伝熱・断熱のまとめ【過去10年分】｜一級建築士試験 環境・設備の過去問・頻出ポイント

伝熱・断熱は一級建築士 環境・設備のNo.4あたりで毎年出ます（結露はNo.2で出る年もあります）。問われるのは、熱伝導率・熱抵抗・熱貫流率の関係です。引っ掛けは、比例と逆数を取り違えさせる選択肢が多いです（断熱材を厚くすると熱貫流率が大きくなる、など）。まず3つの記号のつながりから押さえます。

熱伝導率・熱抵抗・熱貫流率の早見表

熱貫流率を求めるときは、材料の熱抵抗だけでなく、室内側と屋外側の表面熱抵抗も合計に含めます（外壁で室内側0.11・外気側0.04m²K/Wが標準値）。断熱を強化すると熱抵抗Rは大きく、その逆数の熱貫流率Uは小さくなります。RとUは逆数の関係です。

断熱材の位置では熱貫流率は変わらない

熱貫流率は熱抵抗の合計の逆数です。合計の熱抵抗は、層を足す順番を入れ替えても変わりません。

だから、同じ材料・同じ厚さなら、断熱材を室内側に入れても屋外側に入れても、熱貫流率は変わりません。位置を変えても断熱性能（U値）は同じです。

開口部（窓）の断熱と日射

窓は壁より熱が逃げやすい弱点です。複層ガラス・Low-Eガラス・樹脂サッシで熱貫流率を下げます。

複層ガラスの中空層は、空気をはさんで熱の伝導と対流をおさえます。ただし熱の伝わり方には伝導・対流・放射の3つがあり、放射は真空でも伝わります。そのため中空層を真空にしても放射による熱移動が残り、熱貫流率は0になりません。放射はLow-E膜（特殊な金属膜）で抑えます。

日射をさえぎるときは、ブラインドを室外側に置くほうが効きます。室内側に置くより、開口部の日射熱取得率が小さくなります。

結露はなぜ起こるのか

結露は、空気が冷やされて含みきれなくなった水蒸気が水になる現象です。その境目の温度が露点温度です。

表面結露は、室内側の壁や窓の表面温度が露点温度を下回ると起こります。断熱を強化して表面温度を下げないことが対策です。

内部結露は、壁の中に入った水蒸気が冷えて凝縮する現象です。防ぐには、断熱材の室内側に防湿層を設けて、水蒸気が壁の中へ入るのを手前で止めます。

過去問の論点○×

過去10年で繰り返された論点を、正しい記述（○）と引っ掛け（×）で並べます。

×を正しく直すと、断熱材の位置を変えても熱貫流率は変わらない／断熱材は濡れると（含水率増で）断熱性能が低下する／グラスウールは密度が大きいほど熱伝導率は小さい／真空でも放射が残るのでUは0にならない／防湿層は断熱材の室内側、です。

過去問の出題一覧（一級建築士 環境・設備）

伝熱・断熱は、記号の関係と開口部・結露から毎年問われています。正解番号は建築技術教育普及センターの公表正答によります。

覚え方

• 熱伝導率λは小さいほど断熱性が高い。熱抵抗R＝厚さ÷λ。
• 熱貫流率Uは熱抵抗の合計の逆数。断熱強化でR大・U小（逆数）。
• 熱貫流率は断熱材の位置（室内側／屋外側）では変わらない。
• 真空にしても放射が残るのでU≠0。防湿層は断熱材の室内側。

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