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52 (空気環境の調整 問7)

誤：温度差による換気量は、給気口と排気口の高さの差の平方根に比例します。

誤：温度差による換気量は、室内外空気の密度差の平方根に比例します。

正：風圧係数の差に比例するのは、換気力であり、換気量は開口部の面積や風速に比例します。

誤：風力による換気量は、外部風速に比例します。

誤：開口部の風圧係数は、外部風の風向によって変化します。

適切です。温度差換気では、室内外の温度や密度の違いによって浮力が生じ、上下に離れた開口部の間に圧力差が発生します。この圧力差は、給気口と排気口の高さの差に比例します。一方、開口部を通過する空気の速度や換気量は圧力差の平方根に比例するため、結果として換気量は開口部間の高さの差の平方根に比例します。

適切です。室内外の空気に温度差があると空気の密度にも差が生じます。一般に暖かい空気は密度が小さく、冷たい空気は密度が大きいため、この違いが浮力となって自然換気を起こします。温度差によって生じる圧力差は室内外空気の密度差に比例し、換気量は圧力差の平方根に比例するため、密度差の平方根に比例する関係となります。

不適切です。風力換気では、建物の風上側と風下側などに生じる風圧の差によって空気が流れます。風圧差は風圧係数の差に比例しますが、開口部を通過する換気量は風圧差の平方根に比例します。したがって、換気量は風圧係数の差そのものに比例するのではなく、風圧係数の差の平方根に比例します。この平方根の関係を区別することが重要です。

適切です。建物表面に生じる風圧は、一般に外部風速の二乗に比例します。一方、開口部を通る空気の速度や換気量は、その風圧差の平方根に比例します。そのため、風速の二乗の平方根をとることになり、換気量は結果として外部風速に比例します。したがって、外の風が強くなるほど、開口部の条件などが同じであれば風力による自然換気量も増加します。

適切です。風圧係数は、建物の各面に外部の風が当たったときに、どの程度の圧力が生じるかを表す係数です。同じ開口部であっても、風が正面から当たる場合と、横方向や背面側から吹く場合とでは圧力の状態が異なります。そのため、風圧係数は建物の形状や開口部の位置だけでなく、外部風の風向によっても変化し、風力換気の換気量に影響します。