「夏なのに涼しい」

「冬なのに暖かい」

と感じるのは、空調設備が正常に働いているからです。

家庭ではエアコン1台で済むこともありますが、オフィスビル、ホテル、病院、工場などの大型建築物では、室内の温度・湿度・空気の流れをコントロールするために、さまざまな機器や配管、ダクトが組み合わされています。

設備技術者として空調設備を理解するには、機器の名前を暗記するだけでは不十分です。

「どこで熱を作るのか？」

「どうやって部屋まで運ぶのか？」

「使った空気はどこへ行くのか？」

という空調システム全体の流れを理解することが重要です。

この記事では、空調設備の基本から大型ビルで使われるシステムまで、現場目線で分かりやすく解説します。

1．空調設備とは？

空調設備とは、建物の中の空気環境を適切な状態に維持するための設備です。

一般的には「空気調和設備」と呼ばれます。

主な役割は、

• 冷房
• 暖房
• 温度調整
• 湿度調整
• 換気
• 空気清浄

などです。

例えば、夏のオフィスで室温が30℃になってしまえば、仕事をするのも大変です。

そこで空調設備によって室内の熱を取り除き、快適な温度まで下げます。

逆に冬は、外の冷たい空気によって室内の温度が下がるため、暖房によって熱を加えます。

つまり非常に単純化すると、

夏は「熱を取る」

冬は「熱を加える」

というのが空調の基本です。

2．空調の基本は「温度・湿度・空気」

空調というと「冷房・暖房」をイメージする人が多いですが、実際には温度だけを調整しているわけではありません。

重要なのが、

温度

室内を適切な温度に保ちます。

湿度

室内が乾燥しすぎたり、湿気が多すぎたりしないように調整します。

空気

室内の空気を入れ替えたり、空気を循環させたりします。

さらに建物によっては、フィルターなどを使用して空気中のほこりなどを取り除きます。

そのため空調設備を理解するときは、

「温度だけを見るのではなく、空気全体をコントロールしている」

と考えると分かりやすいでしょう。

3．家庭用エアコンの仕組み

まずは一番身近な家庭用エアコンから考えてみましょう。

エアコンには大きく、

• 室内機
• 室外機

があります。

冷房の場合、室内機は室内の空気から熱を取り込み、その熱を冷媒に移します。

そして冷媒が熱を室外機側へ運び、室外へ放出します。

イメージすると、

室内の熱
↓
室内機
↓
冷媒
↓
室外機
↓
屋外へ放熱

という流れです。

つまり、冷房とは単純に「冷たい空気を作る」というより、

室内にある熱を屋外へ移動させる

仕組みだと考えると理解しやすくなります。

4．建物の空調設備はどうなっている？

大型の建物になると、家庭用エアコンのように各部屋に室外機を1台ずつ設置するとは限りません。

例えばオフィスビルでは、

熱源機器

↓

冷温水配管

↓

空調機

↓

ダクト

↓

各室

というようなシステムが使われることがあります。

建物全体で空調を行うため、機械室や屋上などに大型の機器を設置し、そこから各階・各室へ冷気や暖気を供給します。

ここで重要なのが、

「熱を作る場所」と「空気を送る場所」は別の場合がある

ということです。

5．空調設備を構成する主な機器

大型建築物の空調設備には、さまざまな機器があります。

代表的なものを見てみましょう。

設備技術者としては、まず**「この機器は何をしているのか」**を理解することが重要です。

6．AHU（エアハンドリングユニット）とは？

AHUは、

Air Handling Unit

の略で、大型建築物では非常によく登場する設備です。

簡単にいうと、

空気を取り込み、必要な状態に調整して、建物へ送り出す機械

です。

内部には、

• フィルター
• 冷却コイル
• 加熱コイル
• 加湿器
• ファン
• ダンパー

などが設置されることがあります。

例えば冷房運転の場合、

空気を取り込む

↓

フィルターを通す

↓

冷却コイルで冷やす

↓

ファンで送る

↓

ダクトから室内へ

という流れになります。

7．FCU（ファンコイルユニット）とは？

FCUは、

Fan Coil Unit

の略です。

AHUと同じように空気を冷却・加熱しますが、比較的各室や各エリアに近い場所で使用されることが多い設備です。

FCUには、

• ファン
• 熱交換器（コイル）

などが組み込まれています。

冷房の場合、コイルに冷水を流し、ファンで室内空気をコイルに通します。

すると空気の熱が冷水側へ移り、冷やされた空気が室内へ戻ります。

イメージとしては、

冷水
↓
コイル
↓
室内空気の熱を吸収
↓
冷たい空気を室内へ

という仕組みです。

8．パッケージエアコンとは？

建物の空調でよく見るのがパッケージエアコンです。

一般的なオフィスや店舗などでも使用されています。

代表的なものとして、

• 天井カセット形
• 天井吊形
• 壁掛形
• 床置形

などがあります。

パッケージエアコンは、冷媒配管によって室内機と室外機を接続します。

家庭用エアコンと似ていますが、業務用としてより大きな能力を持つ機器もあります。

現場では、

室内機の位置

室外機の設置場所

冷媒配管のルート

ドレン配管の勾配

などを確認することが重要です。

特にドレン配管は注意が必要です。

冷房時には空気中の水分が結露して水になります。

この水を適切に排出できないと、

「天井から水が漏れてきた」

というトラブルにつながります。

9．冷凍機・冷却塔・ポンプの役割

大型ビルの空調を理解するためには、熱源設備についても知っておく必要があります。

代表的なのが冷凍機です。

冷凍機は、簡単にいえば冷水を作る機械です。

作られた冷水はポンプによって配管を通り、AHUやFCUなどへ送られます。

そして空調機で空気を冷やした後、温度が上がった冷水が再び冷凍機へ戻ってきます。

つまり、

冷凍機

↓

冷水ポンプ

↓

空調機

↓

戻り配管

↓

冷凍機

という循環をしています。

冷却塔とは？

冷却塔は、主に冷凍機の運転に必要な冷却水の熱を大気へ放出する設備です。

屋上などで大きなファンが回っている設備を見たことがある方もいるでしょう。

冷却塔を含むシステムでは、

冷凍機 ⇔ 冷却水 ⇔ 冷却塔

という循環が形成されています。

設備技術者としては、冷凍機だけを見るのではなく、

「熱がどこから来て、最終的にどこへ捨てられているのか」

を見ることが大切です。

10．ダクトは何のためにある？

空調設備で忘れてはいけないのがダクトです。

ダクトとは、簡単にいうと空気を運ぶための通路です。

例えば空調機で作った冷たい空気を、部屋まで運ぶために使用します。

代表的なものには、

• 給気ダクト
• 還気ダクト
• 外気ダクト
• 排気ダクト

などがあります。

記号では、

• SA：Supply Air（給気）
• RA：Return Air（還気）
• OA：Outside Air（外気）
• EA：Exhaust Air（排気）

などと表現されることがあります。

図面を見るときに、この略号を知っているだけでも設備の流れがかなり理解しやすくなります。

11．空調設備の基本的な空気の流れ

例えば、オフィスの空調を考えてみましょう。

室内の空気を一部回収し、新鮮な外気を取り入れ、空調機で温度を調整して再び室内へ送ります。

イメージすると、

外気＋還気

↓

空調機

↓

フィルター

↓

冷却・加熱

↓

送風機

↓

給気ダクト

↓

室内

↓

還気

という流れです。

一方で、必要な空気は外へ排出します。

そのため空調設備では、

「空気がどこから入って、どこへ出ていくのか」

を追いかけることが非常に重要です。

12．現場で重要な「風量」と「温度」

空調設備の現場では、単純に「風が出ているからOK」とはいきません。

重要なのが風量です。

例えば設計上、

「この部屋には毎時○○m³の空気を送る」

と決められている場合、実際にその風量が確保できているか確認する必要があります。

風量が不足すると、

• 部屋が冷えない
• 部屋が暖まらない
• 換気不足になる
• 室内環境が悪化する

などの問題につながる可能性があります。

また、

給気温度

室内温度

還気温度

などを測定することで、空調設備が正常に機能しているかを確認できます。

設備技術者にとって、**「測定して確認する」**ことは非常に重要な仕事です。

13．空調設備で起こりやすいトラブル

空調設備では、さまざまなトラブルが発生します。

代表例を紹介します。

① 部屋が冷えない

考えられる原因として、

• 冷房能力不足
• 冷水温度の問題
• 風量不足
• フィルターの詰まり
• ダンパーの不具合
• センサーの異常

などがあります。

「エアコンが壊れた」と決めつけず、空気・水・電気・制御のどこに問題があるのかを順番に確認します。

② 天井から水が漏れる

これは現場でも比較的注意が必要なトラブルです。

原因として、

• ドレン配管の詰まり
• ドレン勾配不良
• ドレンポンプの異常
• 結露
• 配管からの漏水

などが考えられます。

特に天井内では、空調配管・給水配管・排水配管などが近接しているため、**「どの配管から水が出ているのか」**を正確に確認することが重要です。

③ 空調機から異音がする

異音の原因には、

• ファンの不具合
• ベアリングの劣化
• 振動
• ダクトの風切り音
• ダンパーの異常

などがあります。

音だけで判断するのではなく、振動や運転状態なども合わせて確認します。

14．新人設備技術者が最初に覚えるポイント

空調設備を勉強し始めたばかりなら、最初から細かい計算や機器の仕様を全部覚える必要はありません。

まずは次の5つを理解しましょう。

① 熱

「熱はどこから来て、どこへ移動するのか？」

② 空気

「空気はどこから入り、どこへ出ていくのか？」

③ 水

「冷水・温水はどこから来て、どこへ戻るのか？」

④ 機器

「この機器は何をするためにあるのか？」

⑤ 制御

「温度や圧力、流量をどうやって調整しているのか？」

この5つを意識するだけでも、設備図面を見るときの理解度が大きく変わります。

15．まとめ

空調設備は、単純に「エアコンで部屋を冷やす・暖める」だけの設備ではありません。

大型建築物では、

熱源機器

↓

ポンプ

↓

配管

↓

空調機

↓

ダクト

↓

室内

というように、多くの設備が連携して室内環境を作っています。

設備技術者として大切なのは、機器の名称を覚えることだけではありません。

「熱・空気・水が建物の中をどのように動いているのか」

を理解することです。

最初は複雑に見える空調設備も、流れを追っていけば意外とシンプルです。

次回予告

次回は、建物に欠かせないもう一つの重要設備、

「給排水衛生設備の基礎知識｜給水・給湯・排水の違いとは？」

について解説します。

「蛇口から出る水はどこから来るのか？」

「トイレの排水はどこへ行くのか？」

「なぜ排水管には通気が必要なのか？」

といった疑問を、配管の流れを追いながら現場目線で解説していきます。

しかし、建物は建築工事だけでは快適に使うことができません。

室内を涼しくしたり暖かくしたりする空調設備、水を使えるようにする給排水衛生設備、照明やコンセントに電気を供給する電気設備など、さまざまな設備が必要です。

これらをまとめて**「建築設備」**と呼びます。

この記事では、建築設備の仕事にこれから関わる方や、設備について勉強を始めた方に向けて、建築設備の基本を現場目線でわかりやすく解説します。

1．建築設備とは？

簡単にいうと、建物を人が安全・快適に利用するために必要な機械・配管・ダクト・電気などの設備が建築設備です。

例えば、オフィスビルを想像してみましょう。

建物の中では、

• エアコンが動いている
• 照明が点いている
• トイレで水が流れる
• 蛇口から水が出る
• 換気扇で室内の空気を入れ替える
• 火災が発生すると警報が鳴る
• エレベーターで人が移動する

といったことが当たり前のように行われています。

しかし、これらは自然に動いているわけではありません。

建物の裏側には、大量の配管・ダクト・ケーブル・機器・制御設備が設置されています。

つまり建築設備とは、

建物を「使える状態」にするための仕組み

と考えると分かりやすいでしょう。

2．建築設備にはどんな種類がある？

建築設備には非常に多くの種類があります。

代表的なものを大きく分けると、次のようになります。

設備技術者は、これらの設備が設計どおりに機能するように計画・施工・管理・点検していきます。

3．空調設備とは？

建物の中で快適に過ごすために欠かせないのが空調設備です。

空調設備の代表的な役割は、

• 冷房
• 暖房
• 温度調整
• 湿度調整
• 空気清浄
• 換気

などです。

家庭用のエアコンなら「冷たい風・暖かい風を出す機械」というイメージですが、ビルなどの大型建築物になると、仕組みはかなり複雑になります。

例えば、

熱源機器 → ポンプ → 配管 → 空調機 → ダクト → 各室

というように、多くの機器や配管・ダクトが連携しています。

空調設備でよく出てくる機器

代表的な機器には、

• 空気調和機（AHU）
• ファンコイルユニット（FCU）
• パッケージエアコン
• 冷凍機
• 冷却塔
• ポンプ
• 換気ファン

などがあります。

設備の仕事を始めたばかりの方は、まず**「どの機器が、何のためにあるのか」**を理解すると、図面も現場も見やすくなります。

4．給排水衛生設備とは？

給排水衛生設備は、簡単にいうと建物の中で水を「使う・捨てる」ための設備です。

例えば、

「蛇口をひねると水が出る」

「トイレを流すと排水される」

という当たり前の動作も、給排水設備によって実現しています。

給水設備

水道などから建物へ水を供給します。

建物の規模によって、

• 直結給水方式
• 受水槽方式
• 高置水槽方式

など、さまざまな方式があります。

排水設備

トイレ、洗面、厨房などで使用した水を排出します。

排水管には、

• 汚水
• 雑排水
• 厨房排水
• 雨水

などがあり、建物によって適切な排水計画が必要です。

衛生器具

実際に人が使用する器具も衛生設備に含まれます。

例えば、

• 大便器
• 小便器
• 洗面器
• 手洗器
• 流し台
• シャワー

などです。

現場では「器具を取り付ければ終わり」ではありません。

給水・給湯・排水・通気などの配管が正しく接続されて初めて設備として機能します。

5．電気設備とは？

建物を動かすためには電気も必要です。

照明を点けるだけではなく、

• コンセント
• 空調機
• ポンプ
• 換気ファン
• エレベーター
• 防災設備
• 通信設備
• コンピューター

など、さまざまな設備が電気を必要とします。

電気設備には、

受変電設備

電力会社などから受け取った電気を、建物で使用できるように変換・配電します。

幹線設備

受変電設備などから各階・各エリアへ電力を送ります。

分電盤

各エリアや機器へ電気を分配します。

照明設備

室内や屋外に必要な明るさを確保します。

このほかにも、通信設備や監視設備など、建物には多種多様な電気設備があります。

6．防災設備も建築設備の重要な一部

建築設備を考えるうえで忘れてはいけないのが防災設備です。

建物で火災などの災害が発生した場合、人命を守るために設備が重要な役割を果たします。

例えば、

• 自動火災報知設備
• 非常照明
• 誘導灯
• 消火設備
• 排煙設備
• 非常放送設備

などがあります。

普段は意識することが少ない設備ですが、いざというときに正常に動作することが非常に重要です。

そのため、施工時の確認だけでなく、完成後の点検・維持管理も重要になります。

7．建築設備は建物の「血管・神経」のようなもの

設備技術者として建物を見るとき、私は建築設備を**「建物の血管や神経」**のように考えると分かりやすいと思います。

建物の柱や梁などが「骨格」だとすれば、

• 配管 → 血管
• ダクト → 呼吸器
• 電線・ケーブル → 神経
• 機械設備 → 内臓

のようなイメージです。

例えば、完成したオフィスビルを見ると、壁や天井はきれいに仕上がっています。

しかし、その天井の裏側には、

空調ダクト

給排水配管

電線・ケーブル

消防設備

などが所狭しと配置されています。

設備工事では、この限られたスペースの中に大量の設備を納めなければなりません。

ここが建築設備の面白いところでもあり、難しいところでもあります。

8．建築設備の仕事は何をする？

建築設備の仕事は、単純に「設備を取り付ける」だけではありません。

大きく分けると、

① 設計

建物にどのような設備が必要なのかを計画します。

例えば、

• 必要な空調能力
• 必要な換気量
• 給水量
• 配管サイズ
• 電気容量

などを検討します。

② 施工

設計された設備を実際の建物に施工します。

配管、ダクト、機器、ケーブルなどを図面に従って設置します。

③ 施工管理

現場では、

• 品質
• 工程
• 安全
• コスト
• 他工事との調整

などを管理します。

設備施工管理では、建築・電気・設備など、さまざまな業種との調整能力が重要になります。

④ 試運転・調整

設備を取り付けただけでは完成ではありません。

実際に機器を動かして、

「設計どおりに動くか？」

「必要な風量・水量が出ているか？」

「異常な音や振動がないか？」

などを確認します。

⑤ 維持管理

建物が完成した後も設備の仕事は続きます。

定期点検や修理、設備更新などを行い、建物を長期間使用できる状態に維持します。

9．設備技術者が現場で意識すること

設備の仕事を始めたばかりの頃は、図面に書かれている機器や配管を見るだけで精一杯になるかもしれません。

しかし、経験を積んでいくと、単に「配管を見る」のではなく、

「この設備は最終的に何をするためのものなのか？」

を考えるようになります。

例えば、配管を見たときに、

「これは50Aの配管だ」

だけで終わるのではなく、

「どこから来て、どこへ行って、何のために流れているのか？」

まで考えます。

さらに、

「このバルブを閉めたら何が止まる？」

「ポンプが停止したらどうなる？」

「この機器が故障したら利用者にどんな影響が出る？」

と考えられるようになると、設備技術者としての視点が身についてきます。

10．まとめ

建築設備とは、建物を安全・快適に使用するために必要なさまざまな設備の総称です。

代表的なものとして、

• 空調設備
• 換気設備
• 給排水衛生設備
• 電気設備
• 防災設備
• 昇降機設備

などがあります。

建物が大きくなるほど設備は複雑になり、多くの機器・配管・ダクト・ケーブルが相互に関係してきます。

そのため、設備技術者には単純な施工知識だけではなく、**「設備全体の仕組みを理解する力」**が求められます。

まずは、

「何の設備なのか」→「何のためにあるのか」→「どのように動くのか」

という順番で覚えていくと、設備の知識が身につきやすくなります。

次回はさらに一歩踏み込んで、**「空調設備の仕組み」**について、エアコンから大型ビルの空調システムまで、初心者にも分かるように解説していきます。

スリーブはこれらの設備部材などを梁や床に貫通させる際に使用するものです。

本記事では図を用いてスリーブの種類と貫通範囲、検討時期などを解説していきます。

スリーブとは

スリーブとは梁や床、壁などの躯体に設ける開口です。

主に設備配管・配線を躯体に貫通させさせることで配管などを天井内などに納めることが可能です。

スリーブの種類

スリーブには主に紙ボイドとVP・VU、鉄管スリーブがあります。

それぞれに特徴があるので説明していきます。

紙ボイド

紙ボイドとはコンクリート打設前に紙製の筒を取り付け、コンクリートが硬化後紙ボイドを外すことで躯体に貫通孔を設けます。

メリット
・安価
・紙ボイドを最終的に外すため、貫通サイズが小さくできる

デメリット
・コンクリート打設時につぶれる可能性がある
・取り外しの手間が発生する

主なメーカー
・フジモリ産業株式会社
https://www.fujimori.co.jp/products/building_materials/21

VP管・鉄管

VP管・鉄管を躯体打設前に取り付け配管内にコンクリートが充填されないことで躯体に貫通孔を設ける

メリット
・つぶれずらい
・屋上などで防水をまくことが可能

デメリット
・配管の厚み分貫通サイズが大きくなる
・高価
・取り外しの手間が発生する

主なメーカー
・積水化学株式会社
https://www.eslontimes.com/
・丸井産業株式会社
https://www.marui-sangyo.jp/products/kenchiku/tekkan.html

貫通可能範囲

スリーブは躯体を貫通するため、躯体の耐力を弱める行為です。

そのため梁を貫通する際に極力耐力を弱めないようにルールが決められています。
今回は基本的なものを紹介しますが、設計事務所によって構造図の特記仕様書に基準が記載があるので検討前に必ず確認しましょう。

スリーブの離隔

スリーブは一か所にいくつも設けるとその箇所が構造的に弱くなってしますため、適切な離隔距離があります。

大梁

梁によって貫通できない箇所もあります。
特に梁と柱を一体にするために梁の端部には柱の鉄筋も含まれるため、梁端部のスリーブの取り付けはできません。

大梁・小梁によって貫通不可の範囲が変わるので注意してください。
（下図参照）

〇大梁の貫通可能範囲

小梁

〇小梁の貫通可能範囲

検討時期

スリーブのおさまりの検討時期はピットの打設前1-2週間前にフィックスするように作成をします。

作成の流れとしては以下になります。（ピットスリーブ図の場合）
1.躯体図の作成（建築）
2.躯体図の承認（監理者）
3.配管・配線の施工図・総合図の作成（設備）
4.配管・配線施工図に合わせたスリーブ図の作成（設備・建築）
※人通口・通気口・連通口も併せて
5.スリーブ図の承認（監理者）
6.スリーブの取り付け・コンクリート打設

そのため、監理者の承認期間を考えると施工の１.5～2か月前から図面の作成が必要になります。

監理者・建築も含めてスリーブ図の作成スケジュールは綿密に確認して取り掛かることが必要になります。

総合図に関しては別の記事で説明しているのでそちらを確認してください。
総合図ってなに？　誰が作るの？総合図の意味、必要性について解説

まとめ

スリーブの検討は構造的に大きくかかわるものになります。
施工の初期にかかわるため、より工期の圧迫、品質の低下を招く要因になります。

それを防ぐためにも、スリーブ取り付けのルール付けをしっかり理解し、早期の検討を行うようにしましょう。

電気設備図を見ていてそんな悩みを持った方向けに、現役ゼネコン設備担当の私が電気図面の記号を一覧表にて紹介していきます。

初めに

今回紹介する図面記号に関しては一般的な内容になります。
設計事務所や施工図を作成している人によってそれぞれ記号が変わっていきます。

まずは、その図面の「特記仕様書」や「図面の凡例」を確認してみましょう。

設計図と施工図も基本的には同じ図面記号を使用するので同様の方法で確認してください。

設計図と施工図の違いについてはほかの記事でまとめましたので参考にしてください。
施工図と設計図の違い～違いを理解して適した図面を書く～

電気設備図　一覧表

まとめ

電気図であっても同じマークで図面の種類によって異なります。

図面の種類によってしっかり使い分けて図面を読み込めるように頑張りましょう。

給排水衛生・空調設備の図面記号については別で紹介しているのでそちらを参照してください。
設備図面記号～給排水衛生設備編～
設備図面記号の説明～空調換気設備編～