建築士試験 解説ノート

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令和6年度 一級建築士 設備 No.7を解説、照度・輝度・反射率の関係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.7は、照明に関する問題です。

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. 光束の定義
  2. 均等拡散面の照度・輝度・反射率の関係
  3. CIE標準晴天空の輝度分布
  4. UGR(屋内統一グレア評価値)

※ 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2(これが最も不適当な記述)

受照面が均等拡散面(どの方向から見ても同じ明るさに見える面)の場合、輝度Lと照度E・反射率ρの間にはL=ρE/π という関係があります。これを照度について解くと、E=πL/ρ となります。

つまり、照度Eは輝度Lに比例し、反射率ρには反比例します。選択肢2は「輝度と反射率の積に比例する」としていますが、正しくは反射率に反比例です。比例・反比例を取り違えているため不適当なんですね。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(適当) 光束は、放射束に比視感度で重みづけし、可視光範囲で積分した量です。適当な記述です。
2 ×(不適当) 均等拡散面では照度は輝度に比例し、反射率に反比例します(E=πL/ρ)。輝度と反射率の積に比例とした記述は不適当です。
3 ○(適当) CIE標準晴天空の輝度は、太陽周辺で最も高く、天頂を挟んで太陽から約90°離れた部分で最も低くなります。適当な記述です。
4 ○(適当) UGR(屋内統一グレア評価値)は人工照明のまぶしさの指標で、面積の広い窓面のグレアには適用しません。適当な記述です。

選択肢2の「照度は、均等拡散面の場合、輝度と反射率の積に比例する」という記述が誤りで、照度は輝度に比例し、反射率に反比例します(E=πL/ρ)。

選択肢2のポイント

選択肢2は、照度と輝度・反射率の関係に関する記述です。均等拡散面(紙や塗装面のように、どの方向から見ても明るさが同じに見える面)では、輝度L・照度E・反射率ρの間にL=ρE/π という関係が成り立ちます。これを照度について解くとE=πL/ρ ですね。

式の形を見ると、照度Eは分子のL(輝度)に比例し、分母のρ(反射率)に反比例します。同じ輝度でも反射率が低い(暗い色の)面なら、それだけ強い照度を当てないと同じ輝度にならない、と考えれば反比例が納得できます。選択肢2は「輝度と反射率の積に比例」としていますが、反射率は分母(反比例)なので不適当です。

ザックリ言えば、照度E=πL/ρ(輝度に比例・反射率に反比例)ということです。反射率が「積(比例)」になっている記述は誤りと見抜けます。

覚え方

  • 均等拡散面:照度E=πL/ρ(輝度に比例・反射率に反比例)
  • 光束=放射束に比視感度で重みづけ/CIE標準晴天空=太陽周辺が最高輝度
  • UGR=人工照明のグレア評価(広い窓面には適用しない)
Q.

均等拡散面で、照度は反射率に比例する?

いいえ、反比例します。均等拡散面では E=πL/ρ なので、照度は輝度Lに比例し、反射率ρに反比例します。

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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」
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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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