入浴用水量の発生構造 と将来予測
細 井
由彦 ⇒
・ 城戸
由能 つ。竹 本 1志保め
lj4■
会開発システムエ学科 Ⅲりい菊地測量設計事務所
(19餌年8月29日受理)
Structural Analysis of Bath Water Usage and Demand Forecast
by
YO〔れihiko HosoII士
Yosinobu KIDOll and Shho TAKEMOTげ
)lDepartment of Social systems‐ Engineering
12jKikuchi Surveylng and D∝ Ign Office Coi Ltd. (Received August 29ぅ 1996)
The volunte Of waterぃ ed for batHng,together win wa説￨■5。∝upitt a con説おト
able tttお oF dOm∝競c water use.B中 eciatty since ttOweF banS have spread ov∝ laSt
20 yeaFS.This hュ s cOnt buted lo the increa豆 4g uSe oF dol■鶴tic water.
In this paper water utt fOr bahsる Oxalnined and the vOlume of bath、 vater is
evaluated,It覇たasもhown that curretlt ngII rate Of bah vater usage per perttn win
CO■tilauC until about the yeaF 2000 due to populanty oF shover baths and after that heFe Will be little hcrea.se mainly due to a d∝ rease in famiェァ
mem碗
鳴1.ま
えが き 入浴 による水使用 量は,洗
濯 とな らん で家庭 内にお ける水 使用の 大 きな部分を 占めて いると考え られる。 と くに シャワーの普 及等に伴い,入
浴に関す る行動 に ついて も多様 化が見 られ,原
単位 が変化 してきている ことも予想 され る。信頼度 の高い水供給 システ ムの確 立のた めには,水
使 用形態 の実態把握 と将来予 測が不 可欠で ある。 また節 水対策 を検討 してい く上において も1水
使用の構造を 把握 してお くことが 重要で ある. 本研 究では,シ
ャ ワーを含めた入浴 に関す るア ンケ ー ト調査結果 と溶槽 の出荷実績を もとに,入
浴 による 水lAI用量について検討 した,2.入
浴方法 に関す るア ンケー ト調査 実tliしたア ンケー ト調査 の中で本研究 に関連 す る質 問項 目の概略 を表-1に
示す.1都
, 2府
17県
か ら 得 られた270サ
ンプルについて分析を行 った, 表-1
ア ンケー トの概略 シャワーの有無 シャワーがいつか らあるか 週に何回浴槽に湯をためるか(夏,夏以外) 浴槽に湯をためる日について 同居人の中で何人 ぐらいシャワーを使 うか シャワーの使用時間 同居人の中で何人 ぐらい足 し水をするか 浴槽に湯をためない日について シャワーを使用する日は週に何 日(夏,夏 以外) シャワーを使用する日は同居人の中で何人 が使用り‐るか シャワーの使用時「uI 家族構成 と年齢構成 居住地2.1
シャヮー所有率 日答者の現 在の シ ャワー所有率 は92.3%で
あっ た.所
有 した時期か ら計算 した所 有率の変化を示 した ものが,図
-1で
あ る.図
中には他の調 査によ る調査 時点で の所有 率 も示 したが,今
回 の調査 結果の傾向と 同 じ線 上 にあ る事か ら,こ の結果 は シャワー所 有率の 経年変化をよ く表 しているもの と考え られ る. 図よ り1970年
頃か ら1年 に約3.2%の
割合で ― 調査結果o N市
調査 。 水道施設指針・解説 ・・… …―回帰式 ︲ ︵ 預 ︶ 辟 Ⅸ 和 ︱ い ■ ふ/
/
● 019651970197519801985199019952000
西暦年 図-1
シ ャワー普 及 率 シャワーの普及が進んでい る。す なわ ち1970年
以 前には シャワーのあ る家庭 はご くわJrか であ ったが130年
の間に ほとん どの家 庭 に普 及 し, 2000年
ま でにほぼ全世 帯に普 及す る と予想 され る。以後 の利用 のために ,年 度におけるシ ャワーの普及率肖(%)を図中 の破線である次式で表す ことにす る. dメ=3.134デー
6262.5 (1) ただ し ,は 西暦年で,上
式 は1967年
か ら1998
年までの間に適用 されるもの とす る.2.2
シャヮーと浴槽の使用形態 1週 間の人 溶行動 の形態をまとめた ものが図-2で
ある.1人
世 帯では浴槽を使用せ ず シャ ワーの みを使 用す ることが 多 く, 3人
以 上の世 帯 にな ると, シャワ ーのみ よりも浴槽を使用す る回数 の方力く多 くな ってい る.また シャワーの みの回数は夏 の方が 夏以外 よりも 多 くな る傾向 にある。香川,福
岡の よ うに頻繁 に渇水 が発生 してい る地域 とその他の地 域 につ いての比較 も 行 ってみたが,顕
著な差果は認め られなか った, ただ し回答 のあ った単身世帯の90%は
20歳
以上40歳
未満の集団に属 して お り, 60歳
以上の集団に 属す る ものは3.5%で
あ った したが って単身 世1静 だけで な く,年
齢に よるライフス タイル の違 いが反映 されている可能性 もある。 溶槽 を使用 しない 日にシ ャワー を使用 す る人 の延ペ 人数よ り,浴
槽を使用 しな い 日の シャワーの利 用率を 求めた ものが 図-3で
ある.世
1仔人数 に よる顕 著な差 は見 られない。一方浴柑を使用 してなおかつ シャワー1人
2人 3人 4人
5人
6人以上 世帯人数 図-2(a)
シ ャワーのみの 日数 二人2人 3人 4人 5人
6人以上 世帯人数 図-2(b)
溶槽を使用す る日数 ドH 悟06
I !ェ04
●｀ 2人3人 4人 5人
6人
以上 世帯人数 図-3
シャヮーのみの 日のシャワー利用率 を使用す る人 の延ぺ 人数 よ り,浴
槽を使用 した場合の シャワーの利用率を求めた ものが 図-4で
ある.全
体 では72%の
利用率 となってお り, シャワーは浴槽の 使用の有無 に関わ らず よ く利用 されてい ることが分か る.い
ずれの場合 に も,世
帯人数 による差果は顕著で はな く,シ
ャヮーの 利用の仕方は個人に依存す るもの であることが分か る. 自分 が溶槽 を使用 したと きに,す
でにため られてい る湯にさらに足 し水 (湯)を
行 う人の延べ人数の制合 鳥 取 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第27巻
1人2人 3人 4人 5人
6人以上 世帯人数 図-4
浴槽 使用 日の シャワー利ナB率 0.7 0.6 0.5 0.403
02
0.1 0 1人2人
3人 4人 5人
6人以上 世帯人数 図-5
足 し水 の 回数O―
浴精使用 (渇水地域) 一-0-‐ 浴構ttF用 (その他) ― ― シャワーのみ (濁水地 Ⅲl) ……●― シャワーのみ (その1い 0 5 10 15 20 25 30 35 40 シャワーttf用時間(分) 図-6
シャヮー使用 時 間の分布 は図-5の
よ うにな り, 63%の
人が足 し水 (湯)を
行 っている。 この場合も世帯人数 による差は見 られな い`2. 3
シャヮーの使用時間 シ ャワー使用 時 間を,渇
水 が頻 繁 に発 生 す る地域 (ここでは香川県 と4馬岡県 と した)とその他の地域 に 辟 照 Ｆ ， い ■ ′ ヽ ︵四 ＼ 口 ︶ 簸 薗 研 辟 Ｑ 蛉 Ｑ Ｉ い ■ ふ ︵ ＜ ＼ 口 ︶ 系 回 柊 つ 曖 ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ ０ ︵ 増 ＼ 四 ︶ 気 田 聟 畔 碑 卜 照 郎 中 梨 緯 ８０ ６。 ４。 ２０ 。 ︵ ま ︶ 辟 く 仰 郎 囃分けて
,累
積 分布で 示 した ものが 図-6で
ある.シ
ャ ワーのみを使用す る場合 に は渇水 頻発地 域で使用時間 がklp‐くなるtFl向が見 られ る (平均 値,渇
水頻発地域10.7分
,そ
の他の 地域13 9分
)が
,浴
槽 を使用 す る場 合 (平均値,渇
水頻 発地域8.5分
,そ
の他の 地域9.5分
)に
は差は小 さ くなる。 浴榊 を使用 しない ときに シャワー使用 時間が 長 くな るのは,体
を 温め るための 湯が必要 にな るため と考え られる.し
た が って 季節や地域 さ らに浴 室内のPIA房設 1市の有無が影響を及ぼす と予想 される.3,浴
槽の普及状況め3.1
浴槽の普及数量 浴槽￨こついて, 800型
, 900型
1 1000型
,1100型 , 1200型
と1300型
以 上の6機
種に 分けた出荷台数の変化を図-7に
示す, 年度 々におけ る浴槽 の金機 種の合 計存在 量 メデは, 浴槽普及率の調査結果 'に世帯数をかける事により求め た。筆者 らは電気洗 濯機 について,年
度 ごとの 出荷数 と所有 率などの関係 か ら1各
年度に使用 されてい る洗 濯機の年齢別構成割合を求めたつ。本研究 において も同 様な分析を試 みたが,浴
槽 の寿命 が長いのに対 して, 過去に さかの ぼ って4早られ るデー タが限 られて いたた め,金
ての使 用 され て いる浴槽の年齢までを推定す る ことは不可能 であ った.そ
こで機 種別出荷デ〒 夕の得 られた昭和55年
(1980年
)以
降に販売 された浴 構の残 存率は 1で あ ると し年度 jに 使用 されて いる浴 槽数を次式で表 した。均
〈
嵐
う
→
+為
②
ここで々がよ昭和55年
を表 し,甲
よ年度 そθより前 に 購入 された全 ての機 種の浴 槽の うち年度 デに残存 して いる数量を示す. 国勢調査に よる世 帯総数 に浴槽 普及率 をかけ ること によ り,各
年 度の浴 槽の総 数を求 め,式
(2)の
左辺 に代入 し,昭
和55年
以降 の各年 度の各 型式の 出荷数 ,,を右辺に代入す ることによ り勺を求めた,3 2
浴槽による水使用量 溶槽には水を容量の6割まで注水すると考えて,そ
田 田 □ 800型 □ 1100型 900型 囲 1200型 1000型 田 13Ⅸ 〕以上型 1980 1985っ 雪Лζ 199° 図-7
浴榊出荷数の変化 ― 計算値0
既報告11(参考文献1))
200020052010 210° 15 10°妊
1 lo0 理 鞭 5105 0 合 ２ ＾ う ﹀ 瑚 柊 劇 筆 緯 19701975 西暦 図-3
浴柑注水量の変化 れぞれ の機種 の注水 量V′ (デ=1∼
6)を
求めた,同
じ型 の場 合販売 年 度 に よる容 量 の連 いは な い もの と し,添
え字kは
除いている.以
上 の結果 よ り年 度jに おける浴槽に注水のための水量 々を次式で求めた。町
=催
。
占
岬
→
十
靱
0
賄=類
ぎ″
tof (4) ここでVRは昭和55年
(々=女θ)よ り前の浴 構の平均 注水量 で1昭
和55年
の ものに等 しいと仮定 して与え た. 1980198519901995鳥 取 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第
27巻
浴槽への 1回 当たりの平均注水量Wiiはつぎのように 表される。 ￨げ=17y/勺(5)
3.3
浴槽注水量の算定結果 式(2)∼ (5)を
用いて浴梢 への1回あた りの注 水基礎水 量 を求 め た と ころ,昭
和55年
以 前 は14
7.3リ
ッ トルで, その後 年毎に徐 々に増加 し1平
成 5年に1ま148, 6リ
ッ トル とい う値を得た。 図-7
に示され るよ うに, これは従来の調査結 果 ともそれほ ど矛盾 しない妥当な計算結果であると考え られる4,入
浴による使用水量の構造 と節水対策4.1
浴槽の動向と注水量り 年度kにおける浴柑の総 出荷数は次式で表 される, :耳Prk l=:7(・・れ
+うぇ
認
1+じ、
y)
“
) ここで8k,qk,fkは ,そ
れぞれ,年
度kに
新 たに独 立 した世 帯数,す
で に溶槽を保有 していて年度kに買い 換える世帯数,年
度 kに な るまで浴槽を保有 していな い世帯数 であ る.ak,1,bkJ,Ckユ は' それ ぞれ,8k, qk,fkの 世帯 が,年
度kにお いて 型式 iの 浴 構を購入 する割合である. 新築 された住宅の浴lla所有率は昭和54年
(197
9年)に
97%を
こえ,平
成4年(1992年
)に
は99,4%に
達 して いる したが って将 来予測 を行 う に当た って は式(6)中
の ガ島げ=1と考 えて もよい.3.1に
おいて仮定 したよ うに将来予測 を行 う範囲に おいて はV召和55年
(1980年
)以
降 に購入 された ものは全て残 存 し,買
い換 え られ るのは昭和54年
以 前に購 入 され た もの である とする と,式
(6)の
右辺 第 2項 はつ ぎのように表 される。ど
7うた
,れ=4_1-4 0)
昭和54年
以 前の浴 槽を所 有 して いる世 帯Rのうち, 1年 間 に買い換える世帯の割合を αとす ると, Rは
つ ぎのようになる。rrR=_α
R
∞ 29 28 27 26 25 24 19781980 1982198419861988 刊9901992J994 西暦 図-9
昭和54年
以前の溶槽の残存数の変化 これをといて次式を得 る。R=ROcxp(― αど
)
ぐ
り
3.1に
お いて求 めたRjを示 した もの が図-9で
あ る,こ れより将来予測のために式(3)に
よる図中に 示す ような回帰曲線を求めるとつ ぎのよ うになる。 Ry=2.919× 10硝cxp(-0,0128ブ)cつ
式
(9)を
式
(7)に
代入することにより
,式 (6)
の右辺第 2項 が求め られる. 一方,式
(6)の
右辺第3項は つ ぎの ように表 され る. ガ 虫,4/t=五I+I (10)
既存の未保有世帯 rの 1年 当たりの新規購入割合をβ とすると, ど乳 Flと しているから,次
式を得る,立
__β
デ
これを解いて次式を得 る.デ
=rOexP(―βど
) (11) 溶槽普及率のデータをもとに, 浴4」uの ない世帯数の 変化を求めた ものが図-10で
あ る。式(11)よ
り 図中のような回帰曲線を引き次式を得た.巧
=4.445x10103cxP(=0,1126ブ) (12) 式(12)を
式(10)に
代入 して式(6)の
右辺第 3項が求め られ る。＼
＼＼
”
＼一ト
Hいドミ ぐ ︵Ｎ Ｒ 陣 ︶ 顛 単 礎 Ｑ 構 入 貯 ｗ め に 凹︵Ｒ 脚 ︶ 催 刹 と や Ｇ 理 駕
刊
粥
０
・
６
０
・
４
０
・
２
黒 回 礎 く る 製 埒 ロ ロ ﹂ ６０ ０ 栂］
９ ７ ５
1980 1985 1990 1995 西暦 図-10
浴槽のない世1,数の変化 以上の結果 より将来における年度 jの 浴槽購入数は つぎのようになる。μ
ザ
=ギ
"″ =gデ+3,760x1016cxP(_0,0128デ
) +4.734x10102cxP(_0・ 1126J) (13) 上式で求められる将来の購 入数 と,購
入 され る溶槽の 平均容 量は平 成5年(1993年
)と
同 じであ るとし て, 3.2に
述べた方法で浴槽の注水量を求めた。4.2
シャヮーの利用による水量 溶槽 に湯を ためた場合の シャワーの 使用割合は図― 4よ り,世
帯 人数 に よる区別は行 わずに一召1に0,7
2と した。 またその場合の シャワーの使用時間は,渇
水地域 もそれ 以外の地域 も含めて 全ての平均値 である9,2分
とし, シャワー1分あた りの使用水量 は12
リッ トル と した.浴
槽 に湯 をため た場合 の足 し水をす る割合 はすべ ての延 ぺ人数 よ り求 めて0.63と
し, その水 量は洗 い場で使われ る水量 の原単位 としてよく 用い られ る1人あた り40リ
ッ トメレと した.シ
ャヮー のみ使用す る場合の使用U寺間 も全 ての平 均値を取 って13.0分
と した。4.3
入浴回数 とシャワーの利用 上□当た りの入 浴回数に関する調査結果1)を示 した ものが 図-11で
あ る。入 浴回数 も徐 々に増加 す る傾 向にあ る。 これを次 式で表 される ような 図中の 曲線で 回帰 した, zデ=110-3.053x1069cx,(い
0.0816デ)(14)
1970 1980 1990 2000 2010 2020 西暦 図-11
入浴回数にIXlする調査報告 と回帰山線 図-2に
示 され る結 果 よ り,夏
とそれ以 外 の値を1:3の
比率 で考慮 して, 1日あ た り浴 柑に湯 をため る割合 と,シ
.ャワーのみの割合を 求める と,そ
れぞれ 単身世帯で0.31と 0.63, 2人
世帯で0,74
と0.24,3人
以 上 世帯 で0,89と 0.07と
なった。 シャヮー所有 世帯 に対 してはこの比率 を入浴 回数に適用 した.4.4
入浴による水量の計算結果 これ までの結果を利用 して図-12に
示す方 法で, 一人当た りの入浴に よる使用水量 の変化 を計算 した。 宮r算式を以下に示す.ν
ヒ
0-dン Fヵ,(覧十
″
"17ba) 十二 ;子 堂 F力rurt十 チF力i′れ +″L監+″L・任)(15) =寿町 ● ―SttSFれ為)十dFh('生′●亀 十 γ Dり +WbEF(。 ―d〉力 i′脇 十証力i′b″b)〕 (16) ここでbは浴槽普及率,sはシャワー普及率,hiは世帯人 数が 1人 の世帯数の全 世帯 数 に対 す る割 合,た
だ しi=3は
3人 以上の金世帯 とす る.pは
Sr均世帯人数で あ る。 これ らは年によ って変 化す るが,こ
れまで 定義 し た もの も含めて,年
度を示 す添字 jは 省 略 して いる. lb, rに はそれぞれ i人 の世1倖が入浴時に浴槽 に湯をた める割合 と, シャヮーのみ を使用 す る割合を示 してお り,そ
の値は4.3で
示 した ものであ る.聰
,Wbsは
それぞれ浴楷 に湯を ためて 使用す る場合 の シャワー利 用率 とそのときの シ ャワーに使 う水 量で ある,W ssは シャワーのみを使用するときの水量であシャワー普及率 l人 世1, 2人世帯 3人以上世帯 ンャワーの み使用回数 1回当たり 足し水水量 1回当たり ンャワー水長 足 し水水量 シャワー水量 鳥 取 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第
27巻
帯990 1995 2000 西暦(a)』
t身世帯 1985 1990 1995 2000 2005 西暦(b)2人
世帯 図-12
入浴水量の計算方法 る。rssはシャワーのみ を利用す る日に,世
帯人が シャ ワーを利用す る割合 で,営1身世帯 の場合 は 1と した. rbaは浴槽を使用 した と きの足 し水 をす る割合で,単
身 世帯では 0と した,Wba
は 1回 あた りの足 し水水量で ある.こ
れ らの値 について は4.2で
述べたものを使 用 した。Wbは浴槽への 注水量で4.1に
述べたよ うに して求めた。 式(15)の
右辺 第1, 2, 3項
はそれぞれ,シ
ャ ワーの な い風 呂 に よ る もの, シ ャワーのあ る世帯の シャワーのみ使用の場合によるもの,シ
ャワーのある 世帯の浴槽使用時の 寄与を示 し,式
(16)の
第1,2, 3項
は,浴
槽へ の注水 量,シ
ャワー水量,足
し水 水量を示 している. 計算 の結 果を 図-13に
示 す.入
浴の水 量 の 中で シャワーの占め る割合が高 く,シ
ャヮーの普及 が進む に連1■て,水
量が増 加 して いるこ とがわかる.と
くに 単身者L帯において,浴
槽 への注水量が減 リシ ャワー 水量の増加が著 しい のは,単
身者 世1静で はシャワーが 普及す ると, シャワーのみ を利用する日が多 くなるた めである. ５。 ０。 莉 ︵ 口 く ＼ ︼ ︶ 瑚 ＜ ５。 ∞ ∞ 。 ︵ 口 ＜ ＼ ︼ ︶ 瑚 柴 ５。 ∞ ∞ ︵ 口 ＜ ＼ ︻ ︶ 劇 く 2010 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 西暦(c)3人
以上世帯 図-13
入浴水 量 の変化 図-14は
全 世1予で平均 した1人 1日 あた りの水 量 の変化 を示 して い る.シ
ャ ワーが ほ とん どの 世帯 に普 及 し終 わ る今 世紀以 降 には,水
量 の増加 が ゆ る やか に な る。 図-15は
水 量増 加 に影 響 を及 ぼす各 社要 因 を, 1995年
を1として, 1980年
と2010年
を比較 したものである.1980年
から1995411ま
では, シヤ7-や
浴槽の普及率,入
浴回数が大 きく仲 びてお り,急
激な水量の増加につながったものと考えられ鉤 ∞ ∞ ︵ 田 ＜ ＼ 一 ︶ 噺 柴 建 く 19751980刊985190019952000200520102015 西暦 図
-14
入浴水 量の変化 国 日 □ 国 日 田 図 単身世帯数 2人世帯数 3人以上世帯数 浴糟普及率 シ ャワー普及率 入浴回数 浴棺容量 」.4 ф l.2尋
1 擦08
忌06
=0,4
ΦO.2 0 1980 西暦年2010
図-15
水量変化要素の比較 る.こ
れ に対 し1995年
か ら2010年
まで の間 は,シ
ャワr普
及率 は伸びている ものの,そ
の他は変 化が少 な く,各
世帯 人数別 にはゆ るやか な水量増加 と なって い る。 しか し世帯人数の構 成が少 な くな るため に, 2人
以下 の 世帯 の影響 を受けて,水
量が増加 して いる.4.5
節水対策の効果 表-2に
示 す各ケ ースについて,世
帯 人数別の 1人 生回あた りの入 浴水 量 を求 めた ものが図-16で
あ る.現
在の使用方法 では 世帯人数 が 2人 以下の場合は 浴槽に水をためず に シャワーのみ を利用 した方 が,使
用水量 が少な くなる。世帯 人数が 3人 以 上にな ると浴 槽に水をためる方が水量が少ない. もしシャワーのみ使用の場合にその使用時間を渇水 ― ケース1 -ケ
ース4e
ケース2 -ケ
ース5 -コr― ケース3 B
ケース 60123456
世1伊人数 図-16 1人
当た りの入浴水 量 頻発地 域 なみ(10,7分
)とす ると, 5人
世 帯 まで は シャ ワーの みを使 用す る方が水 量が少 な くな る。 そ のた め に は,単
に節 水 の 呼 びか け を す る だ け で は な く,地
域 によ っては浴槽内 の暖房 設備を整え るなどの 方策 も必要にな り,エ
ネル ギー的 な面か らの検 討 も必 要になるであろう. 浴槽 を使用 時には シャワーは一 切使用 しない葺子にす ると, 2人
以上 の世帯 で明 らか に節 水す る事 が 出来 る。清潔感に対す る欲望, 日常習慣上難 しい こ とか も 知れな いが,渇
水で状況が 切迫 している場合の一時的 方策 としては有効である。 ︵ 回 ＜ ＼ 一 ︶ 日 柊 鶯 く 表-2
検討 した入浴法 ケース1 ケース2 ケース 3 ケース4 ケース5 ケース6 浴槽に湯をためる シャワー も0 72人
が9 2分
問使用す る ケース1でシャワーの使用時間を 渇水顔発地域なみに8 5分
とす る シャワーのみを使用す る 使用時 間は13.0分
である ケース3でシャワー使用時間を渇 水頻発地域なみに10 7分
とす る 浴槽 に湯をため る シャワーは一 切髄用 しないよ うにす る 浴槽に湯をため,かつ全ての人が9.2分
間 シャワーを使用す るく
一
ゝ
ミ
鳥 取 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第
