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令和5年度 一級建築士 設備 No.11を解説、開放式冷却塔の送風機動力に関する誤りを見抜くポイント
令和5年度 一級建築士 学科II（環境・設備）No.11は、空気調和設備に関する問題です。
この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。
この問題で問われていること
- 冷暖同時型マルチパッケージ型空調機の熱回収
- 開放式／密閉式冷却塔の送風機動力
- 水蓄熱槽による熱源機容量の低減
- モジュール型ヒートポンプチリングユニットの運転台数
※ 問題文そのもの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4つの記述で問われている論点を整理したものです。
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ○（適当） | 冷暖同時型マルチパッケージ型空調機は、冷暖の混在運転時に熱回収により省エネ効果が期待できます。適当な記述です。 |
| 2 | ×（不適当） | 開放式冷却塔は密閉式に比べて送風機動力が小さくなります。大きくなるとした記述は大小が逆で、不適当です。 |
| 3 | ○（適当） | 水蓄熱槽を用いた熱源システムは、熱源機が負荷変動に直接追従しなくてよいので、熱源機の容量を低減できます。適当な記述です。 |
| 4 | ○（適当） | 空気熱源ヒートポンプチリングユニットのモジュール型は、負荷変動に応じて運転台数が変わり効率的な運転が可能です。適当な記述です。 |
選択肢2の「開放式冷却塔は、同じ冷却能力の密閉式冷却塔に比べて送風機動力が大きくなる」という記述が誤りで、開放式のほうが送風機動力は小さくなります。
選択肢2のポイント
選択肢2は、開放式冷却塔の送風機動力に関する記述です。冷却塔は、空調の熱源（冷凍機）で生じた熱を、水の蒸発を利用して外気へ捨てる装置なんですね。
開放式は、冷却水を直接外気にさらして蒸発させるので、熱交換の効率が高く、少ない風量で済みます。つまり送風機動力が小さくなるわけです。一方、密閉式は冷却水を熱交換器（コイル）に閉じ込め、外側に散布した水で間接的に冷やします。コイルを介するぶん効率が落ち、同じ能力を得るには風量を多くする必要があり、送風機動力が大きくなります（その代わり冷却水が汚れにくい利点があります）。
選択肢2は「開放式は密閉式に比べて送風機動力が大きくなる」としていますが、大小が逆で不適当です。ザックリ言えば、開放式＝効率よく送風機動力小／密閉式＝効率劣り送風機動力大ということです。
覚え方
- 開放式冷却塔＝水を直接外気に接触・効率よく送風機動力小／密閉式＝コイル介し効率劣り動力大
- 冷暖同時型マルチ＝熱回収で省エネ
- 水蓄熱槽＝熱源機が負荷に直接追従不要で容量を低減
- モジュール型＝運転台数可変で部分負荷でも高効率
Q.
開放式と密閉式の冷却塔では、どちらが送風機動力が小さい？
開放式です。水を直接外気に接触させて蒸発冷却するため熱交換の効率がよく、同じ冷却能力でも送風機動力が小さく済みます。密閉式はコイルを介すため効率が劣り動力が大きくなります。
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」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢2（これが最も不適当な記述）
冷却塔には、冷却水を直接外気に触れさせて蒸発冷却する開放式と、熱交換器（コイル）を介して間接的に冷やす密閉式があります。開放式は水を直接外気に接触させるため熱交換の効率がよく、同じ冷却能力なら送風機動力は小さく済みます。
密閉式は、コイルを介するぶん熱交換の効率が劣り、同じ能力を得るには多くの風量が必要で、送風機動力が大きくなります。選択肢2は「開放式は密閉式に比べて送風機動力が大きくなる」としていますが、開放式のほうが送風機動力は小さいので、大小が逆で不適当なんですね。