【冬の暖房対策はこれで万全！】換気・空調能力計算を徹底解説！設備技術者としてキャリアアップ

寒さが本格化してくる12月、「暖房を入れてもなかなか暖まらない」「店内が結露して機器がベタつく」などのトラブルが増える季節です。こうした悩みの多くは、実は 換気計算や空調負荷の理解不足が原因になっていることがあります。

電気工事や設備工事の現場で、「換気計算」や「空調能力計算」という言葉を聞くことはありませんか？

専門用語だし、難しそうで敬遠しがちですが、実は知っておくと現場でとても役立ちます。

特に、外気温が下がるこれからの季節は、暖房効率や結露対策のために、これらの知識が必須です。

 

このコラムでは、

• 換気計算とは何か？
• 換気回数ってどんな意味？
• 空調能力計算と空調負荷の違いは？
• 冬場の現場での活かし方やポイント

をわかりやすく、具体的な例を交えてお伝えします。

 

 

 

1. 換気計算とは何？空気を入れ替える大事な数字

換気計算は、部屋の空気をどれだけ新鮮なものと入れ替えるかを計算する作業です。
部屋の空気がこもると、ニオイが気になったり、二酸化炭素が増えて集中力が落ちたり、最悪健康被害にもつながります。

冬は窓を閉め切りがちになるため、特に二酸化炭素濃度が上がりやすく、計画的な換気が重要になります。

例えば、新築の事務所での換気計算では、
「1時間に何回、その部屋の空気を全部新しくするか」＝換気回数
という基準を使います。

 

 

 

2. 換気回数の具体例とその背景

用途別の換気回数の目安は以下の通りです。

建物の用途	一般的な換気回数（回/時間）
住宅	約0.5（2時間に1回入れ替えるイメージ）
事務所・店舗	1～3
病院手術室等	6以上
熱・臭気が多い特殊空間（飲食店、工場等）	10以上

 

たとえば30坪（約99㎡）のオフィスで天井高が2.5mなら、体積は約247.5㎥（99×2.5）。

換気回数が2回/時間なら、
247.5㎥ × 2回 = 495㎥/時間
が必要な換気量となります。

この数字をもとに換気設備の能力を選定していくわけです。

 

＜豆知識：0.5回/時間の意味＞

住宅の「0.5回/時間」という基準は、2003年の建築基準法改正で義務化された「24時間換気システム」に基づきます。シックハウス症候群対策として、化学物質を外に排出する目的で制定されました。

※換気基準は「建築基準法」「建築基準法施行令」「告示」によって定められ、用途ごとに必要換気量が規定されています。

また、理髪店・飲食店・作業場などでは、臭気・熱の発生量に応じて、一般オフィスより高い換気回数が求められることもあります。

 

 

 

3. 換気量の計算、ちょっと実際の現場でやってみよう！

現場でよくあるパターンを例に計算してみます。

 

例：店舗の換気設備計画

• 床面積：40㎡
• 天井高：3m
• 目標換気回数：3回/時間

 

計算は、
40㎡ × 3m = 120㎥（部屋の体積）
120㎥ × 3回/時間 = 360㎥/時間

この店舗の換気設備は、1時間に360㎥の空気を入れ替えられる能力が必要、となります。

 

 

 

4. 空調能力計算と空調負荷ってなに？【顕熱と潜熱】

空調能力計算とは、「部屋を快適な温度に保つために必要な冷暖房の力」を計算すること。

空調負荷は、この空調能力を出すために必要な熱エネルギーの量です。

今の季節、特に重要なのは「暖房負荷」です。

この負荷には、

• 人や機械から出る熱（熱源負荷）
• 壁や窓からの外気の熱の出入り（外皮負荷）
• 換気による外気の影響（換気負荷）

が含まれています。

 

＜空調負荷を構成する２つの熱：顕熱と潜熱＞

実は、空調負荷は「顕熱（けんねつ）」と「潜熱（せんねつ）」に分けられます。

 

顕熱：温度を上げる、下げるために必要な熱（目に見える熱）。

潜熱：水蒸気を水に変える（除湿）、水を水蒸気に変える（加湿）ために必要な熱。

 

 

冬場、暖房で必要な負荷のほとんどは「顕熱負荷」です。外から入る冷たい空気を設定温度まで温める（顕熱）のがメインの仕事です。ただし、室内に加湿器を設置したり、人の呼吸や水蒸気の発生が多い場所では、この潜熱も空調能力に影響を及ぼすため、設計時には必ず考慮する必要があります。

 

 

 

5. なぜ換気負荷も計算に入れるの？

換気で新鮮な空気を取り入れると、その外気は室温と違うため冷やしたり暖めたりするエネルギーが必要になります。特に今の寒い冬場は、外の冷たい空気を取り込むことで、室内の熱が奪われます。この冷たい外気を設定温度まで「暖める」ために必要なエネルギーが「換気負荷」です。

この換気負荷を考慮しないと、せっかく高性能な暖房設備を入れても、能力が不足して「部屋がなかなか暖まらない」というクレームにつながる恐れがあります。

暑い夏なら冷やす力が、寒い冬なら暖める力が多く必要になります。だから換気計算だけでなく、その換気による負荷も考えないと、快適な空調ができません。

 

 

 

6. 現場で使える！簡単ポイントまとめ

• 換気回数を覚える

住宅なら0.5回、オフィスなら1～3回、特殊な場所はもっと多い

 

• 部屋の体積を正確に測る

床面積×天井高でざっくり計算できる

 

• 換気量に少し余裕を持たせる

計算通りよりやや大きめの機器を選ぶと安心

 

• 換気負荷も考慮して空調機選び

冬場は換気でどれだけ外気が入るか計算して、十分な暖房能力を調整

 

• 換気と空調はセットで考える

どちらか片方だけ良くても快適な環境は作れません

 

＜冬の現場で特に注意したい２つのポイント＞

① 設計用外気温度の確認

空調負荷計算では、その地域で「この冬、最も寒くなる日の温度」を想定して行います。これを「設計用外気温度」と呼びます。例えば東京なら-2℃程度です。この設計温度を誤ると、暖房能力の過不足に直結します。必ず設計図書や仕様書で確認しましょう。

 

 

② 結露対策と換気

冬場、室内と外気の温度差が大きくなると「結露」が発生しやすくなります。結露はカビの原因となり、建物の寿命を縮めます。換気量が少ないと室内の湿気が排出されず、結露のリスクが上がります。適切な換気量を確保することは、建材の保護にも繋がる重要な役割です。

 

 

 

まとめ

換気計算と空調能力計算は、難しく感じるかもしれませんが、
「換気回数」や「部屋の体積」を押さえれば、ざっくりした換気量は簡単に計算できます。

そして、その換気によって空調にどんな負荷がかかるかを知ることが、快適な空間作りのカギ。特に冬場は、換気負荷を見積もることで、暖房能力が不足し、室温が上がらないという致命的な問題を防ぐことができます。

現場の施工管理者として、この基本を知っておくことで冬の暖房設備選定やトラブル対策に自信が持てるはずです。

 

この換気・空調の計算スキルは、あなたが将来的に設計部門や、建物のエネルギー管理を行う「ビルディング・オートメーション（BA）」や「BEMS（ビルエネルギー管理システム）」の分野でキャリアアップを図る際にも、必ず求められる高度な専門知識となります。基礎計算をマスターし、次の転職で専門性をアピールしましょう！

ぜひこのコラムを参考に、現場での計算や設備選びに役立ててください！