一級建築士の製図試験では、空調方式の採用理由や機器配置、空調経路を正しく理解していることが重要です。特にファンコイルユニット（FCU）方式と外気処理空調機（外調機）を組み合わせた方式では、熱源機・外気処理空調機・FCUの役割を整理しておく必要があります。この記事では、各階に外気処理空調機を設置する場合を含め、空気と熱の流れを分かりやすく解説します。
FCU方式＋外気処理空調機の基本的な考え方
ファンコイルユニット方式とは、各室や各ゾーンに設置したファンコイルユニット（FCU）へ冷温水を送り、その冷温水を利用して室内空気を冷却・加熱する空調方式です。
FCU自体は空気を作る装置ではなく、熱源機で作られた冷水や温水を利用して室内の温度を調整する機器です。そのため、冷房時には冷水、暖房時には温水が熱源機から配管によってFCUへ供給されます。
一方、外気処理空調機（外調機）は、室内の換気に必要な外気を取り入れ、温度や湿度を調整して室内へ供給する役割を持っています。つまり、FCUは主に室温調整、外調機は換気負荷の処理を担当するという役割分担になります。
熱源機からFCU・外気処理空調機までの流れ
基本的な流れは、屋上などに設置された熱源機で冷水または温水を作り、それを各空調機器へ送るという構成になります。
例えば冷房時の場合、以下のような流れになります。
| 機器 | 役割 |
|---|---|
| 熱源機（冷凍機・ヒートポンプなど） | 冷水を作る |
| 配管 | 冷水を各階へ搬送する |
| 外気処理空調機 | 外気を冷却・除湿して供給する |
| FCU | 室内の負荷を処理する |
外気処理空調機では、新鮮外気を取り込み、冷水コイルなどによって温度や湿度を調整します。その後、ダクトを通じて各室へ外気を供給します。
同時にFCUには冷水が送られ、室内の顕熱負荷を処理します。この2つを組み合わせることで、換気と室温調整を効率よく行うことができます。
各階に外気処理空調機を設置した場合の空調経路
各階の機械室に外気処理空調機を設置する場合でも、基本的な考え方は変わりません。屋上などに設置された熱源機から各階の外気処理空調機やFCUへ冷温水を供給します。
例えば2階客室用の外気処理空調機が2階機械室にある場合、流れは次のようになります。
屋上熱源機 → 冷温水配管 → 2階機械室の外気処理空調機 → 外気を処理 → 2階客室へ給気
同時に、別系統として以下の流れがあります。
屋上熱源機 → 冷温水配管 → 各客室のFCU → 室内空気を冷暖房
つまり、外気処理空調機が各階に配置されていても、熱源は屋上などに集約され、冷温水配管によって各階へ供給される形が一般的です。
外気処理空調機を各階に設けるメリット
外気処理空調機を各階に設置する方式には、ダクト経路を短くできるというメリットがあります。
例えばホテルなどで各階に多数の客室がある場合、1台の大型外調機から全階へ長距離ダクトを伸ばすよりも、階ごとに外調機を配置した方が施工性や維持管理性が向上する場合があります。
また、階ごとに空調制御を行いやすくなるため、利用状況が異なるフロアでは効率的な運転が可能になります。
一級建築士製図試験で押さえるべき空調機器の配置ポイント
製図試験では、機器の役割を理解して配置することが重要です。外気処理空調機は大量の外気を扱うため、外壁に近い機械室や屋上など、外気取り入れが容易な場所に配置されることが多くあります。
FCUは各室やペリメーターゾーンなど、室内負荷を処理したい場所に配置します。客室や事務室などでは、天井内や壁際に設置されるケースが一般的です。
製図上では、「熱源機→配管→外気処理空調機・FCU」という関係を意識し、機械室の位置、ダクト経路、配管シャフトとの関係を整理すると計画しやすくなります。
まとめ｜FCU方式＋外調機は役割分担を理解することが重要
ファンコイルユニット方式と外気処理空調機を組み合わせた空調では、外気処理空調機が換気と外気負荷処理を担当し、FCUが室内の温度調整を担当します。
各階に外気処理空調機を設置する場合でも、屋上などの熱源機から冷温水配管によって各階へエネルギーを供給する流れになります。
一級建築士製図試験では、機器名称を覚えるだけではなく、「どの機器が何を処理しているのか」「空気と水がどの経路で移動するのか」を理解しておくことが、設備計画を正しくまとめるポイントになります。
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