露点温度 計算ツール・結露判定

露点温度とは

空気中の水蒸気は、温度が下がると、含みきれなくなって水滴になります。その温度が露点温度です。同じ温度でも、湿度が高いほど露点温度は高くなります。

露点温度が 0 °C 未満のときは、水滴ではなく氷（霜）になるため霜点と呼び、氷面に対する飽和水蒸気圧で計算します。

結露が起きる条件

室内の空気が触れる表面の温度が、その空気の露点温度以下になると、表面に水滴が付きます（結露）。冬の窓ガラスや外壁の隅、夏の冷水配管やダクトの表面がよく起きる場所です。表面温度が露点温度より高ければ、結露は起きません。

例：冬の窓の結露

室内 20 °C、相対湿度 60 % の空気の露点温度は約 12.0 °C です。外が寒く、窓ガラスの室内側の面が 10 °C になると、露点温度より低いため結露します。

同じ窓で結露を防ぐには、室内の湿度を約 52.5 % 以下に下げるか、ガラス表面を 12.0 °C より暖かくする必要があります。

結露を減らす方法

• 換気：調理・入浴・洗濯物の乾燥で出た湿気を外へ出し、室内の湿度を下げます。
• 湿度の管理：冬は加湿器を使いすぎず、必要なら除湿します。
• 表面を暖かく保つ：複層ガラスや断熱ガラス、断熱材の補強、カーテンの裏に空気が回るようにします。冷水配管は保温材で、表面を露点温度より高く保ちます。

露点早見表(温度 × 相対湿度)

単位は °C、海面の大気圧 101.325 kPa。0 °C 未満の値は霜点（氷面基準）です。表面温度がこの値以下だと、結露します。

よくある質問

計算式と出典

計算ツールのエンジンと同じ式です。T = t + 273.15 K、p = 大気圧 Pa。

出典

• ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI)、1章 Psychrometrics:式5・6 飽和水蒸気圧、式20 絶対湿度
• Hyland, R. W. and Wexler, A. (1983), Formulations for the thermodynamic properties of the saturated phases of H2O from 173.15 K to 473.15 K, ASHRAE Transactions 89(2A)

保温材の表面結露判定と、配管の結露を防ぐ保温厚さ

冷水配管に保温材を巻いても、外面の温度が周囲の空気の露点温度以下であれば、保温材の表面に水滴が付きます（表面結露）。表面温度は、保温材がどれだけ熱を遮るか（熱伝導率 k、厚さ t）と、外気が表面にどれだけ熱を渡すか（対流と放射を合わせた熱伝達率 h_se）が釣り合う点で決まります。

保温厚さの計算では、この釣り合いの式から保温材の表面温度 Ts を求め、露点温度 Td と比べます。Ts が Td より高ければ結露せず、Ts − Td を余裕とみなします。上の計算ツールは、配管（円筒）と平面（ダクト・機器）の両方に対応し、結露を防ぐ最小厚さを二分法で求めて、標準厚さに切り上げて表示します。

外装も結果を左右します。アルミのように放射率の低い外装は、周囲との放射熱のやり取りがほとんどなく、表面がより冷たくなるため、同じ厚さでは結露に不利です。発泡ゴム（エラストマー）の保温材は外装なしで使うことが多く、表面の放射率は約 0.9 です。

冷水配管の結露を防ぐ最小保温厚さ（SGP 15A〜100A）

室内空気 30 °C・相対湿度 80 %、冷水 7 °C、屋内の静止空気、判定余裕 1 K で結露を防ぐ最小厚さです（mm、切り上げ）。値は計算ツールと同じ計算エンジンで作成しています。実際には、この値以上の標準厚さ（10・13・15・20・25・30・40・50・65・75・100 mm）を選んでください。

ε 0.9 は PVC・塗装・キャンバス・ゴムなどの非金属仕上げ、ε 0.05 は新品のアルミ箔です。アルミの外装は、同じ保温材でもかなり厚くしないと結露を防げません。> 500 は、500 mm でも防げないという意味です。

計算式

ISO 12241 形式の定常熱伝達です。配管は長さ 1 m あたり、平面は面積 1 m² あたりで計算します。

保温材の代表的な熱伝導率（設計の参考値）

平均温度 10 °C の熱伝導率 k10 と温度勾配 a です。メーカーや等級によって異なるため、製品の試験成績書の値で上書きして使ってください。

外装（仕上げ）の表面放射率