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.13を解説、冷房負荷の部分負荷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.13は、事務所ビルの空気調和設備・換気設備の計画に関する問題です。

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. エアフローウィンドウ
  2. OA機器による内部発生熱負荷
  3. 冷房負荷と部分負荷を踏まえた熱源計画
  4. 地下自走式駐車場の換気方式

※ 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3(これが最も不適当な記述)

事務室の冷房負荷は、外気温・日射・在室人数・OA機器の稼働などで、1日の中でも季節によっても大きく変動します。実際にはピーク負荷で運転する時間は短く、部分負荷(低めの負荷)で運転する時間が長いのが普通です。

そのため、熱源設備はピーク負荷だけで計画するのではなく、部分負荷時の効率も考慮して計画(台数分割や容量制御など)するのが省エネ上重要です。選択肢3は「冷房負荷は年間を通して安定しているので、部分負荷を考慮せずピーク負荷で計画」としており、負荷が変動する実態に反す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) エアフローウィンドウ(窓下部から吸込み窓上部から天井内へ排気)は、窓回りの温熱環境に配慮した方式です。適当な記述です。
2 ○(適当) 事務室の冷房負荷計算で、OA機器による内部発生熱負荷を15W/m²とするのは妥当な値です。適当な記述です。
3 ×(不適当) 事務室の冷房負荷は変動し部分負荷の時間が長いです。部分負荷を考慮せずピーク負荷のみで計画するとした記述は不適当です。
4 ○(適当) 地下自走式駐車場の換気で、経済性・省スペースを考慮し誘引誘導方式(無双窓式)を採用するのは適切です。適当な記述です。

選択肢3の「冷房負荷は年間を通して安定しているので、部分負荷を考慮せずピーク負荷によって熱源設備を計画した」という記述が誤りで、冷房負荷は変動し部分負荷を考慮した計画が必要です。

選択肢3のポイント

選択肢3は、冷房負荷と熱源設備の計画に関する記述です。事務室の冷房負荷は、いつも一定ではありません。朝・夕は外気が涼しく日射も弱いので負荷は小さく、昼間の暑い時間帯にピークになります。季節でも、真夏のごく一部だけがピークで、春秋や朝夕は部分負荷です。

つまりピーク負荷で運転する時間は短く、ほとんどは部分負荷で運転します。熱源設備をピーク負荷だけで決めると、大半を占める部分負荷の時間帯で効率が悪くなり省エネになりません。だから台数分割や容量制御で、部分負荷でも効率よく運転できるよう計画するわけです。選択肢3は「冷房負荷は年間を通して安定しているので、部分負荷を考慮せずピーク負荷で計画」としており、負荷変動の実態に反するため不適当です。

ザックリ言えば、冷房負荷は変動し部分負荷が長い=部分負荷を考慮して計画ということです。「冷房負荷は安定」「部分負荷を考慮しない」という記述は実態に反すると判断できます。

覚え方

  • 事務室の冷房負荷は時間・季節で変動し部分負荷の時間が長い=部分負荷を考慮して熱源設備を計画
  • エアフローウィンドウ=窓回りの温熱環境を改善/OA機器負荷=15W/m²程度が妥当
  • 地下自走式駐車場=誘引誘導方式(無双窓式)で経済性・省スペース
Q.

事務室の熱源設備は、ピーク負荷だけで計画すればよい?

よくありません。冷房負荷は時間帯・季節で変動し、部分負荷で運転する時間が長いため、部分負荷時の効率も考慮して(台数分割や容量制御など)計画する必要があります。

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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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