ファーストエアー株式会社のよもやま話～必要換気量の考え方とダクト設計のキホン ✍️📐 ～

皆さんこんにちは！

ファーストエアー株式会社の更新担当の中西です！

 

前回は“なぜ換気が必要か”を俯瞰しました。今回は一歩踏み込み、設計の出発点「必要換気量」をどう決め、どんな風に“通り道（ダクト）”を整えるかを、実務寄りに解説します。現場で迷わないチェックリストも最後に付けました。🧭

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1. 必要換気量＝「人＋用途＋発生源」で決める
必要換気量は、単に床面積で決めるのではなく、人の滞在（CO₂・体臭・呼気湿気）、用途（会議・調理・入浴・製造）、発生源（溶剤・粉じん・熱・臭気）を組み合わせて考えます。
• 人基準：一人あたりの外気量（例：20〜30m³/h/人など）を掛ける。ピーク人数に合わせるか、CO₂連動で可変にするかを検討。🧑‍🤝‍🧑
• 用途基準：更衣室・トイレ・喫煙室・厨房などは標準換気回数の目安を参照。臭気・湿気が強い場所は高めに。🚻🍜
• 発生源基準：局所排気フードで捕集できるなら、室全体の換気量は控えめでもOK。逆に発熱が大きい機器があるなら空調と連携して外気量を上げる。🔥
実務メモ：CO₂センサーを“呼吸域”に近い1.0〜1.2m高で、直吹き風の当たらない場所へ。誤検知を防ぎます。📏

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2. 換気回数の目安と計算の流れ
1) 室の用途から換気回数の目安を仮設定（例：事務室 2回/h、更衣室 6回/h、トイレ 10回/h）。

2) 室内容積（m³）×換気回数（回/h）＝必要換気量（m³/h）。

3) 複数室の同時使用率を考えて“系統化”。ピーク同時を1.0とするか0.7程度でまとめるかは用途次第。📊
小さな例題
• 事務室（8m×6m×天井2.7m）→ 容積129.6m³。2回/hなら259m³/h。人数10人で人基準30m³/h/人なら300m³/h。大きい方を採用。✅

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3. ダクト設計：圧力損失と風速のバランス
ダクトの世界では圧力損失（Pa）が主役。ファンは静圧を使って空気を押し流します。損失が大きすぎると風量が出ません。逆に断面を過剰に大きくするとコスト・スペース・揺れが増えます。
• 推奨風速目安：幹線 6〜8m/s、枝 4〜6m/s、末端 2〜4m/s（騒音や結露、コストのバランスをみて微調整）。🏎️
• 損失要因：ダクト長・曲がり・分岐・ダンパ・フィルタ・サイレンサ。エルボは開先Rを大きく、分岐は45°やテーパで滑らかに。🛠️
• 均等圧法/静圧復帰法：分岐後の各支管が同じ静圧に“帰る”ように、ダクト寸法とダンパ設定を調整。職人技と計算の両輪です。🧮
実務メモ：VAV化を見込むなら最低風量時の風速もチェック。末端で1.5m/sを下回ると空気が“重く”なり、滞留やドラフト感のムラにつながります。

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4. 騒音（NC/NR）と振動の対策
音は“速い空気”と“乱れ”から生まれます。
– 末端近くでの急激な絞り込みを避ける。
– サイレンサはダクトサイズに合った長さを確保。短すぎると効かない。
– ファンとダクトの間にキャンバス、機器は防振ゴム/バネでアイソレーション。🔇

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5. 結露と保温—露点を恐れよ外気導入や冷房期のダクト壁温が露点を下回ると、結露→カビ→錆の負の連鎖。
– 冷える区間は保温（断熱）を。屋外や未空調スペースは特に厚めに。
– ドレンパンやドレン配管の勾配、封水を忘れずに。💧

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6. 施工の視点：吊り金物・点検口・意匠
• 吊り：ピッチ、揺れ止め、梁の芯を外さない。耐震ブレースは壁・梁に正しくアンカー。

• 点検口：フィルタ・ダンパ・センサ周りには必須。脚立の置き場所も含めて“作業動線”を設計。

• 意匠：見える化ダクトは継ぎ目とビスピッチの美しさが命。塗装前の脱脂も忘れず。🎨

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7. チェックリスト（保存版）
☐ 人数・用途・発生源を定義した

☐ 必要換気量と換気回数を計算した

☐ 系統図に同時使用率を反映した

☐ 風速・静圧・騒音のバランスを確認した

☐ 保温・結露・ドレン計画を入れた

☐ 点検口・メンテ動線を確保した

☐ 制御（常時/在室/CO₂）と試運転手順を決めた ✅

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8. 等価長さと“曲がりの罪”
エルボ1個で直管何メートル分？という概念が等価長さ。例えば矩形ダクトの90°エルボ（一般的なR）で直管5〜15m分の損失になることも。曲がりを1個減らす＝ダクト10m短縮に匹敵するケースがあり、意匠・構造と早期に擦り合わせる価値大。🧩

9. 具体計算ミニ演習（手計算版）
• 目標風量：900m³/h（=0.25m³/s）

• 幹線：矩形400×200、風速3.1m/s → まずまず。

• ダクト長20m、エルボ4個（等価長さ40m相当）、フィルタ初期30Pa、サイレンサ20Pa、末端機器20Pa。

• 直管損失：0.6Pa/m×(20+40)=36Pa（仮）

• 合計静圧：36+30+20+20=106Pa → ファン曲線から運転点を探す。余裕を見て150Pa仕様で選定。🧪
実務メモ：“初期”と“最終（フィルタ目詰まり）”の両方で点を確認。最終時に風量が落ち過ぎないよう、ファンの余力やアラーム設定を。

10. よくある落とし穴
• 給気忘れ：排気だけ強くして負圧地獄。ドアが重い、隙間風、臭気逆流。→ 補給給気の導入、ルートの再設計。

• 点検できない：天井裏でフィルタが抜けない。→ 図面で作業姿勢まで確認。

• 結露トラップ：断熱をケチって天井シミ。→ 露点計算と保温厚の確認。

• 制御が難しすぎ：誰も触らない高機能。→ 運用者ヒアリングで“使いこなせる”設定に。🧑‍🔧

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11. 給排気バランスと圧力ゾーニング“どこを陰圧・陽圧にするか”は快適さと衛生を左右する設計の肝。
– トイレ・厨房・喫煙室：周囲より陰圧（排気＞給気）。臭気や煙の拡散を防ぐ。
– 診察室・研究室・清掃済みエリア：周囲より陽圧（給気＞排気）。外部の汚染空気を侵入させない。
– 共用部：中立に近く、ドア開閉時の気流を最小化。
差圧の目安は±2〜5Pa程度から。過度な差圧はドア開閉の支障・漏気増加につながるのでNG。⚖️

12. 試運転・調整（Cx）の基本
• 測定機器：アネモメータ、ピトー管＋微差圧計、CO₂モニタ、温湿度計。

• 手順：系統ごとのダンパ全開→総風量確認→末端でバランス取り→制御連携（CO₂・在室）→騒音測定→記録。

• 引き渡し書：設定値（上限/下限）、フィルタ差圧のアラーム値、清掃交換の目安も明記。📋

13. 使う道具（現場の相棒）
脚立・ヘッドライト・マーカー・結束バンド・ブチルテープ・トルクレンチ・防振ゴム・レーザー距離計・吸音材・アルミテープ…。“測る、留める、塞ぐ、伝える”が基本動詞。🧳

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14. まとめのミニチートシート
• 人→外気量、用途→換気回数、発生源→局所排気

• 風速は幹線6〜8・枝4〜6・末端2〜4m/sを起点に調整

• 等価長さで曲がりの“罪”を見える化

• Cxで“図面通り”を“現実通り”に合わせ切る

• 圧力ゾーニングで臭気と清浄度をコントロール
ここまでできれば、換気設計の7合目。あとは経験値で“外しにくい形”に磨き上げましょう。⛰️

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まとめ
換気設計は数字×感覚×現場性の総合格闘技。数字だけでも、経験だけでも片手落ちです。計算で“外しにくい骨格”を作り、現場で“流れる形”に仕上げる。次回は、機器選定編として「ファン・全熱交換器・ダンパ・サイレンサ・センサー」を、選定のコツからメンテの勘所まで一気に解説します。お楽しみに！🚀

 

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