建築物環境衛生管理技術者（ビル管理士） 過去問
第52回（令和4年度（2022年））
問51 (空気環境の調整 問51)
問題文
空気の流動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52回（令和4年度（2022年）） 問51（空気環境の調整 問51） （訂正依頼・報告はこちら）
空気の流動に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
- 円形ダクトの圧力損失は、ダクト直径に反比例する。
- ダクトの形状変化に伴う圧力損失は、風速の2乗に比例する。
- 合流、分岐のないダクト中を流れる気流の速度は、断面積に比例する。
- 開口部を通過する風量は、開口部前後の圧力差の平方根に比例する。
- レイノルズ数は、慣性力の粘性力に対する比を表す無次元数である。
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この過去問の解説 （2件）
01
空気などの気体の流体をダクトを流れるとき
ダクトとの摩擦や流路の形状変化などにより
流体の圧力が低下し、これを圧力損失といいます。
不正解です。
説明文の通り、円形ダクトの圧力損失は、
ダクト直径に反比例します。
不正解です。
説明文の通り、ダクトの形状変化に伴う
圧力損失は、風速の2乗に比例します。
正解です。
合流、分岐のないダクト中を流れる気流の速度は、
断面積に反比例します。
不正解です。
説明文の通り、開口部を通過する風量は、
開口部前後の圧力差の平方根に比例します。
不正解です。
説明文の通り、レイノルズ数は、
慣性力の粘性力に対する比を表す無次元数です。
圧力損失が大きいと、空気清浄装置を空気が通過するときの
抵抗が大きくなるので、圧力損失が小さいほうが空気清浄機としては
望ましいです。
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02
正解は、「合流、分岐のないダクト中を流れる気流の速度は、断面積に比例する。」です。
この問題は、空気流動の基本法則とダクト設計に関するものです。
空気の流れは連続の式とベルヌーイの原理に基づき、風量は、断面積と流速の積で表されます。
したがって、合流や分岐がない場合、風量が一定なら断面積が大きいほど流速は遅くなり、
断面積が小さいほど速くなります。
また、圧力損失は摩擦や形状変化により発生し、風速の2乗に比例し、
開口部の風量は圧力差の平方根に比例します。
レイノルズ数は流れの性質を示す重要な無次元数です。
正解です。圧力損失はダクトの摩擦抵抗に依存し、
直径が大きいほど摩擦損失は小さくなります。
したがって、圧力損失は直径に反比例します。
大口径ダクトは圧力損失が少なく、送風機の負荷を軽減できます。
正解です。形状変化による損失（局部損失）は、動圧に比例し、
動圧は風速の2乗に比例します。
したがって、風速が高いほど損失は急増します。
エルボや分岐部の設計で重要です。
不適当です。風量が一定なら、速度は断面積に比例するのではなく、
逆比例します。断面積が大きいほど速度は遅くなります。
正解です。風量はオリフィスの流量式に従い、
圧力差の平方根に比例します。
換気設計や自然換気の計算の基本です。
正解です。レイノルズ数は流れの性質を示す指標で、
層流か乱流かを判断する基準です。
値が大きいほど、慣性力が支配的で乱流になりやすく、
値が小さいほど、粘性力が支配的で層流になります。
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