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排水負荷計算について

店舗工事においては店内の排水管を新規で配管して既存排水管の立ち上がりなどへ接続することがよくあります。

新築工事の場合はそれなりに排水管サイズも考慮された計画がされているのですが、築何十年かの物件で立ち上がっている既存排水管を利用しようとする場合、そのサイズが細い場合がかなりあります。

この排水管使えますか、と現場調査依頼いただいたお客様から聞かれたりするのですがサイズによっては即答で「使えません」と答えざるを得ません。

今回のテーマは排水管サイズの判断基準としての排水負荷計算についてです。

ラッキーエースさんによるphotoAC よりの画像

簡単なモデルで計算してみる

まずは教科書にならって排水負荷単位数から排水管サイズを選定していく方法を以下に示します。

ここでは、図のような衛生器具が配置されたフロアが10フロアの10階建てと仮定して計算していきます。

表1:器具排水負荷単位数

給排水衛生設備計画設計の実務の知識より

表2:排水枝管および排水立管の許容最大器具排水負荷単位数

給排水衛生設備計画設計の実務の知識より

①の枝管について、表1より小便器の負荷単位数は4で2台設置されているので 4×2=8

表2より50Aだと負荷単位数6まで、65Aで12まで許容できるので65Aを選定します。

②の枝管については同様に大便器(公衆用)で6、2台なので12ですが大便器の接続が75Aなのでそれより細い管は使用しないので75Aで選定することになります。

③については洗面器の負荷単位数1より2台で2なので40Aとなります。

④について負荷単位数合計22になるので100Aとなります。

⑤について負荷単位数合計23.5になるので100Aとなります。

⑥について負荷単位数合計22+23.5=45.5なので100Aとなります。

⑦立管について45.5の排水負荷単位数のフロアが10フロアあるので合計で455となります。

表2の右側の3階を超える欄を確認すると立管100Aで500まで許容できるので立管は100Aを選定します。

また1フロアあたり45.5で1階分の負荷単位数合計が90を超えていないことも確認しておく必要があります(表2の一番右の欄を確認)。

最後に表3で排水横主管、敷地内への引き込み管口径について確認しておきます。

表3 排水横主管および敷地排水管に接続可能な許容最大器具排水負荷単位数

給排水衛生設備計画設計の実務の知識より

排水負荷単位数合計455より勾配1/100とるものとして150Aで700まで許容可能なので引き込み口径は150Aとします。

実際の設計をする場合は負荷単位数による計算よりも少し安全をみている部分があります

排水モデル図の②の枝管については排水負荷単位数をもとにした考え方では75Aにしました。

しかし、実際に設計する場合は大便器を2台以上受け持つ排水枝管については100Aで描いてしまいます。

とくに店舗の設備設計においては大便器2台が合流するのであれば、その枝管は100Aにしておいた方がよいです。

飲食店においてですが、事務所に比較して使用頻度が高くなり詰まりなどのトラブルの頻度も多いので。

店舗のトイレ詰まりメンテナンスで呼ばれて対応したことも何度かありますが、携帯電話はよく詰まっていることありますね‥ガラケーが多いイメージです。

あとはメガネもありました、まあこれらは配管径がどうこうの話ではなく大便器のトラップに引っかかっているのですが。

また、ここ最近は節水型の便器が主流ですがこれも排水の詰まりの一つの原因になっていますね、メーカーに言っても認めてはくれませんが確実にこのトラブルは増えています。

使用したティッシュなどの固形物の量に対して節水型の4Lや5Lという水量が少ないため固形物が搬送されずに配管の途中で留まってしまうという現象が起きています。

配管の横引き長さが長いとこのトラブルが起きる可能性は上がるのでなるべく横引きを短くできればよいですが、なかなかそうもいかない現場も多いです。

お客様の使用の仕方として、何回か流すようにしていただくという場合もあります、これはもう頭を下げてお願いをしている感じの最後の手段的な話になります。

あとは、節水型便器とは言ってもほとんどの機種で流量調整はある程度できるので7Lや8Lまで設定を変えて流量を増やすことも可能です。

これで解決してクレームが止んだ現場もあるので試してみていただければと思います!

排水設備の機能について〜SARSはトイレから〜

コロナウイルスの一種であるSARS(重症急性呼吸器症候群)は日本では2類に分類される指定感染症ですが現在は収束しています。

2002年の11月に中国の広東省で初の感染者が確認されてから2003年9月の収束まで30カ国で8098人の感染者と774人の死亡者が確認されました。

感染が広がる中で香港の高層マンションで排水菅の不備により321人が感染したという事例がありますが排水管の不備とはいったいどういうことなのでしょうか。

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便器から飛沫が飛ぶ可能性

大便器まわりにウイルスが多く存在するという話がありますが、あながち嘘でもなく、ダイヤモンドプリンセス号においてもトイレ周辺から新型コロナウイルスが多数検出されたという報告があったようです。

香港城市大学の研究によればトイレの水を流す際に1回あたり最大80万個のウイルスを含む飛沫が空中に吹き上がるとのこと。新型コロナトイレの糞口感染対策が盲点

つまり排水管に不備などなくとも飛沫は飛んでいるということですがSARSの感染拡大のひとつの原因となった高層マンションでの排水管の不備はさらに多くの飛沫を飛ばす状態になっていた可能性があります。

このSARSの話は「感染症の世界史」という本にあります。

マンションの排水管の不備で(感染源となった)男性の飛沫や糞沫に含まれていたウイルスがトイレの換気扇に吸い上げられてマンション内に拡散した可能性が高い、という記載です。

その事実は確かに書かれていますが排水管の不備というのが具体的にどのようなことだったのかまでは残念ながら書いてありません。

ネットで調べたら何か出てくるかと思いましたが探し方も悪かったのかもしれませんが何も出てきません。

そこで、どのような状態だったことが考えられるかのか予想してみました。

排水管内からガスが逆流

排水は立管から各階で枝配管を分岐させる形で配管します。

例えば最上階のトイレからSARSに汚染された汚物が流れたとした場合、排水立管が全体的に汚染されます。

そして、ここがポイントだと思っていますが、排気のための換気扇を作動させたのはよいが、給気口がない、あるいは給気口はあるが何らかの理由で閉鎖している状態だった場合、室内およびトイレ内は負圧になります。

室内およびトイレ内が負圧の状態になると排水管内のガスを引っ張って吸い上げてしまうことがあります。

マンションの排水管と
排水管内ガスが移動するイメージ

さらに大便器のトラップの封水が便器の不良などで破られ易い状態だったとしたら大便器から排水管内のウイルスを含んだ飛沫が大量に逆流してくる可能性はあります。

321人の感染者を出したという事実を見ると、このような不具合が起こっていたのではないかということが予想されます。

現在の日本国内のマンションの計画はそこまで杜撰なものはないので同じようなことが起きる可能性は低いですが、施工時に室内やトイレ内が負圧になり過ぎないか、各器具のトラップは問題なく機能するかなどは確認しておく必要があります。

たとえSARSウイルスの飛沫でなくとも、大便器からかなりの量の飛沫が飛んでくるとしたら、それはよくないので…。