【ビル管過去問】令和5年度 問題73|ダクト設備|低圧ダクト・VAV・ダンパ・フレキシブル継手の特徴を解説

出典:建築物衛生管理技術者試験令和5年度(2023年)|空気環境の調整第73問

問題

ダクトとその付属品に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

(1) 低圧ダクトの流速範囲は、15m/s以下である。

(2) フレキシブル継手は、ダクトと吹出口や消音ボックス等を接続する際に、位置調整のために設けられる。

(3) 可変風量ユニットの動作形式には、絞り式とバイパス式がある。

(4) 風量調整ダンパは、モータダンパの場合も、ダンパそのものの構造は手動ダンパと同等である。

(5) 丸ダクトは、スパイラルダクトに比べて、はぜにより高い強度が得られる。

ビル管過去問|ダクト設備|低圧ダクト・VAV・ダンパ・フレキシブル継手の特徴を解説

この問題は、ダクト設備とその付属品についての基本知識を問う問題です。低圧ダクトの流速、フレキシブル継手の役割、可変風量ユニットの種類、ダンパの構造、丸ダクトとスパイラルダクトの強度の違いといった、空調設備の実務でも重要な内容が含まれています。正答は(5)です。丸ダクトよりもスパイラルダクトの方が、らせん状のはぜによって強度が高く、変形しにくいという特徴があります。各選択肢は一見もっともらしく見えますが、用語の役割や構造上の特徴を正確に理解しているかどうかで判断が分かれます。表面的な暗記ではなく、なぜそうなるのかまで押さえておくことが大切です。

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(1) 低圧ダクトの流速範囲は、15m/s以下である。

適切です。低圧ダクトは、空調設備で比較的低い静圧の範囲で使われるダクトであり、一般に流速は15m/s以下とされます。流速が高くなりすぎると、圧力損失が大きくなり、送風機の動力が増えるだけでなく、騒音や振動の原因にもなります。そのため、通常の空調用ダクトでは、必要以上に高い流速をとらないように設計します。この数値はダクト設計の基本としてよく問われるため、低圧ダクトは15m/s以下という目安をしっかり覚えておくとよいです。

(2) フレキシブル継手は、ダクトと吹出口や消音ボックス等を接続する際に、位置調整のために設けられる。

適切です。フレキシブル継手は、柔軟性のある材料でできた継手で、吹出口や吸込口、消音ボックスなどとの接続部に用いられます。主な目的は、施工時の位置ずれの調整をしやすくすることや、機器との接続をしやすくすることです。また、わずかな振動の伝達を抑える役割をもつ場合もあります。現場では、硬い金属ダクトだけではぴったり接続しにくい場面があるため、このような柔軟な継手が有効です。ただし、長く使いすぎると空気抵抗が増えたり、施工不良につながったりすることもあるため、必要な範囲で適切に使うことが大切です。

(3) 可変風量ユニットの動作形式には、絞り式とバイパス式がある。

適切です。可変風量ユニット、いわゆるVAVユニットは、室の負荷変動に応じて送風量を変化させるための装置です。その代表的な方式として、絞り式とバイパス式があります。絞り式はダンパを絞って送風量そのものを変える方式で、現在もっとも一般的です。一方、バイパス式は必要な風量だけ室内へ送り、余った風を別系統へ逃がす考え方です。どちらも「風量を可変にする」という目的は同じですが、制御方法が異なります。VAVという言葉だけを覚えるのではなく、どうやって風量を調整しているのかまで理解しておくと、関連問題にも対応しやすくなります。

(4) 風量調整ダンパは、モータダンパの場合も、ダンパそのものの構造は手動ダンパと同等である。

適切です。風量調整ダンパは、ダクト内を流れる空気の量を調整するための羽根付きの装置です。手動ダンパは人がレバーなどで開度を変えますが、モータダンパはモータやアクチュエータによって自動的に開閉します。ここで重要なのは、制御方法が違うだけで、ダンパ本体の基本的な羽根構造や空気を絞る仕組み自体は大きく変わらないという点です。つまり、手動か電動かは操作の方式の違いであり、ダンパ本体の基本原理は同じです。このように、設備問題では「本体構造」と「駆動方式」を分けて考えることが大切です。

(5) 丸ダクトは、スパイラルダクトに比べて、はぜにより高い強度が得られる。

不適切です。誤っているのはこの記述です。一般に、スパイラルダクトは、鋼板をらせん状に巻いて成形し、その継ぎ目であるはぜが補強の役割も果たすため、強度が高く、変形しにくいという特徴があります。これに対して、通常の丸ダクトがスパイラルダクトより強いというのは誤りです。むしろ、スパイラルダクトは軽量で施工性がよく、しかも強度にも優れているため、空調ダクトで広く用いられています。この選択肢は、「丸い形は強そうだ」という感覚に引っ張られると誤答しやすいですが、ここで問われているのは形そのものよりも、成形方法とはぜ構造による補強効果です。スパイラルダクトは、らせん状のはぜによって高い剛性を得ていると理解しておきましょう。

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この問題で覚えるポイント

ダクトの分類では、低圧ダクトの流速は15m/s以下が基本です。流速が高すぎると圧力損失や騒音が増えるため、設計上の重要な基準になります。フレキシブル継手は、ダクトと吹出口や機器を柔軟につなぐために使われ、位置調整や施工のしやすさに役立ちます。可変風量ユニットには絞り式とバイパス式があり、空調負荷に応じて送風量を調整する仕組みが異なります。ダンパは風量調整や開閉に使われる装置で、手動かモータ駆動かは操作方式の違いであり、本体の基本構造は共通しています。スパイラルダクトは、らせん状のはぜによって強度が高く、施工性にも優れるため、丸ダクトとの比較で問われやすいポイントです。試験では、役割、構造、数値基準、比較対象の違いを一つずつ整理して覚えることが重要です。

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ひっかけポイント

この問題のひっかけは、言葉の印象だけで判断すると誤りやすい点にあります。たとえば、丸ダクトという名称から、単純に「丸い形だから強いはずだ」と考えると誤答しやすくなります。しかし実際には、強度のポイントは形だけでなく、スパイラルダクトのらせん状のはぜ構造にあります。また、モータダンパという言葉を見ると、手動ダンパとはまったく別の構造物のように感じてしまいがちですが、違うのは主に駆動方式です。さらに、フレキシブル継手についても、振動防止の用途ばかりを連想してしまうと、位置調整や接続のしやすさという基本目的を見落とすことがあります。このように、設備用語は名称のイメージに引っ張られず、用途、構造、比較対象を冷静に整理して判断することが大切です。

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