<火器使用室>換気量計算シート

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説明

ガスや石油燃焼機器のある「火気使用室」では、機械換気設備の設置が義務付けられています。厨房など調理室に設置されている機器の消費量(発熱量)を調べ、排気フードの型式から必要換気量を算出します。

ガス機器の消費量(発熱量)「kw」は、機器の側面などに貼られてる銘板に記載されています。ただし、銘板がはがれていたり、油汚れで見えなかったり、表示が薄れてしまっている場合など散見されます。消費量(発熱量)は、機器によって大きく異なりますので、品番やメーカー等の情報からできるだけその機器を特定し、カタログなどで確認することをおすすめします。

排気フードの換気型式については、以下の記事で説明していますのでご確認下さい。
※「機械換気設備の換気量測定〈火気使用室〉」

排気フードの開口面積を算出する場合、排気フードには一般的にグリスフィルターが取付けてありますので、開口率をかけて最終的な開口面積を求めます。
風量測定は風速計を使用し、偏りなく測定点を測定していきます。現場ではより正確な平均値を算出できるように、少し多めに計測するのが良いでしょう。フィルターの汚れ具合やダクトの位置などの影響で、測定点で大きなばらつきが発生している場合があります。

使い方

この計算フォームは誰でも無料で自由にお使いいただけます。パソコンはもちろんスマホでも使用できます。
1.　｢番号｣欄は、通し番号やフード番号など、あとで分かるように任意の数字をご入力下さい。
2.　｢機器名｣欄は、ガステーブルコンロやガスフライヤーなど、どの機器か分かるようにご自由にご入力下さい。
3.　数字は、半角でご入力下さい。
4.　換気型式は｢40｣｢30｣｢20｣｢2｣の４つから選択して下さい。
5.　機器の消費量(発熱量) kwの値をご入力下さい。
6.　｢換気量を計算｣ボタンで、合計必要換気量が表示されます。
7.　フードに対して複数のガス機器等がある場合は、｢機器を追加｣ボタンで機器を増やすことができます。あとは上記2.～6.を繰り返して下さい。
8.　誤って追加した場合や、不要な機器フォームは｢機器を削除｣で削除することができます。
　　※ただし、一番下から消去されます。
9.　次に下の欄へ行き、フードの開口面積と開口率を入力します。
10. 実際に測定した｢風速(m/s)｣の平均値を入力します。
11. 最後に青い「計算」ボタンをクリック。
12. 計算結果が表示され、｢合計必要換気量｣に比べ｢実換気量｣が上回っていれば緑で「OK」、下回っていれば赤で「NG」と表示されます。
13. ｢シートを追加｣ボタンで、フォームを複製できます。調理室等にフードが複数ヶ所ある場合に、追加してご使用できます。
14. ｢シートを追加｣で複製した後、不要なシートは「シートを削除」で消すことができます。
　　※ただし、一番下から消去されます。
15. 印刷も可能です。スマホの方はPDFなどで保存すると便利です。

燃焼機器の消費量(発熱量)を調べる

厨房など調理室では、ガステーブルコンロ、ガス炊飯器、ガスフライヤー、ガスグリラーなどが据え付けられています。また食洗機も給湯部分がガス機器になっていることもあります。また給湯室では、壁付けの瞬間湯沸器が設置されていることがよくあります。

まず必要換気量を算出するためには、どんな機器がいくつ設置されていて、その燃焼機器の消費量(発熱量)が何kwなのか把握しなければなりません。

ガス機器の消費量(発熱量)を知るためには、機器の本体側面などに貼られている銘板で確認するのが最も確実でしょう。ただし、銘板が剥がれて無い場合や、印字が薄くなって読めない場合、油汚れで判読できない場合など、が多々あります。このような場合でも、できるだけその製品を特定するため、品番だけでも表示から判別できないか、メーカーはどこか等、情報を拾ってメーカーのカタログやホームページで調べて確認します。

消費量(発熱量)の表示に「kw」表示がなく「kcal/h」カロリー表示のみになっている場合があります。この場合、「1kw≒860kcal/h」であることから、860で割り算するとkwが求められます。

消費量(発熱量)は機器によって大きく異るものですので、見た目が似ているからやコンロの口数などだけで、類似品の消費量を参照するのは注意が必要です。
また、設計図書や設備仕様書などが残っていれば、それをもとに割り出すこともできます。しかし、設計図書通りの機器が実際に設置されているか確認しなければなりません。工事の途中で機器の変更があることもよくありますし、竣工から年数が経てば機器の入れ替えや変更がなされていることもあります。
どうしてもわからない場合は、ガス器具の発熱量の「参考値」が換気扇メーカーホームページや、定期報告の実務者テキストなどに記載があります。

※出典：「2014東京都建築設備定期検査報告実務マニュアル」より一部抜粋

換気型式の確認

火気使用室の必要換気量を求める場合、換気型式を特定しなければなりません。これは換気型式によって計算式に当てはめる係数が変わるためです。
係数「ｎ」は以下のように決められています。

• ｎ＝40：排気フードなし、又はⅠ型･Ⅱ型に当てはまらないフード
• ｎ＝30：排気フードⅠ型
• ｎ＝20：排気フードⅡ型
• ｎ＝2　：煙突

12kwを超えるガスローレンジや回転釜、ガス茹麺機など、フード下端から1mの規定を適用すると、調理作業に支障が生じてしまう場合があります。こういったケースでは、排気フードが設置されていますがｎ＝40で計算することになります。

必要換気量の算出と換気量測定

火気使用室における必要換気量の計算式は以下のようになります。

V：必要換気量 (m³/h)
n：換気型式　40・30・20・2
K：理論廃ガス量　0.93(m³/kw･h)　都市ガス(LP、プロパン主体)
Q：燃焼機器の消費量(発熱量)　kwの値

先にみてきたように、調べたガス機器の消費量(発熱量)と排気フードの型式に、理論廃ガス量の0.93をかければ「必要換気量」が求められます。この必要換気量に対して、実際の測定風量が上回っていればOKということになります。

排気フードの換気量測定

※参照「機械換気設備の換気量測定〈無窓の居室〉」

無窓の居室の換気量測定と同じように風速計を使って、実際の風量を計測していきます。風速計は熱線式タイプの方が測りやすいと思います。熱線式の風速計は、吸込口に対して向ける方向が決まっていますので、間違わないように注意します。

測定点は、およそ15cm間隔程度に取る場合が多く、グリスフィルター1枚の大きさに応じて、縦横の長さを1/2や1/4に分割して偏りなく測定します。ただし現場レベルでは、あまり画一的にならず、平均値が出るようにたくさん測定しておく方が良いでしょう。フィルターの汚れ具合やダクトの位置などから、相当に風量の偏りが発生しているケースもあります。

測定風量の計算式は以下のようになります。

計測した風速で風量計算をして、必要換気量を上回っているか確認する際、現場ですぐに確認したい場合があります。また報告書作成時に、計算を何度も繰り返すのは面倒なものです。そこで換気量測定の計算フォームを用意しましたのでご活用下さい。
※〈火気使用室〉換気量計算フォーム

検査では風量測定を行うとともに、油汚れによる能力低下がないか、機器自体の経年劣化や故障がないか、フィルターの汚れによる目詰まりはないか、ダンパーが閉鎖していないか、給気口の設置状況はどうか、なども合わせて確認します。

主な厨房機器メーカー

ガス機器などは厨房機器メーカーのホームページの製品情報から探すことができます。また品番が分かる場合は、品番で検索をかけることで製品カタログや製品詳細資料などが見つかります。銘板が判読できない場合でも、メーカーロゴなどからメーカーが特定できれば、ある程度の機種までは探すことができます。
主な厨房機器メーカーを以下に掲載いたしますのでご参照下さい。

厨房機器

給湯器

火気使用室とは、「換気設備を設けるべき調理室等」のことで、つまりガス機器や石油燃焼機器を使用する調理室等を指します。一般的に厨房や給湯室などの部屋が、定期検査の対象になります。こういった燃焼機器を使用している部屋は、機械換気設備の設置が建築基準法で義務付けられています。

注意すべき点は、廊下や納戸と言った場所でも、建築物内でガスや石油燃焼機器が使用されていれば火気使用室に該当するという点です。その一方で、換気設備が設置されていても電磁調理器(IH調理器)などの電気機器だけの場合は、定期検査の対象から外れます。

火気使用室において、換気設備の設置が免除される場合

以下の3つのケースにおいて、火気使用室であっても換気設備の設置が免除されるため、定期検査の対象となりません。ただし、対象とならないと判断するためには、燃焼機器の発熱量を調べたり、開口面積を測ったりする必要は出てきます。

よくあるケース

よくあるのが後で壁付けの瞬間湯沸器が設置されるケースです。もともと給湯設備のない洗面室などで、冬場のお湯の必要性などから、後付で設置される場合です。

図面上では、火気使用室になっていませんが、現地で確認すると火気使用室に該当するケースは、定期検査業務を行っていると多数出くわします。こういった場合でも、ひとつひとつ判断材料となるガス機器の発熱量、有効な開口面積、換気設備の設置状況と風量測定など、丁寧に記録していきます。
設置するガス給湯器にあった換気能力の換気設備が、設置されていれば問題ありませんが、往々にして当初設計段階では想定されていませんので、換気量不足になっていることが見受けられます。

〈関係法令〉

建築基準法　第28条第3項
建築基準法施行令　第20条の3第1項

無窓の居室や劇場等の居室の換気量測定検査では、まず「必要換気量」を確かめなければなりません。確認申請等に添付されている設計図書には、機器の定格風量や設計風量、必要換気量、居室の床面積などが記載されています。きちんと当初の設計図書が保管されている場合は、その資料から確かめることができますが、築年数の経過した多くの建物では、資料が残っていません。また、資料が残っていたとしても、増改築等により、当初の設計から変更されていることもよくあります。

こういった場合には、計算式により対象となる居室の必要換気量を求めなければなりません。
必要換気量を求める計算式は以下になります。

V：必要換気量 (m³/h)
Af：居室の床面積(m²)
N：１人あたりの占有面積(m²/人)

計算式の「20」という係数は、１人あたり1時間に最低20m³の換気量が必要ということを表しています。Af/Nは、居室の床面積に対して何人の在室者がいるかを表します。
つまり、無窓の居室の必要換気量は、その部屋の在室者の人数により変化します。部屋の実際の使用状況に応じた形で、人数を計算しなければなりません。

一般的な事務所などの居室でN=3～5程度、劇場・集会場や飲食店など密集するところではN≦3程度が目安です。密集する劇場・集会場等でN=3を超える場合は「3」で計算します。また一般の居室でN=10を超える場合は「10」で計算することとなっています。

換気上有効な開口部がある場合

自然換気に必要な床面積の1/20の開口には満たないが、窓などが設置されている場合、その開口分の換気量を必要換気量より差し引くことができます。
その場合の算出計算式は以下になります。

V：必要換気量 (m³/h)
Af：居室の床面積(m²)
W：有効開口部の面積(m²)
N：１人あたりの占有面積(m²/人)

※ただし、上記計算方法は「劇場等の居室」には適用できません。

換気量測定の方法

実際の換気量測定は、風速計を使用し測定します。風速計についきましては、いくつか種類があり、また値段も安いものから比較的硬化なものまで様々です。法定点検業務などで使用する測定機器は、きちんとした測量機器メーカーのものが精度、耐久性の面からも良いでしょう。KANOMAX(カノマックス)、testo(テストー)、マザーツールなどがおすすめです。
方式として画像のような「熱線式」とプロペラのついた「ベーン式」があります。定期検査業務で使用するには、ペーン式より熱線式の方が扱いやすい印象です。また、本体と測定部が離れたセパレートタイプがいいでしょう。

実際に、排気口や給気口で風速計を使って風速を計測します。

風速計(ベーン式)

風速･風量計(熱線式)

建築基準法の定期検査で行う風量測定では、告示285号で、同一断面で5箇所を偏りなく測定するいわゆる「5点測定」を行い、その平均から風量を求めて判断する方法を採っています。ただし現場レベルでは、5点にこだわる必要はなく、同一断面で大きくばらつきがあることもしばしばなので、少し多めに測定点をとったほうが良いでしょう。

熱式風速計の先端センサー部には、風向により測定部に向ける方向が決まっており、印がついていますので間違わないようにしなければなりません。また、風向に対して垂直に向けて測定しなければなりませんので、天井換気扇など高い位置を測定するときは、脚立等を使用するか別途伸縮棒などをジョイントして測定すると正確に測れます。最近では、先端部が曲がるタイプの風速計もあります。

計測した風速の平均値と、給気or排気口の開口面積を、以下の計算式に当てはめると実際の測定風量が求められます。

必要換気量に対して、実際の測定風量が上回っていれば問題なく、下回っている場合は「要是正」となります。カバーの汚れによるものであったり、ダクトや機器の不良等など原因を突き止め、改善するための対応が必要になります。

※［参照］JIS A1431（空気調和・換気設備の風量測定方法）

計測した風速で風量計算をして、必要換気量を上回っているか確認する際、現場ですぐに確認したい場合があります。また報告書作成時に、計算を何度も繰り返すのは面倒なものです。そこで換気量測定の計算フォームを用意しました。ご活用下さい。
※【無窓の居室】換気量計算フォーム

空気環境測定による換気状況の推定

定期検査では、無窓の居室等の換気量測定に代えて、二酸化炭素濃度測定での判定でも有効とされています。ただし、この場合において、機械換気設備が良好に運転できていることが前提となります。無窓の居室となる場合、機械換気設備の設置が義務付けられていますので、機械換気設備が設置されていないので二酸化炭素濃度測定で検査するというのは趣旨が違います。この場合は、機械換気設備の未設置ということで要是正の判定となります。

在室者がおよそ設計定員の状況において、換気設備を運転し、室内の二酸化炭素濃度が1000ppm以下、又は外気との二酸化炭素濃度の差が650ppm以下であれば、必要換気量以上の換気ができていると推定できます。
また「1000ppm以下」というのは、人体に悪影響を及ぼすことない基準とされています。

<無窓の居室>換気量計算シート

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説明

換気に有効な窓がない居室は「無窓の居室」となり、機械換気設備の設置が義務付けられています。また「劇場等の居室」においては、窓の有無に関わらず機械換気設備の設置が必要です。
そして、実際にその機械換気設備で、必要となる換気量が出ているか定期検査で確認しなければなりません。経年のうちに機器の不具合が発生していたり、ホコリ等による目詰まりで換気量が低下していることがよくあります。

まずは、図面等から該当する居室の床面積「Af」を算出します。そして、その居室の使用状況から1人あたりの占有面積「N」を割り出します。一般的な居室でN=3～5程度です。
社長室のような人が密集しない部屋ではN=10という場合もあります。10を超える場合ではN=10で計算します。

風量測定は風速計を使用し、5点測定などの方法で測定点を決めて測定します。また、排気口又は給気口の開口面積を測ります。ガラリ等がある場合、開口率で調整します。風速の平均値と開口面積を計算式に当てはめると、実際の1時間あたりの換気量を求めることができます。

詳しい計算はこちらのページをご参照下さい。
※「機械換気設備の換気量測定〈無窓の居室〉」

使い方

この計算フォームは誰でも無料で自由にお使いいただけます。パソコンはもちろんスマホでも使用できます。
1.　｢番号｣欄は、通し番号や部屋番号など、あとで分かるように任意の数字をご入力下さい。
2.　｢場所｣欄は、2F休憩室など、あとでどこの居室か分かるようにご自由にご入力下さい。
3.　数字は、半角でご入力下さい。
4.　無窓の居室の｢床面積(m²)｣｢1人あたりの占有面積(m²/1人)｣を入力。
5.　次に排気口or給気口の｢開口面積(m²)｣、ガラリ等があればその｢開口率｣を入力。
6.　実際に測定した｢風速(m/s)｣の平均値を入力。
7.　最後に青い「計算」ボタンをクリック。
8.　計算結果が表示され、｢必要換気量｣に比べ｢実換気量｣が上回っていれば緑で「OK」、
　　下回っていれば赤で「NG」と表示されます。
9.　｢シートを追加｣ボタンで、フォームを複製できます。
　　無窓の居室が複数室ある場合は、追加してご使用できます。
10. ｢シートを追加｣で複製した後、不要なシートは「シートを削除」で消すことができます。
　　※ただし、一番下から消去されます。
11. 印刷も可能です。スマホの方はPDFなどで保存すると便利です。

まず居室に「換気上有効な窓」があるかどうか、図面及び現地で確認します。
ここで言う「居室」とは、住居・執務・作業・集会・娯楽その他これに類する目的の為に、継続的に使用する室を言います。その為、トイレや浴室、更衣室その他機械室などは一般的に居室に該当しません。

建築基準法第28条第2項で、居室には、その部屋の床面積の「1/20以上」の有効な開口を設けることが規定されています。自然換気で必要な換気量を確保するためには、床面積の20分の1以上の開口がないといけないことを意味します。

「1/20以上」の有効な開口がない場合は、無窓の居室ということになり、機械換気設備の設置が必要とされています。その為、必要換気量を満たしているか機械換気設備の定期検査を実施しなければなりません。

換気上有効な窓の開口部の考え方

1/20の開口があるかどうかを計算する場合、床面積は図面等から分かったとして、換気上有効な窓の開口部の面積はどのように測ればいいのでしょうか。

以下に参考となる考え方を示します。


最も多いと思われる引違い窓では、窓面積の約1/2が換気上有効な開口とすることができます。外倒し窓のような場合は、図のように倒した角度が45°以上あれば、その窓面積全体が有効な開口とできます。また倒した角度が45°ない場合は、その実際の角度を45で割った率でかけた面積が、有効な面積となります。回転窓のような窓については、概ね窓面積全体を有効な開口として計算することができます。

劇場等の居室について

劇場・映画館・公会堂・集会場等の用途の居室においては、窓の有無にかかわらず機械換気設備の設置が必要です。これは不特定多数の人が集まる建物用途の場合、窓があったとしても開放されるとは限らないためです。その為、無窓の居室と同じように劇場等の居室も、換気測定など定期検査の対象となっています。

建物用途による特有の事情

無窓の居室における定期検査で、近年特に注意したい建物があります。2008年に大阪で16名の死者が出た個室ビデオ店火災事故がありましたが、あのような個室ビデオ店、カラオケボックス、ネットカフェなど内部で細かく間仕切られた建物では、使用目的・サービスの性質上、各個室は無窓の居室となっていることが多く見られます。個室の部屋数も多くなることから、定期検査には時間と労力がかかります。さらには、24時間営業の場合や、営業時間中の検査実施を余儀なくされる場合には、どうしてもお客様が利用中で検査できない部屋が出てきます。長期間検査できない部屋が発生しないように、店舗側にも協力をお願いし、計画的に換気設備検査を進めていく必要があります。

建築基準法、消防法に違反するケースも散見されるため、検査者としては慎重に建物の状況を確認しておきたいところです。

〈関係法令〉

建築基準法　第28条第2項
建築基準法　第28条第3項