建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問77 (空気環境の調整 問77)

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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51回(令和3年度(2021年)) 問77(空気環境の調整 問77) (訂正依頼・報告はこちら)

換気設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 水分の回収を必要としない場合の熱回収には、空気対空気の顕熱交換器が用いられる。
  • 空気対空気の全熱交換器では、空調システムとして十分な温度処理、湿度処理はできないため、二次空調機が必要となる。
  • 外気処理ユニットとは、冷媒直膨コイル、全熱交換器、加湿器、フィルタ等を組み込んだユニットである。
  • ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置では、暖房時において効果的な相対湿度の維持管理が期待できる。
  • 厨房、倉庫、各種機械室等では、換気設備が単独で設置されることが多い。

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この過去問の解説 (3件)

01

正解は、「ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置では、暖房時において効果的な相対湿度の維持管理が期待できる。」です。

 

この問題は、換気設備に関するものです。

換気設備は、室内の空気環境を衛生的かつ快適に保つために不可欠であり、

熱回収や湿度調整の機能を持つ装置が多数存在します。

顕熱交換器は温度のみを交換し、全熱交換器は温度と湿度の両方を処理しますが、

単体では空調機能が不十分なため、補助機器が必要となります。

ヒートポンプデシカント方式は冷房時の除湿に有効ですが、

暖房時には相対湿度が低下しやすく、維持管理には不向きです。

選択肢1. 水分の回収を必要としない場合の熱回収には、空気対空気の顕熱交換器が用いられる。

正しいです。顕熱交換器は、空気の温度(顕熱)のみを交換する装置であり、

湿度(潜熱)の移動は行ないません。

よって、水分の回収や湿度調整が不要な場合には、

空気対空気の顕熱交換器が適しています。

構造が比較的簡易で、メンテナンス性にも優れているため、

一般的な換気用途に広く使用されています。

選択肢2. 空気対空気の全熱交換器では、空調システムとして十分な温度処理、湿度処理はできないため、二次空調機が必要となる。

正しいです。全熱交換器は、温度(顕熱)と湿度(潜熱)を同時に交換する装置であり、

外気導入時の負荷軽減に効果的です。

ただし、単体では空調機としての能力は限定的であり、

室内の温度・湿度を快適に保つには、

冷暖房や加湿・除湿機能を持つ二次空調機(ファンコイルユニットなど)との、

併用が必要になります。

選択肢3. 外気処理ユニットとは、冷媒直膨コイル、全熱交換器、加湿器、フィルタ等を組み込んだユニットである。

正しいです。外気処理ユニットは、外気を室内に導入する際に、

温度・湿度・清浄度を調整するための装置であり、

冷媒直膨コイル(冷却・加熱)、全熱交換器(熱回収)、

加湿器(湿度調整)、フィルタ(空気清浄)などが一体化されています。

これにより、外気の負荷を軽減し、室内環境の快適性を高めることができます。

選択肢4. ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置では、暖房時において効果的な相対湿度の維持管理が期待できる。

誤りです。ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置は、

冷房時において除湿性能が高く、快適な湿度環境を維持するのに有効です。

一方、暖房時には空気が加熱されることで相対湿度が低下しやすく、

乾燥傾向です。デシカント方式は吸湿材を用いて湿気を除去するため、

暖房時に湿度を維持する目的には適していません。

選択肢5. 厨房、倉庫、各種機械室等では、換気設備が単独で設置されることが多い。

正しいです。厨房、倉庫、機械室などは、居住空間とは異なり、

温度や湿度の快適性よりも、空気の入れ替えや有害物質の排出が重視されます。

そのため、空調設備ではなく、換気設備のみを単独で設置します。

特に厨房では排気量が大きく、機械室では熱やガスの排出が必要となるため、

専用の換気装置が必要です。

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02

この問題は、換気設備や外気処理装置、熱回収機器の特徴について理解しているかを確認するものです。近年の建築設備では、省エネルギーの観点から熱回収換気や外気処理装置が広く採用されています。一方で、各機器には処理できる範囲や用途の違いがあります。特に全熱交換器やデシカント空調は湿度制御に関係するため、それぞれの役割を正しく理解することが重要です。また、厨房や機械室など用途別の換気方式についても整理しておく必要があります。

選択肢1. 水分の回収を必要としない場合の熱回収には、空気対空気の顕熱交換器が用いられる。

適切です。顕熱交換器は空気の温度差による熱エネルギーのみを回収する装置です。湿気の移動を伴わないため、温度だけを回収したい場合に利用されます。例えば、臭気や湿気の混入を避けたい施設では、排気側の水分を給気側へ移動させないことが求められます。そのような場合には顕熱交換器が有効です。冬季には排気の熱を利用して外気を予熱し、夏季には排気によって外気を予冷することで空調負荷の低減にもつながります。

選択肢2. 空気対空気の全熱交換器では、空調システムとして十分な温度処理、湿度処理はできないため、二次空調機が必要となる。

適切です。全熱交換器は排気から熱と湿気を回収して外気に移す装置ですが、室内を快適な温湿度に維持するだけの能力はありません。外気の負荷をあらかじめ軽減する前処理設備として用いられることが一般的です。そのため、室内の温度や湿度を最終的に調整するためには、エアハンドリングユニットやファンコイルユニットなどの二次空調機が必要になります。全熱交換器単独では十分な空調性能を確保できません。

選択肢3. 外気処理ユニットとは、冷媒直膨コイル、全熱交換器、加湿器、フィルタ等を組み込んだユニットである。

適切です。外気処理ユニットは建物へ取り入れる外気を適切な温度や湿度に調整する設備です。ユニット内部には用途に応じて冷媒直膨コイル、全熱交換器、加湿器、フィルタなどが組み込まれます。これにより、夏季には除湿や冷却、冬季には加湿や予熱を行い、室内空調設備の負担を軽減できます。近年は省エネルギー性能の向上を目的として、高性能な熱回収機能を備えた外気処理ユニットの採用が増えています。

選択肢4. ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置では、暖房時において効果的な相対湿度の維持管理が期待できる。

不適切です。デシカント方式は吸湿材によって空気中の水分を除去する技術であり、主に除湿性能に優れています。夏季の高湿度外気を処理する用途では非常に効果的ですが、暖房時の湿度維持を目的とした装置ではありません。冬季の暖房時は室内の相対湿度が低下しやすく、乾燥対策として加湿が必要になります。デシカント装置は空気中の水分を除去する方向に働くため、暖房時に相対湿度を維持する設備として説明するのは適切ではありません。

選択肢5. 厨房、倉庫、各種機械室等では、換気設備が単独で設置されることが多い。

適切です。厨房や機械室などは発熱や臭気、有害ガスの発生など特殊な換気条件を持っています。そのため、一般空調設備とは切り離し、専用の換気設備を設置することが多くなります。厨房では大量の排気を行うレンジフードが必要であり、機械室では機器の発熱除去や安全確保を目的とした換気が行われます。倉庫についても保管物の性質に応じた換気が求められるため、独立した換気系統が採用されることが一般的です。

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03

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。換気設備には様々な熱回収・調湿の方式があり、デシカント式はその特性上、除湿(夏季)に優れた方式です。冬季(暖房時)における加湿ニーズとの関係を理解することがポイントです。では、問題を見てみましょう。

 

選択肢1. 水分の回収を必要としない場合の熱回収には、空気対空気の顕熱交換器が用いられる。

正しいです。
顕熱交換器は空気の温度(顕熱)のみを回収するため、湿度(潜熱)の移動は行いません。水分の回収が不要な場合は全熱交換器ではなく顕熱交換器が適しています。
 

選択肢2. 空気対空気の全熱交換器では、空調システムとして十分な温度処理、湿度処理はできないため、二次空調機が必要となる。

正しいです。
全熱交換器は排気から熱と水分を回収して給気に転移させる装置ですが、室内を所定の温湿度に維持するための積極的な温湿度調整はできません。そのため、全熱交換器と並行して冷暖房・加湿除湿を行う二次空調機を設置する必要があります。
 

選択肢3. 外気処理ユニットとは、冷媒直膨コイル、全熱交換器、加湿器、フィルタ等を組み込んだユニットである。

正しいです。
外気処理ユニット(OAU)は外気を室内に導入する前に適切な温湿度に処理するためのユニットで、冷媒直膨コイルや全熱交換器、加湿器、フィルタなどが組み込まれています。
 

選択肢4. ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置では、暖房時において効果的な相対湿度の維持管理が期待できる。

誤りです。
デシカント式(吸着式)は吸着剤が空気中の水分を吸収することで除湿する方式であり、冷房時(夏季)の除湿に優れています。暖房時(冬季)の外気は冷たく乾燥しているため、デシカント方式では空気がさらに乾燥してしまい、相対湿度の維持管理は効果的に行えません。暖房時の加湿には別途加湿装置が必要です。

選択肢5. 厨房、倉庫、各種機械室等では、換気設備が単独で設置されることが多い。

正しいです。
厨房・倉庫・機械室など温湿度の精密な管理が不要な空間では、空調設備は設けず換気設備のみを単独で設置するケースが多くあります。
 

まとめ

デシカント(吸着剤)式の特徴は「除湿に優れる=冷房・夏季向き」です。冬季(暖房時)の乾燥した外気に対してデシカント方式を適用しても加湿効果は得られないことを覚えておきましょう。また、全熱交換器や外気処理ユニットの構成要素も頻出ポイントです。
 

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