令和2年度空気環境の調整「過去問題解説1」
問題46
次の用語とその単位との組合せとして、誤っているものはどれか。
- 輝度――――――cd/m3
- 熱伝達抵抗―――m2・K/W
- 音の強さ――――W/m2
- 吸音力―――――m2
- 比熱――――――kJ/(kg・K)
答え【1】
輝度の単位はcd/m2です。
今まで出題された単位の問題の総まとめです。
| 用語 | 単位 | 出題年度 |
|---|---|---|
| 光度 | cd | 平成30年度、平成22年度 |
| 振動加速度 | m/s2 | 平成30年度、平成27年度 |
| 熱伝導率 | W/(m・k) | 平成30年度、平成26年度 |
| 音圧 | Pa | 平成30年度、平成27年度、平成23年度 |
| 音の強さ | W/m2 | 平成29年度、平成26年度、平成22年度、平成20年度 |
| 熱量 | J | 平成29年度 |
| 色温度 | K | 平成29年度,平成26年度,平成23年度、平成20年度 |
| 立体角 | sr | 平成29年度 |
| 比エンタルピ― | kJ/kg(DA) | 平成28年度 |
| 水蒸気分圧 | kPa | 平成28年度 |
| 比容積 | m3/kg(DA) | 平成28年度 |
| 貫流熱流量 | W/m2 | 平成28年度 |
| 吸音力 | m2 | 平成27年度 |
| 透過損失 | dB | 平成27年度 |
| 振動加速度レベル | dB | 平成26年度 |
| 光束 | lm | 平成23年度 |
| 輝度 | cd/m2 | 平成23年度、平成20年度 |
| 熱伝達抵抗 | m2・K/W | 平成22年度 |
| 水蒸気圧 | Pa | 平成22年度 |
| 形状抵抗係数 | 無次元 | 平成21年度 |
| アスペクト比 | 無次元 | 平成21年度 |
| 摩擦抵抗係数 | 無次元 | 平成21年度 |
| レイノルズ数 | 無次元 | 平成21年度 |
| 電気抵抗 | Ω | 平成20年度 |
- 平成30年問題46
- 平成29年問題46
- 平成28年問題46
- 平成27年問題46
問題47
冬期における結露に関する次のア～ウの文章の[ ]内の語句のうち、最も不適当なものはどれか。
ア 通常、室内においては、空気中の絶対湿度の空間的な分布は[(1)比較的小さい]。
そのため、局所的に温度が低い場所があると、その場所での飽和水蒸気圧が[(2)低下し]、結果として結露が発生する。
イ 窓の[(3)アルミサッシ]や断熱材が切れている場所等で[(4)熱橋]を生じ、局所的に結露が発生しやすくなる。
ウ 内部結露を防ぐための方策としては、断熱層の[(5)室外側]に防湿層を設ける方法が一般的に採用される。
- (1)比較的小さい
- (2)低下し
- (3)アルミサッシ
- (4)熱橋
- (5)室外側
答え【5】
内部結露を防ぐための方策としては、断熱層の[(5)室内側]に防湿層を設ける方法が一般的に採用される。通常冬期に暖房していると、外気に比べて室内の空気の温度が高い。そのため、壁の表面についても外側に比べ内側の方が温度が高い。
壁体の内部結露は、冬期の室内側の湿気が断熱材に侵入して屋外の冷気に冷やされて発生します。従って内部結露を防ぐには
下の図のように、断熱材の[(5)室内側]に防湿層を設ける方法が一般的に採用される。
- 令和元年問題46
- 平成29年問題48
- 平成27年問題50
問題48
熱移動の関連用語とその影響要因との組合せとして、最も不適当なものはどれか。
- 放射熱伝達率―――――材料の色
- 対流熱伝達率―――――境界層外部風速
- 中空層の熱抵抗――――熱流の方向
- 熱伝導率―――――――材料の密度
- 熱貫流抵抗――――――固体壁の厚さ
答え【1】
(1)は放射による熱量の移動は壁間の温度差に比例し、その比例係数を放射熱伝達率という。放射熱伝達率には、熱を放射する材料の色は関係ありません。
材料の色が関係するのは日射吸収率の方です。
- 令和元年問題49
- 平成27年問題48
問題49
流体に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
- ダクト内気流の静圧と動圧の和を全圧として扱う。
- ダクト内における連続の式は、流体の密度、流速、断面積の積が一定となることを意味する。
- 開口部の流量係数は、通常の窓では1.2である。
- 摩擦抵抗係数は、ダクト内粗度の他、ダクト気流のレイノルズ数によって変化する。
- 管内流れでは、レイノルズ数が4,000程度以上で乱流になる。
答え【3】
開口部の流量係数は、通常の窓では0.6～0.7である。
ベルヌ―イの定理
ひとつながりの管の中を流れる流体を考えたとき、管の太さに関係なく流体の全圧は一定になります。これが『ベルヌ―イの定理』です。流体の持っている力は一定で、動圧が増えれば静圧が減り、静圧が増えれば動圧が減るというイメ―ジです。
流れの運動エネルギ―の保存を仮定すると、次のようなベルヌ―イの定理を表す式が得られる。
この式の各項の単位はPaであり、第一項を動圧、第二項を静圧、第三項を位置圧と呼び、摩擦のない理想気体の流れでは、その合計値は一定となる。
気体では位置圧は無視してよいほど小さい。
従って、
開口部の通過風量
壁の開口部の前後の圧力差がΔP[Pa]である時、開口部の通過風量Q[m3/s]は次式で表される。
各種開口の流量係数は下図である。
- 令和元年問題50
- 平成30年問題52
- 平成29年問題52
- 平成28年問題51
- 平成27年問題51
問題50
自然換気に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
- 温度差による換気量は、給気口と排気口の高さの差の平方根に比例して増加する。
- 温度差による換気量は、室内外の空気の密度差に比例して増加する。
- 風力による換気量は、外部風速に比例して増加する。
- 風力による換気量は、風圧係数の差の平方根に比例して増加する。
- 開口部の風圧係数は、正負の値をとる。
答え【2】
(2)は内外温度差による換気量は、内外空気の密度差の平方根に比例する。あわせて下のここがポイントの項目も覚えておきましょう。
自然換気
換気扇などの動力を伴わない自然換気では、風圧力や室内外の温度差に起因する浮力によって換気が行われる。
- 自然換気は開口部が大きくとれて、比較的天井の高い建物に用いられる。
- 風力による換気量は、外部風速並びに有効開口面積に比例する。
- 開口部を通過する風量は、開口部前後の圧力差の平方根に比例する。
- 内外温度差による換気量は、内外空気の密度差の平方根に比例する。
- 密度差は温度差に比例するので内外温度差による換気量は温度差の平方根にも比例する。
- 内外温度差による換気量は、開口部間の高さの差の平方根に比例する
- 内外温度差による換気は床に近い開口部が流入口、天井に近い開口部が流出口になる。
- 令和元年問題51
- 平成28年問題53
- 平成27年問題52
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