特許 7474954 設計表、及び、設計方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】設計表、及び、設計方法

(51)【国際特許分類】

   G06C 3/00 20060101AFI20240419BHJP

【ＦＩ】

G06C3/00 341C

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2024016444

(22)【出願日】2024-02-06

【審査請求日】2024-02-06

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(74)【代理人】

【識別番号】100161883

【弁理士】

【氏名又は名称】北出 英敏

(72)【発明者】

【氏名】橋本 昌幸

(72)【発明者】

【氏名】西本 舞

【審査官】佐賀野 秀一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６３－２０４４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０６－５１００９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０５０８９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｃ １／００－２９／００

Ｅ０４Ｄ １３／００－１５／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、
前記配管システムの高さの複数の範囲を前記高さの昇順に示す第１欄と、
前記第１欄の隣にあって、前記複数の範囲それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の排水能力を示す複数の第２欄と、
を有し、
前記高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における前記配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、
前記排水能力は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式での排水能力であり、
前記複数の範囲の各々の前記縦管の排水能力は、対応する範囲の前記縦管の排水能力の代表値であり、
前記複数の第２欄は、前記第１欄側から前記管径の昇順に並ぶ、
設計表。

【請求項2】

前記複数の範囲の数は、２以上５未満である、
請求項１の設計表。

【請求項3】

前記複数の範囲は、第１範囲と、第２範囲と、を含み、
前記第１範囲は、前記高さが閾値未満である範囲であり、
前記第２範囲は、前記高さが前記閾値以上である範囲であり、
前記閾値は、１０ｍ以上１２ｍ以下である、
請求項１の設計表。

【請求項4】

前記第１欄では、前記複数の範囲が上から下に前記高さの昇順に並び、
前記複数の第２欄は、前記第１欄の右側に、左から右に前記管径の昇順に並ぶ、
請求項１の設計表。

【請求項5】

前記第１欄では、前記複数の範囲が左から右に前記高さの昇順に並び、
前記複数の第２欄は、前記第１欄の下側に、上から下に前記管径の昇順に並ぶ、
請求項１の設計表。

【請求項6】

縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、
前記配管システムの高さの複数の数値を上から下に前記高さの昇順に示す第１欄と、
前記第１欄の右側にあって、前記複数の数値それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の排水能力を示す複数の第２欄と、
を有し、
前記高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における前記配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、
前記排水能力は、
第１配管形式での排水能力と、
第２配管形式での排水能力と、
を含み、
前記第１配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致する配管形式であり、
前記第２配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式であり、
前記複数の第２欄は、左から右に前記管径の昇順に並ぶ、
設計表。

【請求項7】

前記複数の数値の数は、５以上である、
請求項６の設計表。

【請求項8】

前記複数の第２欄の各々では、前記第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄が左側に、前記第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄が右側にある、
請求項６の設計表。

【請求項9】

前記複数の第２欄の各々では、前記第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄が右側に、前記第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄が左側にある、
請求項６の設計表。

【請求項10】

縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、
前記配管システムの高さの複数の指標を上から下に前記高さの昇順に示す第１欄と、
前記第１欄の右側にあって、前記複数の指標それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の第１配管形式での排水能力を示す複数の第１下位欄を含む第２欄と、
前記第１欄の右側にあって、前記複数の指標それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の第２配管形式での排水能力を示す複数の第２下位欄を含む第３欄と、
を有し、
前記高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における前記配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、
前記第１配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致する配管形式であり、
前記第２配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式であり、
前記第２欄では、前記複数の第１下位欄が左から右に前記管径の昇順に並び、
前記第３欄では、前記複数の第２下位欄が左から右に前記管径の昇順に並ぶ、
設計表。

【請求項11】

前記第２欄は、前記第１欄と前記第３欄との間にある、
請求項１０の設計表。

【請求項12】

前記第３欄は、前記第１欄と前記第３欄との間にある、
請求項１０の設計表。

【請求項13】

前記複数の指標の各々は、前記配管システムの高さの範囲を示し、
前記複数の指標の数は、２以上５未満である、
請求項１１の設計表。

【請求項14】

前記複数の指標の各々は、前記配管システムの高さの数値を示し、
前記複数の指標の数は、５以上である、
請求項１１の設計表。

【請求項15】

前記縦管の排水能力は、流量、対応屋根面積、又は、対応降雨強度の少なくとも一つにより表される、
請求項１の設計表。

【請求項16】

縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計方法であって、
前記配管システムを設置する建物の屋根面積及び高さを決定し、
前記建物の場所の雨量を決定し、
前記建物の屋根面積と前記建物の場所の雨量とに基づいて前記配管システムが達成することが求められる流量である必要流量を決定し、
請求項１～１５のいずれか一つの設計表に基づいて、前記建物の高さを前記配管システムの高さとして、前記必要流量を満足する前記縦管の管径と前記縦管の設置数を決定する、
設計方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、設計表、及び、設計方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、サイフォンの原理を利用する雨水排水構造を開示する。特許文献１は、雨水を溜める水溜り部に設けられた排水口と、前記排水口から雨水を排出する為の排水管とを有し、サイフォンの原理による排水を行なう雨水排水構造において、前記水溜り部の高さは、排水管の水封トラップを含む逆勾配により生じる水頭の総和よりも高いことを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１３９６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

配管システムの排水能力は、配管システムが設置される建物の規模、建物の周囲環境等に応じて適切な範囲で設定されることが好ましい。一般に、建物の規模が大きいほど、より大きな排水能力が求められる。建物の建設予定地が比較的降雨量が多い土地である場合にもより大きな排水能力が求められる。

【0005】

特許文献１は、排水の流量を計算する方法をいくつか開示する。しかしながら、排水の流量の計算には、専門的な知識を必要とし、専門知識を持たないユーザが排水の流量を計算することは難しい場合が多い。

【0006】

本開示は、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする設計表、及び、設計方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様にかかる設計表は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、配管システムの高さの複数の範囲を高さの昇順に示す第１欄と、第１欄の隣にあって、複数の範囲それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す複数の第２欄と、を有し、高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、排水能力は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式での排水能力であり、複数の範囲の各々において、縦管の排水能力は、対応する範囲での縦管の排水能力の代表値であり、複数の第２欄は、第１欄側から管径の昇順に並ぶ。

【0008】

本開示の一態様にかかる設計表は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、配管システムの高さの複数の数値を上から下に高さの昇順に示す第１欄と、第１欄の右側にあって、複数の数値それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す複数の第２欄と、を有し、高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、排水能力は、第１配管形式での排水能力と、第２配管形式での排水能力と、を含み、第１配管形式は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致する配管形式であり、第２配管形式は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式であり、複数の第２欄は、左から右に管径の昇順に並ぶ。

【0009】

本開示の一態様にかかる設計表は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、配管システムの高さの複数の指標を上から下に高さの昇順に示す第１欄と、第１欄の右側にあって、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第１配管形式での排水能力を示す複数の第１下位欄を含む第２欄と、第１欄の右側にあって、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第２配管形式での排水能力を示す複数の第２下位欄を含む第３欄と、を有し、高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、第１配管形式は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致する配管形式であり、第２配管形式は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式であり、第２欄では、複数の第１下位欄が左から右に管径の昇順に並び、第３欄では、複数の第２下位欄が左から右に管径の昇順に並ぶ。

【0010】

本開示の一態様にかかる設計方法は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計方法であって、配管システムを設置する建物の屋根面積及び高さを決定し、建物の場所の雨量を決定し、建物の屋根面積と建物の場所の雨量とに基づいて配管システムが達成することが求められる流量である必要流量を決定し、上記設計表に基づいて、建物の高さを配管システムの高さとして、必要流量を満足する縦管の管径と縦管の設置数を決定する。

【発明の効果】

【0011】

本開示の態様は、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施の形態の設計方法のフローチャート

【図2】建物の一例の概略図

【図3】配管システムの第１配管形式の概略図

【図4】配管システムの第２配管形式の概略図

【図5】配管システムの第１配管形式の計算モデルの説明図

【図6】配管システムの高さと流量との関係を示すグラフ

【図7】配管システムの第２配管形式の計算モデルの説明図

【図8】一実施の形態の設計方法で用いられる設計表の説明図

【図9】変形例１の設計表の説明図

【図10】変形例２の設計表の説明図

【図11】変形例３の設計表の説明図

【図12】変形例４の設計表の説明図

【図13】変形例５の設計表の説明図

【図14】変形例６の設計表の説明図

【図15】変形例７の設計表の説明図

【図16】変形例８の設計表の説明図

【図17】変形例９の設計表の説明図

【図18】変形例１０の設計表の説明図

【発明を実施するための形態】

【0013】

［１．実施の形態］
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

【0014】

上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。以下の実施の形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、各要素の寸法比率は図面に図示された比率に限られるものではない。

【0015】

なお、以下の説明において、複数ある構成要素を互いに区別する必要がある場合には、「第１」、「第２」等の接頭辞を構成要素の名称に付すが、構成要素に付した符号により互いに区別可能である場合には、文章の読みやすさを考慮して、「第１」、「第２」等の接頭辞を省略する場合がある。

【0016】

なお、以下の説明において、複数ある構成要素を互いに区別する必要がある場合には、「－１」、「－２」等の接尾辞を構成要素の符号に付すが、複数ある構成要素を区別する必要がない場合には、文章の読みやすさを考慮して、「－１」、「－２」等の接尾辞を省略する場合がある。

【0017】

［１．１ 構成］
図１は、一実施の形態にかかる設計方法のフローチャートである。本実施の形態にかかる設計方法は、配管システムの設計に用いることができる。配管システムは、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行うように設計される。配管システムは、例えば、雨樋システムである。上記の縦管は、雨樋システムでは、竪樋とも呼ばれる。雨樋システムは、建物からの雨水を地面のます部に流すために用いられる。建物は、例えば、店舗、オフィス、工場、ビル、学校、福祉施設又は病院等の非住宅施設、及び戸建住宅、集合住宅、又は戸建住宅若しくは集合住宅の各住戸等の住宅施設の建物である。非住宅施設には、劇場、映画館、公会堂、遊技場、複合施設、百貨店、ホテル、旅館、幼稚園、図書館、博物館、美術館、地下街、駅及び空港等も含む。

【0018】

図１を参照すると、本実施の形態にかかる設計方法は、配管システムを設置する建物の屋根面積及び高さを決定する（Ｓ１）。

【0019】

屋根面積は、配管システムが雨水を受ける屋根の一部又は全部の面積である。屋根面積は、屋根の面積それ自体ではなく、屋根を水平面に投影した場合の面積（屋根投影面積）である。屋根面積は、建物の構造から特定することができる。屋根には、切妻屋根、寄棟屋根、入母屋屋根、片流れ屋根、方形屋根、半切妻屋根、差し掛け・招き屋根、越屋根、鋸屋根、バタフライ屋根等の様々な種類がある。屋根の種類に基づいて、建物の寸法から、配管システムに対応する屋根面積を決定することができる。

【0020】

図２は、建物２００の一例の概略図である。建物２００は、屋根２１０を備える。屋根２１０は、切妻屋根である。屋根２１０は、棟２１１と、第１軒先２１２－１及び第２軒先２１２－２とを有する。屋根２１０において、棟２１１と第１軒先２１２－１との間が第１屋根部２１３－１、棟２１１と第２軒先２１２－２との間が第２屋根部２１３－２である。

【0021】

第１軒先２１２－１に配置される配管システムを考慮する。

【0022】

第１軒先２１２－１に配置する配管システムは、第１屋根部２１３－１からの雨水を受ける。第１軒先２１２－１に配置する配管システムに対応する屋根面積は、第１屋根部２１３－１の屋根面積である。第１屋根部２１３－１の屋根面積は、第１軒先２１２－１の長さＬ１［ｍ］と、水平面内での棟２１１と第１軒先２１２－１との間の距離Ｌ２［ｍ］とで求められる。第１屋根部２１３－１の屋根面積をＳ［ｍ^２］とすると、Ｓは、Ｓ＝Ｌ１×Ｌ２で表される。

【0023】

第１軒先２１２－１に配置する配管システムの高さは、建物２００における地面から第１軒先２１２－１までの高さＨ［ｍ］と実質的に等しいから、地面から第１軒先２１２－１までの高さＨを、第１軒先２１２－１に配置する配管システムの高さとして扱うことができる。

【0024】

配管システムを設置する建物の屋根面積及び高さは、建物の建築図面等に基づいて決定することができる。

【0025】

図１を参照すると、本実施の形態にかかる設計方法は、建物の場所の雨量を決定する（Ｓ２）。

【0026】

建物の場所の雨量としては、降雨強度が用いられる。降雨強度は、単位時間当たりの降雨量である。降雨強度は、建物の場所から特定することができる。例えば、２以上の地域の降雨強度を含む地域別降雨強度情報から、建物の場所が属する地域の降雨強度を取得することができる。２以上の地域は、特に限定されないが、日本の都道府県、都道府県の市町村区等であってよい。降雨強度は、例えば、国、地方公共団体、又は企業が提供するデータに基づいて決定されてよい。一例として、降雨強度は、各都道府県が提供する降雨強度のデータ、国土交通省が提供する都道府県別の降雨強度式から求めることができる。なお、建物の場所は、実際に建物がある場所、又は、建物を建てる予定の場所であり得る。

【0027】

次に、配管システムの必要流量を決定する（Ｓ３）。配管システムの必要流量は、配管システムが達成することが求められる流量である。必要流量は、建物から配管システムへの雨水の流量の最大値であり得る。必要流量は、建物の屋根面積と、建物の場所の雨量（降雨強度）とから求められる。必要流量をＱ_Ｒ［ｌ／ｓ］、屋根面積をＳ［ｍ^２］、降雨強度をＲ［ｍ／ｓ］とすると、Ｑ_Ｒは、Ｑ_Ｒ＝Ｓ×Ｒで表される。

【0028】

次に、縦管の管径及び設置数を決定する（Ｓ４）。

【0029】

縦管の管径は、配管システムの管径に対応する。配管システムの管径は、配管システムの流路の内径に相当する。従来から、配管システムの構築に利用可能な管材として、サイズが異なる管材が提供されている。管材のサイズとしては、呼び径を用いることができる。呼び径は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６７４１「硬質ポリ塩化ビニル管」の硬質ポリ塩化ビニル管（一般）の規格における呼び径であってよい。以下では、縦管の管径として、呼び径を用いる。

【0030】

表１は、ＪＩＳ Ｋ ６７４１「硬質ポリ塩化ビニル管」の硬質ポリ塩化ビニル管（一般）の規格におけるＶＰの硬質ポリ塩化ビニル管の呼び径の一例である。表１において、外径（基準寸法）、厚さ（最小寸法）及び近似内径の単位はｍｍである。

【0031】

【表1】

【0032】

表２は、ＪＩＳ Ｋ ６７４１「硬質ポリ塩化ビニル管」の硬質ポリ塩化ビニル管（一般）の規格におけるＶＵの硬質ポリ塩化ビニル管の呼び径の一例である。表２において、外径（基準寸法）、厚さ（最小寸法）及び近似内径の単位はｍｍである。

【0033】

【表2】

【0034】

縦管の設置数は、配管システムに用いる縦管の数である。縦管の設置数を変えることで、縦管の必要排水能力を変えることができる。縦管の必要排水能力は、縦管１本当たりに必要とされる縦管の排水能力である。縦管の必要排水能力をｑ_ｒ、縦管の設置数をｎとすると、ｑ_ｒ＝Ｑ_Ｒ／ｎで表される。すなわち、縦管の必要排水能力は、配管システムの必要流量を、縦管の設置数で除した値で表される。

【0035】

縦管の設置数は、任意に決定されてよい。例えば、縦管１本当たりのコストを下げたい場合には、縦管の設置数を増やせばよい。つまり、縦管の設置数が増加すると、縦管の必要排水能力が減少するから、縦管１本当たりのコストを下げることができる。一方、設計上の条件から、縦管の設置数が制限される場合があり、この場合には、縦管の必要排水能力が増加する結果となる。

【0036】

縦管の排水能力は、サイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力である。サイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力は、いわゆる通常排水時の縦管の排水能力ではなく、配管システムにおいてサイフォン現象が発生し、維持されている場合の縦管の排水能力をいう。サイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力は、サイフォン現象による影響を受ける。以下では、単に文章を分かりやすくするため、特別な断りがない限り、「排水能力」は、サイフォン現象を利用した場合の排水能力をいう。縦管の排水能力は、縦管が一つの場合の配管システムの下流側開放点での流量で表される。配管システムの設計にあたっては、流量の実際の値に基づいて、流量の保証値が用いられることが多い。そこで、本実施の形態では、縦管の排水能力は、配管システムの下流側開放点での流量の保証値を含む。

【0037】

次に、縦管の排水能力について説明する。

【0038】

配管システムには様々な配管形式がある。配管形式は、配管システムの流路の形状を特定する。例えば、流路の形状としては、直線形状、折れ曲がり形状、分岐形状等が挙げられる。配管形式には、流路の断面積、流路の長さ等は必ずしも含まれない。配管形式は、配管システムの分類に対応し得る。本実施の形態では、配管形式として、第１配管形式と、第２配管形式とが用いられる。第１配管形式は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致する配管形式である。雨樋システムの例では、第１配管形式は、建物からの雨水の落とし口の中心軸と縦管（竪樋）の中心軸とが一致する雨樋システムの配管形式である。第２配管形式は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式である。雨樋システムの例では、建物からの雨水の落とし口の中心軸と縦管（竪樋）の中心軸とが一致しない雨樋システムの配管形式である。

【0039】

図３は、第１配管形式に対応する雨樋システム１００Ａの概略図である。雨樋システム１００Ａは、建物２００Ａの屋根２１０からの雨水を受けて、地面３００のます部３１０に流す。ます部３１０に集められた雨水は、ます部３１０から埋設管３２０を通って雨水管に流れ出る。

【0040】

雨樋システム１００Ａは、軒樋１２０と、縦管１３０と、ドレン１４０とを備える。

【0041】

軒樋１２０は、建物２００Ａの屋根２１０からの雨水を受ける。軒樋１２０は、建物２００Ａの屋根２１０の下に設置される。軒樋１２０は、長尺の桶状である。軒樋１２０は、底壁１２０ａを有する。底壁１２０ａに落とし口１２０ｂがある。

【0042】

ドレン１４０は、軒樋１２０の落とし口１２０ｂに配置される。ドレン１４０は、落とし口１２０ｂでの渦の発生及び空気の巻き込みを低減する。ドレン１４０は、サイフォン現象の発生に寄与し得る。ドレン１４０は、周知の構成であってよい。

【0043】

縦管１３０は、落とし口１２０ｂから雨水を排水するために設置される。縦管１３０は、控金具１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃにより建物２００の壁面２２０に固定される。縦管１３０は、落とし口１２０ｂからの雨水を垂直に流すための流路を構成する。雨樋システム１００Ａでは、縦管１３０には、軒樋１２０とは別の軒樋からの枝管等は接続されていない。つまり、縦管１３０に、落とし口１２０ｂとは別の落とし口からの雨水が流入しないように構成されている。

【0044】

縦管１３０は、上流側の端部１３０ａと下流側の端部１３０ｂとを有する。上流側の端部１３０ａは、縦管１３０において落とし口１２０ｂに接続される端部（図３での上端部）である。縦管１３０は落とし口１２０ｂに直接的に接続される。つまり、落とし口１２０ｂから雨水が縦管１３０内に垂直に落下して、ます部３１０内に流入する。下流側の端部１３０ｂは、縦管１３０において、ます部３１０に挿入される端部（図３での下端部）である。縦管１３０とます部３１０との隙間からます部３１０内に雨水が流入しないように排水管カバー１３２が配置される。

【0045】

雨樋システム１００Ａでは、縦管１３０が、落とし口１２０ｂに直接的に接続され、建物２００Ａからの雨水の落とし口１２０ｂの中心軸と縦管１３０の中心軸とが一致する。第１配管形式では、配管システムの流路の形状は直線状である。第１配管形式は、慣用的に、直管タイプとも呼ばれる。

【0046】

図４は、配管システムの第２配管形式に対応する雨樋システム１００Ｂの概略図である。雨樋システム１００Ｂは、建物２００Ｂの屋根２１０からの雨水を受けて、地面３００のます部３１０に流す。ます部３１０に集められた雨水は、ます部３１０から埋設管３２０を通って雨水管に流れ出る。

【0047】

建物２００Ｂは、建物２００Ａよりも軒が長い。建物２００Ｂでは、落とし口１２０ｂに縦管１３０を直接的に接続すると、縦管１３０と建物２００Ｂの壁面２２０との距離が大きくなり、縦管１３０の施工基準を満たさなくなる。雨樋システム１００Ｂは、軒が長い建物に適した構造を有する。

【0048】

雨樋システム１００Ｂは、軒樋１２０と、縦管１３０と、ドレン１４０と、呼び樋１５０と、第１エルボ１６１と、第２エルボ１６２と、接続管１７０と、を備える。

【0049】

雨樋システム１００Ｂの軒樋１２０、縦管１３０及びドレン１４０は、雨樋システム１００Ａの軒樋１２０、縦管１３０及びドレン１４０と同様である。

【0050】

雨樋システム１００Ｂでは、雨樋システム１００Ａとは異なり、縦管１３０は、落とし口１２０ｂに直接的に接続されていない。縦管１３０は、呼び樋１５０、第１エルボ１６１、第２エルボ１６２及び接続管１７０を介して、落とし口１２０ｂに接続される。

【0051】

呼び樋１５０は、建物２００Ｂからの雨水の落とし口１２０ｂと縦管１３０との間にある。第１エルボ１６１は、呼び樋１５０の上流側の端部１５０ａを落とし口１２０ｂに接続する。第２エルボ１６２は、呼び樋１５０の下流側の端部１５０ｂを縦管１３０の上流側の端部１３０ａに接続する。接続管１７０は、落とし口１２０ｂと第１エルボ１６１との間を接続する。

【0052】

雨樋システム１００Ｂでは、縦管１３０が、落とし口１２０ｂに呼び樋１５０を介して接続され、建物２００Ａからの雨水の落とし口１２０ｂの中心軸と縦管１３０の中心軸とが一致しない。第２配管形式では、配管システムの流路の形状は直線状ではなく、折れ曲がり状、特にクランク状又はＳ字状である。第２配管形式は、慣用的に、エルボ振りタイプとも呼ばれる。

【0053】

配管システムの配管形式は、配管システムを設置する建物の形状等を考慮して決定される。一般的には、第１配管形式（直管タイプ）のほうが、第２配管形式（エルボ振りタイプ）よりも部品数が少なく、構造も簡単であるから、選ばれ易い。第２配管形式（エルボ振りタイプ）では、建物２００Ａからの雨水の落とし口１２０ｂに対して、縦管１３０の位置を比較的自由に設定できる。そのため、第２配管形式は、建物の構造上の問題（例えば、建物に対する縦管の位置が事前に決定できない、軒樋と建物の壁面との距離が離れている、窓を避ける必要がある等）に対処するために好適に用いられ得る。また、第１配管形式では、縦管１３０の熱収縮による寸法変化の影響は、直接的にドレン１４０に及んでしまうが、第２配管形式では、第２エルボ１６２により、縦管１３０の熱収縮による寸法変化による影響を低減でき、ドレン１４０の保護が図れる。同様に、第１配管形式では、建物２００Ａの屋根２１０の熱収縮に伴う軒樋１２０の位置ずれの影響は、直接的にドレン１４０に及んでしまうが、第２配管形式では、第１エルボ１６１により、軒樋１２０の位置ずれの影響を低減でき、ドレン１４０の保護が図れる。

【0054】

配管システムの高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、これは、配管が分断されず、外気との完全な開放部分がなく、サイフォン現象が維持されている高さを意味する。配管システムの高さは、鉛直方向における配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表される。配管システムの上流側開放点は、配管システムの上流側において外気圧に開放される部位である。配管システムの下流側開放点は、配管システムの下流側において外気圧に開放される部位である。配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間には、外気との完全な開放部分が存在しない。つまり、下流側開放点は、大気圧に対して開放となり、サイフォン現象が停止する箇所である。したがって、上流側開放点と下流側開放点とは、配管システムにおいてサイフォン現象が維持される範囲の上流端及び下流端であるといえる。

【0055】

雨樋システム１００Ａ，１００Ｂにおいて、上流側開放点は、ドレン１４０の下端であり、下流側開放点は、縦管１３０の下流側の端部１３０ｂの開口である。雨樋システム１００Ａ，１００Ｂにおいて、配管システムの高さをｈ［ｍ］とする。ｈは、鉛直方向におけるドレン１４０の下端と縦管１３０の下流側の端部１３０ｂの開口との間の距離である。なお、上流側開放点は、ドレン１４０の下端ではなく、落とし口１２０ｂの上端又は下端であってよい。一般的に、配管システムの高さｈは、専ら縦管１３０の長さによって決まるところ、上端側開放点がドレン１４０か落とし口１２０ｂかによるｈの変化は、縦管１３０の長さに比べれば無視できる程度に小さいと考えられる。なお、雨樋システム１００Ａにおいて、建物２００Ａに庇があり、縦管１３０が、庇で、一旦、大気圧に対して開放されている場合には、下流側開放点は、縦管１３０の下流側の端部１３０ｂの開口ではなく、庇で大気圧に対して開放されている部分になる。つまり、ドレン１４０の下端から、縦管１３０において庇で大気圧に対して開放されている部分までの、鉛直方向の長さが、サイフォン現象が有効な高さ、つまり、配管システムの高さｈとなる。

【0056】

図５は、図３の配管システムの第１配管形式の計算モデルの説明図である。第１配管形式の計算モデルは、上流側開放点１１１と下流側開放点１１２との間の流路が縦管１３０により規定されている。ここで、上流側開放点１１１での位置エネルギーをＨ_１、圧力をＰ_１、運動エネルギーをＶ_１とする。下流側開放点１１２での位置エネルギーをＨ_２、圧力をＰ_２、運動エネルギーをＶ_２とする。配管システムの配管部材による圧力損失の和をΣＤとする。配管システムの管路総圧力損失をＤ_Ｐとする。この場合、ベルヌーイの定理から、次式（１）が成立する。

【0057】

【数1】

【0058】

上流側開放点１１１での位置エネルギーＨ_１と下流側開放点１１２での位置エネルギーＨ_２との差は、上流側開放点１１１と下流側開放点１１２との高さの差で決まる。Ｈ_１，Ｈ_２の単位をｍとした場合、Ｈ_１－Ｈ_２＝ｈである。

【0059】

上流側開放点１１１での圧力Ｐ_１と下流側開放点１１２での圧力Ｐ_２とは、いずれも０である。

【0060】

上流側開放点１１１での流速は０であるから、上流側開放点１１１での運動エネルギーＶ_１と下流側開放点１１２での運動エネルギーＶ_２との差は、下流側開放点１１２での流速で決まる。下流側開放点１１２での流速をＶ_０とし、Ｖ_２の単位をｍとした場合、Ｖ_２＝Ｖ_０ ^２／（２ｇ）［ｍ］である。ｇは重力加速度である。

【0061】

第１配管形式において、ΣＤは、ΣＤ＝Ｄａ＋Ｄｃで表すことができる。Ｄａは、上流側開放点１１１での圧力損失（入口圧力損失）である。Ｄｃは、配管システムにおいて生じるその他の微小な圧力損失の総和である。例えば、Ｄｃは、配管システムの配管同士のつなぎ目の段差等により生じる圧力損失を含む。

【0062】

流速をＶとし、ΣＤの単位をｍとすると、ΣＤ＝Σｄ・Ｖ^２／ｇ＝（ｄａ＋ｄｃ）・Ｖ^２／ｇとすることができる。ｄａ及びｄｃは、実験による雨樋システム１００Ａの評価等から、予め決定することができる。

【0063】

管路圧損Ｄ_Ｐは、配管システムの管径（つまり、縦管の管径）をｄ、管摩擦係数をλ、配管システムの長さをＬ、流速をＶとする。Ｄ_Ｐの単位をｍとすると、Ｄ_Ｐと、次式（２）で与えられる。

【0064】

【数2】

【0065】

通常、配管システムの内壁は滑らかであるから、管摩擦係数λは、レイノルズ数に応じた式を用いることができる。例えば、レイノルズ数Ｒｅが２３２０未満の場合、ハーゲン・ポアズイユの法則により、λ＝６４／Ｒｅを用いることができる。レイノルズ数Ｒｅが３×１０^３～１×１０^５の場合、ブラジウスの式により、λ＝０．３１６４×Ｒｅ^－１／４を用いることができる。レイノルズ数Ｒｅが１×１０^５～３×１０^６の場合、ニクラゼの式により、λ＝０．００３２＋０．２２１×Ｒｅ^{－０．２３７}を用いることができる。以下では、ニクラゼの式を用いた場合を説明するなお、管摩擦係数λは、これらに限定されず、予め決められた図表等を用いて決定されてよい。

【0066】

下流側開放点１１２での流速をＶ_０とすると、流速Ｖ_０は、次式（３）のように表すことができる。

【0067】

【数3】

【0068】

上式（３）において、ｆ（Σｄ，Ｌ，ｄ）は、流速の２乗の項の摩擦損失係数であり、Σｄ，Ｌ，ｄの関数とすることができる。ｆ（Ｌ，ｄ）は、流速の１．７６３乗の項の摩擦損失係数であり、Ｌ，ｄの関数とすることができる。

【0069】

Σｄは、配管システムの配管部材による圧力損失の和に対応する係数である。第１配管形式では、Σｄ＝ｄａ＋ｄｃである。上述したように、ｄａ及びｄｃは、実験による雨樋システム１００Ａの評価等から、予め決定することができる。したがって、Σｄは、配管形式に基づいて特定することができる。第１配管形式では、Ｌ＝ｈである。

【0070】

上式（３）から、管径ｄ及び配管システムの高さｈを特定することにより、流速Ｖ_０を求めることができる。

【0071】

下流側開放点１１２での流量の保証値は、下流側開放点１１２での流量の実際の値に基づいて設定される。下流側開放点１１２での流量の実際の値は、上式（３）より求めた流速Ｖ_０を用いて得られる下流側開放点１１２での流量の理論値から決定される。

【0072】

下流側開放点１１２での流量の理論値をＱ_Ｔとする。Ｑ_Ｔは、次式（４）で表される。

【0073】

【数4】

【0074】

下流側開放点１１２での流量の実際の値をＱ_Ａとすると、Ｑ_Ａは、Ｑ_Ａ＝ａ×Ｑ_Ｔで表すことができる。実際の値は、理論値との対比で用いられており、あくまでも理論値に比べれば真の値に近いという意味合いである。ａは、流量の理論値Ｑ_Ｔを流量の実際の値Ｑ_Ａに変換するための補正係数である。ａは、下流側開放点１１２での流量の理論値Ｑ_Ｔと、実験により求めた雨樋システム１００Ａの下流側開放点１１２での流量の実測値とから決定することができる。これによって、理論値だけではなく、理論値と実測とに基づいた流量を提示することが可能となる。流量の実際の値Ｑ_Ａは、実測値に基づいているから、配管システムを安全に使用できる流量である配管システムの保証値を設定するのに適している。

【0075】

図６は、配管システムの高さと流量との関係を示すグラフである。図６のグラフは、第１配管形式、ＶＰ７５の配管システムに対応する。Ｆ１１は、配管システムの高さｈに対する理論値Ｑ_Ｔの変化を示す近似曲線である。任意の高さｈでの理論値Ｑ_Ｔに対する実測値の比率をａとして用いる。例えば、ａは、ｈ＝３での理論値Ｑ_Ｔに対する実測値の比率であってよい。Ｆ１２は、Ｆ１１の近似曲線を示す式にａを乗じて得られる。図６では、Ｆ１２は、実測値とよく一致していることがわかる。したがって、実験又は試験等によって流量を評価していない配管システムの構成についても、理論値Ｑ_Ｔを利用することで、実測に基づいた流量を求めることが可能になる。これにより、縦管の管径ｄと配管システムの高さｈで決まる下流側開放点１１２での流量の理論値Ｑ_Ｔから、下流側開放点１１２での流量の実際の値Ｑ_Ａを精度よく求めることができる。

【0076】

下流側開放点１１２での流量の保証値をＱ_Ｇとすると、Ｑ_Ｇは、Ｑ_Ｇ＝ｂ×Ｑ_Ａで表すことができる。ｂは、流量の実際の値Ｑ_Ａに対する保証値Ｑ_Ｇの比率である。ｂは、いわゆる、配管システムの設計における安全率である。ｂは、配管システムのエア混入量、配管システムの高さ、配管形式、流量の保証値のマージン、配管システムの誤差（例えば、配管部材の形状誤差、組み立て誤差等）等の種々の事情を勘案して適宜決定されればよい。一例としてｂは、０．７～０．９の範囲で設定されてよい。

【0077】

したがって、縦管の管径ｄと配管システムの高さｈとを用いて、縦管の排水能力を示す下流側開放点１１２での流量の保証値Ｑ_Ｇを求めることができる。

【0078】

図７は、図４の配管システムの第２配管形式の計算モデルの説明図である。第２配管形式の計算モデルは、上流側開放点１１１と下流側開放点１１２との間の流路が、縦管１３０、呼び樋１５０、第１エルボ１６１、第２エルボ１６２及び接続管１７０により規定されている。

【0079】

第２配管形式の計算モデルにおいても、上式（１）が成立する。

【0080】

第２配管形式においては、ΣＤは、ΣＤ＝Ｄａ＋Ｄｂ１＋Ｄｂ２＋Ｄｃで表すことができる。Ｄｂ１は、第１エルボ１６１近傍での圧力損失である。Ｄｂ２は、第２エルボ１６２近傍での圧力損失である。

【0081】

第２配管形式においては、ΣＤ＝Σｄ・Ｖ^２／ｇ＝（ｄａ＋ｄｂ１＋ｄｂ２＋ｄｃ）・Ｖ^２／ｇとすることができる。ｄａ、ｄｂ１、ｄｂ２及びｄｃは、実験による雨樋システム１００Ｂの評価等から、予め決定することができる。Σｄは、Σｄ＝ｄａ＋ｄｂ１＋ｄｂ２＋ｄｃとして、配管形式に基づいて特定することができる。

【0082】

したがって、第２配管形式においても、流速Ｖ_０は、上式（３）で表すことができる。

【0083】

Σｄは、第２配管形式で決まる値である。第２配管形式では、Σｄ＝ｄａ＋ｄｂ１＋ｄｂ２＋ｄｃである。上述したように、ｄａ、ｄｂ１、ｄｂ２及びｄｃは、実験による雨樋システム１００Ｂの評価等から、予め決定することができる。したがって、Σｄは、配管形式に基づいて特定することができる。第２配管形式では、Ｌ＝ｈ＋ｌである。ｌは、呼び樋１５０、第１エルボ１６１及び第２エルボ１６２により規定される流路の長さである。第１エルボ１６１及び第２エルボ１６２が９０°エルボである場合、ｌは、水平方向における配管システムの上流側開放点１１１と下流側開放点１１２との間の距離で表される。ｌは、例えば、第２配管形式の雨樋システム１００Ｂの施行制約、平均的な構成等を参酌して予め決定されてよい。

【0084】

第２配管形式においても、上式（３）から、管径ｄ及び配管システムの高さｈを特定することにより、流速Ｖ_０を求めることができる。

【0085】

第２配管形式においても、実験による雨樋システム１００Ｂの評価等から、ａ及びｂを予め特定することができる。したがって、Ｖ_０が求まれば、Ｑ_Ｔ、Ｑ_Ａ、及び、Ｑ_Ｇを求めることができる。

【0086】

したがって、第２配管形式においても、縦管の管径ｄと配管システムの高さｈとを用いて、縦管の排水能力を示す下流側開放点１１２での流量の保証値Ｑ_Ｇを求めることができる。

【0087】

以上述べたように、サイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力は、配管システムの高さ及び縦管の管径に基づいて決定される。本実施の形態では、縦管の排水能力は、縦管の流量の理論値Ｑ_Ｔ、実際の値Ｑ_Ａ、又は、保証値Ｑ_Ｇを含む。縦管の排水能力は、配管システムの配管形式の影響を受け得る。例えば、配管システムが第１配管形式であるか第２配管形式であるかにより、縦管の排水能力は変化し得る。

【0088】

上述したように、上式（３）から、管径ｄ及び配管システムの高さｈを特定することにより、流速Ｖ_０を求めることができる。そして、Ｖ_０が求まれば、Ｑ_Ｔ、Ｑ_Ａ、及び、Ｑ_Ｇを求めることができる。すなわち、配管システムの配管形式、配管システムの高さ、及び、縦管の管径に対して、縦管の排水能力を決定することができる。

【0089】

縦管の管径及び設置数の決定には、図８に示す設計表１０が用いられる。

【0090】

図８は、設計表１０の説明図である。なお、図８では、説明を簡単にするために、設計表１０が部分的に省略されている。

【0091】

設計表１０は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表である。設計表１０は、第１欄１１と、複数の第２欄１２－１～１２－３と、を有する。

【0092】

第１欄１１は、配管システムの高さの複数の範囲を高さの昇順に示す。複数の範囲の数は、２以上５未満であるとよい。本実施の形態では、複数の範囲の数は、２である。より詳細には、複数の範囲は、第１範囲と、第２範囲と、を含む。第１範囲は、配管システムの高さが閾値未満である範囲である。第２範囲は、配管システムの高さが閾値以上である範囲である。閾値は、建物を区別するための様々な基準に基づいて設定されてよい。例えば、閾値は、低層の建物と、中高層の建物とを区別するように設定されてよい。建築基準法では、第一種低層住居専用地域及び第二種低層住居専用地域では、建物の高さが１０ｍ又は１２ｍ以内と定められている。この点を考慮すれば、閾値は、好ましくは、１０ｍ以上１２ｍ以下である。ただし、閾値は、この例に限定されず、対象となる建物の施工地域、建物の高さの境界値の分かりやすさ等を考慮して、好適に設定されてよい。本実施の形態では、閾値は１０ｍである。図８では、第１範囲は、「１０ｍ以下」、第２範囲は、「１０ｍ超過」として示されている。

【0093】

複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄１１の隣にあって複数の範囲それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す。

【0094】

複数の第２欄１２－１～１２－３の各々において、排水能力は、上流側開放点１１１の中心軸と下流側開放点１１２の中心軸とが一致しない配管形式（すなわち、第２配管形式）での排水能力を示す。

【0095】

第２欄１２－１～１２－３それぞれにおいて、複数の範囲の各々の縦管の排水能力は、対応する範囲での縦管の排水能力の代表値である。第１範囲の縦管の排水能力は、第１範囲における排水能力の代表値であり、第２範囲の縦管の排水能力は、第２範囲における排水能力の代表値である。代表値は、最小値、最大値、中央値、中間値、平均値等の統計的な値であってよい。排水能力の保証という観点からは、代表値は、最小値であってよい。

【0096】

複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄１１側から管径の昇順に並ぶ。図８では、第２欄１２－１，１２－２，１２－３は、それぞれ、縦管の管径ＶＰ７５，ＶＰ１００，ＶＰ１２５に対応する。複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄１１側から、この順に並ぶ。

【0097】

本実施の形態において、第１欄１１では、複数の範囲（第１範囲及び第２範囲）が上から下に配管システムの高さの昇順に並ぶ。複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄１１の右側に、左から右に管径の昇順に並ぶ。第１欄１１及び第２欄１２－１～１２－３は、設計表１０の列を構成する。

【0098】

設計表１０は、配管システムの高さに関して、縦管の管径と排水能力との関係を示す。設計表１０により、ユーザは、配管システムの設計条件（特に縦管の管径及び設置数）をどのように設定すべきかの判断を行いやすくなる。そのため、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化を容易にする。

【0099】

本発明者らは、配管システムの高さ（サイフォン有効高さ）が、サイフォン現象が発生するかどうかだけではなく、縦管の排水能力に影響を及ぼすことに着目した。従来、サイフォン効果を利用する雨水排水システム等の配管システムにおいて、縦管の排水能力は、「サイフォン現象発生の最低保証高さ」における排水能力であったため、配管システムの高さに関わらず、同一の排水能力で配管システムの設計をせざるを得ず、縦管の数が実際に必要な数より多くなったり、縦管の管径が実際に必要な関係より大きくなったりといった顧客不利益に繋がる可能性がある提案しかできていなかった。

【0100】

しかしながら、上述したように、設計表１０を用いることで、サイフォン現象を利用する配管システムの設計条件（特に縦管の管径及び数）の最適化が可能になり、従来よりも効率的で顧客にとって無駄がない、最適な配管システムの提示をすることが可能となる。

【0101】

次に、設計表１０を用いた縦管の管径及び設置数の決定について簡単に説明する。

【0102】

一例として、建物の屋根面積Ｓが２４００ｍ^２、降雨強度Ｒが５×１０^－５ｍ／ｓ、建物の高さＨが１３ｍであるとする。この場合、必要流量Ｑ_Ｒは、１２０ｌ／ｓである。

【0103】

縦管の管径及び設置数を決定する場合、縦管の管径及び設置数のいずれか一方を仮に決定してよい。

【0104】

仮に、設置数を３と決定したとする。この場合、縦管の必要排水能力は、４０ｌ／ｓである。

【0105】

次に、設計表１０の第１欄１１を見て、配管システムの高さに対応する範囲を探す。建物の高さＨが１３ｍであるから、設計表１０の第１欄１１の「１０ｍ以上」を探す。第１欄１１から配管システムの高さに対応する範囲を見つけた後は、視線を第１欄１１から第２欄１２－１～１２－３のほうに移動させて、排水能力が必要排水能力以上となる管径を探す。管径ＶＰ１００に対応する第２欄１２－２に着目すると、排水能力は４２ｌ／ｓであり、縦管の必要排水能力は、４０ｌ／ｓを満たす。このようにして、縦管の管径を決定することができる。特に、複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄１１の右側に、左から右に管径の昇順に並ぶ。一般的に、人は上下よりも左右の視線移動のほうが得意である。そのため、縦管の管径を決定する作業をより容易にできる。

【0106】

仮に、管径をＶＰ７５と決定したとする。

【0107】

次に、設計表１０の複数の第２欄１２－１～１２－３から、管径に対応する第２欄１２を探す。特に、複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄１１の右側に、左から右に管径の昇順に並ぶ。一般的に、人は上下よりも左右の視線移動のほうが得意である。そのため、縦管の管径を決定する作業をより容易にできる。複数の第２欄１２－１～１２－３から管径ＶＰ７５に対応する第２欄１２－１を見つけた後は、視線を下方に移動させて、配管システムの高さに対応する排水能力を探す。管径ＶＰ７５において、設計表１０の第１欄１１の「１０ｍ以上」に対応する排水能力は、２８ｌ／ｓである。このようにして、縦管の排水能力を決定することができる。

【0108】

縦管の排水能力が２８ｌ／ｓの場合、必要流量Ｑ_Ｒ＝１２０ｌ／ｓを満足する縦管の設置数は５以上である。

【0109】

このようにして、設計表１０を用いることで、縦管の管径及び設置数を容易に決定することができる。

【0110】

特に、設計表１０では、配管システムの高さを細かく数値で分ける（例えば１ｍ刻みに分ける）のではなく、範囲で大きく分けてあえて情報量を減らしている。これによって、設計表１０の視認性が向上し、選んだ配管システムの高さから視線を移動させて排水能力を見つける作業が容易になり、配管システムの高さに対する排水能力の値を読み間違えてしまう可能性を低減できる。これにより、縦管の管径を決定する作業を容易にできる。

【0111】

さらに、設計表１０では、縦管の排水能力を示す第２欄１２－１～１２－３が左から右に縦管の管径の昇順に並ぶ。これは、人は、通常の視線の流れから、表を左から右に向けて読み、該当する値を探すこと、及び、配管システムの設計者は、管径が小さいほど縦管は安価になることから、特別な事情がない限り、管径が小さい縦管を選ぶことを考慮したものである。つまり、縦管の排水能力を示す欄が左から右に縦管の管径の昇順に並んでいることで、表を左から右に向けて読んだ際に、排水能力を満たす管径の最小値に容易にたどり着くことができる。

【0112】

さらに、設計表１０では、排水能力は、第２配管形式での排水能力である。第２配管形式での排水能力は、通常、第１配管形式の排水能力より低くなる。排水能力として、第２配管形式での排水能力を採用することで、施工時に排水能力が不足する可能性を低減できる。

【0113】

このように、設計表１０を用いることで、縦管の径を決定するという作業を容易にすることができる。

【0114】

［１．２ 効果等］
以上述べた設計表１０は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表である。設計表１０は、配管システムの高さｈの複数の範囲を高さの昇順に示す第１欄１１と、第１欄１１の隣にあって、複数の範囲それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す複数の第２欄１２－１～１２－３と、を有する。高さｈは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における配管システムの上流側開放点１１１と下流側開放点１１２との間の距離で表される。排水能力は、上流側開放点１１１の中心軸と下流側開放点１１２の中心軸とが一致しない配管形式での排水能力である。複数の範囲の各々において、縦管の排水能力は、対応する範囲での縦管の排水能力の代表値である。複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄１１側から管径の昇順に並ぶ。この構成は、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする。

【0115】

設計表１０において、複数の範囲の数は、２以上５未満である。この構成は、縦管の管径を決定する作業を容易にできる。

【0116】

設計表１０において、複数の範囲は、第１範囲と、第２範囲と、を含む。第１範囲は、高さが閾値未満である範囲であり、第２範囲は、高さが閾値以上である範囲であり、閾値は、１０ｍ以上１２ｍ以下である。この構成は、縦管の管径を決定する作業を容易にできる。

【0117】

設計表１０において、第１欄１１では、複数の範囲が上から下に高さの昇順に並び、複数の第２欄１２－１～１２－３は、第１欄の右側に、左から右に管径の昇順に並ぶ。この構成は、縦管の管径を決定する作業を容易にできる。

【0118】

以上述べた設計方法は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計方法であって、配管システムを設置する建物の屋根面積及び高さを決定し（Ｓ１）、建物の場所の雨量を決定し（Ｓ２）、建物の屋根面積と建物の場所の雨量とに基づいて配管システムが達成することが求められる流量である必要流量を決定し（Ｓ３）、設計表１０に基づいて、建物の高さを配管システムの高さとして、必要流量を満足する縦管の管径と縦管の設置数を決定する（Ｓ４）。この構成は、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする。

【0119】

［２．変形例］
本開示の実施の形態は、上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態は、本開示の課題を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施の形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0120】

［２．１ 変形例１］
図９は、変形例１にかかる設計表２０の説明図である。設計表２０は、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図９では、説明を簡単にするために、設計表２０が部分的に省略されている。

【0121】

設計表２０は、第１欄２１と、複数の第２欄２２－１～２２－４と、を有する。

【0122】

第１欄２１は、配管システムの高さの複数の範囲を高さの昇順に示す。複数の範囲の数は、２以上５未満であるとよい。本変形例では、複数の範囲の数は、２である。より詳細には、複数の範囲は、第１範囲と、第２範囲と、を含む。第１範囲は、配管システムの高さが閾値未満である範囲である。第２範囲は、配管システムの高さが閾値以上である範囲である。本変形例では、閾値は１２ｍである。図９では、第１範囲は、「１２ｍ以下」、第２範囲は、「１２ｍ超過」として示されている。

【0123】

複数の第２欄２２－１～２２－４は、第１欄２１の隣にあって複数の範囲それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す。

【0124】

複数の第２欄２２－１～２２－４は、排水能力として、建物からの雨水の落とし口の中心軸と縦管の中心軸とが一致しない雨樋システムの配管形式（すなわち、第２配管形式）での排水能力を示す。

【0125】

第２欄２２－１～２２－４において、複数の範囲の各々において、縦管の排水能力は、対応する範囲での縦管の排水能力の代表値である。

【0126】

複数の第２欄２２－１～２２－４は、第１欄２１側から管径の昇順に並ぶ。図９では、第２欄２２－１，２２－２は、それぞれ、ＶＵ７５、ＶＰ７５に対応する。ＶＵ７５、ＶＰ７５は、いずれも呼び径が７５である。呼び径が同じ場合には、第２欄２２－１，２２－２は、コストの昇順に並んでよい。一般に、ＶＵ７５よりもＶＰ７５のほうが肉厚であるため、ＶＵ７５よりもＶＰ７５のほうが高価になる。ただし、ＶＵ７５よりもＶＰ７５のほうが肉厚であるため、ＶＰ７５よりもＶＵ７５のほうが近似内径が大きく、結果として、排水能力は、ＶＰ７５よりもＶＵ７５のほうが大きくなる傾向にある。

【0127】

本変形例において、第１欄２１では、複数の範囲（第１範囲及び第２範囲）が左から右に配管システムの高さの昇順に並ぶ。複数の第２欄２２－１～２２－４は、第１欄２１の下側に、上から下に管径の昇順に並ぶ。本変形例では、第１欄２１及び第２欄２２－１～２２－４は、設計表２０の行を構成する。

【0128】

設計表２０を用いて、縦管の管径を決定するにあたっては、まず、第１欄２１を見て、配管システムの高さに対応する範囲を探す。第１欄２１から配管システムの高さに対応する範囲を見つけた後は、視線を第１欄２１から第２欄２２－１～２２－４のほうに移動させて、排水能力が必要排水能力以上となる管径を探す。このようにして、縦管の管径を決定することができる。設計表２０では、複数の第２欄２２－１～２２－４は、第２欄２１の下側に、上から下に管径の昇順に並ぶ。一般的に、人は上下よりも左右の視線移動のほうが得意であるものの、配管システムの高さの範囲が２以上４以下であるから、視認性への影響を低減できる。

【0129】

以上述べた設計表２０において、第１欄２１では、複数の範囲が左から右に高さの昇順に並び、複数の第２欄２２－１～２２－４は、第１欄２１の下側に、上から下に管径の昇順に並ぶ。この構成は、縦管の管径を決定する作業を容易にできる。

【0130】

［２．２ 変形例２］
図１０は、変形例２にかかる設計表３０の説明図である。設計表３０は、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１０では、説明を簡単にするために、設計表３０が部分的に省略されている。

【0131】

設計表３０は、第１欄３１と、複数の第２欄３２－１，３２－２と、を有する。第１欄３１及び複数の第２欄３２－１，３２－２は、設計表３０の列を構成する。

【0132】

第１欄３１は、配管システムの高さの複数の数値を高さの昇順に示す。複数の数値の数は、５以上であるとよい。図１０では、複数の数値は、配管システムの高さを３ｍから１ｍ刻みで示すように設定される。複数の数値は、特に限定されないが、一定間隔の数値であることが好ましい。

【0133】

複数の第２欄３２－１，３２－２は、第１欄３１の右側にあって複数の数値それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す。排水能力としては、好ましくは、保証値Ｑ_Ｇが用いられる。なお、図１０において、「Ｎ／Ａ」は、サイフォン現象の発生の可能性が低く実質的に利用できないことを意味している。

【0134】

複数の第２欄３２－１，３２－３は、左から右に管径の昇順に並ぶ。図１０では、第２欄３２－１，３２－２は、それぞれ、縦管の管径ＶＰ７５，ＶＰ１００に対応する。複数の第２欄３２－１，３２－２は、左から右に、この順に並ぶ。

【0135】

複数の第２欄３２－１，３２－２の各々において、排水能力は、第１配管形式（直管タイプ）での排水能力と、第２配管形式（エルボ振りタイプ）での排水能力と、を含む。特に、図１０では、管径毎に、第１配管形式での排水能力と第２配管形式での排水能力とがまとめて提示される。この場合、所望の管径での配管形式毎の排水能力を把握しやすくなる。

【0136】

第２欄３２－１は、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－１と、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－１と、を含む。第１下位欄３３－１は左側に、第２下位欄３４－２は右側にある。第２欄３２－２は、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－２と、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－２と、を含む。第１下位欄３３－２は左側に、第２下位欄３４－２は右側にある。

【0137】

このように、設計表３０では、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－１、３３－２が左側に、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－１，３４－２が右側にある。通常、第１配管形式での排水能力は、第２配管形式での排水能力より大きくなり、第１配管形式のほうが第２配管形式よりも多く用いられる傾向がある。そのため、表を左から右に向けて読むと、同じ管径においては、第１配管形式が先に目に入り、この時点で、第１配管形式での排水能力が縦管１本あたりに要求される排水能力より小さければ、第２配管形式での排水能力も縦管１本あたりに要求される排水能力より小さくなることが予見され、第２配管形式での排水能力に注視せずに、次の大きさの管径の欄に視線を移動させることができる。これは、設計表３０から、縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0138】

設計表３０では、配管システムの高さを、範囲で大きく分けずに、細かく数値で分けられている。そのため、縦管の管径毎に、配管システムの高さと排水能力との関係をより詳細に把握することができる。

【0139】

以上述べた設計表３０は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、配管システムの高さｈの複数の数値を上から下に高さの昇順に示す第１欄３１と、第１欄３１の右側にあって、複数の数値それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す複数の第２欄３２－１，３２－２と、を有する。高さｈは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における配管システムの上流側開放点１１１と下流側開放点１１２との間の距離で表される。排水能力は、第１配管形式での排水能力と、第２配管形式での排水能力と、を含む。第１配管形式は、上流側開放点１１１の中心軸と下流側開放点１１２の中心軸とが一致する配管形式である。第２配管形式は、上流側開放点１１１の中心軸と下流側開放点１１２の中心軸とが一致しない配管形式である。複数の第２欄は、左から右に管径の昇順に並ぶ。この構成は、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする。

【0140】

設計表３０において、複数の数値の数は、５以上である。この構成は、縦管の管径毎に、配管システムの高さと排水能力との関係をより詳細に把握することができる。

【0141】

設計表３０において、複数の第２欄３２－１，３２－２の各々では、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－１、３３－２が左側に、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－１，３４－２が右側にある。この構成は、縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0142】

［２．３ 変形例３］
図１１は、変形例３にかかる設計表３０Ａの説明図である。設計表３０Ａは、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１１では、説明を簡単にするために、設計表３０Ａが部分的に省略されている。

【0143】

設計表３０Ａは、第１欄３１と、複数の第２欄３２Ａ－１，３２Ａ－２と、を有する。

【0144】

第２欄３２Ａ－１は、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－１と、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－１と、を含む。第１下位欄３３－１は右側に、第２下位欄３４－２は左側にある。第２欄３２Ａ－２は、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－２と、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－２と、を含む。第１下位欄３３－２は右側に、第２下位欄３４－２は左側にある。

【0145】

このように、設計表３０Ａでは、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－１、３３－２が右側に、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－１，３４－２が左側にある。第２配管形式は、第１配管形式よりも、建物の構造上の問題（例えば、建物に対する縦管の位置が事前に決定できない、軒樋と建物の壁面との距離が離れている、窓を避ける必要がある等）に容易に対処できるという利点がある。さらに、第２配管形式での排水能力は、第１配管形式での排水能力より小さい。よって、仮に第２配管形式で設計しておき、後から第１配管形式に変更する分には、排水能力が不足する可能性が低い。そのため、第１配管形式よりも第２配管形式を優先的に使用したい場合がある。そして、設計表３０Ａを左から右に向けて読むと、同じ管径においては、第２配管形式が先に目に入る。この時点で、第２配管形式での排水能力が縦管１本あたりに要求される排水能力より小さければ、次の大きさの管径の欄に視線を移動させることができる。これは、設計表３０Ａから、第２配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0146】

以上述べた設計表３０Ａにおいて、複数の第２欄３２Ａ－１，３２Ａ－２の各々では、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－１、３３－２が右側に、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－１，３４－２が左側にある。この構成は、第２配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0147】

［２．４ 変形例４］
図１２は、変形例４にかかる設計表４０の説明図である。設計表４０は、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１２では、説明を簡単にするために、設計表４０が部分的に省略されている。

【0148】

設計表４０は、第１欄４１と、第２欄４２と、第３欄４３と、を有する。第１欄４１、第２欄４２及び第３欄４３は、設計表４０の列を構成する。

【0149】

第１欄４１は、配管システムの高さの複数の指標を高さの昇順に示す。本変形例において、複数の指標の各々は、配管システムの高さの範囲を示す。複数の指標の数は、２以上５未満であるとよい。図１２では、複数の指標の数は、２である。より詳細には、複数の指標は、第１範囲と、第２範囲と、を示す。第１範囲は、配管システムの高さが閾値未満である範囲である。第２範囲は、配管システムの高さが閾値以上である範囲である。閾値は、好ましくは、１０ｍ以上１２ｍ以下である。例えば、閾値は１０ｍである。図１２では、第１範囲は、「１０ｍ以下」、第２範囲は、「１０ｍ超過」として示されている。

【0150】

第２欄４２は、第１欄４１の右側にある。第２欄４２は、複数の第１下位欄４２１－１～４２１－３を含む。複数の第１下位欄４２１－１～４２１－３は、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第１配管形式での排水能力を示す。複数の第１下位欄４２１－１～４２１－３は、左から右に、管径の昇順に並ぶ。図１２では、第１下位欄４２１－１～４２１－３は、それぞれ、縦管の管径ＶＰ７５，ＶＰ１００，ＶＰ１２５に対応する。複数の第１下位欄４２１－１～４２１－３は、第１欄４１側から、この順に並ぶ。

【0151】

第３欄４３は、第１欄４１の右側にある。第３欄４３は、複数の第２下位欄４３１－１～４３１－３を含む。複数の第２下位欄４３１－１～４３１－３は、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第２配管形式での排水能力を示す。複数の第２下位欄４３１－１～４３１－３は、左から右に、管径の昇順に並ぶ。図１２では、第２下位欄４３１－１～４３１－３は、それぞれ、縦管の管径ＶＰ７５，ＶＰ１００，ＶＰ１２５に対応する。複数の第２下位欄４３１－１～４３１－３は、第１欄４１側から、この順に並ぶ。

【0152】

設計表４０では、第１配管形式と第２配管形式とに分けて、管径毎の排水能力が提示される。そのため、所望の配管形式での管径毎の排水能力を容易に把握できる。これは、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする。

【0153】

設計表４０では、第２欄４２及び第３欄４３はいずれも第１欄４１よりも右側にあるが、第２欄４２が第１欄４１と第３欄４３との間にある。つまり、第２欄４２のほうが第３欄４３よりも第１欄４１に近い。通常、第１配管形式での排水能力は、第２配管形式での排水能力より大きくなり、第１配管形式のほうが第２配管形式よりも多く用いられる傾向がある。そして、設計表４０を左から右に向けて読むと、第２配管形式よりも第１配管形式が先に目に入る。そのため、設計表４０から第１配管形式での排水能力を選びやすくなり、効率の向上が図れる。よって、第１配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0154】

第２欄４２及び第３欄４３の各々では、配管システムの縦管の排水能力を示す欄が左から右に縦管の管径の昇順に並んでいる。これは、人は、通常の視線の流れから、表を左から右に向けて読み、該当する値を探すこと、及び、配管システムの設計者は、管径が小さいほど縦管は安価になることから、特別な事情がない限り、管径が小さい縦管を選ぶことを考慮したものである。つまり、縦管の排水能力を示す欄が左から右に縦管の管径の昇順に並んでいることで、表を左から右に向けて読んだ際に、排水能力を満たす管径の最小値に容易にたどり着くことができる。

【0155】

設計表４０では、配管システムの高さを、範囲で大きく分けることで、配管システムの高さが細かく数値で分けられている場合（例えば１ｍ刻み）に比べて、選んだ配管システムの高さから視線を移動させて排水能力を見つける作業が容易になり、配管システムの高さに対する排水能力の値を読み間違えてしまう可能性を低減できる。これにより、縦管の管径を決定する作業を容易にできる。

【0156】

以上述べた設計表４０は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、配管システムの高さｈの複数の指標を上から下に高さの昇順に示す第１欄４１と、第１欄４１の右側にあって、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第１配管形式での排水能力を示す複数の第１下位欄４２１－１～４２１－３を含む第２欄４２と、第１欄４１の右側にあって、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第２配管形式での排水能力を示す複数の第２下位欄４３１－１～４３１－３を含む第３欄４３と、を有する。高さｈは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における配管システムの上流側開放点１１１と下流側開放点１１２との間の距離で表される。第１配管形式は、上流側開放点１１１の中心軸と下流側開放点１１２の中心軸とが一致する配管形式である。第２配管形式は、上流側開放点１１１の中心軸と下流側開放点１１２の中心軸とが一致しない配管形式である。第２欄４２では、複数の第１下位欄４２１－１～４２１－３が左から右に管径の昇順に並ぶ。第３欄４３では、複数の第２下位欄４３１－１～４３１－３が左から右に管径の昇順に並ぶ。この構成は、サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする。

【0157】

設計表４０において、第２欄４２は、第１欄４１と第３欄４３との間にある。この構成は、第１配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0158】

設計表４０において、複数の指標の各々は、配管システムの高さの範囲を示す。複数の指標の数は、２以上５未満である。この構成は、縦管の管径を決定する作業を容易にできる。

【0159】

［２．５ 変形例５］
図１３は、変形例５にかかる設計表４０Ａの説明図である。設計表４０Ａは、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１３では、説明を簡単にするために、設計表４０Ａが部分的に省略されている。

【0160】

設計表４０Ａは、第１欄４１と、第２欄４２と、第３欄４３と、を有する。第１欄４１、第２欄４２及び第３欄４３は、設計表４０Ａの列を構成する。

【0161】

設計表４０Ａでは、第２欄４２及び第３欄４３はいずれも第１欄４１よりも右側にあるが、第３欄４３が第１欄４１と第２欄４２との間にある。つまり、第３欄４２のほうが第２欄４２よりも第１欄４１に近い。第２配管形式は、第１配管形式よりも、建物の構造上の問題（例えば、建物に対する縦管の位置が事前に決定できない、軒樋と建物の壁面との距離が離れている、窓を避ける必要がある等）に容易に対処できるという利点がある。さらに、第２配管形式での排水能力は、第１配管形式での排水能力より小さい。よって、仮に第２配管形式で設計しておき、後から第１配管形式に変更する分には、排水能力が不足する可能性が低い。そのため、第１配管形式よりも第２配管形式を優先的に使用したい場合がある。そして、設計表４０Ａを左から右に向けて読むと、第１配管形式よりも第２配管形式が先に目に入る。そのため、設計表４０Ａから第２配管形式での排水能力を選びやすくなり、効率の向上が図れる。よって、第２配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0162】

以上述べた設計表４０Ａにおいて、第３欄４３は、第１欄４１と第２欄４２との間にある。この構成は、第２配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0163】

［２．６ 変形例６］
図１４は、変形例６にかかる設計表５０の説明図である。設計表５０は、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１４では、説明を簡単にするために、設計表５０が部分的に省略されている。

【0164】

設計表５０は、第１欄５１と、第２欄５２と、第３欄５３と、を有する。第１欄５１、第２欄５２及び第３欄５３は、設計表５０の列を構成する。

【0165】

第１欄５１は、配管システムの高さの複数の指標を高さの昇順に示す。本変形例において、複数の指標の各々は、配管システムの高さの数値を示す。複数の指標の数は、５以上であるとよい。図１４では、複数の指標は、配管システムの高さを３ｍから１ｍ刻みで示すように設定される。複数の数値は、特に限定されないが、一定間隔の数値であることが好ましい。

【0166】

第２欄５２は、第１欄５１の右側にある。第２欄５２は、複数の第１下位欄５２１－１，５２１－２を含む。複数の第１下位欄５２１－１，５２１－２は、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第１配管形式での排水能力を示す。複数の第１下位欄５２１－１，５２１－２は、左から右に、管径の昇順に並ぶ。図１４では、第１下位欄５２１－１，５２１－２は、それぞれ、縦管の管径ＶＰ７５，ＶＰ１００に対応する。複数の第１下位欄５２１－１，５２１－２は、第１欄５１側から、この順に並ぶ。

【0167】

第３欄５３は、第１欄５１の右側にある。第３欄５３は、複数の第２下位欄５３１－１，５３１－２を含む。複数の第２下位欄５３１－１，５３１－２は、複数の指標それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の第２配管形式での排水能力を示す。複数の第２下位欄５３１－１，５３１－２は、左から右に、管径の昇順に並ぶ。図１４では、第２下位欄５３１－１，５３１－２は、それぞれ、縦管の管径ＶＰ７５，ＶＰ１００に対応する。複数の第２下位欄５３１－１，５３１－２は、第１欄５１側から、この順に並ぶ。

【0168】

設計表５０では、第２欄４２が第１欄４１と第３欄４３との間にある。設計表５０を左から右に向けて読むと、第２配管形式よりも第１配管形式が先に目に入る。そのため、設計表５０から第１配管形式での排水能力を選びやすくなり、効率の向上が図れる。よって、第１配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0169】

第２欄５２及び第３欄５３の各々では、配管システムの縦管の排水能力を示す欄が左から右に縦管の管径の昇順に並んでいる。縦管の排水能力を示す欄が左から右に縦管の管径の昇順に並んでいることで、表を左から右に向けて読んだ際に、排水能力を満たす管径の最小値に容易にたどり着くことができる。

【0170】

設計表５０では、配管システムの高さを、範囲で大きく分けずに、細かく数値で分けられている。そのため、縦管の管径毎に、配管システムの高さと排水能力との関係をより詳細に把握することができる。

【0171】

［２．７ 変形例７］
図１５は、変形例７にかかる設計表５０Ａの説明図である。設計表５０Ａは、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１５では、説明を簡単にするために、設計表５０Ａが部分的に省略されている。

【0172】

設計表５０Ａは、第１欄５１と、第２欄５２と、第３欄５３と、を有する。第１欄５１、第２欄５２及び第３欄５３は、設計表５０Ａの列を構成する。

【0173】

設計表５０Ａでは、第２欄５２及び第３欄５３はいずれも第１欄５１よりも右側にあるが、第３欄５３が第１欄５１と第２欄５２との間にある。設計表５０Ａを左から右に向けて読むと、第１配管形式よりも第２配管形式が先に目に入る。そのため、設計表５０Ａから第２配管形式での排水能力を選びやすくなり、効率の向上が図れる。よって、第２配管形式において縦管１本あたりに要求される排水能力を満たす管径を探す作業の速度の向上を可能にする。

【0174】

［２．８ 変形例８］
図１６は、変形例８にかかる設計表３０Ｂの説明図である。設計表３０Ｂは、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１６では、説明を簡単にするために、設計表３０Ｂが部分的に省略されている。

【0175】

設計表３０Ｂは、第１欄３１と、複数の第２欄３２Ｂ－１，３２Ｂ－２と、を有する。

【0176】

第２欄３２Ｂ－１，３２Ｂ－２は、第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄３３－１，３２－２と、第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄３４－１，３４－２と、それぞれを含む。

【0177】

設計表３０Ｂでは、排水能力は、流量ではなく、対応屋根面積で表されている。図１６において、対応屋根面積の単位は［ｍ^２］である。

【0178】

対応屋根面積は、所定の降雨強度に対して縦管一つで対応可能な屋根面積を意味する。換言すれば、対応屋根面積は、軒樋の制約が無い場合に、所定の降雨強度に対して落とし口一つあたりで対応可能な屋根面積の最大値である。ここで、縦管の流量をｑ［ｌ／ｓ］、対応屋根面積をｓ［ｍ^２］、対応降雨強度をｒ［ｍ／ｓ］とすると、ｑ＝ｓ×ｒで表される。対応降雨強度ｒは、所定の屋根面積に対して縦管一つで対応可能な降雨強度を意味する。換言すれば、対応降雨強度ｒは、軒樋の制約が無い場合に、所定の屋根面積に対して落とし口一つあたりで対応可能な降雨強度の最大値である。

【0179】

縦管の流量ｑは、上述のＱＴ、ＱＡ、及び、ＱＧから選択可能である。したがって、対応降雨強度ｒを固定すれば、竪樋の流量ｑから対応屋根面積ｓを求めることができる。対応降雨強度ｒには、任意の値を用いることが可能である。

【0180】

このように、縦管の排水能力は、縦管一つ当たりの屋根面積で表されてもよい。縦管一つ当たりの屋根面積は、落とし口一つ当たりの屋根面積であるといえる。

【0181】

一方で、対応屋根面積ｓを固定すれば、縦管の流量ｑから対応降雨強度ｒを求めることができる。

【0182】

このように、縦管の排水能力は、流量、対応屋根面積、又は、対応降雨強度の少なくとも一つにより表されてよい。

【0183】

［変形例９］
図１７は、変形例９にかかる設計表６０の説明図である。設計表６０は、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１７では、説明を簡単にするために、設計表６０が部分的に省略されている。

【0184】

設計表６０は、第１欄５１と、複数の第２欄６２－１，６２－２と、を有する。

【0185】

第１欄６１は、第１欄１１と同様に、配管システムの高さの複数の範囲を高さの昇順に示す。

【0186】

複数の第２欄６２－１，６２－２は、第１欄６１の隣にあって複数の範囲それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す。図１７では、排水能力は、上流側開放点１１１の中心軸と下流側開放点１１２の中心軸とが一致する配管形式（すなわち、第１配管形式）での排水能力を示す。

【0187】

複数の第２欄６２－１，６２－２の各々は、複数の下位欄６２１－１～６２１－５を含む。複数の下位欄６２１－１～６２１－５は、複数の異なる対応降雨強度ｒそれぞれでの対応屋根面積ｓを示す。

【0188】

複数の第２欄６２－１，６２－２の各々は、縦管の排水能力の、対応降雨強度に対する変化を示す。上述したように、縦管の流量ｑは、ｑ＝ｓ×ｒで表される。縦管の流量ｑは、上述のＱ_Ｔ、Ｑ_Ａ、及び、Ｑ_Ｇから選択可能である。したがって、流量ｑが決まれば、対応降雨強度ｒの変化に対する対応屋根面積ｓの変化を求めることができる。図１７の第２欄６２－１は、ＶＰ７５の管径に対して、直管タイプ（第１配管形式）での、配管システムの高さの第１範囲及び第２範囲に対する対応屋根面積ｓの、対応降雨強度ｒに対する変化を示す。図１７において、対応屋根面積ｓの単位は［ｍ^２］、対応降雨強度ｒの単位は［ｍｍ／ｈ］である。

【0189】

図１７では、複数の下位欄６２１－１～６２１－５は、対応降雨強度ｒの降順に並ぶ。これにより、排水能力が不足する縦管を誤って選択する可能性を低減できる。

【0190】

設計表６０では、縦管の排水能力は、対応降雨強度毎の対応屋根面積で表されてよい。これは、建物の屋根面積から、必要な縦管の管径及び設置数を計算する作業を容易にする。

【0191】

［変形例１０］
図１８は、変形例１０にかかる設計表２０Ａの説明図である。設計表２０Ａは、設計表１０に代えて、縦管の管径及び設置数の決定に用いられ得る。なお、図１８では、説明を簡単にするために、設計表２０Ａが部分的に省略されている。

【0192】

設計表２０Ａは、第１欄２１と、複数の第２欄２２Ａ－１～２２Ａ－４と、を有する。

【0193】

複数の第２欄２２Ａ－１～２２Ａ－４は、第１欄２１の隣にあって複数の範囲それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す。

【0194】

複数の第２欄２２Ａ－１～２２Ａ－４の各々は、第１部分２２１と、第２部分２２２と、を含む。第１部分２２１は、第１欄２１の高さの複数の範囲それぞれの縦管の排水能力を流量で示す。第２部分２２２は、図１７の設計表６０と同様に、第１部分２２１の流量に基づく、対応降雨強度毎の対応屋根面積を示す。なお、第２部分２２２において、「／」の左側が、１２ｍ以下での対応屋根面積を示し、「／」の右側が、１２ｍ超過での対応屋根面積を示す。

【0195】

［２．１１ その他の変形例］
一変形例において、配管形式は、上述した第１配管形式及び第２配管形式に限定されない。第１配管形式及び第２配管形式は、雨樋システムにおいて比較的典型的な配管形式ではあるが、雨樋システムではさらに多様な配管形式が用いられていることはいうまでもない。配管形式としては、本管に対して分岐管が合流する形式や、複数の分岐管が一つにまとまる形式等が挙げられる。

【0196】

例えば、第２配管形式においては、上述したように、ΣＤは、ΣＤ＝Ｄａ＋Ｄｂ１＋Ｄｂ２＋Ｄｃで表すことができる。Ｄｂ１は、第１エルボ１６１近傍での圧力損失である。Ｄｂ２は、第２エルボ１６２近傍での圧力損失である。第１エルボ１６１及び第２エルボ１６２としては、様々な周知のエルボが利用され得る。例えば、ＪＩＳ Ｋ ６７３９「排水用硬質ポリ塩化ビニル管継手」では、９０°エルボ、９０°大曲がりエルボ、４５°エルボ等がある。第１エルボ１６１及び第２エルボ１６２にどのようなエルボを用いるかで、第１エルボ１６１及び第２エルボ１６２近傍での圧力損失は変化し得る。そのため、配管形式で用いられる１以上の配管部材の情報は、第１エルボ１６１及び第２エルボ１６２の種類に関する情報を含んでよい。これによって、サイフォン現象を利用した場合の排水能力の演算の精度の向上が期待できる。

【0197】

一変形例において、縦管の管径は、縦管に用いる配管の種類ではなく、管径を示す離散変数であってよい。管径を示す離散変数としては、表１及び表２に挙げられる近似内径の値を用いることができる。例えば、第２情報は、ＶＵ７５に対応する８３ｍｍ、ＶＰ７５に対応する７７ｍｍ、ＶＰ１００に対応する１００ｍｍ、ＶＰ１２５に対応する１２５ｍｍから選択可能であってよい。縦管の管径は、管径を示す連続変数であってよい。これによって、配管システムの設計の自由度が高い場合にも対応できる。

【0198】

以上述べた情報提示システムは、雨樋システム以外の配管システムにも利用可能である。配管システムの例としては、上水道又は下水道のための配管システム、工場等の施設内において目的の流体を搬送数ための配管システムが挙げられる。つまり、配管システムで搬送する流体は、雨水に限定されない。

【0199】

［３．態様］
上記実施の形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。

【0200】

［態様１］
縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、
前記配管システムの高さの複数の範囲を前記高さの昇順に示す第１欄と、
前記第１欄の隣にあって、前記複数の範囲それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の排水能力を示す複数の第２欄と、
を有し、
前記高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における前記配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、
前記排水能力は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式での排水能力であり、
前記複数の範囲の各々の前記縦管の排水能力は、対応する範囲の前記縦管の排水能力の代表値であり、
前記複数の第２欄は、前記第１欄側から前記管径の昇順に並ぶ、
設計表。

【0201】

［態様２］
前記複数の範囲の数は、２以上５未満である、
態様１の設計表。

【0202】

［態様３］
前記複数の範囲は、第１範囲と、第２範囲と、を含み、
前記第１範囲は、前記高さが閾値未満である範囲であり、
前記第２範囲は、前記高さが前記閾値以上である範囲であり、
前記閾値は、１０ｍ以上１２ｍ以下である、
態様１又は２の設計表。

【0203】

［態様４］
前記第１欄では、前記複数の範囲が上から下に前記高さの昇順に並び、
前記複数の第２欄は、前記第１欄の右側に、左から右に前記管径の昇順に並ぶ、
態様１～３のいずれか一つの設計表。

【0204】

［態様５］
前記第１欄では、前記複数の範囲が左から右に前記高さの昇順に並び、
前記複数の第２欄は、前記第１欄の下側に、上から下に前記管径の昇順に並ぶ、
態様１～５のいずれか一つの設計表。

【0205】

［態様６］
縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、
前記配管システムの高さの複数の数値を上から下に前記高さの昇順に示す第１欄と、
前記第１欄の右側にあって、前記複数の数値それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の排水能力を示す複数の第２欄と、
を有し、
前記高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における前記配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、
前記排水能力は、
第１配管形式での排水能力と、
第２配管形式での排水能力と、
を含み、
前記第１配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致する配管形式であり、
前記第２配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式であり、
前記複数の第２欄は、左から右に前記管径の昇順に並ぶ、
設計表。

【0206】

［態様７］
前記複数の数値の数は、５以上である、
態様６の設計表。

【0207】

［態様８］
前記複数の第２欄の各々では、前記第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄が左側に、前記第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄が右側にある、
態様６又は７の設計表。

【0208】

［態様９］
前記複数の第２欄の各々では、前記第１配管形式での排水能力を示す第１下位欄が右側に、前記第２配管形式での排水能力を示す第２下位欄が左側にある、
態様６～８のいずれか一つの設計表。

【0209】

［態様１０］
縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、
前記配管システムの高さの複数の指標を上から下に前記高さの昇順に示す第１欄と、
前記第１欄の右側にあって、前記複数の指標それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の第１配管形式での排水能力を示す複数の第１下位欄を含む第２欄と、
前記第１欄の右側にあって、前記複数の指標それぞれの前記縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の前記縦管の第２配管形式での排水能力を示す複数の第２下位欄を含む第３欄と、
を有し、
前記高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における前記配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表され、
前記第１配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致する配管形式であり、
前記第２配管形式は、前記上流側開放点の中心軸と前記下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式であり、
前記第２欄では、前記複数の第１下位欄が左から右に前記管径の昇順に並び、
前記第３欄では、前記複数の第２下位欄が左から右に前記管径の昇順に並ぶ、
設計表。

【0210】

［態様１１］
前記第２欄は、前記第１欄と前記第３欄との間にある、
態様１０の設計表。

【0211】

［態様１２］
前記第３欄は、前記第１欄と前記第３欄との間にある、
態様１０の設計表。

【0212】

［態様１３］
前記複数の指標の各々は、前記配管システムの高さの範囲を示し、
前記複数の指標の数は、２以上５未満である、
態様１１又は１２の設計表。

【0213】

［態様１４］
前記複数の指標の各々は、前記配管システムの高さの数値を示し、
前記複数の指標の数は、５以上である、
態様１１又は１２の設計表。

【0214】

［態様１５］
前記縦管の排水能力は、流量、対応屋根面積、又は、対応降雨強度の少なくとも一つにより表される、
態様１～１４のいずれか一つの設計表。

【0215】

［態様１６］
縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計方法であって、
前記配管システムを設置する建物の屋根面積及び高さを決定し、
前記建物の場所の雨量を決定し、
前記建物の屋根面積と前記建物の場所の雨量とに基づいて前記配管システムが達成することが求められる流量である必要流量を決定し、
態様１～１５のいずれか一つの設計表に基づいて、前記建物の高さを前記配管システムの高さとして、前記必要流量を満足する前記縦管の管径と前記縦管の設置数を決定する、
設計方法。

【0216】

態様２～５、７～９、１１～１５は、任意の要素であり、必須ではない。

【産業上の利用可能性】

【0217】

本開示は、設計表、及び、設計方法に適用可能である。具体的には、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表、及び、当該設計表を用いる設計方法に、本開示は適用可能である。

【符号の説明】

【0218】

１０ 設計表
１１ 第１欄
１２－１，１２－２，１２－３ 第２欄
２０，２０Ａ 設計表
２１ 第１欄
２２－１，２２－２，２２－３，２２－４ 第２欄
２２Ａ－１，２２Ａ－２，２２Ａ－３，２２Ａ－４ 第２欄
２２１ 第１部分
２２２ 第２部分
３０，３０Ａ，３０Ｂ 設計表
３１ 第１欄
３２－１，３２－２ 第２欄
３２Ａ－１，３２Ａ－２ 第２欄
３２Ｂ－１，３２Ｂ－２ 第２欄
３３－１，３３－２ 第１下位欄
３４－１，３４－２ 第２下位欄
４０，４０Ａ 設計表
４１ 第１欄
４２ 第２欄
４２１－１，４２１－２，４２１－３ 第１下位欄
４３ 第３欄
４３１－１，４３１－２，４３１－３ 第２下位欄
５０，５０Ａ 設計表
５１ 第１欄
５２ 第２欄
５２１－１，５２１－２ 第１下位欄
５３ 第３欄
５３１－１，５３１－２ 第２下位欄
６０ 設計表
６１ 第１欄
６２－１，６２－２ 第２欄
６２１－１，６２１－２，６２１－３，６２１－４，６２１－５ 下位欄

【要約】

【課題】サイフォン現象を利用する配管システムの設計の最適化及び容易化を可能にする設計表、及び、設計方法を提供する。
【解決手段】設計表は、縦管を有し、サイフォン現象を利用して排水を行う配管システムの設計表であって、配管システムの高さの複数の範囲を高さの昇順に示す第１欄と、第１欄の隣にあって複数の範囲それぞれの縦管の管径に対するサイフォン現象を利用した場合の縦管の排水能力を示す複数の第２欄とを有する。高さは、サイフォン現象が有効な高さであり、鉛直方向における配管システムの上流側開放点と下流側開放点との間の距離で表される。排水能力は、上流側開放点の中心軸と下流側開放点の中心軸とが一致しない配管形式での排水能力である。複数の範囲の各々において、縦管の排水能力は、対応する範囲での縦管の排水能力の代表値である。複数の第２欄は、第１欄側から管径の昇順に並ぶ。
【選択図】図８

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】