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61問
問題
次の空調熱負荷のうち、潜熱負荷を含む対象として、最も適当なものはどれか。
(1) 照明からの発熱負荷
(2) ガラス窓からの通過熱負荷
(3) 外気負荷
(4) ダクト通過熱負荷
(5) 送風機による負荷
ビル管過去問｜空調熱負荷（潜熱負荷と顕熱負荷の違い）を解説
この問題は、空調熱負荷のうち、どの負荷が潜熱負荷を含むかを問う問題です。空調分野では、温度だけを変化させる負荷は顕熱負荷、水分量の増減を伴う負荷は潜熱負荷として整理します。したがって、湿り気をもった外気を室内条件まで処理する外気負荷が、潜熱負荷を含む代表例です。正しい選択肢は(3)です。
(1) 照明からの発熱負荷
不適切です。照明からの発熱は、室内空気や室内表面の温度を上昇させる熱であり、基本的には顕熱負荷として扱います。潜熱負荷は、水蒸気量の増減を伴う場合に発生しますが、照明そのものは室内空気に水分を加えるわけではありません。そのため、照明負荷は温度変化に関わる負荷であって、湿度変化に関わる潜熱負荷には該当しません。試験では、機器や照明、人の発熱のうち、何が顕熱中心で何が潜熱を含むかを区別できることが重要です。
(2) ガラス窓からの通過熱負荷
不適切です。ガラス窓からの通過熱負荷は、屋外と屋内の温度差や日射の影響によって熱が室内へ伝わる負荷であり、これも基本的には顕熱負荷です。熱が伝わることで室温に影響しますが、それ自体が空気中の水蒸気量を増減させるわけではありません。したがって、ガラス窓からの熱取得は潜熱負荷ではなく、顕熱負荷として理解する必要があります。窓、壁、屋根などの外皮を通して出入りする熱は、まず顕熱と考えるのが基本です。
(3) 外気負荷
適切です。外気負荷は、室内に取り入れる外気を室内の設定条件まで処理するために必要となる負荷です。外気は季節や天候によって温度だけでなく湿度も異なるため、冷房時には外気中の水蒸気を除去する除湿が必要になることがあります。このときに必要となる熱処理が潜熱負荷です。つまり、外気負荷は温度調整による顕熱負荷だけでなく、湿度調整による潜熱負荷も含みます。空調計算では、外気を扱うときに湿り空気として考えることが非常に重要であり、潜熱負荷を含む代表的な対象として頻出です。
(4) ダクト通過熱負荷
不適切です。ダクト通過熱負荷は、空気がダクトを通る間に周囲との熱のやり取りによって受ける負荷です。たとえば、暑い機械室を通るダクトでは送風中の空気温度が上昇することがありますが、これは主に温度変化であり、顕熱負荷です。通常、ダクトを通過するだけで空気中の水分量が増減するわけではないため、潜熱負荷とは考えません。ダクトの断熱不足による影響は重要ですが、その本質は温度上昇や温度低下であり、湿度変化ではない点を押さえておきましょう。
(5) 送風機による負荷
不適切です。送風機による負荷は、送風機の運転によって空気に加えられるエネルギーが熱となって空気温度を上昇させる負荷であり、顕熱負荷です。ファンモータや羽根車による仕事が最終的に熱へ変わるため、送風後の空気温度がわずかに上がることがあります。しかし、送風機が空気中に水蒸気を加えるわけではないため、潜熱負荷は含みません。送風機、ポンプ、照明などの機械的電気的発熱は、まず顕熱として整理すると理解しやすいです。
この問題で覚えるポイント
顕熱負荷とは、空気の温度を変化させる負荷です。温度計で把握できる熱の出入りであり、照明、機械、日射、窓や壁からの通過熱、送風機の発熱などが代表例です。 潜熱負荷とは、空気中の水分量を変化させる負荷です。蒸発、加湿、除湿、人の発汗や呼気、外気処理などが関係します。温度が変わらなくても、含まれる水蒸気量が変われば潜熱負荷です。 外気負荷は、顕熱負荷と潜熱負荷の両方を含みます。外気は温度と湿度の両方が室内条件と異なるため、冷房時も暖房時も重要な負荷要素です。 建物外皮や設備機器に由来する熱は、原則として顕熱負荷です。窓、壁、屋根、照明、送風機、ダクト通過熱などは、まず顕熱として整理します。 人に関する負荷は、顕熱と潜熱の両方を含むことがあります。人体は体温による発熱だけでなく、発汗や呼気によって水分も放出するためです。この点は、機械発熱との大きな違いです。 冷房負荷の計算では、温度差だけでなく湿度差にも注目することが大切です。特に外気導入量が多い建物では、潜熱負荷の影響が大きくなりやすいです。
ひっかけポイント
「熱負荷」という言葉だけを見て、すべて同じ種類の熱だと考えてしまうのが典型的な罠です。試験では、温度に関する負荷なのか、水分に関する負荷なのかを分けて考える必要があります。 日常感覚では、外気はただの空気の入れ替えに見えますが、空調では外気は温度と湿度の両方を持ち込む存在です。この湿度の視点が抜けると、外気負荷を顕熱だけと誤解しやすくなります。 窓、ダクト、送風機などは「熱が関係する」ため潜熱もありそうに見えますが、実際には水分量を変えないので顕熱です。一部だけ正しい印象に引っ張られて、分類を誤らないことが大切です。 潜熱負荷は「見えにくい」のがやっかいです。温度上昇は感覚的に分かりやすい一方で、除湿や加湿に必要なエネルギーは見落とされやすいです。今後も、湿り空気、含湿量、除湿、加湿という言葉が出たら潜熱を疑う習慣をつけると得点しやすくなります。
