二級建築士の過去問令和4年（2022年）学科1（建築計画）問6

問題

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イ～ニの条件に示す室の外皮平均熱貫流率の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、温度差係数は全て1.0とする。

＜条件＞
イ　　屋根（天井）：面積40m²、熱貫流率0.2W／（m²・K）
ロ　　外壁（窓を除く）：面積60m²、熱貫流率0.3W／（m²・K）
ハ　　窓：面積24m²、熱貫流率2.0W／（m²・K）
ニ　　床：面積40m²、熱貫流率0.2W／（m²・K）

1 .

0.02W／（m²・K）

2 .

0.10W／（m²・K）

3 .

0.50W／（m²・K）

4 .

1.00W／（m²・K）

5 .

2.00W／（m²・K）

（二級建築士試験令和4年（2022年）学科1（建築計画）　問6 ）

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この過去問の解説（2件）

外皮平均熱貫流率U_Aとは、建物の内部から外部に流出する熱量を、外皮全体（床・壁・窓・屋根など）の面積で割って平均したもので、断熱性能を表しています。

今回の問題では、屋根、外壁、窓、床それぞれの熱損失量を合計し、その値を屋根、外壁、窓、床の合計面積で割ることで、外皮平均熱貫流率U_Aを求めることができます。

熱損失量は、面積 × 熱貫流率 × 温度差係数で求めることができます。

温度差係数は、隣接空間との温度差を考慮して補正するための係数ですが、今回は問題条件から全て1.0とします。

選択肢3. 0.50W／（m²・K）

屋根　40 × 0.2 × 1.0 ＝ 8.0 W/K

外壁　60 × 0.3 × 1.0 ＝ 18.0 W/K

窓　　24 × 2.0 × 1.0 ＝ 48.0 W/K

床　　40 × 0.2 × 1.0 ＝ 8.0 W/K

熱損失量の合計　8.0 ＋ 18.0 ＋ 48.0 ＋ 8.0 ＝ 82.0 W/K

外皮面積の合計　40 ＋ 60 ＋ 24 ＋ 40 ＝ 164.0 ㎡

外皮平均熱貫流率U_A ＝ 82.0 ／ 164.0 ＝ 0.5 W/(㎡･K)

以上より、外皮平均熱貫流率U_Aは 0.50 W／（㎡・K）です。

まとめ

外皮平均熱貫流率U_Aは、ZEHや省エネルギー基準の評価にも用いられています。

特に省エネルギー基準に関しては、2025年より適合義務化が予定されており、今後の試験でも出題が予想されます。

※参考

外皮平均熱貫流率U_Aの値について、

ZEHの場合、北海道0.4以下、青森等0.5以下、関東等0.6以下という基準があります。

今回の問題の選択肢の場合、上記の数値に近い値の選択肢は一つだけなので、計算をせずに正答肢を推定することも可能です。

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外皮平均熱貫流率＝外皮熱損失量÷外皮総面積　

の式で求められます。

熱損失量は、面積×熱貫流率×温度差係数の式で求められるので

屋根の熱損失量　40×0.2×1.0 = 8.0W/K

外壁の熱損失量　60×0.3×1.0 = 18.0W/K

窓の熱損失量　　24×2.0×1.0 = 48.0W/K

床の熱損失量　　40×0.2×1.0 = 8.0W/K

外皮熱損失量の合計は、8.0 + 18.0 + 48.0 + 8.0 = 82.0W/K

外皮総面積は、40 + 60 + 24 + 40 = 164m²

よって、外皮平均熱貫流率＝82.0/164＝0.5W/m²・K

選択肢1. 0.02W／（m²・K）

記述は誤りです。

選択肢2. 0.10W／（m²・K）

記述は誤りです。

選択肢3. 0.50W／（m²・K）

記述の通りで正しいです。

選択肢4. 1.00W／（m²・K）

記述は誤りです。

選択肢5. 2.00W／（m²・K）

記述は誤りです。

まとめ

熱貫流率は、法令でも、説明義務や、計算がますます求められるので、基本的な知識をつけましょう。

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