ダクト設計で「ファンの静圧をいくつで選べばいいか」と迷ったことはありませんか。静圧(せいあつ)とはダクト壁に垂直に作用する圧力のことで、ファン選定・ダクトサイズ選定の両方に関わる最重要値です。

この記事では「静圧とは何か」から「実際の計算手順と例題」まで、表と図を使って新人技術者向けにわかりやすく解説します。

静圧・動圧・全圧の違い

種類記号意味主な用途
静圧Psダクト壁への垂直圧力(流れの向きに無関係)ファン選定・圧力損失計算
動圧Pv空気の流れが持つ運動エネルギー由来の圧力風速確認・局部損失換算
全圧Pt静圧+動圧(全エネルギーの合計)系統全体のエネルギー収支

ファンカタログに書いてある「静圧」がPsです。ダクト系統の全圧力損失をこの値が上回るファンを選べば、必要な風量を送ることができます。

今回の配管図(条件を確認)

FAN 送風機 ① 直管 L = 5m エルボ 90° ② 直管 L = 3m エルボ 90° ③ 直管 L = 2m 吹出口 【条件】 ダクト径:φ300(0.3m) 風  速:8 m/s

風速の推奨範囲

設計に使う風速には推奨範囲があり、外れると騒音増大や圧力損失過多の原因になります。

場所・用途推奨風速理由
居室・事務所(分岐ダクト)3〜6 m/s静かさを優先
主ダクト(幹線)← 今回の例6〜8 m/s ✅騒音と経済性のバランス
工場・機械室8〜12 m/s騒音より省スペース優先
高速ダクト(大型ビル)15〜20 m/sダクトを細くしてスペース節約

静圧計算の流れ(2ステップ)

STEP作業内容使うもの
1等価長さを求める(直管長さ+エルボ等の相当長さ)下記【表①】相当長さ表
2等価長さ × Pa/m = 静圧損失下記【表②】Pa/m表

【表①】エルボ1つの換算長さ(90°)

🔑 概算の考え方

エルボは「直管の何m分か」に換算できます。これを等価長さ(換算長さ)といいます。

直管の長さ + エルボの換算長さ = 等価長さ
等価長さ × 1mあたりの圧力損失 = 必要静圧(概算)

【表②】1mあたりの圧力損失(Pa/m)

ダクト径90°エルボ 1つ ≒
φ 100mm約 3m
φ 150mm約 4m
φ 200mm約 5m
φ 300mm ←今回約 8m
φ 400mm約 10m
φ 500mm約 13m

実際に計算してみる(例題)

STEP 1|等価長さを計算する

直管の合計:5m + 3m + 2m = 10m
エルボ換算:8m × 2か所 = 16m(表①より φ300 → 約8m)

等価長さ = 10 + 16 = 26m

STEP 2|表を見て掛け算するだけ

表②より φ300・風速8m/s = 2.6 Pa/m

必要静圧 = 26m × 2.6 Pa/m = 約 68 Pa

→ 静圧 70〜80 Pa 以上のファンを選べばOK!

ファン選定への活かし方

確認項目内容
ファン静圧 ≥ 計算静圧損失この条件を満たすファンを選ぶ(不足すると必要風量が出ない)
余裕率計算値の1.1〜1.2倍の静圧で選定するのが一般的
複数系統がある場合最も圧力損失が大きい系統(最長経路)で選定する
ダンパー損失も加算防火ダンパー・VD(風量調整ダンパー)の損失も忘れずに足す

まとめ:現場で使う計算フロー

  1. 直管の長さを全部足す
  2. エルボの数 × 換算長さ(表①)を足す → 等価長さ
  3. 等価長さ × Pa/m(表②)= 必要静圧の概算

※ 概算なので、実際のファン選定では求めた値の 1.2〜1.3倍の余裕を持たせるのがおすすめです。

図面からエルボの数と直管長さを数えて、2つの表で掛け算するだけです。慣れれば5分以内に計算できます。

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繊細な設備屋けー君
設備施工管理として10年働いております。 図面作成他何かお手伝いできる事がございましたらご連絡お願いいたします 資格・・1級管工事施工管理技士、甲種Ⅰ類消防設備士、電気工事士です どうかぜひとも読んでいって下されば幸いです