排気筒の設置について徹底解説！ガス給湯器による排ガス事故をゼロに！

排気筒の種類や設置方法について解説！
ガス給湯器はプロパンガス、ブタンガス、天然ガスなどを燃焼させ、入ってくる水をお湯に変えて、お風呂や炊事に手軽に使われています。

しかし、炭素が含まれるガスを燃焼することから、燃焼した後の排気ガスには一酸化炭素(CO)が含まれます。ガスを完全燃焼すれば理論的には不完全燃焼を起こさずCOが発生することはありませんが、ちょっとしたガスや空気の詰まりでも不完全燃焼は起きますので、ガスの燃焼には不完全燃焼時のCOが多少とも発生し、排ガス中に含まれていると考えた方が良いでしょう。

COは毒性が高い上に無色無臭のため、排気ガスが漏れてどこかに溜まっても人には分かりません。COを人が吸い込むと中毒を起こし、最悪時には死に至ります。

その為、給湯器の排気ガスを外に出す排気筒は重要な部品の1つです。排気筒の重要性から、排気筒の設置基準や材料、設置方法などが色々な法律で規定されています。このコラムでは、排気筒の種類や設置方法、普段気を付けるべき点などについてご紹介します。

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１．ガス給湯器の種類と設置場所、排気筒の設置方法

ガス給湯器には大きく分けて、屋外設置型と屋内設置型に分けられます。ガス給湯器は空気を供給して、ガスを燃やし、排ガスを外に押し出します。

空気吸込みやガスの出し方にも、自然に出す方式と強制的に出す方式があります。この空気の供給や排ガスの出し方によって、屋外や屋内にも色々な型式があります。さらに、それに伴って排気筒の形式や設置方法が異なります。

(1)　ガス給湯器の設置場所の種類

表1では、ガス給湯器の種類と排気方式を表でご紹介します。

参考：経済産業省 (https://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/sangyo/citygas/kouhou/chimney.pdf)

表1　給湯器種類と排気方式

ガス給湯器仕様
設置場所	密閉性	据付け方式	排気方式	排気筒型式	備考
屋外	密閉性	壁掛型	自然給排気式	RF型	屋外の空気を取り入れて燃焼し、排ガスは自然通気力によって給排気部から直接屋外へ排出される
屋外	密閉性	据置型	自然給排気式	RF型	屋外の空気を取り入れて燃焼し、排ガスは自然通気力によって給排気部から直接屋外へ排出される
屋内	密閉式	壁掛型	上方給排気方式	FF型	送風機で強制的に屋外からの空気を入れて燃焼し、排ガスは屋外に通じた排気筒によって送風機で強制的に排出される。
		壁掛型	上方給排気方式	FF型
		壁掛型	後方給排気方式	FF型
	半密閉式	壁掛型	強制排気式	FE型	屋内の空気で燃焼し、排ガスは屋外に通じた排気筒によって送風機で強制的に排出される。
	半密閉式	据置型	自然給排気式	CF	屋内の空気でガスが燃焼し、排ガスは排気筒を通してドラフトによって屋外に排出される。
	密閉式	パイプシャフト型	PS扉内設置型	－	マンションなど集合住宅向けの製品です
		パイプシャフト型	PS扉内前方排気延長型	－
		パイプシャフト型	PS後方排気延長型	－
		パイプシャフト型	PS上方排気延長型	－
		パイプシャフト型	PS給排気延長型	－

表1では何を意味するか分かり難いため、代表的な給湯器について、いくつかイメージ図(図1～図4)を、次項(2)でご紹介します。

(2)　排気方式と排気筒の設置方式

給湯器の種類や排気筒の設置方式については、給湯器を設置する場所、周囲の環境、設置するスペース、将来のメンテナンスなどを考えて、給湯器に合ったものを選択して工事することが大切です。

図1は、屋外に設置する給湯器で、壁掛型と据置型の2種類です。排ガス筒はなく、給湯器前面の給排気部から排気します。設置場所によっては近所に迷惑をかけることもあり、排気カバーを設置して排気方向を調整する方法もあります。

図2では密閉された屋内に設置した壁掛型の排気筒設置について、FF方式とFE方式の2つのイメージ図を表しています。 FF型は強制給気、強制排気を行います。 FE型は、給気は自然に空気を吸い込み、排気は強制的に行います。

図3のイメージ図は、半密閉式の部屋に給湯器が設置されたときの給排気のイメージ図です。FE型の給排気は、給気は自然給気で取り入れ、排気は排気筒を通して、強制的に外に出します。 CF型は、自然給気・排気されます。給気は部屋の空き部分から取り入れ、排気は排気筒から外に出します。排気筒は一見、煙突を取付けたように見えますが、自然排気の方式には煙突が合っています。

図4で紹介する給湯器は、パイプシャフト方式の給排気で、マンションなどの集合住宅で使われます。部屋の戸口に給湯器を設置するボックスが用意されていて、そこに給湯器を設置します。排気筒はパイプシャフト方式によって取付けるか、図4のように自然排気する方法など、マンションの構造から決まってしまいます。マンションでもベランダに給湯器を設置できる余裕があれば、屋外式の壁掛型給湯器も選択ができます。

２．排気筒設置に関わる法律とは

ガス給湯器や排気筒について定められる法律についてご紹介しましょう。主な関係法律を列挙します。それぞれの法律の目的によって、基準の記載が異なりますが、同じ内容の記述も見られます。

建築基準法
第6条で建築基準関連規定によって、ガス事業法と消防法に準拠させています。消防法では地域の火災予防条例に関連付けて、給湯器の設置位置、構造と管理の基準などを規定しています。

ガス事業法
ガス工作物の保安規定・ガス主任者・計画・検査を定めていて、ガス給湯器に関連のある基準は直接触れられていません。

液化石油ガスの確保及び取引の適正化に関する法律施行規則
第44条に消費設備の技術基準が設けられています。 1号タの項で、排気筒の技術基準を定めています。

特定ガス消費設備の設置工事の監督に関する法律
工事の方法などについて規定されています。排気筒の工事の責任者を定めること、必要な講習会で資格を取ることなどが、工事を請け負うことができる条件です。

特定ガス消費設備の設置工事の監督に関する法律の例示基準
36．排気筒の構造等
42．排気筒等の材料
例示基準は、法律では「排気筒は十分に耐食性を有すること」といったあいまいな表現を、「JIS G 4304 熱間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯に定める・・・ニッケルクロムの含有量の合計が26%以上のもの」というように、具体的な方策が例示されます。

３．ガス給湯器排気筒の設置基準と排気筒材料

(1)　排気筒の設置基準

ガス給湯器排気筒の設置基準については、「特定ガス消費設備の設置工事の監督に関する法律施行規則」に詳細な基準が掛かれています。2章でも紹介したように、この基準で不明瞭な部分は、例示基準で補足されているため、基準から外れた排気筒の設置は、避けられます。設置基準の紹介は、法律の該当部分を読めば分かりますが、ポイントをいくつか紹介します。

① 半密閉式で、自然排気式の給湯器の排気筒

排気筒の材料は、金属、その他の不燃性のものとします。
排気筒には、外に出る部分には逆風止めを取付けます。
排気筒の先端は屋外に出し、障害物や外気で排気が妨げられないようにします。
排気筒の高さは、計算式が施行規則にあります。例示基準に分かり易い式で示されています。
排気筒の天井裏や床裏では、配管には不燃性材料で覆います。
排気筒は、外に出ている配管が風圧・振動などで接続部が外れないように固定金具で取付けます。
給湯器の排気扇の材料は不燃性とし、接続部は容易に外れないようにします。
屋内設置の排気筒付きのガス給湯器が7kW以下の場合、給排気のための開口部があるか、排気フードが設けられているかなどを確認します。
排気ガスが給湯器から漏れ出ないように、排気筒は十分な風量が確保されている形状のものを取付ける必要があります。

②　密閉式で、強制排気式給湯器の排気筒

給排気部については➀の記述と同様です。

③　屋外に設置する給湯器の排気筒または給排気部

屋外に設置する給湯器の排気筒のうち、屋内に設置する部分があるものは、①、②と同じ基準で設置します。
＊これは、屋外設置の給湯器はRF式の自然給排がほとんどです。事情があって、屋内との間で給排気が必要になったときの、基準です。

(2)　排気筒の材料

排気筒及び給排気部を設置・交換するときは、次の材料を使います。もし修理などで規定した材料と違うものが使われていた場合は取り換える必要があります。

 JIS G 4304　又は　JIS G 4305
「熱間圧延ステンレス鋼板・鋼帯」に定める分類がオーステナイト系又はフェライト系であって、ニッケルやクロムの含有量の合計が26％以上のものを使用します。
 JIS H 4600
「チタン及びチタン合金の板及び条」に定める種類が1種から4種の材料を使用します。

４．排気筒の保全の方法

給湯器の排ガスによる事故を起こさないためには、排気筒が設置基準に従って正しい材料で正しく設置されている必要があります。排気筒が正常かどうかは、ちょっと見ればわかる場合も多いため、次のようなポイントを普段の空いている時間でチョット見してはどうでしょうか。また、普段見れないところも給湯器の定期検査のときに、専門の人に見てもらえば安心できます。

(1)自然排気式(CF式)の排気筒のチェックポイント

排気筒に開口箇所が無いか。
室内の立ち上がり部ができるだけ長くなっているか。
外壁との貫通部には不燃材料が用いられているか。
排気筒の横引きは先あがり勾配を確保しているか。
排気との高さが基準計算を満たしているか(見た感じ低くない程度のチェック)
排気筒の全ての接続箇所にゆるみ・外れが無いか。
排気筒を固定する固定金具にゆるみ・外れがないか。
排気筒にドレン抜きができる構造(Ｔ字管など)になっているか。
家庭や厨房などのダクトと接続が無いか。

自然排気式(CF式)の排気筒のチェックポイントについて、図5でイメージを紹介しましょう。図の赤丸のところが注意点です。

(2)　強制排気式(FE式)の排気筒のチェックポイント

排気筒の口径・長さ・曲り数などの設置基準通りに施工されているか。
ドレンが滞留しないように、先下り勾配で設置されているか。
排気筒に穴や裂け目などが無いか。
腐蝕跡がないか。
排気との接続にロック機構付きで抜け防止されているか。
排気筒は固定され緩みなどが無いか。
排気との先端は屋外に出ているか。
先端に詰まりが無いか。
障害物がないか。
外壁との貫通部には不燃材料が用いられているか。

５．排気筒不具合による事故事例の紹介

給湯器の排気筒が直接・間接的な要因で、不具合や事故が生じた事例を紹介します。事例から言えることは、腐蝕対策として適正な材料を選ぶこと。設置基準に従った給湯器の設置を行えば、排気筒に関わる事故を防げるということでしょう。

事例１

屋内設置のガス給湯器に設置したFE式排気筒の延長配管の継手部がズレて排ガスが漏れ、下の部屋に侵入しました。溜まっていたCOガスを人が吸い込んだため、急に頭痛が起こりましたが、救急搬送されて処置を受けたため、命に別状なく後遺症も起きずに対処できました。

原因と対策：排気管の接続をねじ込みであったため(昔の接続)、基準に従って、ネジで固定の上シーリング材を幾重にもシールして、漏れが無いようにしました。さらに、直管部は揺れなどで緩みや折れが予想されるため、何か所かを固定材で固定しました。

事例２

給湯器は室内壁掛型で、FF式の給排気筒を2本、１部屋通して外に給排気している形式です。給湯器設置から20年近く経っていますが、まだ十分問題なく使えていました。あるとき、部屋にいた家族が頭が痛く吐き気を催したため、救急搬送して診療を受けた結果、一酸化中毒という結果が出ました。部屋を調査したところCoガスが溜まっていましたので、給湯器周りを検査・調査したところ、部屋を通っている天井のガス排気ガス管に、腐蝕があり排ガスの漏れが発見できました。幸い家族もすぐに回復しましたので、不幸中の幸いでした。

原因と対策：10数年前の工事なので、材質が亜鉛メッキ鋼板を使用して、長い延長管で勾配のないところに水が溜まっていって、腐蝕によって管にわずかな開口部ができて、排ガスが漏れたことが原因です。排気管は吸気管もいっしょにSUS304に変え、直管部が固定されるように固定金具で固定し、排気管・吸気管が外に出ている箇所を下向きにしカバーを設けて雨水が侵入しないようにしました。

事例３

室内設置の強制排ガス方式(FE)給湯器の排気筒は、天井部に向かって立ち上がり、それ以降は水平配管で外に出て、T字型配管に接続して排ガスを出しています。一酸化炭素の漏れが検知器によって分かっため、給湯器を止めて部屋内を換気して事故には至りませんでした。

原因と対策：外に設置したT字型排気管の配管の、ドレン用部位が腐蝕でほぼ外れ無くなっている状態でした。その開口部から虫が入って排気管の直間部に巣を作り、排ガスが十分に抜ける状態ではなくなり、給湯器から排ガスがあふれて漏れ出したものです。排気管は給湯器設置から10数年経っていますが、その時のままで、特に注意を払って排気管を見ていたわけでもなかったため、T字配管の開口に気付きませんでした。この際に、排気管と外の配管も含め新しく設置することで対策としました。

事例４

半密閉の部屋に据付けられたCF式の給湯器から排気管に配管を接続して外に出し、やや高い位置まで排気口を上げていました。隣の部屋に取り付けているガス検知器が発報しましたので、給湯器を止めて全部屋を開放して溜まっているガスを排出し、給湯器のサービス会社に点検を依頼しました。

原因と対策：排気管に接続した配管を外に出してから、エルボを使ってさらに高い位置まで配管を接続しました。しかし、その配管の高さが屋根を少し超えた付近まで延長したため、強風時に風圧帯内に入ってしまい、ガスの排出が十分な量を排出できなかったようです。そのため、給湯器から排ガスが逆流し、COの漏れが起きたようです。また、今回の不具合と直接関係はありませんが、外側の立上げ配管の固定が緩んでしまっていて、ほぼ外れそうな状態でした。さらに、継ぎ足した配管の材質がばらばらで、腐蝕が多く見られました。対応として、排気管からの排ガス管を全て同じ材質SUS304に取り替え、何か所に分けて固定し、排気トップは風圧帯外になる位置に設置しました。

以上の事例は次のWEBサイトの記事を参考にしています。合わせてお読みください！

参考

ベストなパーツ｜部材の選び方が分かるベストパーツ公式ブログ部材の選び方が分かるベストパーツ公式ブログ

参考

経済産業省　大丈夫ですか？！ガス機器の煙突経済産業省

６．ダクトとの接続

給湯器の排気筒は排気ダクトや、大規模厨房用の排気フードに接続する場合など、ダクトとの接続には建築基準法や消防法、液化石油ガスの保安の確保及び取引の適正化に関する法律などで基準が設けられています。

このような厨房用のダクトと接続する給湯器は、厨房内でいろいろなガス調理器と合わせて使われる大型の業務用給湯器です。
厨房に関するイメージを図6で参考としてご紹介します。

図6で表す厨房周りの技術基準は、建設省告示第1826号(排気設備の構造を定める件)第4第4号で定められます。この告示は建築基準法施行令で定めた1つの技術基準です。第2章で法律についてご紹介しましたが、法律は告示という名目の法律もあり、法律の幅が広がります。

業務用給湯器の排気筒は、排気筒単独の排ガス量だけでなく、ダクトの処理できるダクトサイズや排気フードのサイズ、排気時の温度などと合わせて給湯器の排気筒を設計する必要があります。

まとめ

普段何気なく使っているガス給湯器ですが、色々な法律で基準が設けられ、特に排気筒という一部品に多くの基準が設けられていることが分かりました。つまりは、ガス給湯器は単にお湯を沸かすだけの機器ではなく、人の健康の安全を害する機器でもあるため、いろいろな基準が設けられていることが分かります。

5章で事故事例についてご紹介していますが、使い方やちょっとした異常を放置してメンテナンスをおろそかにすると、同じような事例に出会う可能性があります。

私たちの身の回りで同じことがいつ起きてもおかしくない事例ですから、このようなことが無いためにも、排気筒の設置基準通りに設置されているか等のチェックポイントを時々意識し、ちょっとでもおかしいと感じたら専門のメーカーやサービスに点検をお願いしましょう。

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