風圧力の計算式と速度圧の計算式（建築基準法施行令 第87条・q＝0.6EV0²）

風圧力と速度圧の計算式（建築基準法施行令 第87条）と、E・Er・Gf の式をまとめました。

風圧力の計算式（令第87条第1項）

建築基準法施行令 第87条第1項は「風圧力は、速度圧に風力係数を乗じて計算しなければならない。」と定めています。

w・q とも単位は N/m²（1平方メートルにつきニュートン）で、面に作用する1平方メートル当たりの力です。風力係数 Cf は単位の無い数で、風洞試験によるほか、建築物の断面と平面の形状に応じて国土交通大臣が定める数値によります（同条第4項）。風力係数が負なら、風圧力も負の値（負圧）です。

速度圧の計算式（令第87条第2項）

同条第2項は、速度圧を「q＝0.6E V0²」で計算すると定めています。式の記号は次のとおりです。

• q: 速度圧（単位 一平方メートルにつきニュートン）
• E: 当該建築物の屋根の高さ及び周辺の地域に存する建築物その他の工作物、樹木その他の風速に影響を与えるものの状況に応じて国土交通大臣が定める方法により算出した数値
• V0: その地方における過去の台風の記録に基づく風害の程度その他の風の性状に応じて三十メートル毎秒から四十六メートル毎秒までの範囲内において国土交通大臣が定める風速（単位 メートル毎秒）

E の計算式（平成12年建設省告示第1454号）

E を求める方法は平成12年建設省告示第1454号が定めています。E は、平均風速の高さ方向の分布を表す係数 Er の2乗に、ガスト影響係数 Gf を乗じた数です。

H は建築物の高さと軒の高さとの平均（m）、Zb・ZG・α は地表面粗度区分ごとの数値です。「^α」は α 乗の意味です。Gf は、H が 10 m 以下と 40 m 以上は地表面粗度区分ごとの表の値で、その間は2つの値を直線的に補間します。

計算の手順

1. 建設地の地表面粗度区分から、Zb・ZG・α と Gf の表の値を決めます。
2. H が Zb 以下なら Zb を、Zb を超えるなら H を式に代入して Er を求めます。
3. H に応じて Gf を決めます（10 m を超え 40 m 未満は補間）。
4. E ＝ Er² × Gf を求めます。
5. 建設地の基準風速 V0 で、q ＝ 0.6 × E × V0² を求めます。
6. 部位の風力係数 Cf を乗じて、風圧力 w ＝ q × Cf を求めます。

計算の例（区分Ⅲ・基準風速 34 m/s・H 10 m）

区分Ⅲは Zb 5 m・ZG 450 m・α 0.20 です。H 10 m は Zb を超えるので、H を式に代入します。

Er は 0.794、H が 10 m 以下なので Gf は 2.5、E は 1.576 です。q ＝ 0.6 × 1.576 × 34² ＝ 1,093.1 で、四捨五入して 1,093 N/m² です。kN/m² にするときは 1,000 で割ります（1.093 kN/m²）。

表計算ソフト（エクセル）で計算するときの式

H をセル A2、Zb を B2、ZG を C2、α を D2、Gf の表の値（H が 10 m 以下）を E2、Gf の表の値（H が 40 m 以上）を F2、基準風速 V0 を G2 に入力したときの式の例です。

MAX(A2,B2) は「H が Zb 以下なら Zb を使う」決まりを1つの式にした物です。このアプリの計算の内訳と照らし合わせると、表計算の式の誤りに気づけます。

出典

• 建築基準法施行令（昭和25年政令第338号）第2条第1項第6号・第7号・第82条の4・第87条（e-Gov 法令検索）
• 町田市「地表面粗度区分・基準風速について（平成12年建設省告示第1454号）」
• 熊本県「地表面粗度区分について」（Er・Gf の数値）