建築物環境衛生管理技術者（ビル管理士） 過去問
第49回（令和元年度（2019年））
問51 (空気環境の調整 問51)
問題文
下の図のように、風上側と風下側にそれぞれ一つの開口部を有する建築物における外部の自然風のみによる自然換気に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。 
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問題
建築物環境衛生管理技術者（ビル管理士）試験 第49回（令和元年度（2019年）） 問51（空気環境の調整 問51） （訂正依頼・報告はこちら）
下の図のように、風上側と風下側にそれぞれ一つの開口部を有する建築物における外部の自然風のみによる自然換気に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
- 換気量は、外部の自然風の風速に比例する。
- 換気量は、開口部①と②の風圧係数の差に比例する。
- 開口部①と②の両方の開口面積を2倍にすると、換気量は2倍になる。
- 風下側に位置する開口部②の風圧係数は、一般的に負の値となる。
- 流量係数は、開口部の形状に関係する。
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この過去問の解説 （2件）
01
最も不適当なのは「換気量は、開口部①と②の風圧係数の差に比例する。」です。
風による自然換気量 Qはおおよそ
Q＝CdAeqv√（Cp1−Cp2）
と表されます。ここで
Cd：流量係数（開口形状に依存）
Aeq：有効開口面積
v：外気の風速
Cp1,Cp2：風上・風下開口部の風圧係数
式から分かるように 換気量は風圧係数の差の平方根に比例 します。差そのものに比例するわけではないため、この選択肢は誤りです。
上式では Qが風速 vに一次比例しており、正しいです。
実際は平方根に比例するので不適当です。
有効開口面積 Aeqは両開口面積と同じ倍率で変わるため、換気量も2倍になります。
建物背面は負圧域になるため、風圧係数は通常マイナスで正しい記述です。
Cdは開口部がシャープエッジかベルマウスかなど形状によって変わります。正しいです。
・風による自然換気量は 風速に一次比例、風圧係数差の平方根に比例。
・面積を同倍率で広げれば換気量も同倍率で増える。
・風下開口は負圧、流量係数は形状依存。
したがって「風圧係数の差に比例する」と断言する説明だけが不適当となります。
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02
自然風による換気量（風力換気）の決定要因を正しく理解しているかを問うています。
風速、面積、風圧係数の関係式Q ＝ C × A × v × √（ΔCp）
Q：換気量（m3/h）
C：流量係数（開口部の形状による係数）
A：有効開口面積（m2）
v：外部の風速（m/s）
√（ΔCp）：風上側と風下側の風圧係数の差の平方根（ルート）
に基づいた判断が必要です。
【解説】この記述は正しいです。
風力による換気量は、外部の風速に直接比例します。風速が2倍になれば、換気量も2倍になります。
【解説】正解です。この記述は誤りです。
換気量は、風上と風下の風圧係数の差の「平方根（ルート）」に比例します。
差そのものに比例するわけではないため、この記述は誤りです。
【解説】この記述は正しいです。
換気量は有効開口面積に比例します。開口部①と②の両方の面積を2倍にすれば、全体の有効開口面積も2倍となり、換気量は2倍になります。
【解説】この記述は正しいです。
風があたる面（風上側）は正の圧力となりますが、風が逃げていく面（風下側）や側面の壁面は負の圧力（吸い込み）となります。
【解説】この記述は正しいです。
流量係数は、開口部の形状や空気の通りやすさ（縮流の程度）によって決まる係数です。
自然換気（風力換気）のポイントは以下の通りです。
風速： 比例する
面積： 比例する
風圧係数の「差」： **平方根（ルート）**に比例する
風力換気も重力換気も、原因となる「差（風圧の差や温度の差）」については、平方根をとる必要があるという点を覚えておきましょう。
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