water academy sajhsb pelan dan rekabentuk · pdf fileskematik/gambarajah sistem bekalan air...

Water Academy SAJHSB PELAN DAN REKABENTUK

n u r t e c h n o l o g i e s @ w o r d p r e s s . c o m

1.0 PENGENALAN ALIRAN DALAM RANGKAIAN PAIP

Sistem retikulasi adalah gabungan saluran paip dengan beberapa pepasangan(fittings) pada paip bagi membekalkan air bersih kepada pengguna.

1.1 Objektif penyaluran bekalan air didalam sistem retikulasi:-

a. Bekalan air yang disalurkan kepada pengguna hendaklahmematuhi garis panduan kualiti yang telah ditetapkan.

b. Tekanan air yang diterima oleh pengguna adalah pada tahapoptima pada sepanjang masa.

c. Bekalan air (water demand) hendaklah sentiasa mencukupi danberterusan khususnya untuk kebakaran dan keadaan kecemasan.

Sistem retikulasi bermula dari punca air bersih sehinggalah kepada pengguna.

Skematik/gambarajah sistem bekalan air

Raw WaterSource

Water TreatmentPlant

BalancingReservoir

DistributionMains

BoosterPumping Station

Reticulation System

Customers

Customers

StorageReservoir

StorageReservoir

ClearWaterTank



Diagrammatic of the typical types of distribution systems

(a) GRAVITY SYSTEM

Gravity Flow

Gravity Flow

Gravity Flow

Supply Source

Treatment Plant

Service Area

Reservoir

(b) DIRECT PUMPED SYSTEM

Pumped Flow

Pumped Flow

Supply Source

Treatment Plant

Booster Station

Service Area

(c) GRAVITY AND PUMPED COMBINATIONSupply Source

Pumped Flow

Pumped Flow

Gravity Flow

Booster Station

Treatment PlantBooster Station

Reservoir

Service Area



1.2 Keperluan air (water demand consumption)

Keperluan air yang diperlukan dari sistem bekalan air adalah terbahagikepada enam (6) jenis iaitu:-

a. Keperluan domestik (domestic consumption)b. Keperluan komersial dan institusic. Keperluan industrid. Keperluan pertaniane. Keperluan perlanconganf. Kehilangan air tidak berhasil (NRW)

2.0 REKABENTUK SISTEM AGIHAN AIR

2.1 Tujuan rekabentuk atau analisis sistem rangkaian/agihan adalah bagimendapatkan:-

a. Kadaralir dalam paip (Q)b. Turus tekalan baki minimac. Saiz paip paling ekonomi

- Aliran dalam paip boleh dibahagikan kepada 2 jenis iaitu aliranlamina dan aliran bergelora (turbulent flow).

- Apabila wujud aliran dalam paip, akan berlakunya kehilanganturus.

Kehilangan turus didalam paip adalah disebabkan oleh perkaraberikut:-

a. Rintangan dari geseranb. Geseran pada dinding paipc. Bentuk perpasangan (fittings)

- Analisis aliran dalam paip boleh dikira menggunakan persamaanBernoulli

Lhzg

VPz

g

VP 2

222

1

211

22

- Kehilangan tenaga disebabkan oleh:-

a. Geseran (friction loss)b. Kehilangan kecil (minor loss)



2.2 Syarat analisis dalam rangkaian:-

a. Jumlah kadaralir pada simpang = 0

- Kadaralir masuk ke simpang perlu sama dengan kadaralirkeluar simpang

Q1 + Q2 = Q3 + Q4

b. Setiap paip yang direkabentuk perlu memenuhi hukum geserandalam paip berdasarkan formula berikut:-

Darcy Weisbach,g

V

D

LfhL

24

2

Hazen Williams,87.4852.1

852.169.10

DC

LQhL

f = friction factor

Lh = head loss (m)

L = pipe length (m)Q = flow rate (m3/s)C = Hazen Williams pipe roughness coefficientD = pipe diameter (m)

Q2

Q4

Q1 Q3



Hazen-Williams Pipe Roughness Coefficient

Material Hazen-Williams Coefficient - C

Asbestos cement 140

Brass 130 - 140

Brick sewer 100

Cast-iron, new unlined 130

Cast-iron, 10 years old 107 - 113




Concrete 120 - 140

Copper 130 - 140

Ductile Iron Pipe (DIP) 120

Galvanized iron 120

Glass 140

Lead 130 - 140

Plastic 140 - 150

PVC, CPVC 150

Smooth Pipes 140

Steel - New unlined 140 - 150

Steel 130

Steel - Riveted 110

Tin 130

Wood Stave 120

c. Jumlah kehilangan turus (head loss) didalam satu sistem litarperpaipan adalah sifar.

02341 LLLL hhhh

- Bagi sistem retikulasi yang tidak berangkaian, analisis hanya dibuatterhadap turus tenaga.

Tentukan turus tenaga di setiap nod bagi setiap kriteriarekabentuk.

Gunakan persamaan tenaga bagi mengira kehilangan,contohnya persamaan Darcy Weisbach atau hazen Williams.



- Kaedah asas pengiraan bagi analisis aliran dalam paip adalahmenggunakan kaedah Hardy Cross.

Anggarkan agihan kadaralir dan arah aliran. Kira kehilangan turus dalam setiap paip dengan persamaan

Darcy-Weisbach, Hazen-Williams dan sebagainya. Untuk setiap loop (litar), jumlahkan kesemua kehilangan turus

(hL) dimana 0 Llitarh

Kaedah ‘trial & error’ digunapakai bagi menentukan Qbaru.

Qbaru = Qlama + ΔQ

i

L

Li

dQ

dh

hQ

ii

L

Qr

hQ

2

Ulang prosidur diatas sehingga ΔQ (perbezaan nilai kadaralir yang diperolehi diantara Q sebelum dengan Q seterusnya) beradadidalam julat yang dibenarkan.

3.0 KEPERLUAN REKABENTUK RANGKAIAN/AGIHAN AIR

3.1 Pendekatan Dan Perlaksanaan

Bergantung sepenuhnya kepada

a. Perkiraan sistem hidraulikb. Lain-lain keperluan yang ditetapkan oleh pihak berkuasa

bekalan air negeri.

Panduan piawaian rekabentuk

a. MWA Design Guidelines For Water Supply Systemb. Suruhanjaya Perkhidmatan Air Negara (SPAN)c. Cawangan Bekalan Air, JKRd. SAJ Holdings Sdn Bhd (SAJHSB)e. Syarikat Bekalan Air Selangor (SYABAS)f. Lembaga Air Perak (LAP)g. Lembaga Air Pulau Pinang (PBA)



3.2 Permintaan Air (Water Demand)

Permintaan air bergantung kepada bilangan dan jenis bangunan. Permintaan air = Jumlah permintaan air bagi setiap jenis

bangunan x bilangan unit bangunan.

i. Low cost terrace house/flat 1135 lps (250 gpd)ii. Single Storey terrace house/low medium 1360 lpd (300 gpd)

& medium cost flatsiii. Double storey terrace house/ 1590 lpd (350 gpd)

High cost flatsiv. Semi detached house 1820 lpd (400 gpd)v. Bungalow/condominiums 2270 lpd (500 gpd)vi. Shophouse (single storey/gerai) 2270 lpd (500 gpd)vii. Shophouse (double storey) 2730 lpd (600 gpd)viii. Shophouse (three storey) 4090 lpd (900 gpd)ix. Light industrial workshop 1590 lpd (350 gpd)x. Semi detached / bungalow workshops 2730 lpd (600 gpd)xi. Heavy industry 65,000 l/ha/day (6,000 gal/acre/day)xii. Medium industry 50,000 l/ha/day (4,500 gal/acre/day)xiii. Light industry 33,000 l/ha/day (3,000 gal/acre/day)xiv. Office/Complex/ 1,200 lpd/100Sq.m (250gpd/1,000 sq.ft)

Commercial (domestic usage)xv. Hotel (with dining &

Laundry facility-domesticUsage)Hotel (3 star) 1,360 lpd/room (300 gpd/room)Hotel (5 star) 2,000 lpd/room (440 gpd/room)

xvi. School/educationInstitutions- Day school/institution 55 lpd/student (12 gpd/student)- Fully residential 360 lpd/student (80 gpd/student)

xvii. Hospitals (domestic usage) 1,100 lpd/bed (240 gpd/bed)xviii. Mosque (domestic usage) 135 lpd/person (30 gpd/person)xix. Other place of worship 55 lpd/person (12 gpd/person)xx. Wet market 820 lpd/store (180 gpd/store)xxi. Petrol kiosk 5000 lpd/service

(1080 gpd/service bay)xxii. Stadium 55 lpd/person (12 gpd/person)xxiii. Golf course 5500 lpd/hole (1200 gpd/hole)

gpd = Gallon per daylpd = Liter per dayl/ha/day = Liter/hectares/day



3.3 Permintaan Air Puncak (Peak Demand)

- Permintaan air harian bergantung kepada banyak faktor seperticuaca, kebudayaan, cuti perayaan serta taraf sosio ekonomipengguna.

- Perubahan permintaan setiap jam adalah besar dan kebisaannyatinggi pada awal pagi, tengahari dan lewat petang.

KawasanFaktor Puncak (peak factor)

Retikulasi Saluran Graviti(trunk main)

Bandar (urban area) 2.5 1.2Perkampungan (rural area) 2.5 1.2

FELDA 3.0 1.2MWA design guidelines for water supply systems

3.4 Baki Turus Tekanan (Residual Pressure)

Berikut merupakan baki turus yang disyorkan untuk jenis bangunan:-

Bilangan Tingkat Bangunan Baki Turus Tekanan(min. residual pressure)

Satu Tingkat(Single Storey)

10.7 meter

Dua Tingkat(Double Storey)

13.7 meter

Tiga Tingkat(Three Storey)

18.3 meter

Empat Tingkat(Four Storey)

22.9 meter

- Atau turus minima adalah 7.6m (25 kaki) diatas aras tanahtertinggi. Keperluan ini hanya terhad kepada bangunan yang tidakmempunyai tangki simpanan sahaja atau penggunaan air secaraterus tanpa tangki.

- Turus maksima ialah 61m.

3.5 Analisis Aliran

Analisis aliran didalam rekabentuk perlu mengambilkira dua (2)keadaan iaitu:

a. Aliran Puncak = Aliran purata x faktor aliran(Peak flow=Average Flow x Peak Factor)

b. Aliran Kebakaran = Aliran purata + aliran hydrant(Fire Fighting Flow=Average Flow + Average Total Flow of Hydrant)



3.6 Aliran Kebakaran (fire fighting flow)

Berikut adalah keperluan aliran kebakaran (quantity of water required)sebagaimana dicadangkan oleh MWA-Design Guidelines For WaterSupply System.

Class Of Risk Average TotalFlow

(Litres)(Per Minute)

Spanning(Metres)

Maximum No.Of HydrantOutlet used

Simultaneously

Class A Risk

Large buildings,shopping complexes,high rise buildings,large industrial estate,warehouse and ports.

Class B Risk

Congested areas withbuildings up to 5storeys

Class C Risk

Shop house up to 3storey, light industry

Class D Risk

Residential terracehouse, detached, semidetached

Class E Risk

Others

4100

2700

1370

1140

680

90

90

90

120-terrace150-detached /semi detached

180

3 @ 1370 lpd

2 @ 1370 lpd

1

1

1

- Berdasarkan SAJHSB, aliran kebakaran adalah bersamaan 300gpd atau 1364 lpd.

3.7 Saiz Dan Jenis Paip Retikulasi

- Saiz minima paip retikulasi ialah 150mm diameter.- Terdapat juga negeri yang menggunakan saiz minima paip

100mm diameter.- Terdapat beberapa jenis paip yang sesuai digunakan dalam sistem

retikulasi iaitu paip uPVC, Ductile Iron, HDPE dan AB-3P.



3.8 Hujung Paip Retikulasi

- Rangkaian paip retikulasi perlu direkabentuk dalam bentuk litartertutup.

- Dead end perlu dihadkan bagi mengelakkan pemendapan.- Sediakan ‘scour valve’ atau ‘hydrant’ pada penghujung paip bagi

memudahkan penyelenggaraan paip.

3.9 Halaju Aliran Dalam Paip

- Halaju maksima aliran didalam paip adalah 2.6m/s.- Ianya ditetapkan bagi mengelakkan hakisan (erosion) yang

disebabkan oleh aliran bergelora (turbulent).



4. CONTOH REKABENTUK PAIP RETIKULASI



TABLE 1: Average Domestic Flow Rate (Without Fire Flow)

Node DescriptionDemand Flow Rate Calculations

Average Flow, Q(liter/s)Water Demand

(liter/day)Quantity

(nos)Total Demand

(liter/day)

Nod 0 - 1

2-storey terracehouses (10 units)

1590 10 15900 0.1840


1360 20 27200 0.3148


1360 20 27200 0.3148

TOTAL 70300 0.8137

Nod 1 - 2


1360 10 13600 0.1574


1360 10 13600 0.1574

TOTAL 27200 0.3148

Nod 2 - 3


1360 10 13600 0.1574


1360 10 13600 0.1574

TOTAL 27200 0.3148



TABLE 2: Peak Flow Rate

NodeAverage Flow

Rate(liter/s)

Peak Flow Rate Calculation = Average Flow Rate x Peak Factor

Peak FactorAverage Flow

(liter/s)Peak Flow Rate

(liter/s)1 0.8137 2.5 0.8137 2.03412 0.3148 2.5 0.3148 0.78703 0.3148 2.5 0.3148 0.7870

TABLE 3: Fire Flow Rate

NodeAverage Flow

Rate(liter/s)

Fire Flow Rate Calculation = Average Flow Rate + Hydrant Flow

Average Flow (liter/s) Hydrant Flow(liter/s)

Fire Flow Rate(liter/s)

1 0.8137 0.8137 0.81372 0.3148 0.3148 19.0000 19.31483 0.3148 0.3148 0.3148

* Based on MWA requirement: One hydrant flow (Class D Risk) = 1140 liter/minute or 19 liter/s



TABLE 4: Pipe Data

Elevation at Tapping Point : 20 meterPressure at Tapping Point : 28 meter

Node Pipe No. Length (m)Elevation At

NodeProposed Pipe Roughness

Coefficient, CMinor Loss

Type Diameter (m)1 1 1000 27 MS 0.2 130 02 2 800 18 DI 0.15 120 03 3 800 29 DI 0.15 120 0

Water Academy SAJHSB PELAN DAN REKABENTUKPELAN DAN REKABENTUK


KEPUTUSAN UJIAN TEKANAN AIR DALAMPAIP UTAMA BERSAIZ 200mm ND MS DIPERSIMPANGAN TAMAN DATO’ HJ

KEPUTUSAN UJIAN TEKANAN AIR DALAMPAIP UTAMA BERSAIZ 200mm ND MS DIPERSIMPANGAN TAMAN DATO’ HJ FIRDAUS



Ringkasan Pengiraan Analisis Alian Puncak (Retikulasi)

(1) Untuk Saluran Paip 1 (node 1)

Kehilangan turus (hL) diperolehi melalui formula Hazen Williams;

87.4852.1

852.1

)1(

69.10

DC

LQhL

87.4852.1

852.1

)1()2.0()130(

)0020.0)(1000(69.10Lh

2437.3

1107.0)1( Lh

0341.0)1( Lh m

Halaju air, V;

A

QV 1

1

21

2

2.0

0020.0

V

0647.01 V m/s < 2.6m/s (Mematuhi keperluan MWA)

Tekanan baki (residual pressure) pada hujung nod 1 diperolehi denganmenggunakan formula Bernoulli;

LhZg

VPz

g

VP 1

211

0

200

22

Formula Bernoulli disusun semula seperti berikut;

LhZg

VZ

g

VPP 1

21

0

2001

22

0341.027

2

0647.020028

2

1 g

P

966.201

Pm > 13.7m (Mematuhi tekanan min. bangunan 2 tingkat)





87.4852.1

852.1

)2(

69.10

DC

LQhL

87.4852.1

852.1

)2()15.0()120(

)0008.0)(800(69.10Lh

689.0

0153.0)2( Lh

022.0)2( Lh m

Halaju air, V;

A

QV 2

2

22

2

15.0

0008.0

V



LhZg

VPz

g

VP 2

222

1

211

22


LhZg

VZ

g

VPP 2

22

1

2112

22

022.018

2

0445.027

2

0647.0966.20

22

2 gg

P

944.292






87.4852.1

852.1

)3(

69.10

DC

LQhL

87.4852.1

852.1

)3()15.0()120(

)0008.0)(800(69.10Lh

689.0

0153.0)3( Lh

022.0)3( Lh m

Halaju air, V;

A

QV 3

3

23

2

15.0

0008.0

V



LhZg

VPz

g

VP 3

233

2

222

22


LhZg

VZ

g

VPP 3

23

2

2223

22

022.029

2

0445.018

2

0445.0944.29

22

3 gg

P

921.183




5. Checklist Sistem Retikulasi

5.1 Laporan Pengiraan Retikulasi

a. Keterangan projek

b. Kriteria rekabentuk

c. Carta tekanan air paip utama (Pressure At Tapping Point) yangdisahkan oleh pihak berkuasa bekalan air.

d. Jadual keperluan air mengikut bilangan dan jenis bangunan.

e. Perkiraan kapasiti tangki.

f. Perkiraan TWL, BWL dan ½ TWL.

g. Pengiraan hidraulik paip masuk utama (main pipe).(Faktor rekabentuk paip utama (trunk main) = 1.2

h. Ringkasan jadual:-- Nombor nod- Bilangan unit bangunan- Keperluan air seunit- Jumlah keperluan air- Aliran purata dan aliran puncak

i. Analisis aliran puncak (peak flow analysis)- Faktor aliran puncak = 2.5- Analisis berdasarkan ‘available head’ ditempat sambungan.- Tekanan baki minima ialah 7.6m dari paras tertinggi.

j. Analisis kebakaran (fire fighting flow analysis)- No. nod aliran kebakaran dinyatakan

(Fire fighting flow = Average flow + Hydrant Flow)- Analisis berdasarkan ‘available head’ ditempat sambungan.- Tekanan baki minima ialah 7.6m dari paras tertinggi.

k. Skematik diagram- Maklumat teknikal: saiz paip, jenis paip, no. nod, panjang

paip.- Lokasi paip utama (proposed connection at existing

pipeline).- Aliran puncak.- Aliran kebakaran.

l. Perkiraan rekabentuk dan pelan untuk sistem pam.



5.2 Pelan Retikulasi

a. Pelan lokasi

- Diwarnakan, skala, no. lot, nama jalan dan lain-lain.

b. Pelan kunci

- Diwarnakan, skala, nama jalan dan lain-lain

c. Nama taman

d. Saiz paip sediada

- Lukisan skematik kedudukan paip sediada (boleh diperolehidari pihak berkuasa bekalan air).

- Invert level perlu dinyatakan.- Saiz dan jenis paip.

e. Cadangan penyambungan paip utama

- Perlu mendapat persetujuan pihak berkuasa bekalan air.- Lukisan perincian penyambungan paip perlu disertakan.- Kaedah kerja (method statement) cadangan kerja-kerja

penyambungan paip utama.

f. Paip masuk

- Mestilah dari jenis mild steel pipe atau jenis paip yangdiluluskan oleh pihak berkuasa bekalan air.

- Jika perlu: menyediakan bulk meter, pressure reducing valve,sluice valve dan sebagainya.

g. Injap-injap (valve)

- Kedudukan injap-injap perlu dinyatakan secara jelas danterperinci.

- Antara injap-injap tersebut ialah isolation valve (sluice valve),air valve, scour valve, boundary valve.

- Kedudukan end cap juga perlu ditunjukkan.

h. Jenis paip

- Saiz minima paip retikulasi adalah 150mm ND.- Antara paip yang biasa digunapakai didalam sistem retikulasi

adalah paip uPVC, ductile iron (DI pipe) dan HDPE.



- Sementara didalam sistem paip agihan (distribution main), paipyang biasa digunapakai adalah paip mild steel (MS pipe) danductile iron (DI pipe).

- Jenis dan kelas paip perlu dinyatakan secara jelas.- Bagi pemasangan paip yang melintasi jalan berpremix; paip

mild steel hendaklah digunapakai.

i. Nombor-nombor nod

- Paras pelantar (platform level) atau ground level.- Paras tekanan/baki turus tekaan pada setiap nod (residual

pressure)

j. Jenis bangunan

- Diwarnakan- Bilangan unit mengikut jenis.

k. Lokasi pili bomba (hydrant)

- Ditandakan dan diwarnakan- Surat kelulusan dari Jabatan Bomba dan Penyelamat.

water academy sajhsb pelan dan rekabentuk · pdf fileskematik/gambarajah sistem bekalan air...

Documents