環境設備

一級建築士試験「環境設備」は学科と製図で必要?空調方式を理解しよう

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一級建築士試験「環境設備」は学科と製図で必要?空調方式を理解しよう

一級建築士試験の環境設備は学科の科目ですが、製図にも必要な知識があるんですよね。

今回は環境設備の学科・製図の両方で必要な部分について見ていきたいと思います。

  • 空調設備
  • 給排水衛生設備
  • 電気設備
  • 消火設備
  • 環境負荷低減

これだけあるんですよね。

今回はこのうちの空調方式について学びます。

単一ダクト定風量方式(CAV方式=Constant Air Volume)

空調機で作った冷風又は温風をダクトで角質に供給する方式。

定風量方式は、室温の制御を送風温度を変化させて行うものです。

↓単一ダクト定風量方式(CAV)端末
単一ダクト定風量方式(CAV)端末の画像

吹き出し風量が一定で配分を変えることができないので、ゾーンごとの負荷の違いには対応できないという特徴があります。

複数の部屋を空調する場合、代表とする室の温湿度または還り空気(リターン)の温湿度によって送風温度を変化させるため、負荷特性の等しいゾーンに対して採用することになります。

利用頻度の高い大空間に有効です。

送風機を置くスペースとして20m2程度の空調機械室が必要です。

また、熱源としてヒートポンプチラーが必要で、屋上等に設置します。

↓空冷ヒートポンプチラー
空冷ヒートポンプチラーユニット屋上設置の画像

ヒートポンプチラーと機械室は冷媒管がつながっている必要があるため、屋上に設置した場合はその直下にPSを設けます。

また送風機と吹き出し口を繋ぐDSが必要です。

単一ダクト変風量方式(VAV方式=Variable Air Volume)

変風量方式は、末端にダンパー等による変風量ユニットを設けて、部屋ごと又はゾーンごとの冷暖房負荷にあわせて吹き出し空気の風量を変化させて室温を制御しやすくしたものです。

↓単一ダクト変風量方式(VAV)の端末
単一ダクト変風量方式(VAV)端末の画像

部屋ごとゾーンごとに必要な分だけの空気を送ることができるため、送風機のエネルギー消費量を節減することができ、省エネルギー効果が大きいという特徴があります。

低負荷時には吹き出し空気の風量が少なくなり、新鮮空気の供給が不足するので、必要が生霊の確保への対策が必要となります。

単一ダクト方式は、各階に送風機を設けることが多いですが、それを「各階ユニット方式」と呼びます。

昔は中央式のみだったため、区別するためにそういうようです。

ファンコイルユニット方式

送風機(ファン)、冷温水コイル、フィルターなどを内蔵したファンコイルユニットに、熱源機器から冷温水を供給する空調方式です。

ファンコイルユニットごとのON/OFF、温度設定などの個別制御が容易なため、病室やホテルの客室の空調に用いられることが多いです。

↓ファンコイルユニット窓際に設置することで冬場のコールドドラフトを防ぐことができる
ファンコイルユニットを窓際に設置してコールドドラフトを防ぐ画像

外気取り入れ機能を併せ持ったものをダクト併用ファンコイルユニット方式といいます。

空冷ヒートポンプパッケージ方式

いわゆるエアコンです。

ヒートポンプ(室外機)、室内機による構成で色々なバリエーションが有ります。

換気の機能はないため、外気取り入れには全熱交換器を合わせて採用することが多いです。

必ず室外機が必要になります。

↓空冷ヒートポンプパッケージ方式の室外機
ヒートポンプパッケージ方式室外機を転倒防止のために連結した画像

室外機は転倒防止のために連結して設置するのが一般的です。

床置きダクト接続型

ヒートポンプパッケージ方式(床置ダクト接続型)の画像

2.5m×2m程度の空調機室からダクトを通って上部の壁または天井面から吹き出す方式です。

本体上部にはダクトを天井裏に通すためのDS(1m×2m程度)が必要になります。

天井が高く室容量の大きな部屋に有効です。

単一ダクト方式よりも設備がシンプルで低コストであり、省エネルギーかつメンテナンス性にも優れていることから、ランニングコストも低くできます。

このことから、最近の建築物の空調の主流は空冷ヒートポンプパッケージ方式です。

天井カセット型

ヒートポンプパッケージ方式室内機(天井カセット型)の画像

最も多く採用される方式です。

天井設置のため省スペースです。

壁掛け型

ヒートポンプパッケージ方式室内機(壁掛け型)の画像

集合住宅の住戸などに設置される、家庭用エアコンです。

個別性・操作性・省エネ姓に優れ、低コストです。


以上、今回は環境設備の学科・製図の両方で必要な知識として空調方式にフォーカスしてみました。

  • 空調設備
  • 給排水衛生設備
  • 電気設備
  • 消火設備
  • 環境負荷低減

学科試験の前に製図の事を考えるのは気が早いですが、今回の項目は忘れないようにしておきましょう。






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