製図：全揚程・吐出量・水源水量・ポンプ出力の計算の一問一答

解説
ポンプの全揚程の式 H＝h1＋h2＋h3＋17m の落差h3は、水源の水面（吸水する水位）から、最も高い位置にある屋内消火栓のホース接続口までの垂直距離です。
図では、水面からポンプまでが2m、ポンプから最上階の消火栓までが18mなので、落差は 2＋18＝20m です。
ポンプは、水面から最上階の消火栓まで水を持ち上げなければならないため、ポンプより下の部分（吸込側）の高さも含めます。

他の選択肢が誤りである理由
・「2m」は誤りです。2mは、水面からポンプまでの高さだけで、ポンプから上の高さが入っていません。
・「18m」は誤りです。18mは、ポンプから消火栓までの高さだけで、水面からポンプまでの高さが入っていません。
・「37m」は誤りです。37mは、20mに放水圧力の換算水頭17mを足した値で、落差そのものではありません。

覚え方のポイント
落差＝「水源の水面から最高位の消火栓まで」。ポンプの位置で区切らず、全部の高さを足します。

解説
1号消火栓のポンプの全揚程は、H＝h1（ホースの摩擦損失水頭）＋h2（配管の摩擦損失水頭）＋h3（落差）＋17m 以上です（規則第12条第1項第7号ハ(ロ)）。
落差は、水面から最上階の消火栓までの 2＋18＝20m です。
H＝4＋8＋20＋17＝49m となります。

他の選択肢が誤りである理由
・「32m以上」は誤りです。32mは、17mを加えていない値（4＋8＋20）です。
・「57m以上」は誤りです。57mは、2号消火栓の25mを加えた値です。1号消火栓は17mです。
・「37m以上」は誤りです。37mは、ホースと配管の摩擦損失を加えていない値（20＋17）です。

覚え方のポイント
1号の全揚程＝「ホース損失＋配管損失＋落差＋17m」。4つの項を忘れずに足します。

解説
2号消火栓のポンプの全揚程は、H＝h1＋h2＋h3＋25m 以上です（規則第12条第2項第5号ロ）。
H＝6＋9＋20＋25＝60m となります。
25mは、2号消火栓のノズルの先端で必要な放水圧力0.25MPaを水頭に換算した値です。

他の選択肢が誤りである理由
・「52m以上」は誤りです。52mは、1号消火栓の17mを加えた値です。
・「35m以上」は誤りです。35mは、放水圧力の換算水頭を加えていない値です。
・「45m以上」は誤りです。45mは、加える値を10mとして計算した値です（10mはスプリンクラー設備の値です）。

覚え方のポイント
加える水頭は「1号・広範囲型2号17m／2号・屋外25m／スプリンクラー10m」。

解説
広範囲型2号消火栓のポンプの吐出量は、設置個数が最も多い階の設置個数（2を超えるときは2）に90L/minを乗じて得た量以上です（規則第12条第3項第2号）。
3個は2を超えるので2個として計算し、2×90L/min＝180L/min以上となります。

他の選択肢が誤りである理由
・「160L/min以上」は誤りです。160L/minは、ノズルの放水量80L/minを2倍した値です。ポンプの吐出量は90L/minで計算します。
・「270L/min以上」は誤りです。270L/minは、3個分（3×90）で計算した値です。個数は最大2で計算します。
・「240L/min以上」は誤りです。240L/minは、80L/minを3倍した値で、数値も個数も誤っています。

覚え方のポイント
ポンプ吐出量の1個あたりの値は「1号150・広範囲型2号90・2号70・屋外400・SP（標準型）90」。個数の上限にも注意。

解説
2号消火栓の水源の水量は、設置個数が最も多い階の設置個数（2を超えるときは2）に1.2m³を乗じて得た量以上です（令第11条第3項第2号イ(4)）。
2×1.2m³＝2.4m³以上となります。
1.2m³は、2号消火栓の放水量60L/minで20分間放水できる量です。

他の選択肢が誤りである理由
・「1.2m³以上」は誤りです。1.2m³は1個分です。
・「3.2m³以上」は誤りです。3.2m³は、広範囲型2号消火栓（1.6m³）2個分の値です。
・「5.2m³以上」は誤りです。5.2m³は、1号消火栓（2.6m³）2個分の値です。

覚え方のポイント
水源＝「個数（最大2）×1個あたりの水量（1号2.6・広範囲型2号1.6・2号1.2 m³）」。

解説
10階以下の防火対象物（百貨店等を除く）の基準となるヘッドの個数は10個ですが、乾式又は予作動式の流水検知装置を設けた設備では、この個数に1.5を乗じます（規則第13条の6第1項第1号）。
10×1.5＝15個となり、水源の水量は 15×1.6m³＝24m³以上 です。

他の選択肢が誤りである理由
・「16m³以上」は誤りです。16m³は、湿式の場合（10個）の水量です。乾式は個数を1.5倍にします。
・「36m³以上」は誤りです。36m³は、15個に1.5を乗じた22.5個分の値で、1.5倍を二重に掛けています。
・「32m³以上」は誤りです。32m³は、個数を2倍（20個）にした値です。

覚え方のポイント
乾式・予作動式は「基準個数×1.5」。10個→15個、15個→22.5個として水源を計算します。

解説
まず水動力を求めます。0.163×0.3×50≒2.45kW です。
軸動力は、水動力をポンプ効率で割って求めます。2.45÷0.5≒4.9kW となります。
ポンプは水に与える動力（水動力）より大きな動力（軸動力）を必要とし、その比がポンプ効率です。

他の選択肢が誤りである理由
・「約2.4kW」は誤りです。約2.4kWは水動力で、ポンプ効率で割っていません。
・「約1.2kW」は誤りです。約1.2kWは、水動力にポンプ効率を掛けてしまった値です。
・「約30kW」は誤りです。約30kWは、係数0.163を掛け忘れた値（0.3×50÷0.5）です。

覚え方のポイント
「軸動力＝水動力÷効率」。効率で割るので、軸動力は水動力より必ず大きくなります。

解説
水動力は 0.163×0.6×60≒5.87kW です。
軸動力は 5.87÷0.6≒9.78kW、これに余裕率1.1を掛けて、電動機の出力は 9.78×1.1≒10.8kW となります。
実際には、この値以上の定格出力の電動機（例えば11kW）を選定します。11kW以上の低圧電動機ではじか入れ始動ができない点にも注意が必要です。

他の選択肢が誤りである理由
・「約5.9kW」は誤りです。約5.9kWは水動力で、効率と余裕率を考えていません。
・「約9.8kW」は誤りです。約9.8kWは軸動力で、余裕率1.1を掛けていません。
・「約17.9kW」は誤りです。約17.9kWは、効率で2回割ってから余裕率を掛けた値です。

覚え方のポイント
電動機出力＝「0.163QH÷η×K」。水動力→軸動力→電動機出力の順に計算すると間違えにくくなります。

解説
屋外消火栓設備のポンプの全揚程は、H＝h1＋h2＋h3＋25m 以上です（規則第22条第10号ハ(ロ)）。
H＝8＋12＋5＋25＝50m となります。

他の選択肢が誤りである理由
・「42m以上」は誤りです。42mは、1号消火栓の17mを加えた値です。
・「25m以上」は誤りです。25mは、放水圧力の換算水頭（25m）を加えていない値（8＋12＋5）です。
・「60m以上」は誤りです。60mは、加える値を35mとして計算した値です。

覚え方のポイント
屋外消火栓も2号消火栓と同じく「＋25m」。放水圧力0.25MPaに対応します。

解説
Q＝0.653×13²×√(10×0.17) を計算します。
13²＝169、√1.7≒1.304 なので、Q＝0.653×169×1.304≒144L/min となります。
1号消火栓の放水量の基準（130L/min以上）を満たしていることが分かります。

他の選択肢が誤りである理由
・「約110L/min」は誤りです。約110L/minは、放水圧力を0.1MPaとして計算した値です（√1＝1）。
・「約188L/min」は誤りです。約188L/minは、√1.7ではなく1.7をそのまま掛けた値です。
・「約85L/min」は誤りです。約85L/minは、口径を10mmとして計算した値です。

覚え方のポイント
放水量は「0.653×口径²×√(10×圧力)」。放水圧力0.17MPa・口径13mmなら約144L/minと覚えておくと検算に便利です。