建築設備士試験 第二次試験の必須問題(11題)の要点および解答例です。
解答例は、一次試験の問題文やメーカ技術文献、講習会資料等を参考に作成しております。
令和2年度の新制度の試験では、「○○(システム全体)の要点3つを述べよ」から、「○○(システム全体)の□□(システムを構成する要素)について要点3つを述べよ」へと、より詳細な知識を求められる問題が増えました。
各システム(空調等)を大項目として、それらの構成要素(大空間の省エネ・快適性、ファンコイル等)を小項目にしておりますので、参考にしてください。
空調
一般
- 感知器とは1.5m以上離隔する。
大空間の省エネ
- 外気負荷の低減を図るため、全熱交換器により排気の熱負荷を外気に与える。
- 空調動力の削減を図るため、自然換気やナイトパージ、外気冷房を取り入れる。
大空間(変風量単一ダクトのみ)の省エネ
- 送風機動力を削減するため、変風量単一ダクト方式とし、在室人員に応じて風量を制御する。
- 外気負荷の低減を図るため、CO2センサーにより、還気のCO2濃度を測定し、外気導入量を削減する。
大空間の快適性
- 上下温度差が小さくするため、吹出口のサイズと位置を計画するとともに、吸込口は床面近くに設け、高天井から居住域までの気流の流れを良くする。
- ペリメーターゾーンとなる大きな窓面の熱負荷に対応するため、線状吹出口を別系統で設ける。
- 風除室からの外気の侵入を防ぐため、エアバランスをやや正圧に保つ。
- 耐震性能を向上させるため、配管に防振継手および機器に防振ゴムを設ける。
- 均一な気流分布を形成するため、吹出口と吸込口を対角に配置する。
大空間(定風量単一ダクトのみ)の快適性
- 恒温、恒湿、無じん等を確保するため、制御性に優れた定風量単一ダクト方式を採用する。
個室(客室等)のファンコイル
- 利便性向上のため、個別制御型の外調機及びFCUを選定し、風量や設定温度のコントロールスイッチを各室に設ける。
- 睡眠時の快適性を保つため、ベッド付近に気流を直接当てないように配置する。
- 静粛性向上のため、静音型の機器や消音ボックスに加え、ダクトや制気口のサイズを選定する。
熱源
ZEBにつながる手法
- 地中熱利用:外気温影響されず、年間を通して安定した温度の地中熱を活用した地中熱ヒートポンプチリングユニットを採用する。
※地中熱ヒートポンプが採用されていない場合は記載不可 - インバーター制御:ポンプの搬送動力の低減を図るため、ポンプの流量制御を行う。
- 大温度差送水:ポンプの搬送動力の低減を図るため、冷温水の往還温度差を10℃程度に緩め、送水量を抑える。
コージェネレーション
- 年間を通じて変動負荷を少なくするため、電力の供給を主体とした電主熱従運転とする。
- 発電機停止時の影響を回避するため、熱源機器は最大容量の100%を見込む。
- 排熱を有効活用するため、冷房・暖房・給湯の順番にカスケードに利用する。
- NOxやSOx等の汚染物質を抑制するため、原動機はガスエンジンとする。
換気
有効換気量
- V[m3/h] = nkQ
n:フード形状による係数(20 or 30)
k:理論排ガス量[m3/(kW・h)]
Q:調理機器の燃料消費量[kW]
※フードなしは n = 40
厨房の排気ダクト
- 換気風量は、「換気回数」及び「排気フードの面風速」、「器具の燃料消費量(nkQ)」で各算出された換気量のうち、最大で計画する。
- 耐食性が必要となるため、ステンレス製とする。
- 凝縮水を滞留させないため、排気ダクトを必要以上の立上げ・立下げを設けない。
- ダクト内への炎の侵入を防止するため、防火区画を通過する場合は防火ダンパーを設置し、温度ヒューズは120℃以上とする。
厨房の排気フード
- 厨房の排気に含まれる油脂を除去するため、グリス除去装置(グリスフィルター)を設ける。
- 耐食性が必要となるため、ステンレスフードとし、板厚は1mm以上とする。
厨房の排気ファン
- 厨房内の臭気等を周囲に拡散させないため、第1種もしくは第3種換気とし、エアバランスをやや負圧にする。
厨房の排気口
- 排気と給気を混合させないため、給気口とはできるだけ離隔し、可能であれば異なる外壁面に設置する。
排煙
排煙機風量
- 最大区画面積 × 2[m3/min/m2](2室以上)× 60[min/h] × 1.1(余裕率)
一般
- 排煙風量は、床面積あたり1m3/min以上とする。
- 排煙口の手動開放装置の高さは、壁面に取り付ける場合は80cm~150cmに計画する。
- 不燃材料とする。
排煙口
- 排煙口の大きさは、吸込み風速が 10 m/s以下となるように計画する。
- 排煙口は、防煙区画の各部分から排煙口の一に至る水平距離が30 m以下となるように設ける。
- 天井の高さが3m未満:
排煙口は、「天井面」又は「天井から 80 cm以内の壁面で、かつ、防煙垂れ壁の下端よりも上の部分」に設ける。 - 天井の高さが3 m以上:
排煙口は、「床面からの高さが 2.1 m以上で、かつ、天井の高さの 2分の1 以上の部分」に設ける。
排煙機
- 1つの排煙機の開放により自動的に連動させる。
- 予備電源を設け、常用電源が遮断された際は自動的に切り替える
- 受け持つ排煙系統の最上部の排煙口よりも高い位置に設置する。
排煙ダクト
- 排煙主ダクトには防火ダンパを設けない。
給気口
- 排気と給気を混合させないため、排気口とはできるだけ離隔し、可能であれば異なる外壁面に設置する。
防煙垂れ壁
- 500m2以内ごとに、防煙壁で区画
- 防煙垂れ壁を挟んで、自然排煙と機械排煙を隣接させない。
- 防煙垂れ壁は50cm以上とする。
給水
一般
- 最低使用水圧は50kPa以上、シャワーヘッドによっては70kPa以上とする。
- ポンプは100%能力2台の自動交互運転とする。
- 水槽の補修・点検・清掃を容易に行うため、六面点検が行えるように適切な空間を確保する。
- 飲料水受水槽はメンテナンスを考慮して、2槽式とする。
水質保全対策
- クロスコネクションを防止するため、飲料水系と雑用水系および排水系統には異なる種類の配管を用いる。
- 死水を防止するため、水槽に必要以上の飲料水を貯水しない。
- 汚水の逆流を防止するため、吐水口と器具のあふれ縁との吐水口空間および間接排水を適切に設ける。
節水
- 節水コマ・節水オリフィスや節水器具を使用する。
- 感知式洗浄便器や自動水栓を設ける。
- 雨水利用を行い、再生水として便所洗浄水に再利用する。
- 水圧を適切に保つ。
雑用水
- 雨水を水源とし、高置水槽方式とする。
- 雨水の渇水対策として、上水を補給する。
雨水利用
一般
- 集水 → スクリーン → 沈砂槽 → 雨水貯留槽 → ろ過装置 → 雑用水受水槽 → 雑用水給水ポンプ → 消毒装置 → 雑用水
- 処理フローは、公共建築協会の標準処理フローに準拠し、ろ過装置を設けない場合であっても、消毒装置は設ける。
※書き方「標準処理フローに準拠し〇〇(雨水貯留槽等)を設ける。」 - 散水に用いる場合は、誤飲防止対策を行う。
雨水貯留槽
- 材質は、コンクリート製、鋼板製および合成樹脂製のいずれかとし、ゴミや排水等が流入しないものとする。
- 排水槽は腐食があるため、コンクリート製はNG
- 満水・渇水対策として、満水時に雨水遮断弁やオーバーフロー管を設け、渇水時に雑用水受水槽に上水を補給する。
ろ過装置
- ろ過装置は、法令の水質基準(pH 5.8~8.6、濁度2度以下等)を満たすように選定する。
- 砂式ろ過を選定する。(次点でけいそう土式ろ過)
給湯
一般
- 保温材を巻き、放熱ロスを極力減らす。
- レジオネラ菌の繁殖を防止するため、槽内は60℃以上とする。
中央式
- 熱源はCGSの排熱を利用するが、補助用加熱装置として、全負荷分の真空式温水器を2台分割して設ける。
- 給湯用膨張・補給水タンクは密閉式を採用する。
- 保守性向上のため、貯湯槽は2台分割して、地階に設ける。
省エネ
- 太陽熱利用を行い、集熱器は屋上に日射量が最大となる方位および傾斜角で設置する。
- 給湯配管をできる限り短くするため、ダイレクトリターン方式を採用する。
- レジオネラ菌の繁殖を防止できる温度(槽内60℃以上)で、できるだけ設定温度を低くする。
太陽熱
- 凍結防止を図るため、間接集熱方式とし、集熱器の熱媒体は不凍液を採用する。
- 集熱器は屋上に日射量が最大となる方位および傾斜角で設置し、加温された温水を貯湯槽で、コイルにより熱交換する。
- 故障時の影響を回避するため、補助ボイラの容量は最大負荷の100%とする。
排水通気
一般
- 汚水の逆流を防止するため、受水槽やろ過器の排水は間接排水とする。
- 地上階は重力式排水、地階は排水槽に貯留のうえ、排水ポンプで、屋外排水枡まで排出する。
- 1階の排水は排水立て管に接続せず、直接屋外排水枡に接続する。
排水管
- 汚水と雑排水は合流式とするが、厨房排水は個別に排水する。
- 最下階の排水横枝管は排水立管に接続せず、独立で排水枡に接続する。
- 排水内の滞留を防ぐため、適切な配管サイズおよび勾配を設ける。
通気管
- ループ通気管は、最上流器具の直近下流側から立ち上げて通気立て管に接続する。
- 横走りする通気管は、原則として最高位の器具のあふれ縁より150mm以上立ち上げる。
- 排水槽の通気管は単独で大気に開放する。
排水槽
- 建設省告示に基づいた構造とする。
- 他の水槽と隣接させない。
- 通気管は単独で大気に開放する。
- 貯留物の腐敗を防止するため、タイマー制御により定期的に排出する。
- 補修・点検・清掃を容易に行うため、六面点検が行えるように適切な空間を確保する。
厨房排水
- 油脂分を除去するため、清掃が用意な箇所かつ排水主管に近い箇所に、グリース阻集器を設ける。
- 汚水と雑排水は合流式とするが、厨房排水は個別に排水する。
- 冷蔵庫や製氷器等は間接排水とする。
グリース阻集器
- 油脂分が排水管内に付着しないように、厨房器具近くに配置する。
- メンテナンスを考慮して蓋を設け、適切に清掃する。
厨房設備(排水以外)
- 給水配管は子メータを設置し、計量可能とする。
- 給湯は局所式とし、ガス瞬間給湯器とする。
消火設備
計画
- スプリンクラー
地階〜最上階(但し、階段室、便所、電気室等は設置緩和) - 屋内消火栓設備
地階〜最上階(但し、補助散水栓、スプリンクラーにて代替可能) - 連結送水管設備
3階〜最上階 - 連結散水設備
地階(但し、スプリンクラーにて代替可能) - 不活性ガス消化
電気室、機械式駐車場
スプリンクラー
一般
- 階段・便所・浴室等のスプリンクラーヘッドを設置しない場所については、補助散水栓にて警戒する。
- 地階の連結散水設備の設置対象についても、スプリンクラー設備によって、設置免除とする。
- スプリンクラーポンプは地階に設け、水源は床下ピット内と屋上に補助用高架水槽を設置する。
ヘッド
- スプリンクラーヘッドは、急速に火災が広がる箇所以外は、閉鎖型湿式を用いる。
- 建物用途や構造により定められた水平距離(2.3m)以下になるように配置する。
- 散水障害にならない位置とする。
屋内消火栓設備
一般
- 屋内消火栓ポンプはユニット型として消火栓は1号消火栓とする。
- 1号消火栓は半径25mの円で建物各部を包含する。
- 廊下・階段出入り口等の共用部に設置する。
- 屋上にはテスト弁と補助用高架水槽を設け、定期的に点検する。
消火栓
- 半径25m(2号は15m)の円で建物各部を包含する。
- 最大同時使用数(N)は2個とする。
- ポンプは150l/min x N(2号は70l/min)の能力を選定する。
自火報
感知器
- (感知器種類の覚え方)
高2のサニー定位置に。(光電2種、差動2種、定温1種) - 地上有窓階は差動式スポット型感知器2種
- 給湯室は誤作動を防止するために定温式スポット型感知器1種
- 地階、階段、廊下、シャフト、無窓階等は光電式煙感知器2種
- アナログ感知器は耐熱ケーブルを用いる。
警戒区域
- 2以上の階に跨らない。
- 1の警戒区域の面積は600m2以下とする。
- 1の警戒区域の一辺の長さは50m以下とする。
受信機
- 管理機能に優れたR型を採用し、防火戸、防排煙、ガス漏れを組み込んだ複合盤とする。
- 警備員等が常時滞在している防災センター等に設置し、「火災受信所」の標識を掲示する。
- 受信機は、消防隊の侵入や避難誘導を行いやすい、建物の出入り口付近の部屋に設ける。
- 副受信機を守衛室や宿直室に設ける。
照明
一般
- 明るさ制御を行うため、調光機能を持った照明器具を選定する。
配置
- 750lxを確保できるように保守率・照明率を考慮した器具および台数を配置する。
省エネやZEBを目指している場所はJISで最低を選ぶ(事務所であれば500lx) - 什器・机のレイアウトに柔軟に対応でき、最小照度と最大照度の差が小さくなるように、均斉度を考慮した配置を行う。
- 外壁側の照明は、昼光センサーにより、外光を加味した照度設定を行い、必要最低限の照度に調光できるように配置する。
省エネ
- 昼光連動調光制御:
昼光センサーにより、外光を加味した照度設定を行い、必要最低限の照度に調光する。 - 人感センサー制御:
人感センサーにより、使用時のみ自動的に照明をオンし、タイマーにより、照明をオフにする。 - 初期照度補正制御:
ランプ初期の過大な照度を抑え、ランプの寿命時間を延命する。
ホール
- 発表会や演奏会等の演出に対応するため、照度上必要なベース照明に加え、スポットライト等の演出照明を設ける。
- 舞台を視認できる位置に操作室を設け、照明調光盤を設ける。
非常照明
一般
- 建築基準法に基づき、客室やロビー等の居室、廊下及び階段、EVホール、避難階段に設置する。
- 緩和部分を除き、LED照明器具で2lx以上の照度を確保できるように設置する。
照明器具
- 延床面積が10,000~15,000平米以下であるため、経済性を考慮して電源内蔵型を採用する。
- 浴室やサウナ室は耐水性を考慮して、防水型を選定する。
電源別置型
- 停電直後は直流電源装置から電源供給を行い、非常用自家発電設備の確立後は発電機からの供給に切り替える。
- 停電検出は、各階廊下などの避難動線に供する回路から検出する。
- 配線は耐火配線とする。
電源内蔵型
- 停電直後は内蔵バッテリーから30分間以上の電源供給を行う。
- 停電検出は、接続している常用電源の遮断から検出する。
- 配線は一般配線とする。
誘導灯
一般
- 器具は電源内蔵型とし、非常時は20分間以上点灯できるものとする。
- 避難口誘導灯と通路誘導灯、階段通路誘導灯等に区分し、床面積や視認距離に応じてA/B/C級を選択する。
- 15項であれば、C級以上で可。
種類
- 避難口誘導灯:
最終避難口、各階段出入口、原則100平米を超える居室出入口に設ける。 - 通路誘導灯:
避難口誘導灯の視認が難しい、廊下途中に設け、避難方向に矢印を設ける。 - 階段通路誘導灯:
階段室内のふみ面の照度を確保する。階数を表示する場合は非常用照明で代替できる。
幹線
一般
- 電圧降下の許容値を距離ごとに遵守する。
例えば、200m以上であれば、7%以内とする。 - 幹線分岐の遮断器省略条件を確認する。
例えば、3m以内の分岐であれば遮断器は省略できる。
区分方法
- 一般電灯負荷や非常・保安電灯負荷等、負荷の種類に応じて幹線を分ける。
- 共用部と専有部等、計量区分に応じて幹線を分ける。
配線スペース
- 負荷が集中し、干渉物が少ない廊下等にケーブルラックを設ける。
- 将来の増設等を見込んだ大きさとする。
- 専用不燃区画の貫通部は耐火処理を行う。
避雷
一般
- 建築基準法に基づき、建築物の高さが20mを超える部分は、雷保護レベルⅠ〜Ⅳにて雷保護設備を設ける。
- 建築物の構造、規模および立地条件と業務形態及び周囲環境への影響などを抽出し、雷保護レベルを決定する。
- 受雷部、引下げ導線及び接地極からシステムを構成し、受雷部は突進等、その他は建築物構造体を用いた構成とする。
受雷部
- 回転球体法および保護角法等から建物にあった受雷部(突針や棟上導体等)を決定する。
- テレビアンテナなど建物より高い部分は、受雷部として突針を採用する。
- (高さが60mを超える場合)建物側面にメッシュ法で受雷部を設ける。
引下げ導線
- 被保護物の外周に沿って、相互間の平均間隔が保護レベルに応じた値以下とする。
- 建築物の金属製構造体など、構造体利用が可能な引下げ導線とする。
接地極
- 構造体を使用した統合単一の接地システムを検討する。
- 岩盤等で接地が難しい箇所にはB型接地極を用いる。
- A型:2個以上の放射状、垂直(棒状)および板状、B型:環状、基礎および網状
太陽光
アレイ
- 併設される煙突やコージェネレーションシステム等の、高温となる設備から離隔する。
- 周辺環境に留意し、年間日射量が最大となるように方位及び傾斜角を計画する。
- アレイの架台は、太陽電池用支持物設計基準の示す強度を確保する。
太陽電池
- シリコン太陽電池を選定する場合は、アモルファスシリコンより、エネルギー変換効率の高い単結晶シリコンを採用する。
系統連系
- 異常電圧や異常電流を検出し、系統を保護するために、逆電力継電器、不足周波数継電器等を備える。
パワコン
- 高温多湿の屋外等は避け、直射日光が当たらない室内に設置する。
非常用自家発電機
一般
- 専用不燃区画室に設ける。
- 商用系統とはインターロック回路により保護を行い、不足電圧継電器により、40秒以内に電圧を確立させる。
- 非常照明や誘導灯、防災盤、非常用コンセント等の負荷を賄えるように容量を選定し、耐火ケーブルを使用する。
- 定期的なオーバーホールを行う。
- 給油タンクを設け、72時間以上の容量分の燃料を備蓄する。
配置
一般
- 上層階水場NG(トイレ等):
空調熱源設備、受変電設備、発電設備、給水設備 - ドライエリア近傍:
空調熱源設備、受変電設備、発電設備 - シャフト近傍:
空調熱源設備、受変電設備、発電設備
空調熱源設備室
- 大型機器となるため、搬入出の制約が少ないドライエリアに近接させる。
- 排気ルートを確保するため、煙突位置までの煙道ルートを考慮する。
飲料水設備室
- 漏水時の汚染を防ぐため、上階の厨房や便所の真下を避ける。
- 下部に雑用水槽が配置できるように計画する。
雑用水設備室
- 漏水時の汚染を防ぐため、上階の厨房や便所の真下を避ける。
受変電設備室
- 大型機器となるため、搬入出の制約が少ないドライエリアに近接させる。
- 給気が容易なドライエリアに近接させる。
- 漏水時の感電および短絡事故を防ぐため、上階の厨房や便所の真下を避ける。
- 専用不燃区画室を設け、他用途のダクトや配管を内部に横断させないようにする。
非常用自家発電設備室
- 大型機器となるため、搬入出の制約が少ないドライエリアに近接させる。
- 給気が容易なドライエリアに近接させる。
- 漏水時の感電および短絡事故を防ぐため、上階の厨房や便所の真下を避ける。
- 排気ルートを確保するため、煙突位置までの煙道ルートを考慮する。
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