ダクト風速とは?
ダクト風速とは、ダクト内を空気が流れる速さのことで、通常はフィート毎分(fpm)で表します。これは空調(HVAC)設計における重要な数値です。速すぎると騒音・振動・静圧の上昇を招き、遅すぎると空気やほこりを十分に搬送できなくなります。本ツールは、風量(CFM)とダクトの断面積からダクト風速を算出し、丸ダクト・角ダクトの両方に対応しています。なお、CFMやfpmはヤード・ポンド法に基づく米国式の単位で、日本ではm³/hやm/sが一般的なため、海外規格の機器を扱う際に役立ちます。
使い方
まずダクトの形状を選びます。次に風量をCFMで入力します。丸ダクトの場合は直径(インチ)を、角ダクトの場合は幅と高さ(インチ)を入力してください。本ツールは寸法を平方フィート単位の断面積に変換し、風量をその断面積で割って風速(fpm)を求めます。あわせて断面積と、メートル毎秒(m/s)に換算した風速も表示されます。
計算式の解説
基本となる関係式は 風速(fpm)= CFM ÷ 断面積(ft²) です。CFM(立方フィート毎分)は体積流量を表し、これを断面積で割ると線速度(風速)が得られます。丸ダクトの断面積は \(\pi r^{2}\) で求められ、半径は直径の半分です。ダクト寸法はインチで入力するため、断面積を計算する前にそれぞれを12で割ってフィートに換算します。
$$V = \dfrac{\text{CFM}}{\pi\left(\dfrac{\text{Diameter (in)}}{24}\right)^{2}}$$
$$V = \dfrac{\text{CFM}}{\dfrac{\text{Width (in)}}{12}\times\dfrac{\text{Height (in)}}{12}}$$
計算例
例えば、8インチの丸ダクトに400CFMの空気が流れる場合を考えます。半径は4インチ=0.3333ftなので、断面積は \(\pi \times 0.3333^{2} \approx 0.3491\ \text{ft}^{2}\) となります。$$V = \frac{400}{0.3491} \approx 1{,}146\ \text{fpm}$$これは住宅用システムの幹線ダクトとして一般的な風速です。
よくある質問
適切なダクト風速はどのくらいですか? 住宅の幹線ダクトでは700~1,000fpm、分岐(枝管)では400~700fpmを目安とすることが多く、商業施設のシステムではこれより高くなります。風速が低いほど静かになります。
形状によって結果は変わりますか? 変わるのは断面積を通じてのみです。12×8インチの角ダクトと、それと同じ断面積の丸ダクトは、同じCFMに対して同じ風速になります。
fpmをm/sに換算するには? fpmに0.00508を掛けます。本ツールでは自動的に表示されます。