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1級管工事施工管理技士・科目別学習

機械工学等

・ 読了目安: 4分

この科目で問われること

受検の手引は、検定科目「機械工学等」の基準を3つ挙げている。

  1. 管工事の施工の管理に必要な、機械工学・衛生工学・電気工学・電気通信工学・建築学の一般的な知識
  2. 管工事の施工の管理に必要な、冷暖房・空気調和・給排水・衛生等の設備に関する一般的な知識
  3. 管工事の施工の管理に必要な、設計図書に関する一般的な知識

「機械工学」だけでなく、電気工学・電気通信工学・建築学まで範囲に入っている。管工事の機械を動かす電動機や配線、機械を支える建物の構造が、問題になるからだ。

令和8年度の問題Aは、どう並んでいたか

令和8年度の第一次検定の問題Aは、No.1〜No.44の44問。このうち33問に解答する。公式は問題に科目名を付けていないので、下の区分は、検定基準と設問の主題から当サイトが整理したものだ(問題文は転載せず、主題だけを並べる)。

設問解答の方法主題
No.1〜14全問解答日射、流体の力学、熱、湿り空気、結露、環境、音・振動・腐食、電動機の保護、屋内配線、鉄筋コンクリート造
No.15〜3723問から12問を選択空調計画と空調方式、熱負荷、蓄熱、換気、排煙、上水道・下水道、給水・給湯・排水・通気、消火設備、ガス設備、浄化槽
No.38〜44全問解答空調機、冷却塔、保温・保冷、配管材料、ダクト、公共工事標準請負契約約款、設計図書

選択問題は、12問を超えて解答すると減点される(問題冊子の注意書き)。選べる23問の中に、得意な設備を集めておくのがよい。

必須の21問は、物理の基礎(熱・流体・空気)、電気、建築、機器・材料が中心だ。先に基礎を固めておくと、選択問題の設備ごとの話を、基礎の応用として読みやすくなる。

このサイトでの進め方

この科目は、令和8年度の問題で必須だった主題から先に、1つのトピックを1つの論点にして増やしていく。計算が出る主題は、式の意味を言葉で説明してから、例題を一行ずつ追う作りにしている。電気は電材サーチの本業に近い分野なので、設備の現物や配線の話につなげて書く。

出典は、条文・公的な標準仕様書・公表されている技術資料を第一にしている。有料の規格は転載せず、規格名と箇条を出典に書く。確認できなかった数値は、断定せず「目安」と書くか、載せない。

トピック一覧(19個)

1トピック数分で読めるミニレッスン+理解度チェック。順番に進めよう。

  1. 1 熱の移動 — 壁を通る熱を、伝導・対流・放射に分けて数える 冬の朝、暖房した部屋の外壁の内側は、何℃になっているのか。熱は伝導・対流・放射の3つのやり方で移り、壁を通る熱は、それらが順につながったもの(熱貫流)だ。熱抵抗を足し合わせて熱貫流率を求め、温度がどこで下がるかまで数字で追う。令和8年度に出た熱伝導率の計算の型も扱う。 壁や盤の「熱の通り道」を、抵抗が直列につながった回路として見て、温度がどこで下がるかまで数字で言えるようになる 未着手
  2. 2 カルノーサイクルと熱効率 — 熱はなぜ、全部は仕事にならないのか 熱を受け取って仕事を取り出す機械(熱機関)で、仕事にできる割合の上限はどう決まるのか。理想のカルノーサイクルの熱効率は、高温側と低温側の絶対温度だけで決まり、η=1−TL/TH になる。第一法則・第二法則の言い分け、実際の機関が理想より低い理由、令和8年度に並んで出たエントロピー・比熱・熱電効果も、式と数字で追う。 エンジンや発電所を、高温から低温へ熱が落ちる途中で仕事を取り出す機械として見て、効率の上限を2つの温度から数字で言えるようになる 未着手
  3. 3 冷凍サイクルとCOP — 電気1で、なぜ熱を何倍も運べるのか 冷房やヒートポンプは、電気の仕事を使って熱を低温から高温へ運ぶ。冷媒が蒸発・圧縮・凝縮・膨張を巡る冷凍サイクルを p-h 線図(圧力と比エンタルピーの線図)の上で追い、成績係数COPを求める。COPが1を超えても第一法則に反しない理由、暖房COP=冷房COP+1(理論サイクル)、逆カルノーサイクルの上限、凝縮温度や蒸発温度でCOPが動く理由を、式と数字で確かめる。 エアコンや冷凍機を、電気で熱を作る機械ではなく、冷媒を巡らせて熱を運ぶポンプとして見て、運べる熱の量を温度とエンタルピーから数字で言えるようになる 未着手
  4. 4 流体の基礎① — 管の中の水と空気は、なぜその速さで、その圧力で流れるのか 管が細くなると、水はなぜ速くなり、圧力はなぜ下がるのか。流量が同じなら流速は断面積に反比例し(連続の式)、水平で損失がなければ、速くなった分だけ圧力のエネルギーが減る(ベルヌーイの式)。圧力と水頭、動圧とピトー管、ポンプの揚程までを、一本の筋でつなぐ。 配管やダクトの太さが変わる所を見たとき、そこで流速がどれだけ上がり、圧力がどれだけ下がるかを、式の意味と数字の両方から言えるようになる 未着手
  5. 5 管内流れの圧力損失 — 内径が一定の直管で、なぜ先へ行くほど圧力が足りなくなるのか 内径が一定の直管でも、水は先へ行くほど圧力を失う。その分を式にしたのがダルシー・ワイスバッハの式で、管摩擦係数と密度が同じなら、損失は管の長さと流速の2乗に比例し、内径に反比例する。管摩擦係数をレイノルズ数と管内面の粗さで読み、曲がりや弁の局部損失、ポンプの全揚程までを一本の筋でつなぐ。 配管の内径や流量を変える話を聞いたとき、圧力損失が何倍になるかを式の形(長さに比例、流速の2乗に比例、内径に反比例)から先に見積もり、そのあとで数字を入れて確かめられるようになる 未着手
  6. 6 湿り空気と空気線図 — 空気の「湿り具合」を、どう測り、どう読むのか 冷たいコイルに触れた空気は、空気線図の上のどこへ動くのか。湿り空気は乾き空気と水蒸気の混合で、水蒸気には温度ごとの上限(飽和)がある。絶対湿度と相対湿度の違い、露点と湿球温度の意味、加熱・冷却・加湿・除湿の動きを、なぜそうなるのかから追い、26℃・相対湿度50%の空気を例に数字で確かめる。 空気線図の1点を見たとき、「この空気はあと何℃冷やすと水が出るのか」「冷たい面に触れたらどこへ動くのか」を、数字と向きで言えるようになる 未着手
  7. 7 結露と防露 — 冷たい面は、どこにでき、何を変えれば止まるのか 冬の朝、部屋の隅と窓ガラスのふちだけが濡れるのはなぜか。壁の室内側の表面温度は、熱の通りにくさの比で決まり、露点を下回った所で結露する。表面結露と内部結露の違い、断熱・防湿・換気・保温材の連続した施工でなぜ防げるのかを、20℃・相対湿度60%の部屋の数字で追う。 壁・窓の面は「この面は何℃か」「露点より上か下か」を計算で言え、隅・管の面は向きと理由で言え、結露の対策を「面を温かくする」「水蒸気を減らす」「水蒸気を冷たい所へ通さない」の3方向に仕分けられるようになる 未着手
  8. 8 日射と外皮の熱負荷 — 太陽の熱は、どの面から、どれだけ室内に入るのか 夏至の日、北緯35度で1日に直射日光をいちばん多く受けるのは、南向きの壁ではない。日射は直達と天空に分かれ、面の向きと太陽高度で受ける量が変わる。窓は日射熱取得率、壁と屋根は相当外気温度で、室内に入る熱を数える。令和8年度に出た、向き別の日射量を比べる型も扱う。 窓も壁も屋根も「日が当たる面」として見て、向きと季節から日射の大小を言い当て、そこから室内に入る熱を数字で比べられるようになる 未着手
  9. 9 換気 — 空気の入れ替え量は、汚れの出る量と許せる濃さで決まる 20人が入った部屋に、どれだけ外気を入れればよいのか。答えは、二酸化炭素の発生量を、許せる濃さと外気の濃さの差で割れば出る。この「濃度の収支」一本から、換気回数による濃度の変化、第1種〜第3種換気で室内の圧力が変わる理由、火気使用室の換気量までを追う。 換気設備の風量表や換気方式の指定を見たとき、その数字が「何を、どこまで薄めるために」決まったのかを、収支の式に戻して説明できるようになる 未着手
  10. 10 音と振動 — 周波数で測る騒音(NC曲線)と、低い揺れを逃がす防振 騒音計が同じ40 dB(A)でも、「ゴー」と「シー」は同じ静かさなのか。独立した同じ音が2つ重なると約3 dB増え、点音源からの距離が2倍で約6 dB下がる。周波数の帯ごとに許容値を定めるNC曲線は、なぜ右下がりなのか。回転数の低い機械に、防振ゴムは向くのか。計量単位令・計量単位規則、公共建築工事標準仕様書(令和7年版)と防振の技術記事で追う。 空調機やポンプの騒音と揺れの話を聞いたとき、dBの足し算と距離、NC曲線のどの帯域が超えているか、防振材の固有振動数が機械の回転数に足りているかを、数字で確かめられるようになる 未着手
  11. 11 地球環境 — 温室効果ガスの数字とフロン類を、基準年と版から読む 日本の温室効果ガスは、どのガスがどれだけ、どんな形で増減してきたのか。冷媒に使われてきたフロン類は、オゾン層と温暖化にそれぞれどう効くのか。GWPとODPの意味、CFC・HCFC・HFCの違い、モントリオール議定書とキガリ改正、日本の排出量の推移を、環境省・国立環境研究所の公表値で整理する。同じ冷媒でもGWPが資料の版で変わる点も扱う。 ガス別の折れ線図を見たら、大きさと形で二酸化炭素・メタン・一酸化二窒素・HFCsを見分けられ、冷媒のGWPの数字を見たら「どの資料の、どの版の値か」を確かめる習慣がつく 未着手
  12. 12 電動機の保護 — 2Eリレーは、モーターのどんな「危ない」を見張っているのか このトピックで扱う電動機の異常は、短絡・地絡・過負荷・欠相・反相の5つ。見張る機器はそれぞれ違い、2Eリレーは過負荷と欠相、3Eリレーはそこに反相を加えた3つを見張る。なぜ過負荷だけを見る熱動継電器は欠相に弱く、サーマル式の2Eなら見張れるのかを、仕組みと数字で追う。 空調機やポンプの制御盤を開いたとき、電磁開閉器に付いた小さな継電器が、電動機のどんな「危ない」を見張っているのかを、遮断器との役割分担から説明できるようになる 未着手
  13. 13 低圧屋内配線 — どこに、どの工事方法で線を通してよいのか 点検口がある天井裏と、仕上げ材の裏側の天井ふところでは、電線を通してよい工事が違う。解釈の表(場所×使用電圧)の読み方と、ポンプや空調機の電源配線がその表に出会う場面を、条文で追う。 機械室から天井、屋上のポンプや冷却塔まで続く電源配線を見て、「ここはどの場所の区分で、どの工事なら通してよいか」を、解釈の表から自分で引けるようになる 未着手
  14. 14 鉄筋コンクリート造 — 鉄筋とコンクリートの分担と、梁に穴をあける約束 配管を通すために梁へ穴をあけてよいか。鉄筋とコンクリートの分担を知ると、梁貫通孔の数字の意味が読みやすくなる。ラーメン構造と耐震壁、梁の主筋・あばら筋・複筋梁を押さえ、RC造の梁貫通孔の径(梁せいの1/3以下)と間隔(両孔径の平均の3倍以上)を、国土交通省官庁営繕部の資料で追う。 機械室の梁にスリーブを入れる図を見て、「この孔は、資料の約束(孔径・間隔・位置)に収まるか」を、自分で確かめられるようになる 未着手
  15. 15 空調機・冷却塔・熱源機器 — 熱はどこで作られ、どこへ捨てられるのか 水冷式の冷凍機は冷水を作り、その熱を冷却水が冷却塔へ運んで、おもに水の蒸発で大気に捨てる。ボイラーは温水や蒸気を作り、空調機が冷温水や冷媒で空気を冷やし、温める。圧縮式と吸収式、冷却塔のレンジ・アプローチ・補給水とブロー、空調機の大温度差送風・デシカント・全熱交換器を、国土交通省の標準仕様書などで整理する。 屋上や機械室の機器を、冷水・冷却水・温水・空気の流れのどこにつながる機器かで見分けられるようになる 未着手
  16. 16 保温・保冷の材料 — 何のために巻き、どの材料をどこに使うのか 機械室の温水管と、2〜4℃の冷水管。どちらにも保温材が巻いてあるが、仕様書の表では、温水管の材料欄は「ロックウール・グラスウール」、冷水管の欄は「ポリスチレンフォーム」だけだ。なぜ選べる材料が変わるのか。保温・保冷・防露の目的、繊維系・多孔質系・発泡プラスチック系という3つの系統、使用温度と吸水の考え方を、公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)令和7年版(修補版)の材料表と、その適用の範囲とあわせて、原文で追う。 機械室の保温材を見て、材料の系統(繊維系・多孔質系・発泡プラスチック系)と、使える温度、水への強さを言い、仕様書の表から、対象ごとに指定された材料を引けるようになる 未着手
  17. 17 配管材料と附属品 — 管の名前から、肉厚・温度・用途を読む 設計図書に「鋼管100A」と書くだけでは、管は決まらない。同じ呼び径(銅管は同じ外径)でも、肉厚(スケジュール番号、銅管のタイプ、塩ビ管のVPとVU)、内面の樹脂、使える温度が違う。標準仕様書の用途別の表を軸に、鋼管・ライニング鋼管・銅管・塩ビ管と、弁・継手・附属品の役割を整理し、令和8年度の No.41・No.44 の型を読み解く。 特記仕様書や配管図の「SGP-VA」「STPG370 Sch40」「銅管(M)」のような材料名を見て、何を流す管で、肉厚はどちらが大きく、温度や圧力はどこまでかを、標準仕様書の表を引いて言えるようになる 未着手
  18. 18 ダクトと附属品 — 圧力で区分し、長辺で板厚を引き、ダンパーを合図で見分ける 同じ長辺800mmのダクトでも、低圧と高圧では板厚が違う。風量を調節するダンパーと、火災のときに閉まるダンパーでは、動かす合図が違う。公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編、令和7年版〔修補版〕)の第14節・第15節から、ダクトの区分・材料・板厚・補強と、制気口・ダンパーなどの附属品の規定を、数字の出どころまで整理する。 ダクトの仕様や図面の一文を読んだとき、圧力の区分・材料・附属品の役割のどれの規定かを言い当て、板厚と補強の要否を仕様書の表から自分で引けるようになる 未着手
  19. 19 設計図書と公共工事標準請負契約約款 — 誤り・不明確・相違に気づいたら、誰に言い、何が変わるか 設計図書の誤りや不明確、現場との相違に気づいたら、誰に、いつ言うのか。完成を通知したあと、検査と支払は何日以内か。公共工事標準請負契約約款の18条・9条・10条・32〜35条・45条・57条などを、設計図書の範囲と「誰が誰に、どの日を起点に数えるか」の軸で整理する。令和7年12月2日改正後の現行本文で確認した。 官庁工事の契約書類を見たとき、「これは設計図書のどれにあたるか」「約款のどの条の話か」「日数は誰から誰への向きか」を言い分けられるようになる 未着手

参考文献・出典

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