環境・設備で使う「単位」をざっくり解説!

一級建築士試験 学科

こんにちは!

リーマン建築士の「たけし」です!

このブログでは、

H29年度に学科・製図ともに一発合格した私が「やってよかった」ということを紹介していきます。

今日のテーマは

【環境・設備で使う「単位」】

覚えることが多い一級建築士試験は、深く覚えすぎるとハマりますww

ですから、
なるべくざっくりと覚えてしまう方が得点を取りやすいです!

今日は、環境・設備で使う「単位」について
ざっくりお話ししていきます!

ちなみに、
国際的に通用する単位系は「SI単位(エスアイたんい)」と言います!

SI単位:単位系の国際単位

「長さ」の単位

長さの単位で身近なものと言えば「m(メートル)」や「mm(ミリメートル)」ですね!

ただ、
環境・設備ではもっと小さい長さの単位を使います!

代表的なものは「μm(マイクロメートル)」や「nm(ナノメートル)」です!

「長さ」の単位の代表格

μm(マイクロメートル)
nm(ナノメートル)

「μm(マイクロメートル)」は、1mmの1/1000の単位です!

「nm(ナノメートル)」は、μm(マイクロメートル)をさらに1/1000にした単位です!

等号式で表現すると、
1mm(ミリメートル)=1000μm(マイクロメートル)
1μm(マイクロメートル)=1000nm(ナノメートル)
ということになります!

μm(マイクロメートル)は、主にビル管法などで出てくる
「浮遊粉塵(0.1μm~1.0μm)」などの単位で出てきます!

nm(ナノメートル)は、主に「可視光線(380nm~780nm)」などの単位で出てきます!

μm、nm が使われる主な場面

μm(マイクロメートル):「浮遊粉塵(0.1μm~1.0μm)」など
nm(ナノメートル):「可視光線(380nm~780nm)」など

「角度」の単位

角度の単位で身近なものと言えば「°(度)」ですね!

ただ、
環境・設備ではちょっと違った単位を使います!

代表的なものは「rad(ラジアン)」や「sr(ステラジアン)」です!

「角度」の単位の代表格

rad(ラジアン)
sr(ステラジアン)

「rad(ラジアン)」は、「円」という平面的な角度の単位です!

「sr(ステラジアン)」は、「球」という立体的な角度の単位です!

「rad(ラジアン)」は、「円」という平面的な角度の単位
「sr(ステラジアン)」は、「球」という立体的な角度の単位

「1rad(ラジアン)」とは、
半径rの円があるとき、円周上で半径rの距離となる範囲を成す平面角度です!

といっても、言葉では伝わりづらいので
下の図を見てくださいww

ちなみに、
360°をrad(ラジアン)で表すと2π(パイ)radです!

360° = 2π(パイ)rad

「1sr(ステラジアン)」とは、
半径aの球があるとき球表面上で半径aの2乗の面積となる範囲を成す立体角度です!

といっても、こちらも言葉では伝わりづらいので
下の図を見てくださいww

ちなみに、
球全体をsrで表すと4π(パイ)srです!

球全体 = 4π(パイ)sr

「力とエネルギー」の単位

「力とエネルギー」の単位の代表格は
「N(ニュートン)」「J(ジュール)」「W(ワット)」です!

「力とエネルギー」の単位の代表格

N(ニュートン)
J(ジュール)
W(ワット)

「N(ニュートン)」は、「力」を表す単位です!
F=Maという公式は有名ですね!

「J(ジュール)」は、「仕事」を表す単位です!
仕事は力x距離で算出されます!

「W(ワット)」は、「仕事率」を表す単位です!
仕事率は仕事÷時間で算出されます!

N(ニュートン):力(F=Ma)
J(ジュール):仕事(力x距離)
W(ワット):仕事率(仕事÷時間)

「温度」の単位

「温度」の単位の代表格は
「℃」と「K(ケルビン)」です!

「温度」の単位の代表格


K(ケルビン)

「℃」は、気温やグローブ温度などに用いられる単位です!

「K(ケルビン)」は、絶対温度を表す際に用いられる単位で、
色温度や熱貫流などに用いられます!
ちなみに、
絶対零度は-273℃です!

℃:気温、グローブ温度 など
K(ケルビン):色温度、熱貫流 など

「比率」の単位

「比率」の単位の代表格は
「%(パーセント)」「ppm(ピーピーエム)」です!

「比率」の単位の代表格

%(パーセント)
ppm(ピーピーエム)

「%(パーセント)」のことを「百分率」
「ppm(ピーピーエム)」のことを「百分率」
と呼びます!

つまり、%とppmの単位の差は1万倍あります!

過去問なんかでは、
ビル管法における二酸化炭素濃度を「%」や「ppm」で表現して混乱をさそってきます!
惑わされないように、
二酸化炭素濃度を「%」でも「ppm」でも覚えておくと良いです!

二酸化炭素濃度 : 0.1%以下 = 1000ppm以下

「圧力」の単位

「圧力」の単位の代表格は
「Pa(パスカル)」です!

「圧力」の単位の代表格

Pa(パスカル)

「圧力」について代表的なものは「音圧」「水圧」「大気圧」です!

音圧をPaで表すと、0.0002Pa~2Pa(パスカル)
水圧をPaで表すと、30~70KPa(キロパスカル)
大気圧をPaで表すと、約1,000hPa(ヘクトパスカル)

音圧 : 0.0002Pa~2Pa(パスカル)
水圧 : 30~70KPa(キロパスカル)
大気圧: 約1,000hPa(ヘクトパスカル)

「熱」の単位

「熱」の単位の代表格は
「J(ジュール)」と「W(ワット)」です!

「熱」の単位の代表格

J(ジュール)
W(ワット)

「J(ジュール)」は、「熱量」を表す単位です!

「W(ワット)」は、「単位時間当たりの熱量」を表す単位です!
式で表すと
W(ワット)=J(ジュール)/S(秒)
となります!
1時間の熱量を算出すると
W(ワット)xh(時)=3,600J(ジュール)
となります!

また、
昔は、水の比熱に関係する「cal(カロリー)」を用いていましたが、
水の比熱が温度によって変化するため、
現在では、特定の用途を除いて使用が認められていません!

もし
「cal(カロリー)」を使用する場合には「J(ジュール)」の値を併記することになっています!
ちなみに、
15℃の水の場合、1kcal=4,186KJです!

J(ジュール):熱量
W(ワット):単位時間当たりの熱量(W=J/S)

従来のcal(カロリー)は、特定の用途以外では原則使用が認められていない
(水の比熱が温度によって変化するため)

「光」の単位

「光」の単位の代表格は
「lm(ルーメン)」「lx(ルクス)」「cd(カンデラ)」です!

「光」の単位の代表格

lm(ルーメン)
lx(ルクス)
cd(カンデラ)

「lm(ルーメン)」は、主に「光束(こうそく)」を表す単位です!

「lx(ルクス)」は、主に「照度(しょうど)」を表す単位です!

「cd(カンデラ)」は、主に「光度(こうど)」を表す単位です!

また、
「lx(ルクス)」や「cd(カンデラ)」は、「lm(ルーメン)」で表すこともできます!
lx(ルクス)=lm(ルーメン)/㎡(平方メートル)
cd(カンデラ)=lm(ルーメン)/sr(ステラジアン)

lm(ルーメン) : 光束
lx(ルクス)=lm/㎡ : 照度
cd(カンデラ)=lm/sr : 光度

「音」の単位

「音」の単位の代表格は
「db(デシベル)」「phon(フォン)」「W(ワット)」「Hz(ヘルツ)」です!

「音」の単位の代表格

db(デシベル)
phon(フォン)
W(ワット)
Hz(ヘルツ)

「db(デシベル)」は、「音の強さのレベル」を表す単位です!

「phon(フォン)」は、「音の大きさのレベル」を表す単位です!

「W(ワット)」は、「音のエネルギー」を表す単位です!

「Hz(ヘルツ)」は、「周波数」を表す単位です!

db(デシベル): 音の強さのレベル
phon(フォン): 音の大きさのレベル
W(ワット): 音のエネルギー
Hz(ヘルツ): 周波数

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