流速の目安
--m/s
| 計算に使った内径 | -- |
|---|---|
| 流量(L/min) | -- |
| 流量(m³/h) | -- |
| 損失水頭(管の長さ分) | -- |
| 圧力損失(管の長さ分) | -- |
| 1mあたりの圧力損失 | -- |
直管の摩擦損失だけです。継手・弁・高低差による損失は含みません。水(常温)を満管で流す場合の目安です。
同じ流量での口径ごとの流速
| 呼び径 | 内径(mm) | 流速(m/s) | 1mあたりの損失(kPa) |
|---|
計算のしかた
流速
流速は「流量 ÷ 管の断面積」で求めます。断面積は内径を使って「π × 内径² ÷ 4」です。たとえば100 L/min(約0.00167 m³/s)をSGP 25A(内径27.6mm)に流すと、流速は約2.79 m/sです。
摩擦損失(ヘーゼン・ウィリアムス式)
水道や給水の配管でよく使われる式です。日本では次の形で書かれることが多く、このツールもこの式で動水勾配(1mあたりの損失水頭)を求めています。
Q = 0.27853 × C × D2.63 × I0.54
Q:流量(m³/s)、C:流速係数、D:内径(m)、I:動水勾配(損失水頭 ÷ 管の長さ)
C(流速係数)は管の内面のなめらかさを表す値で、大きいほど損失が小さくなります。適したCは管の種類や内面の状態(経年)で変わります。アロン化成の硬質塩化ビニル管の計算例ではC=140が使われています。ほかの管は、設計条件やメーカー資料の値を選んでください。C値を小さくしても、継手や弁の損失を計算したことにはなりません(局部損失は別に計算します)。
摩擦損失(ウエストン式)
管径50mm以下の給水管では、ウエストン式で損失水頭を計算することがあります。このツールでは、内径55mmを超える管にはウエストン式を使えないようにしています。
h = [0.0126 + (0.01739 − 0.1087D) ÷ √V] × (L ÷ D) × V² ÷ 2g
h:損失水頭(m)、V:流速(m/s)、L:管の長さ(m)、D:内径(m)、g:重力加速度(9.80665 m/s²)
損失水頭(m)は、水1,000kg/m³として「× 9.80665」でkPaに換算しています(1m ≒ 9.8kPa)。
流速の決め方
流速が速すぎると、騒音やウォーターハンマー(水撃)、管の摩耗の原因になります。遅すぎると口径が大きくなり、材料費がかかります。給水配管では2.0 m/s以下を目安にすることが多く、ポンプの吸込み側はさらに遅くします。実際の上限は、建物の設計基準や設計者の指示に従ってください。
SGPの口径別の流量の目安
| 呼び径 | 内径(mm) | 1.0m/s(L/min) | 2.0m/s(L/min) |
|---|---|---|---|
| 10A(3/8B) | 12.7 | 7.6 | 15.2 |
| 15A(1/2B) | 16.1 | 12.2 | 24.4 |
| 20A(3/4B) | 21.6 | 22 | 44 |
| 25A(1B) | 27.6 | 35.9 | 71.8 |
| 32A(1 1/4B) | 35.7 | 60.1 | 120.1 |
| 40A(1 1/2B) | 41.6 | 81.6 | 163.1 |
| 50A(2B) | 52.9 | 131.9 | 263.7 |
| 65A(2 1/2B) | 67.9 | 217.3 | 434.5 |
| 80A(3B) | 80.7 | 306.9 | 613.8 |
| 90A(3 1/2B) | 93.2 | 409.3 | 818.7 |
| 100A(4B) | 105.3 | 522.5 | 1,045 |
| 125A(5B) | 130.8 | 806.2 | 1,612.5 |
| 150A(6B) | 155.2 | 1,135.1 | 2,270.2 |
| 175A(7B) | 180.1 | 1,528.5 | 3,057 |
| 200A(8B) | 204.7 | 1,974.6 | 3,949.2 |
| 225A(9B) | 229.4 | 2,479.9 | 4,959.7 |
| 250A(10B) | 254.2 | 3,045 | 6,090.1 |
| 300A(12B) | 304.7 | 4,375.1 | 8,750.2 |
内径は外径から厚さの2倍を引いた計算上の値です。流量は「流速 × 断面積」で、小数第1位まで表示しています。
このページの数値は、メーカーが公開しているJISの抜粋資料などで確認した目安です。設計・発注・施工では、最新のJIS規格と、使う製品のメーカーカタログで必ず確認してください。
参考にした公式資料
- 日本製鉄 建設用資材ハンドブック「配管用炭素鋼鋼管(SGP)JIS G 3452」
- 日本製鉄 建設用資材ハンドブック「圧力配管用炭素鋼鋼管(STPG)JIS G 3454」
- アロン化成「硬質塩化ビニル管の動水勾配と流量」(ウエストン公式・ヘーゼン・ウィリアムス公式)
制度や料率は変わることがあります。最新の情報は各公式サイトでご確認ください。