【ビル管過去問】令和4年度 問題60|ダクト併用ファンコイルユニット方式 空調方式の特徴を解説

出典:建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)|空気環境の調整第60問

問題

ダクト併用ファンコイルユニット方式に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

(1) ファンコイルユニットを単一ダクト方式と併用することで、個別制御性を高めたシステムである。

(2) ファンコイルユニットは、熱負荷が過大となるペリメータゾーンに配置されることが多い。

(3) 単一ダクト方式に比べ、空調機及び主ダクトの小容量化・小型化が可能である。

(4) ペリメータゾーンとインテリアゾーンにおける熱負荷特性の差異に対応可能である。

(5) 新鮮外気量の確保は、ファンコイルユニットで対応する。

ビル管過去問|ダクト併用ファンコイルユニット方式 空調方式の特徴を解説

この問題は、ダクト併用ファンコイルユニット方式の基本的な仕組みと役割分担を正しく理解しているかを問う問題です。この方式は、外気の導入や室内の基礎的な空調をダクト系統で行い、各室や各ゾーンごとの細かな温度調整をファンコイルユニットで行う点が特徴です。したがって、個別制御性が高く、ペリメータゾーンとインテリアゾーンの熱負荷の違いにも対応しやすい方式です。正しい選択肢は(1)から(4)で、最も不適当なのは(5)です。ファンコイルユニットは主として室内空気を循環させて冷温水により熱交換を行う装置であり、新鮮外気を確保する役割は基本的に担いません。外気量の確保は、通常、別系統の空調機やダクトによって行います。

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(1) ファンコイルユニットを単一ダクト方式と併用することで、個別制御性を高めたシステムである。

適切です。その理由は、単一ダクト方式だけでは各室や各ゾーンごとの細かな温度調整に限界があるのに対し、ファンコイルユニットを併用することで、室ごとの負荷変動に応じた個別制御がしやすくなるためです。特に建物内では、方位や日射、人の在室状況、機器の発熱量の違いによって必要な冷暖房量が変化します。このような差に対し、各室に設けたファンコイルユニットで柔軟に対応できるため、快適性の向上につながります。

(2) ファンコイルユニットは、熱負荷が過大となるペリメータゾーンに配置されることが多い。

適切です。その理由は、ペリメータゾーンは外壁や窓に接する部分であり、外気温や日射の影響を受けやすく、インテリアゾーンよりも熱負荷の変動が大きいためです。夏は日射による冷房負荷が増え、冬は窓面からの熱損失によって暖房負荷が増えるため、きめ細かな制御が必要になります。ファンコイルユニットはそのような変動に対応しやすく、ペリメータゾーンの空調に適した装置です。

(3) 単一ダクト方式に比べ、空調機及び主ダクトの小容量化・小型化が可能である。

適切です。その理由は、各室の熱負荷のすべてを中央空調機と主ダクトだけで処理する必要がなくなるためです。ダクト併用ファンコイルユニット方式では、各室の追加的な冷暖房負荷をファンコイルユニット側で処理できます。その結果、中央空調機が受け持つ負担が軽くなり、送風量も抑えやすくなるため、主ダクトの断面を小さくしやすく、設備全体のコンパクト化が可能になります。

(4) ペリメータゾーンとインテリアゾーンにおける熱負荷特性の差異に対応可能である。

適切です。その理由は、この方式がゾーンごとの熱負荷の違いを前提に構成されているからです。ペリメータゾーンは外気や日射の影響を強く受ける一方、インテリアゾーンは照明やOA機器、人員密度など内部発熱の影響が中心となります。両者では負荷の性質も変動の仕方も異なるため、一律の空調では快適性を維持しにくくなります。ダクト併用ファンコイルユニット方式では、中央系統と局所系統を組み合わせることで、こうしたゾーン差に対応できます。

(5) 新鮮外気量の確保は、ファンコイルユニットで対応する。

不適切です。その理由は、ファンコイルユニットは一般に室内空気を吸い込み、コイルで熱交換して室内へ戻す再循環型の装置であり、外気を取り入れて換気することを主目的としていないためです。新鮮外気量の確保は、建築物衛生上きわめて重要であり、通常は空調機や外気処理装置、あるいはダクト系統によって行います。ファンコイルユニットは温度調整には有効ですが、換気機能までは基本的に担わないという役割分担を押さえることが大切です。

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この問題で覚えるポイント

ダクト併用ファンコイルユニット方式は、中央空調方式と個別空調の長所を組み合わせた方式です。中央のダクト系統では新鮮外気の導入や基礎的な空調を行い、各室や各ゾーンで必要な追加冷暖房はファンコイルユニットが担当します。ファンコイルユニットは冷温水を用いる熱交換装置であり、主として室内空気を循環させて温度調整を行います。したがって、換気と温度調整の役割を分けて理解することが重要です。ペリメータゾーンは外壁や窓の影響で負荷変動が大きく、インテリアゾーンは内部発熱の影響が中心になるため、両者の負荷特性は異なります。この方式はその差に対応しやすく、個別制御性にも優れています。また、中央空調機と主ダクトだけで全負荷を処理しないため、単一ダクト方式に比べて空調機や主ダクトの容量を抑えやすい点も重要です。試験では、ファンコイルユニットは再循環、外気導入は別系統という原則を確実に覚えておくと正誤判断に直結します。

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ひっかけポイント

この問題のひっかけは、ファンコイルユニットが空調設備の一部であることから、外気導入や換気まで担当しているように見えてしまう点です。受験者は「空調しているのだから換気もしているはずだ」と日常感覚で考えやすいのですが、実際には温度調整と換気は別機能として扱われることが多いです。また、個別制御性が高いという特徴を知っていても、設備の役割分担まで整理できていないと誤答しやすくなります。試験では、装置の名称だけで判断せず、その装置が何をして何をしないのかまで区別して覚えることが大切です。特にファンコイルユニットは「室内空気の再循環による熱交換装置」であって、「新鮮外気量を確保する換気装置」ではないという点が典型的な出題ポイントです。

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