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119問
問題
給湯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) 密閉式膨張水槽を設ける場合には、逃し弁も設ける。
(2) 加熱装置から逃し管を立ち上げる場合は、水を供給する高置水槽の水面よりも高く立ち上げる。
(3) 給湯量を均等に循環させるため、返湯管に定流量弁を設ける。
(4) SUS 444 製の貯湯槽は、腐食を防止するために電気防食を施す。
(5) 配管内の空気や水が容易に抜けるように、凹凸配管とはしない。
ビル管過去問｜給湯設備管理｜膨張水槽・逃し弁・定流量弁・貯湯槽腐食対策を解説
この問題は、給湯設備の安全装置、配管計画、循環方式、そして貯湯槽の腐食対策についての基本知識を問う問題です。
給湯設備では、加熱による水の膨張や圧力上昇への対応、空気だまりや滞留を防ぐ配管計画、循環系統のバランス調整などが重要になります。
また、貯湯槽の材質によって必要な防食方法が異なる点も頻出です。
正解は(4)で、SUS444は耐食性に優れたステンレス鋼であり、一般に腐食防止のための電気防食を前提とする材料ではないため、この記述が最も不適当です。
それ以外の選択肢は、給湯設備の設計・維持管理として適切な内容です。
(1) 密閉式膨張水槽を設ける場合には、逃し弁も設ける。
適切です。密閉式膨張水槽は、加熱によって増加した水の体積を吸収し、配管や機器内の圧力上昇を抑えるために設けられます。
しかし、膨張水槽があっても、異常加熱や故障などによって圧力が過大になる可能性を完全にはなくせません。
そのため、最終的な安全装置として逃し弁を設け、一定以上の圧力になった場合に圧力を逃がす必要があります。
これは「膨張水槽があるから安全装置は不要」という考えではなく、「通常時は膨張水槽、異常時は逃し弁」という二重の安全確保として理解すると覚えやすいです。
(2) 加熱装置から逃し管を立ち上げる場合は、水を供給する高置水槽の水面よりも高く立ち上げる。
適切です。逃し管は、加熱による膨張水や蒸気、圧力上昇を安全に逃がすための配管です。
この逃し管の立ち上がり高さが不十分だと、水の供給元である高置水槽の水圧との関係で、正常に逃し機能が働かないおそれがあります。
高置水槽の水面より高く立ち上げることで、給水側からの圧力の影響を受けにくくし、加熱装置側で生じた膨張や圧力上昇を適切に逃がしやすくなります。
このあたりは図で覚えていないと迷いやすいですが、要するに「逃し管は安全に圧力を逃がすためのものなので、給水側の圧力に負けない位置関係が必要」と理解しておくとよいです。
(3) 給湯量を均等に循環させるため、返湯管に定流量弁を設ける。
適切です。中央式給湯設備では、各系統に給湯を安定して届けるために返湯方式を用いることがあります。
このとき、配管抵抗の小さい系統ばかりに循環水が流れてしまうと、遠い系統や条件の悪い系統では湯温が下がりやすくなります。
そこで返湯管に定流量弁を設けることで、各系統の流量を一定に近づけ、循環の偏りを抑えます。
その結果、どの給湯栓でもおおむね同じ条件で湯が供給されやすくなります。
給湯設備では「流れやすいところにばかり流れる」という水の性質があるため、機械的に流量を整える工夫が必要になるのです。
(4) SUS 444 製の貯湯槽は、腐食を防止するために電気防食を施す。
不適切です。SUS444はフェライト系ステンレス鋼で、耐食性に優れ、給湯用の貯湯槽材料として用いられることがあります。
この種のステンレス鋼は、そもそも腐食しにくい材料として選定されているため、一般に鋼製タンクのように電気防食を前提として使うものではありません。
電気防食は、鋼板製やホーロー引き鋼板製など、腐食対策を別途講じる必要がある材料で重要になる方法です。
ここでのポイントは、「防食方法は材質によって異なる」ということです。
ステンレス製なのに、わざわざ鋼製タンクと同じ発想で電気防食が必要だと考えてしまうと誤答しやすくなります。
(5) 配管内の空気や水が容易に抜けるように、凹凸配管とはしない。
適切です。給湯配管に凹凸が多いと、上部には空気だまり、下部には水だまりが生じやすくなります。
空気だまりができると通水不良や騒音、温度むらの原因となり、水だまりができると排水不良や腐食、衛生上の問題にもつながります。
そのため、配管はできるだけ単純で、空気や水が自然に抜けやすいように計画することが重要です。
設備配管では、見た目よりも「流体がどう動くか」を優先して考える必要があります。
特に給湯設備は温度変化や循環が関係するため、配管のちょっとした凹凸がトラブルの原因になりやすいです。
この問題で覚えるポイント
給湯設備では、水の加熱により体積が増えるため、圧力上昇を吸収する仕組みが必要です。
その代表が膨張水槽であり、さらに異常時の安全確保として逃し弁を設けます。
つまり、膨張水槽は通常運転時の圧力調整、逃し弁は非常時の保安装置として役割が異なります。
逃し管は、加熱装置内で発生した膨張水や蒸気を安全に逃がすための管です。
給水側の圧力に影響されにくいよう、供給元となる高置水槽の水面より高く立ち上げるという原則を押さえておくことが重要です。
中央式給湯設備の返湯方式では、各系統に均等に湯を循環させるための流量調整が重要です。
このとき定流量弁は、配管抵抗の差によって流量が偏るのを防ぐために使われます。
給湯分配の不均衡は、末端で湯が出るまで時間がかかる、温度が安定しないといった不具合につながります。
貯湯槽の防食対策は、材質によって考え方が変わります。
鋼製やホーロー引き鋼板製では、防錆や電気防食が重要になることがありますが、ステンレス製は材質そのものの耐食性を活用する考え方です。
試験では、材料名と防食方法の組合せがよく問われるため、鋼製とステンレス製を混同しないことが大切です。
配管計画では、空気だまりや水だまりを防ぐことが重要です。
そのため、凹凸の多い配管は避け、勾配や配管ルートを適切に計画します。
給水、給湯、排水のいずれでも、流れが滞る形状はトラブルの原因になるため、配管はできるだけ単純で管理しやすい形が原則です。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、「腐食対策」という言葉に引っ張られて、どの材質でも電気防食が必要だと思い込ませる点にあります。
受験者は「貯湯槽は腐食するものだから、防食処理が必要」と大づかみに覚えていることが多く、その知識自体は半分正しいです。
ただし、試験ではそこからさらに一歩進んで、「どの材質に、どの防食方法が必要か」まで区別できるかが問われます。
また、安全装置についても、膨張水槽と逃し弁の役割を一つにまとめて覚えていると迷いやすくなります。
どちらも圧力上昇に関係するため似て見えますが、通常時の吸収装置なのか、異常時の保安装置なのかという違いがあります。
このように、似た役割の設備をざっくり覚えているだけでは、文章問題で崩されやすいです。
さらに、配管に関する選択肢は、日常感覚で読むと見落としやすいです。
「多少の曲がりや凹凸があっても問題ないのでは」と感じやすいですが、設備では空気だまりや水だまりが重大な不具合につながります。
日常感覚ではなく、流体の流れと保守性を重視するのが設備分野の基本です。
今後も同じような問題では、「安全装置の役割の違い」「材質と防食方法の対応関係」「配管形状が流れに与える影響」をセットで確認することが、正誤判断の近道になります。
