ダクト内の風速と風量の計算は、空調・換気設備設計の基本中の基本です。風速が速すぎると騒音の原因になり、遅すぎると必要な換気量を確保できません。本記事では計算式・許容風速の基準・実際の計算例をわかりやすく解説します。

低速ダクトと高速ダクトの違い

区分ダクト内風速主な用途特徴
低速ダクト15 m/s 以下一般空調・換気・排気騒音少・一般施工で多用
高速ダクト15 m/s 超大規模空調(工場・大ホール等)省スペース・騒音大・特殊施工

💡 現場メモ:一般建築物の空調・換気ダクトはほぼすべて低速ダクトで設計します。高速ダクトは特殊用途に限られます。

ダクト内の許容風速(系統別)

用途・系統によって推奨風速の目安が異なります。騒音と圧力損失のバランスをとって選定します。

系統推奨風速許容最大備考
給気(SA)幹線6〜8 m/s10 m/s騒音・圧力損失のバランス
給気(SA)枝線4〜6 m/s8 m/s居室近くは低めに設定
排気(EA/RA)幹線6〜8 m/s10 m/s給気と同等
排気(EA/RA)枝線4〜6 m/s8 m/s
外気取入(OA)3〜4 m/s5 m/sルーバー・フィルター前後
厨房排気6〜10 m/s12 m/s油分付着防止のため高め

💡 吹出口・吸込口の面風速は別の基準(給気:3 m/s以下・排気:4 m/s以下)があります。詳しくは「面風速とは|計算方法と許容基準を解説」をご覧ください。

風速の求め方(計算式)

風速は「風量 ÷ 断面積」で求めます。単位に注意して計算してください。

V = Q ÷ (A × 3600) V:風速 [m/s]  Q:風量 [m³/h]  A:ダクト断面積 [m²]

風量の単位が m³/min の場合は ÷ 60、m³/s の場合はそのまま使います。

ダクト形状断面積の求め方
円形(φ)A = π × (D/2)² (D は内径 [m])φ250:A = π × 0.125² ≒ 0.0491 m²
角形(W × H)A = W × H ([m])400×200 mm:A = 0.4 × 0.2 = 0.08 m²

【計算例①】円形ダクト φ250、風量 1,800 m³/h のときの風速は?

① 断面積:A = π × (0.250 ÷ 2)² = π × 0.125² ≒ 0.04909 m²

② 風速:V = 1,800 ÷ (0.04909 × 3,600) = 1,800 ÷ 176.7 ≒ 10.2 m/s

→ 許容範囲内(幹線10 m/s以下)✓

【計算例②】角形ダクト 400×200、風量 2,000 m³/h のときの風速は?

① 断面積:A = 0.400 × 0.200 = 0.080 m²

② 風速:V = 2,000 ÷ (0.080 × 3,600) = 2,000 ÷ 288 ≒ 6.9 m/s

→ 推奨範囲内(6〜8 m/s)✓

風量の求め方(計算式)

既知の風速とダクトサイズから風量を逆算することもできます。

Q = V × A × 3600 Q:風量 [m³/h]  V:風速 [m/s]  A:ダクト断面積 [m²]

【計算例③】φ300 のダクトを風速 8 m/s で流したときの風量は?

① 断面積:A = π × (0.300 ÷ 2)² = π × 0.150² ≒ 0.07069 m²

② 風量:Q = 8 × 0.07069 × 3,600 ≒ 2,036 m³/h

ダクトサイズの選定目安

必要断面積から円形・角形ダクトサイズを選定する際の目安表です(50mm単位)。

必要断面積 A [m²]円形ダクト(50mm単位)角形ダクト(目安)
〜0.020φ160200×100
0.020〜0.035φ200〜φ225300×100〜250×150
0.035〜0.055φ250400×150〜300×200
0.055〜0.080φ300400×200〜350×250
0.080〜0.125φ350〜φ400500×250〜400×300
0.125〜0.200φ400〜φ500600×300〜500×400

📐 計算手順:必要断面積 A = Q [m³/h] ÷ (許容風速 [m/s] × 3,600) で求め、表から選定します。Excelで自動計算したい方は下のテンプレートもご活用ください。

現場でよくある失敗3選

❌ 失敗① 風量の単位を混同する設計書では m³/h・m³/min・L/s が混在することがあります。計算前に単位を統一しないと、風速が10倍・60倍ズレる原因になります。必ず m³/h に換算してから計算しましょう。
❌ 失敗② 内径と外径を間違えるダクト呼び径(φ250など)は内径です。断熱材の厚みを含めた外径と混同すると断面積の計算が狂います。特に既設更新工事では実測確認が必須です。
❌ 失敗③ 吹出口の面風速とダクト風速を混同するダクト内の許容風速(8〜10 m/s)と吹出口・吸込口の面風速(給気3 m/s以下)は別の基準です。吹出口のサイズ選定はダクト風速ではなく面風速で行ってください。

まとめ

項目内容
低速ダクトの定義ダクト内風速 15 m/s 以下(一般空調・換気はほぼすべて低速)
推奨風速(幹線)6〜8 m/s(最大 10 m/s)
推奨風速(枝線)4〜6 m/s(最大 8 m/s)
風速の計算式V [m/s] = Q [m³/h] ÷ (A [m²] × 3,600)
風量の計算式Q [m³/h] = V [m/s] × A [m²] × 3,600
円形断面積A = π × (D/2)²
角形断面積A = W × H

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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