給水及び排水の管理に関する用語とその単位との組合せとして、最も不適当なものは次のうちどれか。

1. 揚水ポンプの揚程　　　m
2. 水の比体積　　　　　　m³/J
3. 精密ろ過膜の有効径　　μm
4. 塩化物イオン　　　　　mg/L
5. BOD容積負荷　　　　　kg/(m³・日)

　解 説　　　　　

比体積というのは、質量あたりの体積のことです。体積あたりの質量が密度なので、比体積は密度の逆数ということになります。

よって、比体積の単位は、[m³/kg]です。

給水及び排水の管理に関する用語の組合せとして、最も不適当なものは次のうちどれか。

1. スカム　　　　　排水槽で槽の表面に浮上した固形物が集まったもの
2. スライム障害　　バイオフィルムの形成
3. 生物膜法　　　　微生物が主要な構成要素となっている膜を利用して汚水を処理する方法
4. 着色障害　　　　給水配管材料の腐食などによる生成物が水に含まれ生じる現象
5. トリハロメタン　無機物質と消毒用塩素が反応して生成される物質

　解 説　　　　　

トリハロメタンは、有機物質と消毒用塩素が反応して生成される物質です。

名前の由来は、「トリ(3つの)+ハロゲン(塩素など)+メタン(CH₄)」であり、メタンの持つ4つの水素のうち、3つがハロゲン原子に置き換わったものを総称して、トリハロメタンと呼びます。

たとえば、3つとも塩素原子のときはクロロホルム(トリクロロメタン)で、これはトリハロメタンの一種ということになります。

よって、いずれにしてもメタンが基になっているので、これは「無機物質」ではなく「有機物質」です。

塩素消毒の効果に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 温度の影響を強く受け、温度が高くなるほど消毒速度は速くなる。
2. 微生物表面の荷電状態は、消毒剤の細胞内への透過性に影響する。
3. 懸濁物質が存在すると、その種類、大きさ、濃度等によって、消毒効果が低下する。
4. 塩素消毒の効果を上げるためには、攪拌(かくはん)が重要である。
5. 微生物を不活化するための消毒剤の濃度と接触時間の関係は比例する。

　解 説　　　　　

消毒剤の濃度が濃ければ消毒効果は強くなるので、接触時間は少なくて済みます。一方、消毒剤の濃度が薄ければ、長い時間接触させなければ消毒できません。

よって、濃度と接触時間の関係は反比例です。

取水施設に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 取水施設の位置の選定には、水量及び水質に対する配慮が必要である。
2. 深層地下水は、地表からの汚染を受けにくく、水質が安定しているが、管の腐食を生ずることがある。
3. 水源となる伏流水は、地表水に比較して、水量及び水質の変化が激しい。
4. 深井戸の揚水中に砂の混入が多いときは、混入しない程度に揚水量を減らす。
5. 集水埋渠(きょ)は、一般に多数の穴を開けた鉄筋コンクリート管を、伏流水が流れている場所に埋設したものである。

　解 説　　　　　

地表水の水量・水質は、天気や風、温度や湿度の影響を受けやすいです。たとえば、日差しが強ければ地表の水の蒸発量は増え、風が強いと土が混じったりして水が濁りやすいです。

一方、伏流水は温湿度の変化が少なく、太陽や雨、風の影響も直接的には受けないので、すぐには影響が出ず、比較的穏やかに変化することになります。

よって、(3)の記述は「伏流水」と「地表水」が反対になっています。

塩素消毒の特徴に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 塩素剤の残留の確認と濃度の定量が容易である。
2. 窒素化合物と反応すると、消毒効果が減少する。
3. 酸性側で消毒効果が急減する。
4. 災害など緊急時の使用に適している。
5. 刺激臭を有するため、異臭味が生じる。

　解 説　　　　　

塩素自体は酸性のものなので、アルカリ性側だと中和反応が起こってしまい、消毒効果が落ちてしまいます。

よって、(3)の文章は「酸性側」を「アルカリ性側」に直せば、正しい記述となります。

給水設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 受水槽の容量は、一般に1日最大使用水量の50%程度とする。
2. 超高層集合住宅においてゾーニングする場合の圧力の上限値は、0.7MPaとする。
3. FRP製高置水槽は、槽内照度が100lx以上になると、光合成により藻類が増殖しやすい。
4. 高置水槽へ送水する揚水ポンプの起動・停止は、高置水槽の水位で行う。
5. ポンプ直送方式で採用されるインバータ制御は、周波数を変えることで回転数を変化させている。

　解 説　　　　　

高層建築物では、1箇所から給水を行おうとすると、低い階層での水圧が高くなってしまいます。そこで、圧力を抑えるために上下の系統分けを行うのが一般的で、この系統分けのことをゾーニングといいます。

ゾーニングをした際の圧力の上限値はどのような建築物かによって大きく2つに分かれます。いずれも高層建築物での話ですが、今回は住宅が出題されています。ほかの建築物が出題されることもあるので、以下に示す建築物と圧力の数値はセットで押さえたい知識です。

• 事務所・商業施設：0.5MPa以下
• ホテル・住宅　　：0.3MPa以下

以上から、(2)の「0.7MPa」が誤りで、正しくは「0.3MPa」となります。

給水設備に関する語句と数値との組合せとして、最も不適当なものは次のうちどれか。

1. デパートにおける1日当たりの設計給水量　　　　15～30L/m²
2. ホテル客室部における1日当たりの設計給水量　　350～450L/床
3. 事務所建築における1日当たりの設計給水量　　　60～100L/人
4. 小便器洗浄弁の最低必要水圧　　　　　　　　　  30kPa
5. 大便器洗浄弁の最低必要水圧　　　　　　　　　  70kPa

　解 説　　　　　

(4)と(5)は小便器洗浄弁・大便器洗浄弁と分かれていますが、実際はどちらも最低必要水圧は同じで、70kPaです。よって、(4)が誤りであるとわかります。

以下に、代表的な器具の必要水圧を記載します。

• 大便器洗浄弁　　：70kPa
• 小便器洗浄弁　　：70kPa
• ガス瞬間湯沸し器：40kPa
• 一般水栓　　　　：30kPa

給水設備に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

1. 建築物の揺れ、地盤の不等(不同)沈下、配管の振動等による変位の吸収のために、ショックアブソーバを配管に取り付ける。
2. 木製貯水槽は、断熱性能が低いため、結露対策が必要である。
3. ポンプ直送方式は、一般に下向き配管が採用される。
4. 飲料用貯水槽の流入管は、波立ち防止を考慮して水没させることが望ましい。
5. 鋼管に形成された腐食電池回路のアノード部とは、電池回路の電極が水中に流出する部分である。

　解 説　　　　　

(1)は「ショックアブソーバ」ではなく、「可とう継手」とするのが正しいです。

ショックアブソーバとは、振動する機械構造や建築物の振動を減衰する装置のことを指す言葉で、給水設備においてはウォータハンマ防止器として用いられます。

(2)で、木製貯水槽は断熱性に優れるため、結露は問題になりません。

ガラスや陶器のコップに冷たい水を入れると、あっという間にコップに水滴が付きます。一方、木の器であれば水滴がつくようなことはありません。これがイメージできれば、(2)は誤りであると気づきやすいと思います。

(3)について、ポンプ直送方式は、受水槽に貯留した水を直送ポンプ(加圧ポンプ)で必要箇所に直接給水する方式です。

受水槽は地上(1階)か地下にあるのが普通なので、一般的には上向き配管方式が用いられます。

(4)で、流入管を水没させてしまうと、流入管から吐水されるのではなく、水が逆流してしまう恐れがあります(逆サイホン作用)。これは給水管内の汚染につながるので、避けなければいけません。

よって、流入管吐水口の位置は定水位面よりも高くして、吐水口空間を設ける必要があります。

ちなみに、吐水時の波立ちを防止するためには、防波板を設置するのが有効です。

(5)に関して、今回はこれが正しい文章ですが、カソードとアノードの説明が逆になっている問題もよく出題されるので、しっかり区別して覚えておいてください。

カソードは溶液から電極に向かって電流が移動する極のことを指します。一方、アノードは逆に、電極から溶液に電流が移動する極のことを指します。

(5)は電極から溶液に向かう話なので「アノード部」で合っています。よって、これが正しい記述です。

給水設備の機器・配管材料に関する次の記述のうち、最も適当なものはどれか。

1. TIG溶接は、不活性ガスの雰囲気中で、タングステン電極と溶接母材の間にアークを発生させて溶接する方法である。
2. ボール弁は、ボール状の弁体を回転させ、管軸と通路とが一致したときが全閉であり、それと90°回転した状態が全開になる。
3. ステンレス鋼板製貯水槽は、液層部よりも気層部の方が腐食しにくい。
4. 銅管は、銅イオンが水に浸出して白濁水を生じることがある。
5. 架橋ポリエチレン管の接続方法は、一般に接着接合である。

　解 説　　　　　

(1)が正しい記述です。TIGはタングステンイナートガスの頭文字を取ったもので、(1)の説明文の通りです。

(2)で、ボール弁は、管軸と通賂が一致したときが全開で、それと90°回転した状態が閉止となります。つまり、(2)の記述は「全開」と「全閉」が反対です。

(3)に関して、ステンレス鋼板製貯水槽は、液層部は耐食性を有している一方で、塩素ガスに弱いので、気層部は腐食しやすいといえます。よって、(3)の「液層部」と「気層部」が反対です。

(4)で、銅イオンの色は鮮やかな青色です。よって、銅イオンが浸出した場合は青水となります。白濁水が見られた場合、それは亜鉛が溶け出している可能性があります。もしくは、ただ単に空気の気泡がたくさん発生してしまい、白く見えるだけかもしれません。

(5)について、架橋ポリエチレン管の接合に用いるのはメカニカル形接合か融着接合のどちらかです。架橋ポリエチレン管は接着剤では溶かせないので、接着接合はできません。

ウォータハンマの発生場所・影響・防止方法等に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 瞬間的に開閉できる水栓・弁類を使用する場所で発生しやすい。
2. 揚水ポンプの吸込管(サクション)側に衝撃吸収式逆止弁を設ける。
3. 配管・機器の振動、騒音の発生、配管の破損の原因になる。
4. 配管内の圧力が高い場所で発生しやすい。
5. 配管は極力まっすぐに配管し、むやみに曲折させてはならない。

　解 説　　　　　

ウォータハンマは、弁を急激に閉じると、管内の水の流れが阻止されて閉じた点の上流側の水圧が急激に上昇し、そのとき生じる圧力波が、配管系内に一定速度で伝わる現象のことをいいます。

つまり、大きな圧が掛かるところでウォータハンマは発生するので、(2)の揚水ポンプの吸込管(サクション)側が問題になるのではなく、むしろ、揚水ポンプの吐出側(デリベリ)が問題となります。

よって、(2)の文章の「吸込管(サクション)側」を「吐出側(デリベリ)」に直せば、正しい文章となります。

ちなみに、サクションとかデリベリといった用語は無理に覚える必要はないと思います。過去の出題傾向から見ても、吸込側・吐出側という言葉で認識しておけば十分です。