内圧係数とは？外圧係数との違い・閉鎖型建築物の求め方と風圧力計算

この記事の要点

内圧係数（Cpi）とは、建築物の内部に作用する風圧力の係数です。外圧係数（Cpe）と組み合わせて、建物の外皮（屋根・外壁）に作用する正味風圧力を求めます。

閉鎖型・開放型建築物での内圧係数の値（Cpi = ±0.2等）・外圧係数との組み合わせ方と建築基準法施行令に基づく風圧力計算を解説します。

外圧係数から内圧係数を引いた値を風力係数といいます。

この記事では、内圧係数とは何か、どう求めるのか、外圧係数とどう違うのかを整理します。

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内圧係数とは、建物に風圧力が作用するとき、部屋の内側から建物を押す、引く力の割合のことです。

外圧係数から内圧係数を引いた値を風力係数といいます。

風力係数が大きいほど、風圧力が大きいです。

今回は内圧係数の意味、求め方、建物の閉鎖型との関係、外圧係数との違いについて説明します。

風力係数や風圧力の意味、外圧係数は下記が参考になります。

風圧力とは？1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い

外圧係数とは？意味・内圧係数との違いと風力係数・風圧力の計算方法

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内圧係数とは？

内圧係数とは、建物の内側から押す（引く）力の割合のことです。下図を見てください。これが内圧係数の方向です。

内圧係数の方向

風圧力の大きさは、内圧係数と外圧係数に影響します。外圧係数から内圧係数を引いた値を、風力係数といいます。風力係数が大きいほど、風圧力も大きくなります。※風力係数は下記の記事が参考になります。

風力係数とは？1分でわかる意味、計算例、cf、吹き上げ、風上、風下、独立上屋

内圧係数と外圧係数は、風向きや建物形状、部位に応じて、方向や大きさが変わります。

下図を見てください。

外圧係数の値が1.0で、内圧係数の値が0.2です。

外圧係数と内圧係数は、互いに打ち消しあう方向に作用します。

外圧係数が大きいので、風圧力としては外から建物を押す力が作用します。

内圧係数と外圧係数の関係

内圧係数の求め方

内圧係数は、平成12年建設告示1454号に規定されます。閉鎖型、開放型の内圧係数を下図に示します。

閉鎖型の内圧係数

矢印が内圧係数の方向を示します。壁に向かう矢印は、押す力です。逆に、壁から離れる矢印は、引く力です。内圧係数の値が同じでも、方向が違えば風力係数の値が変わります。

また、開放型の内圧係数は「風上」「風下」の違いに注意してください。一般の建物は閉鎖型がほとんどです。庇構造物など、建築物の用途や形状に応じて設定しましょう。

内圧係数と閉鎖型、開放型の関係

内圧係数は、建物の閉鎖型、開放型により値が変わります。閉鎖型の場合、内圧係数は0または－0.2です。一方、開放型の場合は下記です。

風上開放　⇒　0.6

風下開放　⇒　－0.4

開放型のほうが、内圧係数が大きくなります。外圧係数と同じ方向に作用する場合、風力係数が大きくなるので注意しましょう。

内圧係数と外圧係数の違い

内圧係数と外圧係数の違いを下記に整理しました。

内圧係数　⇒　建物の内側から押す、引く力の割合

外圧係数　⇒　建物の外側から押す、引く力の割合

内圧と外圧の違いを理解しましょう。内圧は、建物の「内側」から作用します。※外圧係数は下記が参考になります。

外圧係数とは？意味・内圧係数との違いと風力係数・風圧力の計算方法

混同しやすい用語

外圧係数

外圧係数は建物の外面に作用する風圧力の係数で、内圧係数は建物内部に作用する風圧力の係数です。

風力係数は内圧係数と外圧係数を合わせたもので、両者を混同しないよう注意が必要です。

風力係数

風力係数は外圧係数と内圧係数の組み合わせで決まる総合的な係数です。

内圧係数だけが風圧力を決定するわけではなく、外圧係数との差（外圧係数－内圧係数）が実際の設計用風力係数となります。

閉鎖型と開放型の内圧係数

閉鎖型建物の内圧係数は0または－0.2、開放型建物では0.6または－0.4と異なります。

建物の開口条件によって内圧係数の値が変わるため、閉鎖型・開放型の定義を正確に理解することが重要です。

内圧係数を整理した表を示します。

項目	内容	備考
閉鎖型建物の内圧係数	0 または −0.2	開口が少ない建物に適用
開放型建物の内圧係数	0.6 または −0.4	開口が大きい建物に適用
風力係数との関係	外圧係数 − 内圧係数	設計用風圧力の算出に使用