給水設計の進め方：負荷の積算から管径選定までの全体フロー

建物の給水設計は、突き詰めると2つの問いに答える作業です。ひとつは「その系統に、ピーク時どれだけの水が流れるか（＝設計流量）」。もうひとつは「その流量を、許容できる流速・圧力損失の範囲で流すには、どの口径の管が必要か」です。前者を見誤れば断水やウォーターハンマーの原因になり、後者を過大にとればコストと施工性に跳ね返ります。

このページでは、器具のカウントから管径が決まるまでの流れを、実務で実際にたどる順番で整理します。各ステップには本サイトの計算ツールが対応しているので、手元で数値を確かめながら読み進められます。

1. 器具をカウントする：対象系統に接続される衛生器具（大便器・小便器・洗面器・流しなど）を種類別に数えます。
2. 設計流量を見積もる：器具の数や負荷から、ピーク時に流れる瞬時最大予想給水量（L/min）を求めます。代表的な方法が「器具給水負荷単位法（ハンター法）」と「同時使用率法」です。
3. 管径を選定する：求めた流量を、許容流速・許容摩擦損失に収まる口径に当てはめます。管材料ごとに推奨径が異なります。
4. 圧力を検証する：最遠・最高位の器具で必要な水圧が確保できるか、配管経路の摩擦損失・立上り高さ・器具必要圧から確認します。

設計流量の見積もりには大きく2つの考え方があります。どちらも「全器具が同時に使われることはまずない」という前提に立ち、過大設計を避けるための手法です。

① 器具給水負荷単位法（ハンター法）

各器具に定められた器具給水負荷単位（FU：Fixture Unit）を全器具ぶん合計し、ハンターの確率曲線にあてはめて瞬時最大予想給水量を求めます。器具の種類ごとに重みづけ（洗浄弁大便器は8、洗面器は2 など）ができるため、用途が混在する建物に向きます。

② 同時使用率法

器具数に対して「同時に使われる割合（同時使用率）」を掛けて、同時使用器具数を求める簡便法です。器具数が増えるほど同時使用率は下がります。器具構成が単純な系統や、概算・チェックに向きます。

流量が決まったら管径を選びます。同じ流量でも、管の内面粗さや標準的な許容流速が違うため、塩ビライニング鋼管・硬質ポリ塩化ビニル管・ステンレス鋼管では推奨径が変わります。一般に給水主管の設計流速は1.5〜2.0 m/s 程度を上限の目安とし、これを超えると流水音やウォーターハンマー、エロージョンのリスクが高まります。

口径を仮決めしたら、最終的には圧力で裏取りします。受水槽・ポンプ・高置水槽などの給水方式に応じて、最遠・最高位の器具までの摩擦損失＋立上り高さ（位置水頭）＋器具の必要圧力を積み上げ、供給側の圧力でまかなえるかを確認します。まかなえなければ口径を上げる、方式を見直すといった調整に戻ります。