二級建築士 過去問
令和元年(2019年)
問20 (学科1(建築計画) 問20)

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問題

二級建築士試験 令和元年(2019年) 問20(学科1(建築計画) 問20) (訂正依頼・報告はこちら)

空気調和設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 暖房時において、ガスエンジンヒートポンプは、ヒートポンプ運転により得られる加熱量とエンジンの排熱量とを合わせて利用できる。
  • 変風量単一ダクト方式は、低負荷時においては、必要換気量の確保と空気清浄度の維持が困難な場合がある。
  • 密閉回路の冷温水配管系には、一般に、膨張タンクは不要である。
  • ファンコイルユニットと定風量単一ダクトとを併用した方式は、定風量単一ダクト方式に比べて、必要とするダクトスペースを小さくすることができる。
  • 空気熱源ヒートポンプ方式のルームエアコンの暖房能力は、一般に、外気の温度が低くなるほど低下する。

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この過去問の解説 (3件)

01

1. 記述は正しいです
 ガスヒートポンプは、燃焼のエネルギーと排熱エネルギーを回収することでエネルギー取得率を上げるシステムになります。

2. 記述は正しいです
 変風量方式は、送風量の調節ができるので省エネルギーに効果があります。
しかし、送風量が少ない場合は空気循環が減るため、換気・汚染空気の問題が生じてしまいます。

3. 記述は誤りです
 密閉回路の冷温水配管は、液体の膨張収縮によって配管損傷が起こらないように、あらかじめ膨張タンクを設けて定圧になるようにしておきます。

4. 記述は正しいです
 単一ダクトシステムで室内全体の空調を担い、ファンコイルユニットで窓下や作業エリアなどの局所的な空調をするタスクアンビエント空調は、エネルギー効率が良いため空調システムがコンパクトになります。

5. 記述は正しいです
 エアコンの暖房は、室外機で外気から熱を奪って室内を温めます。
外気温が極端に低ければ、熱取得が十分得られないので能力が低下してしまいます。

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02

正解は3です。

1.正しいです。
 ガスエンジンヒートポンプは、ヒートポンプ運転により得られる加熱量とエンジンの排熱量とを合わせて利用できるため、契約電力を低減したい場合や、暖房負荷の大きい地域で採用されます。

2.正しいです。
 変風量単一ダクト方式は、負荷に応じて風量を調整できる一方で、空気清浄度を一定に維持することが難しくなります。

3.誤りです。
 水の温度が上昇することで体積が増すため、増加した分を受け取る膨張タンクが必要になります。

4.正しいです。
 ファンコイルユニット(ダクト併用ファンコイルユニット)はダクトを併用した方式であり、1本のダクトで送る単一ダクト方式と比べて必要なスペースは小さくなります。

5.正しいです。
 空気熱源ヒートポンプ方式は外気側の熱をくみ上げて暖房に使用するため、外気温が低いと効率が悪くなります。
 外気温7度が標準とされています。

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03

最も不適当なのは、「密閉回路の冷温水配管系には、一般に、膨張タンクは不要である。」という記述です。

密閉された冷温水配管では、水の温度が変わると体積も変化します。その変化を吸収して、配管内の圧力が高くなり過ぎたり低くなり過ぎたりするのを防ぐために、膨張タンクが必要です。

選択肢1. 暖房時において、ガスエンジンヒートポンプは、ヒートポンプ運転により得られる加熱量とエンジンの排熱量とを合わせて利用できる。

この記述は適当です。

ガスエンジンヒートポンプは、ガスエンジンで圧縮機を動かして、ヒートポンプによる暖房を行う設備です。

暖房時には、ヒートポンプで得られる熱に加えて、ガスエンジンから発生する排熱も暖房に利用できます

そのため、エンジンから出る熱を無駄にせず、暖房能力を高めることができます。

選択肢2. 変風量単一ダクト方式は、低負荷時においては、必要換気量の確保と空気清浄度の維持が困難な場合がある。

この記述は適当です。

変風量単一ダクト方式は、室内の冷暖房負荷に合わせて、送る空気の量を増減させる方式です。

冷暖房の必要量が少ないときには、送風量も少なくなります。

その結果、外気の取り入れ量まで少なくなると、必要な換気量を確保しにくくなり、室内の空気清浄度が低下することがあります

そのため、低負荷時でも必要な外気量を確保できるように計画することが大切です。

選択肢3. 密閉回路の冷温水配管系には、一般に、膨張タンクは不要である。

この記述は不適当です。

水は温められると膨張し、冷やされると収縮します。

密閉回路では、水が膨張しても外へ逃げる場所がないため、そのままでは配管内の圧力が上昇してしまいます

そこで膨張タンクを設け、水の体積変化を吸収して、配管系の圧力を適切に保ちます。

したがって、密閉回路の冷温水配管系では、一般に膨張タンクが必要です。

選択肢4. ファンコイルユニットと定風量単一ダクトとを併用した方式は、定風量単一ダクト方式に比べて、必要とするダクトスペースを小さくすることができる。

この記述は適当です。

ファンコイルユニットは、室内に設置した機器へ冷水や温水を送り、室内の空気を冷やしたり暖めたりします。

この方式をダクト方式と併用すると、空調に必要な熱の一部を水によって運ぶことができます

水は空気よりも少ない体積で多くの熱を運べるため、すべてを空気で処理する定風量単一ダクト方式に比べて、必要なダクトを小さくしやすいという特徴があります。

選択肢5. 空気熱源ヒートポンプ方式のルームエアコンの暖房能力は、一般に、外気の温度が低くなるほど低下する。

この記述は適当です。

空気熱源ヒートポンプは、暖房時には外気から熱を取り出して室内へ運ぶ仕組みです。

外気温が低くなると、外気から取り出せる熱が少なくなるため、一般に暖房能力も低下します。

また、寒いときには室外機に霜が付くことがあり、霜を取り除くための運転が必要になると、暖房能力が一時的に低下することもあります。

まとめ

この問題では、空気調和設備の熱源、送風方式、冷温水配管、ダクト方式の基本的な特徴が問われています。

特に、密閉された冷温水配管では、水の温度変化による膨張や収縮を吸収するため、膨張タンクが必要であることが重要です。

また、

変風量単一ダクト方式=低負荷時の換気量に注意

ファンコイルユニット併用方式=ダクトスペースを小さくしやすい

空気熱源ヒートポンプ=外気温が低いほど暖房能力が低下しやすい

と整理しておくと分かりやすいです。

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