風速・風量の測定方法と測定器

風速を測定するためには、風速計を使用します。 風速計は、屋外の風を測定する気象観測用の測定器(風杯型風速計、風向風速計)と、屋内の空調換気設備の点検や室内の気流などを測定するための産業用の測定器に分類されます。

ここでは、産業用途の風速計・風量計について解説します。

風速計と風量計の違い

 

風速計(anemometer)は、風として移動する空気の「速さ」を測定するものであり、風量計(airflow meter)は、風として移動する空気の量を測る測定器です。以下に風速・風量の単位や計算方法などを詳しく解説します。

 

風速

風速とは、風として空気が移動する「速さ」のことで、一般的には単位時間あたりに移動する距離で表します。

風速の単位: m/s(メートル毎秒)

 

 風量

風量(流量)とは、風として移動する空気の「量(体積)」のことで、風速の値に面積を掛け合わせることで算出することができます。

風量 [m³/h] = 平均風速 [m/s] × 有効開口面積 [m²] × 3600 秒

※ 有効開口面積 [m²] = 開口面積 [m²] × 有効開口率 [%]
※ 開口部に網やルーバーが存在する場合、有効開口率を指定する必要があります。

【用途別】 風速・風量の測定方法と測定器

  用途別にお勧めの風速計・風量計と、測り方をご案内いたします。

用途   対応する測定器 測定方法

 ドラフトチャンバー等の局所排気装置の点検 

  • 労働安全衛生法(局所排気装置の定期自主検査指針)
熱線式風速計 フードを全開にした状態で、1辺が0.5mになるよう16分割(極端に小さい場合は2分割)して風速を測定し、すべての分割エリアで基準値以上であることを確認します。
空調ダクト内の風速・風量

熱線式風速計
16mmベーン式風速計
ピトー管式風速計

 

ダクトの直管部分に測定口を設け、風速計プローブまたはピトー管を挿入して測定します。風量演算機能が付いた測定器では、予めダクト断面積を設定することで風量を表示します。
40m/s 以上の高風速、70℃以上の高温の場合は、ピトー管を用いて、差圧(動圧)から風速を測定する方法が推奨されます。
給気口(吹出口)の風速・風量 熱線式風速計
100mmベーン式風速計
風量ファンネル
風がまっすぐに排出される吹出口では、風速計を用いて測定することができます。
測定面が広い場合は、複数ポイントの平均をとるか、またはプローブを動かして全面を測定した時間平均をとることで、平均風速を算出することができます。
排気口(吸込口)の風量
アネモやガラリ等の制気口
床吹出口やファン付きグリル、換気扇
24時間換気システム
風量ファンネル 吸込口では、空気が真っすぐに吸い込まれず、横(壁側)からの空気の流れを風速計では捉えることができない場合があります。
また吹出口においても、制気口の形状によっては旋回流や乱流を発生させ、風速計での正確な測定値の算出が困難です。
このような場合には、風量ファンネル(+フローストレーナー)を用いることで、面積の設定をすることなく、簡単に風量を測定することができます。
オフィス・工場・クリーンルーム・商業施設における給排気口の風量測定 フード風量計 フード風量計では、ピトー管と同様の原理で、圧力から風量を測定することができます。フードを測定対象に被せるだけで給気・排気の風量を表示します。

 室内の空気環境測定 

  • 建築物衛生法(ビル管理法)
  • 労働安全衛生法(事務所衛生基準規則)
  • 学校保健安全法
気流プローブ
熱式ボールプローブ
熱線式風速計
室内の空気環境においては、強い風は不快感を与えます。気流測定によって 0.5 m/s 以下であることを確認します。ダクトや給排気口と異なり、空気の流れの方向がわからないため、無指向性の風速プローブを用いるか、指向性のある風速計ではスモークテスターを併用します。

 喫煙室の風速測定 

  • 健康増進法(受動喫煙防止対策)
熱線式風速計  喫煙室の各装置を稼働させて、喫煙者が最も多いと思われる時点で測定します。扉などを完全に開放し、開口面中央の上部・中央部・下部の3点を測定点として、それぞれ複数回の測定を行います。

 

風速計・風量計の種類と製品

  • 熱線式風速計
    • 熱線式風速計
  • 適性:微風・低風速・気流測定
  • 測定範囲 - 最小:0.01 m/s
  • 測定範囲 - 最大 :50 m/s
  • 使用温度 - 最大:+70 ℃
  • 分解能:0.01 m/s
  • 小型ベーン式風速計
    • 小型ベーン式風速計
  • 適性:中風速(5 ~ 40 m/s)
  • 測定範囲 - 最小:0.4 m/s
  • 測定範囲 - 最大:50 m/s
  • 使用温度 - 最大:+70 ℃
  • 分解能:0.1 m/s
  • 大型ベーン
    • 大型ベーン
  • 適性:広い測定面・ファンネル測定
  • 測定範囲 - 最小:0.1 m/s
  • 測定範囲 - 最大:35 m/s
  • 使用温度 - 最大:+70 ℃
  • 分解能:0.01 m/s

  • ピトー管
    • ピトー管
  • 適性:高風速(40 ~ 100 m/s)・高温 (~ 600 ℃)
  • 測定範囲 - 最小:5 m/s
  • 測定範囲 - 最大:100 m/s
  • 使用温度 - 最大:+600 ℃
  • フード風量計
    • フード風量計
  • 適性:天井給排気口
     
  • 測定範囲 - 最小:風量 40 m³/h
  • 測定範囲 - 最大:風量 4000 m³/h
  • 使用温度 - 最大:+70 ℃