気になる水道の音、もしかしたらウォーターハンマー現象かも！？

水のコラム

2021年07月01日水道管のトラブル

水道を使っている時に「ガタンガタン」といった音が聞こえる…それはもしかしたら「ウォーターハンマー現象」かもしれません。
水道の使用時に異音が聞こえた場合は放置せずに必ず対策を行いましょう。
今回はウォーターハンマー現象についてご紹介いたします。

1 ウォーターハンマー現象とは
2 ウォーターハンマー現象は放置するとどうなる？
3 ウォーターハンマー現象の対策
4 場所別ウォーターハンマー現象の対策
- 4.1 ・トイレ
- 4.2 ・洗濯機
5 まとめ

ウォーターハンマー現象とは

まずはウォーターハンマー現象とはどのような現象なのか、原因と合わせて解説します。

・ウォーターハンマー現象とはどんな症状？

ウォーターハンマー現象とは、水道管内で急激な圧力の変化が起こったときに「ガタンガタン」「ドンッ」など、大きな音が鳴る現象のことです。
水の圧力によって生じる衝撃で、ハンマーで叩くような音がすることから、「ウォーターハンマー」の名称で呼ばれています。

また、この音は水が水道管に内側から激しくぶつかることによって生じる衝撃音なので、別名「水撃作用」とも呼ばれています。

ウォーターハンマー現象が起こる場所は、給湯器やトイレ、洗濯機、食器洗い乾燥機などさまざまで、水を使う場所であればどこでも起こる可能性があります。
音が鳴るたびに水道管に強い衝撃が加わっているため、そのままにしておくと水道管の破損や破裂などといった大きなトラブルにつながるおそれがあります。
そのため、正しい対処法について知り、ウォーターハンマー現象の疑いがある場合は速やかに対処することが大切です。

・ウォーターハンマー現象のメカニズム

ウォーターハンマー現象が起こる原因には、大きく分けて「圧力変動」と「水柱分離」の2つが挙げられます。以下にそれぞれ詳しくご紹介します。

＜圧力変動＞
水道管内の圧力が特に大きく変化するのは、水の流れを急に止めるときです。
勢いよく流れている水を急に止めると、流れようとしてそれまで働いていた運動エネルギーが行き場を失って圧力エネルギーへと変化し、水圧が急上昇して圧力波が生じます。
その圧力波が、水道管に内側から強い衝撃を与えることで大きな音が鳴るというメカニズムです。

＜水柱分離＞
水を汲み上げて流すタイプのポンプ式の水道管では、ポンプが急停止すると、それまで流れていた水は勢いよく流れ続けようとするのに対し、ポンプから近い部分では水の流れが一気に少なくなり、急な圧力の低下が起こります。
これを水柱分離現象といい、流れが止まって圧力が元に戻ると分離していた水柱同士がぶつかり合い、その衝撃が水道管に伝わって大きな音が鳴るというメカニズムです。

・どんな場合にウォーターハンマー現象が起こりやすい？

ウォーターハンマー現象は、水を使う場所ならどこでも起こり得ますが、水の使い方などによって発生しやすくなることがあります。ウォーターハンマー現象を引き起こしやすい具体的な要因には、主に次のようなことが挙げられます。

〇レバー式の蛇口による水の急な停止
〇洗濯機や食器洗い乾燥機など家電の使用による水の急な停止
〇住居数や密度の増加による給水量・給水圧力の増加調整
〇備え付けの、衝撃音を抑える「水撃防止装置」の劣化

現在の住宅では、レバーを上げ下げするタイプの蛇口が多くなっています。レバー式の蛇口では、従来のひねるタイプの蛇口と比べて水が急に止まりやすいため、水道管内の圧力の急上昇を招きやすくなっています。

さらに、近年では洗濯機や食器洗い乾燥機など、使用時に水を急に止めることがある家電の利用も増えているため、ウォーターハンマー現象が発生しやすい生活環境になっているのです。

また、これまで気にならなかったのに急に音が気になり始めたという場合は、家庭内の環境以外に原因があると考えられます。たとえば住居数が増えたことに伴って、住宅自体の給水量が水道局の調整によって増加し、圧力の変動が生じたというケースや、ウォーターハンマー現象を防止するためにもともと設置されていた装置が劣化し、防止効果がなくなったことなどが挙げられます。

ウォーターハンマー現象は放置するとどうなる？

ウォーターハンマー現象は水の強い衝撃により発生するため、単なる異音だと思って軽視して放置した場合、さまざまなリスクが考えられます。以下、ウォーターハンマー現象による4つの主な影響についてご紹介します。

・水道管への被害

ウォーターハンマー現象は水撃作用ともいわれている通り、ただ音が鳴るだけでなく水道管に強い衝撃が加わっている状態です。長い間放置して水道管へのダメージが蓄積すると、破損や破裂を招き、水漏れの原因となります。水漏れが起こると、部屋への漏水はもちろんのこと、カビの発生や階下への漏水など、さまざまなトラブルへと被害が拡大することもしばしばです。
ウォーターハンマー現象を疑うような大きな音が鳴る場合は、なるべく早めに対策を行いましょう。

・近隣トラブル

ウォーターハンマー現象は水道管内で起こるため、衝撃音や振動が水道管や壁を伝って瞬時に周囲にまで響いてしまいます。水を使う場所ならどこでも起こり得るため、夜中にトイレを使用したときなど意識して音を防ぐことは難しく、集合住宅であれば近隣との騒音トラブルに発展することも少なくありません。

また、騒音の問題だけでなく、水漏れが起こった場合には階下にまで漏水被害が及ぶこともあります。
階下漏水では、漏水によって傷んだ天井や壁の修理や、漏水被害を受けた家電や家具の弁償などが必要となる可能性があるため、思わぬ大きな出費となるケースも考えられます。
このように、集合住宅の場合は自分の部屋だけの問題としてではなく、近隣への影響にも配慮することが大切です。

・設備の故障

水圧による、たび重なる衝撃や振動によってダメージを受けるのは、水道管だけではありません。ウォーターハンマー現象を放置することは、水道管に接続されている給湯器など機器類のセンサーの故障や、メーター異常の原因となることもあります。
異音が気になったら、給湯器やメーターに異常をきたす前に早めに対処しましょう。

・壁内の水漏れ

ウォーターハンマー現象によって水道管が破損または破裂した場合、壁内で水漏れが発生することがあります。壁内であると被害が目に見えにくいため、長く放置されがちです。そのため、シミやカビなどが発生して壁が傷み、修理が必要な状態になるまで漏水の被害に気づかないこともしばしばあります。

また、集合住宅の場合は、階下に漏水が起こるまで放置されてしまい、階下の住人から苦情がくるまで気づかずに、近隣トラブルにつながるというケースも見受けられます。
思わぬ大きな被害に発展させないためにも、目に見える被害がないからといってそのままにせず、正しい対策を講じることが大切です。

ウォーターハンマー現象の対策

前述したように、ウォーターハンマー現象を放っておくことはさまざまなトラブルの引き金となるため、異音に気づいた時点で早めに対策をすることが重要です。ここでは、ウォーターハンマー現象には実際にどのような対処法が有効であるのかご紹介します。

・自分でできる対策

まず、自分ですぐにできる対処法として以下の2つの方法が挙げられます。

〇蛇口の開閉をゆっくり行う
〇元栓を少しきつめに閉める

ウォーターハンマー現象は、水道管内の圧力の急激な変動によって起こるため、蛇口の開閉の仕方次第では圧力を抑え、発生しにくくすることができます。特にレバー式の蛇口の場合、勢いよくレバーの上げ下げをしてしまうと水が急に流れたり止まったりして水圧が大きく変化し、水道管に負荷をかけやすいため注意が必要です。蛇口の開閉を意識してゆっくりと行うことで、圧力による負荷をできる限り抑えて改善につなげましょう。

また水を使う家電やトイレなど、蛇口以外に関してできる対処法としては、水道の元栓を現状よりもややきつめに閉めることが有効です。元栓を絞って給水量を減らすことによって、水の流れが穏やかになり、家電などが自動で止水するときの圧力を弱めることができます。元栓を時計回りに回すことで絞ることはできますが、一度に強く絞りすぎるとシャワーが出にくくなったり給湯器が正常に動かなくなったりなど、水まわりの利用に支障をきたしてしまうため、少しずつ調整して無理のない範囲で行いましょう。

・専用装置の設置

ウォーターハンマー現象を防ぐには、専用の水撃防止装置（水撃防止器）という器具を取り付けることが最も有効です。
水撃防止装置とは、装置内にある緩衝材によって水圧の急上昇を和らげる働きを持つもので、蛇口のハンドルや接続部分、止水栓などに取り付けて使用します。ホームセンター等で5,000円前後で購入できるため手に入りやすく、自分で取り付けを行うことも可能です。

ただし、ウォーターハンマー現象の発生源となっている箇所や使っている水栓の種類などによって、適切な水撃防止装置のタイプや取り付け方法が異なるため、用途に合ったものを選ぶことが大切です。自分ではどれを取り付けるべきか判断が難しい場合や、取り付けに自信がない場合は、無理をしたり先延ばしにしたりせず、早めに業者に相談することをおすすめします。

・配水管の問題は業者に相談

自分でできる対策をしてもウォーターハンマー現象が改善されない場合や、水撃防止装置を設置しても効果がない場合は、配水管そのものに問題があると考えられます。配水管が老朽化していたり、そもそも特殊な構造で敷かれていたりなど、配水管自体に何かしらの問題がある場合は、水撃防止装置を設置しても思うような効果が得られません。

場合によっては、配水管の敷き直しなどの大きな工事が必要となるため、早めに対処することが望ましいです。
自分で対処できないときはすぐに業者に相談し、正しい措置を取りましょう。

場所別ウォーターハンマー現象の対策

最後に、ウォーターハンマー現象が起こりやすい場所として挙げられるトイレと洗濯機について、それぞれどのような対策が効果的であるのかご紹介します。

・トイレ

トイレでウォーターハンマー現象が起こりやすい原因は、流れる水の速度調整が蛇口のように自由にはできないためです。トイレで水を流す仕組みは、レバーを引くことによってタンク内のバルブが一気に開き、流れ終わると自動的に閉じるようになっています。このとき水を流したり止めたりする速度は調整できず、急な圧力の変動が起こりやすいため、ウォーターハンマー現象を引き起こすことがあるのです。

トイレで起こるウォーターハンマー現象の対策は、止水栓に水撃防止装置を取り付けることが有効です。主な取り付け方には、以下の2通りの方法が挙げられます。

〇止水栓の調整部分に水撃防止装置を設置する
〇分岐水栓を取り付けて分岐部分に水撃防止装置を設置する

分岐水栓とは、現在使っている水栓に、さらに水の出口を加えることができる部材です。分岐水栓も水撃防止装置と同様にタイプがさまざまで、水栓の種類によって適した型のものを選ぶ必要があります。
どちらの設置方法が適しているは、止水栓の種類によって異なるため、判断が難しい場合は業者に相談しましょう。

・洗濯機

洗濯機の使用でウォーターハンマー現象が起こりやすい原因は、洗濯機が自動で給水や止水を行う際に水の動きが急激に変化し、水道管内の圧力変動が起こりやすい傾向にあるためです。洗濯機使用時のウォーターハンマー現象は、あくまで水道管内の圧力変動が原因となっていることがほとんどであるため、洗濯機自体の不調を疑って修理や買い替えを検討しても改善できない可能性が高く、注意が必要です。

では、洗濯機のウォーターハンマー現象の正しい対処法ですが、蛇口に水撃防止装置を取り付けることで対策することができます。装置の取り付け方法は、以下の2通りが挙げられます。

〇蛇口のハンドル部分に水撃防止装置を設置する
〇分岐水栓を取り付けて分岐部分に水撃防止装置を設置する

蛇口の種類によってどちらの方法が適しているかは異なるため、お悩みの場合は業者に相談することをおすすめします。