建築士試験 解説ノート

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令和5年度 一級建築士 設備 No.10を解説、残響時間の大小関係を見抜くポイント

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。

この問題で問われていること

  1. 残響時間の式(T=K×V/A)
  2. 吸音力A=室内表面積S×平均吸音率α
  3. 各室のV/Aを計算して大小を比較
  4. 正しい大小関係の組合せ(選択肢1〜4)

※ 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。

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。

各選択肢の正誤

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。

計算のポイント

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。

覚え方

  • 残響時間 T=K×V/A(A=室内表面積S×平均吸音率α)/V/Aが大きいほど長い
  • 吸音力Aは「吸音率」だけでなく「表面積」との積(吸音率だけで判断しない)
  • 表で条件が与えられたら、A→V/Aを計算して大きい順に並べる
Q.

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。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和5年度 一級建築士試験 学科の試験 学科II(環境・設備)問題」
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編集・解説

建築士試験 解説ノート編集部

建築業界の実務経験をもとに、一級・二級建築士試験の「環境・設備」を過去問から整理しています。運営者情報

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