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90 (空気環境の調整 問90)

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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90(空気環境の調整 問90) (訂正依頼・報告はこちら)

地表における直射日光による法線面照度が100,000 lxのとき、直射日光による水平面照度として、最も近いものは次のうちどれか。
ただし、このときの太陽高度は60度とする。
  • 35.000 lx
  • 43,000 lx
  • 50,000 lx
  • 65,000 lx
  • 87,000 lx

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この過去問の解説 (2件)

01

  • 直射日光による水平面照度を求める問題です。
  • 「地表における直射日光による法線面照度」に、「太陽高度(sin)」をかけることで、求められます。

選択肢5. 87,000 lx

100,000[lx]×sin60° = 100,000×√3/2 = 100,000×0.87=87,000[lx]

となります。

よって、本肢は正解です。

まとめ

問題演習を繰り返し、解法を身に付けることで、他の問題にも対応できると思うので、何回か似たような問題、もしくは数値を変えて、問題を解いてみて下さい。

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02

正解は、「87,000 lx」です。

この問題は、直射日光による水平面照度に関するものです。

法線面照度は、光の入射方向に対して垂直な面が受ける照度であり、

100,000 lx は、太陽光に正対した面の照度です。

直射成分については、水平面照度Ehは,

法線面照度Enと太陽高度hを用いると、Eh= En×sinhで求められます。

En=100,000lx、太陽高度h=60°なので、

sin60°≒0.866を用いると、Eh≒100,000×0.866=86,600lxとなります

選択肢1. 35.000 lx

誤りです。

35,000lx は、与えられた条件に対して明らかに小さすぎます。

法線面照度が 100,000 lx で、太陽高度が 60° という条件は、

かなり強い直射日光が高い位置から差し込んでいる状況です。

水平面照度 EhはEn×sinhで求められるため、

sin60°≒0.866を掛けると、約 86,600lxとなります。

35,000lxという値は、法線面照度の約35%に相当し、

これは太陽高度がかなり低い、例えば20°前後のような状況に近い減衰率です。

選択肢2. 43,000 lx

誤りです。

43,000lx は、小さすぎる値です。法線面照度 100,000 lx に対して、43,000 lx は約 43%であり、これは太陽高度が 60° にしては減衰が大きすぎます。水平面照度 Eh は En × sin h で求められ、h = 60° のとき sin60° ≒ 0.866 ですから、Eh ≒ 86,600 lx が妥当な値です。もし 43,000 lx が正しいとすると、sin h ≒ 0.43 となり、これは太陽高度がおおよそ 25° 程度のときに相当します。

選択肢3. 50,000 lx

誤りです。

50,000 lxは、法線面照度100,000 lxの半分です。

水平面照度Ehは En×sinhであり、h=60°のとき、

sin60°≒0.866ですから、Eh≒86,600lxです。

50,000lxは、sinh=0. のとき、すなわち太陽高度h=30°の場合に対応する減衰率です。

太陽高度が高くなるほど、水平面に対する入射角が垂直に近づき、

水平面照度は法線面照度に近づいていきます。

選択肢4. 65,000 lx

誤りです。

法線面照度100,000lxに対して 65,000lxは65%であり、

これはsinh≒0.65です。sinh≒0.65となる太陽高度は、

おおよそ40°前後です。

選択肢5. 87,000 lx

正しいです。

法線面照度En=100,000lx、太陽高度h=60°のとき、

水平面照度EhはEh=En×sinhで求められます。

sin60°は √3/2≒0.866なので、Eh≒100,000×0.866=86,600 lx となります。

直射日光が強く、太陽高度が高いときには、

水平面照度は法線面照度にかなり近い値になります。

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