換気設備設計は、室内に必要な空気量を正しく「算定」し、それを効率よく運ぶための「ルート（ダクト）をサイズ決定」し、最後に空気を押し出す「ファンを正しく選定」する一連の流れで成り立っています。各ステップの基準を順を追って解説します。

厨房・火気使用室の換気量算定（MAX選定フロー）

厨房の排気量算定は、法規制のクリアと、実務における熱気・油煙の捕集（キャッチ）能力の両立が最重要です。

• 【ルートA】建築基準法施行令第20条の3に基づく算定
  • 理論廃ガス量方式：V= n × K × Q
    発熱量（Q）や理論廃ガス量（K）、フード形状別係数（n）を用いた換気量算定式（V=20×K×Q や V=30×K×Q などの適用区分）。
  • フード形状係数 n の適用区分（Ⅰ型：30 / Ⅱ型：20）

• 【ルートB】排気フードの面風速・形状等に基づく算定（実務基準）
  • フード開口面積と必要面風速（v=0.2～0.5m/s）による算定。
  • フード外周長（L）と器具との離隔距離（H）を用いた捕集計算（HASS基準等）。

• 【比較・決定】MAX選定と給気バランス
  • ルートAとルートBを比較し、大きい方の数値（安全側）を設計排気量（VE）に決定。
  • ドアの開閉障害や排水トラップの封水切れを防ぐための、適切な給気量（VS）のバランス計画。

一般諸室・24時間換気の算定基準

厨房以外の、用途や法規制に応じた換気量の算定根拠を整理します。

• シックハウス対策（24時間換気基準）
  • 居室の気積（容積）に対する換気回数（住宅：0.5回/h、その他：0.3回/h等）の計算。
• 居室の所要換気量（CO2 濃度基準）
  • 在室人数に基づく算定（1人あたり 20～30m3/h）と、床面積からの人数想定方法。
• 諸室の換気回数基準（実務・学会基準）
  • トイレ、機械室、電気室など、臭気や発熱量に応じた換気回数（回/h）による算定。

ダクト寸法の算定基準（サイズ決定）

必要風量（Q）が決まったら、それを流すダクトのサイズを決定します。

• 許容風速法（等速法）によるサイズ選定
  • 静音性や経済性を考慮した、ダクト区分ごとの「推奨風速・許容風速」の基準。
  • 低圧ダクト（一般換気・空調）： 主に静圧 500Pa 以下、風速 15m/s 以下（実務的には騒音防止のため、主ダクト 4～ 8m/s 程度）で計画する基準。
  • 中圧・高圧ダクト（高速・高圧系統、排煙など）： 主に静圧 500Pa超〜2500Pa 以下の「中圧ダクト」、それ以上の「高圧ダクト」における風速制限（排煙ダクト等での 15m/s 以下の許容値など）の扱い。
• 風量・風速・断面積の関係式
  • 連続の式（Q = A×V×3600）を用いた円形ダクト径（Φ）および角ダクトサイズ（幅×高さ）への展開。
  • アスペクト比（縦横比）の限界値と実務上の注意点（理想は 1：1、最大でも 1：4 程度）。

ダクトの摩擦損失計算（圧力損失の算出）

ファンに必要な静圧を求めるために、最遠ルートにおけるダクトの抵抗（損失）を計算します。

• 直管部の摩擦損失計算
  • 等圧法（等摩擦損失法）： ダクト 1m あたりの圧力損失（例：0.8～1.5Pa/m）を一定としてサイズを追う実務手法。
  • ダクト摩擦抵抗線図（風量・風速・管径・単一損失の相関図）の見方・使い方。
  • 角ダクトを円形ダクトに換算する「相当直径（de）」の計算。
• 局所部（継手・器具）の抵抗計算
  • エルボ（曲がり）、チーズ（分岐）、変形管（レジューサー）の局所抵抗係数（ζ）による損失計算。
  • 防煙ダンパー（SFD）、風量調節ダンパー（VD）、外壁ガラリ、吸込口・吹出口の通過抵抗（メーカープロット値の拾い方）。

系統全圧の算定と機器（ファン）選定への連動

計算した損失を統合し、最終的な設備機器の仕様へ落とし込みます。

• 最遠ルート（最大抵抗経路）の特定
  • 複数分岐があるダクト系統において、最も圧力損失が大きくなるルートの抽出方法。
• 全静圧（Pa）の算出
  • 直管損失合計 ＋ 局所損失合計 ＋ 安全率（一般に 10～20% 程度）の考慮。
• ファン特性曲線（Q-H曲線）との照合
  • 算出した「設計風量」と「機外静圧」を満たすファンの選定方法。