絶対圧とは？計算式・ゲージ圧への換算と建築給排水・空調設計への応用

この記事の要点

絶対圧（ぜったいあつ）とは、完全真空（0Pa）を基準にした圧力の絶対値です。

ゲージ圧（大気圧を基準）との関係は「絶対圧 = ゲージ圧 + 大気圧（≒101.3kPa）」です。

給排水配管・空調ダクト・流体設計では絶対圧とゲージ圧を適切に使い分けることが重要です。

換算方法と設計での注意点を解説します。

日常の建築・水理計算ではゲージ圧（大気圧を0とした圧力）を使います。

絶対圧とゲージ圧の基準の違いを理解しておくと、圧力の問題が解きやすくなります。

この記事では、絶対圧とは何か、絶対圧の単位は何かを整理します。

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絶対圧（ぜったいあつ）とは、絶対真空の状態（大気圧0）を基準として考える圧力です。

普段の生活では意識しませんが、空気には重さがあります。空気の重さを「大気圧（たいきあつ）」といいます。

大気圧の値は約101.3kpaで人や物に作用しています。大気圧は建築物の構造に影響しないため、通常、大気圧を0として外力などの圧力を表します。

今回は絶対圧の意味、計算、ゲージ圧への換算、単位について説明します。ゲージ圧、大気圧の詳細は下記が参考になります。

ゲージ圧とは？意味・単位と大気圧・絶対圧との関係（換算方法と建築設備）

大気圧とは｜101.3kPaの値の意味・計算方法と絶対圧・ゲージ圧の違いを解説

絶対圧とは？

絶対圧（ぜったいあつ）とは、絶対真空の状態（大気圧0の状態）を基準として考える圧力です。

下図をみてください。絶対圧と、ゲージ圧の関係を示しました。

図　絶対圧

ゲージ圧とは、大気圧を基準に（大気圧101.3kpaを0と考えて）して表す圧力です。

絶対真空とは、空気などが全く無い状態です。大気圧は空気の重さを意味します。意外かもしれませんが空気には重さがあります。

下図をみてください。「空気」という物質が地上まで積み重なっていると考えると、空気の重さは相当大きくなります。

図　絶対圧と大気圧

※大気圧の詳細は下記が参考になります。

大気圧とは｜101.3kPaの値の意味・計算方法と絶対圧・ゲージ圧の違いを解説

ちなみに高い山に登ると「空気が薄くなる」と言いますね。空気が薄くなる分、空気の重さも軽くなります。

なお、地上の大気圧の値は約101.3kPaです。これは1平米当たり10tもの圧力なので、驚くほど大きな圧力です。

しかし大気圧で人やモノはつぶれません。これは人やモノの内側から同様の圧力が反作用として生じており0になるからです。

前述の通り大気圧による影響はないため、ふつうは建築物の構造部材に大気圧を考慮しません。

普段の生活でも同じですよね。例えば、50kgの物はあくまで「50kg」です。大気圧による重さは考えません。この考え方がゲージ圧です。

大気圧101.3kpaを基準（0）として考えます。※ゲージ圧の詳細は下記をご覧ください。

ゲージ圧とは？意味・単位と大気圧・絶対圧との関係（換算方法と建築設備）

絶対圧は絶対真空という「空気が全くない状態」を基準として圧力を表します。

例えば物による圧力50kpaに大気圧101.3kpaを加えて、151.3kpaのように表します。

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絶対圧の計算、ゲージ圧への換算

下図の壁に作用する最大の静水圧を絶対圧とゲージ圧の両方で表しましょう。重力加速度は10m/s²とします。

図　絶対圧の計算

ゲージ圧は大気圧を基準に表します。要するに普段通りの圧力の表し方でOKです。水深が10mなので、

静水圧（ゲージ圧）＝ρgH＝1.0t/m³×10m/s²×10m=100kPa

です。絶対圧は、ゲージ圧に大気圧を加えます。よって、

静水圧（絶対圧）＝100+101.3＝201.3kPa

です。

絶対圧の単位

絶対圧の単位は下記を使うことが多いです。

kPa

MPa

混同しやすい用語

絶対圧

絶対真空（圧力ゼロの状態）を基準として計測した圧力です。

絶対圧＝ゲージ圧＋大気圧（101.3kPa）で表されます。

ゲージ圧との違いは「基準点」です。

絶対圧は真空を0とするのに対し、ゲージ圧は大気圧（101.3kPa）を0とします。

よって絶対圧の方が常に101.3kPa大きくなります。

ゲージ圧

大気圧を基準（0）として計測した圧力です。

日常の工学計算では大気圧の影響を無視できるため、ゲージ圧が主に使われます。

絶対圧との違いは「基準が大気圧か真空か」です。

ゲージ圧が0でも絶対圧は約101.3kPaあります。

水圧p＝ρghはゲージ圧表示です。

絶対圧を整理した表を示します。

項目	内容	備考
絶対圧の定義	絶対真空（0Pa）を基準とした圧力	絶対圧＝ゲージ圧＋大気圧（101.3kPa）
ゲージ圧の定義	大気圧（101.3kPa）を基準（0）とした圧力	通常の水圧計算ではゲージ圧を使用
換算例	水深10mの水圧（ゲージ圧100kPa）→ 絶対圧201.3kPa	大気圧101.3kPaを加算する