建築士試験 解説ノート

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令和4年度 二級建築士 計画 No.25を解説、環境・省エネ計画に関する誤りを見抜くポイント

令和4年度 二級建築士試験 学科I(建築計画)No.25は、環境・省エネルギーに配慮した建築・設備計画に関する問題です。

この問題では、5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. 配電電圧と配電線路の電力損失
  2. 窓の断熱と年間熱負荷係数(PAL*)
  3. 排水再利用設備
  4. CASBEEのBEE(環境性能効率)
  5. ライフサイクルアセスメント(LCA)

※ 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5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1(これが最も不適当な記述)

配電線路の電力損失は、電流の2乗に比例します(損失=抵抗×電流²)。同じ電力を送るなら、配電電圧を高くすれば電流が小さくなり、電力損失を減らせます。選択肢1の「配電電圧を低く設定した」は逆で誤りなんですね。

PAL*・排水再利用・CASBEEのBEE・LCAの記述は、いずれも正しい。電力損失低減には配電電圧を高く設定すると押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(不適当) 電力損失を減らすには配電電圧を高く設定する(電流が減る)。「低く設定した」は逆で誤り。
2 ○(適当) 窓の断熱性能を高めて年間熱負荷係数(PAL*)の値を小さくするのは省エネに有効。適当です。
3 ○(適当) 排水再利用設備で、洗面・手洗い排水を浄化して再利用水とするのは適当です。
4 ○(適当) CASBEEのBEEを高めるには、環境負荷Lを小さく・環境品質Qを大きくする。適当です。
5 ○(適当) 設備機器をライフサイクルアセスメント(LCA)により評価し選定するのは適当です。

選択肢1は、配電線路の電力損失低減のために「配電電圧を低く設定した」とする点が誤りで、電圧を高くすると電流が減り損失を減らせます。

選択肢1のポイント

選択肢1は、配電電圧と配電線路の電力損失の関係についての記述です。電圧を高くするか低くするかが論点です。

電線で生じる電力損失(ジュール熱)は、「電線の抵抗 × 電流の2乗」で決まります。一方、送る電力は「電圧 × 電流」なので、同じ電力を送る場合、電圧を高くすればその分だけ流す電流を小さくできます。電流が小さくなると、2乗で効いてくる電力損失は大きく減ります。これが、送配電で電圧を高くして送る理由です。

選択肢1は「配電電圧を低く設定した」としていますが、これでは同じ電力を送るのに電流が増え、電力損失はむしろ大きくなります。向きが逆なので誤りですね。

ザックリ言えば、電圧を高くすれば電流が減り、電力損失(抵抗×電流²)が減るということです。「損失は電流の2乗で効く」と覚えましょう。

覚え方

  • 配電の電力損失低減=配電電圧を高くして電流を減らす(損失=抵抗×電流²)
  • PAL*(年間熱負荷係数)は値が小さいほど外皮の省エネ性能が高い
  • CASBEEのBEE=環境品質Q÷環境負荷L(Q大・L小で高評価)
  • LCA=資材製造から廃棄までの環境影響を評価
Q.

配電線路の電力損失を減らすには配電電圧を低くする?

逆です。電圧を高くすれば同じ電力でも電流が小さくなり、電流の2乗で効く電力損失を減らせます。

出典

  • 建築技術教育普及センター「令和4年度 二級建築士試験 学科の試験 学科I(建築計画)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「計画」を過去問から整理しています。運営者情報

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