Leidingdiameter berekenen
Voer het waterdebiet en een wrijvingsweerstand of snelheid in voor de vereiste binnendiameter, de aanbevolen nominale maat en de werkelijke snelheid en het wrijvingsverlies daarvan. Ook kan een maat worden gekozen en gecontroleerd. De vergelijkingen met ingevulde getallen staan onder Berekeningsstappen; maattabellen, constanten en bronnen onder Grondslag verderop.
Condensatie op geïsoleerde leiding controleren Controleer of het oppervlak van een geïsoleerde koudwaterleiding condenseert en wat de minimale isolatiedikte is die dit voorkomt, per materiaal en ommanteling.
Leidingtabel (debiet per nominale maat)
Dezelfde vergelijkingen als in de calculator hierboven (Darcy-Weisbach, water van 20 °C, standaardruwheid van elke leidingsoort): per maat het debiet dat 300 Pa/m geeft (de standaardwaarde van de calculator) en de bijbehorende snelheid, plus het debiet bij de ASHRAE-praktijkgrens (1,2 m/s tot en met 50A, 400 Pa/m daarboven). Ruwheid ε: SGP-staal 0,046 mm, koper 0,0015 mm. In sommige rijen, zoals koper 50A, ligt het debiet bij 300 Pa/m boven het debiet bij de ASHRAE-grens, dus gebruik de kleinste van de twee.
| Maat | Binnendiam. mm | Debiet bij 300 Pa/m L/min | Zelfde debiet m³/h | Snelheid m/s | Debiet bij ASHRAE-grens L/min | Grens |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Koolstofstaal 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 |
| Koper type L (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 |
Kies de kleinste maat waarvan het vermelde debiet gelijk is aan of hoger dan het ontwerpdebiet. Gebruik voor andere watertemperaturen, leidingen of debieten de calculator hierboven.
Grondslag
Het wrijvingsverlies volgt uit de vergelijking van Darcy-Weisbach met de wrijvingsfactor van Colebrook, of uit de formule van Hazen-Williams. Dimensioneren op wrijvingsweerstand of snelheid geeft een vereiste binnendiameter; de kleinste maat in de tabel met minstens die binnendiameter wordt gekozen en opnieuw berekend met de werkelijke binnendiameter.
| Onderdeel | Vergelijking | Opmerkingen · grondslag |
|---|---|---|
| Wrijvingsverlies (Darcy-Weisbach) | R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2 | R in Pa/m, D de binnendiameter in m, ρ in kg/m³, V in m/s. De algemene vergelijking voor elke vloeistof en temperatuur |
| Wrijvingsfactor (Colebrook) | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3,7 D) + 2,51/(Re √f) ) | Re ≥ 2.300. Dezelfde oplosmethode als in de kanaalcalculator (geïtereerd vanaf de Haaland-schatting). Ook het overgangsgebied van 2.300 tot 4.000 gebruikt dit, wat aan de hoge kant uitkomt |
| Wrijvingsfactor (laminair) | f = 64 / Re | Re < 2.300 (Hagen-Poiseuille); in het resultaat gemarkeerd als laminair |
| Hazen-Williams (SI) | h/L = 10,67 Q^1,852 / (C^1,852 D^4,8704), R = ρ g h/L | Q in m³/s, D in m, h het drukverlies in m. Een empirische benadering voor turbulent water bij kamertemperatuur: ze negeert viscositeit (temperatuur) en laminaire stroming. Gangbaar voor leidingwater en brandbeveiliging |
| Reynoldsgetal, snelheid | Re = V·D / ν, V = Q / (πD²/4) | ν = μ/ρ. Dimensioneren op snelheid gebruikt D = √(4Q / (πV)) |
| De maat kiezen | binnendiameter = buitendiameter − 2 × wanddikte ≥ D | De kleinste maat die hieraan voldoet, wordt aanbevolen en opnieuw berekend met de werkelijke binnendiameter. De eerstvolgende grotere maat wordt ook getoond |
| Drukeenheden | 1 kPa/100 m = 10 Pa/m, 1 mmWK = 9,80665 Pa | Dezelfde conventie als in de eenhedenomrekenaar. 300 Pa/m = 30 kPa/100 m = 30,6 mmWK/m |
Maattabellen voor leidingen
Afmetingen in mm; binnendiameter = buitendiameter − 2 × wanddikte. Alleen maten waarvan de afmetingen aan een bron konden worden getoetst, staan in de lijst. Controleer de norm of de tabel van de fabrikant voor het bestellen.
Koolstofstaal SGP (JIS G 3452)
Buitendiameter en wanddikte van JIS G 3452 SGP-koolstofstaalbuis. De Koreaanse norm KS D 3507 (SPP) hanteert dezelfde nominale maten, maar deze tabel is gecontroleerd tegen JIS-waarden.
| Maat | Buitendiam. mm | Wand mm | Binnendiam. 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 |
Koper type L (ASTM B88)
ASTM B88 type L koperbuis. Inchmaten (buitendiameter 0,625 in enzovoort) × 25,4, met de aanduiding in de A-reeks (1/2 = 15A). De tabellen van KS D 5301 zelf zijn niet gecontroleerd.
| Maat | Buitendiam. mm | Wand mm | Binnendiam. 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 |
Koper type M (ASTM B88)
ASTM B88 type M koperbuis (zelfde buitendiameter als type L, dunnere wand).
| Maat | Buitendiam. mm | Wand mm | Binnendiam. 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 |
Rvs Sch 10S (JIS G 3459)
JIS G 3459 rvs-buis, Sch 10S (dezelfde reeks als KS D 3576). 90A is weggelaten omdat die niet kon worden gecontroleerd.
| Maat | Buitendiam. mm | Wand mm | Binnendiam. 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 |
Ruwheid ε (Darcy-Weisbach)
Materiaalwaarden uit het wrijvingsfactordiagram van Moody uit 1944, omgerekend naar mm. De ruwheid neemt toe met leeftijd en waterkwaliteit, dus voer andere waarden in met Eigen waarde.
| Materiaal | ε (mm) | Waarde van Moody |
|---|---|---|
| Handelsstaal | 0.046 | 0.00015 ft |
| Verzinkt staal | 0.15 | 0.0005 ft |
| Getrokken buis (koper, messing) | 0.0015 | 0.000005 ft |
Coëfficiënt C (Hazen-Williams)
Het hoofdstuk Pipe Sizing van ASHRAE Handbook Fundamentals geeft 150 voor kunststof en koper, 140 voor nieuw staal en 100 of minder voor sterk gecorrodeerde of zeer ruwe leidingen. NFPA 13 (sprinklers) hanteert 120 voor stalen leidingen in natte systemen en 150 voor koper, rvs en CPVC. Een kleinere C geeft een groter verlies.
| Leiding | C | Bron |
|---|---|---|
| Staal 120 (NFPA 13) | 120 | NFPA 13 (staal, nat systeem) |
| Nieuw staal 140 (ASHRAE) | 140 | ASHRAE (nieuw staal) |
| Gecorrodeerd staal 100 (ASHRAE) | 100 | ASHRAE (gecorrodeerd of ruw), NFPA 13 (staal, droog systeem) |
| Koper, rvs, kunststof 150 | 150 | ASHRAE (kunststof, koper), NFPA 13 (koper, rvs, CPVC) |
Watereigenschappen (101,325 kPa)
Dichtheid volgens IAPWS-95 en viscositeit volgens de IAPWS-2008-formulering. De calculator interpoleert een tabel met stappen van 5 °C (5 tot 95 °C) over de vier dichtstbijzijnde rijen; de fout tussen rijen blijft binnen 0,02%.
| Temperatuur °C | Dichtheid ρ kg/m³ | Viscositeit μ mPa·s | Kinematische viscositeit 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 |
Snelheid en wrijvingsweerstand kiezen
Het hoofdstuk Pipe Sizing van ASHRAE Handbook Fundamentals beschrijft als gangbare HVAC-praktijk 1,2 m/s of minder voor leidingen van 50 mm en kleiner en 400 Pa/m of minder voor grotere leidingen. Sommige bronnen (Carrier 1960) voegen toe dat 4,6 m/s nooit mag worden overschreden. De calculator toetst de aanbevolen maat en de eerstvolgende grotere hieraan.
Grenzen voor geluid en erosie hangen af van het leidingmateriaal, de bedrijfsuren per jaar en lucht of deeltjes in het water. Zie dat hoofdstuk en de gegevens van de fabrikant voor getallen.
De standaard 300 Pa/m is een voorbeeld binnen 400 Pa/m. Ga lager om de pompopvoerhoogte te verlagen, hoger om de leidingmaat te verkleinen.
Rekenvoorbeeld
Debiet 100 l/min, water van 20 °C, SGP-staal (ε 0,046 mm), wrijvingsweerstand 300 Pa/m, Darcy-Weisbach: Q = 1,667 × 10⁻³ m³/s, vereiste binnendiameter 44,87 mm → aanbevolen 50A (DN 50), binnendiameter 52,9 mm: V = 0,758 m/s, Re = 39.979, f = 0,0245, R = 132,8 Pa/m (13,3 kPa/100 m, 13,5 mmWK/m). Eerstvolgende grotere maat, 65A: V = 0,460 m/s, R = 39,0 Pa/m.
Met Hazen-Williams en C = 120 is de vereiste binnendiameter 47,30 mm en geeft 50A een R van 173,9 Pa/m, ongeveer 30% meer dan Darcy voor dezelfde leiding. Het resultaat hangt sterk af van de gekozen C.
Bronnen
- ASHRAE Handbook, Fundamentals (SI), Pipe Sizing: Darcy-Weisbach en Colebrook, typische Hazen-Williams-C, ontwerppraktijk voor snelheid en wrijving
- Moody, L. F. (1944), Friction factors for pipe flow, Transactions of the ASME 66: materiaalruwheid
- 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: tabel met Hazen-Williams-C
- IAPWS R6-95 (toestandsvergelijking van water, dichtheid), IAPWS R12-08 (viscositeit van water)
- JIS G 3452 koolstofstalen buizen voor gewone leidingen, JIS G 3459 rvs-buizen, ASTM B88 naadloze koperen waterbuis
Veelgestelde vragen
Welke snelheidsgrens geldt voor koudwaterleidingen?
ASHRAE Handbook Fundamentals (hoofdstuk Pipe Sizing) noemt als gangbare praktijk 1,2 m/s of minder voor leidingen tot 50 mm en 400 Pa/m of minder voor grotere leidingen, en Carrier (1960) adviseert 4,6 m/s nooit te overschrijden. Deze calculator toetst de aanbevolen maat hieraan.
Hoe bepaal ik de leidingmaat uit het debiet?
Kies een wrijvingsweerstand (bijvoorbeeld 300 Pa/m) of een snelheid, bepaal de vereiste binnendiameter en neem dan de kleinste nominale maat die daar gelijk aan of groter is. Voorbeeld: 100 l/min water van 20 °C in SGP-staal bij 300 Pa/m vraagt 44,87 mm, dus 50A (52,9 mm binnendiameter, 0,758 m/s, 132,8 Pa/m).
Hoe corresponderen A-maten met maten van koperbuis?
15A komt overeen met koperbuis van 1/2 inch, 20A met 3/4 inch en 25A met 1 inch. Buitendiameter en wanddikte verschillen, dus binnendiameter en toelaatbaar debiet verschillen per buistype; controleer elk in de tabel hierboven.
Laatst bijgewerkt: 2026-10-12.