使えばわかる！Excel 空調熱負荷計算書ソフトの実力を解説

空調設備の設計をしていると、熱負荷計算という作業からは逃れられません。私はこの計算を少しでも楽にするために、Excelでソフトを一つ作りました。それが「Excel 空調熱負荷計算書ソフト」です。

以前、このnoteでこのソフトの概要を紹介したことがあります。

ただ、前回はソフトの概要が中心で、実際の設備設計業務の中でどこまで使えるのか、その全体像までは十分にお伝えできていなかったように思います。

このソフトでできるのは、Excel上で熱負荷を計算することだけではありません。

基本条件や構造体、各室条件の入力から、計算書の作成、複数ファイルの集計、さらにPACの能力選定まで。

熱負荷計算の前後に発生する作業を、できるだけ一つの流れにつなげています。

今回は計算式や操作方法を細かく説明するのではなく、このソフトが実際の設備設計業務でどのように役立つのか、その「実力」をもう少し踏み込んで紹介したいと思います。

というのも、これは販売するためだけに作ったソフトではありません。

私自身が日々の設計業務で使うために作り、実際に使いながら改良を重ねてきたツールだからです。

熱負荷計算で本当に時間がかかるのは、どこなのか

そもそも、なぜこのようなソフトを作ろうと思ったのか。

その理由は、空調熱負荷計算という仕事の中にあります。

空調熱負荷計算で本当に大変なのは、計算そのものだろうか。

長年、設備設計の仕事をしてきた私の答えは、少し違います。

屋外条件を調べる。壁や窓の仕様を整理する。室ごとに面積、人数、照明、内部発熱、外気量を入力する。そして、計算結果を所定の書式にまとめる。

もちろん、計算そのものも大変です。

しかし実務では、計算にたどり着くまでと、計算が終わったあとの作業にも、かなりの時間を取られます。

以前、ある物件の熱負荷計算をしていて、資料と計算書を何度も行き来しているうちに、自分がいま何室目を入力していたのか分からなくなったことがあります。手を止めて資料を最初から数え直した、あの時間の無駄さは、今でもよく覚えています。同じような経験をした設備設計者は、私だけではないはずです。

Excelは、正しく入力すれば文句も言わずに計算してくれます。

ただし、

「次はここを入力してください」

「その条件なら、こちらの資料を参照してください」

「計算結果を提出用の書式にまとめておきました」

といった、気の利いたことまではしてくれません。

それなら、少し気の利くExcelを自分で作ってみよう。

そんなところから、「Excel 空調熱負荷計算書ソフト」の制作は始まりました。

欲しかったのは、計算式ではなく「仕事の流れ」だった

熱負荷の計算式をExcelに組み込むだけなら、それほど珍しいものではありません。

私が欲しかったのは、計算するための表ではなく、熱負荷計算という仕事を順番に進められる道具でした。

そこで、ソフトの開始画面には、

1．基本条件入力
2．構造体定義入力
3．各室条件入力

という作業の入口を用意しました。

屋外条件や室内条件を設定し、壁や窓の仕様を登録する。次に、室名、面積、天井高、人数、照明、内部発熱、外気量などを入力する。

最後に、各室の壁や窓の寸法条件を入力して計算する。

書いてしまえば当たり前の順序ですが、実務で迷うのは、こうした「当たり前」が一つの流れになっていないときです。

あちらの資料を開き、こちらの表に転記し、別のシートへ移動する。

そのたびに、少しずつ仕事のリズムが途切れます。

このソフトでは、その途切れをできるだけ少なくすることを考えました。

入力する場所を、巨大な計算書の中から探さない

Excelで作られた計算書を開き、

「さて、どこから入力するのだったか」

と、広いシートの中を探した経験はないでしょうか。

数式の入ったセルを誤って消さないよう、慎重に操作しなければならないこともあります。

色分けやフォームなど、大した工夫に見えないかもしれません。しかし、この「探さない」「間違えない」という安心感こそ、毎日使う道具には一番大事なことだと、私は実感しています。

そこで、基本条件と各室条件については、専用の入力フォームを設けました。

基本条件入力フォームでは、建物情報、設計用屋外条件、実効温度差の参照地域、室内温湿度条件などを設定します。

各室条件入力フォームでは、面積、天井高、人体、照明、内部発熱、外気量、すきま風などの条件を入力します。

Excelシート上のセルも、

• 直接入力するセル

• リストから選択するセル

• マクロで自動入力されるセル

• 計算式が入っているセル

に色分けしました。

中で行っている計算は複雑でも、使う人まで複雑な操作に付き合う必要はありません。

このあたりは、自分で実際に使いながら、

「ここは入力フォームにしたほうがよい」

「このセルは色を変えたほうが分かりやすい」

と、少しずつ手を入れてきた部分です。

計算書を作るところまでが、熱負荷計算

このソフトは、国土交通省監修の「建築設備設計基準（令和6年版）」に準拠した書式をベースに作成しています。

屋外条件、実効温度差、地中温度、材料熱定数、ガラス条件、太陽高度・方位、人員、照明、すきま風など、計算に必要となる各種データも内部に組み込んでいます。

設計者が条件を判断し、それを順番に入力していけば、壁体熱通過率、構造体負荷、ガラス面日射負荷、各室の冷暖房負荷などが計算書としてまとまります。

様式一式をまとめて印刷することもできます。

また、計算にはExcelマクロを使いますが、提出用ファイル作成機能を実行すると、マクロを含まない、数式を保持したExcelファイルを作成できます。

計算が終わったあとに、提出用のExcelを別につくり直す。

そんな作業まで減らしたかったのです。

1000室規模でも、建物全体を一つのデータに

このソフトで一度に計算できる室数は、1ファイルにつき最大25室です。

これは、扱える建物の規模が25室までという意味ではありません。

25室を超える建物では、階や空調系統、用途などに分けて、複数のファイルで計算します。

たとえば100室なら4ファイル、1000室なら40ファイル。

建物の規模に合わせて計算書を分割することで、一つひとつのファイルを扱いやすい状態に保ちながら、大規模な建物にも対応できます。

そして、分割して計算した結果は、付属する「Excel 熱負荷計算集計表」へ順番に読み込みます。

各ファイルから、室名、階、ゾーン、面積、容積、在室人員、照明、内部発熱、外気量、冷房負荷、暖房負荷などが取り込まれ、一つの表に蓄積されます。

計算するときは、扱いやすい室数に分ける。

集計するときは、建物全体を一つに戻す。

この仕組みによって、25室の小規模な建物から1000室規模の大きな建物まで、同じ考え方で熱負荷データを整理できます。

データがそろうと、次にやりたくなることがある

建物全体の熱負荷データが一つにまとまると、当然ながら、その先へ使いたくなります。

たとえば、空調機器の選定です。

そこで集計ツールには、PAC選定計算書も組み込みました。

集計表から対象室を選び、室内負荷と外気負荷、室内機の台数、能力の余裕、室内外条件、冷媒配管の相当長や高低差などを確認しながら、室内機・室外機の必要能力を検討できます。

最初は、熱負荷計算を少し楽にするためのExcelでした。

それが、計算結果を集計するようになり、さらにPACの能力選定まで行うようになりました。

仕事で使っていると、

「ここまでできるなら、次はこれもできるのではないか」

という欲が出てきます。

その欲に付き合っているうちに、少しずつ現在の形へ育っていきました。

なお、PAC選定計算書は、実際の機種決定を自動的に行うものではありません。最終的な選定には、メーカーの最新資料や設計条件の確認が必要です。

あくまでも、熱負荷計算の結果から機器能力を検討するための選定支援ツールです。

Excelにしたのは、完成後も自由に使えるから

専用ソフトではなく、Excelという形にしたことにも理由があります。

設備設計の実務では、計算結果をそのまま提出するだけでなく、別の資料へ利用することがよくあります。

熱負荷計算集計表には、各室の基本条件と計算結果が横並びで蓄積されます。

そのため、Excelの関数やリンク機能を使って、

• 系統別の熱負荷集計表

• 空調機器表

• 外気量集計表

• ゾーン別の比較表

• 独自の機器選定計算書

などへ展開できます。

Excelに慣れている方であれば、関数やマクロを追加し、それぞれの業務に合わせたオリジナルの計算書を作ることもできます。

用意された機能だけを使うこともできる。

そこから先を、自分で作り込むこともできる。

この自由度は、Excelで作ったからこそ得られたものだと思っています。

文章で説明するより、触ったほうが早い

ここまで、できるだけ分かりやすく説明してきました。

それでも、入力フォームの使い勝手や、計算結果が次の書式へ展開されていく感覚は、文章と画面写真だけでは伝えきれません。

これは、正直に認めざるを得ないところです。

そこで、このソフトには利用期間の異なる3種類を用意しています。

• 7日間利用版　495円

• 15日間利用版　880円

• 45日間利用版　2,090円

いずれも税込みです。

まず操作を確かめたい方は7日間利用版、実際の案件に近い条件でじっくり試したい方は15日間版または45日間版という選び方ができます。

使用期限を過ぎると、マクロによる自動処理は利用できなくなります。ただし、入力済みのデータやセル上の数式は保持されるため、期限後も通常のExcelデータとして閲覧・印刷できます。

また、新しいプログラムには、過去に作成したファイルから入力データを読み込む機能を設けています。

まとめ

このソフトは、熱負荷計算の方法そのものを教える教材ではありません。

熱負荷計算の知識を持つ設備設計者が、日々の作業を少し整理しやすくするための実務道具です。

資料を何度も行き来し、どこまで入力したか分からなくなり、計算後にまた別のExcelを作り直す。そうした小さな手間の積み重ねを、一つずつ減らしていった結果が、今のこのソフトです。

派手な機能ではありません。ただ、毎日使う道具だからこそ、この積み重ねには意味があると思っています。

合うかどうかは、説明を読み続けるより、実際に触って判断していただくのが一番だと思っています。

まさに、使えばわかる。

そんなExcelソフトです。

最後までお読みいただき、ありがとうございました。長年の職場での様々な体験談などを、これからも少しずつ書いていきます。「また読んでみたい」と思っていただけましたら、「スキ」や「コメント」、「フォロー」をいただけると大変励みになります。

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価格や細かい仕様については、BOOTHの商品ページに一覧でまとめていますので、
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