【空調負荷計算の基礎】顕熱と潜熱の違いとは？エンタルピや顕熱比もわかりやすく解説

意匠設計をやっていた頃、空調機の容量を選定するために「負荷計算をしてください」と設備担当に言われて、返ってきた計算書に並ぶ「顕熱」「潜熱」の文字に面食らった経験があります。温度を下げるだけじゃないのか？　湿度にも「熱」があるのか？　そんな疑問が、空調設計の入り口でした。

この記事では、空調設計で必ず登場する「顕熱」と「潜熱」の違いを、意匠設計者にもわかりやすく解説します。全熱（エンタルピ）の考え方、空調設計で欠かせない顕熱比（SHF）の意味、そして冷房・暖房それぞれでの熱処理の仕組みまで、負荷計算の第一歩を踏み出すための基礎知識をまとめました。

顕熱と潜熱とは何か

空調が処理する「熱」には、大きく分けて2つの種類があります。温度を変化させる熱と、水分の状態を変化させる熱です。この2つを区別して考えることが、空調設計の出発点になります。

顕熱（けんねつ）＝空気の「温度」を変える熱

顕熱とは、物質の温度を上げたり下げたりするために使われる熱のことです。「顕」は「あらわれる」という意味で、温度計の数値として目に見える形であらわれる熱だから「顕熱」と呼ばれます。英語では Sensible Heat（感じ取れる熱）といいます。

空調設計で顕熱として扱う代表的な発生源は、壁・屋根・窓から侵入する貫流熱、窓面からの日射熱、照明器具やOA機器からの発熱、人体からの対流・放射熱などです。これらはいずれも、室内の空気温度を上昇させる方向に作用します。

潜熱（せんねつ）＝空気の「湿度」を変える熱

潜熱とは、物質の状態変化（液体→気体、気体→液体など）に使われる熱のことです。「潜」は「ひそむ」という意味で、温度計には現れないのに空気の中にひそんでいる熱だから「潜熱」と呼ばれます。英語では Latent Heat（隠れた熱）です。

身近な例でいえば、ヤカンで水を沸騰させるとき、100℃に達した水はそれ以上温度が上がりませんが、水蒸気に変わるために大量の熱が使われています。この「温度は変わらないけれど状態変化に使われる熱」が潜熱です。

空調設計では、人体の発汗や呼吸から放出される水蒸気、すきま風や外気に含まれる湿気、厨房から発生する湯気などが潜熱の発生源になります。これらは室内の絶対湿度（空気中の水分量）を上昇させる方向に作用します。

覚え方のポイント

漢字の意味を手がかりにすると、シンプルに整理できます。

• 顕熱 → 温度として顕われる熱 → 温度変化を起こす
• 潜熱 → 水分に潜んでいる熱 → 湿度変化（水分の状態変化）を起こす

全熱とエンタルピ

全熱＝顕熱＋潜熱

空気が持つ熱エネルギーの総量を「全熱」と呼びます。全熱は、温度に起因する成分（顕熱）と、水分に起因する成分（潜熱）を足し合わせたものです。

全熱 ＝ 顕熱 ＋ 潜熱

空調機が部屋を冷やすとは、室内の全熱（顕熱と潜熱の合計）を処理して取り除くことを意味します。

エンタルピ（比エンタルピ）とは

「エンタルピ」は、空気が持っている全熱量を定量的に表す指標です。空調設計では、乾き空気1kgあたりの全熱量を示す「比エンタルピ」を使い、単位は kJ/kg(DA) で表します。DAはDry Air（乾き空気）の略です。

比エンタルピの「比」は「単位量あたりの」という意味です。0℃の乾き空気が持つ熱量をゼロ（基準点）として、対象の空気がどれだけの全熱を持っているかを数値化したものです。

たとえば、夏の一般的な室内条件（26℃・相対湿度50%）の空気は、比エンタルピが約53 kJ/kg(DA)です。一方、夏の外気（34℃・相対湿度55%程度）は約80 kJ/kg(DA)前後になります。この差が、外気を取り込んだときに空調機が処理すべき外気負荷のもとになります。

空気線図上でのエンタルピの読み方

空調設計の実務で使われる「湿り空気線図（h-x線図）」では、比エンタルピは左上から右下に向かって斜めに引かれた等間隔の直線で表されます。空気の温度（乾球温度）と湿度がわかれば、交点から斜め線をたどることで、その空気の比エンタルピを読み取ることができます。

空気線図の詳しい読み方については、別記事「湿り空気線図の基礎と読み方」で解説しています。

顕熱比（SHF）とは

顕熱比の計算式

空調設計で非常に重要な指標が「顕熱比（SHF：Sensible Heat Factor）」です。顕熱比とは、処理すべき全熱負荷に対して、顕熱負荷が占める割合のことです。

顕熱比（SHF）＝ 顕熱 ÷（顕熱 ＋ 潜熱）＝ 顕熱 ÷ 全熱

たとえば、ある部屋の室内負荷が顕熱5,000W・潜熱1,000Wの場合、全熱は6,000Wとなり、SHFは5,000÷6,000＝0.83です。

顕熱比が空調設計に与える影響

SHFは、空調機の吹出温湿度を決定するために不可欠な数値です。SHFが異なると、同じ冷房能力の空調機でも、吹出空気の温度と湿度のバランスが変わります。

SHFが大きい（1.0に近い）空間は温度処理が中心で、SHFが小さい空間は除湿処理の割合が大きくなります。

用途別の顕熱比の目安

室内にどのような顕熱・潜熱の発生源があるかによって、SHFは大きく変わります。代表的な目安を紹介します。

• 一般事務室：SHF 0.7〜0.9（人体の潜熱に加え、照明やOA機器の顕熱が多い）
• 会議室・講堂：SHF 0.6〜0.8（人の密度が高く、発汗による潜熱が大きい）
• サーバー室・電算機室：SHF 0.9以上（機器発熱が大半で、人がほぼいないため潜熱が小さい）
• 厨房：SHF 0.5前後（調理器具からの蒸気で潜熱負荷が非常に大きい）

このように、部屋の用途によって顕熱と潜熱のバランスは大きく変わります。SHFが大きく異なる室を同一の空調系統にまとめると、温度は適切でも湿度がコントロールできないといった問題が起きるため、空調のゾーニングではSHFの近い室をまとめることが重要です。

顕熱比の詳細な算定方法や空気線図上での使い方は、別記事「顕熱比（SHF）とは」で詳しく解説しています。

空調設計で顕熱と潜熱を分けて考える理由

では、なぜ設計者はわざわざ熱を2つに分けて計算するのでしょうか。

空調の目的は「温度の調整」と「湿度の調整」の両方を同時に行うことです。快適な室内環境は、温度だけでなく湿度も適切な範囲に保たれて初めて実現します。

• 顕熱を処理する ＝ 空気の「温度」を下げる（冷房時）または上げる（暖房時）
• 潜熱を処理する ＝ 空気の「湿度」を下げる（除湿）または上げる（加湿）

もし顕熱と潜熱を区別せず、全熱だけで計算したらどうなるでしょうか。たとえば、全熱が同じ6,000Wでも、「顕熱5,400W＋潜熱600W」の部屋と「顕熱3,000W＋潜熱3,000W」の部屋では、求められる空調機の運転条件がまったく異なります。前者は温度を下げることが主な仕事ですが、後者は湿度を下げる仕事が半分を占めるため、コイルの冷水温度や吹出空気の条件を変えなければなりません。

このように、顕熱と潜熱を正しく把握することは、適切な空調機の選定と快適な室内環境の実現に直結する基本中の基本です。

冷房時と暖房時の熱処理の違い

冷房時：冷却＋除湿

夏場の冷房では、空調機内の冷却コイルに冷水（通常7℃程度）を流し、そこを通過する空気を冷やします。空気が冷やされると温度が下がり（顕熱処理）、同時に空気中の水蒸気が露点以下に冷やされて結露し、水滴として排出されます（潜熱処理）。つまり、冷却コイル1つで顕熱と潜熱の両方を処理しています。

冷却コイルから出た空気は、低温かつ湿度が高い（相対湿度90%程度）状態です。この空気が室内に吹き出され、室内の熱と湿気を吸い取って再び空調機に戻るサイクルを繰り返します。

暖房時：加熱＋加湿

冬場の暖房では、加熱コイルで空気を温めます（顕熱処理）。しかし、空気を温めただけでは絶対湿度は変わらないのに相対湿度が下がるため、室内が乾燥してしまいます。そのため、中央空調方式の空調機には加湿器を組み込んで水蒸気を供給し（潜熱処理）、適切な湿度に調整します。

暖房時はコイルで空気を加熱しても空気中の水分は増えないため、顕熱比SHF＝1.0として設計します。必要な加湿量は、暖房時の潜熱負荷とは別に加湿負荷として計算します。

建築設備士試験で問われるポイント

顕熱と潜熱は建築設備士試験の頻出テーマです。以下のポイントを押さえておきましょう。

• SHFは「顕熱量の全熱量に対する割合」であり、「潜熱量の割合」ではない（ひっかけ問題に注意）
• SHFのSは Sensible（知覚できる）のS。潜熱（Latent）のLではない
• 人体の全発熱量は作業強度によって変わるが、作業が激しくなると増えるのは潜熱（発汗が増える）の割合で、全発熱量に占める顕熱の割合は低下する
• 暖房時の顕熱比は1.0（加熱のみで除湿は行わないため）

よくある質問（FAQ）

Q. 顕熱と潜熱の違いを一言で言うと？

顕熱は「温度を変える熱」、潜熱は「水分の状態を変える熱」です。空調設計では、顕熱は室温の上下に、潜熱は湿度の上下に関わります。

Q. OA機器や照明の発熱は顕熱？潜熱？

OA機器・照明器具の発熱は、水分を発生させないため、すべて顕熱として扱います。一方、人体の発熱には顕熱（体温からの対流・放射）と潜熱（発汗・呼吸からの水蒸気）の両方が含まれます。

Q. 顕熱比（SHF）が高い部屋と低い部屋の違いは？

SHFが高い（0.9以上）部屋は、OA機器などの顕熱負荷が中心で、潜熱負荷が相対的に小さい空間です。サーバー室が典型例で、温度管理が主な課題です。SHFが低い（0.7以下）部屋は、人が密集する会議室や厨房のように湿度管理の比重が大きい空間で、除湿能力の高い空調機の選定が求められます。

Q. 全熱と顕熱の関係は？

全熱＝顕熱＋潜熱です。空調機の能力はこの全熱で表示されることが多いですが、負荷計算では顕熱と潜熱を分けて計算し、SHFを確認する必要があります。

Q. 建築設備士試験でSHFはどう出題される？

SHFの定義（顕熱÷全熱）を問う問題や、人体発熱量における顕熱・潜熱の割合変化（作業量が増えると潜熱割合が増加する）を問う問題が頻出です。

本記事は2026年時点の情報に基づいています。

もっと実務的に学びたい方へ

有料noteマガジン『空調設計の基礎理論と空気線図【完全版】』では、以下のような実務テーマを扱っています。

• 用途別・温度別の人体発熱量一覧（顕熱・潜熱の内訳付き）
• 空気線図を用いたSHFの作図手順と吹出温湿度の算定
• 主要都市の気象データ一覧と外気負荷の計算演習