配管・附属品の施工 — 傾ける・つなぐ・支える・確かめる

まず一言で

配管の施工は、4つの動詞で整理できる。傾ける（勾配）、つなぐ（接合）、支える・止める・逃がす（吊り・固定・伸縮）、確かめる（試験）。公共建築工事標準仕様書（機械設備工事編）令和7年版（修補版。以下「標準仕様書」）の第2編第2章「配管工事」が、これを管の種類と用途ごとに数字で定めている。

数字は多いが、どの数字にも「何の上限・下限か」という対象が付いている。数字だけを覚えず、対象と組にして覚える。そのうえで、選択肢の誤りを数字・向き・役割の3点で点検すると、見つけやすい（当サイトの勧め方）。

この章は、配管を現場で通し、つなぎ、支え、確かめる側に絞る。配管材料や弁・継手の種類は「配管材料と附属品」、機器の基礎やアンカーは「機器の据付け」、保温と防振は「保温・保冷と防振の施工」、梁の貫通孔は「鉄筋コンクリート造」で扱う。

傾ける — なぜ配管には勾配があるのか

標準仕様書は、給水管・給湯管・消火管（ガス系消火管を除く）・冷却水管・冷温水管・ブライン管（凍らない液体を流す管）・高温水管・油管に、「水抜き及び空気抜きが容易に行えるように適切な勾配を確保する」と定める（2.6.1(1)）。勾配をとる目的が、条文に書かれている。水は低い所へ、空気は高い所へ集まる。傾ければ、集まる場所が決まる。空気だまりには、エア抜弁又は吸排気弁を設ける。これは給水配管の項の規定で、消火管も当該事項による（2.4.7(3)、2.4.10(1)）。給湯管は、同じく当該事項によるほか、逆勾配や空気だまりなど、循環を阻害するおそれのある配管をしてはならない（2.4.9(1)(ア)）。

排水管は、水が自分の重さで流れる。屋内横走り排水管の最小勾配は、呼び径（管の太さの呼び方）ごとに、原則として次のとおり決まっている（2.6.1(2)）。右の列は当サイトの試算（後述）。

太い管ほど勾配が緩い。なぜか。標準仕様書は理由を書いていないので、当サイトで試算した。管を半分だけ水が満たして流れるとし、粗度係数を仮に0.013、呼び径を内径とみなす。流速は、標準的なマニング式で求められる（出典資料にはなく、筆者が適用した）。

$v = \frac{1}{n} R^{2/3} S^{1/2}$

$n$ は粗度係数、$R$ は径深（水の断面積÷水が管壁に触れる長さ。半分満ちた円管では呼び径の1/4）、$S$ は勾配だ。同じ1/100で比べると、呼び径50は0.41 m/s、100は0.66 m/s、150は0.86 m/sになる。太い管は、同じ傾きでも速く流れる。この仮定のもとでは、太い管ほど緩い勾配で足り、細い管は急にしないと流れが遅くなる計算になる。表の並びは、どの呼び径でも流速が0.54〜0.70 m/sの範囲に収まる。

蒸気管の勾配は別の数字だ。蒸気給気管は、原則として先下り（流れの向きに下る）配管で1/250、先上がり（流れの向きに上る）の場合は1/80。蒸気還管は先下り配管で1/200から1/300（2.6.1(3)）。ドレン管の勾配は、原則として1/100以上とする（同(4)）。ドレン管は、機器などから出る水を逃がす管の呼び名で、蒸気の凝縮水に限らない（語の定義は条文になく、当サイトの整理）。先上がりが急なのは、蒸気の流れと凝縮水の流れが逆向きになるためと読める（当サイトの読み。標準仕様書は理由を書いていない）。

径が変わる所の段差

横走り順勾配配管（蒸気の流れの向きに下る配管と読める）で径の異なる管をつなぐときは、偏心径違い継手を用いる（2.4.3(2)）。偏心とは、中心をずらして、片側の面を平らにそろえる形だ。標準図「蒸気及び冷温水管の配管要領」(e)「継手（蒸気配管）」は、先下りこう配では下面、先上りこう配では上面をそろえる図になっている。(e)には「先上りこう配」「先下りこう配」の表記があるだけで、そろえる面を述べる文はない。

標準図(e)の図は、どちらも流れの向きに管が細くなる向きに描かれている。その向きでは、どちらも凝縮水の流れる向きに「上り段」ができない面のそろえ方、と読める（当サイトの読み。標準図は理由を書いていない）。先下がりでは、凝縮水は蒸気と同じ右へ流れるので、下面がそろっていれば底に段がない。先上がりでは、凝縮水は左へ戻る。上面をそろえると、右の細い管の底が左の太い管の底より高くなり、左へ下る段になる。

これで、呼び径と距離から排水管の最低の高低差を出し、蒸気管の径違い継手の向きを言える。

動く — 伸びる管は、止める所と逃がす所を分ける

鋼管は、温まると伸びる。伸び量は、管の長さと温度差に比例する。

$\Delta l = \alpha \, l \, \Delta t$

$\Delta l$ は伸び、$\alpha$ は線膨張係数、$l$ は管長、$\Delta t$ は温度差だ（標準的な式。標準仕様書にはなく、ステンレス協会のステンレス配管マニュアル設計編2.7の式を借りた）。係数を覚えなくても、同マニュアルに表がある。配管用炭素鋼鋼管の10 m当たりの膨張量（0℃を基準）は、20℃で2.3 mm、100℃で11.5 mmだ（表2.7-2。業界団体の資料で、公的な基準ではない）。冒頭の30 m、20℃から100℃なら、(11.5−2.3)×3＝27.6 mm。約28 mmだ（温度は仮の数字）。

28 mmは小さく見える。だが、両端を固定して伸びられなくすると、伸びは力に変わる。同マニュアルは、両端を固定した直管には、$\sigma = E \alpha \Delta t$ の圧縮応力が生じ、固定点に反力がかかると説明する（$E$ はヤング率）。この式に管長は入っていない。長い管は、伸び量が大きいので、逃がす量が増える。

標準仕様書は、蒸気管の施工を、温度変化による伸縮を考慮し、膨張時に配管の各部に過大な応力がかからないように、かつ、配管の勾配が確保できるように行うと定める（2.4.3(1)）。

では、止める所と逃がす所は、どう分けるのか。伸縮の起点（管が伸び縮みする出発点）を固定で決め、伸びを伸縮管継手で受け止める。標準仕様書と標準図の部品を並べる。

座屈とは、細長い管が縮む力を受けて、横に曲がってしまうことだ。蒸気管の横走り管は、伸縮管継手と固定点との中間に、座屈防止用の形鋼振れ止め支持を設ける（2.6.2.2(8)）。標準図は、この支持の例として、ローラー金物とガイドシューを描いている。蒸気管を形鋼振れ止め支持で下方から支持するなら、ローラ金物等を使う（同(7)）。

これで、30 mの管の伸びを表から出し、止める所と逃がす所を部品の名前で言い分けられる。

支える — 吊りと振れ止めと固定（配管側の要点）

支えは3つに分けて考える（当サイトの整理）。吊り金物（重さを受ける）、形鋼振れ止め支持（形鋼を組んで横の振れを抑える）、固定（動かさない）。表2.2.20のうち、鋼管及びステンレス鋼管の行を、呼び径でまとめる。

直管部が25 mを超えるときは、25 m以内ごとに直管方向の形鋼振れ止め支持を行う（ただし、表で形鋼振れ止め支持を規定していない呼び径は不要。2.6.2.2(3)）。電動弁などの重量物と、可とう性を有する継手（排水鋼管用可とう継手、ハウジング形管継手（可動式）等）を使うときは、表2.2.20に加えて、その直近でも吊る（同(6)）。

複数階にわたる立て管は、鋼管・ステンレス鋼管では最下階の床又は最上階の床で固定し（呼び径80以下は不要としてもよい）、形鋼振れ止め支持を各階1箇所に行う（表2.2.21）。床貫通等で振れが防止されている場合は、形鋼振れ止め支持を3階ごとに1箇所としてもよい。なお、排水用可とう継手を使う場合は、最下階の床に1箇所設ける（2.6.2.3(3)）。

機器廻りの配管は、地震時等に加わる過大な力、機器の振動、管内流体の脈動等による力を抑えるために、固定又は支持を行う。冷凍機、ポンプ等に接続する呼び径100以上の配管は床より形鋼で固定し、呼び径80以下の配管と、空気調和機・タンク類に接続する配管は形鋼振れ止め支持とする（2.6.2.1(4)）。機器の据付けの一般事項（第3編2.1.1(6)）は、機器廻り配管を、機器へ荷重がかからないように、この2.6.2.1の固定及び支持で行うと定めている。

ステンレス鋼管と銅管を、鋼製や鋳鉄製の金物で支持・固定するときは、合成樹脂を被覆した金具を使うか、ゴムシート等を介して取り付ける（2.6.2.1(5)）。異なる金属が直接触れないようにするため、と読める（当サイトの読み）。

これで、呼び径から吊りと振れ止めの間隔を表で引き、立て管と機器廻りの固定の場所を言える。

つなぐ — 管ごとの接合と、してはいけないこと

鋼管の接合方法は、用途ごとに決まっている（2.5.2.1）。

ほかの主な決まりを挙げる。

• ねじ接合: 管用テーパねじ（JIS B 0203）とし、ねじ接合材（ペーストシール剤）は、おねじ部のみ適量塗布する（ただし、消火配管で、シール剤が塗布済みの工場加工の継手を使うときは省略できる）。継手接続後のねじ部の鉄面には、さび止めペイントを2回塗る（2.5.2.2(1)(3)）。
• ライニング鋼管等: 塩ビライニング鋼管、耐熱性ライニング鋼管、ポリ粉体鋼管、外面被覆鋼管は、帯のこ盤等で切断し、パイプカッターによる切断は禁止。管端防食管継手の再使用も禁止（2.5.1(2)、2.5.3(2)）。標準仕様書は理由を書いていない。管の内面の樹脂を傷めないため、と読める（当サイトの読み）。
• 溶接: 鋼管・ステンレス鋼管の溶接部の管外面の余盛りの高さは3 mm以下（2.5.15.2、2.5.15.12(2)）。
• 冷媒管: 接合は原則としてろう付け（微燃性冷媒を使う場合は特記）。ろう付け・溶接は、配管内に不活性ガスを通す等の酸化防止措置をとる。配管完了後に気密試験と真空脱気を行い、保温工事は気密試験の完了後に行う（2.4.6(5)(6)(10)）。
• 異種金属: 給水・給湯・開放系の冷温水・冷却水配管で、機器接続部の金属と配管材料のイオン化傾向が大きく異なる（鋼とステンレス、鋼と銅）ときは、絶縁継手で絶縁する。鋼管とステンレス鋼管、銅管と鋼管の接合は絶縁フランジ接合（2.4.1(8)、2.5.16）。腐食の仕組みは「腐食と防食」で扱う。
• 分岐: クロス継手を使わず、T継手を使う。1つのT継手で相対する2方向への分岐や、2方向からの合流に使ってはならない（通気及びスプリンクラー消火配管を除く。2.4.1(4)）。
• 洗浄と消毒: 配管完了後は管内を十分に洗浄する。飲料水の管は、末端で遊離残留塩素が0.2 mg/L以上検出されるまで消毒する（2.4.1(11)）。

これで、配管の種類を見て、使える接合方法と、してはいけない切断・再使用を言える。

附属品 — どこに何を付けるか

弁や継手の種類は「配管材料と附属品」で扱う。ここでは、付ける場所だけを見る。

冷却塔廻り（2.4.2(3)）とタンク廻り（2.4.7(5)）の配管は、荷重が直接機器本体にかからないように支持する。

排水・通気 — 取り出す向きと連結の高さ

排水と通気は、向きと高さの規則が多い（2.4.8）。

• 排水横枝管等が合流するときは（ドレン管を除く）、必ず45°以内の鋭角をもって、水平に近く合流させる。
• 通気管は、排水横枝管等より垂直ないし45°以内の角度で取り出し、水平に取り出してはならない。
• 各階の通気管を通気立て管に連結するときは、その階の器具のあふれ縁より150 mm以上の所で連結する。
• 3階以上にわたる排水立て管には、各階ごとに満水試験継手を取り付ける。
• 通気管は、全ての立て管に向かって上り勾配をとり、逆勾配や凸凹部のないようにする（2.6.1(2)）。

これらは、排水が通気管に流れ込んだり、通気管の途中に水がたまったりしない形にする規則と読める（当サイトの読み。標準仕様書は理由を書いていない）。標準図「排水・通気配管の正しいとり方」は、誤りと正しい例を図で並べる。通気設備の仕組みは「通気設備」で扱う。

確かめる — 試験の圧力と時間

試験は、隠ぺい又は埋戻し、配管完了後の塗装（ねじ部のさび止めペイントを除く）、保温施工のいずれかの前に行う（2.9.1）。覆うと漏れを見つけにくくなるため、と読める（当サイトの読み）。

これで、配管の種類から試験の方法と圧力を言える。

現場とつなぐ — 電線管の支持間隔との違い

管の支持間隔は、機械設備と電気設備で、別の仕様書が決めている（機械設備工事編は表、電気設備工事編は条文）。電線管の側は、公共建築工事標準仕様書（電気設備工事編）令和7年版を、上の表と並べて確かめた。

確認した範囲では、電線管の側の間隔は、呼び径ではなく管の種類と施設場所（隠ぺいか露出か）で決まっている。機械設備の配管は、材料と呼び径で決まる。同じ「管」でも、決め方が違う。

電気設備工事編は、硬質ビニル管の支持について、温度変化による伸縮性を考慮して締め付けると定める（2.4.3(6)）。機械設備の固定・ガイド・伸縮管継手と、熱による伸縮を考える点で通じると読める（当サイトの読み）。

機械設備の標準図には、建築物導入部の変位吸収を、配管の要領と並べて、電気配管の要領（波付硬質合成樹脂管（FEP方式）、地中箱方式の例）でも示す図がある（方式は特記による）。

試験での出方とワナ

出題の型

令和8年度の問題Bには、配管及び配管附属品の施工が2問出た。No.6は全問解答の範囲（No.1〜9）にあり、4つの記述から適当でないもの1つを選ぶ。No.27は応用能力問題（No.22〜29）で、適当でないものを2つ選ぶ。題材は、蒸気管の支持、冷温水管の枝管の取出し、冷媒管のろう付け、固定支持（No.6）、排水管からの通気管の取出し、通気管の末端の位置、蒸気管の径違い継手、溶接の余盛り（No.27）だった。このうち冷温水管の枝管の取出しは、2.4.2(12)の「立上り、立下り分岐配管要領等」（冷温水主管より。標準図による）に当たると読める（当サイトの読み）。図の読みを確認できておらず、本文では扱わない。No.6で適当でないとされたのは固定支持の記述だった。

初見の記述を点検する3点

1. 数字: 呼び径、mm、m、倍率。対象とセットで確かめる（鋼管の余盛り3 mm、ねじ接合は水配管で100以下、通気管の取出しは45°以内）
2. 向き: 上面か下面か、先下がりか先上がりか、垂直からか水平からか
3. 役割: 固定か、ガイドか、ローラか、振れ止めか。金具の名前ではなく、動きを止めるのか、許すのかで読む

固定支持にUボルトを使うか否かを直接述べた文は、標準仕様書にも標準図にも見つからない。確認できたのは次の2点だ。標準図でUボルト又はUバンドと書かれているのは、吊り金物・形鋼振れ止め支持の図で、立て管の床固定や伸縮管継手の固定の図にその表記はない。標準仕様書本文でUボルトが出るのは、医療ガス設備の配管外観検査（ナットの緩みがないこと。第11編）の1箇所だけだ。正答肢PDFは理由を書いておらず、不適当とされた記述のどの語が誤りの原因かも、公表資料からは分からない。Uボルトは管をつかむだけで軸方向に滑りうる金具なので、動かさない点の金物には向かない、と読むこともできる。標準図の表記の有無とは矛盾しないが、表記がないことは、使わない証拠にはならない（以上、当サイトの読み）。

通気管の末端と窓などの開口部との距離は、配管工事の章に数値が見当たらず、確認できていない。通気設備のトピックで、一次資料に当たる。

冒頭の問いの答え合わせ

30 mの鋼管が20℃から100℃になると、表から、(11.5−2.3)×3＝27.6 mm伸びる（温度は仮の数字）。両端を固定すると、伸びは圧縮応力と固定点の反力になる。完全に固定した理想の場合、応力は管長によらない。だから、固定で動かさない点をつくり、ガイドと座屈防止用の振れ止めで向きをそろえ、伸縮管継手で伸びを受け止める。

「適当でないもの」は、数字・向き・役割の3点で点検する。答え合わせは、理解度チェックの問1・8（勾配）、問5（径違い継手）、問7（伸び）、問9・10（支持）、問2〜4・11（接合）、問6（試験圧力）、問12（通気管）でしてみよう。

次の問い

水を運ぶ管は、傾けて流し、決まった方法でつなぎ、伸びを逃がして支え、圧力をかけて確かめた。では、空気を運ぶダクトでは、この4つの考え方はどこまで通用し、どこから変わるのか。次のトピック「ダクト・附属品の施工」で、令和8年度に出題されたダクトの施工の記述と合わせて読む。