理論値と実測値：パイプファンとダクト
理論値の追求も設計上、大事なのですが、 実測や実験によって理論値を補正したり、新たな知見を得ることができます。 今回のお題は「パイプファンとダクト」
換気装置：三菱のV-08PM8
換気装置は三菱のV-08PM8 ： 風量75m3/h 18db 消費電力1.8W
2、3m離れていれば、音が鳴っているのかどうかわからないぐらいです。
耳元に近づければ小さく「ブォ—–ン」という音はします。
深夜でも試しましたが、裸の状態であれば、2,3m離れていてもモーター音はわずかに聞こえ、、、と言っても限界値に近いような音。
気にならない人は気にならないようなレベルだと思います。
音は個人差が大きいので難しいですね。
（だから最終的には、ファンをクローゼットの中に仕込みつつ、さらに防音の箱で包んで、ほぼ無音と言えるレベルになるように設計します。）
接続するダクト：コンパクトールK、断熱ダクト
それに接続するダクトは、クラレプラスチックスさんの
「コンパクトールK」
「断熱ダクト」
です。100Φのダクトサンプルを送っていただきました。
白い半透明のダクトが「コンパクトールK」
銀色のフィルムで包まれているのが「断熱ダクト」です。
この組み合わせでの実測です。
目的は、パイプファンに対する風量の圧損。および出口の音についてです。
順番に見てきましょう。
「静粛性」を検証する
弊社では空調・換気計画における5つの方針があります。
| 1：シンプルな空調・換気計画にすること |
| 2：低消費電力を実現すること |
| 3：簡易なメンテナンス性を確保すること |
| 4：維持・更新が容易なこと |
| 5：静粛性に配慮すること |
今回は5番目の「静粛性」を検証するものです。
住宅では寝るときに「音がうるさい！」ということで、換気の電気を切ってしまうケースがあります。その結果、寝室の湿度が高まり、冬場は窓の結露が生じやすくなります。最終的にはガラス回りのパッキンのカビに繋がっていきます。また、換気不足からCO2濃度が高くなるので、睡眠の質が落ちます。
つまり、音と換気の問題は「両刃の剣」の関係にあるわけです。
ちなみに、今回はデシベル計は使いません。なぜなら、換気装置が18dbの騒音値なのに対して、一般的なデシベル計の計測可能な最小値は30dbだからです。
（高性能な高い機械でも25dbが限界です）
、、、じゃあ、30db以下なら無音か？と言われれれば、そうではありません。
人間の耳は高性能計測器以上に繊細です。
18dbだってちゃんと聞こえます。
寝静まった深夜であれば、確実に聞こえます。
こうした30db以下の音を、どれだけ制御できるのか？、、、
それは「睡眠の質」に関わることなので、住宅設計においてとても大事なことだと考えています
コンパクトールK、断熱ダクトの中
コンパクトールK
指で触るとツルツルしています。らせん状のワイヤーだけが凹凸として感じられます。ツルツルしている分、音の反射が良いのか、パイプファンの音がほとんどそのままダイレクトに聞こえます。直線でもU字型に曲げても、音の聞こえ方には、あまり差を感じませんでした。ツルツルしている分、ホコリが溜まりにくそうですが、凹凸部には多少ホコリが引っかかりそうです。
スパイラルダクトよりは凹凸があり、
じゃばらダクトよりツルツル
、、、といった印象です。
持ち上げた感じでは、気をつけて施工すれば、極端に潰れることもない、といった強度がありそうです。
都心ではまだまだ、職人さんも慣れないため、スパイラルダクトに対する抵抗感が強いらしく、ビビリ価格で見積もりが出てきがちです。でもこれなら抵抗感なく施工できるんじゃないでしょうか？
こなれた強度がありつつ、硬すぎることもなく、持ち上げても「ぐにゃっ」と折れなかったので、扱いやすそうです。フレキシブルダクト（アルミのじゃばらダクト）のように、潰れたら元に戻らない、という感じでもないです。
断熱材巻き
表面がアルミ蒸着フィルムなので光を通さず。
内部は不気味な抽象画のような感じ、、、。
パイプファンの運転の最初は、断熱材の匂いが多少しましたが、時間とともに気にならないレベルになりました。この点は問題なさそうです。
出口では音がそれなりに聞こえますが、コンパクトールKよりは明らかに音が小さいです。出口から50ｃｍも離れれば、わずかに聞こえますが、2、3m離れればほぼ無音と言えます。この音の差はかなり大きい印象です。（計測器では計測できないレベルなので感覚的、定性的にしか表現できません。私はかなり耳が良い方なのですが、私の耳でOKであれば、大抵の方はOKと言えるレベルだと思っています。）
内側は不織布のような膜で覆われており、表皮の多孔から音が入りこみ、外側に巻かれた断熱材に音が吸収されます。
音は劇的に小さくなりましたが、ホコリはコンパクトールKに比べて、引っかかりやすくなる印象です。したがって、住まい手が自分でダクト内を掃除できるぐらいの長さであれば、静粛性と簡易なメンテナンス性を両立できそうです。
例えば室間ファン、階間ファンなど、1m以下なら、両側からホコリ取りのモップを入れて、自分で掃除できそうです。
1種換気などで使用する場合は、相応の長さを使うことになるはずなので、汚れてきた場合は、ダクト清掃業者さんにお願いする必要がありそうです。現時点ではダクト清掃といえば、ハードルが高いように思えますが、1種のニーズが高まってきているので、将来的にはダクト清掃業者さんも増えて、リーズナブルに清掃依頼ができるようになると思います。ですから、ダクトを這わせることを極端に嫌う必要はないと思います。（ヨーロッパでは、煙突掃除屋さんが、職能の延長ということでダクト清掃を行っているそうです。）
しかしながら、プロに依頼するにしても、極力スパイラルダクトを使った計画にし、端部に吸音ダクトを使うことで、「施工性」「吸音性」「メンテナンス性」を両立するのが望ましいと思います。また、スパイラルを使うほうが圧力損失が少なく、その分ファンの駆動力を抑えられるため、消費電力が下がります。
これは今回のパイプファン、
三菱のV-08PM8のP-Q曲線です。
機外静圧0Paで75ｍ3/ｈ。
（つまりダクトなどによる圧力損失がない状態の送風能力）
「コンパクトールK」「断熱ダクト」を通過すると風量がどうなるのか？
やってみましょう。
コンパクトールK、断熱ダクトともにサンプルの長さは2.17m。
U字型に曲げた場合と直線状の場合で、それぞれ実測しました。
U字型では、直径1.4mぐらいの半円状の曲率で計測しました。
実測結果
コンパクトールK 100Φ 2.17m
直線2.4m/s→ 68ｍ3/ｈ P-Q曲線より、4Pa → 圧力損失1.84Pa/m
U字型2.2m/s→ 62ｍ3/ｈ P-Q曲線より、6Pa → 圧力損失2.76Pa/m
断熱ダクト 100Φ 2.17m
直線2.3m/s→ 65ｍ3/ｈ P-Q曲線より、5Pa → 圧力損失2.30Pa/m
U字型1.9m/s→ 54ｍ3/ｈ P-Q曲線より、8Pa → 圧力損失3.68Pa/m
（上の写真）
という、結果となりました。
スパイラルダクトよりは圧力損失が大きいですね。
しかしながら扱いやすさ、吸音性などの魅力があります。
今後、曲率を変えた場合の圧力損失も計測していきます。
追記1
深夜の音は確かに小さく聞こえましたが、家族が寝静まり、家中の音が無くなった状態だと、ファンの音しか騒音源が無いことになり、ファンの音が際立つことが判明。（と言っても微小音）
押し入れに仕込みつつ、ダクトと繋がっているので、クローゼットの扉はダクトの直径分は開いた状態ですが、この状態で寝てみることにしました。
ちょっと気になるかなあ、と思いつつも眠りに入りましたが、夜中の３時に目が覚めました。
すると、クローゼットの方から
ブ・・・・・・・・・・・・・・・・ン
こ、これは、、、！
ダクトの消音性はともかくとして、無音に近い深夜だと、モーター音が結構気になります。三菱さんが「わずか18db。業界トップクラスの静音運転」と謳う素晴らしい商品ですが、無音に近い深夜ならば確実に聞こえてしまいます。寝室とあらばなおさらです。コンセントを抜いたら、静かになって、あっという間に眠りにつきました。
寝室のエアコンはついたり、止まったりを繰り返しているのですが、エアコンが止まったときに目が覚めたのでした。エアコンが動き出すとこちらの音の方がはるかに大きいです。風のそよそよ音や、モーター音にゆらぎがあるからなのかはわかりませんが、あまり気になりません。どうやら音の大きさだけでなく、音の質によって、体に緊張をもたらすものとそうでないものがあるようです。その辺は学者さんにおまかせするとして、この問題を現実的に解かねばなりません。
今度は箱に入れて、クローゼットに完全に閉じ込めて実験です。
追記2
次の日に、クーラーボックスに閉じ込めつつ、内部の反射音、反響音の吸音を目的としてタオルを何枚か入れました。もちろん空気の流入が前提ですから、蓋を半開きにした状態です。
ダクトは階下に行くことを想定しているので、今度はクローゼットの扉を完全に閉めます。
全く音を感じず、、、正確には少し音は聞こえるような気もしますが、前回と違って、注意深く耳を傾けても、深夜の暗騒音にかき消されています。
人間はある特定の音のレンジに集中すると、そこをうまく取り出して聞き分けられますよね。でもそれがうまく特定できないわけです。しばらくずーっと耳を傾けていましたが、いくら聞き続けても何も聞こえないので、眠くなってきてしまいました。。。
これはうまくいくのでは？と思いつつ寝ました。
、、、今後は一度も起きること無く、朝を迎えました。
実験成功！ これはいけそうです。