出典：建築物衛生管理技術者試験令和3年度(2021年)｜空気環境の調整第64問
問題
空気調和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) 定風量単一ダクト方式は、給気量が一定であり、給気温度を可変することにより熱負荷の変動に対応する方式である。
(2) 変風量単一ダクト方式は、定風量単一ダクト方式と比較して空気質確保に有利である。
(3) ダクト併用ファンコイルユニット方式は、単一ダクト方式とファンコイルユニットを併用することにより、個別制御性を高めたシステムである。
(4) 放射冷暖房は、冷房時の表面結露や空気質確保に配慮が必要である。
(5) マルチゾーン空調方式は、負荷変動特性の異なる複数のゾーンの温湿度調整を1台の空調機で行う方式である。
ビル管過去問｜空気調和方式の種類を解説
この問題は、代表的な空気調和方式の特徴を正しく理解しているかを問う問題です。空調方式は、給気量を変えるのか、給気温度を変えるのか、あるいは室ごとの個別制御を重視するのかによって仕組みが異なります。正答は(2)で、変風量単一ダクト方式は省エネルギー性の面で有利になることはありますが、給気量が少なくなりすぎると必要外気量が不足しやすく、空気質の確保という点では必ずしも有利とはいえません。他の選択肢は、それぞれの方式の基本的な特徴を述べたものとして適切です。
(1) 定風量単一ダクト方式は、給気量が一定であり、給気温度を可変することにより熱負荷の変動に対応する方式である。
適切です。定風量単一ダクト方式は、名前のとおり風量を一定に保ちながら、吹き出す空気の温度を変えることで室内の熱負荷変動に対応する方式です。たとえば室内が暑くなれば低い温度の空気を送り、寒くなれば高い温度の空気を送ることで調整します。構成が比較的わかりやすく、古くから用いられてきた代表的な方式です。風量そのものは変えないため、送風量の制御は簡単ですが、部分負荷時にも一定量の空気を送ることになり、送風動力の面では不利になることがあります。
(2) 変風量単一ダクト方式は、定風量単一ダクト方式と比較して空気質確保に有利である。
不適切です。変風量単一ダクト方式は、室内の熱負荷に応じて給気量を増減させる方式です。負荷が小さいときには送風量を減らせるため、送風機動力の低減につながり、省エネルギー性に優れます。しかし、風量を絞りすぎると、外気導入量も不足しやすくなり、室内の二酸化炭素濃度や汚染物質の希釈が不十分になるおそれがあります。そのため、空気質確保の面で自動的に有利とはいえず、最小風量の設定や外気量制御を適切に行う必要があります。この選択肢は、省エネルギー性に優れる点を、空気質確保にも有利であると混同させる内容になっています。
(3) ダクト併用ファンコイルユニット方式は、単一ダクト方式とファンコイルユニットを併用することにより、個別制御性を高めたシステムである。
適切です。ダクト併用ファンコイルユニット方式は、外気処理や基礎的な空調をダクト系で行いながら、各室や各ゾーンではファンコイルユニットで細かな温度調整を行う方式です。このため、建物全体として必要な換気や外気導入を確保しつつ、各室ごとの熱負荷差にも柔軟に対応できます。方位や用途によって負荷が異なる建物では、画一的な制御では快適性が損なわれやすいため、個別制御性を高めるこの方式は有効です。
(4) 放射冷暖房は、冷房時の表面結露や空気質確保に配慮が必要である。
適切です。放射冷暖房は、天井や床、壁などの表面を通じて放射により熱のやり取りを行う方式で、気流感が少なく快適性に優れることがあります。ただし、冷房時に放射面の温度が露点温度を下回ると表面結露が生じるため、温湿度の制御には十分な注意が必要です。また、放射方式は空気そのものを大量に循環させる方式ではないため、換気や空気質の確保は別途しっかり考えなければなりません。快適性が高い反面、結露防止と換気計画が重要になる方式です。
(5) マルチゾーン空調方式は、負荷変動特性の異なる複数のゾーンの温湿度調整を1台の空調機で行う方式である。
適切です。マルチゾーン空調方式は、1台の空調機の中で各ゾーン向けの空気を調整し、負荷特性の異なる複数の区域に対応する方式です。たとえば東西南北で日射の受け方が違う場合や、用途の異なる部屋がある場合などに、1台の空調機で複数ゾーンを管理できます。各ゾーンの要求に応じて送る空気の状態を変える考え方であり、複数の区域をまとめて処理する方式として理解しておくことが大切です。
この問題で覚えるポイント
空気調和方式は、何を変化させて負荷に対応するのかを整理して覚えることが重要です。定風量単一ダクト方式は風量一定、給気温度可変です。変風量単一ダクト方式は給気温度をほぼ一定にして風量を変化させる方式で、省エネルギー性に優れますが、最小風量時の外気量不足に注意が必要です。つまり、省エネルギーと空気質確保は別の論点として整理しておく必要があります。ファンコイルユニット方式は室ごとの個別制御に強く、ダクト併用型では換気と個別温度調整を両立しやすいのが特徴です。放射冷暖房は気流感が少なく快適性に優れる一方で、冷房時の結露防止と別系統での換気確保が重要です。マルチゾーン空調方式は、負荷特性の異なる複数ゾーンを1台の空調機で処理する方式であり、単一ゾーン方式との違いを意識しておくと正誤判断がしやすくなります。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、省エネルギー性が高い方式はすべて優れている、と受験者に思わせる点にあります。変風量単一ダクト方式はたしかに省エネルギー上の利点がありますが、そのことと空気質確保に有利であることは同じではありません。試験では、このように一部だけ正しい特徴を、別の評価項目にそのまますり替える形で出題されることがあります。また、空調方式の問題では、風量を変えるのか、温度を変えるのか、換気をどう確保するのかを混同しやすいです。方式ごとの長所だけでなく、注意点や弱点までセットで覚えておくと、この種のひっかけに強くなります。