水道管の仕組み・構造とは?種類や水圧の関係・凍結しない方法を解説

2022.09.23 2022.09.23

水道管の仕組みを知っておくと、トラブルが起きたときに原因を予想しやすくなります。また、トラブルが起きやすい状態もわかるので、予防もしやすいです。

しかし、水道管の仕組みや構造を知らない方も多いのではないでしょうか。

そこでここでは、水道管から水を届ける仕組みや、住宅内でスムーズに水を使える仕組みをご紹介します。

水道管の太さと水圧の関係、凍結しないようにする仕組みもあわせてご紹介するので、参考にしてみてください。

今週のNo.1 おすすめ優良業者!!

水コンシェルジュ

eyacatch water concierge

東京・神奈川・千葉・埼玉で各種水廻りのトラブルなら、水道局指定店の【水コンシェルジュ】にお任せください!今ならWEB限定で4,000円割引キャンペーン中です!

詳細を見る

業者選びが面倒な方はこちらがオススメ!無料コンシェルジュに依頼する!水道修理コンシェルジュにトラブル内容をお伝えするだけで お客様の希望通りのオススメ水道業者を最短5分でご紹介いたします。

circle ttl

050-7562-0650

受付時間 8:00〜21:00

concierge tel sp ▲受付時間 8:00〜21:00

concierge line

concierge mail

man ttl02

水道管の種類

22934399 s

最初に水道管の種類を解説します。水道管の仕組みを知るために、水道管の種類とそれぞれの用途を知っているとわかりやすいので、一読してみてください。

水道管には以下のような種類があります。

  • 導水管
  • 送水管
  • 配水管
  • 給水管

それぞれについて、用途を簡単に説明します。

導水管

河川や湖沼・貯水池、または地下水といった水源から取水場に一旦取り入れた水を、浄水場まで送る管のことです。管という言葉からイメージするものより、はるかに太い水道管です。

浄水場では、ポリ塩化アルミニウムや次亜塩素酸ナトリウム、消石灰といった薬を使って安全な飲料水にします。

管を使わず開渠(かいきょ)と呼ばれる地上の水路、暗渠(あんきょ)と呼ばれる地下水路、トンネルを使って水を運ぶこともあります。

送水管

送水管は、浄水場で飲めるように処理された水を配水場まで送る管のことです。配水場とは、飲料水(水道水)を貯めておく場所のことです。

配水管

配水場に貯めている飲料水を、給水されるエリアまでに送るための水道管です。配水管は一般的に、200mm以上の比較的口径の大きなタイプの管を使用しています。

配水管は道路の広がりに合わせて配置されて、水圧を一定に保ち、水が滞留しないようにデザインされています。

給水管

配水管から分岐して、各住宅や建物に水を供給する水道管です。道路から分岐された水道管から住宅内・建物内にある水道管すべてを総称して、給水管と呼びます。

家庭に水を運ぶ給水管は、汚水を流す排水管と比較すると、詰まることはほとんどありません。しかし、まれに詰まってしまうことがあります。水の出が悪いときは、給水管の詰まりが原因かもしれないので、水道修理業者に相談してみましょう。

水道管が水を運ぶ仕組み

24618489 s

水を運ぶ水道管は、導水管→送水管→配水管→給水管の順に運ばれていく仕組みです。

ダムに貯められた雨水や川の水が取水場に送られ、導水管で浄水場へと運ばれます。浄水場で飲める状態まできれいにして、配水場まで送水管を通って運ばれます。

配水場にキープされている飲料水は、配水管・給水管を経て、各住宅や建物の水栓に到着します。

一旦使用した水(汚水)は下水処理施設で処理され、きれいな状態になって再び川や海に戻っていくので、きれいな環境が保たれるのです。

【種類別】水道管の給水装置の仕組み

22830648 s

排水管から分岐された水は、給水管を通って各家庭に給水されます。

給水装置の仕組みは、住宅によって異なります。以下のような要素を考えて、適した給水装置の仕組みが選ばれます。

  • 地域
  • 使用用途
  • 給水する場所の高さ(建物の3階か、10階かなど)
  • 所要水量
  • 維持管理方法

ここでは、給水装置の仕組みを種類別にご紹介します。

給水装置とは

配水管から分岐された給水管の設備は、給水装置と呼ばれています。厳密にいえば、給水管と元栓(止水栓)、給水栓、水道メーターといった器具類の総称です。給水管は元栓から住宅側が使用者の所有物です。

そのため、管理責任は水道を使用する人にあります。トラブルが起きたら業者に相談するかと思いますが、給水装置を新設したり改修したりする工事ができる業者は、指定給水装置工事事業者のみです。指定給水装置工事事業者とは一般的に「水道局指定工事店」と呼ばれる業者です。

ただし、水道メーターが故障したときは、水道局に知らせると無料で交換してもらえます。

給水装置の仕組み1:直結式給水

増圧装置や受水槽を使用しないで、自然の水圧で給水する仕組みです。メリットは、水がおいしいことと停電になっても給水可能なことです。

ただし高層では、直結式給水は採用できません。何階まで給水できるかどうかは、自治体によって異なります。東京都では3階まで、秋田県では5階までと決めれらています。

給水管の水圧で決定されるため、お住まいの地域で何階まで採用できるのかは、自治体にお問い合わせください。

給水装置の仕組み2:増圧直結式給水

普通の水圧では、高層階に給水することはできません。そのため直結式給水を利用できないマンションなどでは、増圧直結式給水というシステムを採用しています。

増圧直結式給水とは、給水管に増圧ポンプを接続して、水圧をあげることによって中高層階まで給水する仕組みです。受水槽を使用しないため、水がおいしいことがメリットです。

しかし、増圧ポンプは電源を必要とし、停電になると高層階に給水できなくなります。低層の共有スペースに水栓があれば、水を確保することも可能です。

増圧直結式給水には次の3種類があります。

  • 標準型
  • 直列多段型
  • 並列型

標準型

標準的な増圧直結式給水のシステムです。自治体によって、標準型で対応できるマンション規模は異なります。千葉県水道部給水課によると、15階建て・140戸程度まで利用できるそうです。

直列多段型

標準型では対応できない高層マンションで採用する仕組みです。1階に設置された増圧装置だけでは圧力が不足しているため、複数階に増圧装置を設置することで高層階までの給水が可能になります。

並列型

ワンフロアに多くの人が住む大規模マンションで採用される仕組みです。敷地面積が広いため、増圧装置を並べて(並列)各エリアごとに給水します。

給水装置の仕組み3:受水槽式給水

1階に設置した受水槽に給水された水を一旦貯めておいて、ポンプによって水を屋上の水槽に移動させ、自然流下で各戸に給水する仕組みです。1階に設置された受水槽から、直接ポンプを使って各戸に給水するケースもあります。マンションなどの集合住宅で利用される仕組みです。

ただし、1階にある受水槽から直接給水するシステムは、屋上の水槽に移動させるシステムより、電気代が高額になります。

また、いずれの場合も受水槽を定期的にメンテナンスする必要があり、維持費が必要です。受水槽に水を保管するシステムなので、メンテナンスが不足すると水質が著しく落ちてしまいます。直結式と比較すると水の味が悪い点がデメリットです。

水道管の太さで水圧が変わる

24091281 s e1663920142633

水道管の太さを口径といいます。道路下に設置されている水道管よりも細い口径の水道管が、住宅内に引き込まれます。

住宅に引き込まれる水道管の太さはとても重要です。ここでは、水道管の太さと水圧の関係について解説します。

住宅で使用される水道管の太さ(口径)

道路の地下に埋め込まれている配水管から住宅内に引き込まれる水道管(給水管)は、さまざまなサイズがあります。住宅で使用されるサイズは、主として13mm、20mm、25mmの3種類です。

以前は13mmが主流でしたが、現在は20mmが主流になりました。25mmを利用する住宅もあります。自治体によっては、13mmの水道管は新設できないところもあるほどです。

基本的に水道管の口径は、住宅の所有者が勝手に決めるのではなく、施工者が設計段階で使用水量の最大値を算出して決めます。その後、自治体が許可を出して、最終的に口径が決まります。

水量と水圧の関係は?

水圧とは水を上に押し上げる力です。地面に配置された水道管が住宅内に入って、1階から2階、3階に給水されるためには水圧が必要です。

水道管が太くなるほど水量が増えるので、それだけ大きな水圧が必要になります。ホースを使って散水するとき、ホースの先を手で潰すと勢いが良くなって遠くまで水を飛ばせますね。

つまり同じ水量なら、口径が細いほど水圧は高くなります。そのため、太い水道管を使用して水量が増えると、水圧を増やす必要が出てくるのです。

水道管の口径と水道料金の関係

水圧を増加する分、水道料は高額になります。そのため、口径が大きな水道管の方が水道料金が高額です。

築年数の長い住宅に住んでいる方で、太い水道管に替えようとお考えの方もいらっしゃるかと思います。参考までにそれぞれの水道料金を表にしました。

使用した水の量は同じでも料金は異なるので、じっくり考えて交換するかどうかを決めましょう。

(水道料金は名古屋市を参考にしています。下水道使用量は含まれていません。)

水使用量(㎥) 口径13mmの水道管水道料金 口径20mmの水道管水道料金
0〜12 1,375円 2,354円
14 1,397円 2,376円
16 1,419円 2,398円
18 1,441円 2,420円
20 1,463円 2,442円
22 1,801円 2,780円
24 2,140円 3,119円

参考:名古屋市上下水道局

住宅内の水道管の仕組み

24005272 s

給水管として住宅内に設置されている水道管の仕組みを紹介します。

水道メーターの設置されているところを境に、水道管の管理責任が生じます。水道メーターから住宅内の水道管が使用者の所有物なので、きちんと管理しておきましょう。

ただし、水道メーターが故障したら、水道局に依頼して無料で交換可能です。

元栓・止水栓

元栓と止水栓は混同しがちです。ここでは、元栓と止水栓について解説します。

元栓とは

元栓を締めると、住宅内の給水がすべて出なくなります。水道メーターボックス内に元栓のレバーが設置されており、水漏れが起きたときや水道工事の際にレバーを回して開閉します。どの元栓も、時計回り(右回り)に回すと締まるようになっています。

元栓の設置場所は、マンションなど集合住宅では玄関ドア横にある収納ボックスに設置されていることがほとんどです。

一戸建てやアパートの一部は、庭や駐車場など敷地内の地面に設置された水道メーターボックス内にあります。フタには「量水器」または「止水栓」と記載されていることが多いです。

止水栓の種類

止水栓は、キッチンや浴室、洗面所、トイレなど水を使用する場所に設置されており、その場所の水をコントロールします。止水栓は、開閉する部分の形態で次の2種類に分かれます。

  • ハンドルタイプ
  • マイナスタイプ

マイナスタイプはハンドルが付いておらず、マイナスドライバーで開閉するタイプです。

水道メーターの口径

家庭用の水道メーターは、主に13mm、20mm、25mmの3種類の口径のものが使用されています。水道メーターの口径の大きさによって、使用できる住宅内の水栓などの設備の数が以下のように決まっています。

  • 13mmサイズ:1個~4個
  • 20mmサイズ:5個~13個
  • 25mm:14個以上

設備の数には洗濯機や食洗機といった、水を使用する電化製品や庭に設置された水道蛇口も含まれます。そのため、一般家庭では、トイレ、洗面所、お風呂、キッチンに洗濯機で少なくとも5ヶ所の設備を使用することになり、20mmサイズの口径が必要です。

2世帯住宅で、それぞれが洗濯機・食洗機を使用し、庭やガレージにも水道蛇口が設置されている場合は、25mmが必要です。

水道管を凍結させない仕組み

4394866 s

寒冷地では冬になると水道管の凍結が起こりやすいので、対策が必要です。水道管が凍結すると破裂し、修理料金が必要となってしまいます。

近年では、不凍水栓も改良が進みました。ここでは、不凍水栓の仕組みや凍結してしまったときの注意事項をご紹介します。

寒冷地ではなくても、水道管が凍結することがあります。もし凍結したときは、注意事項を参考にしてください。

不凍水栓とは

不凍水栓とは、凍結防止機能付きの水栓です。凍結防止機能は、水抜きハンドルを使って、水栓の中にある水を除去(水抜き)して凍結を防ぐシステムです。

ある程度の深さの地中では水が凍りません。そのため、水道管は凍らない深さの地中に埋め込まれているのです。水抜きされた水は凍らない地中まで流され、地上や凍る深さの地中に埋められている水道管は、からになります。

不凍水栓は、玄関や庭、駐車場に設置されている水栓によく利用されます。どんなに寒くても凍結の心配がないので安心です。

水抜きの仕組み

水抜きハンドルを使って水抜き操作をすることで、水道管内の水が地中に排出されます。水抜き操作の使い方を説明します。

  1. 蛇口が締まっているか確認
  2. 水抜きハンドルを「水抜」方向に回す(「でる・通水」と表示されている水抜きハンドルもある)
  3. 水道蛇口を開けて水抜き
  4. 水抜きが終わったら水道蛇口を締める

水抜きハンドルを回すときは、止まるまでしっかり回しましょう。止まるまで回さないと、地中で水が出続けている状態になってしまいます。

凍結時の注意事項

次のような水道管は凍結しやすいので、注意が必要です。

  • 壁や床下に入っていない、むき出しの水道管
  • 日陰や北側など、日中でも気温が低い場所に設置されている水道管
  • 強い風が当たりやすい、冷え込む場所にある水道管

むき出しになって凍りやすい水道管には、保温材や布などを巻きつけて、ビニールテープで止めておくと凍結を予防できます。

凍結してしまったときは、凍ったところをタオル等で包んで、ぬるま湯をかけて少しずつ解凍しましょう。絶対に熱湯をかけないでください。熱湯をかけると、水道管が破裂してしまうかもしれません

万が一破裂したら、破裂した部分に布やビニール、テープを巻いて応急処置をして、すぐに水道修理業者に依頼しましょう。必ずお住まいのエリアで登録されている指定工事店を選んでください。

水道管の仕組みを知ってトラブルを回避

水道管の仕組みを解説しました。水の出が悪い原因は、水道管にあることがほとんどです。水道管そのもののダメージだけではなく、設置方法なども関係します。

水道管に問題があるのかもしれないと感じたら、プロの水道修理業者に相談してみてください。

しかし、どの業者に依頼すればいいのか迷っている方も多いでしょう。迷っている方は水道修理のセーフリーをご利用ください。掲載されている業者は独自の審査を通過していますので、安心してご利用できます。

今週のNo.1 おすすめ優良業者!!

水コンシェルジュ

eyacatch water concierge

東京・神奈川・千葉・埼玉で各種水廻りのトラブルなら、水道局指定店の【水コンシェルジュ】にお任せください!今ならWEB限定で4,000円割引キャンペーン中です!

詳細を見る

水道管の仕組みでよくある質問

  • 水道管にはどのような種類がありますか?

    水道管は用途別に次の4種類があります。

    • 導水管
    • 送水管
    • 配水管
    • 給水管

    水道管の種類について詳しく見る

  • 水道管の口径について教えてください。

    水道管の太さのことを口径といいます。以前は13mmの水道管がご家庭でよく利用されていましたが、現在では20mmが主流です。口径によって水道料金も変わってきます。

    水道管の太さについて詳しく見る

  • 水道管が凍らない不凍水栓について教えてください。

    不凍水栓は水抜きをすることで、冬場の水道管の凍結を防ぎます。寒冷地の外に設置している水栓におすすめです。

    不凍水栓について詳しく見る

水道修理

    あなたの身近な水道修理業者を徹底比較

    お住まいの都道府県
    トラブル箇所
    お支払い方法
    重視すること(複数選択可)

    お困りの場所から探す

    【公式】水道修理のセーフリー