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ダクト空調風量換気

ダクトサイズ選定 計算ツール|風量・許容風速から丸/角ダクトの必要断面を即算出

【ご注意】このページの計算結果・情報は参考値です。正確性・最新性は保証できません。税務・法務・お金・設計・施工・安全などに関わる判断は、公式の資料と専門家の確認のうえ、ご自身の責任で行ってください。免責事項

空調・排煙・換気・厨房排気設備で使う丸ダクトの径と角ダクトの寸法(a×b)を、風量と許容風速から瞬時に算出。低速・中速・高速ダクトの風速の目安、アスペクト比(縦横比)による圧損・据付性の違い、NC騒音値との関係、JIS A 4009・建築基準法(排煙・換気)を踏まえた実務セオリーを、事務所・工場・厨房・クリーンルーム・住宅シーン別に解説します。

最終更新:2026-09-25/監修:計算ツールズ編集部

ダクト内の風速は「風速(m/s) = 風量(m³/h) ÷ 3,600 ÷ 断面積(m²)」です。φ200の丸ダクト(断面積0.0314m²)に1,000m³/hを流すと約8.8m/s。風速10m/sで流せる風量は φ200で約1,130m³/h、φ250で約1,770m³/h、φ300で約2,540m³/h です。角ダクトを丸ダクトに換算するときは、同じ風量で摩擦損失が等しくなる円形換算径 De = 1.3 ×(a×b)0.625 ÷(a+b)0.25を使います(400×200mm → 約φ305)。計算機の下段に a・b を入れると換算径が出ます。用途ごとの風速の目安は許容風速一覧にあります。

ダクトサイズ選定(風量→寸法)ツール

計算式と単位系

基本式

断面積 A(m²) = 風量 Q(m³/s) ÷ 風速 v(m/s)

丸ダクト径 D(m) = √(4A ÷ π)

角ダクト寸法(a:b=2:1) → a = √(2A), b = √(A/2)

ダクトサイズは「風量を許容風速で割って必要断面積を求める」という単純な連続の式で決まります。設計風量Qは通常m³/hで扱うので、風速v(m/s)と単位を合わせるため÷3600で秒換算するのがセオリーです。断面積が出れば、あとは丸か角かの形状に応じて寸法を逆算します。

相当直径と圧損計算

水力相当直径 De = 2ab ÷ (a+b) (角ダクト)

圧損計算(ダルシー式)で使う相当直径Deは、丸ダクトとの等価換算のため必須。角ダクトの実際の圧損は同断面積の丸ダクトより1〜2割大きくなり、a:b比が離れるほど(細長比大)さらに増える傾向があります。

単位換算

1 m³/h = 0.278 L/s = 0.0167 m³/min = 0.588 CFM(立方フィート/分)。米国資料はCFM表記が主流のため、輸入ファン・海外物件の設計時は要換算。1 CFM = 1.699 m³/h です。

用途別 許容風速一覧

設計資料で一般に使われる用途別の風速の目安です(m/s)。資料によって幅があり、法令の基準ではありません。騒音・圧損・スペースから最終的に決めます。

用途主ダクト分岐/末端備考
スタジオ・録音室3〜42〜3NC-20以下要求
住宅・寝室4〜52.5〜3NC-25〜30
ホテル客室・図書館5〜63〜4NC-30
個室オフィス・病室6〜74〜5NC-35
一般事務所(標準)7〜95〜6NC-35〜40
商業施設・銀行ホール8〜106〜7NC-40
大空間(体育館・工場)10〜127〜9NC-45〜50
厨房排気・給気10〜157〜10油煙・湿気対応
産業排気(粉じん・煙)15〜2012〜18沈殿防止最低風速確保
排煙ダクト≤20≤20国交省 建築設備設計基準の目安(施行令に風速の規定は無い)

低速ダクト(〜4m/s)は静音・低圧損だがダクト大型化・スペース増、高速ダクト(11m/s〜)は小径化・省スペースだが圧損・騒音・エネルギー増加のトレードオフ。一般事務所では8m/s前後がよく使われ、静音要件が厳しい場合は5〜6m/sまで下げます(いずれも目安)。

風量別 ダクトサイズ早見(風速8m/s)

オフィス標準の8m/sで、風量から丸ダクト径・角ダクト寸法(a:b=2:1)を算出した早見表です。角ダクトは板金加工・据付性を考慮し50mm刻みで丸めています。

風量(m³/h)断面積(m²)丸ダクト径角ダクト(a×b)相当直径
2000.007φ100150×100φ120
5000.017φ150200×100φ133
1,0000.035φ220300×150φ200
1,5000.052φ260350×200φ255
2,0000.069φ300400×200φ267
3,0000.104φ370500×250φ333
5,0000.174φ480600×300φ400
7,5000.260φ580750×400φ522
10,0000.347φ670850×450φ588
15,0000.521φ8201050×550φ722
20,0000.694φ9501200×600φ800

丸ダクトと角ダクトの比較

丸ダクト(スパイラルダクト)

同一断面積で圧損最小(角の約8割)、周長最小で保温材少、強度高い。工場加工品でJIS A 4009準拠。デメリットは分岐継手が多く、天井裏の梁・配管をかわしにくいこと、意匠上の見えかかりで大径だと存在感が出る点。設備用ダクト・工場・厨房排気で主流。

角ダクト(矩形ダクト)

板金製作の自由度が高く、据付性・アスペクト調整に優れる。同断面積でも1:1(正方形)なら丸に近い性能、a:b=4:1なら圧損2〜3割増。事務所・商業施設の意匠を考慮した天井裏で主流。制振・鉄板厚(0.6〜1.6mm)で騒音対策必要。JIS A 4009 IIで規格化。

フレキシブルダクト(フレキ)

グラスウール保温付ジャバラ管。分岐末端の微調整に便利で施工性抜群。デメリットは圧損が丸の3〜5倍、蛇腹の内面凹凸で乱流・騒音源になる。末端の短い区間に限って使い、長距離配管は避ける。

アスペクト比の目安

a:b=1:1(正方形)が理論最小圧損だが据付性で不利。1.5:1〜2:1が標準的なバランス点。3:1超えは圧損増・振動発生・板金強度低下でトラブル多発。実務では3:1程度までに抑え、望ましくは2:1以下とされます。

圧損・送風動力との関係

摩擦圧損の目安

亜鉛メッキ鋼板ダクトの摩擦圧損は、8m/s時で約1 Pa/mが標準設計値。設計ではおおむね0.7〜1.5 Pa/m程度の範囲で選ぶのが目安です。100m配管で100 Pa相当、局所抵抗(エルボ・分岐・T字)で合計300〜500 Paが一般的です。

送風動力の計算

送風動力 P(kW) = 風量Q(m³/s) × 全圧ΔP(Pa) ÷ (1000 × ファン効率η)

風量2000 m³/h(0.556 m³/s)・全圧500 Pa・効率0.6なら、動力=0.556×500÷(1000×0.6)=0.46 kW。年間8760時間稼働・電気代31円/kWh(電力料金目安単価)なら電気代約12.5万円/年です。

省エネ設計のポイント

風速を8m/s→6m/sに下げるとダクト断面積が33%増(大型化)、しかし圧損は約半減し、送風動力は40〜50%削減。イニシャル増でもランニングコスト回収で10年で逆転するケースが多く、大空間ビルではLCC(ライフサイクルコスト)分析が定番です。

業界・現場での使い方

ビル空調設計(セントラル)

セントラル空調の主ダクト系統(還気・給気・外気)ごとにゾーニングし、AHU(空調機)から末端VAV/VAへの各支路のサイズ算定。8m/s前後を目安に計算し、静音要求ゾーンは6m/s程度に下げる。空気調和・衛生工学便覧などの設計資料が主な根拠。

排煙設備(建基法)

排煙機の能力は施行令126条の3で「毎分120m³以上、かつ防煙区画の床面積1㎡につき毎分1m³以上(2以上の防煙区画を受け持つときは最大区画の床面積1㎡につき毎分2m³以上)」。風道の風速は施行令には無く、建築設備設計基準(国交省)の20m/s以下が目安。防煙区画・給気口面積・自然排煙と機械排煙の区別で複雑化し、建築確認申請時に確実な検証が必要。

厨房排気(業務用)

フード直下風速0.5m/s以上、フード内風速8〜10m/s、ダクト内10〜15m/sを目安。油煙対応でSUS304製・清掃口設置(風速はいずれも目安)。グリス除去装置や排気ダクトの構造は市町村の火災予防条例で定められているので、所轄の消防に確かめる。

クリーンルーム

ISO Class 5(Class 100)では換気回数が数百回/hに及ぶことが多く(目安)、天井HEPA→床下リターンの全面吹出しに。給気ダクトは低速(2〜3m/s)で乱流最小化、リターンは大断面で確保。JIS B 9920・ISO 14644準拠設計。

住宅24時間換気

建築基準法施行令20条の8で住宅等の居室は0.5回/h以上の必要換気量。100㎡×2.4m=240m³で120m³/h、末端速度3m/s以下でNC-25狙い。第一種換気なら熱交換器+ダクト網、第三種なら排気ダクトのみ。φ100〜150の小径主体。

工場・粉じん排気

粉じん・煙・可燃性ガスの排気で最低搬送風速確保が必須。搬送風速の目安は粉じんの種類で異なり、設計資料では金属粉塵15m/s・木質粉塵18m/s程度などとされる。局所排気装置の性能(制御風速)は粉じん障害防止規則・有機溶剤中毒予防規則などに定めがある。

ダクト材料と板厚選定

用途・使用温度・耐食性に応じたダクト材料と板厚の選定基準です。JIS A 4009・SMACNAガイドラインなどを参考にした実務上の目安です。

用途推奨材料板厚特徴
一般空調(給気・還気)亜鉛メッキ鋼板(SGCC)0.6〜0.8mmコスト最安・標準品
高湿ダクト・厨房給気亜鉛メッキ+エポキシ塗装0.8〜1.0mm結露腐食対策
厨房排気SUS304 or SUS4300.6〜1.0mmグリス・油煙耐食
排煙ダクトSUS304 or 耐火被覆亜鉛メッキ0.8〜1.6mm280℃/30分耐熱
産業排気(粉じん)SS400 or SUS1.6〜3.2mm耐摩耗・SD材
薬品排気(酸・アルカリ)SUS316L or FRP0.8〜3.0mm耐薬品性
クリーンルームSUS304電解研磨0.8〜1.2mm発塵防止
屋外露出・海岸部SUS316 or アルミ亜鉛メッキ1.0〜1.6mm塩害・耐候

よくある間違い・注意点

  • 風量を経験値だけで決定 — 用途別必要風量(換気回数×室容積、または人員数×20〜30m³/h/人)を計算で根拠付けるのが基本。目分量は過大/過小いずれも省エネ性能・空気質を損ないます。
  • 風速の上限15m/sを無視 — 15m/s超は騒音(NC-45以上)・振動・エネルギー損失が急増。特殊用途(産業排気)以外は10m/s以下、事務所は7〜9m/sが実務標準。
  • 分岐後の風量減を再計算しない — 主ダクト2000m³/hが3分岐すれば各末端700m³/h前後。同径のまま末端まで引くと風速低下で低圧損だが浪費、逆に絞りすぎると風速上昇で騒音源に。
  • アスペクト比3以上の細長角ダクトを設計 — 圧損増・振動増大・板金強度低下でトラブル多発。実務ではa:b≤3(望ましくは2以下)に抑えます。
  • フレキシブルダクトを長距離配管 — フレキは圧損が硬質丸の3〜5倍。長い区間での使用は避け、末端調整用に限定する。
  • 圧損計算で局所抵抗を無視 — エルボ・T字・拡大・縮小・グリル・チャンバーの局所抵抗は摩擦損失より大きい場合が多い。全圧損=直線摩擦+ΣK×動圧の形で確実に積み上げる。
  • 排煙ダクトで一般空調用の亜鉛メッキ鋼板を使用 — 排煙ダクトは280℃/30分の耐熱要件があり、専用の耐火被覆・SUS304等の使用が必須(建基法施行令129条の13の2)。

ダクト騒音とNC値対策

NC値(Noise Criteria)は室内空調騒音の評価指標。用途別許容NC値と対策を整理します。

用途推奨NCダクト風速騒音対策
録音スタジオNC-15〜203m/s以下消音チャンバー・遮音BOX
コンサートホールNC-20〜253〜4m/s大断面ダクト・消音器
寝室・書斎NC-25〜304〜5m/s末端消音器・グラスウール
個室オフィスNC-30〜355〜6m/sダクトサイレンサー
一般オフィスNC-35〜407〜9m/sグリル設計・エルボ工夫
ロビー・商業NC-40〜458〜10m/s音の分散
工場・作業場NC-50〜6010〜15m/s特別対策不要

騒音源は①送風機、②ダクト内乱流、③グリル・吹出口の3種類。特に末端グリル騒音は風速6m/s超で急激に悪化するため、静音要求ゾーンは分岐後の再絞りに注意。詳細は空気調和・衛生工学便覧などの消音設計の資料で計算します。

関連する規格・法令

  • SHASE-S 010 ― 空気調和・衛生工学会規格「空気調和・衛生設備工事標準仕様書」。ダクトの材料・板厚・工法。
  • JIS A 4009 ― 空気調和及び換気設備用ダクト。丸ダクト・角ダクト・板厚・製作工法の国内工業規格。
  • 建築基準法施行令126条の2・126条の3 ― 排煙設備の設置と構造(防煙区画・排煙口・排煙風道・排煙機の能力)。
  • 建築基準法施行令20条の8 ― 居室のシックハウス対策の換気(住宅等の居室0.5回/h・その他の居室0.3回/h以上)。
  • 粉じん障害防止規則・有機溶剤中毒予防規則など ― 局所排気装置の性能・制御風速要件(有害物取扱職場)。
  • 消防法施行令・市町村の火災予防条例 ― 消防用設備としての排煙設備、厨房設備の排気ダクト・グリス除去装置の基準。
  • ASHRAE Handbook - HVAC Systems and Equipment ― 米国空調学会の総合ハンドブック。海外物件・国際基準の参照元。
  • ISO 14644 ― クリーンルーム及び関連制御環境の粒子数分類。清浄度と換気設計の国際規格。

参考文献・公的資料

ダクト設計の詳細計算や最新の規制情報は、以下の公的機関・学会の一次資料を参照してください。

※本ページの計算結果は概算値です。実際のダクト設計は、建物用途・室容積・熱負荷・人員・法定換気回数・排煙区画・防火区画・意匠制約(天井高・梁下寸法)など多面的な条件に応じて確定します。特に排煙設備・厨房排気・産業排気は、建築基準法・消防法・労働安全衛生法・粉じん障害防止規則の適合が必須で、建築設備士・空気調和衛生工学会認定技術者(建築設備士)・建築確認申請への確実な整合が求められます。設備更新・改修時は既設ダクト状態(腐食・保温劣化)の実測と圧損再計算を伴う総合設計が必要です。

よくある質問(FAQ)

風量2000m³/h・オフィスのダクトサイズは?

オフィス標準8m/s → 断面積0.069㎡ → 丸ダクトφ300または角ダクト400×200mm(8m/sは一般事務所の目安)。静音要求(NC-30以下・役員室・会議室)なら6m/sに落としてφ350or450×250mmまでサイズアップします。

風速を上げるとどんな悪影響がある?

①騒音(NC値上昇: 8→10m/sでNC+5、10→15m/sでNC+10)、②圧損増(v²比例で1.5倍→2.25倍)、③送風動力増(同上)、④乱流によるバランス崩れ、⑤高速ダクトは板厚厚み・補強桟が必要でコスト増。事務所NC-35以下狙いなら8m/s以下推奨。

丸ダクトと角ダクト、どちらを選ぶ?

同断面積での圧損は丸<角(丸が2割少)。据付・分岐・意匠対応は角有利で、オフィス天井裏では角ダクト主流。工場・機械室・厨房・スパイラルダクト用途は丸主流。中規模ビルでは主ダクトを角、末端支路を丸で使い分ける例が多い。

低速ダクトの基準は?

風速4m/s以下が「低速ダクト」の定義。図書館・スタジオ・住宅寝室・録音室で採用。静音性(NC-25以下)・低圧損の利点があるが、ダクト大型化で天井懐300mm以上必要。目安として住宅は5m/s以下、スタジオは3m/s以下程度で設計されます。

アスペクト比a:bの推奨値は?

実務ではa:b≤3が上限の目安で、2:1〜1.5:1がよく使われます。1:1(正方形)が理論最小圧損だが据付上不利、4:1超は圧損2倍・振動・板金強度低下でNG。天井懐が狭い改修現場では意図的にa:b=3:1まで細長化するが、その分板厚+補強桟でカバー。

フレキシブルダクトはどこまで使える?

グラスウール保温付フレキは圧損が硬質丸の3〜5倍、内面凹凸で乱流・騒音源に。末端調整用の短い区間に限って使い、分岐点〜VAV間の一部にのみ使い、長距離接続は避けます。厨房・排煙・産業排気には非対応。

排煙ダクトの許容風速は?

施行令126条の3(排煙設備の構造)に風道の風速の規定はありません。国土交通省の建築設備設計基準では排煙ダクトの風速を20m/s以下とするのが目安とされます。排煙風道は不燃材料で造り、施行令115条1項3号の構造とし、防煙壁を貫通する部分のすき間は不燃材料で埋めます。

相当直径Deとは?

角ダクトの圧損計算で使う、丸ダクトとの等価換算径。De=2ab÷(a+b)で計算。摩擦係数・レイノルズ数の計算に丸ダクト式を流用可能に。500×250角なら De=2×0.5×0.25÷0.75=0.333m(φ333相当)。同断面積の丸φ399より小さい=圧損大きいことを意味します。

厨房排気ダクトの設計ポイントは?

フード直下風速0.5m/s以上・フード内8〜10m/s・ダクト内10〜15m/s。(風速はいずれも目安)。SUS304製・清掃口設置。グリス除去装置や排気ダクトの構造は市町村の火災予防条例で定められています。厨房ダクト火災は年間発生件数が多く、特に飲食店の設計で慎重を要します。

住宅24時間換気のダクトサイズは?

建基法施行令20条の8で住宅等の居室は0.5回/h以上の換気必須。100㎡×2.4m=240m³→必要風量120m³/h、末端速度3m/s以下でNC-25狙い。給気口φ100・排気メインダクトφ150程度が一般的。第一種(給排気機械)なら熱交換器付、第三種(排気のみ)は排気ダクトのみで施工簡素。

換気回数の目安は?

法令の下限は住宅等の居室0.5回/h(その他の居室0.3回/h)。以下は設計の目安で、事務所2〜3回/h、会議室4〜6回/h、飲食店8〜12回/h、厨房15〜30回/h、クリーンルーム(ISO Class 7)25〜60回/h、Class 5は400〜600回/h。用途と粉じん・臭気・熱発生量から必要換気量を算定し、それを風速で割ってダクト断面を決めるのが基本フローです。

ダクト清掃はどの程度必要?

ビル管理法の特定建築物では、空気調和設備の点検・清掃を建築物環境衛生管理基準に沿って行い、空気環境の測定は2か月以内ごとに1回です。厨房の排気ダクトは油の付着が火災の原因になるため、火災予防条例や所轄消防の指導に沿って定期的に清掃します。