二級建築士 過去問
平成29年(2017年)
問25 (学科1(建築計画) 問25)
問題文
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問題
二級建築士試験 平成29年(2017年) 問25(学科1(建築計画) 問25) (訂正依頼・報告はこちら)
- 大空間や高天井の室において、居住域を中心とした局所空調を用いた。
- 空気搬送の圧力損失を低減するため、天井チャンバー方式を用いた。
- 排水再利用設備において、洗面・手洗い排水を浄化して再利用水として使用した。
- 夏期の最大冷房負荷を抑制するため、建築物の主たる窓面を東西面に配置した。
- 空気熱源マルチパッケージ型空調機は、成績係数(COP)の大きい機器を採用した。
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この過去問の解説 (3件)
01
空間全体ではなく、居住域を局所的に空調することで、効率的に快適性を得ることができます。
2-設問は正しいです。
天井チャンバー方式は、天井内に空調用の箱型空間を設けてダクト工事を省略するので、空気搬送の圧力損失を低減できます。
3-設問は正しいです。
排水利用水の原水には、洗面器等からの排水の他、厨房排水便器洗浄排水も利用できます。ただし、屎尿を含む汚水は、散水や修景・清掃用水として使用することはできません。
4-夏至の南面は、太陽高度が高いため、受熱量が北面の次に小さくなります。
反対に東西面は、それぞれ午前と午後に入射角が最も低くなるため、各方位面で最も受熱量が大きくなります。
よって、夏期の冷房負荷抑制には、主たる窓面の設置は、東西面よりも南面の方が望ましいです。
5-設問は正しいです。
COPが大きいほど空調効率が高いことを表します。
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02
1.大空間や高天井の場合は、居住域が下方のみになるため、空間全体を空調する必要がありません。
したがって、居住域を中心とした局所空調方式は適しています。
2.天井チャンバー方式とは、天井内を排煙経路として使用する方式のことです。
天井の空間が広い場合、空気搬送の圧力損失を削減することができます。
3.排水再利用水の原水は、洗面、手洗い、湯沸かし、炊事、厨房、掃除、風呂等の雑排水、および便所洗浄廃水のいずれかとされています。
し尿を含む原水の場合は、便所洗浄水のみ利用することができます。
4.夏期の東西面は、南面の約3倍の終日直達日射量となっています。
そのため、東西面に窓を設けると直達日射の影響は大きくなり、冷房負荷も大きくなってしまいます。
夏期の冷房負荷の抑制のためには、窓面を南北面に計画することが望ましいです。
5.成績係数(COP)とは、冷凍機やヒートポンプの効率を表し、冷房(暖房)能力を消費電力で割ったものです。
成績係数の値が大きいほど効率が良く、省エネルギー対策となります。
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03
最も不適当なのは、「夏期の最大冷房負荷を抑制するため、建築物の主たる窓面を東西面に配置した。」です。
夏の東面・西面は、朝や夕方に低い角度から強い日射を受けやすく、室内に熱が入りやすくなります。そのため、冷房負荷を抑えるには、一般に主な窓面を南北面に配置し、東西面の窓をできるだけ少なくすることが有効です。
この記述は適当です。
大きなホールや高い天井の室では、室内全体を同じ温度にしようとすると、多くのエネルギーが必要になります。
そこで、人がいる範囲を中心に空調する局所空調を使えば、必要のない上部空間まで冷暖房する量を減らすことができます。
そのため、省エネルギーにつながります。
この記述は適当です。
天井チャンバー方式は、天井裏の空間そのものを空気の通り道として利用する方式です。
一般的なダクトを細かく設ける場合に比べて、空気が通る断面を大きく取りやすいため、空気を送るときの抵抗である圧力損失を小さくできます。
その結果、送風機に必要なエネルギーを減らすことができます。
この記述は適当です。
洗面や手洗いで使った水は、適切に処理して浄化すれば、飲用以外の用途に再利用できます。
例えば、便器の洗浄水や散水などに利用することで、水道水の使用量を減らせます。
このような排水の再利用は、水資源を有効に使う省資源の方法です。
この記述が不適当です。
夏の東面は朝、西面は夕方に強い日射を受けます。
特に朝夕の太陽は高度が低いため、庇だけでは日射を遮りにくく、窓から多くの熱が室内へ入りやすくなります。
そのため、最大冷房負荷を抑えるには、東西面の窓を少なくし、主な窓面を南北面に配置することが基本です。
南面は夏の太陽高度が高いため、水平な庇などによって日射を遮りやすいという利点もあります。
この記述は適当です。
COPは、空調機が使った電力に対して、どれだけの冷房・暖房能力を得られるかを表す値です。
例えば、同じ電力を使う場合、COPが大きい機器ほど、より多くの冷暖房能力を得られます。
そのため、COPが大きい機器ほどエネルギー効率が高く、省エネルギーにつながります。
この問題では、建物や設備の工夫によってエネルギー消費を減らす方法が問われています。
特に重要なのは、窓の方位と日射の関係です。
夏の東西面は低い角度から日射が入りやすいため、冷房負荷を増やす原因になります。
そのため、
東西面の窓は少なくする
主な窓面は南北面に配置する
南面の日射は庇などで遮る
といった工夫が有効です。
また、局所空調、天井チャンバー、排水再利用、COPの大きい空調機はいずれも、省エネルギーや省資源につながる方法です。
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