角丸ダクト・スパイラルダクト・空調ダクトのCADデータ

cf142e10 3dc9 4c75 b810 08a7c30bee5c - 角丸ダクト・スパイラルダクト・空調ダクトのCADデータ 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。

 

  1. 角丸ダクト・スパイラルダクト・空調ダクトの2Dcadデータ
    1. フカガワ
    2. クリモト
    3. JWW設備施工図ツール (ダクト編)
    4. ダクト cad-data.com
    5. ダクト 図面 Google
    6. スパイラルダクト 図面 Google
    7. 因幡電機産業
    8. ZEROCAD 空調設備専用作図システム
  2. 防火ダンパー・防煙ダンパー・風量調節ダンパー CADデータ
    1. パナソニック エコシステムズ ベンテック
    2. 西邦工業
    3. ユニックス
    4. 栄進空調
    5. 東都積水
    6. SEIHO
  3. ダクトとダンパーについて
    1. 特徴と仕組み
    2. 各種遠心式送風機のメリットと使われる場所について
    3. 軸流式と斜流式送風機の基本
    4. ダンパーの種類と特徴
      1. 風量調整ダンパー
      2. モータダンパー
      3. 防火ダンパー
      4. 防煙ダンパー
    5. 吹出口と吸込口の種類と特徴
      1. アネモスタット型吹出ロ
      2. ライン型吹出ロ
      3. ユニバーサル型吹出ロ
      4. ノズル型吹出ロ
      5. 吸込口
    6. ダクトの施工例
    7. 空調設備の基本と空調ダクトの選び方
    8. 各種分類によるダクトの種類について
      1. 1:ダクト内の風速で分類するなら
      2. 2:ダクトの形状で分類するなら
      3. 3:ダクトの使用目的で分類するなら
      4. 4:ダクトの材質で分類するなら
    9. ダクトと圧力
      1. 1:ダクトの圧力を決めるのは
      2. 2:全圧・静圧・動圧とは何か
      3. 3:各種ダクトの圧力損失について
    10. ダンパーの仕事と各種ダンパーの特徴
  4. 空調設備の増改造に起こるダクトの能力不足の問題
    1. 設備改造に伴い、ダクトの取替が必要か
    2. 空調設備の増改造が終わってから起こるダクトの問題
  5. ダクトの計算手法と維持管理に効果的なCADの使い方
    1. ダクトサイズの計算手法
    2. ダクトサイズ計算ミスの原因と対策を考える
    3. ダクトの維持管理に効果的なCADの使い方を紹介します
  6. 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
    1. ダクトとダンパーの基本と空調設備の展開図について
    2. 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
      1. 角ダクトの接続
      2. 丸ダクトの接続
      3. 変形に対するダクト施工例
      4. ダクトの消音
      5. ダクトと曲がりと拡大・縮小
      6. ダンパー
  7. スパイラルダクト、丸ダクト、角ダクトなど図面作成時の圧縮式冷凍機
    1. 1)圧縮式冷凍機の種類ごとの冷凍サイクル
    2. 2)圧縮式冷凍機の種類と特徴の比較について
    3. 丸ダクト、角ダクト、空調ダクト、スパイラルダクト図作成時の吸収式冷凍機
      1. 1)化学反応による冷凍サイクルを利用した吸収式冷凍機
      2. 2)吸収式冷凍機の冷凍サイクルと各サイクルの詳細について
      3. 3)吸収式冷凍機には単効用・二重効用などがある
    4. スパイラルダクト図等各種ダクト図作成における冷却塔(クーリングタワー)
      1. 1)冷凍機を補助する冷却塔
      2. 2)開放式冷却塔と密閉式冷却塔の構造
      3. 3)冷却塔の水温は菌が繁殖しやすいため清掃が必要
    5. 丸ダクト、角ダクト、空調ダクト、スパイラルダクト図作成における空調機
      1. 1)空調機に接続されるさまざまな設備
      2. 2)空調機の構成とそれぞれの詳細について
  8. ダクトの経路計画、最短ルートと構造面
    1. 1. ダクト経路は、水回りを通る最短ルートで計画する
    2. 2. マンションのダクト計画は梁に注意すること
  9. ダンパーで、ダクト火災を防止、煙の進入を遮断
  10. ダクトの維持管理問題を解決するためのCADデータの導入で知っておきたいこと
    1. 空調設備の改造に伴うダクトの問題
  11. ダクトサイズの計算法
  12. まとめ

角丸ダクト・スパイラルダクト・空調ダクトの2Dcadデータ

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

因幡電機産業

因幡電機産業
ビル設備用空調配管化粧カバーの、サイズ選定ができるEXCELソフトを無料でダウンロードできます。防災耐火製品として認定・評定されている冷媒配管と給排水配管を一覧で公開しています。耐火キャップや耐火テープ、耐火パテなどの耐火製品を施工する手順を動画で見ることができます。このサイトでは、ダクト、スパイラルダクト角ダクト、空調ダクト、丸ダクト、エルボ継手、ダクト継手などの、2Dcadデータ・規格・展開図・施工例が揃っています。

ZEROCAD 空調設備専用作図システム

ZEROCAD 空調設備専用作図システム
申請書や設計図、施工図・規格・展開図・施工例まで、空調設備に特化したシステムです。単線・複線ダクトが線を描く要領で入力できます。ダクト入力中のサイズ変更により、片ホッパ・両ホッパが自動的に挿入されます。ダクト部分をカット処理、点線表現に変換します。


防火ダンパー・防煙ダンパー・風量調節ダンパー CADデータ

防火ダンパー、防煙ダンパー、風量調節ダンパー CADデータでは、フカガワ、パナソニック エコシステムズ ベンテック、西邦工業、ユニックス、などのサイトで、人気のデータが揃っています。
ご要望のデータが簡単に探せますよ。

パナソニック エコシステムズ ベンテック

パナソニック エコシステムズ ベンテック
防火ダンパー、風量調節ダンパー、換気口、グリル、パイプフードなどの、CADデータが、フリーでダウンロードできます。

西邦工業

西邦工業
空調用吹出口、ステンレス換気口、アルミ換気口、樹脂換気口、ダンパーなどの、CADデータが、フリーでダウンロードできます。

ユニックス

ユニックス
防火ダンパー、風量調節ダンパー、逆風止ダンパーなどの、CADデータが、フリーでダウンロードできます。

栄進空調

栄進空調
自動ダンパー、モーターダンパー、電子モーターダンパー、バタフライ・ダンパー、手動ダンパ-、小径ダンパーなどの、CADデータが、無料でダウンロードできます。

東都積水

東都積水
レバー式ボリュームダンパー、ハンドル式ボリュームダンパー、ウォームギア式ボリュームダンパーなどの、CADデータが、ダウンロードできます。

SEIHO

SEIHO
差込式防火ダンパー、ダクト接続型防火ダンパー、2管路用防火ダンパー、風量調整ダンパー、モーターダンパー、逆風防止ダンパーなどの、CADデータが、無料でダウンロードできます。

ダクトとダンパーについて

特徴と仕組み

大規模なビルに空調設備を導入するときに、空調システムの取る方式の1つが単一ダクト方式です。この方式では、ボイラや冷凍機を機械室に設置し、冷温水を作り空調機に送ります。空調機は外部からダクトを通して空気を取り入れ、加湿や除湿で調整した清浄な空気をビル内に送ります。調整された空気は1本の給気ダクトを通してビル内の各部屋に送りますが、各部屋に送るために空調ダクトを分岐して送風します。
空調ダクト形状には、角ダクト・丸ダクト・スパイラルダクトなどがありますが、高速に空気を送りたいときは丸ダクト、低速で送るときは角ダクトを使います。ダクトは直線的に各部屋まで敷設するのが一番効果的ですが、ビルや部屋の構造から、エルボで曲げたり、分岐ダクトを継手で繋いで分岐する必要があります。
ダクトを通る空気は風量を調整する必要があり、風量を調整するのに必要なものがダンパーです。また、火災などが生じたときにダクトの流れを遮断する必要があり、その時に必要なものが、防火ダンパーや防煙ダンパーです。防火ダンパーは、火災時の温度上昇を検知してダンパーの羽根を閉じ、ダンパー内の風の流れを止めます。
空調システムを維持管理するためには、空調設備全体の展開図を作成し、メインの空調機・空調ダクト・継手・エルボ・防火ダンパーなどの機器の図面と、寸法などのデータが必要です。CADソフトで図面を作成しますが、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、図面作成だけでなく、ダクトサイズや摩擦損失などの計算が簡単にでき、空調システムの増設・改造にすぐに対応できます。

各種遠心式送風機のメリットと使われる場所について

送風機はモーターを回転させて空気にエネルギーを与え、送風します。送風機は空調機の中に組み込まれ、又は、ダクトの中継で使うこともあり、空調設備に欠かすことのできない装置です。送風機の目的は、遠くへ空気を送り出すこと、攪拌や循環させること、放熱や換気させることと色々あります。送風機の種類には、遠心式・軸流式・斜流式・横流式があります。
遠心式送風機は、空気が軸方向から吸込み、遠心方向に空気を吹出す送風機です。遠心式送風機には、シロッコファン・リミットロードファン・エアホイルファン・ターボファンがあり、シロッコファンは回転方向に対し前向きに複数枚の羽根がありますが、逆に、リミットロードファン・エアホイルファン・ターボファンは回転方向に対し後ろ向きに羽根があり、効率良く空気を送り出すことができます。
シロッコファンは、空調や換気などで使われていて、空調機のエアハンドリングユニットに組み込まれて使われ、他にも、レンジフードファンや浴室などの天井扇で使われます。
リミットロードファンの性能は、シロッコファンとターボファンを合わせた送風機で、運転動力にリミット性があり、規格以上の風量になっても、軸動力に対し過負荷が生じない特徴があります。
エアホイルファンは、翼形の断面形状の羽根を持つ送風機で、騒音が少ないのが特徴です。
ターボファンは、高速で高効率に風量が通るダクトなどで使われる送風機です。

軸流式と斜流式送風機の基本

軸流式送風機は、軸方向から空気が入り、軸方向に空気を吹出す送風機です。軸流式送風機は、一般住宅の壁付けの換気扇で使われ、プロペラファンとも言います。軸流ファンは、ケーシング・モーター・羽根車で構成され、ケーシング内部にモーターを取付けた電動直動式や、ケーシング外にモーターを取付け、ベルトで羽根車を回すベルト駆動式があります。
斜流式送風機は、軸方向から空気が入り、軸方向に対し斜めに空気を吹出す送風機で、遠心式と軸流式の中間的な構造を持っています。斜流式送風機は、騒音が少なくコンパクトで、ダクトファンとしてダクトの中間に取り付けて使われます。

ダンパーの種類と特徴

ダンパーは、丸ダクト・角ダクト・スパイラルダクトダクトなどの空調ダクト内を通る風量の調整や遮断に使われます。

風量調整ダンパー

風量調整ダンパーは、ボリュー厶ダンパーとも言い、外部の手動ハンドルで羽根を動かし、風量を調整します。

モータダンパー

モータダンパーは、モータでダンパー内の羽根を動かし、風量を調整します。モータで駆動するため、遠隔操作や自動制御が可能となります。
・逆流防止ダンパーは、チャッキダンパーとも言い、ダクト内の風量の方向を一方向に決めて、反対方向からの空気の流れは遮断します。

防火ダンパー

防火ダンパーは、ファイヤダンパーと言い、丸ダクトや角ダクトが、部屋と部屋の間の防火区画を貫通するときに、火災発生した時、他の区画へ延焼しないように、取り付けられるダンパーです。防火ダンパーには、温度ヒューズが内蔵され、火災による温度上昇を検知して設定温度に達するとヒューズが溶け、羽根を閉じる仕組みです。普通のときは風量調整しますが、火災時には防火ダンパーとして動作する防火ダンパーもあり、風量調整防火ダンパーと言われます。

防煙ダンパー

防煙ダンパーは、煙感知器と連動して、煙を検知するとダクト内を遮断するように動作するダンパーです。防煙ダンパーと防火ダンパーの機能を持つダンパーが、防煙防火ダンパー(SFD)で、ほとんどの防火ダンパーはSFDタイプです。
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、無料でダウンロードできます。しかし、公開されているものは、CADデータとは限らず、CADデータとPDF図面か、PDF図面のみの公開されるサイトがあり、図面のダウンロードは無料です。ビルの空調設備の空調ダクトのダクト配置図面やダクト展開図を、正確にCAD図面で書きたいときがあっても、ダクト・ダンパー・エルボ・継手などのCAD図面が手に入らないこともあります。ただし、正確に寸法などが入ったPDF図面がダウンロードできるため、PDFからCADへの変換ができる可能性があります。空調設備の企画書を作成で、概略の展開図を描きたいときは、フリーのダクト・ダンパー・エルボ・継手などの図面を、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ます。

吹出口と吸込口の種類と特徴

調和された空気は、空調機からダクトを通り、吹出ロから室内に吹き出します。

アネモスタット型吹出ロ

アネモスタット型吹出ロは、丸アネモや角アネモ型式があり、天井に取り付けられ、オフィスビルや商業施設で広く採用されています。アネモ吹出口は、コーン状の羽根を上下させて気流の方向を調整します。

ライン型吹出ロ

ライン型吹出ロは、天井に設置されてライン状に空気を吹き出し、内部の風向ベーンで吹き出し方向や風量が調整可能です。

ユニバーサル型吹出ロ

ユニバーサル型吹出ロは、室内還気用などの吸込ロとして使うことができ、壁や天井に取り付けて使用します。面状に空気を吹き出し、格子状の羽根を可動させて風向を変えます。

ノズル型吹出ロ

ノズル型吹出ロは、風を遠くまで送ることができ、天井の高い劇場・ホール・体育館・工場で使われます。ノズルを調整して吹き出す方向を調整できます。

吸込口

吸込口は、室内の空気を戻す還気用吸込口の場合、室内の埃を吸込まないように、フィルタを装着してダクト内への埃の侵入防止、外気用吸込口の場合、羽根に付けたガラリによる雨の流入防止、防虫網装着による虫・鳥・ネズミのダクト内への侵入防止などが、大切です。

ダクトの施工例

空調機から室内へへの吹出し口へ、吸込み口から空調機へと、ダクトの設置の施工に当たっては、ダクトの空気抵抗を小さくなるように、ダクトの急な曲がりをなくし、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。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を使います。
また、圧力損失が大きくなる要因には、ダクト断面の急激な変化があり、その急激な変化によって空気の渦ができ、騒音を引き起こすことがあります。ダクト断面の急激な変化は避ける施工例として、ダクトを拡大時には15°以下、ダクトを縮小時には30°以下で、緩やかに断面を変化させます。
ダクト支持の施工例として、角ダクトを吊って支持する場合は、スラブに埋め込まれたインサート金物に、吊りボルトをねじ込んだ上で、山形鋼アングルでダクトを支持します。丸ダクトを一点で吊って支持する場合は、吊りボルトに、専用の吊りバンドでダクトを支持します。ダクトが振れそうなときは、振れ止めも設置します。
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、ファイル形式がJWW型式のため、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可能なため、ダクト図面をDXFでダウンロードして、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。

空調設備の基本と空調ダクトの選び方

空調設備を導入するときに、ボイラや冷凍機を機械室に設置して冷温水を作り、空調機に送り、空調機からはダクトを通して、加湿や除湿で調整した清浄な空気を設備内に内に送ります。調整空気は1本の給気ダクトを通し、設備内の各部屋に送るときには、空調ダクトを分岐して送風します。
空調ダクトの形状には、角ダクト・丸ダクト・スパイラルダクトなどがあり、高速で空気を送りたいときは丸ダクト、低速でも良いときは角ダクトを使います。ダクトは直線的に各部屋まで布設すると圧力損失が少なく経済的ですが、必ず曲りや分岐が必要になるため、エルボで曲げ、継手を使って分岐ダクトを分岐して、ダクトを各部屋まで布設します。
ダクトを通る空気の風量を調整するときは、ダンパーを使って調整しますが、ダンパーの役割には、他に火災が生じたときに防火ダンパーや防煙ダンパーを使ってダクトの流れを遮断することです。
空調システムを設計・施工・維持管理するには、空調・ダクト・ダンパー・吹き出し口など、設備全体の展開図を作成ます。空調システムの展開図は、CADソフトで図面を作成しますが、空調機・空調ダクト・継手・エルボ・防火ダンパーなどの機器図面と寸法などのCADデータやpdfファイルを機器メーカーから無料でダウンロードができます。規格が決まっているダクトやダンパー機器のCADデータは、無料のフリーサイトからダウンロードでき、ダクトサイズや摩擦損失などの計算や図面作成ができるため、空調システムの発注者にイメージできるCAD図面を提供できます。

各種分類によるダクトの種類について

1:ダクト内の風速で分類するなら

・低速ダクトは、ダクト内を通る風の風速が15 m/s以下、静圧が500Pa以下のダクトです。一般に使われるダクトのほとんどが、低速ダクトになります。
・高速ダクトは、ダクト内を通る風の風速が15 m/s以上、あるいは静圧が500Paを越えるダクトです。インダクションユニットでは、高速ダクトが、二次空気を誘引するために使用されます。風速や静圧を高くするために、騒音・振動・気密などの問題が生じることがあります。

2:ダクトの形状で分類するなら

・ダクトは亜鉛鉄板を折り曲げて作りますが、端部の板どうしを噛み合わせて折り曲げ、接合します。この部分をはぜと言います。はぜは、ダクト自身の補強にもなります。ダクトの付属品などはJIS規格があり、寸法はメーカーの規格で決められて、ほぼ共通の規格です。
・スパイラルダクトは、帯状の金属板をらせん状に巻き、継ぎ目を甲はぜで合わせた円形ダクトです。強度が比較的大きいため、低速ダクトだけでなく、高速ダク卜用としても利用できます。
・フレキシブルダクトは、たわみダクトで、アルミ板や亜鉛鉄板を波形円筒形に加工して製作します。フレキシブルダクトは、可とう性が大きいため、ダクトと吹き出し口の接続に用いられます。施工方法が簡単という利点の反面、抵抗の拡大・高価という点が欠点です。
・角ダクトは、長方形ダクトで、天井裏やダクトシャフト内での収まりが良いダクトです。
・丸ダクトは、円形ダクトとスパイラルダクトがあり、鉄骨造の梁スリーブに対して収まりが良いダクトです。

3:ダクトの使用目的で分類するなら

・外気取り入れダクトは、外気を換気のために空調機や室内に供給し、また、室内からの排気で失った分を補給します。
・還気ダクトは、室内に送風した空気を空調機に戻すダクトです。
・給気ダクトは、空調機や換気ファンから室内に空気を供給する送風ダクトです。

4:ダクトの材質で分類するなら

・硬質塩化ビニルダクトは、内面は滑らかで、耐食性に優れるため、亜鉛鉄板を腐食させるガスの排気ダクトに用いられます。継ぎ目はすべて溶接で、補強材も硬質塩化ビニル製で、板に溶接して止めます。
・グラスウールダクトは、板状・筒状の高密度断熱材の外面をグラスファイバで補強し、アルミ箔で覆っています。強度は強くないのですが、吸音性・加工性・施工性に優れ、エアチャンバに用いられます。
・亜鉛鉄板ダクトは、最も多く用いられているダクト材料で、内部に塩化ビニルコーティングすることで、腐食性ガスに耐えることができます。
・鋼板ダクトは、高温の空気やガスが通るダクトに用いられ、防火区画・防煙区画を貫通する防火ダク卜などに採用されます。
・ステンレス鋼板ダクトは、高湿度の排気・ガスを通すダクトで、厨房用排気や塩害の恐れがある屋外ダクトに使用されます。
角ダクト・丸ダクト・スパイラルダクトなどの空調ダクトのCADデータや図面は、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ソフトがないと使えません。しかし、多くの建設施工に係る人はフリーで無料のJWCADソフトを使っていますが、JWCADのファイル形式JWW型式にDXFファイルを変換できます。そのため、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。

ダクトと圧力

1:ダクトの圧力を決めるのは

ダクトの圧力は、粘性も圧縮性もない理想流体の運動に関するエネルギーの保存則のベルヌーイの定理を原理とし、圧力エネルギー・運動エネルギー・位置エネルギーの総和が、運動の前後でも変化しないという法則からダクトの圧力が決まります。

2:全圧・静圧・動圧とは何か

・動圧は、ダクト内の空気の流れ方向の速度によって生ずる風圧の圧力です。
・静圧は、風速に関係なく空気自身が持つ圧力で、ダクト内の空気の圧力とダクト外の大気圧力との差圧です。
・全圧は、静圧と動圧の和で、ダクト内の空気をせき止めて流速をゼ口にしたときに生じる圧力です。

3:各種ダクトの圧力損失について

・圧力損失は、ダクト内流れる空気の摩擦による損失と、ダクトの曲がり・分岐・拡大・縮小・ダンパの障害物による局部的な抵抗損失の和で、いわゆる損失へッドです。
・長方形の角ダクトでは、長辺と短辺の比アスペクト比を、大きくすると表面積が増え、摩擦損失や熱損失が大きくなります。
・ダクトの単位長さ当たりの摩擦損失が一定となるように、ダクトのサイズを決定する方法が、等圧法です。ダクト流量線図から、求めることで概略設計ができます。
・空調用ダクトの設計によく使われる全圧法は、ダクトサイズと局部抵抗を設定する方法です。全圧法は、抵抗が最大になる基準経路の概略のダクトサイズを等圧法により決め、各吹き出し入り口の全圧を、等しくなるように設定します。

ダンパーの仕事と各種ダンパーの特徴

ダクトの経路内に設け、通過する風量を調節・遮断するのが、ダンパーです。ダンパーは、騒音の発生源となる場合があり、吹き出し口から遠い部分で使用するか、消音器を取り付けて使用します。
・風量調節ダンパーは、ダクト系に挿入して風量を調節するダンパーです。多翼ダンパー、スプリットダンパー、スライドダンパーなどがあります。スプリットダンパーは、ダクトを分岐する部分に設ける割り込みダンパーで、風量の分配を調節します。多翼ダンパーは、羽根の向きにより平行翼と対向翼に分けられ、平行翼は隣接する羽根どうしが同じ方向に回転し、全開全閉する場合に使います。一方、対向翼は隣接する羽根どうしが反対方向に回転し、風量制御を行います。
・防火ダンパーは、ダクトを通して火災の延焼を防止するダンパーで、72°C以上になると温度ヒューズが溶断し、自動的にダクトを閉鎖します。ダク卜が防火区画を貫通する部分や、火気を使用する厨房の排気フード吸い込み口に取り付けられます。防煙ダンパーは、煙感知器と連動する防火ダンパーです。防火ダンパーと風量調節ダンパーの機能を組み込んだのが、防火調整ダンパーです。
・バタフライダンパーは、小型の角ダクトや丸ダクトに用いられ、ダクトの断面形状と同じ板状の羽根を軸中心に回転させ、風量調節を行います。
・モータダンパーは、ダンパー本体の構造は手動と同じですが、モータでアームを駆動してダンパーを開閉し、自動制御や遠隔操作に用いられます。

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。

 

 

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。

 

スパイラルダクト、丸ダクト、角ダクトなど図面作成時の圧縮式冷凍機

1)圧縮式冷凍機の種類ごとの冷凍サイクル

設備図面作成の際には丸ダクト、角ダクト、空調ダクト、エルボ継手や防火ダンパー、防煙ダンパーの他にも圧縮式冷凍機について理解する必要があります。CADデータ、規格、施工例、展開図などの無料のフリーダウンロードデータがありますので活用しましょう。
冷凍機の種類には圧縮式と吸収式があります。圧縮式冷凍機は圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器で構成され、①圧縮→②凝縮→③膨張→④蒸発→①圧縮の冷凍サイクルを繰り返して冷却を持続します。圧縮機で冷媒を高温・高圧の気体に圧縮し、これを凝縮器で凝縮させて気体から高圧の液体にします。高圧の液体は膨張弁で減圧されて低圧の液体となり蒸発器に送られます。蒸発器では低圧の液体が沸騰・蒸発して低温・低圧の気体となって再び圧縮機へと戻されます。

2)圧縮式冷凍機の種類と特徴の比較について

圧縮式冷凍機の種類には往復式冷凍機(レシプロ冷凍機)、遠心式冷凍機(ターボ冷凍機)などがあります。往復式冷凍機は、ピストンの往復運動で冷媒を圧縮するもので、小~中型の冷凍機で多く採用され、安価でかつ信頼性の高い冷凍方式です。遠心式冷凍機は羽根の回転による遠心力で冷媒を圧縮するもので、大型の冷凍機で多く採用されますが、往復式と比較すると高価です。圧縮式冷凍機の留意点として、圧縮式冷凍機には冷媒圧縮のためのモーター等がありますので、吸収式冷凍機と比較すると騒音、振動が大きくなります。また、冷凍サイクルの過程で高圧ガスが発生するため、運転、保全、管理に注意が必要です。圧縮式冷凍機の種類は他に、ロータリー式、スクリュー式、スクロール式があります。過程用ルームエアコンでは一般的に小型軽量のロータリー式冷凍機が採用されることが多いです。
これら冷凍機の規格、施工例、展開図やCADデータがフリーダウンロード可能です。エルボ継手、防火ダンパー、防煙ダンパー等以外にも無料の資料があるので図面作成に活用しましょう。

丸ダクト、角ダクト、空調ダクト、スパイラルダクト図作成時の吸収式冷凍機

1)化学反応による冷凍サイクルを利用した吸収式冷凍機

吸収式冷凍機は、化学反応による冷凍サイクルで冷却を持続する冷凍機です。圧縮式冷凍機のような機械的な動力を必要としません。

2)吸収式冷凍機の冷凍サイクルと各サイクルの詳細について

吸収式冷凍機は蒸発器、吸収器、再生器、凝縮器で構成され、①蒸発→②吸収→③再生→④凝縮→①蒸発の冷凍サイクルを繰り返して冷却を持続します。冷媒には自然冷媒の水を使用し、蒸発した水を回収する吸収液に臭化リチウムを使用することが一般的です。
①蒸発(蒸発器の働き)
蒸発器内部を真空に近い低圧にすることで、冷媒は約4~5℃で蒸発します。この時に冷水から熱を奪って冷えた水は空調機等の冷水として使用します。
②吸収(吸収器の働き)
吸収器で冷却塔の冷却水に熱を与えます。この時に冷媒の水蒸気が吸収液に溶け込むため、吸収液の濃度が薄くなります。
③再生(再生器の働き)
再生器は吸収器で薄くなった吸収液を加熱して吸収液の濃度を濃くするとともに、吸収液と冷媒の水蒸気を分離します。分離した水蒸気は凝縮器へと送られます。
④凝縮(凝縮器の働き)
再生器から送られた水蒸気を冷却水と熱交換し凝縮することで冷媒水に戻します。この冷媒水はまた蒸発器へと送られます。また、熱交換に使用した冷却水は冷却塔に送られ、熱を放出します。

3)吸収式冷凍機には単効用・二重効用などがある

吸収式冷凍機の種類には単効用や二重効用等があり、単効用は一つの再生器、二重効用は低温と高温の二つの再生器があります。二重効用は、冷媒の蒸気の熱を再利用することで、吸収液の濃縮や冷媒の再生が効率化され、単効用と比較して加熱に必要な熱量を減らすことができるため冷却塔を小さくすることが可能です。一般的には二重効用が使用されることが多いです。また、最近では三重効用のものもあります。圧縮式冷凍機と比較すると、機械的な動力がない分、騒音、振動は小さくなりますが、冷却塔は大きくなります。
設備図面作成にはスパイラルダクトやエルボ継手や防火ダンパー、防煙ダンパー以外にも様々なCADデータが必要です。機器の施工例、規格、展開図などが無料でフリーダウンロード可能です。

スパイラルダクト図等各種ダクト図作成における冷却塔(クーリングタワー)

1)冷凍機を補助する冷却塔

冷却塔は冷凍機を補助するもので、冷凍機で熱交換に使用した冷却水を再度冷やして冷却水として再利用するものです。ビルの屋上などに設置されることが多く、丸型や角型の形状をしています。

2)開放式冷却塔と密閉式冷却塔の構造

冷却塔の種類には開放式と密閉式があります。
開放式冷却塔は冷却水を外気と直接触れさせることで冷却するものです。冷却水を冷却塔の上部からシャワー状に噴霧し、冷却水の一部は蒸発し残りの冷却水が冷やされる方式です。蒸発や送風により冷却水が減少することをキャリーオーバーといいます。循環水全体の約1~2%がキャリーオーバーにより減少します。キャリーオーバーや冷却水が濃縮することで冷却水の水質が悪くなるため、冷却水を補給することが必要となります。開放式冷却塔には上から落ちる冷却水に対して下から外気を当てる向流方式(カウンターフロー方式)と上から落ちる冷却水に対して直角方向から外気を当てる直交流方式(クロスフロ一方式)があります。
密閉式冷却塔は冷却水を密閉された管の中に通し、冷却用の散布水で管内の冷却水を冷やすもので、冷却水が直接外気に触れないため衛生的です。

3)冷却塔の水温は菌が繁殖しやすいため清掃が必要

冷却塔内の水温はレジオネラ菌が増殖しやすい37~41℃程度であるため、定期的な清掃が必要です。また、清掃に加えて薬剤投与をし、空調の外気取入口や窓などから冷却塔を10m以上離すようにします。冷却塔は風通しの良い屋上などに設置することが多いですが、ファンなどの騒音があるため、場合によっては防音対策を行う必要があります。その他、風向きや大気中の有害物質が冷却水に入ることがあるため注意が必要です。
冷却塔の規格や施工例、展開図の無料CADデータを活用することで簡単に設備図面作成ができます。防火ダンパー、防煙ダンパー、エルボ継手以外にもフリーでダウンロードできるものがありますので調べてみましょう。

丸ダクト、角ダクト、空調ダクト、スパイラルダクト図作成における空調機

1)空調機に接続されるさまざまな設備

各室には空調ダクト、防火ダンパー、防煙ダンパー、エルボ継手など様々な設備があります。それらは空調機と接続されています。無料でダウンロード可能なフリーCADデータや規格、施工例、展開図を活用し、設備図面に反映しましょう。
空調機は外気や室内からの空気から粉塵や埃などを除去し、適切な温度・湿度に調整した空気を送風するものです。エアハンドリングユニットともいい、ケーシングに各機器を組み込んでユニット化し、保守点検しやすい構造となっています。

2)空調機の構成とそれぞれの詳細について

空調機はエアフィルタ、冷却コイル、加熱コイル、加湿器、送風機(ファン)で構成されています。
・エアフィルタ
エアフィルタは室内還気や外気に含まれる粉塵、埃などを除去するものです。濾過式、粘着式、静電式があります。濾過式は綿、布、ガラス繊維などのフィルターで粉塵を除去する方式で、乾式エアフィルターと呼ばれます。粘着式は粘着性のあるフィルターで粉塵を除去する方式で、湿式エアフィルターと呼ばれます。静電式は粉塵を帯電させて電気の力で吸引する方式です。
・冷却・加熱コイル
冷却・加熱コイルは熱交換器の一種で、エアフィルタを通過した空気の温度、湿度を調整するものです。一般的に夏は冷却と除湿、冬は加熱と加湿が必要になります。夏は冷却コイルに供給される冷水と空気との間で熱交換をして冷風を作り出します。除湿は冷却コイルと接触した湿り空気が結露してドレン水となり、これを排水することで行います。冬はボイラーなどからの蒸気や温水と空気との間で熱交換をして温風を作り出します。蒸気によって熱交換するものを蒸気コイル、温水によって熱交換するものを温水コイルといい、加熱コイルで作られた温風は加湿器で加湿します。加湿はボイラーで発生した蒸気を噴霧して空気に吸収させたり、水を電気ヒーターで加熱し水蒸気を発生させることで加湿します。
・送風機(ファン)
送風機は粉塵除去、温湿度調整された調和空気を室内へ送るものです。空調機ではシロッコファン、リミットロードファン、ターボファンといった送風機が使用されます。送風機から送られた空気は給気ダクトを通って吹出口から各室に送風され、各室の吸込口から換気ダクトを通って再度空調機へ戻ってきます。単一ダクト方式では還気と同時に外気を取り入れることで換気を行うことができます。また、風量を増加させる必要がある場合、送風機2台を同時運転することがありますが、同じダクトで同性能の送風機を2台同時運転しても送風量は2倍とはならないため注意が必要です。
設備図面作成には丸ダクト、角ダクト、スパイラルダクトやそれに付属するエルボ継手、防火ダンパー、防煙ダンパー以外にも様々な設備の施工例、規格、展開図が必要です。フリーダウンロード可能な無料のCADデータを活用して作成しましょう。

ダクトの経路計画、最短ルートと構造面


この項では、最短ルートによるダクトの経路計画や、ダクトの構造上の注意点について解説していきます。

1. ダクト経路は、水回りを通る最短ルートで計画する

ダクトの経路計画は、その役割を考慮した計画を行う必要があります。
ダクトは、換気扇などと繋いで活用することが多くあります。

換気扇などがよく設置してある場所といえば、キッチン、ユニットバス、トイレなどの水回りが特に多く計画されています。

換気扇の役割は、室内に溜まった汚れた空気以外に、湿気などを外部に排出することです。
特に、水回りは湿気が溜まりやすく、カビの発生も起こりやすい場所です。
その抑止力として、換気扇の設置計画を検討しておく必要があります。

戸建ての場合は、換気扇を外壁側の壁に設置することで単体でも問題ありません。
しかし、マンションの場合は、建物構造上、換気扇だけでは意味がありません。
ここで初めてダクトの必要性があります。

マンションに設置してある換気扇のほとんどが、ユニットバス、トイレ、洗面と1つのダクトに繋いで排出することがよくあります。
水回りの多くはひとまとめに集中していることが多いのです。

しかし、それだけでは不十分で、あまり長い距離のダクト経路計画をすると、ダクト内部で湿気が溜まりやすくなり、ダクト内部でカビが発生してしまう恐れがあります。
そうならない為にも、出きるだけ最短ルートのダクト経路計画を考えましょう。

2. マンションのダクト計画は梁に注意すること

マンションのダクト計画において、梁には充分注意が必要です。
マンションには構造上、梁が多く配置されていることがあり、マンションにとっては重要な役割でもあります。

この梁は、ダクトにとって大きな障害にもなります。
ダクトを最短ルートで計画する際に、どうしても梁が行く手を阻むことがあります。
この場合の解決策は、梁を「貫通する」か「回避する」の二択になります。

新築からの計画であれば「梁を貫通する」を選択する事が可能です。
しかし、それには、構造上の問題などを必ず解決してから計画を行う必要があります。

また、「梁貫通」の場合は、「構造図」に梁貫通場所を必ず表記を行います。
特に、位置や高さ、及び梁貫通の穴の大きさを、必ず記載します。

CADでは、梁貫通場所を分かりやすいように、周りより少し太い罫線で表記する方が望ましいです。
一方で、リフォームなどの工事においては「梁貫通」は難しく「回避」する方を選択することが望ましいです。

ただし、梁を回避するにも、大回りのダクトを使用して経路計画を行うは避けましょう。
梁下にダクトを通すなど、天井裏などの僅かなスペースを活用して、最短ルートで経路計画を考慮しましょう。

ダンパーで、ダクト火災を防止、煙の進入を遮断


それでは、ダンパーの分類とそれぞれの特徴や構造について解説しましょう。

防火ダンパーは、空気調和用ダクトや排気ダクト内に設置されており、ダクト内への炎の進入を遮断し、ダクト火災を防止するものです。

耐火建築物等の外壁で延焼のおそれのある部分に換気扇等の開口部を設ける場合は、その開口部からの火炎を防ぐために防火ダンパーを設ける必要があります。

一方、防煙ダンパーは、ダクト内への煙の進入を遮断するためのものです。

建物内部で防火区画等の防火上主要な間仕切壁を空気調和用ダクトなどが貫通する場合は、建物内で滞在する利用者の避難時間を確保するために、煙を防ぐために防煙ダンパーを設ける必要があります。

この防煙ダンパーは、火災時に防煙性能が発揮できなければならないため、一般的には防火性能も備えています。

防火ダンパーは、火災時に温度が上昇すると、駆動部と連動した温度ヒューズが溶解し、自動的にダンパーが下がる構造になっています。

そして、ダンパーが下がる事で、ダクト内を流れる火炎や煙を遮断する仕組みになっています。
煙感知器に連動して、自動的にダンパーが下がるものもあります。

ダクトの維持管理問題を解決するためのCADデータの導入で知っておきたいこと

ダクトは、水道水を流す配管と同じ役割を果たす空調部材で多種多様です。
また、ダクトの中でも丸ダクトは、スパイラルダクトを指すことが一般的です。

スパイラルダクトは、帯鋼を、らせん状にダクトに巻きつけたものです。
両端を重ね合わせて固定させたもので、それによって、ダクトの強度を高めていることが特徴です。

空調設備の改造に伴うダクトの問題

空調機変更の工事前後で起こるダクトの課題は、次のようなものです。

ダクトに関する注意点

増設店舗を、冷やす・暖めるために空調機の取替をする場合、まず、増設店舗までのダクトを布設します。

そして、各店舗に送風される改造後の空調機容量が、新しいダクトルートのサイズで足りるかどうか、また、足りないときのダクトサイズと取替範囲はどれほどか、といったチェックが必要です。

このときの注意点が1つあります。
10数年経ったダクトは抵抗係数が変化している可能性があることです。

ダクトサイズの計算法

ダクトサイズは、ダクトの摩擦損失から求めます。
そのため、ダクトサイズが少し変われば、圧力損失も変わることが分かります。

他に、ダクトの計算に関しては、サイズ以外にも設備変更前にはなかった騒音や異音の原因を探る騒音計算、保温不足で空気が露点に達し結露する原因を求める伝熱計算があります。

ダクトの図面をCADにより作成することで、ダクトの摩擦損失計算ソフトによる必要風量とダクトサイズのシミュレーションができ、ダクトの維持管理に効果的で、仕事効率はアップします。

まとめ

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。

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。

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。

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