消防ポンプ(加圧送水装置)の選定方法|流量・全揚程の計算式と選定手順を解説
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消防ポンプ(加圧送水装置)はスプリンクラー・屋内消火栓・連結送水管などの消防設備に水を供給する心臓部です。選定を誤ると放水圧力・流量が不足して設備本来の性能を発揮できません。本記事では消防ポンプの選定手順・計算方法を解説します。
消防ポンプの種類
| 種類 | 用途 | 特徴 |
|---|---|---|
| 電動機駆動ポンプ | スプリンクラー・屋内消火栓・連結送水管 | 最も一般的。常用電源+非常電源で駆動 |
| 内燃機関駆動ポンプ | 停電時のバックアップ | ディーゼルエンジン。燃料管理が必要 |
| フォームポンプ | 泡消火設備 | 水と泡原液を混合して放出 |
全揚程(全圧力)の計算
H = h1 + h2 + h3 + h4 H:全揚程[m] h1:実揚程(水源〜最高位ヘッドの高さ) h2:配管摩擦損失 h3:ホース損失(消火栓) h4:ヘッド必要放水圧力換算
💡 圧力→揚程換算:1 MPa = 約102 m(水頭)。ヘッド必要放水圧力 0.1 MPa = 約10 m換算。
設備別の選定基準
| 設備 | 必要流量(Q) | 必要放水圧力 | 水源水量の目安 |
|---|---|---|---|
| スプリンクラー(閉鎖型標準) | 最大同時放水ヘッド数 × 80 L/min | ヘッド位置で 0.1 MPa以上 | 同時放水ヘッド数 × 1.6 m³ |
| 屋内消火栓(1号) | 150 L/min × 同時使用栓数(最大2栓) | ノズル先端 0.17 MPa以上 | 2.6 m³以上(2栓同時) |
| 屋内消火栓(2号・易操作) | 60 L/min × 同時使用栓数 | ノズル先端 0.25 MPa以上 | 1.2 m³以上 |
| 屋外消火栓 | 350 L/min × 同時使用栓数(最大2栓) | ノズル先端 0.25 MPa以上 | 7 m³以上(2栓同時) |
ポンプ選定の手順
| ステップ | 内容 |
|---|---|
| ① 必要流量の決定 | 設備種別・同時使用数から計算(上記表参照) |
| ② 全揚程の計算 | 実揚程 + 配管損失 + ヘッド必要圧力換算 |
| ③ ポンプ選定 | Q・H をカバーするポンプを選定。停止点の全揚程は定格の140%以下 |
| ④ 過負荷チェック | 締め切り揚程 ≦ 全揚程の140%(150%説もあり) |
| ⑤ 補助ポンプ(呼水装置) | ポンプ本体とは別に設置。常時充水維持用 |
| ⑥ 電源・非常電源確認 | 常用電源断絶時に自動で非常電源に切替 |
💡 Hazen-Williams式で配管損失を計算:各区間の圧力損失を合計して全揚程に加算します。詳細は「配管摩擦損失計算方法」をご覧ください。
現場でよくある失敗3選
❌ 失敗① 配管摩擦損失を全揚程に含めない実揚程だけで選定すると、実際の放水圧力がヘッドの必要値を下回ります。各区間の摩擦損失を計算して全揚程に加算してください。
❌ 失敗② 締め切り揚程のチェックを忘れる消防ポンプは定格全揚程の140%を超える締め切り揚程のポンプは使用できません。カタログのポンプ性能曲線で確認しましょう。
❌ 失敗③ 複数設備の水源を個別に設置してしまうスプリンクラーと屋内消火栓で水源(受水槽)を共用できるケースがあります。設計初期に兼用の可否を確認することで、コスト・スペースを削減できます。
まとめ
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 全揚程の計算式 | 実揚程 + 配管損失 + ホース損失 + 必要放水圧力換算 |
| スプリンクラーの流量 | 同時放水ヘッド数 × 80 L/min |
| 屋内消火栓(1号)の流量 | 150 L/min × 同時使用栓数(最大2栓) |
| 締め切り揚程の上限 | 定格全揚程の140%以下 |
| 非常電源 | 必須(30分以上の容量) |
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