配管サイズ 選定ツール(口径の計算)
水の流量と、摩擦損失または流速のいずれかを入力すると、必要な内径と推奨する呼び径、その呼び径での実際の流速と摩擦損失をすぐに求めます。呼び径を直接選んで確認することもできます。式と代入した数値は結果の下の「計算過程」に、規格表・定数・出典はこのページ下部の「計算の根拠」にあります。
配管保温の結露を確認 冷水配管に保温材を巻いたとき、表面に結露するかどうかと、結露を防ぐ最小の保温厚さを、保温材の種類と外装ごとに計算します。
配管サイズ表(呼び径別の許容流量)
上の計算ツールと同じ式（Darcy-Weisbach、水 20 °C、管の種類ごとの初期の粗度）で、呼び径ごとに、摩擦損失が 300 Pa/m（計算ツールの初期値）になる流量とそのときの流速、および ASHRAE の推奨上限（呼び径 50 以下は流速 1.2 m/s、それより太ければ摩擦損失 400 Pa/m）での流量を求めました。粗度 ε は、SGP 鋼管が 0.046 mm、銅管が 0.0015 mm です。銅管 50A のように、300 Pa/m の流量が ASHRAE の上限流量より大きくなる欄もあるため、2つの基準のうち小さいほうを見てください。
| 呼び径 | 内径 mm | 300 Pa/m での流量 L/min | 同じ流量 m³/h | 流速 m/s | ASHRAE 上限での流量 L/min | 上限の基準 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 配管用炭素鋼鋼管 SGP (JIS G 3452) | ||||||
| 15A | 16.1 | 6.3 | 0.38 | 0.52 | 14.7 | 1.2 m/s |
| 20A | 21.6 | 14.0 | 0.84 | 0.64 | 26.4 | 1.2 m/s |
| 25A | 27.6 | 27.1 | 1.63 | 0.76 | 43.1 | 1.2 m/s |
| 32A | 35.7 | 54.2 | 3.25 | 0.90 | 72.1 | 1.2 m/s |
| 40A | 41.6 | 81.7 | 4.90 | 1.00 | 97.9 | 1.2 m/s |
| 50A | 52.9 | 155 | 9.31 | 1.18 | 158 | 1.2 m/s |
| 65A | 67.9 | 302 | 18.10 | 1.39 | 351 | 400 Pa/m |
| 80A | 80.7 | 477 | 28.62 | 1.55 | 555 | 400 Pa/m |
| 90A | 93.2 | 699 | 41.93 | 1.71 | 813 | 400 Pa/m |
| 100A | 105.3 | 965 | 57.91 | 1.85 | 1,123 | 400 Pa/m |
| 125A | 130.8 | 1,712 | 102.70 | 2.12 | 1,990 | 400 Pa/m |
| 150A | 155.2 | 2,687 | 161.22 | 2.37 | 3,122 | 400 Pa/m |
| 銅管 Lタイプ (ASTM B88) | ||||||
| 15A (1/2) | 13.8 | 4.4 | 0.27 | 0.49 | 10.8 | 1.2 m/s |
| 20A (3/4) | 19.9 | 12.0 | 0.72 | 0.64 | 22.5 | 1.2 m/s |
| 25A (1) | 26.0 | 24.8 | 1.49 | 0.78 | 38.3 | 1.2 m/s |
| 32A (1-1/4) | 32.1 | 43.8 | 2.63 | 0.90 | 58.4 | 1.2 m/s |
| 40A (1-1/2) | 38.2 | 70.0 | 4.20 | 1.02 | 82.6 | 1.2 m/s |
| 50A (2) | 50.4 | 147 | 8.83 | 1.23 | 144 | 1.2 m/s |
| 65A (2-1/2) | 62.6 | 263 | 15.78 | 1.42 | 309 | 400 Pa/m |
| 80A (3) | 74.8 | 423 | 25.39 | 1.61 | 496 | 400 Pa/m |
| 100A (4) | 99.2 | 898 | 53.88 | 1.94 | 1,053 | 400 Pa/m |
表の流量が設計流量以上になる最小の呼び径を選べば、その基準を超えません。水温・管の種類・流量が異なる場合は、上の計算ツールに入力してください。
計算の根拠
摩擦損失は、Darcy-Weisbach の式（摩擦係数は Colebrook の式）または Hazen-Williams の式で求めます。摩擦損失または流速を基準にする場合は必要な内径を求め、規格表からそれ以上で最小の呼び径を選んで、実際の内径で再計算します。
| 項目 | 式 | 説明・根拠 |
|---|---|---|
| 摩擦損失 (Darcy-Weisbach) | R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2 | R は Pa/m、D は内径 m、ρ は kg/m³、V は m/s。あらゆる流体・温度に使える基本式 |
| 摩擦係数 (Colebrook) | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7 D) + 2.51/(Re √f) ) | Re ≥ 2300。ダクト計算ツールと同じ解法（Haaland の近似値から反復）。Re 2300〜4000 の遷移域でもこの式を使い、損失を大きめに見積もります |
| 摩擦係数（層流） | f = 64 / Re | Re < 2300 (Hagen-Poiseuille)。結果には「層流」と表示します |
| Hazen-Williams (SI) | h/L = 10.67 Q^1.852 / (C^1.852 D^4.8704), R = ρ g h/L | Q は m³/s、D は m、h は損失水頭 m。常温の水の乱流から作られた実験式のため、粘性（水温）と層流は反映されません。給水・消火配管でよく使われます |
| レイノルズ数・流速 | Re = V·D / ν, V = Q / (πD²/4) | ν = μ/ρ。流速を基準にする場合は D = √(4Q / (πV)) |
| 呼び径の選定 | 内径 = 外径 − 2 × 厚さ ≥ D | 条件を満たす最小の呼び径を推奨し、その実際の内径で流速と摩擦損失を再計算します。1つ上の呼び径も併せて表示します |
| 圧力の単位 | 1 kPa/100m = 10 Pa/m, 1 mmAq = 9.80665 Pa | 単位換算ツールと同じ慣用値。300 Pa/m = 30 kPa/100m = 30.6 mmAq/m |
管の規格表
寸法の単位は mm、内径 = 外径 − 2 × 厚さ。出典で確認できた呼び径のみを載せています。発注・施工の前には、規格書やメーカーの表と照合してください。
配管用炭素鋼鋼管 SGP (JIS G 3452)
JIS G 3452 配管用炭素鋼鋼管 SGP の外径と厚さです。
| 呼び径 | 外径 mm | 厚さ mm | 内径 mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 90A | 101.6 | 4.2 | 93.2 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 175A | 190.7 | 5.3 | 180.1 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 225A | 241.8 | 6.2 | 229.4 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
銅管 Lタイプ (ASTM B88)
ASTM B88 Type L の銅管です。インチ寸法（外径 0.625 in など）を 25.4 倍した値で、呼びは慣用の A 表記（1/2 = 15A）を併記しています。
| 呼び径 | 外径 mm | 厚さ mm | 内径 mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 15.88 | 1.02 | 13.84 |
| 20A (3/4) | 22.23 | 1.14 | 19.94 |
| 25A (1) | 28.58 | 1.27 | 26.04 |
| 32A (1-1/4) | 34.92 | 1.4 | 32.13 |
| 40A (1-1/2) | 41.28 | 1.52 | 38.23 |
| 50A (2) | 53.98 | 1.78 | 50.42 |
| 65A (2-1/2) | 66.68 | 2.03 | 62.61 |
| 80A (3) | 79.38 | 2.29 | 74.8 |
| 100A (4) | 104.78 | 2.79 | 99.19 |
銅管 Mタイプ (ASTM B88)
ASTM B88 Type M の銅管です（Type L と外径は同じで、厚さのみ薄い）。
| 呼び径 | 外径 mm | 厚さ mm | 内径 mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 15.88 | 0.71 | 14.45 |
| 20A (3/4) | 22.23 | 0.81 | 20.6 |
| 25A (1) | 28.58 | 0.89 | 26.8 |
| 32A (1-1/4) | 34.92 | 1.07 | 32.79 |
| 40A (1-1/2) | 41.28 | 1.25 | 38.78 |
| 50A (2) | 53.98 | 1.47 | 51.03 |
| 65A (2-1/2) | 66.68 | 1.65 | 63.37 |
| 80A (3) | 79.38 | 1.83 | 75.72 |
| 100A (4) | 104.78 | 2.41 | 99.95 |
配管用ステンレス鋼管 Sch 10S (JIS G 3459)
JIS G 3459 配管用ステンレス鋼管 Sch 10S です。90A は確認できなかったため省いています。
| 呼び径 | 外径 mm | 厚さ mm | 内径 mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.1 | 17.5 |
| 20A | 27.2 | 2.1 | 23.0 |
| 25A | 34.0 | 2.8 | 28.4 |
| 32A | 42.7 | 2.8 | 37.1 |
| 40A | 48.6 | 2.8 | 43.0 |
| 50A | 60.5 | 2.8 | 54.9 |
| 65A | 76.3 | 3.0 | 70.3 |
| 80A | 89.1 | 3.0 | 83.1 |
| 100A | 114.3 | 3.0 | 108.3 |
| 125A | 139.8 | 3.4 | 133.0 |
| 150A | 165.2 | 3.4 | 158.4 |
| 200A | 216.3 | 4.0 | 208.3 |
| 250A | 267.4 | 4.0 | 259.4 |
| 300A | 318.5 | 4.5 | 309.5 |
粗度 ε (Darcy-Weisbach)
Moody (1944) の摩擦係数線図に載っている材質の値を mm に換算したものです。同じ材質でも、使用年数や水質で大きくなるため、別の値は「手入力」で入力してください。
| 材質 | ε (mm) | Moody の元の値 |
|---|---|---|
| 市販の鋼管 | 0.046 | 0.00015 ft |
| 亜鉛めっき鋼管 | 0.15 | 0.0005 ft |
| 引抜管（銅管・黄銅管） | 0.0015 | 0.000005 ft |
流速係数 C (Hazen-Williams)
ASHRAE Handbook Fundamentals「Pipe Sizing」の章は、代表値として樹脂管・銅管 150、新品の鋼管 140、ひどく腐食した管や粗い管 100 以下を挙げています。NFPA 13（スプリンクラー）は、湿式の鋼管 120、銅管・ステンレス管・CPVC 150 と定めています。C が小さいほど、損失は大きく見積もられます。
| 管 | C | 根拠 |
|---|---|---|
| 鋼管 120 (NFPA 13) | 120 | NFPA 13（湿式の鋼管） |
| 新品の鋼管 140 (ASHRAE) | 140 | ASHRAE（新品の鋼管） |
| 腐食した鋼管 100 (ASHRAE) | 100 | ASHRAE（腐食した管・粗い管）、NFPA 13（乾式の鋼管） |
| 銅管・ステンレス管・樹脂管 150 | 150 | ASHRAE（樹脂管・銅管）、NFPA 13（銅管・ステンレス・CPVC） |
水の物性（101.325 kPa）
密度は IAPWS-95、粘性は IAPWS 2008 の式で計算した値です。計算ツールは 5 °C 刻みの表（5〜95 °C）を近い4点で補間しており、表の間の誤差は 0.02 % 以内です。
| 温度 °C | 密度 ρ kg/m³ | 粘性係数 μ mPa·s | 動粘性係数 ν m²/s |
|---|---|---|---|
| 5 | 999.967 | 1.5182 | 1.518 × 10⁻⁶ |
| 10 | 999.702 | 1.3059 | 1.306 × 10⁻⁶ |
| 15 | 999.103 | 1.1376 | 1.139 × 10⁻⁶ |
| 20 | 998.207 | 1.0016 | 1.003 × 10⁻⁶ |
| 30 | 995.649 | 0.7972 | 8.007 × 10⁻⁷ |
| 40 | 992.216 | 0.6527 | 6.579 × 10⁻⁷ |
| 50 | 988.035 | 0.5465 | 5.531 × 10⁻⁷ |
| 60 | 983.196 | 0.4660 | 4.740 × 10⁻⁷ |
| 70 | 977.765 | 0.4036 | 4.127 × 10⁻⁷ |
| 80 | 971.790 | 0.3540 | 3.643 × 10⁻⁷ |
| 90 | 965.310 | 0.3142 | 3.255 × 10⁻⁷ |
| 95 | 961.888 | 0.2971 | 3.089 × 10⁻⁷ |
流速と摩擦損失の決め方
ASHRAE Handbook Fundamentals「Pipe Sizing」の章は、冷暖房配管の一般的な設計の慣行として、50 mm 以下の配管は流速 1.2 m/s 以下、それより太い配管は摩擦損失 400 Pa/m 以下を紹介しています。一部の資料（Carrier 1960）は、どんな場合でも 4.6 m/s を超えないよう勧めています。この計算ツールは、推奨する呼び径と1つ上の呼び径を、この基準で確認して表示します。
騒音や侵食（エロージョン）の限界は、管の材質、年間の運転時間、水に混ざる空気や粒子によって変わります。数値は当該の章やメーカーの資料も併せて確認してください。
初期値の 300 Pa/m は、400 Pa/m の範囲内の一例です。ポンプの揚程を小さくしたい場合は低めに、配管を細くしたい場合は高めに設定します。
計算例
流量 100 L/min、水 20 °C、SGP 鋼管（ε 0.046 mm）、摩擦損失 300 Pa/m、Darcy-Weisbach の場合：Q = 1.667 × 10⁻³ m³/s、必要な内径 44.87 mm → 推奨は 50A（内径 52.9 mm）：V = 0.758 m/s、Re = 39,979、f = 0.0245、R = 132.8 Pa/m（13.3 kPa/100m、13.5 mmAq/m）。1つ上の 65A:V = 0.460 m/s、R = 39.0 Pa/m。
同じ条件を Hazen-Williams の C = 120 で計算すると、必要な内径は 47.30 mm、50A での R は 173.9 Pa/m です。同じ管で Darcy の結果より 30 % ほど大きくなります。C をどう設定するかで、結果は大きく変わります。
出典
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI)、「Pipe Sizing」の章：Darcy-Weisbach・Colebrook の式、Hazen-Williams の C の代表値、流速・摩擦損失の設計慣行
- Moody, L. F. (1944), Friction factors for pipe flow, Transactions of the ASME 66:材質の粗度
- Colebrook, C. F. (1939), Turbulent flow in pipes, Journal of the Institution of Civil Engineers 11
- NFPA 13, Standard for the Installation of Sprinkler Systems:Hazen-Williams の C 値の表
- IAPWS R6-95（水の状態方程式、密度）、IAPWS R12-08（水の粘性）
- JIS G 3452 配管用炭素鋼鋼管、JIS G 3459 配管用ステンレス鋼管、ASTM B88 継目なし銅管（給水用）
よくある質問
冷水配管の流速の目安は何 m/s ですか?
ASHRAE Handbook Fundamentals「Pipe Sizing」の章は、一般的な設計の慣行として、50 mm 以下の配管は流速 1.2 m/s 以下、それより太い配管は摩擦損失 400 Pa/m 以下を紹介しており、Carrier (1960) は、どんな場合でも 4.6 m/s を超えないよう勧めています。この計算ツールは、推奨する呼び径をこの基準で確認します。
流量から配管径はどう求めますか?
摩擦損失（例：300 Pa/m）または流速の基準を決めて必要な内径を求め、それ以上で最小の呼び径を選びます。例：水 100 L/min、20 °C、SGP 鋼管、300 Pa/m なら、必要な内径は 44.87 mm なので、50A（内径 52.9 mm、流速 0.758 m/s、132.8 Pa/m）を選びます。
SGP 鋼管と銅管の呼び径はどう対応しますか?
呼び径 15A は銅管の 1/2 インチ、20A は 3/4 インチ、25A は 1 インチのように対応させます。同じ呼び径でも、外径と厚さが異なるため、内径と許容流量が変わります。上の配管サイズ表で、管の種類ごとに確認してください。
最終更新 2026-10-12。