Q.設備設計の1年生です。
設計中の住宅の設計でエコキュートを採用することになりました。
エコキュートの高温側配管は、様々な理由により金属強化架橋ポリエチレン管を
標準とする方向で進んでいるとお聞きしています。
そこで諸先輩にお聞きしたいのですが、金属強化架橋ポリエチレン管のメーカー
が分かりません。
金属強化高耐熱ポリエチレン管は、積水化学等でヒットするのですが、少し違う
様に思います。
どうぞよろしくお願いします。
A.
採用予定の機器であるメーカーに確認するのが一番だと思います。
A.
レス 有難うございました。
メーカーに確認しましたが、推奨部材を紹介されただけでした。
メーカーさんは、室外機のすぐ横にタンクを置くことを想定され
マンションの様に内外機を離すことは、前提にされていない様に
感じました。
A.
三層管で検索してみて下さい!
A.
レス有難うございました。
三層管で検索したら 数社ヒットしました。

高温側の温度が95度MAXになるのに高耐熱ポリ配管が多いのにも
びっくりしました。
他の部屋では、高耐熱ポリ管がパンクしたと出てるのに…。
設備設計は、奥が深いですね。
A.

 架橋ポリエチレン工業会があります。
率直に返答してくれます。→熱すぎ・・・。
エコキュート配管は、なにかと問題有で、
「エコキュート配管漏水」でいくつもヒットすると思います。
 またどっかのどいつの規格では、使用温度で耐用年数
が決まっているようです。
 管材と金属材との線膨張係数の比較をすること。
そうしたら結果は・・・自分で考えてください。
 A.

レス有難うございました。

早速、架橋ポリエチレン工業会で検索して、資料をDLしました。
週明けに電話して聞いてみます。

エコキュート配管は、問題有ですね。設計者として自分で考えて
解決します。試運転したら状況を報告します。
A.
厳密に言えば「金属強化ポリエチレン管」←(架橋じゃない)や「三層管」と呼ばれるものが機器メーカーの推奨になっているケースが多いと思います。

そもそもエコキュートの連絡配管は設計当初銅管での施工が推奨されておりましたが、MAX95℃という高温と水質がもたらす青水の問題やロー付けによる施工不良、または施工に時間が掛かりすぎるとの判断で徐々に下火になり、次に架橋ポリエチレン管が候補に上がりました。

架橋ポリエチレン管は火を使わない接続方法や取り回しのラクさで一時は盛隆を極めましたが、形状保持が出来なく露出配管の美観が損なわれる事、熱膨張率が 高く継手にストレスが掛かること、一番の要因は各配管メーカーであまりにも品質のバラつきがある為、ニオイ、ワレ、漏水等のクレームが頻発した事で、代わ るものがないかと各業界及びメーカーで検討した結果「三層管」が推奨されたという流れがあります。

三層管のメリットは
①熱膨張率が架橋ポリエチレン管と比較して1/7
②内面高耐熱ポリエチレン採用で柔らかく且つ高温に強い
③形状保持ができ美観を損ねない
④90°の曲げが可能で狭小部の施工がラク且つエルボが要らない
等がありますが、それが完璧かというとそうでもない部分もあります。
よって現状「ベスト」ではなく「ベター」という捉え方をしている機器メーカーが多いと思います。
また、積水化学工業、タブチ、その他メーカー有りますが、全てにおいて基本的にパイプ外径及び継手に共通性がなく、要はJIS品ではない為問屋の在庫レベルで合う・合わないが決まってしまうことも有ります。

集合などではまだまだ架橋ポリエチレン管の採用率が多い(50m等長尺がある為)ですが、三層管も50m巻が有るところにはあるみたいです。
A.
お教えいただき感謝いたします。
いろいろ配管材料について、変遷を経たことが分かりました。

今回の設計も架橋ポリを採用する予定で作図を始めたのですが
クライアントから「洋室に循環配管を通して、もしもパンクしたら
どうするのか」という問いから始まったものです。
内容を参考にさせていただき、今度の打ち合わせ会で、上手く
説明します。
A.
エコキュートの高温側配管には、三層管や架橋ポリエチレン管や銅管が主に使用されている場合が多いと聞いています。各管種によって特性が異なり、選択する上でとても大事な点が2点あります。

1)エコキュートメーカーの推奨部材であること。
  設置後のトラブル時に、メーカー推奨部材でないと、どこに相談しても対応
  してもらえないことが考えられますので、選定したエコキュートメーカー
  に必ず確認した方が良いと思います。
  (カタログにも推奨部材は掲載されている場合が多いです。)

2)配管メーカーの商品を確認する。
  エコキュートメーカーから推奨配管部材メーカーの確認ができたら、その配管
  メーカーのHPを見て見ましょう。HPには、商品ラインアップをはじめ、実
  績などが掲載されているので、これらの情報から選択しては如何でしょうか。
A.
推奨部材の採用で、一体保証になるのでしょうか?
新しい問題がまた出てきたようです。
とにかく メーカーに確認してみます。
A.
ご質問にあったエコキュートとヒートポンプとの間の
渡り配管には、
株式会社タブチのエコパックというのがいいと思いますよ。

三層管に耐候性被服が既にセットされていますので
別に養生する必要がありません。
継手もセットして入っています。
パイプ長さもいろいろと揃っていますよ。
A.

メーカーさんに問い合わせて採用を検討してみます。
有難うございました。



Q.いつもお世話になっております。

受水槽の下部に給水ポンプを設置しますが、左右は躯体で前後は扉とメクラパネル
になっています。
ガラリを設置しようと思いますが、計算根拠や方法をお教え願えますでしょうか?
宜しくお願いします。
(給水ポンプの必要給気量?)
A.
ポンプはモータ駆動でしょうから必要換気量は極わずかですよ。
モータの出力によってはガラリはいらないくらいです。
発生した熱量はタンクの底で冷やされるからです。

ちなみに発熱量はモータ効率を90%と仮定すると、
出力の10%程度が発熱に使われると計算すればよいと思います。
ただし揚水ポンプでも給水加圧ポンプでも24H運転しっぱなしということはありません。
止まっている時の発熱はほぼゼロでしょう。
(制御盤がごくわずかですが発熱する程度)

ですからむしろ湿気を逃がすための通気と考えるべきです。
A.

グラウド水などの湿気対策でOKですね。
サイズ云々より、ポンプの騒音の
方が恐らく問題になることが多いと思います。
ガラリを設置するならば消音計画をされてた
方が安心です!



Q.はじめまして。
今回2階建ての建物でスプリンクラー設備を設ける設計を
しておりますが、補助高架水槽は必要なのか、不要なのか教えていただきたいです。文献等かなり調べたのですが見つけられなかったです。
記載されてある文献はあるのでしょうか??

今までの経験でスプリンクラー設備のある建物でも、補助高架水槽が
あったり、なかったり色々でした。

今回は
2階建て
閉鎖型高感度スプリンクラーヘッド取付
SPポンプ設置
消火水槽(水源)は地下ピット(有効水量確保しています)
な建物ですがいかがなものでしょうか。

すみません、よろしくお願いします。
A.

結論から言いますと所轄の消防局又は消防署へ相談してください

基本的に配管内を常に充水する為の設備が必ず必要です
地域によってその取り方が違います
補助高架水槽を設ける又は補助加圧ポンプを設ける若しくはその両方が必要のいずれかになると思います
地域により
・補助加圧ポンプがあればいい
・補助ポンプは不可で高架水槽しか認めない
・補助加圧ポンプと高架水槽の両方ないといけない
と様々です
その判断は所轄による所になりますので相談が必要です
A.

naokiさんの回答のとおりだと思います。
ただ、両方設置は正直無意味なので相手に
知識が備わっていれば説得して補助ポンプ
だけで良いと思われます。
A.
みなさん、早速の回答有難うございます。
助かりました。

最終的には所轄の消防に聞くことで間違いないですね。

消火ポンプがあるから、結局は常に満水状態な気は
しますが、消防に確認をとって見ます。

すみません。
ありがとうございます^^

Q
排煙免除になっている喫煙室の給気を機械排煙の廊下からパスダクトにて持ってくるとき、SDが必要になりますか?

パスダクトの場合、必要なかったような気がしたんですけど・・・・
A.
天井高さの1/3以下にガラリを設けることが可能です。
またパスダクトの場合、天井面に制気口がついている形式(つまり天井内チャンバではない)であれば、排煙口に著しく近くなければSDは不要です。
これらのことは、建築設備設計施工上の指針の同一空調系のダクトのところの記載事項の解釈としてOKだと思いますが、あとで指摘されても大変なので申請時に審査機関に説明して了解を得ておくことが必要だと思います。
私はいままで、つけていません。


Q宜しくお願いいたします。

温水吸収冷凍機について、一般的なことを教えて下さい。
メーカーや年代によって一概に言えないと思いますが・・・
一般的なコメントをいただければと思います。

①容量制御範囲について
ガス焚き冷温水発生機のように10~100%と考えてよいのですか?

②部分負荷時の温水投入量について
10%負荷の場合、温水投入量はザックリ10%と考えてよいのですか?
※こちらの質問の趣旨は、部分負荷時であっても一定量以上の温水が必要になるのかどうかの確認です。

何卒、宜しくお願いいたします。
A.

某メーカーの吸収式冷温水機をメンテナンスしている者です。

吸収冷温水機の運転範囲は10~100%負荷の時ですが、直焚きにおいては低燃焼でも全燃焼の25~40%のインプットは必要ですので、負荷10%≠10%の温水ではないのではないでしょうか。
A.
ありがとうございました。



Q.LPG配管の施工において、客先よりソケット溶接継ぎ手の使用を要求されております。つきましては以下についてご存知の方がいらっしゃいましたらご教示願います。なお、わかる質問内容だけでも結構ですので、宜しくお願い致します。

(1) 屋内外それぞれのLPG配管にてソケット溶接継ぎ手が使用出来ない場合の条件(配管内圧力,サイズ等)
(2) 屋内外それぞれのLPG配管にてシームレス配管を使用しなければいけない場合の条件(配管内圧力等)←そもそもこういった条件があるのかが不明ですが、以前聴取したことがあるので。
(3) 一般的には低圧の場合でも、LPG配管は突合せ溶接継ぎ手を使用するものなのでしょうか。

以上
A.

(1)について
LPG配管の溶接継手ですが、LPガス設備設置基準及び取扱要領(KHK S 0738)には「溶接継手」とあるだけで、突合せ溶接と差込溶接の区別はありません。
高圧ガス関連の法規でもどちらでも使える表現となっています。

配管全般での一般論ですが、差込溶接継手は40A以下の小口径配管に多く使用されます。
小口径配管は一般にパイプ肉厚が薄いために、一般的に使われているアーク溶接の突合せ溶接では技術的に難しいことや、溶接に際してはパイプ内面にたれ込みなどの不具合が発生しやすいなどのことから差込み溶接が採用されています。

差込溶接が使用出来ない場合ですが、差込溶接継手はJISが80Aまでなので当然100A以上は使えませんね。(当たり前か)
それ以外の条件はLPG配管では特にないと思います。

(2)について
シームレス配管は内部が腐食性流体の場合に使います。LPGは腐食性がないガスなのでシームレス配管にする必要は特にありません。

(3)について
低圧はねじ込みが一般的だと思いますが、突合せ溶接継手でもなんの問題もありません。差込溶接継手は少ないと思います。(継手価格が高いので)


Q.設備工事会社に勤めるものです。
 先日の台風により、あちらこちらで排気ダクトを取付けたパッケージの屋外機が傾いた、とか、屋上のダクトが飛んだとかの話を聞いています。耐震基準に基 づく機器、ダクト、配管の支持方法は承知しているのですが、屋外のダクトに対する耐風圧の施工基準のようなものがあるのでしょうか。
 ご存知の方がいらしたら、よろしくご教示をお願いします。
A.
強風に対する強度は、ダクトとサポートシステムに働く外力に、風圧力もに入れて計算すればよいと思いますが、ダクト自身は、特に排気(負圧)ダクトの場合、設置高さと設計風圧を加えて、低圧または高圧仕様の適用になります。
A.
ご回答ありがとうございます。まったく反応が無い為、あまり問題視されていないのかなと心配していたところです。
おっしゃることは概念としてなんとなく分かりますが、ダクトが受ける風圧力と床面からの設置高さから、具体的に以下のことをどのように計算して決めていけば良いのかを伺いたいのですが。
(1)外から受ける風速に対する風圧力の算定方法
(2)外風圧とダクトの床面からの取付高さによる支持架台の選定方法
(3)アンカーボルトの選定方法
(4)ダクトの板厚
よろしくお願いいたします。

Q.リミットロード特性の概要は文献から理解できましたが、なぜそのようになるのか(原理)がいまいち理解できません。

リミットロード特性は羽の形状によって引き起こされているのでしょうか。その場合、なぜそのようになるのでしょうか。

ご存知の方がいらっしゃいましたら、ご教示下さい。
A.
遠心力を利用した流体機械は基本的にリミットロード特性を持つものが多いです。
二次側の抵抗が増大していけば羽根車は空回りするだけで流量ゼロになりますが、消費動力もそれに合わせて低下してゆきます。
反対に抵抗値が下がれば流量は増大していきますが、あるところを超えると機械の中を通過するときの抵抗がまして、それ以上の流量が増えません。
流量に制限がかかりますので、仕事量は増えません。
それがつまりリミットロードいうことになります。
それに対して容積式機械(例えばピストン)はリミットロード特性はありません。
二次側の抵抗に比例して消費動力が増えていきます。
抵抗が無限大つまり閉塞回路では消費動力も無限大になります。

ところで実際の使用状況で二次側の抵抗がゼロに近づくということはありません。
ダクトや配管がが外れるということでもない限り抵抗がぐんと減るということは無いからです。
しかし設計値が過大で、実際の運転点が大幅に右にずれるということはままあることです。
その時にオーバーロードしないようにするためにはどうするか。
答えは大きなモーターを付けるです。
1.5Kwではオーバーロードするが、2.2Kwではしない。
それがリミットロード設計という真の姿です。
消費動力削減が大命題の工場需要では、敢えて運転点にあわせたモータ選定をして、
その運転店がずれたらオーバーロードやむなしという機械を選定するところもあります。
もちろん機械を守るためのブレーカはつけmっすが。
A.

コメントありがとうございます。

>遠心力を利用した流体機械は基本的にリミットロード特性を持つものが多いです。

空調用の遠心ファンでもリミットロード特性があるものとないものとがありますが、羽の形状の違いが本特性の有無を決定しているのでしょうか。

他に構造上異なる点はないのでしょうか。
A.
渦巻きポンプの羽根やターボファンの羽根はリミットロード特性を顕著に持っているとされています。
動力カーブが右上りぱなしではなく、あるところからサチュレイトしているものが多いです。
それに対して多翼ファンというのは右側に上がるところがなかなかサチュレイトしません。
しかし風呂やトイレ換気用のファン、消音形多翼ファンはあまり運転点に注意を払って選定したりしません。
それは予め能力以上の大き目のモーターをつけているからだと打ち明け話を聞いたことがあります。
省エネ設計上は困ったことですが、安くて小さくて音が静かなので建築物には多用されているようです。



熱負荷計算のうち、壁での熱伝導計算について
教えていただきたいです。


Q.壁での熱流出(入)量は

[熱流出(入)量 (J/m^2)]
= [熱伝導率(J/m・K)] x [内外温度差(K)] / [壁厚さ(m)]

であることはわかります。

空気調和の教科書などでは、この式を用いて、
熱流出(入)量も計算しています。
(実際には、熱伝導率ではなく熱貫流率をつかうのでしょうが、
 意味は同じなので、とりあえずこう記入します。)


ここで質問なのですが、
熱容量の概念は上記熱伝導率に含まれているのでしょうか。

仮に床がとてつもなく熱容量がおおきい場合、
極端にいうと厚さが100mの大理石で、
かつ室温が30℃、大理石床の床下が-100℃としたとき、
ちょっとやそっとの加温では大理石をあたためるのに食われてしまうでしょうが、
この「大理石をあたためる」のに必要な熱は熱伝導の式で計算した熱流出量に
含まれているのでしょうか。

わかるかたにはごく当たり前な質問でしょうが、
よろしく御回答をお願いいたします。
A.

 ある物質があって、物質内部を熱が移動するときの
移動のしやすさ、しにくさの数値をその物質の熱伝導率という
のではないでしょうか。
 物質内で温度勾配が生じれば、計算式どおりの熱移動が
行われます。
 熱容量の件ですが、物質内に温度差が生じるまでの間は、
物質内に熱は蓄えられますが、熱は高いところから低いところ
に流れるので、温度勾配が定常になった時点で計算式どおりの
熱移動が行われます。
 熱貫流率は、物質表面の熱伝達率も影響すると思いますけど。
(熱伝導はあくまで、物質内部のみの意味で)
 高温側、冷温側の温度が断続的に変化をするとしたら
どうなるか?
 どっかの研究室の方が、答えてくれるかもしれません。
A.

書かれている計算式は、定常状態の熱移動の計算式です。
したがって、蓄熱や温度変動のある場合は、正しい熱移動量を求める事はできません。
熱負荷計算の場合は、定常計算では、外部の温度変化に対する応答が求められないので、近似的に壁の構造に応じて、定常時に相当する、相当外気温度を利用して負荷計算を行います。
なお、壁体の熱応答を詳細にシミュレーションして、厳密な熱負荷計算を行う事も可能ですが、あくまで外気条件は過去データからしか推定できないので、実務上は相当外気温度を用いて、定常計算して、得られた値に設計者が余裕率をかけて熱負荷を求める事がほとんです。
A.
masaさんの回答への補足です。
空調便覧や茶本(国土交通省官房官庁営繕部設備・環境課監修 建築設備設計基準)には外壁、屋根を熱容量的にカテゴリーに分け(アラビア数字で分類されているハズ)、外壁、屋根に当たる日射による外表面の熱吸収量の変化、外気温の変化、
そして壁・屋根の熱容量も考慮して「実効温度差」という名前の表が出ています。
この「実効温度差」で本来は非定常の熱負荷計算を、あたかも定常計算のように扱えるようにしています。
なお、外気に接しない間仕切、床(天井)は定常計算で扱っていますので、熱容量は考慮されていません。外壁の窓も熱容量が小さいので、定常計算で扱っています。
注:アラビア数字 英文字のIやVやXで構成された文字。たしか機種依存文字なので使わないようにしました。
A.
立大学法人では構造体の熱容量と暖房通気時間に配慮した熱負荷計算を行うことにしています。昭和60年ころから始めました。
複雑な計算が必要なので、市販表計算ソフトを使って、マクロを組んだ計算ソフトを独自に開発して使っています。最近の実情は、北海道以外では定常計算と比 較して大きなメリットが無い(らしい)こと、設計事務所さんの経験が多くない事ら、小規模な建物では定常計算で良しとしていることが多いようです。
熱容量を考慮すれば、断熱層が躯体の外側か内側かとか、構造の重さ(S造かRC
か..)、通気時間と予熱時間の割合などで計算結果に少なからず差が出てきます。
A.
北海道でも定常でもあまり差がないという報告書が空調学会の北海道支部から10年くらい前には出ています。
理由は、高断熱で外界からの影響が少ない、かつ全館暖房のため変動が少ないため、熱容量の影響がでない。



Q.全熱の計算式で
Q=風量×1.2×エンタルピ差÷860
と言う式があると思うのですが、
SI単位(kJ)で計算する場合はどのような式になるのでしょうか?

よろしくお願いします。
A.

 こういう場合は、単位をきちんと考えることです。
それと熱(J)と出力(KW)の違いも大切です。
もうひとつ、一般にQは風量で、全熱(コイル能力)はqcです。

 qc(KW)=(QⅩ(エンタルピー差)Ⅹρ)/3600

W=J/Sなので、1Sで1Jの能力が1W。
W=3600J/H、1KW=3600KJ/Hより上式が出せます。
エンタルピーはKJ/Kgで、ρは空気密度。

 860は、1KW=860Kcal/Hの860と思いますけど、
今時は、なつかしいけど使いません。