出典：建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)｜給水および排水の管理第112問
問題
給水設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 高層ホテルのゾーニングにおける給水の上限水圧は、0.3MPaである。
(2) 小便器洗浄弁の必要水圧は、70kPaである。
(3) 事務所における1日当たりの設計給水量は、節水器具を使用する場合70〜100L／人である。
(4) 給水配管の管径は、管内の流速が2.0m／s以下となるように選定する。
(5) 高置水槽の有効容量は、一般に1日最大使用水量の1／10である。
ビル管過去問｜給水設備設計｜ゾーニング・必要水圧・設計給水量・高置水槽容量を解説
この問題は、給水設備設計における基本事項であるゾーニング時の水圧、器具に必要な最低水圧、用途別の設計給水量、配管の流速、高置水槽容量について整理できているかを問う問題です。正答は(3)です。事務所の1日当たりの設計給水量は、節水器具を使用する場合でも一般に70〜100L／人ではなく、もっと大きい値で考えるのが基本です。他の選択肢は、給水分野の実務や設計基準でよく用いられる代表的な数値として妥当です。給水分野では、数値を丸暗記するだけでなく、なぜその数値になるのかを器具の使い方や建物用途と結び付けて理解すると、安定して正誤判断できるようになります。
(1) 高層ホテルのゾーニングにおける給水の上限水圧は、0.3MPaである。
適切です。その理由は、給水ゾーニングでは、下層階に過大な圧力がかからないように、各ゾーンの上限水圧を一定範囲内に抑える必要があるためです。圧力が高すぎると、給水栓やフラッシュバルブなどの器具に負担がかかり、騒音や漏水、器具損傷の原因になります。高層建築物では階数が増えるほど下階の静水圧が大きくなりやすいため、途中で圧力帯を分けるゾーニングが重要になります。0.3MPaという値は、器具使用上の安全性や快適性を考えた代表的な上限値として扱われます。単に水を上まで送ればよいのではなく、下の階にかかる圧力まで含めて設計することが大切です。
(2) 小便器洗浄弁の必要水圧は、70kPaである。
適切です。その理由は、洗浄弁は一定以上の圧力がないと十分な洗浄水量を短時間に流せず、汚物の洗い流しが不十分になるためです。小便器洗浄弁では、作動に必要な最低圧力として70kPa程度が目安となります。これは、水が出るかどうかだけでなく、器具本来の性能を発揮できるかどうかに関わる重要な数値です。必要水圧が不足すると、見た目には水が流れていても洗浄不足となり、衛生性の低下や臭気発生につながります。給水設備では、末端器具で必要な水圧を確保できるかを確認することが基本です。
(3) 事務所における1日当たりの設計給水量は、節水器具を使用する場合70〜100L／人である。
不適切です。その理由は、この数値は事務所用途の1日当たり設計給水量としては小さすぎるためです。事務所では、便所、手洗い、給湯室などの使用を見込み、一般に節水器具を使用する場合でも、設計給水量はもう少し大きい値で考えます。70〜100L／人という値は、用途や条件によっては近い場面もありますが、事務所の代表的な設計値として示すには不足しており、この選択肢は不適当です。設計給水量は、建物用途ごとの人の行動パターンや在館時間、衛生器具の使用頻度を踏まえて定められます。ホテル、事務所、学校、住宅では必要水量が異なるため、用途別の基準値を混同しないことが重要です。
(4) 給水配管の管径は、管内の流速が2.0m／s以下となるように選定する。
適切です。その理由は、配管内の流速が過大になると、摩擦損失が増えて圧力低下が大きくなり、流水音やウォーターハンマー、配管の損耗などの原因になるためです。そのため、給水配管の管径は、必要流量を確保しつつ、管内流速が一般に2.0m／s以下になるように決めるのが基本です。流速が速すぎれば、ポンプ能力を余分に必要としたり、末端器具で十分な性能が出なかったりすることもあります。逆に、必要以上に太い管を選ぶと経済性が悪くなります。つまり、管径選定は、流量、圧力損失、騒音、経済性のバランスを見る作業です。
(5) 高置水槽の有効容量は、一般に1日最大使用水量の1／10である。
適切です。その理由は、高置水槽は1日分の水をすべてためる設備ではなく、使用量の変動を吸収しながら安定して給水するための調整機能を持つ設備だからです。そのため、有効容量は一般に1日最大使用水量の1／10程度を目安に設定されます。これは、ポンプで揚水しながら使用することを前提とした考え方であり、受水槽や高置水槽の役割の違いを理解するうえでも重要です。高置水槽が小さすぎると使用変動に対応しにくくなり、逆に大きすぎると滞留時間が長くなって水質面で不利になることがあります。容量は単純に大きければ安心というものではなく、必要量と衛生性の両方を考えて決めます。
この問題で覚えるポイント
給水設備設計では、まず建物用途ごとの設計給水量を正しく押さえることが重要です。住宅、事務所、学校、ホテル、病院では使用実態が異なるため、1人1日当たりの使用水量も変わります。とくに事務所は、居住用途より少なく見えても、便所や手洗い、給湯室利用を含めた設計値で判断する必要があります。
給水ゾーニングは、高層建築物で下階に過大な圧力がかからないように圧力帯を分ける設計手法です。上限水圧の目安を知っておくと、高層建築物の給水方式の理解が進みます。器具ごとの必要水圧も頻出であり、洗浄弁やシャワーなどは一定以上の圧力がなければ十分な性能を発揮できません。末端器具の必要条件から逆算して配管やポンプを設計する視点が大切です。
配管設計では、流量だけでなく流速の管理も重要です。流速が速すぎると圧力損失、騒音、損耗の原因になるため、一般に2.0m／s以下を目安にします。さらに、水槽容量は受水槽と高置水槽で考え方が異なります。高置水槽は変動吸収用として1日最大使用水量の1／10程度が一つの目安になります。こうした数値はばらばらに覚えるのではなく、圧力、流量、容量、衛生性が互いに関係していると理解することが、同テーマの問題への対応力につながります。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、どの選択肢ももっともらしい数値を含んでおり、うろ覚えだと全部正しく見えてしまう点にあります。とくに狙われやすいのは、用途別の設計給水量です。事務所、住宅、学校、ホテルなどの数値は近いものも多く、別用途の値をそのまま当てはめてしまうと誤答しやすくなります。
また、必要水圧や流速、容量などの数値問題では、受験者が「だいたいこのくらい」と感覚で判断することを問題作成者は見越しています。実際には、70kPa、0.3MPa、2.0m／s、1／10といった代表値を正確に整理しておく必要があります。数字が少しだけずれていても、文章全体が自然だと正しいように見えるのが典型的な罠です。
さらに、日常感覚では「節水器具を使うなら設計給水量もかなり少なくてよさそうだ」と思いがちですが、設計では安全側に必要量を見込む考え方が基本です。節水で減ることと、設計基準として成立することは別です。このように、日常的な節約感覚と設備設計の基準値を混同すると引っかかりやすくなります。
