令和5年度 一級建築士 学科II(環境・設備)No.10は、室A・B・Cの残響時間の大小関係に関する問題です。
この問題では、4つの大小関係のうち、最も適当なものを選びます。
※ 問題文(室容積・表面積・吸音率の表)は建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。上記は、その問題で問われている論点を整理したものです。
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | × | A>B>C。Cが最も大きいため誤りです。 |
| 2 | × | A>C>B。Cが最大なので順序が誤りです。 |
| 3 | ○(正解) | C(10.0)>A(6.7)>B(5.0)。V/Aの計算結果と一致し、正解です。 |
| 4 | × | C>B>A。AとBの順序が逆で誤りです。 |
計算により残響時間はC>A>Bとなるため、これと一致する選択肢3が正解です。
この問題は、残響時間の式 T=K×V/A を使い、吸音力 A=室内表面積S×平均吸音率α を正しく計算できるかがポイントです。残響時間は、室容積Vが大きいほど長く、吸音力Aが大きいほど短くなります。容積だけ、あるいは吸音率だけを見て判断すると間違えるんですね。必ず両方を組み合わせたV/Aで比べます。
まず各室の吸音力A(=S×α)を求めます。室A:750×0.2=150/室B:1,000×0.3=300/室C:1,500×0.2=300。次に残響時間に比例するV/Aを求めると、室A:1,000/150=約6.7/室B:1,500/300=5.0/室C:3,000/300=10.0となります。
特に注意したいのが吸音力Aの計算です。室Bは吸音率0.3と高いものの、V/Aは最小で残響時間が最短になります。逆に室Cは容積が大きくV/Aが10.0で最大です。したがって大小はC>A>Bで、これと一致する選択肢3が正解です。ザックリ言えば、残響時間はV/(S×α)で比べるということです。
残響時間の大小は、何を計算して比べる?
V/A(A=室内表面積×平均吸音率)を計算して比べます。V/Aが大きいほど残響時間が長くなります。この問題ではC(10.0)>A(6.7)>B(5.0)です。
出典
※ この記事の確認日:2026年6月
正解:選択肢3(これが正しい大小関係=C>A>B)
残響時間は、セービンの式で T=K×V/A(V:室容積、A:吸音力=室内表面積S×平均吸音率α)と表せます。Kは定数なので、各室の V/A の大小を比べれば残響時間の大小が分かります。
各室の吸音力Aと、V/Aを計算すると次のとおりです。
室A:A=750×0.2=150、V/A=1,000/150=約6.7
室B:A=1,000×0.3=300、V/A=1,500/300=5.0
室C:A=1,500×0.2=300、V/A=3,000/300=10.0
したがって、残響時間の大小は C(10.0)>A(6.7)>B(5.0) となり、選択肢3が正解なんです。