給湯設備｜60℃以上にする理由と膨張対策【管工事施工管理技士】

この記事でわかること

• 局所式と中央式のちがいがわかります
• 給湯温度と、その理由がわかります
• 膨張タンク・逃し弁がなぜ必要かわかります
• レジオネラ対策がわかります

💡 覚え方

「小さい建物は局所、大きい建物は中央」。中央式はまとめて効率よく作れます。その反面、配管が長いぶん熱を捨ててしまいます。この正反対の性質が、見分けるときの軸になります。

• 中央式の給湯温度　…　60℃以上で送る
• 循環して戻ってきた湯　…　55℃以上を保つ
• 使用温度　…　一般には40℃前後（水と混ぜて使う）
• ピーク時でも55℃以上を確保する

なぜ60℃も必要なのか？

レジオネラ属菌を増やさないためです。この菌は20〜50℃でよく増え、55℃以上では死滅していきます。ぬるいお湯をためておくのがいちばん危険——だから熱く作って、使うときに水で薄めるのです。

レジオネラ対策

• 貯湯タンクは60℃以上に保つ
• 末端の給湯栓でも55℃以上
• 湯を滞留させない　…　使わない枝管（デッドレグ）を作らない
• 循環ポンプで、常に湯を回しておく
• 冷却塔・浴槽・加湿器も感染源になりうる

やけどにも注意

• 60℃の湯は、数秒でやけどします。
• 混合水栓・サーモスタット付き水栓で使う所では温度を下げるのが前提です。
• 高齢者施設・保育施設では、お湯の温度に上限を決めておく気づかいが必要です。

なぜ膨張対策が必要なのか？

水は温めると体積が増えるからです。10℃の水を60℃にすると、体積は約1.7％増えます。密閉された配管の中では、逃げ場がありません。その結果異常な圧力がかかり、配管や機器が壊れます。

膨張管でよく出る決まり

• 膨張管には、絶対に弁を設けてはいけない　…　閉じられたら逃げ場がなくなり、意味がなくなります。
• 高置水槽の水面より高く立ち上げる　…　ふだんは湯が出ないように。立ち上げ高さは、加熱による膨張と温度差を考えて決める。
• 膨張タンクの接続は、循環ポンプの吸込み側が原則。

💡 覚え方

「膨張管に弁を付けない」は、安全弁の元弁を閉めない（冷凍三種）とまったく同じ思想です。逃がすための道を、人が塞げるようにしてはいけない。

• 単管式（給湯管のみ）　…　小規模。使うまで冷たい水が出る（湯待ち）
• 複管式（給湯管＋返湯管）　…　循環ポンプで常に湯を回す。すぐ湯が出る／レジオネラ対策にもなる
• 先上がり先下がり／先下がり先上がり　…　空気だまりを作らない配管の勾配

循環ポンプの選び方

循環量は、配管からの熱損失を補う分で決まります。揚程は、循環回路の圧力損失分だけで足ります（高さを持ち上げる必要はありません——閉じたループの中を回すだけだからです）。

循環ポンプでよく出るところ

• 返湯管に設ける（返り側）　…　ポンプに熱い湯が直接入らないように。
• 揚程は、実揚程を含めない　…　循環回路の摩擦損失だけ。
• 連続運転が原則（滞留を防ぐ）。

「号数」とは？

水温プラス25℃の湯を、1分間に何リットル出せるかを表した数字です。16号なら、毎分16Lを25℃上げられる。冬は水が冷たいので、同じ号数でも出せる湯量が減ります。

比熱とは？

1kgの物を1℃上げるのに必要な熱の量。水の比熱は約4.186kJ/(kg・K)で、水1kgを1℃上げるのに約4.2kJいる、という意味です。

1号の加熱能力を計算する

①1号＝毎分1Lの水を25℃上げる能力。水1L＝約1kg

②1分間に必要な熱＝1kg × 4.186 × 25℃ ＝ 約104.7kJ

③1秒あたりに直す＝104.7 ÷ 60秒 ＝ 約1.74kJ/s

④1kJ/s＝1kWなので、答えは約1.74kW

💡 覚え方

「1号＝1L・25℃・1.74kW」の3点セットで覚えましょう。理由も一緒に、水1Lを25℃上げる熱を1秒あたりにしたものと言えれば、数字を忘れても計算で出せます。

• ①給湯温度　…　「中央式給湯設備では、給湯温度を45℃程度とする」→誤り。60℃以上。
• ②返湯温度　…　「循環して戻る湯の温度は55℃以上とする」→正しい。
• ③膨張管　…　「膨張管の途中に止水弁を設ける」→誤り。
• ④循環ポンプ　…　「循環ポンプは、給湯管（往き側）に設ける」→誤り。返湯管。
• ⑤揚程　…　「循環ポンプの揚程には、実揚程を含める」→誤り。
• ⑥熱損失　…　「中央式は局所式に比べて配管からの熱損失が大きい」→正しい。
• ⑦号数　…　「瞬間湯沸器の1号は、流量1L/minの水を25℃上げる能力で、約1.74kWである」→正しい。
• ⑧瞬間式の能力　…　「瞬間式湯沸器の加熱能力は、瞬時最大流量に基づき算定する」→正しい。

Q．「デッドレグ」とは何ですか？

A．湯が流れずに、たまったままになる枝管のことです。使わなくなった水栓につながる配管や、長い枝管の先で起きます。そこだけ温度が下がり、レジオネラが増える温床になります。使わない配管は、根元から切り離すのが正しい対応です。

Q．給湯配管に銅管を使うとき、注意することは？

A．流速を抑えることです。1.2m/s以下が目安で、これを超えるとかい食（エロージョン）で曲がりの外側に穴があきます（第42回）。また異種金属（鉄の金具など）と接触させないことも大切です（第34回）。

Q．貯湯槽の容量は、どう決めるのですか？

A．ピーク時の使用量に耐えられるかで決めます。ホテルなら朝と夜のシャワーの集中、病院なら入浴時間帯のように、建物の使われ方でピークの形が変わります。大きくすれば安心ですが、放熱損失と設置スペースが増えるので、加熱能力とのバランスで決めます。

このページのまとめ

• 局所式＝熱損失が小さい／中央式＝管理が1か所だが熱損失が大きい
• 給湯は60℃以上、返湯は55℃以上（レジオネラ対策）
• お湯は膨張するので膨張管・膨張タンク・逃し弁が必要
• 膨張管には弁を設けてはいけない
• 循環ポンプは返湯管に設け、揚程は摩擦損失分だけ
• デッドレグ（滞留する枝管）を作らない
• 銅管は流速1.2m/s以下

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