水理と配管
ヘイゼン・ウィリアムズ式 水頭損失計算ツール
ヘイゼン・ウィリアムズの式は、給水配管や消火スプリンクラー配管における摩擦損失を求める標準的な方法です。流量（gpm）、内径（in）、配管長、C 係数を入力してください。
摩擦による水頭損失 ft
圧力損失 psi
流速 ft/s
計算式
米国式：hf（ft）= 10.44 × L × Q^1.852 ÷（C^1.852 × d^4.8655）です。L は ft、Q は gpm、d は in 単位です。圧力損失（psi）= hf × 0.4335（約 60 °F の水の場合）です。流速（ft/s）= 0.4085 × Q ÷ d² です。
計算例
流量 100 gpm が、内径（d = 2.067 in）、C = 140 の 2 in スケジュール 40 PVC 管 200 ft を流れる場合：hf = 10.44 × 200 × 100^1.852 ÷ (140^1.852 × 2.067^4.8655) = 32.72 ft、つまり 14.18 psi（100 ft あたり約 7.1 psi）です。流速 = 0.4085 × 100 ÷ 2.067² = 9.56 ft/s で、これは大きい値です。2.5 in の管にすれば損失は大きく減ります。
前提条件と制限
- 室温に近い水が、満管で加圧され、乱流状態で流れている状態。
- 継手やバルブによる小さな損失は含まれていません。相当長を加えてください。
- 代表的な C 値：PVC と HDPE は 150、新しいダクタイル鋳鉄（ライニング付き）は 130〜140、古い鋳鉄は 100、銅は NFPA 13 に従って 120 です。
よくある質問
どのC値を使うべきですか？
NFPA 13では、プラスチック管は150、セメントライニングのダクタイル鋳鉄管は140、湿式システムの黒鉄管は120、銅管は150とされています。使用中の古いライニングのない管は100以下の場合もあります。
ヘイゼン・ウィリアムズ式か、ダルシー・ワイスバッハ式か？
ヘイゼン・ウィリアムズ式は経験式で、通常の温度の水に対して有効です。ダルシー・ワイスバッハ式はあらゆる流体に適用でき、その範囲の外ではより正確です。
9.6 ft/s の流速は速すぎますか？
多くの設計者は、騒音、圧力損失、水撃作用を抑えるため、給水と配水の流速を約 5 から 8 ft/s 以下に保っています。