ダクトのサイズ選定は、空調・換気設備が必要な性能を発揮するための重要な工程です。

サイズが適切でないと、十分な風量を確保できなかったり、騒音が大きくなったりする原因になります。

ダクトサイズを決める際は、用途に合った風速や圧力損失、設置できるスペースなどもあわせて確認することが大切です。

本記事では、ダクトサイズを選定する基本的な流れをはじめ、風量や用途、設置場所ごとの確認ポイントについて詳しく解説します。

ダクトのサイズ選定の流れ

ダクトのサイズ選定は、必要な風量を確認したうえで、風速や圧力損失、設置スペースなどの条件を順番に確認しながら進めます。

主な流れは、次の通りです。

1. 風量を確認する
2. 選定条件を決める
3. 候補サイズを求める
4. 必要に応じて角ダクトへ換算する
5. 採用する寸法を決める
6. 圧力損失を確認する
7. 現場の納まりを確認する

計算上の寸法だけで判断せず、最後は製作条件と現場の納まりまで確認することが、手戻りを防ぐポイントです。

ダクトのサイズ選定時に見るべき条件

ダクトのサイズは、風量だけで決めるものではありません。

必要な空気を無理なく搬送し、騒音や施工上の問題を防ぐためには、用途や設置場所なども含めて決める必要があります。

ダクトのサイズ選定時に確認したい主な条件は、次の通りです。

• 風量
• 用途
• 騒音条件
• 設置場所

ここからは、それぞれの条件について詳しく見ていきましょう。

風量

ダクトサイズを選定する際は、まず対象となる区間をどれだけの空気が通るのかを確認します。

必要な風量が大きいほど、同程度の風速で搬送する場合は、基本的に大きな断面積のダクトが必要です。

区間ごとの風量は、つながっている吹出口や吸込口をもとに確認しましょう。

サイズを選定する際の主な確認ポイントは、次の通りです。

• 末端ダクトは、接続する吹出口・吸込口の風量を確認する
• 枝ダクトは、その先にある吹出口・吸込口の風量を合計する
• 主ダクトは、各分岐へ流れる風量の合計を確認する
• 候補寸法を求めた後、用途に適した風速になっているか確認する
• 分岐後は通過する風量が減るため、必要に応じてダクトサイズを見直す

分岐後は、それぞれの枝系統で抵抗が異なるため、ダクトサイズを決めるだけで各吹出口・吸込口に設計どおりの風量が流れるとは限りません。

必要な箇所に風量調節ダンパーを設け、系統ごとの抵抗や風量を調整できるようにしておくことも重要です。

風量の集計を間違えると、その後のサイズ選定にも影響します。

図面上で各区間の風量を確認したうえで、順番に寸法を決めましょう。

用途

同じ風量であっても、ダクトの用途によって適したサイズや確認すべき条件は異なります。

一般的な空調・換気用ダクトと、厨房排気や工場排気、排煙用ダクトを同じ条件で選定することは避けましょう。

用途ごとの主な確認点は、次の通りです。

特に排煙設備では、設置対象や必要な排煙風量について建築基準法等の関係法令を確認する必要があるため、通常の空調・換気とは分けて検討しましょう。

(1) 排煙設備の設置対象及び排煙風量は、建築基準法等の関係法令によるものとする。

引用元：国土交通省「建築設備設計基準（令和6年版）｜第 5 章 排煙設備 第 1 節 基本事項」

排煙用ダクトのサイズを決める際は、必要な排煙風量や系統条件に加え、設計図書と関係法令・基準を確認しましょう。

騒音条件

ダクト内の風速は、騒音にも影響します。

同じ風量を流す場合、ダクトを小さくすると風速が高くなり、気流による騒音が発生しやすくなります。

また、騒音は直管部分だけでなく、エルボや分岐、ダンパー、吹出口、吸込口などでも発生するのです。

特に、吹出口や吸込口の直前に急な曲がりやダンパーがあると、空気の流れが乱れて音が大きくなる場合があります。

静かな環境が求められる場所では、風量だけを基準にダクトを小さくせず、風速を抑えられるサイズを検討することが重要です。

適切な風速は、主ダクト・枝ダクトといった区間の違いや、給気・還気・排気の別、室内で求められる静音性などによって異なります。

設計条件に応じて、ダクトサイズの拡大や消音対策もあわせて検討しましょう。

設置場所

計算上は適切なサイズであっても、梁下や天井内に収まらなければ施工できません。

そのため、ダクトサイズを選定する際は、設置場所のスペースや周辺設備との位置関係まで確認する必要があります。

主な確認ポイントは、次の通りです。

• 梁下や天井内に必要な高さを確保できるか
• 配管やケーブルラックなどと干渉しないか
• 保温材やフランジを含めた外寸で収まるか
• ダンパーや点検口を操作できるスペースがあるか
• 角ダクトが極端に細長い形状になっていないか
• 補強や分割製作、搬入に支障がないか

天井内の高さが限られている場合は、丸ダクトから角ダクトへ変更したり、角ダクトの縦横寸法を調整したりする方法もあります。

ただし、極端に細長い形状にすると圧力損失や製作性に影響しかねません。

そのため、風量・風速・施工性のバランスを見ながら寸法を決めましょう。

ダクトのサイズ選定に使う計算式

ダクトサイズを選定する際は、風量・風速・断面積の基本的な関係を理解しておくことが大切です。

ダクトサイズの選定で使う主な計算式は、次の通りです。

• 必要断面積を求める計算式
• 丸ダクト径を求める計算式
• 角ダクト寸法を求める計算式

ここからは、それぞれの計算方法について詳しく見ていきましょう。

必要断面積を求める計算式

ダクトを流れる風量は、風速と断面積から計算できます。

風量をQ、風速をv、断面積をAとすると、Qをm³/s、vをm/s、Aをm²で表す場合の関係は次の通りです。

＝＝＝

Q＝v×A

＝＝＝

必要断面積Aを計算する場合は、次の形にしましょう。

＝＝＝

A＝Q÷v

＝＝＝

風量Qをm³/hで扱う場合は、3,600で割ってm³/sに換算してから計算します。

＝＝＝

A＝Q÷3,600÷v

＝＝＝

たとえば、風量1,000m³/h、風速5m/sの場合は次の計算になります。

＝＝＝

1,000÷3,600÷5＝約0.0556m²

＝＝＝

風量1,000m³/hを5m/sで流すには、約0.0556m²の断面積が必要です。

ただし、算出した値は風量と風速から決まる断面積の目安です。

実際のダクトサイズは、圧力損失や騒音、製作可能な寸法、設置スペースなども確認して決めましょう。

丸ダクト径を求める計算式

丸ダクトでは、必要断面積から円の直径を計算できます。

必要断面積をA、丸ダクトの直径をdとすると、式は次の通りです。

＝＝＝

d＝√（4A÷π）

＝＝＝

Aをm²で代入した場合、dはmで算出されます。

たとえば、必要断面積が0.0556m²の場合、計算上の直径は約0.266m、つまり約266mmです。

ただし、計算上の直径をそのまま採用するとは限りません。

製品の規格や製作可能な寸法を確認し、実際に採用する径へ調整します。

径を調整した後は、その寸法で実際の風速を再計算し、圧力損失や騒音に問題がないか確認しましょう。

角ダクト寸法を求める計算式

丸ダクトから角ダクトへ変更する場合は、断面積だけでなく、空気の流れやすさも考えて寸法を決めましょう。

角ダクトの寸法を検討するときは、丸ダクトとの摩擦損失を比較する目安として「相当直径」を使う方法があります。

相当直径は、角ダクトと丸ダクトの摩擦損失を比較する際に用いられる換算上の直径です。

角ダクトそのものの断面積を表す値ではありません。

相当直径Dは、次の式で求められます。

＝＝＝

D＝1.3×（a×b）^0.625÷（a＋b）^0.25

＝＝＝

※この式は角ダクトを丸ダクトへ換算する際に用いられる近似式の一例です。

それぞれの記号は、次の寸法を表します。

D、a、bには、mmなど同じ単位を使いましょう。

角ダクトの寸法を決める際は、天井内の高さなどから一辺の候補を決め、必要な相当直径に近くなるよう、もう一方の寸法を調整する方法があります。

ただし、同じ相当直径になる縦横寸法の組み合わせは1種類ではありません。

候補寸法を決めた後は、実際の断面積から風速を計算し、縦横比、圧力損失、製作条件、設置スペースも確認しましょう。

ダクトのサイズ選定時に使うツール

ダクトのサイズ選定では、摩擦抵抗線図やダクトメジャー、選定ソフトなどを活用すると、候補寸法を効率よく絞り込めます。

主な選定ツールは、次の通りです。

• 摩擦抵抗線図
• ダクトメジャー
• 選定ソフト
• 早見表

ここからは、それぞれのツールについて詳しく見ていきましょう。

摩擦抵抗線図

摩擦抵抗線図は、風量や単位長さ当たりの摩擦損失から、候補となる丸ダクト径や風速を確認するためのものです。

使用する際は、まず対象となる区間の風量を確認しましょう。

次に、線図上で風量と基準とする圧力損失が交わる位置を確認し、候補となる丸ダクト径や、そのときの風速を読み取ります。

ただし、線図によってダクトの材質や内面の状態など、計算の前提条件が異なる場合があります。

線図から求めた径を実際に製作できる寸法へ変更した場合は、変更後の径でもう一度風速と圧力損失を確認することが重要です。

ダクトメジャー

ダクトメジャーは、風量・丸ダクト径・風速・単位長さ当たりの摩擦損失などの関係を目盛りから読み取れる計算工具です。

電源を必要としないため、設計時だけでなく現場で候補寸法を確認したいときにも利用できます。

使用する際は、m³/hやm³/minなどの風量単位を取り違えないよう注意しましょう。

また、計算上の径を標準寸法や製作可能な径へ変更した場合は、変更後の寸法に目盛りを合わせ直し、実際の風速や圧力損失を再確認します。

角ダクトへの換算機能が付いている場合は、どのような換算方法を使うかも確認したうえで使用しましょう。

選定ソフト

選定ソフトは、風量や目標とする風速、圧力損失、ダクト形状などを入力して、候補となるサイズを確認できるツールです。

ソフトによっては、直管部分だけでなく、エルボや分岐、ダンパーなどによる圧力損失まで含めて計算できます。

複数の系統や区間を扱う場合は、手計算より効率よく計算や比較ができる点がメリットです。

ただし、入力する単位やダクトの内面条件、角ダクトの換算方法、局部抵抗の扱いなどはソフトによって異なります。

同じ風量を入力しても、設定条件によって結果が変わることがあります。

そのため、初期設定や計算条件を確認してから使用しましょう。

早見表

早見表は、風量に対する代表的な丸ダクト径や角ダクト寸法を素早く確認したいときに便利です。

以下は、風量と想定風速から必要断面積を計算し、近い寸法へ調整した場合の一例です。

早見表は、あくまで候補寸法を絞り込むための目安です。

実際の選定では、圧力損失や騒音、用途、ダクトの材質、製作可能な寸法、現場の納まりまで確認する必要があります。

特に、表に記載された寸法をそのまま使うのではなく、実際に使うサイズで風速や圧力損失を再確認したうえで最終寸法を決めましょう。

ダクトのサイズ選定でやり直しを防ぐポイント

ダクトのサイズ選定では、計算上の寸法が合っていても、用途や製作条件、現場の納まりが合わなければ、再計算や製作後の変更が発生することがあります。

手戻りを防ぐためには、設計から発注まで同じ条件で確認することが大切です。

やり直しを防ぐ主なポイントは、次の通りです。

• 必要風量や圧力損失などの計算条件をそろえる
• 用途に合わせて風速や材質を決める
• 製作前に現場に合う寸法か確かめる
• 発注方法と依頼範囲を決める

ここからは、それぞれのポイントについて詳しく見ていきましょう。

必要風量や圧力損失などの計算条件をそろえる

ダクトサイズを正しく選定するには、風量や寸法だけでなく、計算に使う単位や選定条件もそろえる必要があります。

担当者によって条件が異なると、同じ系統でも選定結果に差が出ることがあります。

特に確認したい項目は、次の通りです。

計算式や選定ツールは、候補となる寸法を求めるための手段です。

最終的には、同じ条件で風速や圧力損失を確認し、使う寸法を決定しましょう。

用途に合わせて風速や材質を決める

同じ風量であっても、搬送する空気の性質や求められる静音性によって、適した風速や材質は変わります。

そのため、一般空調で使用している条件を、すべてのダクトへそのまま当てはめることは避けましょう。

用途ごとの主な確認内容は、次の通りです。

たとえば、静音性が求められる場所では、風速を上げすぎると騒音の原因になります。

一方、厨房や工場の排気では、搬送する空気に適した材質や風速に加えて、防火や清掃・点検に関する条件も確認する必要があります。

所轄自治体の火災予防条例や消防関係の基準も確認したうえで検討しましょう。

用途ごとに必要な条件を整理し、設計図や仕様書を確認したうえでサイズを決めることが重要です。

製作前に現場に合う寸法か確かめる

計算で求めたダクトサイズが、そのまま現場で施工できるとは限りません。

梁や配管、保温材などを考慮すると、計算上は問題のない寸法でも納まらないことがあります。

製作前に確認したい主な条件は、次の通りです。

特に、ダクト本体の寸法だけで納まりを判断しないことが大切です。

保温材やフランジ、補強材、吊り材などを含めた実際の外形寸法で確認しましょう。

また、大きなダクトの場合、製作可能な寸法や搬入経路も確認が必要です。

設計・製作・施工の条件を製作前にすり合わせておくことで、現場での変更を減らせます。

発注方法と依頼範囲を決める

ダクトのサイズや仕様が決まったら、どこまで自社で対応し、どの範囲を製作会社や施工会社へ依頼するのかを整理しましょう。

希望する内容ごとの依頼内容の例は、次の通りです。

製作を依頼する際は、ダクトの幅・高さ・径だけでなく、長さ、材質、数量、接続方法、納入条件などもあわせて伝えることが大切です。

また、天井内の高さが限られている、異形部が多い、大型ダクトで搬入条件が厳しいといった場合は、寸法を確定する前に製作会社へ相談すると手戻りを防ぎやすくなります。

ダクトの製作・施工を依頼する場合は、設計条件や現場条件を共有しましょう。

山陰設備工業株式会社では、規格品のEC販売に加え、図面や現場条件に合わせた特注品の製作相談にも対応しています。

規格品の購入から特注品の製作まで相談したい方は、ぜひお気軽にお問い合わせください。

用途や寸法に合うダクトのサイズ選定で迷ったら、山陰設備工業へ！

ダクトサイズを決める際は、必要風量だけでなく、圧力損失や用途、騒音、設置スペース、製作条件まで含めて確認することが大切です。

計算上の寸法だけで判断せず、実際の納まりや製作・施工条件まで確認したうえで、採用するサイズを決めましょう。

山陰設備工業株式会社では、角ダクト・丸ダクトなどの製造・販売に加え、現場条件に応じた製作や施工のご相談にも対応しています。

また、自社で取付を行う設備業者様からのダクト製作のみのご依頼にも対応可能です。

ダクトのサイズや形状、製作方法でお困りの場合は、ぜひ山陰設備工業株式会社へご相談ください。