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88 (空気環境の調整 問43)

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。

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88(空気環境の調整 問43) (訂正依頼・報告はこちら)

昼光照明と窓に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 直射日光による水平面照度は、地表での直射日光による法線面照度にcosh(h:太陽高度)を乗じたものである。
  • 間接昼光率は、室内反射率の影響を受ける。
  • 昼光率は、窓ガラスの透過率の影響を受ける。
  • 同じ面積であれば、側窓より天窓の方が多く昼光を採り入れられる。
  • グローバル照度は、直射日光照度と天空光照度の合計である。

正解!素晴らしいです

残念...

この過去問の解説 (3件)

01

昼光照明と窓に関する問題です。

部屋内にいて、こんな窓があればこのように太陽光が入ってくるなとイメージ出来れば解けると思います。

選択肢1. 直射日光による水平面照度は、地表での直射日光による法線面照度にcosh(h:太陽高度)を乗じたものである。

誤った記述です。

直射日光による水平面照度は、地表での直射日光による法線面照度に sin h(h は太陽高度)を掛けたものです。法線面照度は、太陽光に垂直な面での照度をいいます。

選択肢2. 間接昼光率は、室内反射率の影響を受ける。

間接昼光率は、室内の反射率の影響を受けます。

部屋に入った光が壁等に反射して目に入ってくるものだからです。

選択肢3. 昼光率は、窓ガラスの透過率の影響を受ける。

昼光率は、窓ガラスの透過率に影響されます。

太陽光等が窓を通して、目に入る為です。

選択肢4. 同じ面積であれば、側窓より天窓の方が多く昼光を採り入れられる。

同じ面積の窓であれば、側窓よりも天窓の方が昼光を多く採り入れます。

天窓が直接光が入るのに対し、側窓は壁等に阻まれながら光が入る為です。

選択肢5. グローバル照度は、直射日光照度と天空光照度の合計である。

グローバル照度は、直射日光照度と天空光照度の和となります。

全天照度あるいは昼光照度とも言います。

 

まとめ

照明に関する問題だったので、試験のみでなく普段の生活でも応用できる内容でした。

 

参考になった数32

02

正解は、「直射日光による水平面照度は、地表での直射日光による法線面照度にcosh(h:太陽高度)を乗じたものである。」です。

 

この問題は、昼光照明と窓に関するものです。

水平面照度の直射成分は、太陽高度  に依存して幾何的に減衰し、

法線面での照度を適切な投影係数で水平面へ換算します。

室内反射が間接昼光率に影響すること、窓ガラスの透過率が昼光率に直接効くこと、

同面積なら天窓が側窓より昼光の取り込みに有利なこと、

グローバル照度が直射+天空光の和であることなど、実務・理論に整合しています。

選択肢1. 直射日光による水平面照度は、地表での直射日光による法線面照度にcosh(h:太陽高度)を乗じたものである。

不適当です。  直射日光の「法線面照度」は、太陽光が面に垂直に当たったときの明るさです。

これを水平面に換算するときは、太陽高度 に応じて光の入射角を考えます。

水平面に届く成分は「法線面照度 × sin(h)」で表されます。

選択肢2. 間接昼光率は、室内反射率の影響を受ける。

正しいです。間接昼光率は、天空光や直射光が室内表面で、

反射・拡散した後に測定点へ到達する成分の比率で、

室内表面の反射率(壁・床・天井のアルベド)に強く依存します。

反射率が高いほど、室内での多重反射により照度が増えます。

昼光率は「直射(直入射)」「外部反射」「内部反射」に分解され、

間接昼光率はこのうち内部反射成分を中心に評価します。

拡散反射の仮定(ランバート反射)を置く簡易モデルでも、

反射率を上げると内部反射寄与が増大します。

選択肢3. 昼光率は、窓ガラスの透過率の影響を受ける。

正しいです。 昼光率は、室内水平面照度を屋外開天空照度で割った比率で、

開口の有効透過率が大きいほど増加します。

ガラスの可視光透過率  は、直入射成分と拡散成分の両方をスケールし、

DFに一次的に効きます。

実際の「有効」透過率はガラスの層構成、低E膜、格子・桟、ブラインド・日射遮蔽の開度、汚れ等で低下します。

これらはDFを減じ、照度だけでなく色味(スペクトル)やグレアにも影響します。

選択肢4. 同じ面積であれば、側窓より天窓の方が多く昼光を採り入れられる。

正しいです。天窓は天空に対する立体角が大きく、全天の拡散輝度を広く取り込めます。

側窓は周囲建物や地物の遮蔽、天空の見え角の制約を受けやすく、

一般にDFは天窓の方が高くなります。

天空光は上方からの入射が主体で、天窓面にほぼ直入射で入る割合が高い一方、

側窓は入射角が斜めで、ガラスの角度依存透過や外遮蔽物の影響で有効透過が下がりがちです。

選択肢5. グローバル照度は、直射日光照度と天空光照度の合計である。

正しいです。グローバル照度(全天照度)は、ある面で受ける直達成分(太陽からの直射)と拡散成分(天空光・大気散乱)の和として定義されます。水平面での全天照度は環境光評価の基本指標です。実務では、直達成分は法線面照度を面の姿勢に応じて投影、拡散成分は天空モデル(均一・CIE標準天空など)で評価します。

 

参考になった数7

03

昼光照明では、太陽から直接届く直射日光と、大気中で散乱して届く天空光を利用して室内を明るくします。室内に入る昼光の量は、太陽高度、窓の位置や種類、ガラスの透過率、室内表面の反射率などによって変化します。特に直射日光の水平面照度を求める場合は、太陽高度に対する三角関数の使い方を正しく理解することが重要です。

選択肢1. 直射日光による水平面照度は、地表での直射日光による法線面照度にcosh(h:太陽高度)を乗じたものである。

不適切です。水平面に当たる直射日光の照度は、直射日光に垂直な面で測った法線面照度に、太陽高度hのsinを乗じて求めます。つまり、水平面直射日光照度は「法線面照度×sin h」の関係となります。太陽高度が低いと水平面に斜めから光が当たるため照度は小さくなり、太陽高度が高くなるほど水平面に垂直に近い方向から光が当たり、照度が大きくなります。cos hを用いるという記述が誤りです。

選択肢2. 間接昼光率は、室内反射率の影響を受ける。

適切です。間接昼光率は、窓などから室内に入った昼光が、天井、壁、床などの室内表面で反射した後に作業面へ届く成分を表します。そのため、室内表面の反射率が高いほど光が吸収されにくく、反射を繰り返して室内の奥まで届きやすくなります。例えば、白い天井や壁は暗い色の仕上げより光をよく反射するため、間接的に得られる照度が高くなります。このように、間接昼光率は室内反射率の影響を大きく受けます。

選択肢3. 昼光率は、窓ガラスの透過率の影響を受ける。

適切です。昼光率は、屋外の明るさに対して室内のある地点がどの程度の明るさになるかを百分率で表したものです。窓ガラスを通して昼光を取り入れる場合、ガラスが光をどの程度通すかを示す透過率が室内照度に影響します。透過率の高いガラスでは多くの昼光が室内へ入り、透過率の低いガラスでは昼光が減少します。また、ガラスの汚れや種類などによっても実際の透過光量が変化するため、昼光率を考える際の重要な要素となります。

選択肢4. 同じ面積であれば、側窓より天窓の方が多く昼光を採り入れられる。

適切です。天窓は屋根面に設けられ、上空から届く天空光を広い範囲から受けることができます。一方、側窓は壁面に設けられるため、建物や周囲の障害物によって空が見える範囲が制限されやすくなります。このため、窓面積が同じ場合には、一般に側窓よりも天窓の方が多くの昼光を室内へ取り入れることができます。天窓は室内の比較的奥まで光を導きやすく、均一な昼光照明を得る方法としても有効です。

選択肢5. グローバル照度は、直射日光照度と天空光照度の合計である。

適切です。屋外の昼光には、太陽から直接到達する直射日光と、大気中の分子や微粒子などによって散乱して空全体から届く天空光があります。これらを合わせた照度がグローバル照度です。例えば、晴天時には直射日光の割合が大きくなりますが、曇天時には直射日光が弱くなり、天空光が主要な成分となります。したがって、屋外で得られる昼光全体を考える場合には、直射日光による照度と天空光による照度を合計して扱います。

参考になった数2