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AHU計算・機器選定 — 計算仕様
計算仕様（式・定数・出典の一覧）
← アプリに戻るこのアプリが使用しているすべての計算式・定数・マスタデータと、その出典を示します。 出典に挙げる資料: 空気線図Pro ／ 新晃 AH-18-A カタログのコイル選定データ ／ 新晃技術資料 ／ 建築設備設計基準 ／ テクノ菱和 ／ ダイキン実践講座。
1. 湿り空気の状態式（STEP1）
| 項目 | 実装 | 出典・注記 |
|---|---|---|
| 飽和水蒸気圧 | ASHRAE Handbook — Fundamentals（Hyland-Wexler）式(5)(6) | 要件書の指定。psychrolib（同式の公式実装）と567点の全数一致テストで担保 |
| 絶対湿度・相対湿度・露点・湿球 | ASHRAE 式(20)(12)(22)(35)(37)ほか | 同上。湿球は二分法で反復解 |
比エンタルピー h = 1.006·t + w·(2501 + 1.86·t) [kJ/kg] | ASHRAE 式(30) | 空気線図Pro は Tetens 型の飽和蒸気圧式のため、その出力とは約 0.1 kJ/kg の差が残る（既知・文書化済み） |
| 比容積・密度 | ASHRAE 式(26)(28) | 能力算出には使わない（下記の密度規約参照） |
STEP4 のみ: kcal 系 h = 0.24·t + (597 + 0.44·t)·w | 新晃 AH-18-A カタログのコイル選定データと同じ式 | コイル列数計算は同データの再現性を優先するための意図的な併用 |
2. 計算規約と主要定数
| 定数・規約 | 値 | 出典・確定根拠 |
|---|---|---|
| 能力算出の空気密度 | 1.2 kg/m³ 固定（実比容積は用いない） | 空気線図Pro・建築設備設計基準で共通 |
| 混合点の求め方 | 質量加重（密度固定により風量比と数学的に一致） | 空気線図Pro |
| 冷却コイル出口 相対湿度の既定 | 95%（90% への切替・自由入力も可） | 空気線図Pro・新晃 AH-18-A カタログ・テクノ菱和は 95%、建築設備設計基準は 90% |
| 時間換算 | 3600 s/h、水の比熱 4.186 kJ/(kg·K) | 新晃技術資料・ダイキン実践講座で共通 |
| 必要風量の丸め | 100 m³/h 単位に切上げ（解除可） | 本アプリの既定 |
| 全熱交換器の効率 | 既定1値（顕熱＝潜熱）。選択で2値入力に展開 | 1値のときは温度・絶対湿度に同率で適用 |
| 経年係数 K4 | 1.05・既定ON（機器選定能力＝コイル能力×K4） | 建築設備設計基準（列数安全率との二重計上は実務慣行として許容） |
| コイル列数の安全率 | 5%・既定ON（STEP4 の列数に乗算） | 新晃 AH-18-A カタログ・新晃技術資料 |
| 地域プリセット（設計用外気条件 TAC2.5%） | 9都市 × 日中運転／24時間運転 | 出典（暫定）: 建築設備設計基準 平成30年版 |
3. AHU 空気側の計算式（STEP2〜3）
| 計算 | 式 | 出典 |
|---|---|---|
| 全熱交換器出口 | t = tOA − η_s·(tOA − tRA)、w = wOA − η_l·(wOA − wRA) | 一般式（1値のとき η_s = η_l） |
| 混合空気 MA | x_MA = (G_OA·x_OA + G_RA·x_RA)/G_SA（質量加重） | 空気線図Pro。密度1.2固定のため建築設備設計基準の風量比と一致 |
| 必要風量（冷房） | G = Q_total／(h_RA − h_SA)／1.2 × 3600 | 建築設備設計基準・ダイキン実践講座（還気と給気のエンタルピー差） |
| 給気点（既定） | コイル出口相対湿度と SHF 線の交点から吹出温度差を逆算 | 空気線図Pro 方式・吹出温度差指定・手動指定にも切替可 |
| SHF 線の傾き | ASHRAE プロトラクタ定義（Δh/Δw） | 空気線図Pro の作図と同義。テクノ菱和はエンタルピー基準で +0.05 g/kg 差（既知） |
| 冷却コイル能力 | Q_cc = 1.2·G·(h_MA − h_CC)／3600 | 空気線図Pro・建築設備設計基準・ダイキン実践講座 |
| 再熱能力 | Q_rh = 1.2·G·1.006·(t_SA − t_CC)／3600（温度入力・kW出力の両方を表示） | 空気線図Pro |
| 加熱コイル能力 | Q_hc = 1.2·G·1.006·(t_HC − t_MA)／3600（顕熱） | 建築設備設計基準・ダイキン実践講座 |
| 加湿量 | L = 1.2·G·(w_SA − w_HC)×余裕率 [kg/h]（気化式は等エンタルピー、蒸気式は等乾球） | 建築設備設計基準・ダイキン実践講座。熱水分比の扱いは建築設備設計基準 |
| 冷温水量 | W = Q×60／(4.186·Δt_w) [L/min] | 新晃技術資料・ダイキン実践講座 |
| 装置露点 ADP／バイパスファクタ | MA→CC 延長線と飽和線の交点／BF = (t_CC − ADP)/(t_MA − ADP) | ダイキン実践講座（参考値として表示。コイル列数の計算には使わない） |
4. コイル列数計算（STEP4）
新晃工業 空気調和機シリーズ AH-18-A カタログ p.194〜196, 198 のコイル選定データに 基づく列数計算 Step1〜14 を、式・マスタとも改変なしで実装しています。 元データに付属する例題（風量20,000 m³/h → 7列×7フィン×1840L×32T×1台 ハーフフロー）の全再現を自動テストで担保。
| Step | 計算 | 式・規則 |
|---|---|---|
| 1-2 | 必要通過面積 | FAD = Q／(v0·3600) |
| 3 | ユニット選定 | サイズ表33行（No.3〜100）を走査し FAD < FA の最初の行。超過時は No.100＋注意 |
| 4-6 | 実面風速・1列分水速 | va = Q/(FA·3600)、vw = L/(T·S·60) |
| 7 | フロー判定 | vw ≤ 1.01→HF(vc=2vw)／≤2.01→SF／≤4.02→DF／それ以外→TF |
| 8 | 伝熱係数 K | K表（面風速26点×水速11点、冷却・加熱別）の双線形補間。範囲外は元データと同じ丸め＋注意 |
| 9 | SHF・濡れ面係数 | WSF = 1.04·SHF² − 2.63·SHF + 2.59（SHF≥0.38） |
| 10 | 対数平均温度差 | MTD = (Δt1 − Δt2)/ln(Δt1/Δt2) |
| 11 | 列数 | N = ceil(q·1000/(FA·K·WSF·MTD) × (1＋安全率))（HF:1／SF·DF:2／TF:3 列刻み、上限12） |
| 12-13 | 圧損 | 空気側 a(N)·va²+b(N)·va（温水は乾き面 /1.35）、水側 0.122·vc^1.73·CL·9.8 |
| 14 | 仕様文字列 | N列×7フィン×EL×T×台数（フロー型式） |
5. 整合性チェックの閾値
| チェック | 閾値 | 出典 |
|---|---|---|
| 風量と顕熱負荷の整合（注意） | 処理率 100±10% | 本アプリ独自のチェック（設計時の手戻り防止） |
| 同（エラー） | 処理率 50% 未満または 200% 超 | 同上 |
| 吹出温度差（冷房） | 13 K 超で情報、14 K 超で結露注意 | 建築設備設計基準 5-1（13 K）／14 K は結露を検討する目安 |
| 吹出温度差（暖房） | 20 K 超で注意 | 建築設備設計基準 5-1 |
| コイル出口温度 < 冷水入口温度 | 注意 | 熱力学的に不成立のため |
| 再熱の発生 | 情報（建築設備設計基準「一般空調では再熱は原則行わない」を注記） | 建築設備設計基準 5-1 |
6. 検証
- 湿り空気計算: psychrolib（Python）と 567 点（乾球−15〜50℃ × RH5〜100% × 大気圧3種）で全数一致（差 < 1e-9）。
- 空気線図Pro の出力PDF・テクノ菱和の計算例・ダイキン実践講座の演習解答（5問）・新晃 AH-18-A カタログの例題ほかを自動テストで再現（計 106 テスト）。
- 受入基準は状態値 ±1%・能力 ±3%。空気線図Pro との既知差（Tetens／ASHRAE、約0.1 kJ/kg）はこの範囲内。
このページの内容はアプリ本体の実装と同一リポジトリで管理され、式を変更するとテストと本ページの更新が必要になります。 詳細な抽出過程は解析資料（09_Coil_and_Reheat_Logic_Extraction ほか）を参照してください。