建築士試験 解説ノート

建築士試験 解説ノート
  1. HOME
  2. 過去問解説
  3. 一級建築士 環境・設備
  4. 令和6年
  5. > No.4 熱伝導率・熱貫流率

令和6年度 一級建築士 設備 No.4を解説、断熱位置と熱貫流率に関する誤りを見抜くポイント

令和6年度 一級建築士 学科II(環境・設備)No.4は、熱伝導率・熱貫流率に関する問題です。

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

  1. グラスウールの熱伝導率
  2. 発泡系断熱材の気泡寸法と熱伝導率
  3. 風速と外壁の熱貫流率
  4. 断熱材の位置と熱貫流率

※ 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。

正解:選択肢4(これが最も不適当な記述)

熱貫流率(U値)は、壁全体の熱の伝わりやすさを表す値で、各層の熱抵抗の合計(と内外表面の熱伝達抵抗)から決まります。各層を足し合わせる計算なので、層の並び順(断熱材が屋外側か室内側か)は結果に影響しません。

つまり、構成材料の種類・材厚が同じなら、断熱材を屋外側に設けても室内側に設けても、熱貫流率は変わりません。断熱位置で変わるのは、内部結露のしやすさや蓄熱性(室温の安定性)であって、熱貫流率ではありません。選択肢4は「室内側で断熱するほうが大きくなる」としており、不適当なんですね。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(適当) グラスウールの熱伝導率は、一般に板ガラスの1/10以下、アルミニウムの1/1,000以下です。適当な記述です。
2 ○(適当) 同種・同空隙率の発泡系断熱材では、内部の気泡寸法が大きいものほど熱伝導率は大きくなります。適当な記述です。
3 ○(適当) 屋外の風速が大きくなると外表面の熱伝達がよくなり、外壁の熱貫流率は大きくなります。適当な記述です。
4 ×(不適当) 熱貫流率は材料の種類・材厚が同じなら断熱材が屋外側でも室内側でも変わりません。室内側で大きくなるとした記述は不適当です。

選択肢4の「屋外側で断熱するよりも、室内側で断熱するほうが熱貫流率が大きくなる」という記述が誤りで、熱貫流率は断熱材の位置によって変わりません。

選択肢4のポイント

選択肢4は、断熱材の位置と熱貫流率に関する記述です。熱貫流率(U値)は、壁を構成する各層の熱抵抗を足し合わせ、その逆数として求めます。足し算なので、足す順番(断熱材が外か内か)を変えても合計は変わらないわけです。同じ材料・同じ厚さなら、外断熱でも内断熱でも熱貫流率は同じになりますね。

では断熱位置は何に効くのか。一つは内部結露のしやすさ、もう一つは蓄熱性です。外断熱にすると躯体が室内側に入り、蓄熱して室温が安定しやすくなります。選択肢4は「室内側で断熱するほうが熱貫流率が大きくなる」としていますが、これらは結露や蓄熱性の話で、熱貫流率そのものは変わらないため不適当です。

ザックリ言えば、断熱位置を変えても熱貫流率は同じ(変わるのは結露や蓄熱性)ということです。「断熱位置で熱貫流率が変わる」とあれば誤りと判断できます。

覚え方

  • 熱貫流率は層の熱抵抗の合計で決まる=断熱位置(外断熱・内断熱)で変わらない(変わるのは結露・蓄熱性)
  • グラスウール=板ガラスの1/10以下・アルミの1/1,000以下/発泡系は気泡が大きいほど熱伝導率大
  • 屋外の風速が大きいほど外壁の熱貫流率は大きくなる
Q.

同じ材料・材厚なら、外断熱と内断熱で外壁の熱貫流率は変わる?

変わりません。熱貫流率は各層の熱抵抗の合計で決まるため、断熱材の位置(屋外側・室内側)に関係なく同じです。位置で変わるのは内部結露のしやすさや蓄熱性です。

令和6年 一級建築士 環境・設備 過去問解説 一覧へ

出典

  • 建築技術教育普及センター「令和6年度 一級建築士試験 学科の試験 学科II(環境・設備)問題」
建築士試験 解説ノート

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

▼令和6年 一級建築士 環境・設備▼

▼他の年度▼

▼過去問一覧▼

Topへ >>