二級建築士の過去問
平成27年（2015年）
学科1（建築計画） 問5

「熱貫流率」はU値ともいい、壁の内外の空気温度に1度の差がある場合に、単位時間あたりに壁1㎡を通過する「熱量」のことです。部材の熱の通りやすさを表すもので、数値が低いほど断熱性が高いことを示します。
「熱抵抗値」は熱貫流率の逆数であり、材料固有の熱伝導率と厚みから算出できます。
問題を解くにあたっては、単位を意識し、統一させることが大切です。この問題では、断熱材の厚み（40ミリ）をメートルに換算（0.04メートル）しておきましょう。

まずは、この2つの式を覚えてください。
【熱抵抗値（㎡Ｋ／Ｗ）＝厚さ（ｍ）／熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）】
【熱貫流率（Ｗ／㎡Ｋ）＝１／熱抵抗値】

では問題を解きます。
①断熱材の熱抵抗値：0.04m／0.04（W/mK） ＝1（㎡K／W）
②壁体の熱抵抗値：1.0（㎡K／W）・・・これは壁体の熱貫流率が1.0（Ｗ／㎡Ｋ）であることから導けます。
よって、断熱材入りの壁体の熱貫流率は、
1／（1＋1）（㎡K／W）＝0.5（Ｗ／㎡Ｋ）
となり、正解は１です。

壁の熱貫流率Kは下記の式で計算することができます。

K ＝ 1/(1/αi) + (Li/λi) + Σi + Ri + 1/αo

ここで
αi 室内側総合熱伝導率
αo 室外側総合熱伝導率
Li 建材iの厚み
λi 建材iの熱伝導率
Ri 中空層iの熱抵抗値

ちなみに
熱抵抗値 ＝ 厚さ／熱伝導率　①
熱貫流率 K ＝ 1／熱抵抗値　②　です。

まずは断熱材の熱抵抗値を計算します。
0.04/0.04 ＝ 1.00
壁体の熱抵抗値 ＝ 1.00から熱貫流率は 1.00 と導き出されます。（②の式より）

ゆえに
K ＝ 1/(1+1) = 0.5となり、
正解は設問１の 0.5 です。

正解は1です。

熱感流量の式は、
K = 1 / { (1/αi)＋(Σd/λ)＋(1/αo) }

（αi = 屋内側熱伝達率、αo = 屋外側熱伝達率、
　d = 材料の厚さ(単位がmな点に注意)、λ = 材料熱伝導率）

今回、熱貫流率が1.0なのでこの式の (1/αi)＋(1/αo) の部分が1.0になります。
→断熱材を入れていない状態で1.0ということより上の式に代入すると、
　1.0 = 1 / { (1/αi)＋0＋(1/αo) } となり、
　(1/αi)＋(1/αo) の部分が 1.0 になるということです。

したがって、
K = 1 / { 1.0＋(Σd/λ) } となります。

各条件を代入すると、
K = 1 / { 1.0＋(0.04/0.04) } = 0.5W/(㎡・K)