建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問118 (給水及び排水の管理 問119)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第51回(令和3年度(2021年)) 問118(給水及び排水の管理 問119) (訂正依頼・報告はこちら)

給湯設備における水の性質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 4°C以上の水は、温度が高くなると密度は小さくなる。
  • 配管内の水中における気体の溶解度は、水温の上昇により増加する。
  • 給湯設備で扱う範囲の水は、ほとんど非圧縮性である。
  • 水中に溶存している空気は、配管内の圧力が高いと分離されにくい。
  • 水温が高いほど、金属腐食速度が速くなる。

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この過去問の解説 (1件)

01

不適当なのは「配管内の水中における気体の溶解度は、水温の上昇により増加する。」です。
気体(空気・二酸化炭素など)は、水温が上がるほど溶けにくくなります。したがって「増加する」は逆の説明です。

選択肢1. 4°C以上の水は、温度が高くなると密度は小さくなる。

そのとおりです。水は約4°Cで最も重く(密度最大)、それより温度が上がるほど密度は下がる性質があります。給湯では温度が高いので、冷水より軽くなります。

選択肢2. 配管内の水中における気体の溶解度は、水温の上昇により増加する。

不適当です。水温が上がるほど気体は抜けやすく(溶解度は低下)、気泡やエア噛みの原因になります。ボイラや給湯回路で高温部に気泡が出やすいのはこのためです。

選択肢3. 給湯設備で扱う範囲の水は、ほとんど非圧縮性である。

適切です。配管・ポンプで扱う常温〜高温の水は体積がほとんど変わらず、計算上は非圧縮性流体として扱います(厳密にはわずかに圧縮しますが無視できます)。

選択肢4. 水中に溶存している空気は、配管内の圧力が高いと分離されにくい。

適切です。圧力が高いほど気体は水に溶けやすいので、減圧や温度上昇のときに空気が析出(気泡化)しやすくなります。高所や吸込側で気泡が出やすいのは圧力低下が関係します。

選択肢5. 水温が高いほど、金属腐食速度が速くなる。

適切です。多くの腐食反応は温度が高いほど進みやすいです。給湯配管は冷水配管より腐食・スケールに注意が必要です。

まとめ

給湯の要点は、温度上昇で水は軽くなる・気体は溶けにくくなるという二つの性質です。

これに圧力が高いほど気体は溶けやすいことが加わり、高温・低圧で気泡、腐食は高温で進みやすいと覚えると、配管のトラブル(エア詰まり、騒音、腐食)の理解と対策につながります。

今回の選択肢では、「溶解度は増加する」だけが逆の内容でした。

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