建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第55回(令和7年度(2025年))
問89 (空気環境の調整 問44)

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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55回(令和7年度(2025年)) 問89(空気環境の調整 問44) (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80,000lx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45度である。
  • 40,0001lx

  • 56,0001lx

  • 70,000lx

  • 80,000lx

  • 113,0001lx

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。直射日光による水平面照度(Eh)は、法線面照度(En)と太陽高度(h)を用いて次の式で求めます。

Eh = En × sin h

選択肢2.

56,0001lx

太陽高度45度のとき sin45°=√2÷2≒0.707です。
Eh=80,000×sin45°=80,000×0.707≒56,569lxとなり、最も近い値は56,000lxです。

まとめ

太陽高度が低くなるほど sin の値が小さくなり、水平面が受ける照度も低下します。

参考になった数15

02

最も近いものは「56,000lx」です。

 

法線面照度とは直射日光と直角な面の照度となり最も照度が高くなります。
太陽高度を45度としたとき、三角形の斜辺が80,000、角度45度となり、
三角関数より、
80,000×sin45°= 80,000×1/√2 = 56,568[lx]

 

よって56,000lxとなります。

参考になった数3

03

この問題は、直射日光の法線面照度から水平面照度を求める問題です。法線面照度とは、太陽光線に対して垂直な面で測った照度であり、水平面照度は地面のような水平な面が受ける照度です。太陽高度をhとすると、「水平面照度=法線面照度×sin h」で求められます。したがって、80,000×sin45°≒80,000×0.707≒56,600 lxとなり、最も近い値は56,000 lxです。

選択肢1.

40,0001lx

不適切です。水平面照度は、法線面照度に太陽高度の正弦を掛けて求めます。太陽高度45度ではsin45°≒0.707であるため、80,000 lx×0.707≒56,600 lxとなります。40,000 lxは法線面照度の半分に相当しますが、太陽高度45度の場合に掛ける係数は0.5ではありません。したがって、直射日光による水平面照度としては小さすぎる値です。

選択肢2.

56,0001lx

適切です。直射日光による水平面照度Ehは、法線面照度Enと太陽高度hを用いて「Eh=En×sin h」で計算できます。この場合、法線面照度は80,000 lx、太陽高度は45度で、sin45°は約0.707です。したがって、Eh=80,000×0.707≒56,600 lxとなります。選択肢の中では56,000 lxがこの計算結果に最も近いため、求める水平面照度として適切です。

選択肢3.

70,000lx

不適切です。太陽高度45度の場合、直射日光が水平面に対して斜めに当たるため、水平面照度は法線面照度より小さくなります。計算式は「水平面照度=法線面照度×sin45°」であり、80,000×0.707≒56,600 lxです。70,000 lxでは計算結果より約13,000 lx以上大きくなります。太陽高度がもっと高く、太陽光がより垂直に近い角度で水平面へ入射する場合には、この値に近づきます。

選択肢4.

80,000lx

不適切です。80,000 lxは問題文で与えられている法線面照度そのものです。法線面は太陽光線に対して垂直に向けた面なので、直射日光を最も効率よく受けます。一方、太陽高度が45度のとき、水平面には太陽光が斜めに当たるため、水平面照度は80,000×sin45°≒56,600 lxまで低下します。太陽がほぼ真上にあり、太陽高度が90度であれば、水平面照度と法線面照度は同じ値になります。

選択肢5.

113,0001lx

不適切です。水平面照度を求める際は、法線面照度をsin45°で割るのではなく、掛ける必要があります。80,000÷0.707と計算すると約113,000 lxとなるため、この値は計算方法を逆にした場合に得られる値です。正しくは80,000×0.707≒56,600 lxです。また、水平面は太陽光に対して垂直ではないため、この条件では水平面照度が法線面照度の80,000 lxを上回ることはありません。

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