給水設備の一問一答

解説
飲料用の受水槽は、建物の躯体（床・壁・天井）と兼用せず、独立した水槽とし、周囲・上部・下部の6面すべてを外部から点検できるように設けます。躯体と兼用すると、外部からの汚染や漏水を点検で見つけることができなくなるためです。

他の選択肢が正しい理由
・受水槽は6面点検ができるように、周囲や上下に点検のための空間を確保します。
・受水槽の上部に飲料水以外の配管（排水管など）があると、漏れた水で汚染されるおそれがあるため、通さないようにします。
・マンホールは、ほこりや雨水などが入らないよう、縁を立ち上げて密閉できるふたを設けます。

覚え方のポイント
飲料用の水槽は「躯体と兼用しない」「6面点検できる」「上に汚染源を置かない」。建築基準法に基づく告示で定められている基本です。

解説
逆流を防ぐ最も確実な方法は、吐水口と水受け容器の越流面（あふれ縁）との間に吐水口空間を確保することです。構造上、吐水口空間を確保できない器具（洗浄弁式大便器など）では、給水管内が負圧になったときに空気を取り入れて負圧を破壊し、汚れた水が吸い込まれるのを防ぐバキュームブレーカを設けます。

他の選択肢が誤りである理由
・吐水口空間は、吐水口の最下端から越流面までの垂直距離をいいます（給水装置の構造及び材質の基準に関する省令第5条）。吐水口の中心は、近接壁からの水平距離を測るときの基準です。
・バキュームブレーカは、給水管内が負圧になったときに空気を入れて逆流を防ぐ装置です。正圧を防ぐものではありません。
・バキュームブレーカは、水受け容器の越流面より上方（同省令では越流面の上方150mm以上の位置）に設けます。越流面より下にあると、汚れた水に浸かって負圧を破壊できません。

覚え方のポイント
「逆流防止＝吐水口空間が第一、とれなければバキュームブレーカ」「吐水口空間は吐水口の最下端から越流面まで」「バキュームブレーカは越流面から150mm以上の上方」。負圧で吸い込まれるのが逆流の仕組みです。

解説
水道直結直圧方式は、水道本管の圧力だけで給水する方式で、給水できる高さや量に限りがあるため、主に2〜3階程度までの戸建住宅や小規模な建物に適しています。大規模な高層建築物には、水道直結増圧方式やポンプ直送方式、高置水槽方式などを用います。

他の選択肢が正しい理由
・高置水槽方式は、高置水槽からの重力で給水するので、給水圧力の変動が小さい方式です。
・ポンプ直送方式は、圧力や流量を検出して、ポンプの台数や回転数を制御します。
・水道直結増圧方式は、水道本管に直結して増圧ポンプで給水するので、受水槽が不要です。

覚え方のポイント
「直結直圧＝小規模」「直結増圧＝受水槽なしで中規模まで」「受水槽＋ポンプ＝大規模」。受水槽がない方式は水槽の衛生管理が不要になる長所もあります。

解説
管の中を流れる水の量（流量）は、「管の断面積×流速」で決まります。同じ流量を流すなら、流速を速くするほど断面積は小さくて済むため、必要な管径は小さくなります。大きくなるのではありません。ただし、管径を小さくして流速を速くしすぎると、流れによる騒音や振動が大きくなり、ウォーターハンマーも起こりやすくなります。そのため給水管は、流速が一般に2.0m/s以下（おおむね0.6〜2.0m/s）となるように管径を決めます。

他の選択肢が正しい理由
・一般の水栓の最低必要圧力の目安は30kPa程度で、シャワーや洗浄弁などはこれより高い圧力を必要とします。
・給水圧力が高すぎると、水栓を閉めたときの圧力の上昇が大きく、ウォーターハンマーが起こりやすくなります。
・流速の目安は、一般に2.0m/s以下です。

覚え方のポイント
「流量＝断面積×流速」。流速を上げれば管は細くできるが、騒音・ウォーターハンマーが増えるので「2.0m/s以下」を目安に管径を選びます。圧力が高すぎる所には減圧弁を設けて調整します。

解説
高置水槽方式は、水道本管から引き込んだ水をいったん受水槽に貯め、揚水ポンプで屋上などの高置水槽へ揚げ、そこから重力で各階へ給水する方式です。重力で給水するので、給水圧力の変動が小さいのが特長です。

他の選択肢が誤りである理由
・最上階の給水圧力は、高置水槽の水面と最上階の器具との高低差（から配管の損失を引いたもの）で決まります。揚水ポンプは高置水槽まで水を揚げるだけで、給水圧力を直接決めるものではありません。
・揚水ポンプは、高置水槽の水位を電極などで検出して、運転と停止を繰り返します。給水管内の圧力を検知して回転数を変えるのは、ポンプ直送方式です。
・重力で給水するため、高置水槽は最上階の器具より十分高い位置に設置し、必要な水圧を確保します。

覚え方のポイント
「受水槽→揚水ポンプ→高置水槽→重力で給水」。最上階の水圧は「高置水槽の高さ」で決まり、足りないときは高置水槽を高く設置するか、増圧の設備を設けます。

解説
給水管と排水管を平行して埋設するときは、給水管を排水管より上に配置し、間隔をとります。給水管を下にすると、排水管から漏れた汚水が給水管のまわりにしみ込み、継手などから給水管の中へ入り込んで飲料水を汚染するおそれがあるためです。

他の選択肢が正しい理由
・飲料水の配管を他の配管と直接接続すると、汚染のおそれがあるため禁止されています（クロスコネクションの禁止。建築基準法施行令第129条の2の4第2項第1号）。
・給水管の中の水が凍ると、体積が増えて管が破裂したり水が出なくなったりするため、凍結のおそれがある部分には保温や水抜きなどの防凍の措置を講じます（同項第4号）。
・横走り配管には勾配を付け、管内にたまった空気が空気抜き弁などから抜けるようにします。

覚え方のポイント
給水配管の注意点は「汚染させない（クロスコネクション禁止・排水管より上）」「空気をためない」「凍らせない」です。

解説
受水槽の容量が使用量に比べて大きすぎると、水が長時間とどまって入れ替わりにくくなり、残留塩素が減って水質が悪くなりやすくなります。受水槽の容量は、1日の使用水量の半分程度を目安に、適切な大きさとします。

他の選択肢が誤りである理由
・容量が大きすぎると水が滞留して衛生的ではありません。
・オーバーフロー管は、排水管に直接接続せず、排水口空間を設けて間接排水とします。直接つなぐと、排水が逆流して水槽を汚染するおそれがあります。
・水抜き管も、同じ理由で排水口空間を設けた間接排水とします。

覚え方のポイント
水槽から出る管（オーバーフロー管・水抜き管）は「間接排水（排水口空間を設ける）」。水槽の水を汚さないための鉄則です。

解説
玉形弁（グローブ弁）は、弁体と弁座の間のすき間を変えることで流量を細かく調整できる弁で、流量の調整に用いられます。ただし、流れが弁の中でS字状に曲がるため、圧力損失は大きくなります。全開で使い、流量の調整に用いないのは仕切弁（ゲート弁）です。

他の選択肢が正しい理由
・減圧弁は、給水圧力が高すぎる場合に、下流側の圧力を一定の値まで下げます。
・定水位弁は、受水槽などの水位を検出して開閉し、水位を一定に保ちます。
・逆止弁（チャッキ弁）は、流れを一方向に保ち、逆流を防ぎます。

覚え方のポイント
「仕切弁＝全開か全閉（損失が小さい）」「玉形弁＝流量の調整（損失が大きい）」。役割の違いを区別しましょう。

解説
ポンプ直送方式（加圧給水方式）は、受水槽に貯めた水を加圧ポンプで直接各所へ送る方式で、高置水槽を設けません。給水管内の圧力や流量を検出して、ポンプの台数や回転数（インバータ）を制御し、必要な圧力を保ちます。

他の選択肢が誤りである理由
・高置水槽を設けて重力で給水するのは、高置水槽方式です。
・水道本管の圧力だけで給水するのは、水道直結直圧方式です。
・使用量に応じて、ポンプの台数や回転数を変えて運転します。

覚え方のポイント
「ポンプ直送＝受水槽＋加圧ポンプ、高置水槽なし」。屋上に水槽を置かないので、建物の荷重や景観の面で有利です。

解説
オーバーフロー管は、タンクからあふれた水を排出するための管で、その先端から虫やほこりが入り込むおそれがあります。そのため、オーバーフロー管の端部には防虫網を設けます。

他の選択肢が正しい理由
・タンクの底部には、清掃のときに水を完全に抜けるよう、水抜き管に向かって勾配を設けます。
・タンクには通気のための装置を設け、虫などが入らないように防虫網を付けます。
・点検用マンホールは、直径60cm以上の円が内接できる大きさとするのが基本です。

覚え方のポイント
水槽の開口部（通気口・オーバーフロー管）には必ず防虫網。外から虫やほこりを入れないことが飲料水を守る基本です。