二級建築士基礎・応用
条件を読む・根拠を説明する
二層壁の境界温度
条件を整理し、答えを選んでから解き方を確認しましょう。
室内20℃、室外0℃。壁は室内側から熱抵抗0.2、0.8m²K/Wの2層で、定常一次元熱伝導とする。表面熱抵抗なし。層間の温度はどれか。
答え・解き方を読む
16℃
図で見る
室内 → 室外
図を拡大して見る ↗熱抵抗合計1.0m²K/Wに対して温度差20K。室内側の温度低下は20×0.2=4Kなので、層間は16℃です。
層の幅は物理的な厚さでなく熱抵抗の比を表します。定常一次元・表面熱抵抗なしの条件です。
考える順序
- 1全熱抵抗は0.2+0.8=1.0
- 2室内側第1層の温度降下は20×0.2/1.0=4K
- 3層間は20−4=16℃
選択肢ごとの理由
- 比較 · 18℃
温度降下は抵抗比0.2なので4Kです。
- 正解 · 16℃
全熱抵抗は0.2+0.8=1.0。室内側第1層の温度降下は20×0.2/1.0=4K。層間は20−4=16℃。
- 比較 · 4℃
4℃は室内側第1層の温度降下で境界温度ではありません。
- 比較 · 10℃
熱抵抗が等しくないため中間温度も単純平均ではありません。