出典：建築物衛生管理技術者試験令和6年度(2024年)｜空気環境の調整第77問
問題
環境測定に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) サーミスタ温度計は、電気抵抗式温度計の一種である。
(2) 相対湿度の測定には、毛髪などの伸縮を利用する方法がある。
(3) アスマン通風乾湿計は、周囲気流及び熱放射の影響を防ぐ構造となっている。
(4) ピトー管による風速測定では、ストークスの定理を用いる。
(5) 換気量の測定には、トレーサガスの濃度減衰を利用する方法がある。
ビル管過去問｜環境測定（建築物環境衛生管理の測定項目）を解説
この問題は、建築物環境衛生管理で用いる代表的な測定機器と、その測定原理を正しく理解しているかを問う問題です。単に機器名を覚えているだけではなく、「何を、どの原理で測るのか」まで押さえているかが試されています。正しい選択肢の判定としては、(1)(2)(3)(5)は適切で、最も不適当なのは(4)です。ピトー管による風速測定で用いるのは、流体の圧力と速度の関係を表すベルヌーイの定理であり、ストークスの定理ではありません。似たような理科系用語に見えても、測定原理が違えば誤りになりますので、原理までセットで整理しておくことが大切です。
(1) サーミスタ温度計は、電気抵抗式温度計の一種である。
適切です。サーミスタ温度計は、温度によって電気抵抗が大きく変化する半導体素子を利用した温度計です。温度が変わると抵抗値が変化し、その変化を読み取って温度を測定します。このように、電気抵抗の変化を利用するため、電気抵抗式温度計の一種といえます。ビル管分野では、温度測定機器について「液体の膨張を利用するのか」「電気的な特性を利用するのか」を区別して理解することが重要です。サーミスタは感度が高く、比較的応答も速いため、実務でも広く用いられます。
(2) 相対湿度の測定には、毛髪などの伸縮を利用する方法がある。
適切です。毛髪湿度計は、湿度の変化によって毛髪などの有機材料が伸び縮みする性質を利用して湿度を測定します。空気中の水分量が増えると毛髪が伸び、減ると縮むため、その変化を機械的に読み取って相対湿度を求めます。現在では電気式の湿度計も多く使われますが、毛髪などの伸縮を利用する方法自体は古くからある代表的な湿度測定法です。試験では、湿度測定の方法として乾湿球、毛髪式、電気式などを区別して覚えておくと対応しやすくなります。
(3) アスマン通風乾湿計は、周囲気流及び熱放射の影響を防ぐ構造となっている。
適切です。アスマン通風乾湿計は、乾球温度計と湿球温度計に一定の風を強制的に当てながら測定する構造をもつ測定器です。自然通風に任せるのではなく、一定の通風条件で測ることで、周囲気流のばらつきによる影響を小さくできます。また、温度計部分は金属筒などで保護され、周囲からの熱放射の影響も受けにくい構造になっています。そのため、より正確に乾球温度と湿球温度を測定し、相対湿度を求めることができます。乾湿計の問題では、単なる名称だけでなく、なぜアスマン通風乾湿計のほうが精度が高いのかまで理解しておくと強いです。
(4) ピトー管による風速測定では、ストークスの定理を用いる。
不適切です。ピトー管による風速測定で用いるのは、ストークスの定理ではなく、ベルヌーイの定理です。ピトー管は、流れに正対した開口部で得られる全圧と、流れに直角な方向で測る静圧との差である動圧を利用し、その圧力差から風速を求めます。この関係は、流体のエネルギー保存の考え方に基づくベルヌーイの定理で説明されます。一方、ストークスの法則は、流体中を動く微小球に働く粘性抵抗などを扱うときに関係する概念であり、ピトー管の風速測定原理とは異なります。この選択肢は、流体に関する理論名をそれらしく入れ替えて受験者を惑わせる典型的なひっかけです。
(5) 換気量の測定には、トレーサガスの濃度減衰を利用する方法がある。
適切です。換気量の測定では、室内に一定量のトレーサガスを放出し、その後の濃度の減少のしかたから換気回数や換気量を求める方法があります。これは、換気によって室内空気が新鮮空気と入れ替わると、トレーサガス濃度が時間とともに低下することを利用したものです。建築物の換気性能評価では重要な方法の一つであり、実際の建物の換気状態を把握するうえで有用です。試験では、換気量の測定法として、風量測定だけでなく、トレーサガス法のような濃度変化を利用する方法も出題されます。
この問題で覚えるポイント
環境測定では、機器名と測定対象だけでなく、測定原理までセットで覚えることが重要です。名称だけ暗記すると、原理を入れ替えられた問題で失点しやすくなります。 サーミスタ温度計は、温度による電気抵抗の変化を利用する電気抵抗式温度計です。温度測定では、ガラス温度計のような膨張式と、サーミスタのような電気式を区別して押さえることが大切です。 相対湿度の測定方法には、乾湿球を用いる方法、毛髪などの伸縮を利用する方法、電気的特性を利用する方法があります。毛髪湿度計は古典的ですが、試験では基本知識としてよく問われます。 アスマン通風乾湿計は、一定の通風を与え、さらに熱放射の影響を受けにくくした構造が特徴です。自然条件に左右されにくいため、湿度測定の精度が高い点を押さえてください。 ピトー管は、全圧と静圧の差から動圧を求め、その動圧から風速を算出します。ここで使うのはベルヌーイの定理です。風速測定とベルヌーイの定理は、セットで覚えるべき基本事項です。 換気量の測定には、ダクト内風速から求める方法だけでなく、トレーサガス法のように濃度の減衰や希釈を利用する方法もあります。特に実空間の換気性能評価では重要です。 よく出る比較として、ピトー管は圧力差から風速を求める方法、熱線風速計は熱の奪われ方から風速を求める方法、トレーサガス法は濃度変化から換気量を求める方法です。この違いを整理しておくと、周辺問題にも対応しやすくなります。
ひっかけポイント
この問題の最大のひっかけは、「測定機器」と「測定原理」をわざとずらしている点です。機器名そのものは見覚えがあっても、原理まで曖昧だと、もっともらしい専門用語に引っぱられて誤答しやすくなります。 特に流体分野では、ベルヌーイ、ストークス、ニュートンなど、理科系の用語が似た重みで並ぶため、「聞いたことがあるから正しそう」と感じてしまうのが思考の罠です。試験では、知っている単語かどうかではなく、その機器に本当に対応する原理かどうかで判断しなければなりません。 また、正しい記述が多い中に一つだけ原理の違うものを混ぜるのも典型的な出題パターンです。この場合、受験者は前半の選択肢を読んで安心し、後半を流し読みしてしまいがちです。最も不適当なものを選ぶ問題では、すべての選択肢を同じ精度で確認する必要があります。 さらに、日常感覚では「風速測定は空気の流れを見るのだから、どの流体理論でも同じようなもの」と思ってしまいがちですが、実際には機器ごとに使う物理法則が明確に異なります。このパターンは今後も繰り返し出ますので、機器名、測定対象、測定原理を三点セットで整理する習慣をつけることが、安定した得点につながります。
