実施設計管工事（空調・給排水）

空調配管系統図の基礎｜冷温水配管の読み方と2管式・4管式の違い

公開: 2026年7月7日

結論から言うと、空調の配管系統図は「機器や配管がどこにあるか」ではなく「何と何がどうつながっていて、水がどう流れるか」を1本の線に単純化して示す図面です。平面図が空間上の位置関係を教えてくれるのに対し、系統図は熱源機・空調機・ポンプ・弁類といった機器同士の接続関係と、往き（送り）・還り（戻り）という水の流れの向きを教えてくれます。この2つは役割がまったく違うため、片方だけを見ていても配管全体の姿は理解できません。

この記事では、系統図とはそもそも何を表す図面なのか、冷温水配管の往き・還りの基本的な考え方、現場でよく比較される2管式・4管式の違い、系統図に登場する主要機器の表れ方、冷却水系統の基本、そして系統図を読むときにチェックすべきポイントまで、実務目線で整理します。若手の設備担当者や建築設備士を目指す方にも分かるように書いています。単線結線図・複線図といった電気設備側の図面の使い分けについては、電気設備の図面の読み方｜単線結線図・複線図・図記号の基礎でも解説していますが、考え方の骨格は空調配管の系統図にも共通しています。

系統図とは何か：平面図との役割の違い

配管図には大きく分けて「平面図」と「系統図」という役割の異なる図面があります。この2つを混同すると、図面の読み方そのものがぶれてしまうため、まず違いを整理しておきます。

平面図は、建物の各階の実際の空間の中に、配管や機器がどこに配置されているかを示す図面です。梁や壁との位置関係、勾配の向き、支持金物の位置など、施工に直結する情報を扱います。一方で系統図は、建物のどこにあるかという位置情報をいったん切り離し、熱源機から末端の空調機・ファンコイルまで、機器と配管がどのようにつながっているかという「接続の論理」だけを1本の線で表した図面です。

たとえば熱源機が地下の機械室にあり、空調機が最上階にあるとしても、系統図の上では両者は単純な線で結ばれ、間にどんな弁やポンプが入っているかが分かるように描かれます。実際の配管ルートが何度曲がっていても、系統図では曲がりを気にせず「つながっているかどうか」だけを追えるようになっているのがポイントです。この割り切りのおかげで、系統図は建物全体の水の流れを一望できる図面として機能します。

平面図の作成上の注意点については、配管平面図の作成上の注意点で扱っていますので、位置情報の読み方はそちらもあわせて確認しておくと理解が深まります。

冷温水配管の往き（送り）と還り（戻り）

空調配管系統図を読むうえで最初に押さえておきたいのが、「往き（送り）」と「還り（戻り）」という水の流れの向きの考え方です。

冷温水（冷房時は冷水、暖房時は温水として使われる水）は、熱源機（冷凍機やボイラー、ヒートポンプチラーなど）でつくられたあと、ポンプによって空調機やファンコイルユニット（室内側で熱交換を行う機器）まで送られます。この、熱源機から末端機器へ向かう配管を一般に「往き管」または「送り管」と呼びます。末端機器で熱交換を終えた水は、熱を失った（あるいは得た）状態で熱源機へ戻ってきます。この戻ってくる配管が「還り管」または「戻り管」です。

系統図では、往き管と還り管を区別できるように、線種や色分け、矢印の向きで表現されるのが一般的です。読み方の基本は、矢印や記号を頼りに「熱源機→ポンプ→往き管→末端機器→還り管→熱源機」という一巡の流れを追うことにあります。この一巡がどこかで途切れていたり、逆向きになっていたりすると、実際の水の流れと図面が食い違っている可能性があるため、系統図を読むときはまずこの往き・還りの矢印から確認するのが実務上のポイントです。

なお、往き温度と還り温度の差（温度差）が大きいほど、同じ熱量を運ぶのに必要な水量を減らせるため、ポンプの動力や配管サイズを抑えやすくなります。この温度差の設計は、熱源設備全体の省エネ性にも関わってくる部分で、熱源設備計画の基礎｜蓄熱式・省エネの考え方でも関連する内容を扱っています。

2管式と4管式の違い

冷温水配管の代表的な方式に、「2管式」と「4管式」があります。どちらも往き・還りという基本構造は同じですが、冷水と温水をどう扱うかという点で大きく異なります。

項目	2管式	4管式
配管本数	往き1本・還り1本の計2本	冷水用往き還り2本＋温水用往き還り2本の計4本
冷暖同時運転	基本的にできない（建物内すべてが冷房か暖房のどちらかに統一される）	できる（部屋ごとに冷房・暖房を切り替えられる）
冷暖切替のタイミング	季節ごとに配管内の水を冷水・温水に一括で切り替える必要がある	切替作業は不要（冷水系統・温水系統が別配管で常時運転できる）
配管・スペースコスト	少ない（配管本数が少なく済む）	多い（配管本数が倍になり、スペース・コストも増える）
向いている建物の例	建物全体で冷暖房のタイミングがそろいやすい用途	方位や用途によって同じ時期に冷房・暖房の需要が混在する建物

2管式は配管が1系統で済むため、初期コストや設置スペースを抑えやすいのが利点ですが、冷房と暖房を同じ配管で切り替える構造上、中間期（春や秋）に「北側の部屋は暖房がほしいが南側は冷房がほしい」といった要望に応えにくいという弱点があります。

4管式は冷水系統と温水系統を完全に独立させているため、部屋ごとに冷暖房を自由に選べる柔軟性がありますが、その分だけ配管本数・スペース・コストが増えます。用途別にどちらの方式や空調方式が向いているかは、建物の使われ方によって変わってくる部分で、用途別の空調設備計画でも関連する考え方を整理しています。

系統図を見たときに、まず配管が2系統なのか4系統なのかを数えることで、その建物がどちらの方式を採用しているかを素早く判別できます。

系統図に現れる主要機器と部品

系統図には、熱源機から末端機器までの間に、いくつもの機器・部品が記号や略号として登場します。それぞれが系統図上でどう表れ、何を担っているかを整理します。

機器・部品	系統図での役割・表れ方
熱源機（冷凍機・ボイラー・ヒートポンプチラーなど)	系統図の起点として描かれ、冷水・温水をつくる中心的な機器
空調機・ファンコイルユニット	系統図の末端に並び、室内側で熱交換を行う機器。台数分がまとめて描かれることも多い
ポンプ	往き管の途中に描かれ、水を循環させる動力源。予備機を含めて複数台が並列に描かれることが多い
膨張タンク	水温変化による水の体積変化を吸収する装置。系統の圧力を安定させる役割で、系統の一部に接続される形で描かれる
弁類（仕切弁・バタフライ弁・電動二方弁・三方弁など）	機器の前後や分岐点に描かれ、流量調整・開閉・系統の切り離しを担う
ストレーナ	配管内のゴミを取り除くフィルターで、ポンプや弁の手前に描かれることが多い
エア抜き弁	配管の高い位置（頂部）に描かれ、配管内に溜まった空気を排出する役割を持つ

系統図を読むときは、これらの記号を1つずつ暗記するというより、「この機器は何のためにここにあるのか」を線の流れとセットで理解することが大切です。たとえばポンプが2台並んで描かれていれば、片方が予備機である可能性が高く、弁が機器の前後両方に描かれていれば、その機器をメンテナンスのために切り離せる構成になっている、といった具合に、記号の配置そのものが設計の意図を語っています。

冷却水系統（冷却塔まわり）の基本

冷水をつくる冷凍機の多くは、冷媒が奪った熱を最終的に外気へ逃がすために、冷却水系統と呼ばれるもう1つの水回路を必要とします。これは冷温水配管とは別の系統として、系統図上に描かれます。

冷却水系統の基本的な流れは、冷凍機の凝縮器で熱を受け取った冷却水が、屋外に設置された冷却塔（クーリングタワー）まで送られ、そこで外気と接触しながら一部を蒸発させることで熱を放出し、温度が下がった冷却水が再び冷凍機へ戻る、という循環です。冷温水系統と同様に、冷却水系統にも往き・還りの区別があり、冷却水ポンプによって循環させています。

系統図の上では、冷凍機を挟んで「冷水系統（室内側とつながる系統)」と「冷却水系統（冷却塔とつながる系統)」という2つの独立した水回路が描かれていることを見分けられるかどうかが、読み解きの最初のポイントになります。冷却塔は蒸発によって水を消費するため、系統図には補給水の配管が付随して描かれていることも多く、この補給水系統の有無も合わせて確認しておくと、冷却水系統全体の姿がつかみやすくなります。

系統図でチェックすべきポイント

系統図を実務で活用する際には、単に線を目で追うだけでなく、次のような観点でチェックすることが重要です。

機器接続の整合：平面図・機械室詳細図に描かれている機器の台数・型式と、系統図上の機器の数が一致しているか
系統の区分：冷水系統・温水系統・冷却水系統が、色分けや線種で明確に区別されているか
勾配・エア溜まりへの配慮：配管の高い位置にエア抜き弁が設けられているか、逆勾配になりやすい区間がないか
メンテナンス用の弁の有無：機器の前後に仕切弁が入っており、その機器だけを系統から切り離してメンテナンスできる構成になっているか
予備機の位置づけ：ポンプなどに予備機がある場合、系統図上でどちらが常用でどちらが予備かが分かるように描かれているか
膨張タンクの接続位置：系統のどの位置に接続されているか、圧力を安定させる役割を果たせる位置にあるか

これらは、系統図だけを眺めていても見落としやすいポイントです。平面図や機器一覧表と突き合わせながら確認する習慣を持つことが、読み違いを防ぐ実務上のコツになります。

図記号の考え方：暗記よりも「線と記号の意味を追う」視点

系統図には、機器や弁を表す専用の記号が数多く使われています。これらをすべて暗記しようとすると負担が大きくなりますが、実務で大切なのは記号そのものの丸暗記よりも、「この線は何を表していて、この記号はその線の中で何をしているのか」という関係を追う視点です。

具体的には、まず線の種類（往き・還り・冷却水など）を色や線種の凡例で確認し、次にその線上に置かれている記号（弁・ポンプ・機器）が、流れに対してどんな働きをしているかを考えます。弁であれば「開閉なのか、流量調整なのか、逆流を防ぐためのものなのか」、ポンプであれば「主系統を担うものか、予備機か」といった具合です。この視点があれば、初めて見る系統図であっても、凡例さえ確認すれば大きく読み違えることは少なくなります。

なお、細かい記号の意味は図面ごとの凡例や設計図書の仕様書に必ず記載されているため、思い込みで判断せず、疑問があれば設計者に確認することが基本です。

実務チェックリスト

系統図と平面図・機器一覧表の機器台数・型式が一致しているか確認したか
往き管・還り管の区別を、色分けや矢印で確認したか
2管式・4管式のどちらかを、配管本数から判別したか
冷水系統・温水系統・冷却水系統が図面上で明確に区別されているか確認したか
エア抜き弁が配管の高い位置に設けられているか確認したか
メンテナンス時に機器を系統から切り離せる弁が設けられているか確認したか
ポンプなど予備機がある機器について、常用・予備の位置づけを確認したか
図面の凡例ページで、線種・記号の意味を確認したか
疑問点は自己判断せず、設計者・所轄官署に確認したか

よくある質問

系統図と平面図、どちらを先に見るべきですか？

まず系統図で建物全体の水の流れの骨格（熱源機から末端機器までのつながり方）をつかんでから、平面図で実際の配管ルートや機器の設置位置を確認する順番がおすすめです。系統図だけでは実際の施工位置は分かりませんが、平面図だけでは建物全体の水の流れを把握しにくいため、両方を組み合わせて読むことが基本になります。

2管式と4管式、どちらが優れているのですか？

一概にどちらが優れているとは言えません。2管式は配管本数が少なくコストを抑えやすい一方、冷暖同時運転ができないという制約があります。4管式は冷暖同時運転ができる柔軟性がありますが、その分コストとスペースが増えます。建物の用途や、部屋ごとの冷暖房需要の混在の有無によって、適した方式が変わってくるため、実際の選定は設計者と建物の使われ方をよく相談したうえで進めるのが基本です。

系統図に書かれている記号の意味が分からないときはどうすればよいですか？

まずその図面自体の凡例（記号・線種の一覧）を確認します。凡例に載っていない、あるいは判断に迷う場合は、自己判断で進めず設計者に確認することが基本です。とくに弁の種類や系統の区分を読み違えると、メンテナンス時に誤って別の系統を止めてしまうといったトラブルにつながる可能性があるため、少しでも不明な点があれば確認してから作業に進むことをおすすめします。

エア抜き弁はなぜ必要なのですか？

配管内に空気が溜まると、その部分で水の循環が妨げられ、熱交換の効率が落ちたり、ポンプに異音や振動が発生したりする原因になります。配管の高い位置に溜まりやすい空気を排出するために、エア抜き弁が設けられています。系統図でエア抜き弁の位置を確認しておくと、実際の施工やメンテナンスの際に、空気溜まりが起きやすい箇所を事前に把握しやすくなります。

まとめ

系統図は「どこにあるか」を示す平面図とは違い、「どうつながっているか」を1本の線でまとめて示す図面
冷温水配管には熱源機から末端機器へ向かう「往き（送り）」と、戻ってくる「還り（戻り）」があり、この向きを矢印で追うのが読み方の基本
2管式は配管本数が少なくコストを抑えやすいが冷暖同時運転はできず、4管式は冷暖同時運転ができる柔軟性があるが配管・コストが増える
熱源機・空調機・ポンプ・膨張タンク・弁類・ストレーナ・エア抜き弁など、それぞれの機器が系統図上でどんな役割を担っているかを意識して読むことが大切
冷却水系統は冷温水系統とは別の独立した水回路として系統図上に描かれる
図記号は暗記よりも「線と記号の意味を追う」視点を持つと、初見の系統図でも読み違いを減らせる

空調配管の系統図は、細かい記号をすべて覚えなくても、往き・還りの流れと機器の役割という骨格さえ理解できれば、初めて見る建物の図面でも大きく読み違えることは少なくなります。まずは自分が関わる現場の系統図を1枚手に取り、「これは何系統あって、どこからどこへ水が流れているか」を線でなぞってみることから始めてみてください。