JP2020172779A - 建築物屋上の雨水排水配管設備 - Google Patents

Abstract

【課題】地上からの高さが相違する複数の屋上部を有する建築物において、一つの連続した配管による雨水排水設備を提供する。【解決手段】雨水流入口に接続される第１縦管と、複数の屋上部に対応した複数の第１縦管と連結した第１横管と、第１横管の流路端部に連結した第２縦管と、第２縦管の下端に連結した第２横管と、第２横管の流路端部に連結した第３縦管を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、建築物屋上に降水する雨水を建物外に排水する配管設備に関する。

建築物屋上の雨水を効率的に排水する方法として、従来からサイホン作用を活用したものが知られている。例えば、特許文献１、２に記載の技術は、図３に示すように、建築物の屋上に、一時的に雨水が溜まる管径に形成された雨水流入口が複数個設けられ、縦方向の排水管を経て、横管に流れ込み、横管内を満流排水状態にすることにより、水力学の法則（ベルヌーイの定理）に基づいて縦管内を高速で流れ落ち、１階床下に設置した横管を経て屋外の雨水桝に排出されるようになっている。

縦管内を満水状態の高速落水により横管内は負圧状態となり、雨水流入口に一時的に溜まった雨水が強制的に吸い込まれ、この繰り返しにより雨水は早期に排出される。

一方、上記した従来の雨水排水方法は、ほぼ同一高さの屋根という設置環境であることが必要条件であった。即ち、各雨水流入口にほぼ同時に雨水が溜まっている状態でないといずれかの雨水流入口から空気が吸い込まれることになり、そうでない場合、横管内が空気と雨水の混合状態となって満流排水とならず、高流速の流れを阻害することになる。

しかしながら多くの建築物は、地上高さが相違する複数の屋上部を有しており、降雨環境が一様ではない。仮に、異なる環境のエリアからの配管を一つのシステムで行おうとすると、各雨水流入口からの雨水流入量が一様でないため空気を吸い込み、横管内に空気が長時間滞留し、縦管での吸引作用を阻害し、雨水流入口に雨水が大量に滞留するという問題が生じることとなる。そのため、地上高さが相違するそれぞれの屋上部に対応した個々の配管とする必要があった。

特開昭６１−３８０５０号公報 特開昭６３−２０４４８３号公報

本願発明は、上記した不都合を解消し、地上高さが相違する複数の屋上部に設置される雨水流入口であっても、混入空気にも阻害されず、早期に吸引作用を発生させることを可能にした一つの配管設備（一連の閉じた配管システム）で実現することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本願発明は、地上からの高さが相違する複数の屋上部を有する建築物に降水する雨水を建物外に排水する配管設備であって、 複数の前記屋上部に設置され、当該屋上部に降水する雨水が集まって排水される雨水流入口と、前記雨水流入口に接続され、雨水を垂直方向に落下させる第１縦管と、複数の前記屋上部に対応した複数の前記第１縦管と連結し、雨水を水平方向に流す第１横管と、前記第１横管の流路端に連結し、雨水を垂直方向に落下させる第２縦管と、前記第２縦管の流路端に連結し、雨水を水平方向に流す第２横管と、前記第２横管の流路端に連結し、雨水を垂直方向に落下させる第３縦管と、前記第３縦管の流路端に連結し、雨水を建築物の外に設置される排水溝に流す第３横管と、から構成される、ことを特徴とする。

上記構成を有する本願発明によれば、地上高さが同一でない各屋上部に設置された複数の雨水流入口から第１縦管を通じて第１横管内に侵入した空気交じりの雨水は、第２縦管によって垂直方向に落下し、そこからポケット状になった第２横管に到達する際に、雨水に交じっている空気がその浮力によって分離され、雨水のみがポケット状の第２横管に流入して満流排水となり、続く第３縦管内において吸引作用が働き、高流速で落水させることができる。これにより、地上高さが相違する各屋上部のそれぞれに対応する個別の配管設備を設けることなく、一つの連続した配管設備（一連の閉じた配管システム）によって建築物全体の各屋上部に降水する雨水の排水を実現することができる。

本発明の実施形態を説明するための模式図。 雨水流入口を説明するための概略図。 従来の発明を説明するための概略図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、様々な態様で実施し得る。

図１は、本発明の実施形態に係る建築物と配管の全体を模式的に説明するための図であり、本実施形態では地上高さが相違する屋上部Ａ、屋上部Ｂ、屋上部Ｃからなる建築物を例として説明するものである。

地上高さが相違する屋上部Ａ、屋上部Ｂ、屋上部Ｃに降水する雨水は、それぞれの屋上部Ａ、Ｂ、Ｃに設置されている雨水流入口Ｘに集まるようになっている。

雨水流入口Ｘの一例を図２に示す。雨水流入口Ｘは、いわゆるサイホン式 ルーフドレイン１０である。ルーフドレイン本体１１に対し、早期に満流状態にする為のキャップ１２がビス１３で固定され、防水材を押さえるツバ１４を押さえボルト１５で固定し、雨水と一緒に流れてくるゴミの流入を抑えるストレーナ１６をビス１７で固定する。ルーフドレイン本体１１の下部に設けた配管接続口に第１縦管１−１、１−２、１−３がそれぞれ接続される。

各雨水流入口Ｘに集まった雨水は、垂直に設置される第１縦管１−１、１−２、１−３内を通り、第１縦管１−１、１−２、１−３の各流路端に接続されている第１横管２にそれぞれ流入する。当該第１横管２は、最も低い屋上部Ｃの屋上階床直下高さ位置に配置され、第１横管２の勾配は、１／５０〜１／３００程度であることが望ましい。

第１横管２の流路端は、図示のごとく、第２縦管３に接続されている。第２縦管３の長さは、第１横管２の内径以上であり、より好ましくは第１横管２の内径の２倍程度に設定される。

上記第２縦管３の流路端は、第２横管４に接続され、第２横管４の流路端は、第３縦管５に接続されている。当該第２横管４の長さは、第２縦管３の内径の１０倍程度以上に設定される。第２横管４は、いわゆるポケットとしての機能を有するものであり、第２縦管３を通して垂直方向に落下した雨水は、そこからポケット状になった第２横管４に到達する際に、雨水に混在している空気がその浮力によって雨水と分離され、雨水のみがポケット状の第２横管４に流入して満流排水となり、続く第３縦管５内において吸引作用が働き、高流速で落水する。なお第２横管４の勾配は、１／１００〜１／２００程度であることが望ましい。

第３縦管５の流路端は、第３横管６に接続され、当該第３横管６の流路端は、建築物の外に設置されている排水溝７に接続される。

以上説明した第１〜３縦管、第１〜３横管は、いずれも金属製等のパイプであり、その内径は排水する雨水量に合わせて適宜に決定される。また雨水量は、過去の降水量に基づく統計確率によって算出される。

以上のとおり、本願発明によれば、第１横管２とポケット機能を有する第２横管４とを、第２縦管３を介して接続することにより、高さ位置が相違する複数の雨水流入口を有する建築物であっても、一つの配管設備（一連の閉じた配管システム）で実現することができる。このため、従来技術のように、地上高さが違う各屋上部に対応して個別に配管する必要がなく、建築物全体の配管設計の自由度を向上させることができる。

１−１、１−２、１−３ 第１縦管
２ 第１横管
３ 第２縦管
４ 第２横管
５ 第３縦管
６ 第３横管
７ 排水溝
１０ ルーフドレイン
１１ ルーフドレイン本体
１２ キャップ
１３ ビス
１４ ツバ
１５ ボルト
１６ ストレーナ
１７ ビス
Ａ 最上位屋上
Ｂ 中位屋上
Ｃ 最低位屋上
Ｘ 雨水流入口

上記の目的を達成するため、本願発明は、地上からの高さが相違する複数の屋上部を有する建築物に降水する雨水を建物外に排水する配管設備であって、複数の前記屋上部に設置され、当該屋上部に降水する雨水が集まって排水される雨水流入口と、前記雨水流入口に接続され、雨水を垂直方向に落下させる第１縦管と、複数の前記屋上部に対応した複数の前記第１縦管と連結し、雨水を水平方向に流す第１横管と、前記第１横管の流路端に連結し、雨水を垂直方向に落下させる第２縦管と、前記第２縦管の流路端に連結し、雨水を水平方向に流す第２横管と、前記第２横管の流路端に連結し、雨水を垂直方向に落下させる第３縦管と、前記第３縦管の流路端に連結し、雨水を建築物の外に設置される排水溝に流す第３横管と、から構成され、前記第１横管及び前記第２横管は、最も低い屋上階床直下高さ位置に配置され、前記第２縦管の長さは、前記第１横管の少なくとも内径以上である、ことを特徴とする。

Claims (8)

1. 地上からの高さが相違する複数の屋上部を有する建築物に降水する雨水を建物外に排水する配管設備であって、
   複数の前記屋上部に設置され、当該屋上部に降水する雨水が集まって排水される雨水流入口と、
   前記雨水流入口に接続され、雨水を垂直方向に落下させる第１縦管と、
   複数の前記屋上部に対応した複数の前記第１縦管と連結し、雨水を水平方向に流す第１横管と、
   前記第１横管の流路端に連結し、雨水を垂直方向に落下させる第２縦管と、
   前記第２縦管の流路端に連結し、雨水を水平方向に流す第２横管と、
   前記第２横管の流路端に連結し、雨水を垂直方向に落下させる第３縦管と、
   前記第３縦管の流路端に連結し、雨水を建築物の外に設置される排水溝に流す第３横管と、から構成される、
   ことを特徴とする建築物屋上の雨水排水配管設備。
2. 前記第１横管及び前記第２横管は、最も低い屋上階床直下高さ位置に配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の建築物屋上の雨水排水配管設備。
3. 前記第２縦管の長さは、前記第１横管の内径以上である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の建築物屋上の雨水排水配管設備。
4. 前記第２縦管の長さは、前記第１横管の内径の２倍である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の建築物屋上の雨水排水配管設備。
5. 前記第１縦管、前記第２縦管、前記第３縦管、前記第１横管、前記第２横管は、いずれも前記建築物の内部に設置される、
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の建築物屋上の雨水排水配管設備。
6. 前記第３横管の一部は、前記建築物の内部に設置される、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の建築物屋上の雨水排水配管設備。
7. 前記第１横管の勾配は、１／５０〜１／３００である、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の建築物屋上の雨水排水配管設備。
8. 前記第２横管の長さは第２縦管の内径の１０倍以上であり、前記第２横管の勾配は１／１００〜１／２００である、
   ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の建築物屋上の雨水排水配管設備。