出典：建築物衛生管理技術者試験令和3年度(2021年)｜給水および排水の管理第113問
問題
給水設備における現象とその原因の組合せとして、最も不適当なものは次のうちどれか。
(1) ウォータハンマ ――――― シングルレバー水栓による急閉
(2) 貯水槽水面の波立ち ――― 迂回壁の設置
(3) クリープ劣化 ―――――― 長時間継続する応力
(4) 青水 ―――――――――― 銅イオンの浸出
(5) 孔食 ―――――――――― ステンレス鋼管内の異物の付着
ビル管過去問｜給水設備の異常現象と原因を解説
この問題は、給水設備で起こる代表的な異常現象と、その発生原因を正しく対応づけられるかを問う問題です。設備管理では、現象の名称だけを覚えるのではなく、なぜ起こるのかまで理解しておくことが重要です。正答は(2)です。貯水槽水面の波立ちは流入水の勢いや構造条件などで生じますが、迂回壁の設置はむしろ波立ちや短絡流を抑えるための対策です。他の選択肢は、いずれも現象と原因の対応として適切です。
(1) ウォータハンマ ――――― シングルレバー水栓による急閉
適切です。ウォータハンマは、配管内を流れている水が急に止められたときに、流れの運動エネルギーが圧力変動となって配管内に伝わる現象です。これにより、ドンという衝撃音や配管の振動が生じます。シングルレバー水栓は操作が軽く、急に止水しやすいため、急閉によってウォータハンマの原因になり得ます。給水設備では、電磁弁やボールタップなどの急閉機構でも同様の現象が起こるため、急激な止水はウォータハンマの代表的な原因として押さえておくとよいです。
(2) 貯水槽水面の波立ち ――― 迂回壁の設置
不適切です。貯水槽の水面が波立つのは、流入口からの水の勢いが強い場合や、槽内の流れが安定していない場合などです。一方、迂回壁は流入水の勢いを弱めたり、槽内の流れを整えたりして、短絡流や乱流を防ぐために設けられるものです。つまり、迂回壁の設置は波立ちの原因ではなく、むしろ抑制や改善のための対策です。このように、設備部材については「異常の原因」なのか「異常を防ぐ措置」なのかを区別して理解することが大切です。
(3) クリープ劣化 ―――――― 長時間継続する応力
適切です。クリープ劣化とは、材料に比較的小さな力であっても、それが長時間継続して作用することで、時間の経過とともに徐々に変形が進む現象です。特に合成樹脂管や樹脂製部材などでは、継続荷重や高温環境の影響で変形しやすくなることがあります。短時間では問題がなくても、長期間使用する中でたわみや変形、性能低下につながるため、設備材料の性質として理解しておく必要があります。クリープは「大きな力で一気に壊れる現象」ではなく、「長時間でじわじわ進む変形」と覚えると整理しやすいです。
(4) 青水 ―――――――――― 銅イオンの浸出
適切です。青水は、給水中に銅イオンが溶け出し、洗面器や衛生器具などに青色や青緑色の着色がみられる現象です。銅管が使われている給水設備で発生しやすく、水質条件によっては銅の溶出が進みます。見た目の異常として出やすいため、利用者からの苦情につながることもあります。青水という名称から水そのものが青く見えることだけを想像しがちですが、実際には器具や流し台周辺への着色として現れることも多いため、原因は銅イオンの浸出であると覚えておくことが重要です。
(5) 孔食 ―――――――――― ステンレス鋼管内の異物の付着
適切です。孔食は、金属表面の局部だけが深く腐食する現象で、見た目には小さな穴でも内部では進行して漏水の原因になります。ステンレス鋼管では、表面の不動態皮膜が局所的に破壊されると孔食が生じることがあります。異物の付着や堆積があると、その部分で酸素濃度の差が生じたり、腐食環境が局所的に形成されたりして、孔食のきっかけになります。ステンレスは錆びにくい材料ですが、絶対に腐食しないわけではなく、局部的な条件によって孔食が起こる点に注意が必要です。
この問題で覚えるポイント
給水設備の異常現象は、現象名と原因を一対で覚えることが重要です。ウォータハンマは急閉による圧力衝撃であり、急に水を止める機器や水栓が原因になります。青水は銅イオンの溶出によって生じ、銅管使用時の代表的な異常です。孔食は金属表面の局部腐食であり、異物付着や水質条件、不動態皮膜の破壊が関係します。クリープ劣化は長時間継続する応力による時間依存の変形で、特に樹脂系材料で重要です。また、設備部材には異常を起こす原因になるものと、異常を防止するための構造や措置があります。迂回壁のように、波立ちや短絡流を防ぐための設備を、原因側で覚えないことが正誤判断に直結します。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、設備現象そのものではなく、「原因」と「対策」を入れ替えている点にあります。受験者は用語を見たことがあると、関連がありそうだというだけで正しい組合せだと判断しがちです。特に迂回壁は貯水槽と関係が深いため、波立ちとも結びつけやすいですが、実際には発生原因ではなく防止措置です。また、ステンレス鋼管は腐食しにくいという一般的な印象から、孔食の原因として異物付着を見落としやすい点も注意が必要です。試験では、「その現象を起こすもの」なのか、「それを防ぐために設けるもの」なのかを常に切り分けて読む習慣を持つと、同じ型の問題に強くなれます。