出典：建築物衛生管理技術者試験 令和6年度（2024年）｜給水および排水の管理 第123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) 真空式温水発生機は、缶体内を大気圧より低く保持しながら水を沸騰させる。
(2) 耐熱性硬質ポリ塩化ビニルライニング鋼管には、管端防食継手を使用する。
(3) ヒートポンプは、排熱を利用した給湯熱源機器としても使用される。
(4) 給湯を停止できない施設では、貯湯槽の台数分割が必要になる。
(5) 熱交換器を用いて排水から熱回収する場合は、熱効率を上げるために直接熱交換を行う。
ビル管過去問｜給湯設備の種類と特徴（真空式温水発生機など）を解説
この問題は、給湯設備の熱源機器、配管材料、貯湯方式、排熱回収の基本知識を総合的に問う問題です。正しい選択肢を拾うというよりも、各設備の構造や衛生上の原則を正確に理解しているかが試されています。最も不適当なのは、排水からの熱回収で直接熱交換を行うとする記述です。排水は衛生上の問題があるため、給湯系統とは直接混合させず、熱交換器を介した間接熱交換で熱を回収するのが原則です。そのため、正しい選択肢の内容は、真空式温水発生機の原理、耐熱性硬質ポリ塩化ビニルライニング鋼管の防食対策、ヒートポンプの活用、給湯停止が困難な施設での貯湯槽分割であり、誤っているのは直接熱交換を述べたものです。
(1) 真空式温水発生機は、缶体内を大気圧より低く保持しながら水を沸騰させる。
適切です。その理由は、真空式温水発生機は缶体内部を減圧状態にすることで、水の沸点を下げ、比較的低温で水を沸騰させられる仕組みだからです。通常、水は大気圧下では100℃で沸騰しますが、圧力を下げるとそれより低い温度でも沸騰します。真空式温水発生機はこの性質を利用して温水を作るため、缶体内を大気圧より低く保つという説明は正しいです。試験では「真空」と「高圧」が逆に出されることがありますが、真空式はあくまで低圧側の原理で動く設備です。
(2) 耐熱性硬質ポリ塩化ビニルライニング鋼管には、管端防食継手を使用する。
適切です。その理由は、ライニング鋼管は管の内面を樹脂で被覆して耐食性を高めていますが、ねじ切りや接続部の管端では鋼材が露出しやすく、そのままでは腐食が進みやすいからです。そのため、接続部では管端防食継手を用いて、露出部分の腐食を防止する必要があります。特に給湯配管では温度条件が厳しく、腐食が進行すると赤水や漏水の原因になるため、継手部の防食は重要です。配管材料そのものが耐食性を持っていても、接続部まで自動的に安全になるわけではない点を押さえておくことが大切です。
(3) ヒートポンプは、排熱を利用した給湯熱源機器としても使用される。
適切です。その理由は、ヒートポンプは空気や水、排熱などの低温側の熱を集めて、高温側へ移す原理を利用する設備だからです。給湯分野では、空気熱源ヒートポンプだけでなく、建物内の排熱や排水熱などを有効利用する方式もあります。つまり、ヒートポンプは単に電気で加熱する設備ではなく、周囲にある熱エネルギーを移動させて効率よく給湯する機器です。省エネルギー対策としても重要な技術であり、「排熱を利用した給湯熱源機器として使われる」という説明は妥当です。
(4) 給湯を停止できない施設では、貯湯槽の台数分割が必要になる。
適切です。その理由は、病院、宿泊施設、福祉施設などでは、点検、清掃、修理のために給湯設備を全面停止すると、利用者や運営に大きな支障が出るからです。そのため、貯湯槽を複数台に分けておけば、一部を停止して保守している間も、残りの系統で給湯を継続できます。これは信頼性や維持管理性を高める設計上の基本的な考え方です。建築設備では、能力だけでなく、故障時や保守時に運転継続できるかどうかも重要であり、台数分割はその代表的な対策です。
(5) 熱交換器を用いて排水から熱回収する場合は、熱効率を上げるために直接熱交換を行う。
不適切です。その理由は、排水から熱を回収する場合であっても、衛生上の安全を確保するため、給湯に使う水と排水を直接接触させてはならないからです。排水には汚れや微生物が含まれる可能性があるため、給湯系統へ直接混入するような方式は衛生的に認められません。実際には、熱交換器の隔壁を介して熱だけを移し替える間接熱交換を行います。確かに直接接触のほうが熱移動だけを考えれば効率が高いように感じられますが、給湯設備では熱効率よりもまず衛生安全が優先されます。この選択肢は、熱効率というもっともらしい理由で衛生原則を崩している点が誤りです。
この問題で覚えるポイント
真空式温水発生機は、減圧によって水の沸点を下げ、低温で沸騰させる方式です。真空式は「低圧低沸点」がキーワードです。
ライニング鋼管は内面被覆で耐食性を持ちますが、継手や管端は腐食しやすいため、管端防食継手が必要です。材料そのものの性質だけでなく、接続部の弱点まで考えることが重要です。
ヒートポンプは、電熱で直接温めるのではなく、空気熱、排熱、排水熱などを移動させて利用する高効率の熱源機器です。
給湯を止められない施設では、貯湯槽や熱源機器を複数台に分割し、保守時でも供給を継続できる構成にします。これは冗長性、保守性、信頼性の観点から重要です。
排水熱回収は、熱交換器を介した間接熱交換が原則です。給湯水と排水を直接接触させることは衛生上認められません。
試験では、熱効率、省エネ、構造合理性といった一見もっともらしい表現よりも、衛生安全、防食、維持管理といった建築物衛生管理技術者としての基本原則を優先して判断することが大切です。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、「効率が高い＝正しい」と思わせる点にあります。排水から熱を回収する場面で、熱効率だけを考えれば直接熱交換のほうがよさそうに見えますが、給湯設備では衛生安全が最優先です。設備問題では、性能面の説明がもっともらしくても、衛生や安全の原則に反していないかを必ず確認する必要があります。
また、配管材料の問題では、材料名だけ見て安心してしまい、継手部や管端部の腐食リスクを見落としやすいです。試験作成者は、設備本体の特徴は知っていても、弱点部分の知識が曖昧な受験者を狙ってきます。
さらに、「停止できない施設なら分割が必要」という記述も、普段の現場感覚がないと見落としやすいところです。能力が足りていれば1台でもよいと考えてしまうと誤ります。ビル管では、能力計算だけでなく、保守時の運用継続まで含めて判断する視点が必要です。
今後も同じパターンとして、「一部の理屈は正しいが、衛生安全維持管理の原則に反するため全体として誤り」という選択肢は非常によく出ます。部分的なもっともらしさに引っ張られず、原則に照らして全体を判定することが重要です。
