排水ポンプとは

排水ポンプとは地下などの排水本管より高さの低い位置にある排水を排出するための機器です。

建築物の地下にはピットと呼ばれる配管が通るための空間があり、地下から湧き出る水（湧水）が出てきます。その湧水を排水するために排水ピットに排水ポンプを設置します。

汚水槽や雨水槽など、設置する場所によって排水ポンプの種類が変わっていきます。

排水ポンプの種類

排水ポンプには主に「ボルテックス型」と「セミボルテックス型」があります。

ポンプはポンプに内蔵されているはねで水を押し出すことによって水を持ち上げます。
そのはねに固形物などの異物が挟まるとポンプの故障につながります。

排水ポンプには水と固形物が混ざったものが排出されるため、異物が入っても問題ないようにはねの隙間（異物通過径）を大きく設けることで、固形物も一緒に排水することが可能になります。
そのため、固形物の大きさに合った排水ポンプを選定する必要があります。

その固形物の大きさによって「ボルテックス型」と「セミボルテックス型」のどちらを使用したほうがよいのかが変わっていきます。

ボルテックス型排水ポンプ

ボルテックス型排水ポンプとは口径の70パーセント以上が異物通過径として開口しているため、大きい汚物も引っかからずに排水することが可能なポンプになります。

使用用途としては主に以下のものになります。

セミボルテックス型排水ポンプ

セミボルテックス型排水ポンプとは口径の40～63パーセント程度が異物通過径として開口している排水ポンプです。

汚物の排水には適さないが、食材のカスや砂や細かな落ち葉などを水と一緒に排出することが可能です。

使用用途としては主に以下のものになります。

排水ポンプの運転

排水ポンプの運転種類には以下のものがあります。

非自動型

非自動型とはフロートスイッチ（浮き型のスイッチ）がついっていないタイプです。
手動で電源を入れることでポンプを運転させる方式です。

目視ができ、低頻度で排水が必要な個所に使用されます。

自動型

一つの排水ポンプにフロートスイッチ2つがついており、自動的に排水を行う方式です。

フロートスイッチは上部にコモン（起動）スイッチと下部に停止スイッチがついており、コモンスイッチのレベルまで水位が上がるとポンプが起動し、水位が停止スイッチまで下がることでポンプが停止します。

排水量が少ない排水槽に使用されます。

自動交互型

複数の排水ポンプにフロートスイッチ３つがついている方式です。

自動型運転を複数のポンプで連動して使用するときに行う運転方式です。

フロートスイッチの種類としては上から
・コモン（起動）スイッチ
・ポンプの切り替えスイッチ（２回上を向くことで切り替わります）
・停止スイッチ

排水ポンプを複数交互に使用することで機器の寿命を延ばす効果があります。
また、一つのポンプが故障した際にも一つで稼働できるのが利点になります。

自動同時型

自動交互運転のコモンスイッチの上に同時運転用のフロートスイッチを設けた方式です。

大雨などの際にポンプ一つの排水量では間に合わないときに２台で排水を行うことを目的にした運転方法になります。

主に排水量の急増が見込まれる雨水槽などに使用されることが多くあります。

排水ポンプの警報

排水ポンプは主に地下のピットや水中にある場合が多いため、日常的に目視できない場合が多い。
そのため、管理室などの警報盤にて異常時の警報を受けるように計画を行います。

警報の名称付けは「ポンプの種類（湧水ポンプ、雨水ポンプ、汚水ポンプなど）」「ポンプNo（複数ある場合はNo1、No2など）」場所が分かるように設定しましょう。

計画時の注意

排水ポンプを設置する際に汚水などの流入量以外にも次のものが問題ないか確認しましょう。

釜場の大きさ

排水ポンプは水中ポンプに分類されるためポンプの中に水が満たされていないと空気を噛んで空転してしまします。
そのため、水をためておける「釜場」と呼ばれるくぼみが必要になります。

ポンプの種類によってポンプと壁の離隔距離や運転に必要な水位があるため、ポンプの仕様書を確認し、必要な釜場サイズを依頼しましょう。

排水ポンプと床点検口の位置関係

地下ピットに入る際に床点検口を使用します。
メンテナンス性の観点から基本的に定期的なメンテナンスの必要な排水ポンプの直近に設けることを推奨されています。

ただし、排水ポンプ直上に点検口を設けると、降りてくる人間と排水ポンプが接触して故障の原因となる可能性が高いため、少しずらした位置に配置しましょう。

ポンプのメンテナンス方法

上述した通り、排水ポンプには半年に１回ほどメンテナンス点検を行うことがメーカーにて推奨されています。

汚物がたまっている汚水槽では、毎度汚水槽に入らなくてもよいように点検口から引き抜き可能な着脱式にしておくことでメンテナンス性の向上につながります。

コスト的にも高くなるため、施主に説明し必要性の確認を行いましょう。

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。

給排水衛生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～

給排水衛生図　一覧表

〇配管材、弁類

〇給排水関係機器等

〇消火関係

まとめ

今回は給排水衛生設備に関する図面記号についてご紹介しました。

図面を読むことは建築の設計、施工、見積どこにいても必須のスキルです。
図面記号を正しく読んで、図面の意図を把握しましょう。

電気・空調設備の図面記号については別の記事で紹介しているので参考にしてください。
設備図面記号～電気設備編～
設備図面記号の説明～空調換気設備編～

今回は、設備初心者向けに図を交えながら排水する水の種類と排水方法の合流方式と分流方式について説明していきます。

給水方式の比較については別の記事で説明しておりますのでそちらを参考にしてください。
給水方式　メリット・デメリットまとめ

1.排水の種類について

排水は最終的に水道本管にすべての水が流れますが、排水される水の種類について名称が異なります。

2.建屋内の排水方式

建屋内の排水方式は建物内で「汚水」と「雑排水」を一緒に流すか、分けて流すによって合流と分流を区別します。

・建屋内合流方式

建屋内合流方式とは建物内で汚水と雑排水を一緒に排水する方式です。
主に、竪管で合流して使用されることが多い。

合流方式のメリット・デメリットは次の点になります。

〇メリット

・建屋内分流方式

建屋内合流方式とは建物内で汚水と雑排水を別々に汚水桝まで排水する方式です。

分流方式のメリット・デメリットは次の点になります。

〇メリット

3.建屋外の排水方式

建屋外の排水方式は先ほどの汚水・雑排水ではなく「汚水・雑排水」と「雨水」を一緒に排水するか否かによって変わります。

また、建屋外の排水方式に関しては水道本管が「雨水」と「汚水・雑排水」が分けられているかによって判断します。

建設予定地の水道本管が合流方式か分流方式かは各下水道局が発行している「下水道台帳」を確認しましょう。東京都であればインターネットからダウンロード可能です。

東京都下水道局HP
http://www.gesuijoho.metro.tokyo.jp/semiswebsystem/TspAgreementWeb.aspx

・建屋内合流方式

建屋外合流方式は水道本管が合流になっているため外構ますにて汚水・雑排水と雨水を合流して排水する方式。

・建屋内分流方式

建屋外分流方式は水道本管が分流になっているため汚水・雑排水と雨水をそれぞれ分けて排水する方式。

捕捉（地方自治体目線）

水道本管の分流方式は水道局が雨水の基本的にきれいな水を再度浄水場で浄化せずに川に放流するため、無駄な浄化費用が掛からないため、採用される自治体が多くあります。

また、洪水時に水道本管が満水になると川に浄水場に流さずに川に直接放流するため、合流方式では川の汚染につながるため、環境保護の観点にも優れております。

ただし、都心などの繁華街や道路が狭い場所などスペースや改修に対応が難しいところなどではなかなか対応ができていないのが実情です。

まとめ

今回は排水方式の合流と分流方式について説明しました。

これから計画を始める方はまずはその地域の下水道局にて下水台帳を取り寄せ、現状の配管状況を確認しましょう。

本記事ではその給水方式のメリット・デメリット、選定基準などを解説し、初心者でも給水方式の基礎を身に着けることをができるかと思います。ぜひ参考にしてみてください。

1.給水方式の選択基準

給水方式を選定するのには様々な要因を加味して行う必要があります。
・計画している建物用途
・衛生面
・コスト
・メンテナンス性
・断水時、停電時の使用の必要性　・・・ets

施主要望やコスト間を考慮して適切な給水方式の選定を行いましょう。

2.給水方式の種類

給水方式は大別すると「直結方式」と「受水槽方式」２種類あります。

直結方式とは水道本管から直接、水をためることなくキッチンやトイレなど各所へ給水する方式です。
主に下記方式が直結方式に当てはまります。
・水道直結直圧方式
・水道直結増圧方式

一方で受水槽方式は水道本管から来た水を一度受水槽へためてから、各所に供給する方式になります。
方式としては下記になります。
・高置水槽方式
・ポンプ直送方式

次の章では各給水方式ごとに説明していきます。

3.水道直結直圧方式

水道直結直圧方式とは、水道本管から分岐して給水管を引き込み、水道本管の水圧を利用して必要箇所に給水する方式です。

水道直結直圧方式の特徴は以下の通りです。

前述のとおり水道本管の圧力を直接利用しているため、特別な設備も不要でありコスト面、メンテナンス性がよく、水道本管から直接給水されるため停電していても問題なく水の使用ができきれいな水がそのまま蛇口などから供給されます。

ただし、本管圧力を使用しているため一般的に３階建て以下の建物までしか使用できません。

4.水道直結増圧方式

水道直結増圧方式とは、前述した直結直圧方式のデメリットの4階以上の建物にも対応できるように増圧ポンプを取り付けた方式です。
水道本管の水圧に増圧ポンプの圧力を乗せることにより中層～高層建築物でも使用可能になります。

水道直結増圧方式の特徴は以下の通りです。

直結直圧方式同様、本管から受水槽などで一度水をためることなく各所供給するため衛生的です。
また、本管圧力を利用するため省エネ性にも優れていることが特徴になります。
また、ポンプの形状もスリムなものが多く、設置スペースも少なくて済みます。

現在、建設されている建築物の多くがこの方式で計画されており、衛生面も優れていることから水道局からも推奨されている方式になります。

ただし、地域によって本管の関係で使用が禁止されている場所もありますので計画地の水道局に確認してみましょう。また、給水管の本管から末端まで常に充水されてる必要があるため、水道本管から引き込む配管サイズが大きくなります。

本書では基礎的な方式なもののまとめになりますので割愛いたしますが、超高層ビルや大規模建築物に対応可能な「直列多段増圧直結給水方式」や「並列増圧給水方式」があります。
機会があれば別記事で記載したいと思います。

5.高置水槽方式

下階の受水槽へ一度貯水してから、揚水ポンプにて屋上などにある高置水槽に水を送り込みます。
以降は地球の重力を利用して必要箇所に給水する方式です。

高架水槽方式の特徴は以下の通りです。

受水槽には定期的な点検義務が課せられており、水槽を２つ設ける高置水槽方式はメンテンナンス性が悪いです。また、水道水は塩素を入れることで衛生管理を行っています。塩素は時間がたつにつれて自ら抜けてしまうため、水道をためることで衛生面も劣ってしまいます。

受水槽を設けることで水をためておけるため、断水時にも水槽に残った水の使用が可能になります。
また、高置水槽からは重力のみで供給するためポンプを動かす電機が不要になります。そのため、停電時にも高置水槽の残水分利用が可能になります。

そのため、災害時などには優れた方式となります。

6.ポンプ直送方式

ポンプ直送方式とは端的に言ってしますと前述した高置水槽方式から、高置水槽を取り外し、ポンプで直接各所に供給する方式になります。

ポンプ直送方式の特徴は以下の通りです。

大型物件などにも使用可能です。また、受水槽に一度ためておくことができるため給水本管の関係が小さい地域でも使用できます。

同様にポンプから直接各所に送ることができる直結増圧給水方式に比べ、ポンプのサイズが大きくなり、かつ受水槽を置くスペースが必要になるため設備スペースが必要になります。

7.まとめ

本記事では給水方式を４種類ご説明いたしました。

各種給水方式の特徴は以下の通りです。

給水方式を理解し、建物計画にあった給水方式を計画しましょう。