平成24年度1級建築士-学科Ⅱ環境・設備

建築士過去問解説

平成24年度 学科Ⅱ-環境・設備
20問掲載

一級建築士学科試験
2023年7月23日(日)

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〔H24 No.01〕環境工学に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.騒音レベルは、A特性で感覚補正された量であり、低音域が優勢な騒音に対して、その値は、音圧レベルの値よりも低い値を示す。
2.振動レベルは、振動感覚補正を行って評価した振動加速度レベルである。
3.照度は、比視感度を反映していないので、輝度に比べて、見た目の明るさ感とよい対応を示さない。
4.マンセル表色系は、物体の表面色を表記するのに用いられ、「7.5YR8/5と表される色」より「7.5YR9/5と表される色」のほうが明るい。

解答 3:「比視感度(Luminosity function)」とは、人間の目が光の波長ごとの明るさを感じる強さを数値で表したもの。明るい場所での波長555nmで最大感度を1とし、その他の波長の強さを比で表している(暗い場所では507nm付近)。
照度を表す「光束」は波長に関連して影響を受けるため、照度も比視感度を反映する。

〔H24 No.02〕室内の温熱・空気環境に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.窓ガラスの室内側にカーテンを設けることは、冬期におけるガラス面の結露の防止対策として期待できない。
2.冷暖房機器は、一般に、外部負荷の少ない場所に設置するより、外部負荷の多い窓付近に設置するほうが、良好な室内の温熱環境が得られる。
3.室内の二酸化炭素濃度は、5%程度であれば人体への影響はない。
4.作用温度は、主に発汗の影響が小さい環境下における熱環境に関する指標として用いられ、空気温度と平均放射温度の重み付け平均で表される。

解答 3:建築基準法において二酸化炭素の濃度は0.1%(1,000ppm)としている。また標準大気においては0.03%程度、換気計算に用いられる許容量では0.15%としており、8%になれば10分間で生理的障害を起こす。設問の「5%」では人体の影響が考えられる。

〔H24 No.03〕図は、冬期において、定常状態にある外壁A、Bの内部における温度分布を示したものである。次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、図中のA、Bを構成する部材ア~エの各材料とその厚さ、室内外の温度、対流、熱放射等の条件は、それぞれ同じものとする。

1.イは、ウに比べて、熱伝導率が小さい。
2.ウの熱容量が大きい場合、Bは、Aに比べて、冷暖房を開始してから設定温度に達するまでに時間を要する。
3.AとBの熱貫流率は、等しい。
4.冬期における内部結露を防ぐための防湿層を設ける場合、A、Bともに、イより室内側に設ける必要がある。

解答 2:熱容量が大きい場合、その部材は暖まりにくく、冷めにくい。この場合、温度の変化が小さいので、空調設備の設定温度に達するまで時間がかかる。AとBを比べると、熱容量の大きいウは、Aが室内側にあるので、Aは、Bに比べて、冷暖房を開始してから設定温度に達するまでに時間を要する。 
(関連問題:平成20年2級学科1、No.02)

〔H24 No.04〕換気に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.住宅の常時機械換気設備として、浴室等の水まわりの排気ファンを用いる場合、給気口が設けられた各居室の必要換気量を安定的に確保するためには、住宅全体の気密性を高くするほうが効果がある。
2.外気に面して上下に大きさの同じ二つの開口部がある室において、無風の条件で温度差換気を行う場合、換気量は内外温度差の二乗に比例する。
3.空気齢は、室内のある地点における空気の新鮮度を示すものであり、その値が小さいほど、その地点の空気の新鮮度は高い。
4.喫煙によって発生する浮遊粉じんに基づく必要換気量は、一般に、喫煙によって発生する一酸化炭素に基づく必要換気量に比べて大きい。

解答 2:「温度差換気」は、流量係数αと開口面積Aに比例し、上下開口部の中心間の垂直距離hの平方根に比例、室内外の温度差(ti-to)の平方根に比例する。
(関連問題:平成29年1級学科2、No.03)

〔H24 No.05〕建築物の防火・防災に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.高層建築物の上階への延焼防止のためには、スパンドレルを十分に確保する必要があり、ファサードデザインに応じてバルコニーや庇等により対応する方法がある。
2.水平避難方式は、一つの階を複数のゾーン(防火区画や防煙区画)に区画し、火災の発生していないゾーンに水平に移動することによって安全を確保する方法であり、高齢者や幼児が利用する施設において有効である。
3.耐火建築物において、火災の初期段階における煙層の降下の速さは、火源の発熱量よりも火源の広がり面積に大きく支配される。
4.室内の可燃物量が同じ場合、一般に、外気が流入する開口面積が大きいほど火盛り期の火災継続時間が長くなる。

解答 4:一般に、外気量が多いほど燃焼速度が大きくなる。そのため火盛り期の火災継続時間は短くなる。

〔H24 No.06〕日照・日射・採光に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.ライトシェルフは、室内照度の均斉度を高めるとともに、直射日光を遮蔽しながら眺望を妨げない窓システムである。
2.鉛直棒の直射日光による影の先端の軌跡は、ほぼ直線となる。
3.窓面における日照・日射の調整について、一般に、水平ルーバーは西向き窓面に、垂直ルーバーは南向き窓面に、設置すると効果的である。
4.高所において、鉛直や鉛直に近い向きで設置される窓を項側窓といい、特に北側採光にすると安定した光環境が得られる。

解答 3:南面には太陽高度の高い日射が差し込むため、水平ルーバーが有効である。しかし東西面には太陽高度が低い日射が差し込む。そのため水平ルーバーでは日射を遮るには効果が低いため、西面の窓には垂直ルーバーを計画する。

屋根屋の提案.comより

(関連問題:令和元年1級学科2、No.06平成21年1級学科2、No.06平成21年1級学科1、No.25平成27年2級学科1、No.25)

〔H24 No.07〕吸音・遮音に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.施工性に優れるボード直張り工法(コンクリートにせっこうボードを接着剤で点付けする方法)は、せっこうボードを張り付けることによって壁体全体の面密度が高くなるにもかかわらず、一般に、遮音等級Dによる評価は低下する。
2.複層ガラス(厚さ3mmのガラス2枚と乾燥空気を封入した6mmの中空層とからなる)は、その面密度の合計と同じ面密度をもつ単板ガラス(厚さ6mm)に比べて、断熱性能に優れるだけでなく、500Hz付近の中音域の遮音性能においても優れる。
3.孔あき板は、共鳴器型のメカニズムで吸音するので、音楽室等において吸音面として使用する場合、特定の周波数の吸音過多に注意する必要がある。
4.多孔質吸音材料を、より広帯域にわたる吸音を目的として使用する場合、吸音材の背後に空気層を設けることが効果的である。

解答 2:複層ガラスでは、その中空層において中音域で共鳴透過現象が生じてしまい、合わせガラスや単板ガラスよりも透過損失は低くなる。
(関連問題:平成21年1級学科2、No.10)

〔H24 No.08〕音響に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.同種で同じ音圧レベルの音源の数が、ほぼ同じ位置において四つになると、音源が一つの場合に比べて、音圧レベルの値は約6dB増加する。
2.拡散性が高い室において、室の平均吸音率が2倍になると、室内平均音圧レベルの値は約3dB減少する。
3.様々な無数の音源が広範囲に点在する都市を面音源として捉えると、都市に建つ高層マンションの上階において、音の距離減衰による騒音レベルの低下は、あまり期待できない。
4.自由音場において、無指向性点音源とみなせる騒音源から50m離れた位置における騒音レベルの値が73dBの場合、100m離れた位置における騒音レベルの値は約70dBになる。

解答 4:点音源の場合、50mと100mの距離は、2倍になり、音の強さが1/4となる。これより、音のレベルは6dB小さくなるので、73−6=67dBとなる。
(関連問題:平成30年2級学科2、No.09平成29年2級学科1、No.09平成26年2級学科1、No.09平成22年2級学科1、No.08平成21年2級学科1、No.07)

〔H24 No.09〕昼光・照明・色彩に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.昼光率は、室内表面による反射の影響を受けない。
2.建築物の外壁や屋根の色は、「冬期の日射吸収」又は「夏期の日射反射」のいずれを優先させるべきかについて検討する際に重要である。
3.白熱電球は、色温度が約2,800Kの赤みがかった光色であり、ランプ効率は低いが、演色性は高い。
4.全般照明方式は、一般に、タスク・アンビエント照明方式に比べて、電力消費量が多くなる。

解答 1:昼光率は、直接入射する昼光と、室内反射して入射する光の合計で評価する。そのため、開口部の大きさ、形、位置だけでなく、ガラス面の状態や室の内装によっても影響を受ける。
(関連問題:平成30年1級学科2、No.06平成28年1級学科2、No.06平成23年1級学科2、No.07平成21年1級学科2、No.07平成20年1級学科1、No.05)

〔H24 No.10〕空気調和・換気設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.風量14,400m3/h、有効開口率0.33の排気ガラリの面積は、1.5m2程度が望ましい。
2.空調エネルギー消費係数 (CEC/AC) は、その値が小さいほど空気調和設備に係るエネルギーが効率的に利用されていることを示す。
3.空気調和機の冷温水コイルの通過風速は、凝縮した水の飛散抑制と搬送動力の低減を考慮し、2〜3m/s程度が望ましい。
4.データセンターのエネルギー効率を定量的に評価する指標PUE(Power Usage Effectiveness)は、「データセンター全体のエネルギー消費量」を「IT機器のエネルギー消費量」で除した値であり、その値が小さいほど省エネルギー性が高い。

解答 1:排気ガラリの風速は約2~3m/s 程度と定められており、その風速は風量を有効開口面積で除して求める。

風速 = 風量/有効開口面積 = 風量/(有効開口率×ガラリ面積)

このとき風量の単位をm3/hからm3/sに換算すると、14,400 m3/h = 14,400/3,600 = 4 m3/s

風速を求める式に設問で与えられた値を入れると、

2 ~ 3 = 4 / (0.33×ガラリ面積)
これを解くと、
ガラリ面積 = 4 / (0.33 × 2~3) ≒ 4 ~ 6 m2

(関連問題:平成27年1級学科2、No.13平成24年1級学科2、No.10)

〔H24 No.11〕空気調和設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.氷蓄熱方式は、一般に、水蓄熱方式に比べて、蓄熱槽容量を小さくすることができる。
2.吸収冷凍機は、一般に、同じ能力の圧縮冷凍機に比べて、冷却水量が少なくできるので、冷却塔を小型化することができる。
3.冷却水を直接大気に開放しない密閉式冷却塔は、一般に開放式冷却塔に比べて、送風機動力が大きくなるが、水質劣化に伴う冷凍機の性能低下は少ない。
4.ポンプの軸動力は、一般に、「ポンプの吐出し量」と「全揚程」に比例する。

解答 2:「吸収冷凍機」は、吸収力の高い液体に冷媒を吸収させ、発生する低圧によって、別の位置の冷媒を気化させて低温を得る冷凍機のこと。直だき式、蒸気式、廃熱利用式などの種類があり、フロンを使わず臭化リチウムを吸収液に用いる。
騒音・振動が小さいが、冷媒分離のための熱を多く必要とするので、冷却水量が多くなり、遠心冷凍機に比べて冷却塔が大きくなる。
(関連問題:平成28年1級学科2、No.11平成26年1級学科2、No.11平成25年1級学科2、No.11)

〔H24 No.12〕換気設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.シックハウス対策のための換気を機械換気方式で行う場合、必要有効換気量を求める際の換気回数は、当該居室の天井の高さによっては異なる値となる。
2.一般の換気ダクトにおいて、ダクトの曲がり部分や断面変化部分に生じる局部圧力損失は、風速に正比例する。
3.置換換気方式は、一般に、混合換気方式に比べて、換気効率が高くなる。
4.取入れ外気量を室内のCO2濃度に応じて制御する方式は、外気負荷の軽減に有効である。

解答 2:換気ダクトにおいて、ダクトの曲がり部分や断面変化部分に生じる「局部圧力損失」は、風速の2乗に比例する。

局部圧力損失P = 1/2 (全圧損失係数 × 空気密度 × 風速2)

(関連問題:平成29年1級学科2、No.11)

〔H24 No.13〕給排水衛生設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.さや管ヘッダー方式は、集合住宅等における給水管及び給湯管の施工の効率化や配管の更新の容易さ等を図ったものである。
2.自然冷媒ヒートポンプ給湯機は、自然冷媒を用い、大気から熱を得て、高温の湯を貯湯して給湯する装置であり、一般に、電気温水器に比べてエネルギー効率が高い。
3.給湯設備における加熱装置と膨張タンクとをつなぐ膨張管には、止水弁を設けてはならない。
4.セントラル給湯システムの給湯管には、一般に、ダクタイル鋳鉄管が用いられる。

解答 4:「ダクタイル鋳鉄管」は我が国ならず、世界中で用いられている埋設用の水道管、下水管、ガス管である。セントラル給湯システムの給湯管には、銅管やステンレス管、耐熱性硬化塩化ビニル管などが用いられている。

ダクタイル鋳鉄管(関東農政局HPより)

〔H24 No.14〕給排水衛生設備の計画に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.事務所ビルにおける在勤者一人当たりの設計用の1日給水量を、80lと想定した。
2.排水槽において、排水及び汚泥の排出を容易にするため、槽底部に吸い込みピットを設け、槽底部の勾配は、清掃時の安全等に配慮して、吸い込みピットに向かって1/15とした。
3.受水槽のオーバーフロー管及び水抜き管において、虫の侵入及び臭気の逆流を防ぐため、トラップを設けて排水管に直接接続した。
4.洗落とし式大便器に比べて溜水面が広く、汚れが付着しにくいことから、サイホン式大便器を採用した。

解答 3:受水槽のオーバーフロー管や水抜き管は、水槽内への逆流防止、ガス・臭気・衛生害虫などの侵入を防ぐためにいったん空気中へ開放する「間接排水方式」をとる。

(関連問題:平成29年1級学科2、No.15令和元年2級学科1、No.21平成30年2級学科1、No.22平成22年2級学科1、No.22平成20年2級学科1、No.22)

〔H24 No.15〕照明設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.中小規模の事務所ビルの照明・コンセント系統の配電方式には、電圧降下、電力損失、設備費等を考慮して、単相3線式100/200Vが採用されることが多い。
2.光束法による平均照度計算において、照明率に影響を及ぼす要素には、室指数、器具効率、室内反射率及び照明器具の配光が含まれる。
3.照明器具の光源の色温度の高低は、一般に、高いほうから昼白色蛍光ランプ、昼光色蛍光ランプ、高圧ナトリウムランプの順である。
4.同一の照明器具配置において、適正照度維持制御(センサーにより自動的に設定照度へ調光する制御)の適用の有無による照度の差は、ランプの清掃の直前、又はランプの交換の直前の時点で最小となる。

解答 3:光源の色温度の、赤色は温度が低く、青白い色は高い。そのため昼光色蛍光ランプ(6,500K)、昼白色蛍光ランプ(5,000K)、高圧ナトリウムランプ(2,050K)の順になる。
(関連問題:令和元年1級学科2、No.06平成27年1級学科2、No.06平成26年1級学科2、No.01平成23年1級学科2、No.06平成20年1級学科1、No.22平成30年2級学科1、No.08平成29年2級学科1、No.24平成26年2級学科1、No.08平成25年2級学科1、No.23平成22年2級学科1、No.09)

〔H24 No.16〕電気設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.火災原因の一つであるトラッキング現象は、コンセントに溜まったが水又は湿気を含むことにより、プラグの二極間に徴弱な電流が流れる現象である。
2.電圧の種別において、交流の750V以下のものは、低圧に区分される。
3.接地には、外部雷保護用接地、電位上昇による人体の感電等を防ぐ保安用接地、電位変動による電子機器の機能障害を防ぐ機能用接地等がある。
4.太陽光発電システムのうち系統連系システムは、系統(商用電力)と連系して当該需要家への電力の安定供給を図るもので、蓄電池を備えることにより、停電時に非常用電源として使用可能な防災形システムもある。

解答 2:電圧の種別は、以下の表を参考にする。
よって特別高圧と高圧とを区分する電圧は、7,000Vである。
(関連問題:令和元年1級学科2、No.16平成28年1級学科2、No.17平成21年1級学科2、No.16平成24年2級学科2、No.23平成23年2級学科2、No.23)

〔H24 No.17〕防災設備の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.隣接した二つの防煙区画において、防煙垂れ壁を介して一方を自然排煙、他方を機械排煙とすることはできない。
2.水噴霧消火設備は、噴霧水による冷却作用と噴霧水が火炎に触れて発生する水蒸気による窒息作用等により、火災の抑制・消火をする固定式の消火設備である。
3.非常用の照明装置の予備電源は、停電時に、充電を行うことなく30分間継続して点灯できるものとする。
4.連結散水設備は、火災時に消防車により送水口から送水して消火する設備であり、一般に、誤作動による被害を回避したいコンピュータ室等に用いられる。

解答 4:「連結散水設備」は、地階の火災発生時に備えて天井に散水ヘッドを設置し、火災時に消防ポンプ自動車から送水口・配管を通じて送水を行って消火する設備である。ただし、コンピュータ室に設置すると、誤作動の場合にはその損失が大きくなる。このためコンピュータ室には不活性ガス消火設備を設置するのが望ましい。

不活性ガス消火設備(出典)

(関連問題:平成25年2級学科1、No.24)

〔H24 No.18〕昇降機設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.エレベーターの昇降路内において、原則として、エレベーターに必要のない給水や排水等の配管設備を設けてはならないが、所定の要件を満たした光ファイバーケーブルは設置することができる。
2.エスカレーターは、連続輸送が可能で、一般に、エレベーターの十数倍の輸送能力がある。
3.非常用エレベーターを2台設置する必要がある場合、原則として、集中配置とする。
4.小荷物専用昇降機については、かごの水平投影面積は1m2以下、かごの天井高さは1.2m以下に限定される。

解答 3:建築基準法施行令に規定されている。「2以上の非常用エレベーターを設置する場合には、避難上及び消火上有効な間隔を保つて配置しなければならない。」建築基準法施行令第129条の13の3第2項

〔H24 No.19〕建築設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.エレベーターの防災対策において、地震時管制運転装置に使用するP波(初期微動)感知器は、原則として、エレベーターの昇降路項部に設置する。
2.空調用冷凍機等に用いられる冷媒のノンフロン化に伴い、自然冷媒であるアンモニア、二酸化炭素又は水が冷媒として用いられることがある。
3.地下水の温度は、一般に、夏期には外気の温度よりも低く、冬期には外気の温度よりも高いので、ヒートポンプの熱源に地下水を利用すると、外気を用いる場合に比べてエネルギー効率が高い。
4.コージェネレーション方式の発電用の原動機としては、一般に、ガスエンジン、ディーゼルエンジン又はガスタービンが使用される。

解答 1:地震時管制運転装置を構成する感知器は、P波とS波用がある。P波とは地震の初期微動のことで、大きく揺れる本震(S波)よりも数秒前に到達する。P波感知器が作動したら最寄り階に自動停止し、S波が来る前に迅速な避難を可能にする。点検・非常時の操作の必要があるため、昇降路底部もしくは基礎に近い階に設ける。
(関連問題:令和02年1級学科5、No.20平成20年1級学科1、No.23)

〔H24 No.20〕環境・設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.エアフローウィンドウは、夏期における室内温熱環境の改善には有効であるが、冬期におけるコールドドラフトの防止には効果がない。
2.北緯35度付辺において、隣接建築物や常緑樹等の影に入らない場所に太陽熱温水器を設置する場合、真南からの方向の振れが±45度以内、かつ、傾斜角が対地角度0〜30度の範囲に設置すると、設置角度の影響による年間の集熱量の差は小さい。
3.天井が高く気積が大きいアトリウムでは、火災時の対策として、上部に蓄煙空間を設ける煙制御が有効である。
4.都市のヒートアイランド現象は、「建築物や自動車からの排熱」、「建築物や地盤ヘの日射の蓄熱」、「蒸発冷却を促す緑地や水面の減少」等により引き起こされる。

解答 1:エアフローウィンドウシステムは、二重のガラス間に室内空気を通して熱負荷を低減する方式である。ガラス間にブラインドを内蔵するとさらに効果がある。一般に、夏期における室内温熱環境の改善に有効で、冬期におけるコールドドラフトの防止にも効果が期待される。

1級建築士の学科対策

・イラストでわかる一級建築士用語集

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投稿日:2019年8月1日 更新日:

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