Krisis air bersih menjadi tantangan utama di berbagai wilayah, termasuk daerah dengan curah hujan tinggi seperti Kabupaten Bogor. Dalam konteks ini, konsep green building yang mengintegrasikan sistem panen air hujan menjadi solusi inovatif untuk menghemat penggunaan air bersih dari sumber konvensional. Artikel berjudul Application of Green Building Concept (Rainwater Harvesting) at Menara Cibinong Apartment oleh Tiara Anantika dan rekan (2019) membahas secara mendalam penerapan konsep tersebut pada sebuah proyek apartemen bertingkat di Bogor. Studi ini tidak hanya meninjau aspek teknis instalasi perpipaan, tetapi juga mengkaji efisiensi penghematan air bersih melalui pemanfaatan air hujan.

Latar Belakang dan Konteks Proyek

Kabupaten Bogor dikenal sebagai daerah dengan curah hujan tinggi, yaitu rata-rata 18,09 mm/hari, sehingga potensi pemanfaatan air hujan sangat besar. Menara Cibinong Apartment, yang menjadi objek studi, terdiri dari lima tower dengan masing-masing 20 lantai dan luas bangunan total 57.435 m². Lokasi strategis apartemen ini dekat dengan pusat perbelanjaan, rumah sakit, dan sekolah, menjadikannya hunian yang sangat potensial dengan kebutuhan air bersih yang besar.

Dalam konteks pertumbuhan penduduk dan meningkatnya permintaan air bersih dari PDAM, risiko krisis air bersih menjadi nyata. Oleh karena itu, penerapan konsep green building yang mengintegrasikan sistem panen air hujan diharapkan dapat mengurangi beban penggunaan air PDAM sekaligus mendukung prinsip pembangunan berkelanjutan.

Metodologi dan Perencanaan Sistem

Penelitian ini menggunakan pendekatan studi literatur dan data sekunder yang meliputi peta bangunan, data curah hujan, fungsi bangunan, serta standar kebutuhan air bersih. Perhitungan populasi dilakukan berdasarkan luas ruangan dan standar luas per orang sesuai SNI dan literatur terkait.

Populasi total penghuni apartemen dihitung mencapai sekitar 933 orang, dengan distribusi yang rinci mulai dari penghuni toko, lobby, panel room, hingga penghuni kamar apartemen di lantai 3 sampai 19. Misalnya, pada lantai pertama terdapat 14 toko dengan total populasi 56 orang, sedangkan pada lantai hunian terdapat 288 unit kamar dengan berbagai tipe dan jumlah penghuni yang dihitung secara detail.

Kebutuhan air bersih dihitung berdasarkan standar penggunaan air per orang per hari, yaitu sekitar 250 liter untuk penghuni apartemen, 20 liter untuk lobby, 5 liter per toko, dan kebutuhan khusus untuk fasilitas umum seperti masjid dan taman. Total kebutuhan air bersih harian keseluruhan mencapai sekitar 182.031 liter atau 182,03 m³.

Sistem Panen Air Hujan dan Implementasi Green Building

Sistem panen air hujan dirancang untuk mengumpulkan air dari atap bangunan, yang kemudian dialirkan ke reservoir dan diproses agar memenuhi standar kualitas air yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan non-konsumsi seperti menyiram tanaman, mencuci, dan flushing toilet.

Perhitungan volume air hujan yang dapat dipanen menggunakan rumus standar nasional (SNI 03-2453-2002) dengan parameter luas atap 731,07 m², koefisien tangkapan 0,7, dan curah hujan harian 18,09 mm menghasilkan potensi panen air hujan sebesar 7,92 m³ atau 7.920 liter per hari.

Dari volume tersebut, setelah mempertimbangkan efisiensi sistem dan kebutuhan, diperkirakan dapat menghemat penggunaan air bersih PDAM sebanyak 6.336 liter per hari, atau sekitar 3,48% dari total kebutuhan air harian. Meskipun persentase ini terlihat kecil, namun dalam skala besar dan jangka panjang, penghematan ini memiliki dampak signifikan terhadap konservasi sumber daya air dan pengurangan beban lingkungan.

Studi Kasus: Perhitungan Kebutuhan Air dan Penghematan

Sebagai contoh konkret, pada lantai pertama yang terdiri dari 14 toko dengan total populasi 56 orang, kebutuhan air harian untuk toko tersebut adalah 280 liter (5 liter per toko per hari). Sedangkan untuk penghuni apartemen yang berjumlah 717 orang, kebutuhan air mencapai 179.250 liter per hari.

Dengan adanya sistem panen air hujan, sebagian kebutuhan ini dapat dipenuhi dari air yang ditampung, mengurangi ketergantungan pada air PDAM. Sistem ini juga mengalirkan air hujan ke reservoir yang terintegrasi dengan sistem pengolahan air limbah (gray water), sehingga air yang sudah digunakan dapat didaur ulang untuk keperluan lain.

Nilai Tambah dan Kaitan dengan Tren Global

Penerapan konsep green building dengan sistem panen air hujan di Menara Cibinong Apartment merupakan contoh nyata bagaimana prinsip pembangunan berkelanjutan dapat diimplementasikan dalam proyek hunian vertikal. Konsep ini tidak hanya menghemat sumber daya air, tetapi juga mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan seperti limpasan air hujan berlebih yang dapat menyebabkan banjir.

Sejalan dengan tren global, green building menjadi standar baru dalam konstruksi yang mengedepankan efisiensi energi, konservasi air, dan peningkatan kualitas hidup penghuni. Penggunaan air hujan sebagai sumber alternatif juga mendukung upaya mitigasi krisis air yang semakin meningkat akibat perubahan iklim dan urbanisasi.

Kritik dan Saran Pengembangan

Meskipun sistem panen air hujan ini mampu menghemat sekitar 3,48% dari kebutuhan air, angka ini masih relatif kecil jika dilihat dari total kebutuhan. Untuk meningkatkan efisiensi, diperlukan pengembangan teknologi pengolahan air hujan yang lebih canggih dan area penampungan yang lebih luas.

Selain itu, kualitas air hujan yang ditampung perlu diuji secara rutin agar aman digunakan, terutama jika dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih sensitif seperti memasak atau mandi. Penelitian lanjutan juga disarankan untuk mengevaluasi aspek biaya, pemeliharaan, dan penerimaan penghuni terhadap sistem ini agar dapat diterapkan secara optimal.

Kesimpulan

Artikel ini berhasil menunjukkan bahwa integrasi konsep green building dengan sistem panen air hujan pada proyek apartemen bertingkat dapat memberikan kontribusi nyata dalam konservasi air bersih. Dengan potensi penghematan air sebesar 6.336 liter per hari, sistem ini menjadi solusi alternatif yang relevan untuk mengurangi ketergantungan pada sumber air konvensional, terutama di daerah dengan curah hujan tinggi seperti Bogor.

Penerapan konsep ini juga sejalan dengan regulasi nasional dan tren pembangunan berkelanjutan yang semakin mendapat perhatian. Namun, untuk mencapai hasil maksimal, perlu adanya pengembangan teknologi, pengujian kualitas air, serta edukasi kepada penghuni agar sistem ini dapat berfungsi secara efektif dan berkelanjutan.

Sumber Artikel:
Anantika, Tiara; Wardhani, Eka; Halomoan, Nico. (2019). Application of Green Building Concept (Rainwater Harvesting) at Menara Cibinong Apartment. Journal of Architectural Research and Education, Vol. 1 No. 2, pp. 147-156.

Estimasi specific differential phase (KDP) merupakan salah satu variabel kunci dalam radar cuaca polarisasi ganda yang berperan penting dalam berbagai aplikasi meteorologi, khususnya dalam estimasi curah hujan kuantitatif (QPE). Artikel berjudul Benchmarking KDP in rainfall: a quantitative assessment of estimation algorithms using C-band weather radar observations oleh Aldana et al. (2025) melakukan evaluasi komprehensif terhadap berbagai metode estimasi KDP yang tersedia secara publik. Studi ini menggunakan data radar C-band nyata dari Finnish Meteorological Institute (FMI) untuk menilai akurasi dan ketahanan metode tersebut berdasarkan prinsip polarimetric self-consistency.

Latar Belakang dan Pentingnya Estimasi KDP

KDP adalah turunan khusus dari fase diferensial (ΦDP) yang diukur radar dan memberikan informasi tentang karakteristik tetesan hujan, seperti bentuk, orientasi, dan komposisi. Keunggulan KDP dibandingkan variabel radar lain adalah ketahanannya terhadap kesalahan kalibrasi, atenuasi sinyal, dan hambatan sebagian sinar radar, sehingga sangat berguna untuk estimasi curah hujan yang lebih akurat, terutama pada hujan intens.

Namun, estimasi KDP dari pengukuran ΦDP menghadapi tantangan besar karena adanya noise, fluktuasi non-monotonik, dan efek backscattering. Berbagai metode telah dikembangkan untuk mengolah data ΦDP agar menghasilkan estimasi KDP yang lebih akurat, mulai dari filter median hingga teknik optimasi berbasis kendala self-consistency. Artikel ini membandingkan enam metode populer yang diimplementasikan dalam pustaka open-source seperti Py-ART dan wradlib, serta metode komersial dari Vaisala.

Data dan Metode Penelitian

Penelitian menggunakan data radar C-band dari stasiun Vantaa milik FMI di dekat Helsinki, Finlandia, yang merekam variabel seperti reflektivitas (ZH), diferensial reflektivitas (Zdr), fase diferensial (ΦDP), KDP, koefisien korelasi silang (ρHV), dan klasifikasi hidrometeor. Data radar ini memiliki resolusi spasial 500 meter dan sudut elevasi 0,7°, dengan pemindaian setiap 5 menit selama musim panas (Juni-September) tahun 2017–2019. Selain itu, data distribusi ukuran tetesan hujan (DSD) dari disdrometer Parsivel di Hyytiälä digunakan untuk mendukung perhitungan variabel radar dan pengembangan hubungan self-consistency.

Untuk menjaga kualitas data, dilakukan beberapa tahap penyaringan, antara lain: penggunaan threshold ρHV ≥ 0,97 untuk menghilangkan noise, penghapusan data non-meteorologis berdasarkan klasifikasi hidrometeor IRIS, eliminasi data dengan Zdr > 3,5 dB untuk mengurangi efek backscattering, serta penghapusan data dengan atenuasi lebih dari 1 dB. Setelah proses ini, dataset yang dianalisis terdiri dari 652.624 gate radar berkualitas dari 70 pemindaian.

Evaluasi metode estimasi KDP dilakukan dengan menggunakan benchmark KDP yang disebut Kp, dihitung berdasarkan hubungan matematis antara ZH dan Zdr, sesuai model dari Goddard et al. (1994) dan Gourley et al. (2009). Kp berfungsi sebagai referensi untuk menilai akurasi metode estimasi KDP lainnya.

Metode Estimasi KDP yang Dianalisis

Enam metode estimasi KDP yang dibandingkan dalam studi ini meliputi:

• kdp_maesaka dari Py-ART, menggunakan pendekatan variasional dengan pembatasan KDP ≥ 0, cocok untuk hujan cair.
• kdp_vulpiani dari Py-ART, metode moving window dengan derivatif multistep, dapat digunakan untuk berbagai jenis presipitasi.
• phase_proc_lp dari Py-ART, menggunakan linear programming dengan kendala self-consistency, fokus pada hujan cair.
• kdp_from_phidp dari wradlib, metode moving window dengan derivatif rentang, digunakan untuk semua jenis presipitasi.
• kdp_schneebeli dari Py-ART, menggunakan Kalman filter dua arah, metode default tanpa optimasi parameter.
• kdp_iris dari Vaisala IRIS, menggunakan regresi adaptif dan regularisasi, metode komersial yang tidak dapat dikonfigurasi.

Hasil dan Diskusi

Akurasi dan Optimasi Parameter

Empat metode yang memungkinkan optimasi parameter (kdp_maesaka, kdp_vulpiani, phase_proc_lp, kdp_from_phidp) diuji dengan berbagai parameter untuk meminimalkan normalized root mean square error (NRMSE) pada rentang reflektivitas 35–50 dBZ, mewakili hujan intensitas tinggi.

Hasil menunjukkan bahwa metode phase_proc_lp memiliki akurasi dan presisi tertinggi, dengan estimasi KDP yang sangat dekat dengan benchmark Kp di seluruh rentang ZH. Metode ini mampu mengatasi noise dan fluktuasi non-monotonik dengan baik berkat pendekatan optimasi yang ketat.

Metode kdp_maesaka menunjukkan performa baik pada ZH di bawah 30 dBZ, namun menurun drastis pada ZH di atas 30 dBZ dengan penyebaran estimasi yang lebih besar dan kecenderungan underestimasi KDP. Hal ini disebabkan oleh pembatasan nilai KDP agar selalu positif, sehingga kurang cocok untuk kondisi presipitasi campuran.

Metode kdp_vulpiani dan kdp_iris menunjukkan performa sedang, dengan kdp_vulpiani sedikit lebih unggul pada hujan intens. Kedua metode ini lebih tahan terhadap variasi kualitas data karena tidak bergantung pada variabel radar lain selain ΦDP.

Sementara itu, metode kdp_from_phidp dan kdp_schneebeli memiliki akurasi dan presisi terendah, dengan kecenderungan underestimasi KDP terutama pada ZH rendah (kurang dari 30 dBZ). Metode Kalman filter dua arah (kdp_schneebeli) tampak kurang mampu mengatasi noise secara efektif.

Konsistensi Antar Metode

Analisis korelasi antar metode menunjukkan bahwa metode kdp_iris dan kdp_vulpiani memiliki korelasi tertinggi (R=0,66), diikuti oleh korelasi sedang antara phase_proc_lp dengan kedua metode tersebut (R sekitar 0,65). Metode kdp_schneebeli memiliki korelasi rendah hingga hampir tidak ada dengan metode lain, sementara kdp_maesaka juga menunjukkan korelasi rendah dengan metode lain (maksimal R=0,41).

Perbedaan ini mengindikasikan bahwa metode-metode tersebut menangani noise dan data berkualitas rendah dengan cara berbeda, serta sensitivitasnya terhadap kalibrasi radar juga bervariasi.

Studi Kasus dan Data Kuantitatif

Dalam dataset yang dianalisis, terdapat 652.624 gate radar berkualitas dari 70 pemindaian musim panas selama tiga tahun. Mayoritas data berada pada rentang reflektivitas 30–35 dBZ, dengan proporsi data yang mengalami atenuasi sinyal meningkat seiring kenaikan ZH.

Parameter optimal untuk metode phase_proc_lp menghasilkan NRMSE terendah dan bias terkecil, terutama pada rentang ZH tinggi yang kritikal untuk estimasi curah hujan intens.

Nilai Tambah, Kritik, dan Relevansi Industri

Artikel ini memberikan kontribusi penting bagi komunitas meteorologi dan hidrologi dengan menyediakan evaluasi kuantitatif dan komprehensif atas metode estimasi KDP berbasis data radar nyata. Pendekatan benchmarking menggunakan prinsip self-consistency sebagai referensi mengatasi keterbatasan ketiadaan data ground-truth langsung.

Namun, ada beberapa catatan penting:

• Ketergantungan metode phase_proc_lp pada variabel radar lain seperti ZH dan Zdr membuatnya sangat sensitif terhadap kualitas dan kalibrasi data radar.
• Metode yang hanya menggunakan ΦDP seperti kdp_vulpiani dan kdp_iris lebih tahan terhadap isu kualitas data dan karenanya lebih cocok untuk aplikasi operasional di lapangan.
• Studi ini terbatas pada data musim panas dan hujan cair, sehingga belum menguji performa metode pada presipitasi campuran atau salju yang memiliki karakteristik berbeda.
• Pengembangan metode yang lebih adaptif dan tahan noise sangat diperlukan untuk meningkatkan akurasi estimasi KDP pada kondisi hujan intensitas sangat tinggi dan kondisi atmosfer kompleks.

Dari sisi tren industri, peningkatan akurasi estimasi KDP sangat relevan dalam pengembangan sistem peringatan dini banjir, pengelolaan sumber daya air, dan prediksi cuaca presisi tinggi. Penggunaan pustaka open-source seperti Py-ART dan wradlib juga mendukung transparansi, kolaborasi riset, dan pengembangan teknologi radar cuaca di seluruh dunia.

Kesimpulan

Studi benchmarking ini mengungkapkan bahwa metode estimasi KDP memiliki variasi performa yang signifikan tergantung algoritma dan parameter yang digunakan. Metode phase_proc_lp unggul dalam hal akurasi dan presisi, namun membutuhkan data radar berkualitas tinggi dan optimasi parameter yang cermat. Metode kdp_vulpiani dan kdp_iris menawarkan keseimbangan antara akurasi dan ketahanan terhadap kualitas data, sehingga cocok untuk aplikasi operasional.

Penelitian ini memberikan panduan penting bagi pengguna radar cuaca dalam memilih dan mengoptimalkan algoritma estimasi KDP sesuai kebutuhan aplikasi dan kondisi pengamatan, sekaligus membuka peluang pengembangan metode baru yang lebih adaptif dan robust.

Sumber Artikel:
Aldana, M., Pulkkinen, S., von Lerber, A., Kumjian, M. R., & Moisseev, D. (2025). Benchmarking KDP in rainfall: a quantitative assessment of estimation algorithms using C-band weather radar observations. Atmospheric Measurement Techniques, 18, 793–816.

Air bersih merupakan kebutuhan dasar yang semakin sulit didapatkan di daerah perkotaan yang padat penduduk, termasuk Kota Yogyakarta. Meskipun Indonesia memiliki curah hujan yang cukup tinggi, pemanfaatan air hujan sebagai sumber air bersih masih belum optimal. Artikel berjudul Pendampingan Pemanfaatan Air Hujan Sebagai Sumber Air Bersih di Bantaran Sungai Code Kelurahan Wirogunan yang ditulis oleh Widati dan rekan-rekan (2023) membahas upaya pengabdian masyarakat untuk mengatasi krisis air bersih melalui pemanenan air hujan di wilayah padat penduduk yang sulit mendapatkan air bersih, khususnya di bantaran Sungai Code, Kelurahan Wirogunan, Yogyakarta1.

Latar Belakang dan Permasalahan

Kota Yogyakarta memiliki curah hujan tahunan antara 2000-3000 mm³, dengan kualitas air hujan yang layak konsumsi berdasarkan pH sekitar 7,2-7,4. Namun, di Kelurahan Wirogunan, terutama RT 13 dan RT 14 RW 04 yang merupakan wilayah bantaran Sungai Code, masyarakat menghadapi kesulitan akses air bersih. Wilayah ini padat penduduk (13.289 jiwa/km²), bekas penimbunan sampah, dan sulit untuk membuat sumur karena kondisi tanah yang tidak memungkinkan. Selain itu, biaya langganan PDAM dianggap mahal oleh warga yang mayoritas berprofesi sebagai buruh lepas dengan pendapatan tidak tetap. Sebagian besar warga masih mengandalkan sumur bersama yang kualitas airnya buruk dan tercemar bakteri E-Coli dari sungai1.

Permasalahan utama yang diidentifikasi adalah:

• Tidak adanya sosialisasi dan pemahaman tentang pemanfaatan air hujan.
• Sulitnya pengadaan air bersih karena keterbatasan lahan dan sumber air tanah.
• Biaya langganan PDAM yang mahal.
• Kepadatan penduduk yang tinggi meningkatkan kebutuhan air bersih1.

Tujuan dan Metode Pelaksanaan

Tujuan utama kegiatan pengabdian ini adalah meningkatkan pemahaman masyarakat tentang potensi dan manfaat air hujan sebagai sumber air bersih serta mengimplementasikan teknologi sederhana pemanen air hujan yang dapat dikelola secara mandiri oleh masyarakat.

Metode pelaksanaan meliputi:

1. Assesment potensi dan masalah melalui observasi dan wawancara dengan perangkat kelurahan dan tokoh masyarakat.
2. Sosialisasi dan workshop mengenai potensi air hujan dan teknologi penampung air hujan (PAH) bekerja sama dengan Fakultas Vokasi Teknik Sipil UGM.
3. Pemasangan instalasi pemanen air hujan sederhana secara gotong royong menggunakan peralatan yang mudah didapat dan biaya sekitar Rp 2.650.000,-.
4. Pengorganisasian kembali pengelola air hujan dengan pembentukan divisi khusus dan komunikasi melalui grup WhatsApp untuk monitoring dan evaluasi berkelanjutan1.

Hasil dan Diskusi

Pemahaman dan Ketertarikan Masyarakat

Workshop yang diadakan berhasil meningkatkan pemahaman masyarakat terhadap manfaat pemanfaatan air hujan dengan 78% peserta menyatakan paham dan 22% sangat paham terhadap materi yang disampaikan. Ketertarikan untuk memanfaatkan air hujan dan kebutuhan akan teknologi pemanen air hujan juga tinggi, dengan 61% peserta menyatakan tertarik dan setuju terhadap penerapan teknologi sederhana ini1.

Pemasangan Instalasi dan Partisipasi Gotong Royong

Instalasi pemanen air hujan dipasang di lokasi strategis bekas tumpukan sampah di RT 14, yang juga dapat dimanfaatkan oleh warga RT 13. Pemasangan dilakukan secara gotong royong oleh warga sekitar, menunjukkan antusiasme dan solidaritas komunitas dalam mengatasi krisis air bersih. Alat yang digunakan berupa drum penampung 1.050 liter, pipa, talang air, dan perlengkapan sambungan yang sederhana namun efektif1.

Pengorganisasian dan Keberlanjutan

Pengelolaan air hujan diintegrasikan dalam struktur pengelola air yang sudah ada dengan membentuk divisi khusus air hujan yang bertugas mengatur distribusi dan perawatan alat. Komunikasi dan koordinasi dilakukan melalui grup WhatsApp yang melibatkan perangkat kelurahan, ketua RT/RW, dan tim pengabdian. Monitoring menunjukkan bahwa masyarakat aktif memperbaiki instalasi secara gotong royong jika terjadi kerusakan. Meskipun masyarakat belum berani mengonsumsi air hujan secara langsung, air tersebut sudah digunakan untuk pertanian urban dan perikanan sebagai alternatif pemanfaatan1.

Studi Kasus dan Angka Penting

• Kepadatan penduduk di Kelurahan Wirogunan: 13.289 jiwa/km² dengan total penduduk 11.296 jiwa dan 3.880 kepala keluarga.
• Biaya instalasi pemanen air hujan: Rp 2.650.000,- untuk peralatan sederhana.
• Persentase pemahaman masyarakat terhadap materi workshop: 78% paham, 22% sangat paham.
• Persentase ketertarikan dan kebutuhan teknologi pemanen air hujan: 61% tertarik dan setuju, 39% sangat setuju.
• Jumlah sumur yang layak konsumsi di wilayah tersebut: hanya 2 sumur bersama untuk seluruh warga RT 13 dan RT 141.

Nilai Tambah dan Kritik

Artikel ini memberikan kontribusi penting dalam upaya pemecahan masalah krisis air bersih di daerah perkotaan padat penduduk melalui pendekatan partisipatif dan teknologi sederhana. Pendekatan pengabdian masyarakat yang melibatkan sosialisasi, pemasangan alat, dan pengorganisasian komunitas menjadi model yang dapat direplikasi di wilayah lain dengan permasalahan serupa.

Namun, ada beberapa hal yang dapat dikembangkan lebih lanjut:

• Pengujian kualitas air hujan secara lebih mendalam dan edukasi terkait keamanan konsumsi air hujan untuk mendorong pemanfaatan langsung sebagai air minum.
• Pendanaan berkelanjutan dari pemerintah atau swasta agar instalasi dapat diperbanyak dan diperbaiki tanpa bergantung pada dana pengabdian.
• Pengembangan teknologi pemanen air hujan yang lebih efisien dan mudah dipelihara oleh masyarakat dengan latar belakang ekonomi terbatas.

Hubungan dengan Tren Lebih Luas

Pemanfaatan air hujan sebagai sumber air bersih sejalan dengan tren global dalam pengelolaan sumber daya air yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. Krisis air bersih yang diprediksi akan semakin parah di masa depan menuntut inovasi lokal yang dapat mengurangi ketergantungan pada sumber air tanah dan PDAM. Model pengabdian masyarakat ini juga mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs) khususnya target penyediaan air bersih dan sanitasi yang layak1.

Kesimpulan

Pemanfaatan air hujan di bantaran Sungai Code, Kelurahan Wirogunan, menunjukkan bahwa dengan pendekatan sosialisasi, teknologi sederhana, dan pengorganisasian komunitas, krisis air bersih di daerah perkotaan padat dapat diatasi secara efektif. Masyarakat menunjukkan antusiasme tinggi dan partisipasi aktif dalam kegiatan ini, meskipun tantangan seperti keamanan konsumsi air hujan dan pendanaan berkelanjutan masih perlu perhatian lebih lanjut.

Program ini menjadi contoh nyata yang dapat diadopsi oleh daerah lain di Indonesia yang menghadapi masalah serupa, dengan dukungan pemerintah dan pihak swasta agar pemanfaatan air hujan menjadi kebiasaan dan solusi jangka panjang dalam penyediaan air bersih.

Sumber Artikel:
Widati, F., Sulistyowati, F., Saptaning Tyas, B. H., & Puspitasari, C. (2023). Pendampingan Pemanfaatan Air Hujan Sebagai Sumber Air Bersih di Bantaran Sungai Code Kelurahan Wirogunan. SHARE: Journal of Service Learning, 9(2), 122-128.

Ketersediaan air bersih yang memadai merupakan kebutuhan dasar yang sangat penting, terutama di lingkungan sekolah yang menjadi pusat aktivitas belajar dan berinteraksi anak-anak. Namun, di beberapa daerah, seperti Kecamatan Medan Selayang, distribusi air bersih dari PDAM masih terbatas dan hanya tersedia pada waktu tertentu, sehingga kebutuhan air di sekolah sulit terpenuhi secara optimal. Untuk mengatasi masalah ini, pemanfaatan air hujan sebagai sumber alternatif air bersih menjadi solusi yang menjanjikan.

Paper karya Franchitika dan Rahman ini membahas penerapan metode filterisasi sederhana menggunakan sistem gravity-fed filtering system untuk mengolah air hujan di SD Negeri 066656 Padang Bulan. Tujuan utama penelitian adalah menghasilkan air bersih yang layak konsumsi dan aman digunakan oleh siswa dan staf sekolah.

Metode Penelitian: Sistem Gravity-Fed Filtering System

Metode yang digunakan adalah gravity-fed filtering system, yakni sistem penyaringan air yang memanfaatkan gravitasi untuk mengalirkan air melalui beberapa lapisan media penyaring tanpa menggunakan pompa atau energi listrik. Media penyaring yang digunakan terdiri dari pasir, kerikil, karbon aktif, ijuk, dan spons/kain saringan yang disusun secara berlapis.

Sistem ini dirancang untuk menyaring air hujan yang dialirkan dari atap sekolah melalui talang dan pipa ke tangki penampungan berkapasitas 550 liter. Air hujan pertama yang turun selama lima menit dibuang terlebih dahulu untuk menghilangkan kotoran dan debu dari atap.

Studi Kasus di SD Negeri 066656 Padang Bulan

Lokasi penelitian adalah SD Negeri 066656 yang terletak di Kecamatan Medan Selayang, Padang Bulan. Air hujan yang tertangkap dari atap sekolah dialirkan ke sistem filterisasi yang telah dirancang untuk menghasilkan air bersih. Sampel air setelah difilter diuji di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit.

Hasil Pengujian Kualitas Air

Hasil pengujian menunjukkan bahwa air hujan yang telah melalui filter memenuhi standar kualitas air bersih menurut PERMENKES No. 416 Tahun 1990. Parameter yang diuji meliputi suhu, bau, rasa, total padatan terlarut (TDS), warna, kekeruhan, pH, kadar klorida, kesadahan, kromium valensi 6, sianida, dan total coliform.

Sebagian besar parameter menunjukkan hasil yang sangat baik, misalnya TDS sebesar 38 mg/L jauh di bawah batas maksimal 1500 mg/L, pH 7,6 yang berada dalam rentang aman 6,5-9,0, dan kekeruhan hanya 2,21 NTU. Total coliform sebesar 26 MPN/100 ml masih dalam batas aman untuk air non perpipaan.

Analisis dan Diskusi

Sistem filterisasi sederhana ini terbukti efektif menghilangkan kotoran dan zat kimia berbahaya dari air hujan. Penggunaan media seperti pasir dan karbon aktif sangat membantu dalam meningkatkan kejernihan dan kualitas air. Sistem gravity-fed yang tidak menggunakan pompa menjadikan metode ini hemat energi dan biaya operasional.

Namun, nilai total coliform yang masih ada menunjukkan perlunya pemeliharaan rutin dan pembersihan media filter agar kualitas air tetap terjaga. Selain itu, sistem ini lebih cocok untuk kebutuhan air non konsumsi langsung, seperti mencuci atau toilet, dan perlu pengolahan tambahan jika digunakan untuk air minum.

Nilai Tambah dan Relevansi

Penerapan metode ini sangat relevan untuk daerah dengan keterbatasan pasokan air bersih dan infrastruktur yang belum memadai. Di lingkungan sekolah, sistem ini tidak hanya menyediakan sumber air alternatif yang aman dan bersih, tetapi juga dapat menjadi media edukasi bagi siswa tentang pentingnya konservasi air dan pengelolaan sumber daya alam.

Teknologi sederhana ini juga dapat diterapkan di rumah tangga dan fasilitas umum lainnya, terutama di daerah tropis dengan curah hujan tinggi seperti Indonesia. Dengan biaya rendah dan kemudahan pengoperasian, metode ini berpotensi meningkatkan akses air bersih secara luas.

Kritik dan Saran

Penelitian ini masih memiliki keterbatasan dalam hal pengujian mikrobiologi yang lebih mendalam dan pengujian kualitas air secara berkala. Disarankan agar dilakukan monitoring rutin untuk memastikan keamanan air, terutama jika digunakan untuk konsumsi langsung.

Selain itu, pengembangan sistem filtrasi dengan teknologi yang lebih canggih dan otomatisasi pembersihan filter dapat meningkatkan efektivitas dan kenyamanan penggunaan. Edukasi masyarakat dan pelatihan pengelolaan sistem juga sangat penting untuk menjaga keberlanjutan program.

Kesimpulan

Metode filterisasi sederhana dengan sistem gravity-fed filtering system merupakan solusi efektif dan ekonomis untuk mengolah air hujan menjadi air bersih yang layak digunakan di lingkungan sekolah. Studi kasus di SD Negeri 066656 Padang Bulan menunjukkan bahwa air hujan yang difilter memenuhi standar kesehatan dan dapat menjadi alternatif sumber air bersih yang berkelanjutan.

Dengan pengelolaan yang tepat dan edukasi yang memadai, teknologi ini dapat direplikasi secara luas untuk membantu mengatasi masalah air bersih di berbagai daerah di Indonesia, khususnya di wilayah yang mengalami keterbatasan pasokan air dari PDAM.

Sumber Artikel

Franchitika, Rizky dan Rahman, Raden Aulia. “Metode Filterisasi Sederhana Pada Pemanfaatan Air Hujan Di SD Negeri 066656 Kecamatan Medan Selayang Padang Bulan.” Journal of Civil Engineering, Building and Transportation, Vol. 4 No. 1, Maret 2020, hlm. 11–17. Institut Teknologi Medan.

Ketersediaan air bersih merupakan kebutuhan dasar manusia yang sangat penting untuk kehidupan dan kesehatan. Namun, di banyak kota besar di Indonesia, pertumbuhan penduduk yang pesat dan konversi lahan menjadi kawasan permukiman dan komersial menyebabkan penurunan debit air tanah dan berkurangnya lahan resapan air hujan. Hal ini memicu kelangkaan air bersih dan meningkatkan risiko banjir akibat limpasan air hujan yang tidak terkelola dengan baik.

Dalam konteks ini, pemanenan air hujan (PAH) muncul sebagai solusi alternatif yang murah, mudah, dan ramah lingkungan untuk mengatasi permasalahan tersebut. Paper karya Anie Yulistyorini ini mengulas secara komprehensif konsep, manfaat, tantangan, serta komponen sistem pemanenan air hujan yang dapat diterapkan di perkotaan Indonesia.

Konsep dan Manfaat Pemanenan Air Hujan

Pemanenan air hujan adalah metode mengumpulkan air hujan dari permukaan tangkapan, seperti atap bangunan atau permukaan tanah, untuk disimpan dan digunakan sebagai sumber air bersih. Air hujan yang dikumpulkan dapat digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari kebutuhan domestik non-konsumsi (menyiram tanaman, mencuci, flushing toilet) hingga setelah pengolahan lebih lanjut, dapat digunakan sebagai air minum.

Manfaat utama PAH antara lain:

• Mengurangi ketergantungan pada air PDAM dan air tanah, sehingga membantu konservasi sumber daya air.
• Mengurangi volume limpasan air hujan, yang dapat menekan risiko banjir di perkotaan.
• Mengisi kembali air tanah melalui resapan air hujan yang tidak tertampung.
• Menyediakan cadangan air bersih saat terjadi gangguan pasokan air atau bencana alam.
• Mudah dan murah dalam pembangunan, operasi, dan perawatan.

Komponen Sistem Pemanenan Air Hujan

Sistem PAH terdiri dari beberapa komponen utama:

1. Area tangkapan air hujan (catchment area): Biasanya berupa atap bangunan yang terbuat dari bahan tidak beracun dan tahan lama seperti alumunium, besi galvanis, beton, atau fiberglass.
2. Sistem pengaliran (conveyance system): Talang dan pipa yang mengalirkan air hujan dari atap ke tangki penyimpanan. Saluran ini harus dirancang dengan ukuran dan kemiringan yang tepat agar air dapat mengalir maksimal.
3. Filter: Untuk menyaring kotoran seperti daun, ranting, dan debu agar tidak masuk ke tangki penyimpanan. Filter harus mudah dibersihkan dan dirawat.
4. Tangki penyimpanan (storage tank): Bisa berupa tangki di atas tanah atau bawah tanah yang berfungsi menampung air hujan. Kapasitas tangki harus disesuaikan dengan kebutuhan dan curah hujan setempat.
5. Sistem pembuangan limpasan (overflow): Untuk mengalirkan kelebihan air hujan agar tidak menyebabkan genangan.
6. Pompa: Jika tangki berada di bawah tanah, pompa diperlukan untuk mengalirkan air ke titik penggunaan.

Studi Kasus dan Data Teknis

Paper ini menyajikan ilustrasi sistem PAH sederhana yang diterapkan di Banda Aceh pasca tsunami 2004, yang menggunakan sistem penampungan air hujan dari atap dan permukaan tanah. Sistem ini terbukti efektif menyediakan air bersih bagi masyarakat yang mengalami kesulitan air bersih akibat bencana.

Data teknis penting yang dibahas antara lain:

• Perhitungan volume air hujan yang dapat dikumpulkan:
  Rumus sederhana:

Volume air hujan=Curah hujan tahunan (mm)×Luas tangkapan (m2)×Koefisien efisiensi\text{Volume air hujan} = \text{Curah hujan tahunan (mm)} \times \text{Luas tangkapan (m}^2) \times \text{Koefisien efisiensi}Volume air hujan=Curah hujan tahunan (mm)×Luas tangkapan (m2)×Koefisien efisiensi

Koefisien efisiensi biasanya 75–90% untuk kebutuhan indoor dan 50% untuk kebutuhan outdoor.

• Ukuran tangki penyimpanan:
  Harus cukup menampung air selama periode musim kemarau dengan mempertimbangkan kebutuhan air dan durasi bulan kering.
• Filter dan sistem first flush:
  Air hujan pertama yang turun biasanya mengandung polutan dari atap dan harus dibuang agar kualitas air tetap baik.

Kualitas Air Hujan dan Pengolahan

Air hujan secara alami relatif bersih, namun saat mengalir di atap dan saluran, air dapat terkontaminasi oleh debu, kotoran, mikroorganisme, dan polutan kimia dari lingkungan perkotaan. Oleh karena itu, pengolahan air hujan penting dilakukan agar air aman digunakan.

Beberapa metode pengolahan sederhana yang direkomendasikan:

• Pembersihan rutin area tangkapan dan filter.
• Sistem first flush untuk membuang air hujan pertama.
• Desinfeksi dengan klorinasi (dosis 0,4–0,5 mg/L).
• Filtrasi pasir lambat.
• Pasteurisasi menggunakan sinar ultraviolet atau panas matahari.

Kelebihan dan Tantangan Implementasi di Perkotaan Indonesia

Kelebihan:

• Memanfaatkan sumber air yang melimpah dan gratis.
• Mengurangi beban air tanah dan PDAM.
• Mengurangi risiko banjir dan penurunan muka tanah.
• Teknologi sederhana dan dapat diterapkan di rumah tangga maupun gedung.

Tantangan:

• Kapasitas tangki terbatas dan perlu disesuaikan dengan pola curah hujan.
• Perawatan sistem yang kurang optimal dapat menurunkan kualitas air.
• Kurangnya regulasi dan sosialisasi dari pemerintah.
• Potensi kehilangan pendapatan PDAM jika adopsi luas tidak diimbangi kebijakan.

Rekomendasi Kebijakan dan Pengembangan

• Memasukkan syarat pemanenan air hujan dalam peraturan bangunan dan perizinan.
• Memberikan insentif bagi masyarakat dan pengembang yang menerapkan PAH.
• Mengembangkan sistem PAH komunal di kawasan padat.
• Meningkatkan edukasi masyarakat dan pelatihan teknis pengelolaan PAH.
• Integrasi PAH dengan sistem pengelolaan air kota dan ruang terbuka hijau.

Hubungan dengan Tren Global dan Studi Lain

• Studi di Singapura dan Australia menunjukkan penghematan air bersih hingga 30% dengan PAH.
• Di Jordan, pemanfaatan air hujan mengurangi konsumsi air minum hingga 19,7%.
• Studi di Brasil pada SPBU menunjukkan penghematan air bersih 32,7–70%.
• Paper ini sejalan dengan tren global konservasi air dan adaptasi perubahan iklim.

Kesimpulan

Pemanenan air hujan adalah solusi efektif dan berkelanjutan untuk mengatasi krisis air bersih di perkotaan Indonesia. Dengan teknologi sederhana dan biaya rendah, PAH dapat mengurangi ketergantungan pada air tanah dan PDAM, mengurangi risiko banjir, serta membantu konservasi sumber daya air. Dukungan regulasi, edukasi, dan inovasi teknologi sangat diperlukan untuk memperluas penerapan PAH demi ketahanan air dan lingkungan yang lebih baik.

Sumber Artikel

Anie Yulistyorini. “Pemanenan Air Hujan sebagai Alternatif Pengelolaan Sumber Daya Air di Perkotaan.” Teknologi dan Kejuruan, Vol. 34, No. 1, Februari 2011, hlm. 90–114. Fakultas Teknik, Universitas Negeri Malang.

Kebutuhan air bersih yang terus meningkat seiring pertumbuhan populasi manusia menjadi tantangan besar, terutama di daerah dengan keterbatasan sumber air seperti Kecamatan Kokap, Kulon Progo, Daerah Istimewa Yogyakarta. Terlebih lagi, wilayah perbukitan Menoreh ini tidak terlayani jaringan PDAM sehingga masyarakat kesulitan mendapatkan air bersih terutama saat musim kemarau. Kondisi ini mendorong perlunya solusi alternatif yang efektif dan berkelanjutan, salah satunya adalah pemanenan air hujan menggunakan sistem cistern sebagai penampung air bersih skala rumah tangga.

Penelitian ini bertujuan mengkaji potensi air hujan yang dapat dimanfaatkan, kebutuhan air bersih rumah tangga, serta merancang instalasi penampungan air hujan berupa cistern beton bertulang yang dapat memenuhi kebutuhan air selama musim kemarau.

Metode Penelitian: Deskriptif Kuantitatif dengan Data Curah Hujan dan Neraca Air

Penelitian menggunakan metode deskriptif kuantitatif dengan pengumpulan data primer dan sekunder. Data primer meliputi pengukuran luas atap rumah (228 m²) dan jumlah penghuni rumah (4 orang). Data sekunder berupa curah hujan rata-rata tahunan selama 5 tahun terakhir (2015–2019) dari dua stasiun curah hujan terdekat, yaitu Hargorejo dan Borrow Area.

Analisis dilakukan dengan menghitung kebutuhan air bersih berdasarkan konsumsi 150 liter/orang/hari, menghitung ketersediaan air hujan yang dapat ditampung, dan menyusun neraca air untuk mengetahui keseimbangan antara suplai dan kebutuhan air. Perhitungan volume penampungan cistern menggunakan rumus yang mempertimbangkan jumlah penghuni, lama musim kemarau, dan konsumsi air.

Studi Kasus dan Data Curah Hujan

Curah Hujan dan Ketersediaan Air

• Curah hujan rata-rata tahunan di lokasi penelitian adalah 1610,04 mm/tahun.
• Hujan andalan dengan peluang 80% adalah 123,73 mm/bulan.
• Ketersediaan air hujan rata-rata per bulan mencapai 17,229 m³.

Kebutuhan Air Rumah Tangga

• Dengan asumsi 4 penghuni rumah dan konsumsi 150 liter/orang/hari, kebutuhan air bersih tahunan adalah 219 m³.
• Kebutuhan air bulanan berkisar antara 17–19 m³.

Neraca Air dan Ketersediaan Bulanan

• Pada bulan Desember hingga Maret, ketersediaan air hujan melebihi kebutuhan air.
• Pada bulan Mei hingga November, terjadi defisit ketersediaan air sehingga diperlukan cadangan air dari penampungan cistern.

Perancangan Sistem Penampungan Air Hujan (Cistern)

Dimensi dan Material

• Cistern dirancang dengan volume 110,4 m³ untuk memenuhi kebutuhan air selama musim kemarau.
• Dimensi cistern adalah 10 m x 5 m x 2,3 m dengan tinggi jagaan air 1 m.
• Material yang digunakan adalah beton bertulang, ditempatkan di bawah permukaan tanah untuk menghemat lahan dan menjaga kualitas air.

Sistem Talang dan Penyaringan

• Air hujan dari atap dialirkan melalui talang dan pipa ke cistern.
• Dilengkapi dengan bak penyaringan untuk menghilangkan kotoran dan menjaga kebersihan air.
• Sistem juga dilengkapi sumur resapan untuk mengelola limpasan air saat kapasitas cistern penuh.

Analisis Neraca Air

Neraca air menunjukkan bahwa volume penampungan yang dirancang cukup efektif untuk memenuhi kebutuhan air bersih selama musim kemarau. Tabel neraca air memperlihatkan suplai air hujan yang masuk, kebutuhan air yang keluar, dan cadangan air yang tersisa setiap bulan. Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan volume cistern 110,4 m³, kebutuhan air rumah tangga dapat terpenuhi dengan baik, terutama saat musim kemarau.

Nilai Tambah dan Implikasi

• Konservasi Sumber Daya Air: Pemanfaatan air hujan mengurangi ketergantungan pada sumber air tanah dan PDAM, serta membantu menjaga keseimbangan siklus hidrologi.
• Pengurangan Risiko Kekeringan: Cistern sebagai penampung air hujan menyediakan cadangan air yang cukup saat musim kemarau panjang.
• Penerapan Skala Rumah Tangga: Sistem ini dapat diterapkan secara luas di daerah perbukitan atau daerah tanpa akses air bersih.
• Efisiensi Biaya dan Lahan: Penempatan cistern bawah tanah memaksimalkan penggunaan lahan dan menjaga kualitas air.

Kritik dan Saran Pengembangan

• Pengukuran Luas Atap: Akurasi pengukuran luas atap sangat penting karena berpengaruh langsung pada perhitungan volume air hujan yang dapat ditampung.
• Perawatan Sistem: Perlu perhatian khusus pada pemeliharaan cistern dan sistem penyaringan agar air tetap bersih dan aman digunakan.
• Skala Komunitas: Pengembangan sistem pemanenan air hujan secara komunitas dapat meningkatkan efisiensi dan distribusi air bersih.
• Penggunaan Teknologi Filtrasi: Integrasi teknologi filtrasi lanjutan dapat meningkatkan kualitas air untuk keperluan minum langsung.
• Kajian Iklim: Perlu pemantauan lebih lanjut terkait perubahan pola curah hujan akibat perubahan iklim untuk perencanaan jangka panjang.

Perbandingan dengan Penelitian Lain

Penelitian ini sejalan dengan studi Khoru Ni’mah (2018) di Lampung Selatan yang menunjukkan potensi penghematan air bersih hingga 35% dengan pemanenan air hujan. Selain itu, hasil penelitian Felicia Isfandyari (2018) dan Tri Yayuk Susana (2012) juga menegaskan pentingnya pemanfaatan air hujan sebagai alternatif sumber air di perkotaan dan gedung perkantoran, dengan penghematan signifikan terhadap penggunaan air PDAM.

Kesimpulan

Penelitian ini berhasil mengidentifikasi potensi pemanenan air hujan di Dusun Sungapan 1, Hargotirto, Kokap, Kulon Progo, dengan curah hujan rata-rata 1610,04 mm/tahun dan kebutuhan air rumah tangga sekitar 219 m³/tahun untuk 4 penghuni. Instalasi cistern beton bertulang berkapasitas 110,4 m³ yang dirancang dapat memenuhi kebutuhan air bersih selama musim kemarau. Sistem ini merupakan solusi efektif dan berkelanjutan untuk mengatasi keterbatasan air bersih di daerah perbukitan dan dapat direplikasi di wilayah serupa.

Sumber Artikel 

Ikhwan Mustofa. “Analisis Pemanfaatan Potensi Air Hujan dengan Menggunakan Cistern sebagai Sumber Air Bersih Skala Rumah Tangga (Studi Kasus Dusun Sungapan 1, Hargotirto, Kokap, Kulon Progo, Daerah Istimewa Yogyakarta).” Tugas Akhir, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, 2020.