建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第54回(令和6年度(2024年))
問47 (空気環境の調整 問2)

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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54回(令和6年度(2024年)) 問47(空気環境の調整 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

一辺が3mの正方形の壁材料を組み合わせて天井を含む立方体の室を作り、日射が当たらない条件で床面を地表面に固定した。
隙間換気は無視できるとし、外気温度が-4°Cの条件下で内部を1,350Wの発熱により加熱したところ、十分に時間が経過した後の室温度が20°Cになった。なお、床面は完全に断熱されており、床を通しての熱貫流はない。このとき、壁の熱貫流率として、最も適当なものは次のうちどれか。
問題文の画像
  • 1.05W/(m2・K)
  • 1.25W/(m2・K)
  • 1.50W/(m2・K)
  • 1.60W/(m2・K)
  • 2.10W/(m2・K)

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この過去問の解説 (1件)

01

正解は、「1.25W/(m2・K)」です。

この問題は、立方体の部屋における定常状態の熱収支を用いて、壁の熱貫流率(U値)を求めるものです。

熱貫流率は、住宅の省エネ性能や外皮性能を評価するために、欠かせない要素となっているため、確実に計算できるようにしておきましょう。

また熱伝導率(W/m・K)と混同しないようにして下さい。

 

1 問題の要点を整理しましょう。

 

室内温度:20°C

外気温度:−4°C

発熱量:1,350W

壁面:立方体(床を除く5面)

部屋の形状:立方体で一辺3m。 壁1面あたり面積=3×3=9m²

熱の出入りは壁・天井(5面)からのみ。床面は断熱されている。日射はなし

 

2 計算しましょう。

 

手順1 壁と天井の合計面積

部屋の形状は立方体なので、面は6つ(床・天井・4壁)です。床は断熱なので除外すると 熱交換面は5面(天井+4壁)となり、

合計面積は9m² → 5 × 9 = 45m²となります

 

手順2 温度差(室温-外気温)

2温度差は温度差(室温−外気温):

20°C − (−4°C) = 24Kとなります。

 

手順3 熱還流率の式(Q = U × A × ΔT)に代入

Q = 1,350W、A = 45m²、ΔT = 24Kなので、

U = 1,350 ÷ (45 × 24) = 1,350 ÷ 1,080 = 1.25(W/m²・K)

となります。

選択肢1. 1.05W/(m2・K)

誤りです。

選択肢2. 1.25W/(m2・K)

正しいです。

選択肢3. 1.50W/(m2・K)

誤りです。

選択肢4. 1.60W/(m2・K)

誤りです。

選択肢5. 2.10W/(m2・K)

誤りです。

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