冷房負荷 計算ツール(簡易冷暖房負荷)
設計の初期段階や見積り、資格試験の学習に使える簡易計算です。用途と面積から顕熱・潜熱の負荷、室内 SHF、給気風量を求め、「湿り空気線図で開く」で、室内の点・SHF 線・外気の点を計算ツールにそのまま描きます。
計算の根拠
室内負荷は項目別の原単位の合計、外気負荷は計算ツールの状態変化カードと同じ湿り空気の計算です。冷房は除去する熱、暖房は供給する熱を + で表します。
| 項目 | 式 | 説明・根拠 |
|---|---|---|
| 人体 | qs = N·s, ql = N·l | s・l は下の人体発熱の表（W/人）。人員 N = 密度 × A / 100、または手入力 |
| 照明・機器 | q = L·A, q = E·A | すべて顕熱で、即時に負荷になるものとして扱います（使用率・蓄熱は無視）。原単位は参考値です |
| 外皮（簡易） | q = U·Ae·(t_o − t_r) + S·A | 貫流は乾球温度差のみで、日射・その他は床面積あたりの1つの値で扱います。暖房は U·Ae·(t_r − t_o) |
| 外気量 | Q = (Rp·N + Ra·A)/Ez × 3.6 | ASHRAE 62.1 の換気率手順。Ez は 62.1 の空気分配効率 Ez の表の値で、冷房の初期値は 1.0（天井からの冷風吹出し）、暖房の初期値は 0.8（天井からの温風吹出し・天井への還気）。または Q = n·A·H、あるいは直接入力 |
| 外気の顕熱 | qs = ṁ·(1.006 + 1.86 x_o)·(t_o − t_r) | ṁ = Q / (3600·v_o)、外気の比容積基準。計算ツールの状態変化カード（外気 → 室内）と同じ定義 |
| 外気の潜熱 | ql = ṁ·(h_o − h_r) − qs | 全熱から顕熱を引いた値（状態変化カードと同じ）。水分は ṁ·(x_o − x_r) |
| 室内 SHF | SHF = Σqs / (Σqs + Σql) | 外気を除いた室内負荷のみ。この値で線図に SHF 線を引きます |
| 給気風量（冷房） | ṁ_s = q_r / (h_r − h_s), Q_s = ṁ_s·v_s | t_s = t_r − ΔT、給気点は「給気 → 室内」の状態変化の SHF が室内 SHF になる点（計算ツールの冷房計算と同じ） |
| 給気風量（暖房） | ṁ_s = q_r / ((1.006 + 1.86 x_s)·ΔT) | t_s = t_r + ΔT、x_s = x_r（計算ツールの暖房計算と同じ） |
| 単位 | 1 USRT = 3.517 kW, 1 kcal = 4.1868 kJ | 米国冷凍トン、IT カロリー |
人体発熱(ASHRAE Fundamentals 18章 表1)
室温 24 °C で、男女・年齢の構成を反映した補正値です（W/人、空気の流れが遅い場合）。室温が高いと、同じ総量でも潜熱の割合が大きくなります。飲食店の値は、料理からの発熱を含みます。版によって値が少し異なるので、使用している版の表と照合してください。
| 活動 | 適用例 | 顕熱 W | 潜熱 W |
|---|---|---|---|
| 劇場で着席 | 劇場 | 65 | 30 |
| 着席での軽作業 | 事務所・ホテル・集合住宅 | 70 | 45 |
| 一般的な事務作業 | 事務所・ホテル・集合住宅 | 75 | 55 |
| 立位での軽作業・歩行 | 百貨店・店舗 | 75 | 55 |
| 歩行・立位 | 薬局・銀行 | 75 | 70 |
| 食事（飲食店） | 飲食店 | 80 | 80 |
| 軽い作業台での作業 | 工場 | 80 | 140 |
必要外気量(ASHRAE 62.1 表6-1)
換気率手順における、1人あたり・面積あたりの外気量と、標準の在室密度です。呼吸域の外気量 Vbz = Rp·Pz + Ra·Az を、62.1 の空気分配効率 Ez の表の値で割ります（天井からの冷風吹出し 1.0、天井からの温風吹出し・天井への還気 0.8。計算ツールは冷房 1.0、暖房 0.8 が初期値で、選択できます）。値は版によって変わることがあるので、適用する版と照合してください。
| 用途 | Rp L/s·人 | Ra L/s·m² | 密度 人/100 m² | 1人あたり m³/h |
|---|---|---|---|---|
| 事務スペース | 2.5 | 0.3 | 5 | 30.6 |
| 会議室 | 2.5 | 0.3 | 50 | 11.2 |
| 販売（店舗） | 3.8 | 0.6 | 15 | 28.1 |
| 飲食店の客席 | 3.8 | 0.9 | 70 | 18.3 |
| 教室（9歳以上） | 5 | 0.6 | 35 | 24.2 |
| 講義室 | 3.8 | 0.3 | 65 | 15.3 |
用途プリセットの初期値
根拠の列に出典がある値のみが出典のある値で、「参考値」は出典を確認できず、余裕を見込んだ初期値です。ご自身で入力してお使いください。
| 用途 | 人員・発熱 | 外気量 | 照明・機器 W/m² |
|---|---|---|---|
| 事務所 | 5 人/100 m²（62.1）, 75/55 W | Rp 2.5・Ra 0.3（62.1） | 10 · 15 (参考値) |
| 会議室 | 50 人/100 m²（62.1）, 70/45 W | Rp 2.5・Ra 0.3（62.1） | 10 · 5 (参考値) |
| 店舗（物販） | 15 人/100 m²（62.1）, 75/55 W | Rp 3.8・Ra 0.6（62.1） | 15 · 5 (参考値) |
| 飲食店（客席） | 70 人/100 m²（62.1）, 80/80 W | Rp 3.8・Ra 0.9（62.1） | 12 · 10 (参考値) |
| 教室 | 35 人/100 m²（62.1）, 70/45 W | Rp 5・Ra 0.6（62.1） | 10 · 5 (参考値) |
| 住宅（集合住宅） | 4 人（参考値）, 70/45 W | 0.5 回/h（初期値） | 6 · 5 (参考値) |
| サーバー室 | 2 人（参考値）, 70/45 W | 100 m³/h（参考値） | 10 · 500 (参考値) |
簡易計算の限界
この計算は原単位を足し合わせる簡易的な方法のため、日射（方位・時刻・ガラスの遮蔽）、壁体や室内の蓄熱による時間遅れ、時刻別のピーク負荷、すきま風、ダクト・ファンからの熱取得、再熱、安全率は別途計算していません。設計初期の規模感の把握、見積り、試験問題の練習に使い、機器を選定する前には詳細な負荷計算（ASHRAE の RTS 法を用いる HAP・TRACE などのプログラム）を行ってください。
暖房は内部発熱と日射を除き、外皮の貫流と外気のみを入れて安全側に見積もります。加湿量は外気分のみで、室内で発生する水分（人体など）は含みません。
計算例
事務所 100 m²、室内 26 °C・50 %、外気 32 °C・60 %、密度 5 人/100 m² → 5 人、一般的な事務作業 75/55 W、照明 10・機器 15・日射 20 W/m²、U 1.0 W/m²K × 50 m²、62.1 の外気量 (2.5 × 5 + 0.3 × 100) × 3.6 = 153 m³/h、吹出し温度差 10 K の場合。
室内：人体 0.375/0.275 kW、照明 1.000、機器 1.500、外皮 1.0 × 50 × 6 = 0.300、日射 2.000 kW → 顕熱 5.175、潜熱 0.275、SHF = 5.175 / 5.450 = 0.950。
外気：x_o 18.033、x_r 10.496 g/kg、h_o 78.37、h_r 52.91 kJ/kg、v_o 0.8895 m³/kg → ṁ = 153 / (3600 × 0.8895) = 0.04778 kg/s、顕熱 0.04778 × 1.0395 × 6 = 0.298 kW、全熱 0.04778 × 25.45 = 1.216 kW、潜熱 0.918 kW、水分 1.30 kg/h。
合計：顕熱 5.473、潜熱 1.193、全熱 6.666 kW = 1.90 USRT = 5,732 kcal/h。給気 16 °C・10.282 g/kg、ṁ = 5.450 / (52.91 − 42.12) × 3600 = 1,817 kg/h → 1,513 m³/h（ρ = 1.2、cp = 1.006 の概算式 5.175 kW / (1.2 × 1.006 × 10) = 1,543 m³/h とは 2 % の差）。
2 % の差は、概算式が ρ·cp を 1.2 kg/m³・1.006 kJ/kgK に固定しているためです。この計算では、湿り空気の比熱 1.006 + 1.86·x（1.025）と、給気点の比容積（0.833 m³/kg、ρ は約 1.20 kg/m³ だが乾き空気基準）を使っています。
出典
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI)、18章「Nonresidential Cooling and Heating Load Calculations」表1:活動別の人体発熱
- ANSI/ASHRAE Standard 62.1, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality:表6-1 最小外気量、空気分配効率 Ez の表
- 住宅の換気回数の初期値は参考値です。必要な換気回数は、国や用途ごとの基準により異なります
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI)、1章「Psychrometrics」:湿り空気の状態式（計算ツールのエンジン）
よくある質問
冷房負荷はどう計算しますか?
室内の顕熱（人体・照明・機器・外皮の貫流・日射）と室内の潜熱（人体）を足し、外気を室内の状態まで冷やす外気負荷を加えます。この計算ツールは、用途のプリセットと面積から各項目を入力し、顕熱・潜熱に分けて kW・USRT・kcal/h で表示します。日射や蓄熱の時刻別の変化は含まない、簡易計算です。
給気量はどう求めますか?
概算式は、給気量（m³/h）= 室内の顕熱（kW）× 3,600 ÷ (1.2 × 1.006 × 吹出し温度差) です。室内の顕熱 10 kW、温度差 10 K なら約 2,980 m³/h です。この計算ツールは、室内 SHF の線上にある給気点の比エンタルピー差と比容積から、同じ値をより正確に求めます。
冷房負荷の kW を冷凍トンや kcal/h に換算するには?
1 USRT = 3.517 kW、1 kW = 860 kcal/h です。35 kW は約 9.95 USRT、30,100 kcal/h です。詳しい表と日本冷凍トンとの違いは、https://psychart.kr/ja/tools/units/rt-kw/ にあります。
最終更新 2026-10-12。