建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第54回(令和6年度(2024年))
問46 (空気環境の調整 問1)

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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54回(令和6年度(2024年)) 問46(空気環境の調整 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

次の用語とその単位との組合せとして、誤っているものはどれか。
  • 比エンタルピー ――― kJ/kg(DA)
  • 熱伝導率 ――― W/(m・K)
  • 光度 ――― cd
  • 音圧 ――― W/m2
  • 密度 ――― kg/m3

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この過去問の解説 (3件)

01

誤っているものは、「音圧 ―W/m²」です。

この問題は、環境工学や物理量に関する用語とその正しい単位に関するものです。

音響に関する物理量は似ているものも多いので、単位の混同に注意しましょう。

選択肢1. 比エンタルピー ――― kJ/kg(DA)

正しいです。比エンタルピー(単位質量あたりのエンタルピー)の単位は kJ/kg です。DA は乾燥空気(dry air)を表しており、空調・換気設計で用いられます。

選択肢2. 熱伝導率 ――― W/(m・K)

正しいです。熱伝導率の単位は (W/(m・K)) です。物質が熱を伝える能力を示す値で、断熱性評価などに用いられます。

選択肢3. 光度 ――― cd

正しいです。光度の単位は cdです。光度は、ある方向に出る光の強さを示し、照明設計で用いられます。

選択肢4. 音圧 ――― W/m2

誤りです。 音圧の単位はPa(パスカル) です。W/m²は音の強さ(音響エネルギー密度)の単位であり、音圧とは異なります。

音の強さIと音圧Pの関係は、

I=p2/ρc(ρ:空気の密度、c:音速)

です。

選択肢5.

密度 ――― kg/m3

正しいです。質量密度の単位は kg/m³ です。空気や水などの流体特性を表す際に用いられます。

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02

用語と単位の組み合わせに関する問題です。

選択肢1. 比エンタルピー ――― kJ/kg(DA)

誤:比エンタルピーの単位はkJ/kg(DA)となります。

選択肢2. 熱伝導率 ――― W/(m・K)

誤:熱伝導率の単位は、W/(m/K)となります。

選択肢3. 光度 ――― cd

誤:光度の単位は、cdとなります。

選択肢4. 音圧 ――― W/m2

正:音圧の単位は、Paとなります。

圧力の単位なので、N/m2=Paとなります。

選択肢5.

密度 ――― kg/m3

誤:密度の単位は、kg/m3となります。

まとめ

用語とその単位に関する問題でした。

基本単位とその組立単位がありますが、基本的なものは憶えられるようにしましょう。

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03

物理量には、それぞれ意味に対応した単位が定められています。この問題では、空気調和、熱、光、音、物質の性質に関係する代表的な物理量と単位の対応を確認します。特に音に関する量では、「音圧」と「音の強さ」は別の物理量であり、使用する単位も異なるため注意が必要です。音圧は圧力として表すのでPa(パスカル)を用い、W/m2は音の強さを表す単位です。

選択肢1. 比エンタルピー ――― kJ/kg(DA)

適切です。比エンタルピーは、物質の単位質量当たりに含まれるエンタルピーを表す物理量です。湿り空気を扱う空気調和の分野では、乾き空気1kgを基準として、湿り空気がもつ熱的なエネルギーの大きさを表します。そのため、単位にはkJ/kg(DA)が用いられます。DAはDry Air、つまり乾き空気を意味しており、湿り空気線図などでも使用される重要な表記です。

選択肢2. 熱伝導率 ――― W/(m・K)

適切です。熱伝導率は、物質がどの程度熱を伝えやすいかを示す物理量です。単位にはW/(m・K)が用いられます。数値が大きい物質ほど熱を伝えやすく、一般に金属は大きく、断熱材は小さくなります。建築物では、壁、床、屋根、断熱材などを通してどの程度熱が移動するかを考える際に重要です。熱伝導率は建築物の断熱性能や空調負荷を理解するうえで基本となる物理量です。

選択肢3. 光度 ――― cd

適切です。光度は、光源から特定の方向に放射される光の強さを表す物理量で、単位にはcd(カンデラ)が用いられます。カンデラは国際単位系における基本単位の一つです。照明分野では光度のほか、光源から放射される光の量を表す光束にはlm(ルーメン)、ある面に入射する光の量を表す照度にはlx(ルクス)を用います。これらは意味と単位が異なるため、区別して覚えることが重要です。

選択肢4. 音圧 ――― W/m2

不適切です。音圧とは、音波によって生じる空気などの圧力変動を表す物理量であり、単位にはPa(パスカル)が用いられます。一方、W/m2は単位面積を単位時間に通過する音のエネルギーを示す「音の強さ」の単位です。音圧と音の強さはどちらも音に関係しますが、測定している物理的な内容が異なります。なお、音圧を基準値との比から対数で表した音圧レベルにはdB(デシベル)が用いられます。

選択肢5.

密度 ――― kg/m3

適切です。密度は、物質の単位体積当たりの質量を表す物理量です。国際単位系では質量をkg、体積をm3で表すため、密度の単位はkg/m3となります。例えば、同じ1m3の体積であっても、物質によってその中に含まれる質量は異なります。密度が大きい物質ほど、同じ体積で比較した場合の質量が大きくなります。空気や水、建築材料などの性質を扱う際にも基本となる物理量です。

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