機器の据付けと耐震の一問一答

解説
公共建築工事標準仕様書（機械設備工事編）では、標準基礎はコンクリート基礎とし、打設後10日間以内に荷重をかけてはならないと定めています。
コンクリートは、表面が乾いて見えても内部の強度はまだ十分に出ていません。その状態で重い機器を載せると、基礎にひび割れが生じたり、アンカーボルトの定着が不十分になったりします。
したがって、「翌日でも表面が乾いていれば据え付けてよい」という記述が適当でありません。

試験の罠
「表面が乾いた」「硬くなった」は強度が出たことを意味しません。判断は日数（10日間）で覚えます。

他の選択肢が正しい理由
・基礎そのものが丈夫でも、それを載せる床や地盤が弱いと沈下するため、運転時の全体荷重に耐えられる床や地盤の上に築造します。
・機器を水平に据え付けるため、表面は金ごて押さえやモルタル塗りで平らに仕上げます。
・打設後10日間以内は荷重をかけないことが、標準仕様書の定めです。

覚え方のポイント
「標準基礎＝打設後10日間は荷重をかけない」「表面は金ごて押さえ又はモルタル塗りで水平」「全体荷重に耐える床・地盤の上に築造」。

解説
防振基礎は、防振ゴムやばねの上に機器を載せ、運転中の振動を建物に伝えにくくする基礎です。その反面、地震のときは機器が大きく揺れやすいため、標準仕様書では、標準基礎にストッパーを設けて防振架台を間接的に固定するものとしています。
ストッパーと防振架台との間隙は、機器の運転時に接触しない程度とします。ふだんから触れていると、振動がストッパーを通じて建物へ伝わり、防振の意味がなくなるからです。地震時に接触する面には緩衝材を取り付けます。

他の選択肢が誤りである理由
・地震の揺れは上下にも生じるため、ストッパーは水平方向と鉛直方向の両方の地震力に耐えるものとします。
・運転中に密着させると振動が伝わり、防振の効果が失われます。
・防振支持の機器は揺れが増幅されやすいため、標準仕様書の表では防振でない機器より大きな設計用水平震度（上層階と屋上で1.0に対し1.5など）が示されています。

覚え方のポイント
「ストッパー＝水平と鉛直の両方に耐える」「間隙は運転時に触れない程度」「接触面に緩衝材」「防振支持は震度が大きい」。

解説
標準仕様書の表3.2.1では、設置場所の区分は機器を支持している床で決めます。床や壁で支持される機器はその階を適用しますが、天井面から吊る機器（上の階の床スラブから支持される機器）は、支持部材を取り付けた床の階、つまり1つ上の階の区分を適用します。
したがって、「その機器が置かれている階の区分の値を用いる」という記述が適当でありません。
建物は上の階ほど大きく揺れるので、吊り元の階で考えるのが理屈に合っています。

試験の罠
天井内の機器は「その部屋の階」ではなく「吊っている床の階」で考えます。

他の選択肢が正しい理由
・タンク以外の機器の設計用水平震度は、上層階と屋上が1.0、中間階が0.6、1階と地下階が0.4で、屋上のほうが大きくなります。
・設計用鉛直震度は、設計用水平震度の2分の1の値とされています。
・防振支持の機器は揺れが大きくなりやすいため、表の括弧内の大きな値（上層階と屋上で1.5など）を用います。

覚え方のポイント
「上層階と屋上1.0、中間階0.6、1階と地下0.4（防振はそれぞれ1.5、1.0、0.6）」「鉛直は水平の1/2」「天井吊りは上の階の値」。

解説
天井から吊り下げる機器（天井吊形の空調機やファンコイルユニット、送風機など）は、スラブや梁などの構造体に取り付けたアンカーから吊りボルトで吊ります。
吊りボルトだけでは地震のときに振り子のように揺れ、接続した配管やダクトを損傷させるおそれがあるため、斜め材などの振れ止めを設けて揺れを抑えます。標準仕様書でも、吊りボルトによる機器の振れ止めの施工例に従って固定することとしています。

他の選択肢が誤りである理由
・吊りボルトが長いほど揺れは大きくなります。標準仕様書では、支持をとる構造体からの距離を短くして地震時の振動を抑えるとしています。
・天井下地の野縁や吊り材は天井板を支えるためのもので、機器の重さや地震力を支える強さがありません。
・配管やダクトは機器を支えるものではなく、揺れを受けるとそれ自体や接続部が壊れます。

覚え方のポイント
「吊り元は構造体」「吊りボルト＋振れ止め」「吊り長さは短く」。

解説
Ｖベルトは、張りすぎると軸受やベルトに過大な力がかかって早く傷み、ゆるすぎると滑って回転が伝わらず、風量不足やベルトの摩耗の原因になります。そのため、ベルトの中間を指で押すと少したわむ程度の適度な張りに調整します。
したがって、「指で押してもたわまないほど張る」という記述が適当でありません。

他の選択肢が正しい理由
・プーリーの溝の位置がずれていると、ベルトが外れたり片減りしたりするため、両方のプーリーの芯を合わせます。
・回転するベルトに巻き込まれる災害を防ぐため、標準仕様書ではＶベルト駆動形の送風機にベルトガードを設けることとしています。
・送風機は水平に据え付け、地震力で転倒や横滑りを起こさないように基礎や架台に固定します。

覚え方のポイント
「Ｖベルトは適度な張り（張りすぎは軸受を傷め、ゆるいと滑る）」「プーリーの芯出し」「ベルトガード」「水平に据付けて固定」。

解説
ポンプと電動機を軸継手でつなぐ場合は、両者の軸心を一直線に合わせる芯出しを行います。軸心がずれていると、運転中に振動や騒音が生じ、軸受やメカニカルシールが早く傷みます。
また、ポンプの吸込み側は圧力が低く、水が気化して泡ができるキャビテーションが起こりやすい部分です。吸込み管はできるだけ太く短くして抵抗を減らし、空気だまりができないようにします。

他の選択肢が誤りである理由
・吸込み管を細く長くすると抵抗が増えて吸込み側の圧力がさらに下がり、キャビテーションが起こりやすくなります。
・水面より上にあるポンプで吸い上げる場合、吸込み管はポンプに向かって上り勾配とします。下り勾配にすると途中の高い所に空気がたまり、揚水できなくなるおそれがあります。
・配管の重さがポンプにかかるとケーシングがゆがみ、芯が狂います。標準仕様書では、機器へ荷重がかからないよう配管を支持し、ポンプ等に接続する呼び径100以上の配管は床から形鋼で固定するとしています。

覚え方のポイント
「軸継手の芯出し」「吸込み管は太く短く、ポンプへ上り勾配」「配管の荷重はポンプにかけない」。

解説
冷却塔から飛散する水滴（エアロゾル）には、レジオネラ属菌が含まれているおそれがあります。外気取入口や窓の近くに設置すると、この水滴が建物の中に取り込まれ、レジオネラ症の原因になりかねません。そのため、冷却塔は外気取入口や窓から離して設置します。
したがって、「外気取入口のすぐそばに設置する」という記述が適当でありません。

他の選択肢が正しい理由
・吐き出した湿った空気を再び吸い込むショートサーキットが起こると冷却能力が落ちるため、標準仕様書では据付けの際にショートサーキット、障害物、水滴の飛散、騒音などの影響がないことを確認するとしています。
・冷却塔本体は配管の重さを支える構造ではないため、配管の荷重が直接かからないように十分に支持します。
・地震や振動による変位を吸収するため、冷却水の出入口側と補給水管の入口側には合成ゴム製のフレキシブルジョイントを設けます。

覚え方のポイント
「冷却塔＝外気取入口や窓から離す、ショートサーキットを避ける」「配管の荷重を本体にかけない」「出入口と補給水にフレキシブルジョイント」。

解説
冷凍機や水槽などの重量機器は、事前に揚重計画を立て、搬入経路（通路の幅と高さ、開口部、エレベーター、床）の寸法と耐荷重を確かめておきます。
床の耐荷重が不足する場合は、鉄板を敷いて荷重を広い面積に分散させたり、下の階から支柱で補強したりします。床の仕上げを傷めないよう養生も行います。

他の選択肢が誤りである理由
・荷重を小さな面積に集中させると、単位面積当たりの荷重が大きくなり、床を損傷するおそれが高まります。鉄板などで分散させるのが正しい方法です。
・建築の開口部をふさいだ後では、大きな機器が通れなくなることがあります。搬入の時期は、開口部をふさぐ前などに建築工事と調整しておきます。
・クレーンの選定や設置場所、道路の使用なども含めて、揚重計画は事前に立てておく必要があります。

覚え方のポイント
「重量機器＝事前に揚重計画」「経路の寸法と耐荷重を確認」「荷重は分散（鉄板敷き）」「搬入時期は建築と調整」。

解説
機器は、運転中の点検、フィルタや部品の交換、将来の更新時の搬出入ができるよう、周囲に必要なスペースを確保して据え付けます。標準仕様書でも、機器の据付けに際し、維持管理に必要なスペースを確保することとしています。スペースが足りないと、竣工後の維持管理が難しくなり、設備の寿命にも影響します。

他の選択肢が誤りである理由
・機器は故障時の修理や更新で取り外すことがあるため、機器の前後などにフランジ継手を設け、機器だけを容易に取り外せるようにします。
・配管の重さが機器にかかると、ケーシングのゆがみや芯の狂いの原因になります。機器へ荷重がかからないよう、配管は別に固定や支持を行います。
・据え付けた重い機器を点検のたびに動かすことはできません。点検や部品の交換に必要なスペースを最初から確保します。

覚え方のポイント
「維持管理スペースの確保」「取外し用のフランジ（小径はユニオン）」「配管荷重は機器にかけない」。施工図の段階で確認します。

解説
屋上は地震の揺れが最も大きくなる場所の1つで、しかも強い風を直接受けます。そのため、屋上の冷却塔や空冷式の屋外機などは、地震力と風圧力の両方に耐えるよう、アンカーボルトで基礎や架台に確実に固定します。
固定が不十分だと、機器の移動や転倒、部品の飛散による重大な事故につながります。

他の選択肢が誤りである理由
・標準仕様書の設計用水平震度（タンク以外の機器）は、屋上と上層階が1.0で、1階と地下階の0.4より大きい値です。
・建築基準法施行令第129条の2の6により、地階を除く階数が11以上の建築物の屋上に設ける冷却塔設備は、主要な部分を不燃材料で造るなどの防火上の措置が必要です。
・防水層を傷めると雨漏りの原因になります。標準仕様書では、屋上の配管の支持も含め、防水層に支障のないように施工するとしています。

覚え方のポイント
「屋上＝地震力と風圧力に耐える固定」「屋上の水平震度1.0（防振1.5）」「11階以上の屋上の冷却塔は防火措置」「防水層を傷めない」。