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上下水道

不凍給水栓・水抜き

ふとうきゅうすいせん・みずぬき

不凍給水栓・水抜きとは

不凍給水栓・水抜きとは、積雪寒冷地において、気温低下に伴う給水管内の水の凍結および凍結膨張による管体の破損（凍破）を防止するため、配管内の水を地中深部へ排出して空にする機構およびその操作のこと。不凍給水栓（水抜栓）は、地中の凍結深度より深い位置に弁部（排水弁）を配置し、地上部のハンドルや電動操作によって元バルブを閉鎖すると同時に排水口を開放し、上部の吸気弁から空気を取り込むことで、立ち上がり配管内に残留した水全量を重力によって地中へ落下・排水させる構造を持つ。温暖地で一般的な保温材の被覆のみに頼る防寒工法とは異なり、管内から水そのものを排除することで物理的に凍結を防ぐ寒冷地特有の設備である。住宅・公共施設・屋外給水栓などの衛生給排水設備において、冬季の給水機能維持と大規模漏水事故防止のために不可欠な基本装置として位置付けられている。

全国の基準

水道法第16条に基づき制定された水道法施行令第6条において、給水装置の構造及び材質の基準として「凍結、破壊、侵食等を防止するための適当な措置が講ぜられていること」が規定されている。これを受けて厚生労働省（現・国土交通省および環境省）が定めた「給水装置の構造及び材質の基準に関する省令」第6条（耐寒に関する基準）では、屋外で気温が著しく低下しやすい場所その他凍結のおそれのある場所に設置される給水装置の弁類等について、耐寒性能試験により零下20度プラスマイナス2度（-20℃±2℃）の温度で1時間保持した後に通水して水漏れ、変形、破損その他の異常を生じないこと、または適切な凍結防止のための措置を講じることが義務付けられている。このように国の基準においては、低温環境に対する器具自体の耐寒性能や適切な凍結防止措置を求めているが、水抜き構造の具体的な機構や地中排水の施工手順そのものについては法令条文で直接細部まで規定せず、各地域の水道事業者が定める給水装置工事規程や設計施工基準に委ねられている。

教科書どおりにいかないところ

教科書や施工管理技術検定では「給水配管に保温材を巻き、耐寒性能を満たす弁類を用いれば凍結防止対策として足りる」と教わることが多い。しかし北海道の冬期現場では、氷点下の極寒が連日続くため、保温材を巻いても熱源が無ければ冷気の侵入を防ぎきれず、管内の水は凍結・破裂に至る。そのため北海道の実務では「保温する」のではなく「配管内の水を地中へ完全に落として空にする（水抜き）」という逆転の発想が唯一確実な防寒対策となる。しかしここには、水抜栓が地中に排水する構造を持つがゆえの決定的なパラドックスが存在する。排水弁の深さが凍結深度より浅いと、排出した水が地中で氷結して排水口を塞ぎ、管内に残留した水が凍破を引き起こす。旭川市水道局の基準では給水管埋設深さを公道部1.4m以上、宅地内1.0m以上（積雪の期待できない箇所は1.2m以上）と定め、水抜栓を0.3m×0.3m×0.06mの敷きブロック上に据え付け、排水弁周囲をφ40mm級の切込砂利に置き換えて地中浸透性を確保し、床下には凍結深度（200mm以上）以下まで解氷パイプを設ける。教科書の保温概念にとらわれ、地中凍結線との空間関係や排水処理を見落とすと重大な凍破事故を招く点に北海道実務の難しさがある。

現場での扱い方

  • 凍結深度以深への排水弁配置と敷きブロック・切込砂利による排水基礎の施工

    不凍給水栓の設置にあたっては、排水弁の位置を地域の指定凍結深度より確実に深い位置に配置する（旭川市基準で宅地内1.0m以上、除雪部等積雪が期待できない箇所では1.2m以上、公道部1.4m以上）。水抜栓の底面には0.3m×0.3m×0.06mの敷きブロックを水平に据え付けて不等沈下を防ぎ、排水弁の周囲にはφ40mm級の切込砂利（砕石）を充填して埋め戻すことで、排出された水が速やかに地中浸透する空隙を確保する。

  • 水抜き操作時の確実な全開・全閉操作と吸気弁（エア弁）の機能確認

    不凍給水栓は、バルブを中途半端に開閉した状態で放置すると、給水ラインと排水ラインが同時に連通して地中に水が連続漏水する構造的リスクを持つ。水抜きおよび通水操作を行う際は、必ずハンドルを全開または全閉まで確実に回し切ることを徹底する。また、水抜き時に立ち上がり管内の水をスムーズに落下させるため、最上部に設けた吸気弁が埃や異物で目詰まりしていないか定期的に点検し、負圧による管内滞留を防止する。

  • 床下立ち上がり部の解氷パイプ設置と厳冬期前の水抜き点検指導

    基礎断熱や床下空間を通る給水管立ち上がり部は、外気の吹き込みや冷気だまりによって凍結しやすい弱点となる。旭川市水道局の指針に基づき、床下には解氷パイプを凍結深度（200mm以上）以下まで布設し、万一の凍結時に電気解氷器や温水等で安全に解氷できる構造を確保する。さらに建物引渡し時や冬期休工前には、水抜栓の作動状態を確認し、蛇口を開けて空気を吸い込ませる正しい水抜き手順を関係者へ周知徹底する。

資格試験での出題

2級土木施工管理技士施工管理技術検定の第一次検定（専門土木・上下水道、共通工学）において、給水装置の構造・材質基準、耐寒性能基準、配管の凍結防止対策および埋設深さの規定が出題される。

参考（一次情報）

関連する工種で、資格取得を支援する道内の会社 214社

出所：北海道入札参加資格者名簿の加点項目「技術者の育成」。会社の自己申告ではありません。

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