給水装置工事主任技術者 過去問
平成30年度(2018年)
問35 (給水装置計画論 問35)
問題文
なお、計画使用水量は同時使用率を考慮して表-1により算出するものとし、器具の損失水頭は器具ごとの使用水量において表-2により、給水管の動水勾配は表-3によるものとする。
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問題
給水装置工事主任技術者試験 平成30年度(2018年) 問35(給水装置計画論 問35) (訂正依頼・報告はこちら)
なお、計画使用水量は同時使用率を考慮して表-1により算出するものとし、器具の損失水頭は器具ごとの使用水量において表-2により、給水管の動水勾配は表-3によるものとする。
- 9.9m
- 12.6m
- 14.4m
- 15.1m
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この過去問の解説 (2件)
01
まずは、全所要水頭の計算に必要な、動水勾配を求めます。
給水栓Aの立ち上がり管(13 - 1.0)の部分は、計画使用水量が表-1より12(L/分)、口径が13mmのため、表-3より200(‰)であることがわかります。
次に、A〜F、C〜Fの2つの所要水頭を求めます。
・A〜Fの所要水頭
①給水栓Aは表-2より、損失水頭が0.8(m)のため、所要水頭は0.8(m)です。
②給水栓Aの立ち上がり管(13 - 1.0)の部分の所要水頭
動水勾配(‰)×管延長(m)=損失水頭(m)
200 × 1.0 = 0.2
損失水頭(m)+立ち上げ(m)=所要水頭(m)
0.2 + 1.0 = 1.2
③ 給水栓Aの立ち上がり管を省いた、給水管Fまでの所要水頭
動水勾配(‰)×管延長(m)=損失水頭(m)
40 × 5.0 = 0.2
損失水頭(m)+立ち上げ(m)=所要水頭(m)
0.2 + 2.5 = 2.7
①〜③を全て足した結果、A〜Fの所要水頭は4.7mとなります。
・C〜Fの所要水頭
①給水栓Cは表-2より、損失水頭が2.3(m)のため、所要水頭は2.3(m)です。
②給水栓Cの立ち上がり管(13 - 1.5)の部分の所要水頭
動水勾配(‰)×管延長(m)=損失水頭(m)
600 × 1.5 = 0.9
損失水頭(m)+立ち上げ(m)=所要水頭(m)
0.9 + 1.5 = 2.4
③ 給水栓Cの立ち上がり管を省いた、給水管Eまでの所要水頭
動水勾配(‰)×管延長(m)=損失水頭(m)
100 × 3.0 = 0.3
よって、所要水頭(m)は0.3m
④給水管Eから給水管Fまでの所要水頭
動水勾配(‰)×管延長(m)=損失水頭(m)
200 × 2.0 = 0.4
よって、所要水頭(m)は0.4m
①〜④を全て足した結果、C〜Fの所要水頭は 5.4m となります。
所要水頭は大きいほうが採用されるため、C〜Fの所要水頭 5.4m となります。
続いて、F〜G間の所要水頭を求めます。
動水勾配(‰)×管延長(m)=損失水頭(m)
350 × 6.0 = 2.1
損失水頭(m) +立ち上げ管=所要水頭
2.1 + 1.0 = 3.1m
水道メーターの損失水頭:3.0m
止水栓の損失水頭:2.7m
分水栓の損失水頭:0.9m
よって、F〜Gの所要水頭は、3.1 + 3.0 + 2.7 + 0.9 = 9.7mになります。
これらのことから、C〜 G間の所要水頭は 5.4 + 9.7=15.1mとなります。
したがって、答えは【4】となります。
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02
適当なのは、15.1mです。
この問題では、まず同時に使う給水用具を表-1から確認し、次にそれぞれの配管部分の損失水頭と高さの分を足していきます。図と表では、同時使用するのはAの台所流し12L/分、Cの浴槽20L/分、Eの大便器12L/分です。これをもとに計算すると、最も条件が厳しい経路はCからGまでになり、全所要水頭は15.1mになります。
これは適当ではありません。
共通部分であるFからGまでだけでも、給水管の損失と高低差で3.1m、さらに水道メーター3.0m、止水栓2.7m、分水栓0.9mがかかるので、合計9.7mになります。ここに、各給水用具までの分も足さなければならないため、9.9mでは足りません。
これは適当ではありません。
最も不利な経路は、AではなくCからGまでです。CからFまでだけで5.4mかかり、そこにFからGまでの9.7mを足すので、全体では15.1mになります。したがって、12.6mでは小さすぎます。
これは適当ではありません。
この数値は、AからFまで4.7mとFからGまで9.7mを足した場合の値です。Aの経路だけを見ると14.4mになりますが、Cの経路ではCからFまで5.4mかかります。問題では、より大きいほうの所要水頭を採用するので、14.4mではなく、さらに大きい値を選ぶ必要があります。
これは適当です。
計算の流れは次のとおりです。
まず、CからFまでを求めます。給水栓Cの器具損失が2.3m、立ち上がり管13mm・1.5mの部分が動水勾配600‰なので損失0.9m、これに高さ1.5mを足して2.4m、さらに20mm・3.0mの部分が0.3m、EからFまで20mm・2.0mの部分が0.4mです。合計すると、2.3+2.4+0.3+0.4=5.4mです。
次に、FからGまでを求めます。この区間は同時使用流量が44L/分なので、20mm管の動水勾配は350‰です。管延長6.0mより損失は2.1m、これに高さ1.0mを足して3.1mです。さらに、水道メーター3.0m、止水栓2.7m、分水栓0.9mを足すので、3.1+3.0+2.7+0.9=9.7mです。
最後に、CからFまで5.4mとFからGまで9.7mを足すと、15.1mになります。したがって、適当なのは15.1mです。
この問題のポイントは、いちばん遠い場所ではなく、いちばん大きな所要水頭になる経路を選ぶことです。
今回は、Aの経路は14.4mでしたが、Cの経路は15.1mになりました。そのため、全所要水頭として採用するのは15.1mです。
覚えておくポイントは、
器具の損失水頭
→ 配管の損失水頭
→ 高さの分
→ メーターや止水栓などの損失
を順に足していくことです。
この流れを落ち着いて追えば、計算問題でも答えを出しやすくなります。
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