制気口における面風速とサイズ選定の求め方を解説
制気口・面風速とは
面風速(有効面風速)とは、吹出口(給気口)や吸込口(排気口)の有効開口面積を空気が通過する速度(m/s)のことです。面風速が高すぎると騒音・ドラフト感(寒さ)の原因になり、低すぎると換気・空調効率が下がります。
| 種類 | 別名 | 役割 | 標準的な面風速 |
|---|---|---|---|
| 吹出口(給気口) | SA口、制気口 | 調整した空気を室内へ供給 | 3.0 m/s 以下 |
| 吸込口(排気口) | RA口、排気ガラリ | 室内の空気を排出 | 4.0 m/s 以下 |
| 外気取入口(OAガラリ) | ガラリ | 外部から新鮮空気を取込 | 3.0 m/s 以下 |
面風速の計算式
面風速の計算式は以下の通りです。この式一本で給気・排気どちらも計算できます。
| 記号 | 意味 | 単位 | 備考 |
|---|---|---|---|
| v | 有効面風速 | m/s | 給気≦3.0、排気≦4.0が目安 |
| Q | 風量 | m³/h | 設計図の機器表・換気計算書から確認 |
| W | 制気口の幅 | m(mm÷1000) | 450mm → 0.45m |
| H | 制気口の高さ | m(mm÷1000) | 450mm → 0.45m |
| 開口率 | 有効開口の割合 | —(0〜1) | 通常0.8を使用 |
| 3600 | 時間→秒の換算 | — | 1時間=3600秒 |
計算手順と例題
設計図から風量(Q)を読み取る
機器表・換気計算書に記載されている室への給気風量または排気風量(m³/h)を確認します。
制気口サイズを仮定する
図面に記載のサイズ(W×H mm)を確認。または必要面積から逆算してサイズを決める(逆算法は後述)。
計算式に代入して面風速を求める
v = Q ÷ (W × H × 開口率 × 3600) を計算します。mmをmに換算(÷1000)することを忘れずに。
基準値と比較して判定する
給気:v ≦ 3.0 m/s、排気:v ≦ 4.0 m/s を満足するか確認。超える場合はサイズを大きくするか、風量を見直します。
例題①:面風速の確認
📐 条件と計算過程
| 風量 Q | 1,500 m³/h | 制気口サイズ | 450 × 450 mm |
| 開口率 | 0.8 | 種別 | 給気(SA) |
① mm → m 換算:450mm = 0.45m
② 面風速計算:
v = 1,500 ÷ (0.45 × 0.45 × 0.8 × 3,600)
v = 1,500 ÷ 583.2
v ≈ 2.572 m/s
例題②:サイズの逆算(必要面積から求める)
📐 条件と計算過程(逆算)
| 風量 Q | 1,500 m³/h | 目標面風速 | 3.0 m/s 以下(給気) |
| 開口率 | 0.8 |
① 必要有効面積の計算:
W × H = Q ÷ (v × 開口率 × 3,600)
W × H = 1,500 ÷ (3.0 × 0.8 × 3,600)
W × H = 1,500 ÷ 8,640 ≈ 0.1736 m²
② 正方形に近いサイズを選定:
√0.1736 ≈ 0.416m → 50mm刻みで切り上げると 450mm
450mm × 450mm = 0.2025 m²(有効面積 = 0.2025 × 0.8 = 0.162 m²)
③ 検算:
v = 1,500 ÷ (0.45 × 0.45 × 0.8 × 3,600) ≈ 2.57 m/s ✅
用途別・推奨面風速一覧
給気(吹出口)の許容面風速
| 用途・部屋の種類 | 推奨面風速(m/s) | 備考 |
|---|---|---|
| 放送スタジオ | 1.5 〜 2.5 | 静粛性最優先 |
| 住宅・ホテル寝室 | 2.5 〜 3.5 | ドラフト感に注意 |
| アパート・教会・劇場 | 2.5 〜 3.8 | — |
| 事務室(個室) | 2.5 〜 3.8 | — |
| 一般事務室・学校 | 3.0 以下(推奨) | 天井高が低い場合の標準値 |
| 事務室(大空間) | 5.0 〜 6.3 | 天井高が十分ある場合 |
| 百貨店・工場 | 7.5 〜 10.0 | 天井高大・居住域まで距離あり |
| 排気ガラリ(外部吹出) | 3.0 〜 4.0 | 外部へ排出するため給気欄に記載 |
排気(吸込口)の最大許容面風速
| 用途・部屋の種類 | 最大吸込速度(m/s) | 備考 |
|---|---|---|
| ホテル・住宅・病院(個室) | 2.0 | 静粛性重視 |
| 映画館・スタジオ | 2.0 〜 2.5 | — |
| 会議室・ホール | 2.0 | — |
| 事務室 | 2.5 | — |
| 機械室・工場 | 3.0 | — |
| 外気取入口(OAガラリ) | 3.0 | 雨水・虫の侵入防止も考慮 |
| 一般(標準値) | 4.0 以下 | 風切り音防止の観点から |
①風切り音(騒音)が大きくなる ②居住者がドラフト感(寒さ)を感じる ③制気口周辺で乱流が発生し空調効率が低下する
特に住宅・ホテルなど静粛性が求められる空間では3.0 m/s 以下を必ず守りましょう。
インタラクティブ計算ツール
風量・サイズ・開口率を入力するだけで面風速の確認とサイズ逆算が自動計算されます。
制気口 面風速 計算ツール
給気・排気の面風速確認 & サイズ逆算に対応
📊 計算結果
📊 逆算結果
まとめ
| ポイント | 内容 |
|---|---|
| 計算式 | v = Q ÷ (W × H × 開口率 × 3600) |
| 給気の基準 | 3.0 m/s 以下(天井高が低い一般室の場合) |
| 排気の基準 | 4.0 m/s 以下(風切り音防止) |
| 開口率 | 通常0.8を使用。メーカー値があればそちらを優先 |
| サイズ逆算 | 必要面積 = Q ÷ (v × 開口率 × 3600) → √で一辺を算出 |
| サイズ決定 | 算出値を50mm刻みで切り上げ、検算で面風速を確認 |
数量を入力するだけで工事費が自動計算されます。
公共工事標準歩掛に基づいた実務向け設計。