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77問
問題
換気設備に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 水分の回収を必要としない場合の熱回収には、空気対空気の顕熱交換器が用いられる。
(2) 空気対空気の全熱交換器では、空調システムとして十分な温度処理、湿度処理はできないため、二次空調機が必要となる。
(3) 外気処理ユニットとは、冷媒直膨コイル、全熱交換器、加湿器、フィルタ等を組み込んだユニットである。
(4) ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置では、暖房時において効果的な相対湿度の維持管理が期待できる。
(5) 厨房、倉庫、各種機械室等では、換気設備が単独で設置されることが多い。
ビル管過去問｜換気設備の基礎知識｜熱回収換気・全熱交換器・外気処理ユニットを解説
この問題は、換気設備に関する基本事項として、顕熱交換器と全熱交換器の違い、外気処理ユニットの役割、デシカント空調の特徴、単独換気が用いられやすい用途を整理できているかを問う問題です。正しい知識をもって読むと、水分の回収を必要としないなら顕熱交換器を使うこと、全熱交換器だけでは十分な空調処理ができず二次空調機が必要になること、厨房や機械室では換気設備が単独で設置されることは適切だと判断できます。一方、ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置は、一般に除湿や潜熱処理に強みをもつ装置であり、暖房時の相対湿度維持を効果として強調する記述は不適切です。したがって、最も不適当なのは(4)です。
(1) 水分の回収を必要としない場合の熱回収には、空気対空気の顕熱交換器が用いられる。
適切です。顕熱交換器は、排気と外気の間で主として温度差による熱のやり取りを行う装置です。顕熱とは温度の変化として現れる熱であり、湿度そのものの受け渡しは基本的に行いません。そのため、外気負荷を軽減したいが湿気の移動までは不要という場合には、顕熱交換器が適しています。たとえば、冬に暖かい排気の熱を取り出して冷たい外気を予熱することで、暖房負荷を減らすことができます。受験対策としては、顕熱交換器は温度回収、全熱交換器は温度と湿気の両方を回収する、と整理すると判断しやすくなります。
(2) 空気対空気の全熱交換器では、空調システムとして十分な温度処理、湿度処理はできないため、二次空調機が必要となる。
適切です。全熱交換器は、排気のもつ温度と湿気を利用して外気負荷を下げる装置ですが、それだけで室内に必要な給気条件まで完全に整えられるとは限りません。外気条件が厳しい夏や冬には、全熱交換器である程度の前処理をしても、なお冷却、加熱、除湿、加湿などが不足することがあります。そのため、実際の空調システムでは、全熱交換器の後段にコイルや加湿器などを備えた二次空調機を設けて、所定の温湿度に仕上げるのが一般的です。全熱交換器は万能な空調機ではなく、あくまで負荷低減のための前処理機器であると理解しておくことが大切です。
(3) 外気処理ユニットとは、冷媒直膨コイル、全熱交換器、加湿器、フィルタ等を組み込んだユニットである。
適切です。外気処理ユニットは、外気を室内へ導入する前に、必要に応じて除じん、熱交換、冷却、加熱、除湿、加湿などを行うための装置です。構成は用途によって異なりますが、フィルタ、熱交換器、冷却・加熱コイル、加湿器などを組み合わせて構成されることが多く、冷媒直膨コイルを用いる形式もあります。つまり、外気処理ユニットとは外気をそのまま取り入れるのではなく、室内環境や空調負荷に合わせて適切な状態に調整するためのユニットです。用語の定義を厳密に一つの構成に限定するのではなく、外気の前処理を担う装置群というイメージで捉えると理解しやすいです。
(4) ヒートポンプデシカント調湿型外気処理装置では、暖房時において効果的な相対湿度の維持管理が期待できる。
不適切です。デシカント方式は、吸湿材を用いて空気中の水分を処理する方式であり、特に除湿や潜熱負荷の処理に優れていることが大きな特徴です。ヒートポンプと組み合わせることで省エネルギー性を高めた外気処理装置として使われますが、その主眼は外気の除湿や湿度制御であり、暖房時の相対湿度を効果的に維持することを直接の特徴として述べるのは適切ではありません。暖房時は空気温度が上がることで相対湿度が下がりやすく、快適な湿度維持には加湿が重要になります。デシカント装置という言葉から湿度管理全般に強いと連想しやすいですが、試験では除湿側の特性をきちんと押さえておく必要があります。
(5) 厨房、倉庫、各種機械室等では、換気設備が単独で設置されることが多い。
適切です。厨房、倉庫、機械室などは、一般の居室と異なり、空調による快適性よりも、排熱、排湿、有害物質や臭気の排出、安全性の確保が重視される空間です。そのため、空調設備と一体で細かく温湿度を調整するよりも、必要な換気量を確保するための換気設備が単独で設けられることが多くなります。たとえば厨房では燃焼機器や調理に伴う熱気、湿気、油煙を排出する必要があり、機械室では機器の発熱を逃がす必要があります。このような用途別の目的を考えると、単独換気が多い理由を理解しやすくなります。
この問題で覚えるポイント
換気設備では、顕熱交換器と全熱交換器の違いを明確に区別することが重要です。顕熱交換器は温度のやり取りのみを行い、水分移動は基本的に伴いません。全熱交換器は温度だけでなく湿気も含めて回収しますが、それだけで室内に必要な給気条件を満たせるとは限らず、通常は後段に二次空調機を組み合わせます。外気処理ユニットは、外気を室内へ導入する前に、フィルタ、熱交換器、冷却・加熱コイル、加湿器などで前処理する装置です。また、デシカント方式は湿度処理のうち特に除湿に強いという点が重要で、暖房時の乾燥対策としては加湿の考え方と区別して理解する必要があります。さらに、厨房、倉庫、機械室のように快適性よりも排熱や安全性が重視される場所では、換気設備が単独で設置されることが多いという用途別の原則もよく出ます。
ひっかけポイント
この問題のひっかけは、湿度を扱う装置はすべて加湿にも除湿にも強いはずだ、という思い込みを利用している点にあります。デシカントという言葉から、湿度管理全般に優れると広く捉えてしまうと誤答しやすくなります。しかし試験では、どの装置が何を得意とするのかを具体的に区別することが大切です。また、全熱交換器についても、温度と湿度の両方を扱えるならそれだけで十分な空調ができる、と考えると誤りです。実際には負荷軽減のための前処理機器にすぎず、最終的な給気条件は二次空調機で整える必要があります。つまり、「一部は正しいが、言い過ぎている文章」が典型的な罠です。設備の名称から受ける印象だけで判断せず、その装置の役割と限界まで含めて覚えることが、今後の類題対策につながります。
スポンサーリンク