VAV（可変風量）とCAV（定風量）とは
？仕組みと空調設備の基礎知識

1. VAVとCAVとは何か？（中央式空調のきほん）

VAVとCAVは、建物の天井裏にある「風の通り道（ダクト）」の途中や出口に取り付けられる、
風量調整用の自動箱（ユニット）のことです。

• VAV（VariableAirVolume：可変風量装置）室内の温度変化に合わせて、送る「風の量」を増や
  したり減らしたりする方式。
• CAV（ConstantAirVolume：定風量装置）室内の温度にかかわらず、常に「一定の風量」を
  送り続ける方式。

大規模ビルで採用される「セントラル空調（中央式空調機：AHU）」は、一定の温度の冷気
（または暖気）を大量に作って各部屋に送ります。
部屋ごとの温度ムラを解消するために、風量を絞ったり開けたりするのがVAVの役割です。

2. VAV（可変風量制御）の仕組みとメリット

VAV方式は「設定温度に達したら、風を絞る」という動きをします。

3. CAV（定風量制御）の仕組みとメリット

CAV方式は「どんなに部屋が冷えても（暑くても）、必ず一定の風を吹き続ける」という動きを
します。

4. 両者のデメリットと弱点

適材適所で使い分けないと、以下のような問題が発生します。

5. 空調ゾーンの使い分け（インテリアとペリメーター）

ワンフロアが広いオフィスでは、場所によって空調の負荷が天と地ほど違います。

• ペリメーターゾーン（窓際の約5m）真夏は直射日光で激アツ、真冬はガラスからの冷気で極寒に
  なります。
  常に急激な温度変化が起きるため、細かく風量で調整できる**VAV**や、ファンコイルユニット
  （FCU）が必須です。
• インテリアゾーン（建物の内側・中心部）窓からの天候の影響をほぼ受けず、人間とパソコンの
  熱しか発生しません。
  年中「冷房（または送風）」で安定しているため、**CAV**（もしくは緩やかなVAV）で常に空気を
  循環させる設計が適しています。

6. VAVユニットの主な構成部品と動作原理

天井裏にぶら下がっているVAVユニットは、ただの鉄の筒ではありません。精密機械です。

• 風量計測センサー（ピトー管など）：今、どれくらいの風速・風量がダクトを流れているかを
  計測します。
• ダンパー羽根：蝶番のような板がパタパタと動き、風の通り道を狭めたり広げたりします。
• アクチュエーター（モーター）：コントローラーからの電気信号を受け取り、ダンパーを
  ミリ単位で動かすモーターです。
• ルームサーモスタット（温度センサー）：部屋の壁面に付いている温度設定器。
  ここからの信号がVAVユニットに送られます。

7. 施工とメンテナンスの注意点（送風機の静圧制御）

VAVシステムの最大の泣き所が**「静圧（ダクト内の空気の圧力）」のコントロール**です。
例えば、1つの階にある10個のVAVユニットのうち、9個が「部屋が冷えたからダンパーを
閉めた」とします。
すると、大元の空調機（AHU）からの風の行き場がなくなり、残った1個のVAVに爆風（暴風）が
吹き込んでしまいます。部屋では「ゴーゴー」と恐ろしい騒音が発生します。
これを防ぐため、ダクト内に「圧力センサー」を設け、「VAVが閉じてダクト内がパンパンに
なったら、大元のファンの回転数を落とす（インバーター制御）」という複雑な連動設計が
不可欠です。

8. VAVシステムによる驚異的な省エネ効果

送風機の風量と消費電力には「風量が半分になると、電力は8分の1になる（立方の法則）」という
物理法則があります。
つまり、VAVによって風量を70%に絞るだけで、ファンの消費電力はおよそ34%（約3分の1）にまで
激減します。
これが、大規模ビルで高価なVAVシステムを導入してでも、数年で電気代で元が取れると言われる
最大の理由です。

9. 最近のトレンド：IoT化と個別空調（PAC）との融合

以前は「中央式空調＝VAV」「個別空調（ビルマルチ等）＝冷媒流量制御」と
分かれていましたが、現在は入り交じっています。
また、最新のVAVはBEMS（ビルエネルギーマネジメントシステム）やIoTと繋がり、部屋の人感
センサーやCO2濃度センサーと連動して、「人がいないエリアは風をゼロにする」「CO2が
濃くなったら外気を増やす」といった超高度な自律制御が行われています。

10. 比較まとめ：設計とコストの考え方

まとめとして、どのような施設にどちらが向いているかを整理します。