ポンプ計算は、吐出量、全揚程、動力を別々に求めます。水量を送る能力が吐出量、どこまで押し上げるかが全揚程、その両方を生み出す仕事率が動力です。
Q・H・Pを同時に計算せず、単位を確定して一段ずつ求める。
これから覚える７つ
- 必要吐出量Q
- 📐必要全揚程H
- ⚡仕事率とポンプ動力
- 🧮単位換算
- 📊補完例題
- ポンプ性能曲線
- ⚠よくある誤り
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１必要吐出量Q
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２📐必要全揚程H
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３⚡仕事率とポンプ動力
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４🧮単位換算
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５📊補完例題
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６ポンプ性能曲線
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７⚠よくある誤り
現在地：水理・構造・工事整備３（３/12）｜この講義０問・単元全36問
水理・構造・工事整備｜全12講義・36問
最新ver.の過去問情報は、青木マーケ(株)noteの消防設備士１類甲種「過去問テスト」・乙種「過去問テスト」で毎年更新しています。
併せて、ご参照ください。
💦 必要吐出量Q
| 設備 | ポンプ吐出量の基本 |
|---|---|
| １号屋内消火栓 | 150L/min × n |
| ２号屋内消火栓 | 70L/min × n |
| スプリンクラー | 算定ヘッド個数×１個当たり必要量 |
屋内消火栓のnは、設置個数が最も多い階の個数で、２を超える場合は２です。ノズル放水量の130L/min・60L/minをポンプ吐出量へ使いません。
📐必要全揚程H
H = h1 + h2 + h3 + 放水圧力換算水頭
h1：ホース摩擦損失h2：配管・継手・弁の摩擦損失h3：吸水基準位置から最遠・最高位放水点までの落差- １号屋内消火栓：17m
- ２号屋内消火栓：25m
- 一般的なスプリンクラー計算の代表例：10m
⚡仕事率とポンプ動力
代表問G13-Q01の正解は「物体に対する単位時間当たりの仕事」です。
P = W/t
水の密度と重力加速度を含め、Qをm３/min、Hをmで表すと水動力は次式です。
Pw = 0.163QH [kW]
ポンプ効率ηpを考慮した軸動力は次式です。
Ps = 0.163QH/ηp [kW]
電動機所要出力を選ぶときは、設計条件で定める余裕係数等を別に掛けます。効率を掛けるのではなく、効率で割ることに注意します。
🧮単位換算
300L/min = 0.300m3/min
140L/min = 0.140m3/min
動力式へL/minをそのまま入れると1000倍の誤差になります。MPaを水頭へ換算する式を使う場合も、問題が17m・25m・10mの定数を与えているなら二重に足しません。
📊補完例題
| 例題 | 吐出量 | 全揚程 | 重要点 |
|---|---|---|---|
| U03 １号 | 300L/min | 39m | 性能曲線も判定 |
| U07 ２号 | 140L/min | 65m | 70×２、25mを使用 |
| U13 １号 | 条件値 | 35.7m | 管径別にh２を分割 |
| U14 スプリンクラー | 1080L/min | 44m | 12個×90、10mを使用 |
📈 ポンプ性能曲線
必要点Q・Hを満たすだけでなく、加圧送水装置の性能を確認します。
- 定格吐出量における全揚程が所定範囲内
- 締切全揚程が過大でない
- 定格吐出量の150%時に、定格全揚程の65%以上
U03は定格320L/min・40mですが、480L/min時に26mへ届かないため不適です。
⚠よくある誤り
- ノズル放水量をポンプ吐出量に使う
- L/minをm３/minへ直さず動力式へ入れる
- １号へ25m、２号へ17mを使う
- 配管径が変わっても摩擦損失を一区間で計算する
- ポンプ効率を割らずに掛ける
- 定格点だけでポンプを合格とする
まとめ
- 吐出量Q、全揚程H、動力Pは別工程で求める
- 全揚程は損失・落差・放水圧力水頭の合計
- 水動力は
0.163QH、軸動力は効率で割る - Qの単位は動力式でm３/minへ統一する
- 性能曲線は150%流量時の65%揚程まで確認する
消防設備士「過去問テスト」は、その名の通り“過去に出た問題” のテストです。
ブログでお馴染みの管理人が過去問に関する情報収集を積み重ね、その中からピックアップして過去問ベースの模擬試験を作成したものです。
上記以外に新傾向問題の情報など提供があり次第、解説を毎年追記して更新しています。これから消防設備士の試験を受けられる方は是非ご覧下さい。
それでは続いて【過去問】消防設備士甲１・乙１の構造③｜ポンプ・呼水槽・起動用水圧開閉装置の過去問をみていきましょう。
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