ダクト・スパイラルダクトのCADデータ、計算ソフトの連動と維持管理の完全ガイド

cf142e10 3dc9 4c75 b810 08a7c30bee5c - ダクト・スパイラルダクトのCADデータ、計算ソフトの連動と維持管理の完全ガイド 空調設備 CADデータ

冷暖房された空気は、空調設備からダクトを通して各部屋へ送られます。
特に空調ダクトなどのダクトは、換気・排気にも利用され、キレイな空気の維持に役立ちます。

ダクトの形状は、角ダクト、丸ダクト、フレキシブルダクトの3タイプに大別できます。
しかし、サイズやメーカーが多く、空調ダクトなどさまざまな製品があります。
ダクトの配置図作成には、防煙ダンパー・防火ダンパーなどのダンパーを含めたさまざまなCADデータが役立ちます。
CADデータは、メーカーサイトなどでダウンロードが可能です。
無料のデータでもじゅうぶん使えますよ。

また、ダクトには、使用目的の違いによる分類があります。
振動を解消する「たわみ継手」、自由に曲げて使える「フレキシブルダクト」、空調機からの騒音を解消する「消音器」などです。

このダウンロードサイトでは、ダクト・スパイラルダクトのCADデータがたくさん用意されています。
ダクト本体と部材についていろいろなサイズのデータが手に入るので、CADを使った図面作成に活用できますよ。

また記事の後半では、これらのダクト構成部材の現状と図面が合わないことで起きる問題と、解決方法を提案しています。

それではまず、CADデータ、イラストデータがすぐに欲しい人のために、ダウンロードサイトのリンク集を紹介しましょう。
フリーのものもありますよ。


ダクト・スパイラルダクト 2Dcadデータのダウンロード

フカガワ

フカガワ
ダクト類の設備機器や材料の製品カタログを、フリーでダウンロードできるサイトです。角ダクト、FEF保温ダクト・ラッキング保温ダクト、空調ダクト、機器類などの、規格、施工例、展開図等データが掲載されています。設備関係の機器や部品は、細かいものまでほとんど揃っているので、大変便利に利用できます。

クリモト

クリモト
鉄管、パルプ、化成品、建材、素形材、機械システムなど幅広く行う、産業設備の会社です。上下水道、パイプライン、ケーブル保護管、防煙ダンパー、防火ダンパーなど、ライフラインにハイレベルな技術を誇っています。技術情報では、創業当初から創刊されている、研究技術論文集(規格、施工例、展開図あり)をフリーで閲覧することができます。

JWW設備施工図ツール (ダクト編)

JWW設備施工図ツール (ダクト編)
ベクターの有料でダウンロード販売されている、JW_CAD用ダクト作図コマンド集です。風量を入力することで、2方向や3方向の割り込み分岐の場合でも、分岐後の位置やダクトサイズを計算して作図できます。同じ径のエルボはもちろんですが、径の異なるエルボや角度の違うエルボの設定も可能です。無料ではないものの、とても便利ですよ。

ダクト cad-data.com

ダクト cad-data.com
ダクトのフリーCADデータがあります。検索から多数のアイテムを表示できます。ダクト継手のCADデータは、45°プレスエルボφ75~200、プレスエルボφ75~φ200、異径T管φ75~φ200、T管φ75~φ200、レジューサφ100~φ200などのCADデータが揃っています。

ダクト 図面 Google

ダクト 図面 Google
空調ダクトなどのダクトや継手の図面、規格、施工例、展開図、写真、イラストが、見れます。無料のものを含め、検索から多数のアイテムを表示できます。矩形ダクト(角ダクト)の形状、部材は、直管、エルボ(elbow)、ホッパー(hopper)、Sカーブ(S管とも)、分岐管、フード(hood)、チャンバー(chamber)などがあります。

スパイラルダクト 図面 Google

スパイラルダクト 図面 Google
スパイラルダクトの無料のものをんだ図面、規格、施工例、展開図、写真、イラストが、見れます。スパイラルダクトは、帯鋼をラセン状に捲きながら帯鋼の両端をハゼ折りにかしめて製造したスパイラル鋼管です。重なり合わせ部分は4枚の帯鋼が重なってパイプの外周をラセン状に走り、パイプの強度を高めています


目的のCADデータは見つかりましたでしょうか。
データが見つからなかった方は、リンク集のまとめサイトから見つけてください。
次のサイトでは、ダクト、スパイラルダクトのCADデータのリンク集をまとめて紹介しています。
ダクト、スパイラルダクト、CADデータのまとめサイト


空調設備の増改造に起こるダクトの能力不足の問題

店舗増設に伴い空調システムを変更する際、工事前後で以下の問題が発生します。

設備改造に伴い、ダクトの取替が必要か

十分な容量を満たす空調機へ取替える場合、既設ダクトの変更が必要かを検討しましょう。
空調容量計算を行う際は、初期設置のダクトサイズと形状に基づいて行います。
ただし、ダクトが10数年経ていれば、汚れや漏れ、腐食により抵抗係数が違う可能性があります。

空調設備の増改造が終わってから起こるダクトの問題

空調容量を増した際、想定よりも部屋が冷えないなど、計算通りの性能が出ないなどの問題が起こることがあります。
空調設備の能力不足やダクトサイズが小さいなど、色々な原因が考えられます。

ダクトに問題がある場合、サイズ計算が不十分だったといえます。
計算プログラムを使っていれば、ダクトデータの入力ミスの可能性が高いでしょう。
また、空調設備設置後に改造などで変更したダクトの形状・サイズなどのデータを、管理図面に反映していないことも原因として考えられます。


ダクトのCADデータを使って課題解決
引き続き、ダクトのCADデータを使って課題を解決する方法について説明しましょう。



ダクトの計算手法と維持管理に効果的なCADの使い方

ダクトサイズの計算手法

ダクトサイズの選定は、建物の許容流速と送風量、等圧法や静圧再取得法で求めた摩擦損失に基づいて計算します。
サイズ計算の際は、ダクトの材質による内面粗さなど、補正項目を忘れてはいけません。

摩擦損失曲線は、スパイラルダクト(丸ダクト)に適用されます。
角ダクト使用の場合は、相当長さの計算式を用い、丸ダクトから換算します。
ダクトの摩擦損失と機器圧力損失から、空調機に求める能力が決まります。

ダクトサイズ計算ミスの原因と対策を考える

計画通りの空調能力が出ない理由の1つは、ダクトサイズの誤りです。
誤りが起こる原因は、図面と現状の相異と考えてよいでしょう。

極端な例ですが、図面では角ダクトだが、現状はスパイラルダクト(丸ダクト)が布設されている場合だと、圧力(摩擦)損失の違いは相当です。
空調設備設置後に、小さな変更・改造を重ね、十数年経つと、ダクトの管理図面は現状とは別物になってしまうでしょう。

常に図面を最新の状態に保つ方策は、小さな改造や更新であっても変更があれば、必ず図面の修正・差替えを行うことです。
図面の作成と維持管理にCADを使用すれば、少ない手間で図面を最新に保つことが可能です。
さらに、既設ダクトの汚れや腐食によるメンテナンス記録を管理図面に反映することで、ダクトの状態を明確にできます。

ダクトの維持管理に効果的なCADの使い方を紹介します

ダクトの摩擦損失計算は、公開されている専用ソフトを使いましょう。
ソフトとCADデータを連動させれば、必要風量とダクトサイズのシミュレーションができ、効果的な設計が可能です。

通常運転時に暖房が効かないなどの問題が起きたとき、機器を点検して風量の確認が必要です。
点検口の測定で風量の確認はできますが、断面積をCAD図面から割出すことで風量の算出が可能です。

ダクトの汚れ点検・清掃と同様、防煙ダンパー・防火ダンパーなどの各ダンパーの定期検査はダクト性能維持のために重要です。
CAD図面で点検箇所とチェック項目を連携させれば、空調・換気設備の維持管理に役立ちます。

防火ダンパーや温度ヒューズ連動ダンパー・防煙ダンパーなど重要な設備をCAD図面にマーキングし、定期検査で漏れがないようにしましょう。


まとめ/ダクトのCADデータを使った、誤りのないサイズ計算、効率的な維持管理を

豊富にあるダクトの種類

ダクトの形状は大きく3種類ですが、サイズやメーカーは多岐に亘ります。
ダクトを構成するのは、たわみ継手、フレキシブルダクト、消音器などです。
ダクトサイズは十数種類もあります。
ダクト本体と部材の点数が非常に多いため、CADを用いた図面の作成と管理が非常に有効です。

誤りのないダクトのサイズ計算を

店舗増設で通風容量を増した際、ダクトのサイズ計算を誤ると空調が行き渡らない事態が起こります。
空調設備への小さな増改造でも、図面変更をしなければ現状と図面が異なります。
大きな改造が必要な際、現状と図面に違いがあれば、図面通りのダクトで計算しても正確なサイズが導き出せません。

ダクトのCADデータを使った効果的な変更管理

正確なダクトサイズ計算には、CADツールを使った図面の維持管理が有効です。
CADを用いた図面管理は、図面変更の手間を簡略化できる効果が期待できます。

定期検査箇所をCAD図面にマーキングすれば、点検漏れを防止できます。
点検結果を図面と連動させて、検査日時や結果を記録すれば、効果的な維持管理が可能です。

ダクトや防火ダンパーの管理に不可欠な展開図にはCADデータを使おう

ダクトとダンパーの基本と空調設備の展開図について

空気を送るのに必要な送風機は、空気の搬送装置ですが、ダクトはその搬送機から送られた空気を通すための道、風道ダクトです。
ダクトが単ー方式であるときに、必要となるダクトが、外気から空気を取り入れる外気ダク卜、空調に室内からの空気を戻す還気ダクト、そして空調機が空気を調和して送る給気ダクトなどです。他には、排煙用ダクト、換気用ダクトなどなどもあります。
一方、ダンパーは、ダクト内を通る空気の風量を調整し、何らかの問題が生じたときに閉鎖する目的でダクトに接続して使用されます。ダンパーの1種、防火ダンパーは、ダクトが防火区画を貫通して設置されたときに、火災が発生して他の区画へ延焼するのを防ぐために取り付けられます。防火ダンパーには、温度ヒューズが内蔵され、火災時の温度上昇を検知して設定温度でヒューズが溶け、ダンパーの羽根を閉じるようになっています。
大きな商業設備に空調設備を設置し、ダクトを広い店舗内に既設し、ダンパーやエルボやレジューサーなどの付属機と接続して維持管理するためには、空調設備全体の展開図を作成する必要があります。展開図にはメインの空調機だけでなく、空調ダクトや防火ダンパーなどの接続機器の図面と、寸法などのデータが必要です。図面はCADで作成しますが、CADデータは機器メーカーから無料でダウンロードができます。ダクトやダンパーのように規格が決まっている機器のCADデータは、無料のフリーのサイトからもダウンロードできるため、図面やダクトの容量や摩擦損失などの計算が簡単にできます。

ダクトの形状ごとの特徴とJIS規格で決められた接続方法

ダクトの形状には、角ダクト・丸ダクト・オーバルダクトなどがあり、ダクト同士の接続方法も使うダクトによってさまざまで、JIS規格に規定されています。ダクトの材質には、亜鉛鉄板製のものが多く使用されますが、使用する場所・耐湿性・耐食性などの使用環境を考慮すると、ガルバリウ厶鋼板製・ステンレス製・塩化ビニル製のような材質も使われます。ここで、角ダクトは、矩形ダクトともいわれ、流体流速が低速のダクトへの使用が多く、丸ダクトの中で、板状の鋼材をらせん状に巻き、丸形としたダクトがスパイラルダクトです。オーバルダクトは、角ダクトとスパイラルダクトの中間的な形状のダクトです。

角ダクトの接続

角ダクトと角ダクトとの接続は、アングルフランジェ法や共板フランジェ法があります。アングルフランジェ法は、接続強度が優れ、排煙ダクトのような高い強度を要するダクトに使われますが、ボルト締めやリベットかしめの箇所が多く、施工時間がかかり、価格も高いというデメリットがあるため、空調ダクトの接続はでは使われるケースは少ないようです。
空調ダクトの接続では、共板フランジェ法が多く用いられます。共板フランジェ法は、ダクトの四隅に専用の金物、コーナーピース、をはめ込んでボルトで締め、共板フランジを接合クリップで固定して接続します。共板フランジェ法は、コーナーボルト工法とも言われます。
ダクトの接続や支持などの施工に関してはJIS規格に規格が定められています。

丸ダクトの接続

スパイラルダクトとスパイラルダクトの接続方法には、フランジ継手工法や差込継手工法があります。フランジ継手工法は、スパイラルダクトにフランジカラーを差し込み固定し、フランジ間をボルトとナットで接続する方法です。フランジ継手工法は、小径のダクトには、75〜10φの板状プレートフランジ、大径のダクトには、200φ以上のアングルフランジが使用され、接続によって強度が増します。
差込継手工法は、専用の差込継手、ニップル、をスパイラルダクトに差し込んで固定し、外側からダクトテープを巻いて接続する方法で、フランジ継手工法と比べると手間がかからない施工で、低コストでの施工が可能です。
オーバルダクトとオーバルダクトの接続は、スパイラルダクトの接続方法とほぼ同じです。

変形に対するダクト施工例

空調機から室内の吹出ロまで、ダクトは真っすぐに設置するのが、風量抵抗が小さくできる方式ですが、実際のダクト設置作業では、ダクトの途中での分岐、風向の変更などで曲げる変形が必要な施工となります。変形に対応する継手には、さまざまありますが、変形箇所が多くダクトルートが複雑になると、圧力損失や振動などの影響が大きく、設計段階から圧力損失の少ないダクトルートの検討が必要です。
変形に対応する継手の施工例として、ダクトの曲がりにはエルボやSカーブ、サイズの異なるダクトの接続には、ホッパーやレジューサー、通過する風を分岐させるT管やY管、レジューサーとT管やR管の機能を併せ持ったRT管やRY管があります。
角ダクトや丸ダクトなどの空調ダクトのCADデータは、ダクトメーカーサイトから無料でダウンロードできます。ファイル形式はDXF型式が多く、AUTOCADのCADソフトで開き加工することができます。一方、多くの建設施工に係る人が使うソフトはフリーのJWCADソフトです。JWCADはファイル形式がJWW型式でDXFファイルは開けません。しかし、DXFファイルからJWWファイルへの変換ができるため、ダクト図面をDXFでダウンロードしても、JWW型式に変換し、JWCADで展開接続図やダクト図面の作成が可能です。

ダクトの消音

ダクトの目的は調和された空気を送ることですが、施工方法を誤ると空調機・送風機の振動や騒音がダクトを伝わり、室内に伝わってしまいます。また、ダクト自体の振動によって騒音を発生させる場合もあり、そうしたダクトの振動や騒音を遮る継手・消音器には次のような施工例があります。
・空調機・送風機とダクトの間にたわみ継手を入れて、機器からダクトへ伝わる振動を遮ります。たわみ継手の材質は、ガラス繊維系・合成繊維系・ゴ厶系で、繊維系たわみ継手の片面にアルミ箔を貼り、不燃性能としたものなど、色々なたわみ継手があります。

ダクトと曲がりと拡大・縮小

ダクトの空気抵抗を小さくするために、ダクトの急な曲がりをなくし、抵抗が小さくなるように緩いカーブのダクトになるようにエルボを使った施工が必要です。例えば、角ダクトのダクト幅Wと、ダクトの中心の曲がり半径R1とダクトの最小曲り半径R2の関係は、R1≧W、R2≧W/2のようにするのが抵抗を小さくできます。施工する上で、急な曲がりとならざる負えないときは、エルボを使うか、ダクト内部に案内羽根(ガイドベーン)を用います。
圧力損失を大きくする要因の1つには、ダクト断面の急激な変化があります。ダクト断面の急激な変化によって、空気の渦を発生させ、騒音を引き起こすことになるため、ダクト断面の急激な変化は避けるべきです。施工例として、変化させる必要があるときのには、拡大させる場合は15°以下、縮小させる場合は30°以下の角度で、緩やかに断面を変化させるようにします。

ダンパー

ダンパーの目的は、ダクト内を通る風量の調整や閉鎖です。ダンパーの種類には用途に応じて色々あります。
・風量調整ダンパーは、ダンパー外部の手動ハンドルで羽根を動かして、風量を調整するために使用されますが、ボリュー厶ダンパーとも言われます。
・逆流防止ダンパーは、ダクト内を流れる空気を一方向に流れるように固定し、反対方向から入る空気は遮断するために用いられますが、チャッキダンパーとも言われます。
・ダクトが防火区画を貫通するケースでは、万一火災が起こったときには他の区画への延焼を防止するために、防火ダンパーが取り付けられます。防火ダンパーは、温度ヒューズが内蔵され、火災による温度の上昇を感知し、設定温度に達するとヒューズが溶け、可動羽根が閉じて風量を流さないようにします。通常は風量を調整するように働き、火災時には防火ダンパーとして作動する、風量調整防火ダンパーもあります。防火ダンパーは、ファイヤダンパーとも言われます。
・煙感知器と連動して作動するダンパーが、防煙ダンパーです。防煙ダンパーと防火ダンパーの機能を併せ持ち、温度ヒューズまたは熱・煙感知器と連動して動作する防煙防火ダンパーもあり、こちらの方が主流の防煙ダンパーです。
防火ダンパーや防煙ダンパーなどのダンパーの図面やデータは、メーカーで公開されています。しかし、公開されているものは、CADデータとPDF図面か、PDF図面のみが公開され、無料でダウンロードができます。正確なダクト配置図面やダクト展開図をCAD図面で書きたいときは、CAD図面が手に入らないこともあります。しかし、正確なPDF図面がダウンロードできるため、PDFからCADへの変換ができる場合があります。空調設備の展開図を描いて企画書に表したい場合は、フリーのダクトやダンパーの無料ダウンロードサイトから、ダウンロードできるため、CADで展開図やダクト図面を作成できるでしょう。




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