二級建築士の過去問
令和4年(2022年)
学科1(建築計画) 問6

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問題

二級建築士試験 令和4年(2022年) 学科1(建築計画) 問6 (訂正依頼・報告はこちら)

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)
  • 0.02W/(m2・K)
  • 0.10W/(m2・K)
  • 0.50W/(m2・K)
  • 1.00W/(m2・K)
  • 2.00W/(m2・K)

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この過去問の解説 (2件)

01

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

以上より、外皮平均熱貫流率UAは 0.50 W/(㎡・K) です。

まとめ

外皮平均熱貫流率UA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UA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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02

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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