設計業務

直結式給水(直結直圧)の計算方法を動画と記事で解説します

2020.6.15 水理計算書アップグレード・バグ修正しました
直結直圧給水って、栓数がいけたらええんとちゃうん?

水理計算言われてもわからへん

直結で給水したいマンションや施設の現場を受注した。水道局への申請のため水理計算し、事前協議しないといけない。
求めていく手順に出てくる数字の意味がよくわからない。

又、給水装置工事主任技術者の計算問題にあるが意味が分からないといった設計初心者にお役立ちになるかと思います。

私は、京都の水道屋さんで17年以上勤務しております。(年間100件近くの申請のうち、50件くらいはマンション・福祉施設など)
資格は給水装置工事主任技術者・1級管工事施工管理技士を保有しております。
水道修理のことから水理計算方法まである程度の信頼の担保になると思います。

計算手順はYouTube動画でご説明いたします。

スライド動画を作成しましたのでご覧ください。(動水勾配を表から参照する計算方法です)

ろしお
下記の文章と画像でも是非ご覧ください

直結直圧式給水の計算方法

大まかな手順は下記のとおりです

  1. 建物の部屋数(戸数)・同時使用水栓数などで同時使用水量を求める
  2. アイソメ図(立面図)を作成する
  3. 同時使用水量もしくは口径が変わる部分で測点を付ける
  4. 損失水頭を求める
  5. 残水頭を求める・・・配水管の最小動水圧ー(各区間ごとの損失水頭の合計+配水管から末端水栓までの高さ+末端水栓の最小動水圧)

同時使用水量の求める

  1. 使用人数(ワンルーム60㎡未満)→表1より参照
  2. 戸数(ファミリー60㎡以上)  →表2より参照
  3. 同時使用水栓数による算出   →任意の使用水量から
  4. 負荷単位数による算出     →器具負荷単位数の合計→表3
1-1.使用人数(ワンルーム60㎡未満)の場合

建物概要       :ワンルームマンション 30㎡未満(1人)6戸,30㎡以上(2人)9戸の場合
計算式          :6 + 18=24人
同時使用水量:下記の表の左側の数字が人数です。例:24人に対応する部分を参照すると右側の数字は81ℓ/min・・・この建物の同時使用水量合計

1-2.戸数(ファミリー60㎡以上)の場合

建物概要       :ファミリーマンション 60㎡以上18戸の場合
同時使用水量:下記の表の左側の数字が戸数です。例:18戸に対応する部分を参照すると右側の数字は132ℓ/min・・・この建物の同時使用水量合計

1-3.同時使用水栓数による算出の場合

建物概要       :店舗・事務所(3階建) 同じ条件の部屋の場合
同時使用水栓数:各階を仮に15栓として、下記の表により同時使用水栓数は4栓同時使用水量:下記の表により4栓をサンプリングする。例:大便10ℓ・手洗8ℓ・洗面10ℓ・流し15ℓとし、小計は43ℓ/min
3階まで同じ条件の部屋のため、43 × 3 フロア=129ℓ/min

1-4.給水用具負荷単位数による算出の場合

建物概要       :デイサービス(私室用)※公衆用は不特定多数の人が使用する建物:駅ビルなど
給水負荷単位数:負荷単位数の設定がある器具を各器具ごとに集計する。下記の作成した表は例として

給水用具1台あたり負荷単位数戸数負荷単位数
大便タンク1030
洗面台66
手洗い器0.5105
流し台26
掃除用流し26
シャワー24
負荷単位数 合計57

同時使用水量:下記の表の一番左側の数字(負荷単位)を参照する。このときに現場の大便の割合がフラッシュバルブ率が高いか、ロータンク率が高いかで、全然数値が違う。ロータンクの方が圧倒的に有利な数字になります。
当現場は、フラッシュバルブが多いとして、195.02ℓ/minとなる。

ろしお
同時使用水量を算出できたら、次のステップへ

アイソメ図(立面図)を作成する

平面図を確認しながら作成して下さい。市町村により立て方が違うかもしれませんので、そこはご容赦ください。

同時使用水量もしくは口径が変わる部分で測点を付ける

損失水頭を求める

4-1.各区間ごとの損失水頭を求める

各区間ごとの管延長と給水器具の数を拾い出しておきます。

拾い出しの注意点ですが、上記の画像のように手前側で測点を刻んでいきます。(チーズ上流)
よって、チーズ(直流)はイ~ウの間に計上しましょう。

ここでのコツは、先に紙に印刷しておき、そこに給水器具の数と管延長などを書き込んでから表に打ち込むとミスが少なくなります。

4-2.作表していきます(計算があるのでエクセルで作成してます)
各区間の流量の確認と管径の仮決定をします

各区間ごとの同時使用水量を入力し、ℓ/min を ℓ/sec に変換します(60で割る)
このとき、同時に各区間ごとの流速の確認を行っていきます。(原則2.0 m/sec以内になる口径にしないといけません)

下の管内流速早見表にて確認を行います。確認するときは各区間の流量(ℓ/sec)と区間の口径にて参照します。
このとき、0.81~0.84のような数値が出ている場合は0.85、0.86~0.89のような数値が出ている場合は0.90のように0.05単位で切り上げて考えています。例:流量(ℓ/min)0.85で口径φ40mmの場合は0.68m/sec

各区間の損失水頭を計算していきます

先ほど、器具継手類の個数と管延長などを書き込んだものを入力していきます。
このとき器具継手類の直管換算長も入力していきますが、各市町村の仕様を参考にしてください。

  1. 区間ごとの器具継手類の直管換算長と個数を入力
  2. 区間ごとの管延長寸法を入力
  3. 上記を加算する
  4. 加算したものを1.2倍する(安全値)
  5. 区間ごとに動水勾配を流量(ℓ/min)と口径から早見表から参照し入力する。
  6. 4で算出した数値と動水勾配を乗算し、1,000で除算すると区間ごとの損失水頭が算出できます。
  7. 口径が変わるところは異径接合の直管換算長を入力しますし、変更後の口径の動水勾配で計算していきます。
  8. 上記の作業を全区間でおこないます。
  9. 損失水頭の合計を出します→摩擦損失水頭 計
ウエストン公式・へーゼンウイリアムス公式をExcelで計算したい場合

こちらの動画を参考にしてください。

 

 

残水頭を求める

  1. アイソメ図から立上り管の合計を出します→配水管から給水栓までの高さ
  2. 末端水栓の最小動水圧→例:給湯器 5.0m ロータンク 3.0m
  3. 9~11を加算したものと、配水管の最小動水圧を比較し、配水管の最小動水圧が残っていたら直結可能残水頭が0以上

下記に参考画像を載せています。以上、参考にしていただけると嬉しいです。又、質問も受け付けておりますのでお問合せフォームにて送信お願い致します。

 

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