建築設備士 第一次試験（学科） 建築一般知識 練習問題 第10問: 上部と下部の 2 か所に開口がある室の温度差換気（重力換気）に関する記述として、誤っているものはどれか。ただし、風の影響はなく、室内と外気の温度はそれぞれ一様で

「上部の開口を大きくすると、中性帯の位置は下部の開口に近づく」が誤りです。中性帯は室内外の圧力差が 0 になる高さで、上下の開口を流れる風量が等しくなる位置に決まります。

各開口の風量は、開口面積×(中性帯からの高さの平方根) にほぼ比例します。上部の開口を大きくすると、中性帯からの高さが小さくても同じ風量を流せるので、中性帯は上部の開口に近づきます。

上部を下部の 2 倍にすると、上部までの高さは下部までの高さのほぼ (1/2)²＝1/4 倍です。同じ関係から、面積が等しければ上下の高さもほぼ等しく、中性帯はほぼ中間にできます（室内外の空気の密度がわずかに違うので「ほぼ」です）。

「中性帯より下から外気が流入し、上から室内の空気が流出する」は、暖かい室内の空気が軽く、下部では外の圧力が、上部では室内の圧力が高くなるためで、正しい記述です。内外の圧力差は (外気の密度−室内の密度)×重力加速度×高さで、換気量は圧力差の平方根に比例するので、「高さの差の平方根に比例」も正しい記述です。

同じ理由で、換気量は温度差の平方根にもほぼ比例します。中性帯は開口の大きい側へ寄ると覚えましょう。