丸ダクト:単位摩擦抵抗 R = λ ÷ D × ρv²/2 が {{ f2(r.Rin) }} Pa/m になる径 D を求めました(v = 風量 ÷ 断面積、λ はコールブルック・ホワイトの式・Re = vD/ν = {{ fRe(r.Re) }}・λ = {{ f4(r.lam) }})。
角ダクト:相当径 1.3 × (a×b)5/8 ÷ (a+b)1/4 が丸ダクトの径 {{ f1(r.D) }} mm と等しくなる a×b(a = {{ ar }} × b)。風量が同じで単位摩擦抵抗が同じになる寸法です。
丸ダクト:D = √(4 × 風量 ÷ (π × 風速)) = √(4 × {{ f4(r.Qs) }} ÷ (π × {{ f2(r.vin) }})) m。単位摩擦抵抗は R = λ ÷ D × ρv²/2(Re = {{ fRe(r.Re) }}・λ = {{ f4(r.lam) }})。
角ダクト:断面積 a×b = 風量 ÷ 風速 になる寸法(a = {{ ar }} × b)。単位摩擦抵抗は相当径 1.3 × (a×b)5/8 ÷ (a+b)1/4 の丸ダクトとして計算しています。
出典:
ダクト寸法の選定方法(定圧法)=国土交通省「建築設備設計基準 令和6年版」第4編 第3章 第2節(3)(PDF)。
摩擦損失の式(ダルシー・ワイスバッハ)・亜鉛鉄板の絶対粗さ 0.18mm・相当直径(Huebscher の式)・スパイラルダクトの寸法の刻み・低圧ダクトの目安=公益社団法人 日本冷凍空調学会 e-learning「ダクトと配管に関連する例題」解答4・解答6・解答9(解答6・解答9)。
摩擦損失係数 λ(コールブルック・ホワイトの式・層流 64/Re)=農林水産省「土地改良事業計画設計基準 設計『パイプライン』」技術書 7.2.4 表-7.2.3(PDF)。
空気の密度 1.2kg/m³・動粘性係数 15×10⁻⁶m²/s(標準空気)=JIS B 8330:2000「送風機の試験及び検査方法」12.1 備考22・30.6.1。
縦横比=国土交通省「公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)令和7年版(修補版)」1.14.3.3。
設計図書・特記仕様書の指定や、メーカーの資料がある場合は、そちらに従ってください。この計算は概算の目安で、ダクト系全体の圧力損失計算や送風機の選定に代わるものではありません。
風量(m³/h)を入れ、決め方を「単位摩擦抵抗(Pa/m)」か「風速(m/s)」から選んで値を入れると、丸ダクトの径(計算値)と、計算値以上で最も近いスパイラルダクトの寸法、角ダクトの寸法を表示します。
それぞれの寸法で、風速と単位摩擦抵抗がいくらになるかも並べて出します。
角ダクトは縦横比(1:1〜4:1)を選ぶと、丸ダクトと単位摩擦抵抗が等しくなる寸法(相当径=Huebscher の式)を計算します。風速で決める場合は、断面積が「風量÷風速」になる寸法です。
50mm 単位に切り上げた寸法と、そのときの風速・相当径・単位摩擦抵抗も表示します(50mm 単位は計算の便宜で、規格寸法ではありません)。
どの式で計算したか(ダルシー・ワイスバッハの式・コールブルック・ホワイトの式・レイノルズ数・摩擦損失係数)を、入力した数字のまま表示します。
式・係数・目安の値は、国土交通省・農林水産省の基準、JIS、日本冷凍空調学会の公開資料から取り、ページに出典を示しています。
| 提供形態 | オンラインツール。このページ上でそのまま使えます。ダウンロード・インストール・ユーザー登録・お申し込みは不要です。入力はブラウザの中で計算するだけで、サーバーには送りません。 |
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| 価格 | 無料。 |
| 摩擦損失の式 | 単位摩擦抵抗 R(Pa/m)= λ ÷ D × ρv²/2(ダルシー・ワイスバッハの式)。摩擦損失係数 λ は、乱流では 1/√λ = 1.74 − 2.0 log10(2k/D + 18.7/(Re√λ))(コールブルック・ホワイトの式)、レイノルズ数 Re = vD/ν が 2,100 未満では λ = 64/Re。空気は標準空気(ρ = 1.2kg/m³・ν = 15×10⁻⁶m²/s)、ダクトの絶対粗さ k は亜鉛鉄板の 0.18mm。直管だけで、曲がり・分岐などの局部抵抗は含みません。 |
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| 角ダクトの相当径 | 相当径 de = 1.3 × (a×b)^(5/8) ÷ (a+b)^(1/4)(Huebscher の式)。単位摩擦抵抗で決める場合は、de が丸ダクトの径と等しくなる寸法を縦横比から求めます。縦横比は 1:1〜4:1(長方形ダクトの縦横比は原則として 4 以下)。 |
| スパイラルダクトの寸法 | 計算値以上で最も近い寸法を、径 75〜400mm は 25mm、400〜1,000mm は 50mm 刻みから選びます(日本冷凍空調学会 解答9)。1,000mm を超える場合は表示しません。 |
| 出典 | 国土交通省「建築設備設計基準 令和6年版」第4編 第3章 第2節(3)(ダクト寸法は定圧法にて選定)。公益社団法人 日本冷凍空調学会 e-learning「ダクトと配管に関連する例題」解答4(ダルシー・ワイスバッハの式)・解答6(亜鉛鉄板の絶対粗さ・Huebscher の式)・解答9(低圧ダクトの目安・スパイラルダクトの寸法)。農林水産省「土地改良事業計画設計基準 設計『パイプライン』」技術書 7.2.4 表-7.2.3(摩擦損失係数の理論式)。JIS B 8330:2000「送風機の試験及び検査方法」12.1 備考22・30.6.1(標準空気)。国土交通省「公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)令和7年版(修補版)」1.14.3.3(縦横比)。設計図書・特記仕様書の指定や、メーカーの資料がある場合は、そちらに従ってください。 |
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| 端末・ブラウザ | パソコン・スマートフォン・タブレットの最新ブラウザ(Chrome / Edge / Safari / Firefox)。 |
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一般的な空調では、ダクト 1m あたりの摩擦損失(単位摩擦抵抗)を一定の値に決め、各部の風量からダクト寸法を決める「定圧法(等摩擦法)」が使われます。国土交通省の建築設備設計基準(令和6年版)も「ダクト寸法は、定圧法にて選定する」としています。単位摩擦抵抗 R = λ ÷ D × ρv²/2 がその値になる径 D を求め、角ダクトは相当径が同じになる寸法にします。このツールは、その 1 区間分の計算をします。
日本冷凍空調学会の公開資料(解答9)では、一般に風速 15m/s 以下・静圧 490Pa 以下のダクトを低圧ダクト(低速ダクト)と呼び、給気ダクトの単位摩擦損失は直径または相当直径 1,000mm 程度までは 1.0〜2.0Pa/m、それを超える場合は風速 13.0m/s 以下とする、とされています。設計図書・特記仕様書に指定がある場合は、そちらに従います。
長辺 a・短辺 b の角ダクトの相当径(円形相当直径)は、Huebscher の式 de = 1.3 × (a×b)^(5/8) ÷ (a+b)^(1/4) で求めます。風量が同じとき、単位摩擦抵抗が丸ダクト(直径 de)と等しくなる径です。たとえば 550×300mm の相当径は約 439mm です。
国土交通省の公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)令和7年版 1.14.3.3 では、長方形ダクトの縦横比は原則として 4 以下です。日本冷凍空調学会の資料(解答8)でも 4:1 以下とし、最大でも 8:1 を超えないようにする、とされています。縦横比が大きいほど、同じ風量・同じ単位摩擦抵抗でも断面が大きくなります。
同じダクトでは、摩擦損失はおおむね風速の 2 乗に比例します(日本冷凍空調学会 解答4)。風量が半分になれば風速も半分になり、摩擦損失はおよそ 4 分の 1 になります。厳密には摩擦損失係数 λ もレイノルズ数で少し変わるため、このツールでは λ を毎回計算しています。
スパイラルダクトの呼称寸法は内径基準です(公共建築工事標準仕様書 1.14.4.1)。日本冷凍空調学会の資料(解答9)では、径 75〜400mm は 25mm、400〜1,000mm は 50mm 刻みの寸法で製作されているとされています。このツールは計算した径以上で最も近い寸法を表示し、その寸法での風速と単位摩擦抵抗も出します。
公開されている基準・規格・学会資料の式と値で計算していますが、正確性や安全性を保証するものではありません。概算の目安としてお使いください。工事では設計図書・特記仕様書、メーカーの資料をご確認ください。本ツールの使用により生じた損害等について、一切の責任を負いかねますのでご了承ください。
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