加圧給水システム：高層商業ビル向けブースターセットの選定と適合バルブの選び方

水は自ら30階まで上昇しません。高層商業ビルにおいて、圧力増加システムは給水設備の要であり、その規模が不適切であれば、下流側のすべての弁に悪影響が及びます。

ブースターセットの容量が不足すると、ピーク時需要時に上層階で流量不足が生じます。一方、過大なシステムは不安定なサイクル運転を繰り返し、減圧弁（PRV）に水撃（ウォーターハマー）を引き起こし、寿命を著しく短縮させます。適切な設計を行うには、ポンプの仕様決定以前から体系的なアプローチが必要です。

需要量算出：最も誤りが生じやすい工程

出発点はポンプの性能曲線ではなく、負荷単位表です。欧州ではBS EN 806-3を、北米および中東のプロジェクトではIPC／UPCの負荷単位法を採用します。

最大流量の推定

1．階ごとの器具数をカウントする（便器、洗面器、シャワー、キッチンシンク、清掃用シンク）
2．BS EN 806-3または地域の同等規格に基づき、各器具に負荷単位（LU）を割り当てる
3．ゾーンごとにLUを合計し、多様性曲線を適用して設計流量（L／s）に換算する
4．将来的なテナント入居や予期せぬ需要増加に備え、15～20％の余裕を加える

よくある誤り：使用パターンがまったく異なる商業オフィスに、住宅向けの需要係数を適用すること。オフィスビルでは9時と13時に急峻なピークが発生するが、ホテルでは夜間にやや平らながら持続的なピークが見られる。実際の需要パターンに応じて設備規模を決定し、汎用の表に頼ってはならない。

ゾーニング戦略：圧力管理とは、減圧弁（PRV）の管理である

ブースターパンプ装置の唯一の役割は、水を最上階の給水口まで揚水することである。その後は重力給水方式のゾーンで、各ゾーンに設置された減圧弁（PRV）が残りの圧力調整を担う。判断のフローチャートは以下の通りである。
・15階未満の建物：屋上に受水槽を設け、単一の圧力ゾーンとし、各階の分岐管に減圧弁（PRV）を設置
・15階以上30階以下の建物：2～3つの圧力ゾーンとし、中間階に受水槽を設け、段階的に配置した減圧弁（PRV）バンクを採用
・30階を超える建物：ブースターパンプ装置を直列接続し、複数の受水槽を設置、送水管には圧力維持弁を設ける
黄金律：圧力調整弁（PRV）は、単一ステージで4:1を超える減圧比で動作させてはならない。たとえば入口圧力が12 barで、出口で2 barが必要な場合、12:2という過酷な減圧を1台の弁で処理するのではなく、2台のPRVを直列に配置し、それぞれ約6→2 bar（つまり3:1）で減圧させるべきである。定格範囲の限界近くで動作する弁は摩耗が早く、制御が不安定（ハンティング）になる。

弁の互換性――ポンプの性能曲線が教えてくれないこと

ブースターセットは設計上は完璧にサイズ選定されていても、下流側の弁が実際の運転条件に適していないと、現場で問題を引き起こすことがある。

圧力調整弁（PRV）

ブースター給水方式におけるPRVの仕様設定時における留意点：

シンドン社の真鍮製減圧弁（PRV）シリーズは、配管内での保守作業を容易にするカートリッジ式内部構造を採用しています。これは、遮断が容易でないライザーバルブにおいて、設備管理者が常に最優先事項として挙げる機能です。

変動圧力下におけるサーモスタット式混合弁（TMV）

この点はしばしば見落とされがちです。ポンプ直送方式の建物25階に設置されたTMVは、ポンプの運転状態によって入口圧力が変化します。たとえば、深夜2時（1か所の給水器具のみ使用）ではポンプが最低回転数で運転しているため入口圧力が低く、一方、午前9時15分（全階でピーク需要が発生）ではポンプが最大回転数で運転しており入口圧力が高くなります。
バランススプール構造を採用したTMV（高温水・低温水の両方の入口圧力が等しい表面積に作用する構造）は、このような圧力変動範囲において安定した出口温度を維持します。一方、圧力バランス機構を備えない単座式構造では出口温度が変動し、特にポンプから最も離れた階でその変動が顕著になります。

逆流防止弁と水撃現象

垂直配管へのすべての分岐接続には、静水圧およびポンプのサージ圧を含む定格圧力に対応したスプリング式逆流防止弁を設置しなければなりません。垂直配管に設置されたフランジ式逆流防止弁（スイング式）は、ポンプの起動・停止時に急激に閉じて「水撃現象」を引き起こし、それが配管全体に伝播するおそれがあります。ソフトクローズ機構付きのスプリング式逆流防止弁を採用すれば、このリスクを完全に回避できます。

現場引渡し時の確認作業（コンミッションニング・ハンドシェイク）

ブースターパンプセットのコンミッションニングは、作業の半分にすぎません。ポンプメーカーによる初期運転が完了した後は、各階を実際に巡回して以下の点を確認してください。
1．減圧弁（PRV）出口圧力：最小・平均・最大流量時におけるそれぞれの値
2．混水温調節弁（TMV）出口温度：上記の3段階の流量において安定しているか
3．逆流防止弁の閉止状態：どの分岐からも逆流が検知されないこと
4．ポンプの運転・停止頻度：低負荷時において短時間での繰り返し運転（ショートサイクリング）が発生していないか
これらの測定値を階層ごとに記録してください。6か月後に18階のテナントから温度変動のクレームが寄せられた場合、このベースラインデータにより、問題がブースターセットにあるのか、バルブにあるのか、あるいはテナント側での改修によるものなのかを特定できます。

適切なバルブを選べば、再訪問（コールバック）を減らせる

シンドン社は1999年より真鍮製バルブおよびサーモスタット式制御機器の製造を手掛けており、中国浙江省の延床面積3万平方メートルの工場で、月産20万セット以上を生産しています。当社のバルブはWRAS、CE、ACS、NSF／鉛フリー認証を取得しており、MEPコンサルタント向けには、圧力損失曲線、材質証明書、TMV2／TMV3適合証明書などの技術提出資料を含むエンジニアリングサポートも提供しています。
ブースターセットの仕様書が担当者のもとに届いたら、バルブの仕様表にもポンプの性能曲線と同程度の注意を払ってください。水圧は、出口に安定的・安全・制御された状態で到達してこそ意味があります。その役割を果たすのがバルブです。

高層建築向けPRVおよびサーモスタット式バルブの技術資料については、辛東氏までお問い合わせください。[ www.cn-xindong.com ](https://www.cn-xindong.com)