雨水タンク計算ツール

屋根に降った雨からタンク内の水量まで

計算ツールの内部では、平方メートル、ミリメートル、リットルに換算して計算します。基本となる関係は、水平面1 m²に1 mmの雨が降ると水量は1 Lになるというものです。対象のタンクへ排水される屋根の水平投影面積だけを使います。屋根の勾配が大きいと屋根材の表面積は増えますが、雨を受ける水平投影面積は増えません。

接続された集水面積を A（m²）、1回の降雨深を P（mm）、小数で表した集水効率を E、固定の初期雨水排除量を F（L）とすると、次のようになります。

屋根に降る総水量 = A × P

集水可能量 = max(0, 屋根に降る総水量 × E − F)

集水効率は屋根の性能評価ではなく、計算時に明示する仮定です。飛散、屋根面の濡れ、漏れ、集水経路で取りこぼす割合を表せます。初期雨水排除量は、これらの割合損失を適用した後に1回だけ差し引きます。集水効率に初期雨水の損失も含めている場合は、二重計上を避けるため固定排除量をゼロにしてください。

米国慣用単位の入力には厳密な換算値を使います。1平方フィートは 0.09290304 m²、1インチは 25.4 mm、1米ガロンは 3.785411784 L です。損失前では、1平方フィート当たり1インチの降雨が約 0.6233766米ガロンに相当します。英ガロンとは容量が異なるため、「米ガロン」と明記しています。

貯留容量は別の上限になる

集水可能量と、タンクに実際に入る量は同じではありません。タンク1基の容量を B、基数を N、すでに貯まっている水量を W とすると、次のようになります。

総容量 = B × N

降雨前の空き容量 = 総容量 − W

実際の貯留量 = min(集水可能量, 降雨前の空き容量)

オーバーフロー量 = 集水可能量 − 実際の貯留量

降雨後の貯留量 = W + 実際の貯留量

降雨時の貯留率は、集水可能量のうち実際にタンクへ貯められた割合です。集水可能量がゼロの場合は割る対象がないため表示しません。満水率は、設置済みの総容量に対する降雨後の貯留量の割合です。2つの割合は意味が異なるため、取り違えないでください。

メートル法での計算例

接続された屋根の水平投影面積が100 m²で、10 mmの雨が降ったとします。集水効率85%、固定排除量ゼロの場合、屋根に降る総水量は 100 × 10 = 1,000 L、集水可能量は 850 L です。200 Lのタンク2基の総容量は400 Lです。すでに50 L入っていれば空き容量は350 Lしかないため、実際に貯められるのは 350 L、オーバーフローは 500 L、降雨後の貯留量は 400 L となります。1日25 L使用すると入力した場合、その後雨が降らなければ全貯留水は 16日分、今回新たに貯めた分は14日分です。

米国慣用単位での計算例

1,000 ft²の集水面に1インチの雨が降ると、総水量は約 623.38米ガロンです。集水効率80%で、固定の初期雨水排除量10米ガロンを差し引くと、集水可能量は約 488.70米ガロンです。55米ガロンのタンク2基に最初から20米ガロン入っていれば、空き容量は90米ガロンです。実際に 90米ガロンを貯め、約 398.70米ガロンがオーバーフローし、最終的には110米ガロンで満水になります。

試算結果を安全に使うために

• 屋根から集めた雨水は、原則として飲用不可と考えてください。屋根流出水には微生物、金属、化学物質、動物の排せつ物、ごみなどが含まれる可能性があります。飲用や屋内配管への接続には、地域の要件に沿った評価、処理、逆流防止による系統分離が必要です。
• 水は重く、満水の55米ガロンタンクは容器込みで450 lb（約204 kg）を超える場合があります。荷重に対応した蓋付き容器を安定した基礎に設置し、大型または高所の貯留設備は構造の専門家に相談してください。
• 開口部に防虫網を設け、蚊の発生を抑え、雨樋と初期雨水排除装置を維持管理してください。オーバーフローは建物の基礎、隣接地、危険な排水先を避けて流します。
• この1回の降雨に対する水量収支では、降雨の時間変化、雨樋や縦樋の流下能力、風、降雨中の使用、蒸発、漏水、凍結、散水需要、地中への浸透を考慮しません。
• 雨水利用、配管、蚊対策、オーバーフロー、排水に関する地域の条例や基準を確認してください。算出したタンク基数は水量の比較にすぎず、設備が承認されたことを意味しません。

雨量と水平投影面積の関係についてはオーストラリア気象局、集水損失と効率については米国環境保護庁の環境便益算定法をご覧ください。健康上の注意と系統分離については米国疾病予防管理センターの雨水利用ガイダンスを参照してください。