建築設備士 第一次試験(学科) 建築一般知識 練習問題 第7問: 室温 20℃、外気温 0℃、室内の空気の露点温度 12℃ の条件で、壁の室内側表面に結露を生じさせないために必要な、壁の熱貫流率の上限[W/(㎡·K)]に最も近
建築一般知識
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第7問
室温 20℃、外気温 0℃、室内の空気の露点温度 12℃ の条件で、壁の室内側表面に結露を生じさせないために必要な、壁の熱貫流率の上限[W/(㎡·K)]に最も近いものはどれか。ただし、室内側表面熱伝達率は 9 W/(㎡·K) とし、熱は一次元の定常状態で流れるものとする。また、室内側表面温度が露点温度以下になると表面結露が生じるものとする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 3. 3.6
上限は約 3.6 W/(㎡·K) です。定常状態では、壁を通る熱流 q=U×(室温−外気温) と、室内の空気から室内側表面へ伝わる熱流 q=αi×(室温−表面温度) が等しくなります(U は熱貫流率、αi は室内側表面熱伝達率)。
したがって表面温度 θs=20−U×(20−0)÷9 です。結露させないには θs が露点 12℃ を上回る必要があり、20−U×20÷9>12 から U<9×(20−12)÷20=3.6 W/(㎡·K) です。
たとえば U=2.0 なら θs≒15.6℃ で結露せず、U=4.0 なら θs≒11.1℃ で露点を下回り結露します。「5.4」は室温と露点の差 8 ℃の代わりに、露点と外気温の差 12 ℃を使った値(9×12÷20)です。
「0.4」は室内側表面熱伝達率 9 を掛け忘れた値(8÷20)です。「22.5」は温度差の比を逆にした値(9×20÷8)です。
熱貫流率が大きい(断熱が弱い)ほど室内側表面温度が下がり、表面結露が起きやすくなります。
関連キーワード: 環境工学・表面結露・露点温度・熱貫流率・表面温度
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