R4年度 建築設備士試験 第二次試験 選択問題 給排水衛生設備
第1問の解答例です。
第2問「配管系統図」
の解答例はこちらを参照ください。
飲料水受水槽の有効容量
表1-1より、1日当たりの給水量は、
700×80×0.3 + 300×30×1.0 +50×20×0.3+ 100×80×0.3
=28,500[L/日] = 28.5[m3/日]
よって、条件2)より仕様は、
28.5[m3/日] / 2 = 14.25[m3/日]
以上より、15[m3]を選定。
飲料水揚水ポンプ
揚水量
表1-1より、時間平均予想給水量は、
700×80×0.3/10 + 300×30×1.0/10 +50×20×0.3/8+ 100×80×0.3/10
= 2,857.5[L/h]
条件3)および条件4）より、揚水量は、
2,857.5×2 / 60 = 95.25[L/min]
全揚程
断面図及び条件5)より、実揚程は、
(6-1)[B1F]+5[1F]+4.2×3[2~4F]+4[屋上3]+3 = 29.6[m]
よって、条件6)より、全揚程は、
{29.6[m]+(60[kPa]+10[kPa])/9.8}×1.1 = 40.42[m]
参考
全揚程の単位は正確には[mmAq](ミリメーターアクア)で表され、高さ1ｍｍ当たりの水圧を示します。
これとSI単位系である[Pa]への変換は下記になります。
1 [mmAq] ＝ 9.80665 [Pa]→ 1 [mAq] ＝ 9.80665 [kPa]
よって、[kPa]を9.8で除することで、[m]に換算しています。
電動機の定格出力
条件7)及び11)より、
よって、表1-2より、直近上位の1.5[kW]を選定。
参考
Lw ：理論動力(水動力) [kW]
ρ ：液密度 [kg/m3]
g ：重力加速度 [m/s2] (= 9.8 m/s2)
Q ：ポンプ流量 [m3/min]
H ：ポンプ全揚程 [m]
α ：余裕率
Ea ：ポンプ効率
Eb ：伝導効率
1[W] = 1[J/s] = 1[位置エネルギー/s] = 1[mgh/s]
J ：ジュール
m ：質量[kg]
g ：重力加速度 [m/s2] (= 9.8 m/s2)
h ：高さ [m] 
飲料水高置水槽の有効容量
条件3)より、瞬時最大予想給水量は、
2,857.5×3 / 60 = 142.875[L/min]
よって、条件8)より、有効水量は、
(142.875 – 95.25)×25+95.25×15 = 2,619.375[L/min]
以上より、3[m3]を選定。
自然冷媒ヒートポンプ給湯機
厨房の日給湯負荷
表1-1より、厨房の日給湯量は、
300×15 = 4,500[L/日]
よって、条件10)及び11)より、日給湯負荷は、
参考１
H1=c×Qd×(t－tc)
H1 ：日給湯負荷［kJ/日］
c ：比熱 [kJ/(kg・K)] (= 4.2[kJ/(kg・K)])
Qd ：日合計給湯量［L/日］
ｔ ：給湯温度［℃］
tc ：給水温度［℃］
参考２
3,600 [kWh] = 1[kJ]
よって、単位を[kJ]から[kWh]とするために、上式にて3,600で除しています。
加熱能力
条件10)より、加熱能力は、
H = 288.75 / (10+5)×1.1×1.05×1.05 = 23.35[kW]
参考
H＝H1÷3600÷(T1＋T2)×α
H ：必要給湯機加熱能力［kW］
H1 ：日給湯負荷［kJ/日］
T1 ：追掛運転時間［h/日］
T2 ：貯湯運転時間［h/日］
α ：係数
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