buku yang menjadi referensi khususnya dalam sistem pemipaan dan analisa  pemilihan  pompa,  baik  yang  ada  dalam perusahaan  maupun  mata  kuliah  sehingga diperoleh  teori-teori  pendukung  yang  digunakan untuk menyelesaikan penelitian ini.
Selain  itu  juga  dilakukan Penelitian
Lapangan (Field Research ) dan Diskusi. Penelitian Lapangan (Field Research ) ini dimaksudkan
untuk mengetahui kondisi
sebenarnya perencanaan instalasi serta peralatan yang akan digunakan. Dengan didampingi  pembimbing  lapangan,  diharapkan ada komunikasi dua arah yang dapat memberikan gambaran secara jelas dan terperinci  dalam  memperoleh  data-data  yang diperlukan untuk melakukan analisa perhitungan. Sedangkan  Diskusi  ini  dimaksudkan  untuk mengarah kan dalam menyelesaikan laporan dan
memberikan masukan
dalam menentukan langkah-langkah untuk melakukan analisa. Metode  ini  dilakukan  bersama  pembimbing  dan rekan-rekan penulis supaya mencapai hasil yang maksimal.
Gambar 5. Diagram Alir
Tempat pengambilan data penelitian dilakukan  pada  Gedung  Pabrik  Perakitan  PT ADM  pada  tanggal  September  2015 –Desember 2015.  Analisa  data  yang  dipakai  mengunakan metode sebagai berikut Perhitungan teoristis dan dibandingkan dengan aktual di lapangan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan Kapasitas Aliran Air
Berdasarkan  acuan  dari  hasil  pengkajian Puslitbang  Permukiman  Dep.  Kimpraswil  tahun 2010 dan Permen Kesehatan RI No.: 986/Menkes/Per/XI/1992, maka cara perhitungan total  kapasitas  aliran  dapat  dihitung  berdasarkan standar  tabel  kebutuhan  air  per  orang  per  hari, sebagaimana diperlihatkan pada Tabel 3.
Perencanaan sistem pemipaan ini ditujukan pada Gedung Pabrik Perakitan dengan jumlah  orang.  Sesuai  dengan  buku  acuan  dari Sularso (2006) maka untuk perhitungan kebutuhan  air  per  jam  harus  dibagi  24  dan kemudian ditambah 50%, sehingga didapat debit air sebagai dirumuskan pada Persamaan (11).
(11)
Tabel 3. Kebutuhan Air Per Orang Per Hari No. Penggunaan Gedung Pemakaian air Satuan 1 Rumah tinggal 120 Liter/penghuni/hari 2 Rumah Susun 100 Liter/penghuni/hari 3 Asrama 120 Liter/penghuni/hari 4 Rumah Sakit 500 Liter/bed pasien/hari 5 Sekolah Dasar 40 Liter/siswa/hari 6 SLTP 50 Liter/siswa/hari 7 SMU/SMK atau lebih tinggi 80 Liter/siswa/hari 8 Ruko / Rukan 100 Liter/pegawai/hari 9 Kantor / Pabrik 50 Liter/pegawai/hari 10 Toserba / Toko Pengecer 5 Liter/m2 11 Restoran 15 Liter/kursi 12 Hotel Berbintang 250 Liter/penghuni/hari 13 Hotel Melati/Penginapan 150 Liter/tempat tidur/hari 14 Gd.Pertunjukan / Bioskop 10 Liter/kursi 15 Gd. Serba Guna 25 Liter/kursi 16 Stasiun / Terminal 3 Liter/penumpang 17 Peribadatan 5 Liter/orang (belum air wudu) Perhitungan Reservoir Perhitungan reservoir bawah menggunakan perencanaan agar mampu
menyediakan  kebutuhan  air  dalam  1  (satu)  hari dan ditambahkan faktor keamanan 0.25.
Desain reservoir bawah yang sudah dibuat untuk  gedung  tersebut  terdiri  dari  3  buah Reservoir  total  kapasitasnya  350  m 3 sehingga reservoir  bawah  ini  mencukupi  untuk  kebutuhan air bersih.
Sedangkan  untuk  volume  reservoir  yang ada  di  atap  gedung  beban  puncak  yang  terjadi selama  60  menit,  sehingga  tangki  atap  harus mampu  menyediakan  air  selama  60  menit.    Hal ini  dalam  rangka  menyesuaikan  ukuran  tangki yang  ada  dipasaran  maka  dipilih  tangki  dengan kapasitas  2000  ltr  dan  diberikan  cadangan  2 buah tangki lagi. Reservoir atas mencukupi untuk sistem tersebut.

## Perhitungan Instalasi Sistem Pemipaan
Desain  instalasi  pipa  ini  adalah  desian sistem pemipaan dari tempat penampungan air di lantai dasar menuju ketempat reservoir yang ada di atap gedung.
Gambar 6. Lay Out Sistem Pemipaan
Ukuran pipa yang terpasang di sistem pemipaan.
Tabel 4. Total Panjang Pipa
NO. PANJANG PIPA (m)
UKURAN (ø)
(inch) 1 1 1 1/2 2 1,5 1 1/2 3 1 1 1/2 4 1 1 1/2
5 1 3 6 3 1 1/2 7 2 1 1/2 8 11 1 1/2 9 0,5 1 1/2 10 10,5 1 1/2 11 12,5 1 1/2 12 6 1 1/2 13 18,5 1 1/2 14 12,5 1 1/2 15 0,3 1 1/2 16 16 1 1/2 17 6 1 1/2 18 12 1 1/2 19 8 1 1/2 20 12,5 1 1/2 21 0,2 1 1/2 22 1 1 1/2 23 0,2 1 1/2 24 18 1 1/2 25 12 1 1/2 26 6,5 1 1/2 27 12,5 1 1/2 28 0,3 1 1/2 29 12,5 1 1/2 30 4 1 1/2 31 12,5 1 1/2 32 16 1 1/2 33 0,2 1 1/2 34 12 1 1/2 35 12 1 1/2 36 12 1 1/2 37 0,3 1 1/2 38 12,5 1 1/2
39 12,5 1 1/2 40 12,5 1 1/2 41 12 1 1/2 42 0,2 1 1/2 43 6 1 1/2 44 8 1 1/2 45 3 1 1/2 335,7

## Gambar 7. Rancangan Sistem Pemipaan Gedung Pabrik Perakitan

## Perencanaan  dan  Perhitungan  Diameter  Pipa Air
Perencanaan  diameter  pipa  ini,  untuk kecepatan aliran V, asumsi kecepatan aliran  V = 1.0 m/s, sehingga didapat  diameter pipa sebagai Persamaan (12):
(12)
dimana : D = Diameter dalam pipa (m) Q = Kapasitas aliran (m 3 /s)
V = Kecepatan aliran (m/s) Dengan menyesuaikan pipa yang terpasang,  maka diameter  nominal (DN)  pipa yang  digunakan  =  1  ½  inch  dan  ukuran  nominal pipa  (NPS)  =  40  dengan insidediameter (ID) = 40,9  mm  =  0,0409  m ( Standard  Pipe  Schedule 40 ASTM A53).

## Perhitungan dan Pemilihan Pompa
Perhitungan  Heat  Total,  dilakukan  untuk menghitung  head  total  pompa  digunakan  rumus sebagai Persamaan (13).
(13) Perhitungan Head Loss
Pada sistem pemipaan di Gedung Assembly  Plant, Head  Loss yang diukur sebagai berikut:
a.  Head Kerugian Dalam Pipa
b.  Head  Kerugian  Pembesaran  &  Pengecilan
Pipa
c.  Head Kerugian Pada Belokan
d.  Head Kerugian Pada Percabangan Tee Head Kerugian Pada Valve (Gate,Check)
e.  Head Kerugian Pada Strainer Perhitungan Head  Loss Pipa  Hisap (Suction Pipe) diperlihatkan  pada  Tabel  5.  Sedangkan Perhitungan Head  Loss Pipa  Buang  ( Discharge Pipe ) ditampilkan pada Tabel 6.
Tabel 5. Perhitungan Head Loss Pipa Hisap (Suction Pipe)
No. Head Loss
Panjang (m) /
Rumus f (Koefisien Gesek) H f H f Total Jumlah (pcs) (m) (m) Pipa Hisap (Suction Pipe) 1 Gesekan pada pipa ( Ø 1.1/2 inch) 3 m 0.005703 0.017109 2 Gate Valve 1 pcs f = 0.19 (ASHRAE Handbook, 2001) 0.00138 0.00138 3 Katup hisap dengan saringan 1 pcs f = 2.04 (Sularso, 2006) 0.01478 0.01478 4 Belokan pipa (Elbow 90 0 ) 3 pcs f = 0.15 (Sularso, 2006) 0.00109 0.003261 TOTAL 0.03653 Berdasarkan hasil perhitungan yang dilakukan maka Head Total yang terjadi:
(14)
a.  Pemilihan Pompa Berdasarkan data telah diketahui, bahwa: Q = 0,00049479 m 3 /s = 0,0296874 m 3 /min H tot = 15,9438 m Berdasarkan  Diagram  Pemilihan  Pompa Standard  yang  diperlihatkan  pada  Gambar  9, maka didapat pompa dengan spesifikasi sebagai berikut: Pompa yang dipilih adalah: 40 x 32A 2 – 5 0,75 Arti dari kode tersebut adalah
40 = Diameter isap (40 mm)
32 = Diameter buang (32 mm)
A = Type rumah
₂ = Jumlah katub (katubnya 2 dan 3000rpm)
5 = Frekuensi (50 Hz)
0,75  = Daya motor (0,75 kW = 1,0058 HP) Pompa  yang  terpasang  pada  sistem pemipaan gedung tersebut adalah: POMPA CENTRIFUGAL:
Merk :  EBARA Kapasitas  :  100 Ltr/min Power :  3HP/50Hz/3Phase/2870Rpm/380V Head :  30 m Gambar 9. Diagram Pemilihan Pompa Standar
(Sularso, 2006)
Jumlah pompa yang terpasang pada sistem total ada 2 unit. (1 pompa utama, dan yang 1 pompa cadangan).
b.  Perhitungan NPSH NPSH  dihitung  untuk  mengetahui  kinerja pompa  untuk  problem  kavitasi.  Syarat  kerja
Pompa  tidak  mengalami  kavitasi  adalah  NPSH yang tersedia > NPSH yang diperlukan.
 H sv (NPSH yang tersedia)
dimana: H sv : NPSH yang tersedia (m) Pa : Tekanan pada permukaan cairan (1 atm = 10332,274 kgf/m²) Pv :  Tekanan  uap  jenuh  (25 o C  =    322,85
kgf/m²)
γ : Berat jenis air (1000 kgf/m³)
hs : Head isap statis ( -3,5 m) hls : Kerugian head dalam pipa isap (0,03653 m)
=   14,119 m
 H svn (NPSH yang diperlukan)
H svn = σ x Hn Q
=  Kapasitas  0,00049479  m³/s  = 0,0296874 m³/min
= 61,9064 Nilai  besaran  σ  (koefisien  kavitasi)  diperlihatkan pada Gambar 10.
Karena n s = 61,97404 < 100, maka σ = 0,03
Tabel 6. Perhitungan Head Loss Pipa Buang ( Discharge Pipe )
No. Head Loss Panjang (m) / Rumus f (Koefisien Gesek) H f H f Total Jumlah (pcs) (m) (m) Pipa Hisap (Suction Pipe) 1 Gate Valve 1 pcs f = 0.19     (ASHRAE Handbook, 2001) 0.00206 0.00206 2 Gesekan pada pipa ( Ø 1.1/2 inch) 334,7 m 0.0057 1.9088 3 Gesekan pada pipa ( Ø 3 inch) 1 m 0.0002 0.0161 4 Pembesaran pipa ( Ø 1.1/2 - 3 inch) 1 pcs PANJANG (m) / H f H f  Total JUMLAH (pcs) (m) (m) 1 Gate Valve 1 pcs f = 0,19 (dari ASHRAE Handbook (2001, p. 35.1) 0,00206 0.00206 2 Gesekan pada Pipa (Ø 1 1/2 inch) 334,7 m 0.0057 1.9088 3 Gesekan pada Pipa (Ø 3 inch) 1 m 0.0002 0.0161 4 Pembesaran Pipa (Ø 1 1/2 - 3 inch) 1 pcs f = 1 (dari buku Sularso Pompa & Kompresor hal.36) 0.0038 0.0038 5 Pengecilan Pipa (Ø 3 - 1 1/2 inch)
1 pcs
D1/D2 = 0,5 , maka f = 0,29 (dari buku Sularso Pompa & Kompresor hal.36) 0.0021 0.0021 6 Belokan pipa (Elbow 90°) 28 pcs f = 0,15 (dari buku Sularso Pompa & Kompresor hal.34) 0.00109 0.03044 7 Percabangan Tee (Pipa 1-2) 1 pcs 0.00934 0.009344 8 Percabangan Tee (Pipa 1-3) 1 pcs 0.00934 0.009344 9 Check Valve 1 pcs f = 2,5 (dari ASHRAE Handbook (2001, p. 35.1) 0,0181 0,0181 2.00001 2.03654 Total Head Loss (Hl)
NO   HEAD LOSS Rumus f  (Koefisien Gesek)
Karena Q2/Q3= 1,0 maka
f1 dan f2 = 1,29 (dari buku Sularso Pompa & Kompresor hal.38)
Pipa Buang (Discharge Pipe)
Total g V D L f
H l . 2 . . 2  Aliran bersifat turbulen. 0409 , 0 0005 , 0 020 , 0   f = 0,0322 0779 , 0 0005 , 0 020 , 0   f = 0,0322    f = 1      (Sularso, 2006) 0.0038 0.0038 5 Pengecilan pipa ( Ø 3 - 1.1/2 inch)
1 pcs
D1/D2 = 0.5 maka f = 0.29 (Sularso, 2006) 0.0021 0.0021 6 Belokan pipa (Elbow 90 0 ) 28 pcs f = 0.15  (Sularso, 2006) 0.00109 0.03044 7 Percabangan Tee (Pipa 1-2) 1 pcs H f 1 –2 = f 1 Karena : Q2/Q3 = 1.0 maka f1
dan f2 = 1.29           (Sularso, 2006) 0.00934 0.009344 8 Percabangan Tee (Pipa 1-3) 1 pcs H f 1 –3 = f 2 0.00934 0.009344 9 Check Valve 1 pcs f = 2.5      (ASHRAE Handbook, 2001) 0.0181 0,0181
0.03653
Gambar 10.Grafik ns & Koefisien Kavitasi
(Sularso, 2006)
H svn = 0,03 x 15,9438 m  = 0,478m NPSHa ( 14,119 m ) > NPSHr ( 0,478 m ). Sehingga  pompa  tersebut  dapat  bekerja  tanpa mengalami kavitasi.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perhitungan  maka, dapat disimpulkan beberapa hal. Untuk memenuhi  kebutuhan  air  bersih  pada  gedung yang  berisi  1.900  pegawai,  debit  air  yang dibutuhkan  adalah  0,02969  m³/min.  Kebutuhan reservoir  atas  1.781  ltr  dan  reservoir  bawah 53.437,3  ltr,  sedangkan  reservoir  atas  yang tersedia  2  unit  dengan  ukuran  masing –  masing 2.000  ltr  dan  reservoir  bawah ada  3  unit  dengan total  350.000  ltr.  Total  head  loss  yang  terjadi pada sistem pemipaan tersebut sebesar 2,0136539 m.
Maka,  berdasarkan  hasil  perhitungan, spesifikasi  pompa  yang  sesuai  untuk  sistem pemipaan  pada  gedung  tersebut  adalah  40  x  32 A 2 – 5 0,75. Yang berarti Daya motor (0,75 kW = 1,0058  HP).  Maka,  head  total  hasil  perhitungan sebesar  15,9438  m.  Sedangkan  pompa  yang terpasang  berjumlah  2  unit.  Sehingga  pompa tersebut  dapat  memenuhi  kebutuhan  pada sistem. NPSHa yang tersedia (14,119 m)>NPSHr yang  dibutuhkan  (0,478  m)  Sehingga  pompa bekerja tanpa mengalami kavitasi.

## REFERENSI
ASTM  A53  Grade  A  and  B  Standard  Pipe Schedule 40
Filho,  João  Bosco  P.  Dantas,  Bruno  Maciel Angelim,  Joana  Pimentel  Guedes,  Marcelo Augusto Farias de Castro, and José de Paula Barros  Neto,  Virtual  design  and  construction of  plumbing  systems,  Open  Engineering, 2016; 6 (1): 730-736. http://dx.doi.org/10.1515/eng-2016-0076 Gaspar  Y.  K.  Tuames,  Wilhelmus  Bunganaen, Sudiyo  Utomo. Perencanaan  Teknis  Jaringan
Pemipaan  Air  Bersih  di  Desa  Susulaku Kabupaten  Timor  Tengah  Utara. Jurnal
Teknik Sipil . 2015; 4 (1): 1-16. http://dx.doi.org/10.1115/POWER2016-59748 Latchoomun,  L.,  Mawooa  D.,  Ah  King  R.T.T.,
Busawon,  K.,  Binns,  R.  Quantifying  the Pumping  Energy  Loss  Associated  with Different  Types  of  Leak  in  a  Piping  System.
Lecture Notes in Electrical Engineering, 2016; 416. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319- 52171-8_8 Leishear, Robert A. , William M. Bennett and Jackie Cooper, Design and Application  of  Low  Flow  Steam  Siphon  Jet Pumps,  ASME  2016  Power  Conference, 2016: No. POWER2016-59748, V001T11A013; 11 pages.
MacCarthy,  M.  F.,  Carpenter  J.  D.  and  Mihercic, J.  R.  Low-cost  water-lifting  from  groundwater sources:  a  pump  comparison  of  the  EMAS Pump  with  the  Rope  Pump. Hydrogeology Journal. 2017: 1-14 http://dx.doi.org/10.1007/s10040-017-1580-6 Maghfurah, F., Qadri, M., dan Yulianto, S. Sistim
Pendistribusian Debit Air Bersih pada
Gedung. Jurnal Simposium Nasional RAPI XII FT UMS . 2013: M-49 – M-54.
Peterson,  Kent  W,  PE. Modeling  for  Improving Variable  Flow  Piping  Design,  ASHRAE Journal, 2016: 68-71.
Purba,  S.  M.  F.,  Syahrizal,  I.  Indrawan.  Analisa Jaringan  Sistim  Distribusi  Air  Bersih  di  Kec. Sidikalang, Jurnal  Teknik  Sipil  USU .  2014;  3 (3): 1-11.
Shrinivas, P.V.,  Chaitanya, S. S.,  Swapnil,  S. B., nd  Bhavikatti,  S.  S.  Performance  Analyisis  of Li-Br Water Refrigeration System with Double Coil Anti-Swirl Shell and Coil Heat Excahngers. International  Journal  of  Current Trends  in  Engineering  &  Research  (IJCTER). 2016; 2 (5): 108-116.
Sugeng dan Yusril (2016). Sistim Kendali Pompa Air  Bersih  pada  Gedung  Bertingkat.  JREC Journal  of  Electrical  and  Electronics.  2016;  2 (1):  1-14.
Sularso,  T.  Haruo, Pompa  Dan  Kompresor . Jakarta: PT Pradaya Paramita. 2006.