排水づまりを修理してもらったら「逆勾配」だと言われた。逆勾配って何？という人も多いと思います。
また、排水管などがうまく流れるかどうかを確かめる方法が知りたいという人も少なくないと思います。
勾配がないとうまく流れないので適正な勾配であるかを確かめることはとても重要です。
実は高い方から低い方へ水などが流れることは誰でも知っていることですよね。だから配管、特に排水管などもそうすべきだと言うことはわかると思います。
ただ、勾配を確認しなかったり、地盤沈下などが原因で、後々勾配が変わってしまうということも少なくありません。
その結果、逆勾配となり水が流れなくなって、配管が詰まるなどのトラブルに合ってしまい、大変な目にあったり余計な出費が増えてしまうということもあります。
そこで今回は「水まわりの勾配」について解説していきます。
この動画を見ると、「勾配とはなにか？」「適正な勾配」についてわかります。また勾配の測り方も解説しますので、最後まで見ていってください。
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基本事項
勾配とはなにか？
まず勾配とはなにか？について解説していきますね。
「勾配」とは簡単にいうと「ある距離に対する高さの変化」のことです。例えば１％勾配とはつまり1/100の勾配のことで、１ｍ進んで１ｃｍ高くなるということです。
この勾配ですが、配管に限ったものではなく、土木や建築にも使用されています。土木においては、掘削や盛土によって作られる傾斜面の法面勾配や道路などの横断勾配など、
建築においては屋根や床などの水勾配、スロープや階段などの勾配などが挙げられます。
水まわりにおいては、排水の勾配などが有名です。
勾配には適正範囲がある
勾配が緩いと水やものなどが溜まりやすくなり、詰まりやすくなることは何となく分かると思います。それじゃ、勾配を十分に取ればいいじゃないかと思うかもしれませんが、そうとも言えません。
道路などの勾配が必要以上に強かったら車は走りにくいですよね。できるだけ平坦に近い方が走りやすいのです。
排水管も急にすると流速が早くなりすぎて、水だけ先に流れていって汚物が残ってしまったり、マスなどの中で飛び散り最悪の場合マンホールなどを持ち上げて拭き上げてしまうかもしれません。
勾配には、強すぎてもダメで、それぞれ適正な勾配があります。
逆勾配とは？
先程も説明した通り、水は高い方から低い方へ流れます。そのため排水管も同じように勾配をつけて流すということになります。
しかし、何かの要因で流れる先の方が高くなることがあります。流れる方向とは逆に流れる勾配のため逆勾配と呼ばれます。この逆勾配になると、水が滞留するため排水できなくなったり、詰まったりとトラブルの原因となります。配管をするときは逆勾配にならないようにしなければなりません。
原因は最初から勾配を確認しなかった施工不良もあれば、完成引き渡し時は正しい勾配だったけど地盤沈下などにより一部の配管が陥没し逆勾配になることもあります。
水勾配とは？
水を流れる勾配のことを「水勾配」と呼ばれます。
まずは1/100、つまり１％水勾配です。水を排出する場合、滞留させないためにも最低でもこの1/100が必要となります。屋上などの水勾配は1/100以上です。
次に1/50、２％水勾配といいます。比較的管径の細い排水管や詰まりやすいものを排水するときは２％勾配にします。なお公共下水道の宅内配管も規定勾配が２％となっている自治体が多いです。また、道路の横断勾配も２％が標準となっています。
３つ目は、少し緩めの1/150や1/200です。雨水管なども1/100以上が望ましいですが、距離の問題や汚物が流れないことからこの勾配にすることはあります。また、口径が大きくなれば詰まるリスクもすくなくなるため勾配を緩くすることがあります。
ただ、緩い勾配なのでちょっとしたことで詰まることもあります。できれば、1/100以上は確保したいものです。
具体的解説
水まわりの勾配
それでは具体的に水まわりの勾配について解説していきます。
管の口径によって異なる
まず水まわりの勾配は管の口径によって異なります。
細いパイプと太いパイプでは細い方が詰まりやすいのはイメージできると思います。
一般的にパイプのサイズが大きくなるとパイプのR面が緩やかになるので、流れに対して抵抗が少なくなります。逆に細いパイプはR面が強いため抵抗が大きくなり、流れにくくなるため詰まりやすいということです。そのため太いパイプほど詰まらないということになります。
ですから、サイズが小さい場合は勾配を強く、サイズが大きい場合は緩くても良いということがわかります。
ではどれくらいの勾配が必要か？
ではどれくらいの勾配が必要なのでしょうか？
一般的に呼び径７５までは1/50以上、呼び径100以上は1/100以上となります。ただし、公共下水道の宅内配管においては、汚物などを公共ますまで排出するための流速が必要となるため、標準勾配が1/50（２％）±1.5％となっている自治体が多いです。
標準1/50以上となっていますが、水平距離10ｍで高低差20ｃｍ、水平距離30ｍだと高低差は60ｃｍにもなるため、適正な勾配範囲におさめておかないと施工が大変になります。適正勾配は＋1.5％程度に押さえておきましょう。
勾配の測り方
それでは、勾配の測り方についてかんたんに解説します。
勾配は、水平方向に対する垂直方向の比率なので、垂直方向を水平方向で割った値となります。
排水などの2点間の勾配を図る場合は、測定機器などでレベル差いわゆる2点間の高低差をだし、水平距離で割ると2点間の勾配が計算できます。例えば、A地点とB地点の水平う距離が５ｍでA地点がレベル値1550でB地点が1600だった場合、高低差が50ミリとなるので、50÷5000となり、1/100つまり１％勾配となります。
ただ、測定機器などは専門的な機器で誰でももっているわけではないし、簡単に買えるものでもないです。ない場合は、水盛を使う方法があります。水盛とは、パスカルの原理を応用した昔からの測量方法です。レベル機器も原理は同じで水平位置からの数値を読んでいるに過ぎないのですえ。水平位置さえ確認できればその位置からの寸法を測ればよいということになります。
もし、パイプが見えているのであれば、気泡水準器を使用すれば簡単に購買を図れます。気泡水準器はホームセンターにも売っていますし、比較的安価で気軽に購入できます。精度に誤差はありますが、勾配の確認程度であれば十分です。一つもっていても大変重宝しますよ。気泡水準器の見方については、このあと説明します。
おまけ
気泡水準器の見方
それではおまけですが、気泡水準器の見方についてかんたんに解説していきます。
この気泡水準器は、窓の中に液体が入っていてその中に気泡があり、その気泡が中心にあるとき水平を示すように作られています。つまり、この気泡水準器の気泡が中心になるようにすると水平つまり０勾配ということです。
この気泡は空気のため軽く、高い方へ浮き上がります。つまり気泡が上がった方が高い位置にあるということです。
この気泡水準器は、水平を確かめるものですが、勾配を見ることもできるように作られているものもあります。
こちらに例をあげますと、一本線のものは基本的に水平を確認するためのものです。流れる方向が確認できる程度で、勾配がどれくらいかは知ることができません。
2本線のものは、外側の線に触れると1/100だとわかります。
同じく3本線のものは、2本目に触れると1/100、3本目に触れると1/50と勾配を知ることができます。
これらはメーカーによって異なる場合もあるので、説明書などで確認はしておいてください。
勾配水準器
最後に、水まわり工事に重宝する気泡水準器も紹介して終わります。
それは勾配気泡水準器です。先程の線に触れたらいくつというのではなく、勾配が設定された窓がいくつもついた水準器です。それぞれ水平を合わせるように中央に気泡を持っていおくと設定された勾配にすることができます。
このタイプは、水平、1/50 1/100 1/150 1/200 の5種類の勾配を量ることができます。水平以外は液体の色が変えてありますので見やすく、所定の勾配にも合わせやすいので非常に重宝します。
まとめ
それでは今回のまとめになります。
今回は「水まわりの勾配」について解説しました。
勾配とは「水平距離に対する垂直距離の比率」で表されます。土木や建築、そして水まわりでも使用しています。
勾配が緩ければ水などが滞留しやすなり、強過ぎても不都合が生じます。勾配には適正な勾配があることを知っておきましょう。
水まわりにおいてはパイプのサイズによって勾配が異なります。パイプサイズが小さい方が詰まりやすいため勾配を強く、サイズが大きいパイプは緩くします。
1/100 1/50が主に使われます。呼び径７５以下のパイプは1/50以上、呼び径１００は1/100以上で、それ以上のパイプもできるだけ1/100程度を確保するようにした方が詰まりは避けられます。
勾配を調べる方法はいくつかありますが、２点間のレベル高低差を出して水平距離で割れば勾配を知ることができます。
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