ダクト風速・風量計算
標準規格準拠

ダクト風速・風量計算（CFM）

空調ダクトの風速、風量（CFM・m³/h）、必要ダクト寸法を瞬時に計算。ASHRAE許容騒音基準、動圧、空気密度の温度補正に対応した設備設計計算ツールです。

100%ローカル処理
サンプル読込:

計算パラメータ

1,200 CFM
クイックプリセット:
16 in
8 in
ρ = 0.075 lb/ft³

空気密度は温度および標高（気圧）に応じて補正されます（標準状態20℃・1気圧で約1.204 kg/m³）。

等価直径 De 12.2 in水力直径 Dh 10.7 inアスペクト比 2:1
断面積 0.889 ft²
算出風速
1,350 FPM(6.86 m/s)
騒音過大ASHRAE許容風速: 900 FPM (NC 25 - 30)
許容騒音基準（NC値）150% ASHRAE上限比
ダクト・気流可視化乱流 (Re: 125,000)
ダクト断面図W: 16 inH: 8気流シミュレーションV = 1,350 FPMPv = 0.114 in. w.g. • ΔP = 0.27 in/100ft
算出動圧
0.1136in. wg
(28.3 Pa)
ダクト断面積
0.889ft²
(0.0826 m²)
単位摩擦損失
0.274in/100ft
摩擦損失：高
冷凍トン (RT)
3ton
(~400 CFM/ton)
端末内で即時計算サーバー通信ゼロ
算出風速1,350 FPM
算出風量1,200 CFM
算出動圧0.114 in. wg
単位摩擦損失0.27 in/100ft
レイノルズ数 (Re)125,000
室内騒音基準 (NC)NC 25 - 30

完全ブラウザ処理

ブラウザのローカルメモリ上で高速演算を行い、外部通信なしで瞬時に結果を導出します。

サーバー送信ゼロの安全性

すべての入力データは端末内でのみ処理され、外部サーバーへの通信・送信は一切行われません。

実務に即応するデータ出力

設備設計書や技術計算書にそのまま活用できる、最適化されたフォーマットで出力します。

技術リファレンス・アーキテクチャガイド

ダクト風速計算（CFM・FPM） — 技術リファレンス

空調ダクトの風速・風量（CFM / m³/h）やダクト寸法を瞬時に計算。ASHRAE・JIS基準の許容騒音リミット（NC値）、動圧（速度圧）、空気密度の温湿度・標高補正に対応した高精度シミュレーターです。

ダクト風速計算（CFM・FPM） — 技術リファレンス — クライアントサイド完全ローカル実行アーキテクチャ図
ダクト風速計算（CFM・FPM） — 技術リファレンス — クライアントサイド完全ローカル実行アーキテクチャ図

主要パラメータと設定項目

設計風量（CFM / Q）Float64（基準風量 SCFM または 実風量 ACFM）

ANSI/ASHRAE 62.1規格およびAMCA 210試験室コードに準拠した基準風量（SCFM：標準状態）または実風量（ACFM：実稼働状態）でのダクト通過体積流量です。気体の質量・体積変換は理想気体の状態方程式（PV = nRT）に基づき、IEEE 754倍精度浮動小数点演算で決定論的に算出されます。ヒートポンプや直膨式（DX）蒸発器コイルの安全設計基準値は定格冷房トン（1 US RT = 12,000 BTU/h ≈ 3.517 kW）あたり150〜400 CFM（約255〜680 m³/h）、分岐ダクトの配風範囲は通常100〜2,500 CFMに設計されます。

初期値: 1200
ダクト断面形状プロファイルEnum（矩形・角ダクト | スパイラル丸ダクト | フラットオーバルダクト）

SMACNA空調ダクト施工基準に準拠し、境界層せん断応力、水力直径（Dh = 4A / P）、およびヒューブシャー（Huebscher）の等価丸ダクト摩擦換算を決定づける空力境界プロファイルです。横方向の二次渦流（再循環流）、亜鉛めっき鋼板の過度な太鼓現象（ドラミング振動）、および低周波の透過騒音（ブレイクアウトノイズ）を抑制するため、矩形ダクトのアスペクト比（幅:高さ比 W:H）は原則4:1未満（推奨3:1以下）に制限されます。

初期値: 矩形（角ダクト）
ダクト内法有効寸法（幅 × 高さ / 直径）Float64 タプル [幅, 高さ] または スカラー径（インチ）

気流を妨げないダクトの内法（有効開口寸法、インチ表示）。内部に吸音・断熱ライナー（0.5〜2.0インチのグラスウールまたは独立気泡ゴム系保温材）を施工する場合は、その厚みを差し引いた実効通風寸法を指定します。ダクト外板の最小板厚はASTM A653（またはJIS G 3302）の亜鉛めっき鋼板規格（26 Ga〜18 Ga、約0.5mm〜1.2mm）に準拠し、設計静圧クラス（正圧・負圧 ±0.5〜±10.0 in. w.g. / 約±125〜±2,500 Pa）およびスパン剛性限界値に応じて選定されます。

初期値: 16 × 8
空気密度補正係数（da）Float64（無次元密度比 ρ_actual / 0.075 lb/ft³）

ASHRAEハンドブック（基礎編第21章）に基づき、設置地点の大気圧・標高（海抜0〜10,000 ft / 約0〜3,000 m）およびダクト内空気温度（-20°F〜180°F / 約-29°C〜82°C）を考慮した無次元熱力学空気密度比です。標準乾燥空気の基準密度は0.075 lb/ft³（温度70°F / 21.1°C、気圧29.921 in. Hg / 101.325 kPa において1.204 kg/m³）。非標準標高下において冷却コイルの能力不足（質量流量不足）を防ぐため、動圧（Pv）およびファンの質量給気要件を厳密に補正します。

初期値: 1.000（標準海面気圧条件）

現場のベストプラクティス・実践Tips

風速1,500 FPM（約7.6 m/s）に存在するNC値の騒音臨界点

給気ダクト内で発生する空力騒音の音響パワーは線形には増加せず、風速の5乗から6乗に比例して急増します（音響パワーレベル Lw ∝ 50〜60 log₁₀ V）。一般オフィスビルの主ダクト風速を1,500 FPM（約7.6 m/s）、または分岐ダクトを800 FPM（約4.1 m/s）超で設計すると、風量調節ダンパー（VD）やガイドベーン（案内羽根）周辺で激しい乱流渦が発生し、許容騒音基準であるNC-30を容易に突破してしまいます。録音スタジオ、役員会議室、ホテルの客室などの静粛性が求められる空間では、風速を厳格に600 FPM（約3.0 m/s）以下に抑制することで、高価な消音器（サイレンサー）を追加することなくNC-25以下の静粛性を確実に維持できます。

ダクトアスペクト比の空力ペナルティ（ヒューブシャー式 vs 水力直径）

矩形ダクトの管摩擦損失を算出する際、丸ダクト用の摩擦損失線図に水力直径（Dh = 4A / P）をそのまま代入してはなりません。摩擦抵抗が最大15%過小評価される原因となります。必ずヒューブシャー（Huebscher）の等価円換算式「De = 1.30 × (a × b)^0.625 / (a + b)^0.25」を用いて等摩擦等価径を算出してください。アスペクト比（長短比）が3:1を超えるとダクトの濡れ縁長（周長）が極端に増大し、板金重量の増加やダクト保温面からの熱取得・放熱ロスが肥大化するだけでなく、動圧変動による太鼓現象（ドラミング振動）を防ぐために鋼板ゲージを厚くする（例：24 Gaから20 Ga、約0.6mmから1.0mmへの格上げ）必要が生じます。

高標高地における風量体積膨張（実風量 ACFM vs 基準風量 SCFM）

海抜5,280フィート（約1,609 m、米コロラド州デンバーや長野県山岳リゾート等に相当）の高標高環境では、大気圧が約24.89 in. Hg（約84.3 kPa）まで降下し、乾燥空気密度は0.062 lb/ft³（約0.993 kg/m³、密度比 da ≈ 0.827）に低下します。冷却コイルの顕熱処理能力は空気の「質量流量」に依存するため（海面基準：q = 1.08 × CFM × ΔT [BTU/h]、または q = 1.2 × Q × ΔT [W]）、設計熱負荷を処理するには20.9%多い実体積風量（ACFM = SCFM ÷ 0.827）を送風しなければなりません。高標高地で標準海面SCFMを前提にダクトをサイジングすると、実稼働時の風速が想定より21%高くなり、給排気口の風切り音（ホイッスリング）や送風機静圧の過負荷事故を招きます。

決定論的O(1)クライアントサイド・ブラウザサンドボックス

ToolsAAの計算エンジンは、湿り空気の密度補正換算、ヒューブシャーの等価径指数計算、コールブルック・ホワイト摩擦損失の収束計算をすべてクライアントサイドのJavaScriptエンジン（V8 / SpiderMonkey）サンドボックス内で実行し、計算量O(1)の決定論的アルゴリズムとして完結させています。外部サーバーへのAPI通信やテレメトリ送信を一切行わないため、機密性の高い商用HVAC系統図、建築図面のフロアプラン、BIM（ビルディング・インフォメーション・モデリング）のダクト集計データがブラウザのローカルメモリ外へ漏洩するリスクをゼロに抑えています。

よくある落とし穴とトラブルシューティング

⚠️ピトー管で実測した動圧（速度圧 Pv）が、理論計算値よりも25%〜40%高く計測される。

測定断面の位置がAMCA 203およびASHRAE 111（またはJIS B 8330）のピトー管トラバース測定基準を満たしているか確認してください。ピトー静圧管の正確な多点測定には、エルボ、レデューサー（変形継手）、分岐管などの気流障害物から上流側へダクト等価径の7.5倍以上、下流側へ1.5倍以上の直線助走区間が必要です。継手の上流直後は旋回収束流や局所的なジェット噴流が発生し、平均断面風速（V = Q ÷ A）に基づく真の動圧を大幅に上回る局所動圧がピトー管先端に作用してしまいます。

⚠️理論計算上のダクト断面積が設計風量（CFM）を満たしているにもかかわらず、吹出口から激しい風切り音（笛吹き音）が発生し、圧力損失が異常に増大する。

内面吸音断熱ライナーの厚み差し引き漏れ、および風量調節ダンパー（VD）の設置位置を確認してください。例えば、外形12" × 12"（約305 × 305 mm）の鋼板ダクトの内面に1.0インチ（25.4 mm）のグラスウールライナーを施工すると、実際の空力有効開口内法は10" × 10"（約254 × 254 mm）となり、有効断面積は1.00 sq ftから0.694 sq ft（約0.093 m²から0.064 m²）へと30%以上縮小し、実風速は44%も急上昇します（例：1,000 FPMから1,440 FPMへ激増）。また、風量調節ダンパー（VD）は吹出口ネック直裏ではなく、吹出口から上流側へダクト等価径の5倍以上離れた位置に設置されていることを確認してください。

⚠️矩形ダクトの寸法を等価丸ダクト径へ換算した際、計算上の風速値に食い違いが生じる。

「等摩擦等価径」と「等速度等価径」の違いを明確に区別してください。空調設備業界標準のヒューブシャー（Huebscher）式は、同一風量（CFM）における単位長さあたりの圧力損失（摩擦損失勾配）が等しくなるように等価円径を算出するものであり、断面積を一致させる計算ではありません。円形断面は幾何学的に境界周長が最小化され流体抵抗が低いため、ヒューブシャー等価丸ダクトの断面積は元の矩形ダクトよりも15%〜25%小さくなり、その結果として計算上の公称風速は高くなります。騒音抑制を目的として等風速での置換設計を行う場合は、断面積一致式「D_area = 2 × √((幅 × 高さ) ÷ π)」を用いてサイジングしてください。

よくある質問 (FAQ)

CFM（風量）からダクト内の風速を計算するにはどうすればよいですか？▼

ダクト内の風速（FPM：フィート毎分）は、通過風量（CFM：立方フィート毎分）をダクトの有効断面積（平方フィート：sq ft）で割ることで算出されます［風速 (FPM) = 風量 (CFM) ÷ 断面積 (sq ft)］。インチ単位で測定された矩形ダクトの場合、断面積は「(幅 × 高さ) ÷ 144」で計算します。例えば、16" × 8"（インチ）のダクトの断面積は 128 ÷ 144 = 0.889 sq ft となります。ここに 1,200 CFM の空気が流れる場合、風速は 1,200 ÷ 0.889 = 1,350 FPM（メートル法換算で約6.86 m/s）となります。

住宅用および商業施設用の空調ダクトにおける推奨風速はどのくらいですか？▼

ASHRAEおよびSMACNA（空調板金工事標準）のガイドラインでは以下の風速が推奨されています。住宅用設備では、騒音防止のため主給気ダクトで700〜900 FPM（約3.6〜4.6 m/s）、分岐ダクトで500〜700 FPM（約2.5〜3.6 m/s）に抑えます。一般オフィスビルなどの商用施設では、主ダクトで1,000〜1,500 FPM（約5.1〜7.6 m/s）、分岐ダクトで800〜1,000 FPM（約4.1〜5.1 m/s）が標準設計値です。録音スタジオや聴力検査室などの高度な静粛性が求められる部屋では500 FPM未満（約2.5 m/s未満、NC < 20）の超低速設計が不可欠となる一方、工場などの集塵ダクト設備では粉塵の管内沈降・堆積を防ぐため3,000〜4,500 FPM（約15.2〜22.9 m/s）の高速気流を維持します。

動圧（速度圧）とは何ですか？またFPM（風速）からどのように計算しますか？▼

動圧（Pv：速度圧）とは、ダクト内を移動する空気の運動エネルギー成分であり、常に気流の進行方向に作用する圧力です。標準空気条件（温度70°F / 21.1°C、気圧29.921 in. Hg / 101.325 kPa、密度0.075 lb/ft³）において、水柱インチ（in. w.g.）単位の動圧は「Pv = (風速 ÷ 4005)²」の実験式で算出されます。例えば風速2,000 FPMの場合、Pv = (2000 ÷ 4005)² = 0.249 in. w.g.（約62 Pa）となります。SI国際単位系（メートル法）では「Pv = 0.5 × ρ × V²」（ρは空気密度 [kg/m³]、Vは風速 [m/s]、Pvの単位はパスカル [Pa]）で定義されます。

矩形ダクトの寸法を同等な丸ダクトサイズへ換算するにはどうすればよいですか？▼

矩形ダクトの寸法から等価丸ダクト径（De）を求めるには、ヒューブシャー（Huebscher）の式「De = 1.30 × [(a × b)^0.625] ÷ [(a + b)^0.25]」（a: ダクト幅、b: ダクト高さ）を使用します（単位はインチまたはミリメートルに対応）。この計算式により、同一風量（CFMまたはm³/h）を流した際に矩形ダクトと全く同じ流体摩擦抵抗（単位長さあたりの圧力損失）を生じる丸ダクト径が保証されます。なお、円形ダクトは断面積に対する濡れ縁長（外周長）の比率が最小で空力効率に優れるため、等価丸ダクトの断面積は元の矩形ダクトよりも小さくなります。

空気温度や標高はダクト風速やCFM（風量）の計算にどのような影響を与えますか？▼

ダクト内の実流速は空気の密度にかかわらず、現場の実体積風量（ACFM）とダクト断面積によって決まります。しかし、送風機や熱交換コイルの熱工学選定は「標準質量流量（SCFM）」を基準に行われます。高標高地（例：海抜約1,600 mの高原都市）や高温給気系統では、空気密度が標準基準値（0.075 lb/ft³ / 1.204 kg/m³）よりも大きく低下します。このとき設計上の冷暖房熱量を賄うには、より大きな実体積風量（ACFM）を送風しなければならず、結果としてダクト内の実流速および動圧が上昇します。動圧は密度比に正比例して変動します［Pv = (V / 4005)² × (ρ_actual / 0.075)］。

ダクト内の風速が速すぎたり遅すぎたりするとどのような問題が生じますか？▼

ダクト風速が過大（住宅で1,500 FPM / 約7.6 m/s超、オフィスで2,000 FPM / 約10.2 m/s超）になると、激しい空力風切り音（ヒスノイズ）や吹出口の笛鳴り音、ダクト鋼板の太鼓振動が発生し、流体摩擦損失が風速の2乗に比例して増大するためファンの消費電力が激増します。反対に風速が過小（400 FPM / 約2.0 m/s未満）になると、気流の滞留、室内の攪拌混合不良、著しい温度ムラ（温度成層化）が発生します。さらに厨房排気や産業用ダクトでは、気流速度不足により油煙、粉塵、結露水分が気流から沈降・分離してダクト内壁に堆積し、配管詰まりや火災延焼などの重大な安全リスクを引き起こします。

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