空調設備②（換気設備・排煙設備・ダクト）の要点（30秒でわかる）
- 換気設備：必要換気量の算出、シックハウス対策（0.5回/h以上）、局所換気と全般換気
- 排煙設備：自然排煙（窓）と機械排煙（排煙機）。排煙口は天井面から80cm以内
- ダクト：角ダクトと丸ダクト、低圧・高圧ダクトの区分、アスペクト比は4以下が推奨
- 出題傾向：換気量の基準値、排煙設備の数値基準が頻出。数字を正確に覚える
結論から言います。換気設備・排煙設備・ダクトは空調設備と一体の分野です。「空気を送る・排出する」という仕組みがわかれば、試験問題もスムーズに解けます。特に換気方式とダクトの施工は頻出テーマです。
出題傾向（2級管工事 第一次検定）
換気・排煙・ダクトは空調設備（No.6〜17）の中で毎年2〜3問出題されます。特に機械換気の3種類と防火ダンパーの作動温度は超頻出。「空調設備①」とセットで学ぶと空調分野を得点源にできます。全体の攻略は「第一次検定の出題傾向と攻略法」をご覧ください。
換気設備｜必要換気量・シックハウス対策・局所換気
換気の目的
換気の目的は大きく3つあります。
| 目的 | 具体例 |
|---|---|
| 酸素の供給 | 人が呼吸するためのCO₂濃度管理（1,000ppm以下） |
| 汚染物質の排出 | ホルムアルデヒド、臭気、煙、粉じんなどの排出 |
| 温湿度の調整 | 外気導入で室内の温度や湿度をコントロール |
換気量の基準は原論①「環境工学（伝熱・結露・換気）」で学んだ必要換気量の考え方が土台になります。
機械換気の3種類
適用：劇場・地下街・大規模空間
適用：クリーンルーム・手術室・ボイラー室
適用：トイレ・厨房・浴室・駐車場
ボイラー室はなぜ第2種換気？
ボイラーは燃焼に大量の空気を必要とします。第2種換気で新鮮空気を強制的に送り込むことで、燃焼用の酸素を確保します。さらに室内が正圧になるため、排気ガスが室内に逆流するのも防げます。
全熱交換器
全熱交換器は排気の熱（温度＋湿度）を給気に回収する省エネ装置です。冬は暖かい排気の熱を冷たい外気に移し、夏は涼しい排気の冷熱を暑い外気に移します。
一般的なオフィスビルでは、全熱交換器の導入で外気負荷を50〜70%削減できます。第1種換気と組み合わせるのが基本です。原論③「熱力学（顕熱と潜熱）」で学んだ「顕熱＋潜熱＝全熱」の考え方がここで活きてきます。
排煙設備｜自然排煙と機械排煙の基準【頻出】
排煙設備は火災時に煙を外部に排出して、避難経路の視界と空気を確保するための設備です。管工事として排煙ダクトの施工を行います。
自然排煙と機械排煙
| 方式 | 仕組みと基準 |
|---|---|
| 自然排煙 | 窓を開けて煙を排出。排煙口は天井面から80cm以内に設置。床面積の1/50以上の開口面積 |
| 機械排煙 | 排煙ファンで強制排出。排煙風量は1m²あたり1m³/min以上。地下や窓のない部屋に必要 |
排煙ダクトには防火ダンパー（FD）が設置されます。防火ダンパーは温度ヒューズ付きで、ダクト内の温度が280℃に達すると自動的に閉鎖します。これにより、ダクトを通じて火災が隣の区画に延焼するのを防ぎます。
重要な数値（暗記必須）
- 排煙口の位置：天井面から80cm以内
- 自然排煙の開口面積：床面積の1/50以上
- 機械排煙の風量：1m²あたり1m³/min以上
- 排煙用防火ダンパーの作動温度：280℃
- 一般空調用防火ダンパーの作動温度：72℃
排煙設備の法的な設置基準は「建築基準法・消防法・その他法規」で詳しく解説しています。
ダクト設備｜種類・サイズ・施工のポイント
ダクトは空気を運ぶ「空気の配管」です。空調・換気・排煙のすべてにダクトが使われます。ダクト内の空気の流れには、原論②「流体力学（ベルヌーイの定理・圧力損失）」の知識が直接活きてきます。
ダクトの種類
| 種類 | 特徴と用途 |
|---|---|
| 亜鉛鉄板ダクト（角ダクト） | 最も一般的。空調・換気に使用。板厚はダクトサイズで決まる |
| スパイラルダクト（丸ダクト） | 円形で気密性が高い。同じ風量で角ダクトより省スペース |
| フレキシブルダクト | 蛇腹状で自由に曲げられる。吹出口との接続部分に使用。長さは短くする |
| グラスウールダクト | 断熱材一体型。保温工事が不要。軽量で施工しやすい |
ダクトの施工ポイント
ダクト施工の要点
- たわみ継手：ファンとダクトの接続部に使用。振動が伝わるのを防ぐ（配管の防振継手と同じ考え方）
- 風量調整ダンパー（VD）：各分岐ダクトの風量を調整
- 防火ダンパー（FD）：防火区画を貫通する箇所に設置。温度ヒューズ付き
- ダクトの保温：結露防止と熱損失防止のため、空調ダクトには保温材を施工
ダクトの施工要領図の読み方は「施工要領図と配管図の読み方」、ダクト付属品の詳細は「機器・ダクト・配管付属品」をご覧ください。
よくある質問と試験のひっかけポイント
Q. シックハウス対策の換気回数0.5回/hとは？
A. 1時間に部屋の空気の半分を入れ替えるということ。建築基準法で、ホルムアルデヒド対策として居室に24時間換気設備の設置が義務づけられています（2003年〜）。
Q. 排煙口が天井面から80cm以内なのはなぜ？
A. 火災時の煙は天井付近に溜まるためです。排煙口をできるだけ天井に近い位置に設けることで、効率的に煙を排出できます。80cmは建築基準法施行令で定められた数値です。
Q. ダクトのアスペクト比とは？
A. 角ダクトの長辺と短辺の比です。アスペクト比が大きい（＝極端に扁平な）ダクトは圧力損失が増大し、強度も低下します。一般的に4以下が推奨されています。
試験でこう出る！出題パターン
- パターン1：必要換気量の算定方法（CO₂濃度基準・換気回数法）
- パターン2：排煙設備の設置基準（排煙口の位置・排煙風量）
- パターン3：ダクトの種類（低圧・高圧）と施工上の注意点
- パターン4：機械換気の第1種〜第3種の適用場所
暗記のコツ
| 項目 | ポイント |
|---|---|
| シックハウス換気 | 0.5回/h＝「24時間換気で0.5回」→覚え数字 |
| 排煙口の位置 | 天井面から80cm以内＝「ハチマル（80）以内」 |
| アスペクト比 | 4以下推奨→「4を超えると扁平すぎ」 |
| 排煙面積 | 床面積の1/50以上（自然排煙の場合） |
理解度チェック
【問1】全熱交換器の主な役割は何か？
【問2】排煙ダクトの防火ダンパーは何℃で作動するか？
【問3】ファンとダクトの接続部に取り付ける、振動伝達を防ぐ部材は何か？
【問4】第2種換気を採用すべき室はどれか？
（1）トイレ （2）厨房 （3）ボイラー室 （4）駐車場
よくある質問と試験のひっかけポイント
ミニテストで知識を確認しよう
換気・排煙・ダクトの知識を空調設備ミニテストで確認しましょう。
こう間違える人が多い！
- 「トイレは第2種換気」 → 第3種（排気ファンのみ、負圧）。臭気が外に漏れないようにする
- 「防火ダンパーは全部280℃」 → 排煙用は280℃、一般空調用は72℃。この使い分けが出題される
- 「全熱交換器は顕熱だけ回収する」 → 顕熱＋潜熱の両方を回収するから「全熱」。顕熱だけなら「顕熱交換器」
- 「フレキシブルダクトは長く使える」 → 圧力損失が大きいため長さは短くするのが原則。接続部の短区間のみ使用
なぜ排煙設備の知識が管工事で必要なのか？
火災時に煙を排出する排煙設備は、ダクト工事の一部として管工事業者が施工します。排煙ダクトは温度280℃以上に耐える材質が必要で、一般の換気ダクトとは異なる施工基準が適用されます。試験では「排煙＝命に関わる設備」という位置づけから、自然排煙と機械排煙の使い分け、500m²ごとの防煙区画などが繰り返し出題されます。
まとめ｜換気・排煙・ダクトの数値基準を暗記する
| テーマ | 覚えるべきポイント |
|---|---|
| 換気設備 | 第1〜3種換気の適用場所、ボイラー室は第2種、全熱交換器で省エネ |
| 排煙設備 | 自然排煙と機械排煙の基準。防火ダンパー280℃。排煙口は天井面80cm以内 |
| ダクト | 角ダクト・スパイラル・フレキの使い分け。たわみ継手・VD・防火ダンパー |
「空調設備①（冷暖房方式・ヒートポンプ・熱源機器）」とセットで学ぶと、空調分野の全体像がつかめます。もっと問題を解きたい方は「おすすめテキスト・参考書」で紹介している過去問題集で演習しましょう。
関連記事
- 空調設備①（冷暖房方式・ヒートポンプ・熱源機器） — 前の分野
- 原論①（環境工学 — 伝熱・結露・換気） — 換気量の基礎
- 原論②（流体力学 — ベルヌーイの定理） — ダクト内の圧力損失
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