水管管徑計算器（管徑選定）
輸入水的流量，以及摩擦損失或流速其中一項，就能立即求出所需內徑、建議口徑，以及該口徑的實際流速與摩擦損失。也可以自行指定口徑來確認。公式與代入的數字在結果下方的「計算過程」，規格表、常數與出處則在本頁下方的「計算依據」。
確認管路保溫結露 依保溫材與外包覆，計算冰水管包上保溫材後表面是否結露，以及防止結露的最小保溫厚度。
管徑表（各口徑容許流量）
以與上方計算器相同的公式（Darcy-Weisbach，水 20 °C，管種的初始粗糙度），算出各口徑摩擦損失為 300 Pa/m（計算器初始值）時的流量與流速，以及在 ASHRAE 建議上限（口徑 50 以下流速 1.2 m/s，更大者摩擦損失 400 Pa/m）下的流量。粗糙度 ε 為 SGP 鋼管 0.046 mm、銅管 0.0015 mm。如銅管 50A 這類情況，300 Pa/m 的流量可能大於 ASHRAE 上限流量，請取兩個基準中較小的那一個。
| 口徑 | 內徑 mm | 300 Pa/m 流量 L/min | 相同流量 m³/h | 流速 m/s | ASHRAE 上限流量 L/min | 上限依據 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 碳鋼管 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 型 (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 |
只要選出表中流量大於等於設計流量的最小口徑，就不會超過該基準。水溫、管種、流量不同時，請輸入上方的計算器。
計算依據
摩擦損失以 Darcy-Weisbach 公式（摩擦係數用 Colebrook 公式）或 Hazen-Williams 公式求得。以摩擦損失或流速為依據時，先求出所需內徑，再從規格表選出大於等於該值的最小口徑，並以實際內徑重新計算。
| 項目 | 公式 | 說明、依據 |
|---|---|---|
| 摩擦損失 (Darcy-Weisbach) | R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2 | R 單位 Pa/m，D 為內徑 (m)，ρ 單位 kg/m³，V 單位 m/s。適用於所有流體與溫度的基本公式 |
| 摩擦係數 (Colebrook) | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7 D) + 2.51/(Re √f) ) | Re ≥ 2300。與風管計算器相同的解法（從 Haaland 近似開始迭代）。Re 2300~4000 的過渡區也使用此式，損失取較大值 |
| 摩擦係數（層流） | f = 64 / Re | Re < 2300 (Hagen-Poiseuille)。結果中會標示為「層流」 |
| Hazen-Williams (SI) | h/L = 10.67 Q^1.852 / (C^1.852 D^4.8704), R = ρ g h/L | Q 單位 m³/s，D 單位 m，h 為損失水頭 (m)。這是由常溫水紊流歸納的經驗式，沒有反映黏度（水溫）與層流。常用於給水與消防管路 |
| 雷諾數、流速 | Re = V·D / ν, V = Q / (πD²/4) | ν = μ/ρ。以流速為依據時，D = √(4Q / (πV)) |
| 選擇口徑 | 內徑 = 外徑 − 2 × 厚度 ≥ D | 建議滿足條件的最小口徑，並以其實際內徑重新計算流速與摩擦損失。同時也會顯示大一級的口徑 |
| 壓力單位 | 1 kPa/100m = 10 Pa/m, 1 mmAq = 9.80665 Pa | 與單位換算器相同的慣例值。300 Pa/m = 30 kPa/100m = 30.6 mmAq/m |
管規格表
尺寸單位為 mm，內徑 = 外徑 − 2 × 厚度。僅收錄已確認出處的口徑。訂購、施工前請對照規格書或製造商的表格。
碳鋼管 SGP (JIS G 3452)
JIS G 3452 配管用碳鋼鋼管 SGP 的外徑與厚度。本表數值以 JIS 的值確認。
| 口徑 | 外徑 mm | 厚度 mm | 內徑 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 型 (ASTM B88)
ASTM B88 Type L 銅管。將英吋尺寸（外徑 0.625 in 等）乘以 25.4 換算而得，口徑則併列常用的 A 稱呼（1/2 吋 = 15A）。未確認其他標準原文的尺寸。
| 口徑 | 外徑 mm | 厚度 mm | 內徑 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 型 (ASTM B88)
ASTM B88 Type M 銅管（外徑與 L 型相同，只有壁厚較薄）。
| 口徑 | 外徑 mm | 厚度 mm | 內徑 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 |
不鏽鋼管 Sch 10S (JIS G 3459)
JIS G 3459 配管用不鏽鋼鋼管 Sch 10S。90A 因無法確認而未收錄。
| 口徑 | 外徑 mm | 厚度 mm | 內徑 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 |
粗糙度 ε (Darcy-Weisbach)
這是將 Moody (1944) 摩擦係數圖上所載的材質值換算為 mm 的結果。即使同一種材質，也會因使用年限與水質而變大，其他數值請用「自行輸入」。
| 材質 | ε (mm) | Moody 原始值 |
|---|---|---|
| 商用鋼管 | 0.046 | 0.00015 ft |
| 鍍鋅鋼管 | 0.15 | 0.0005 ft |
| 抽製管（銅管、黃銅管） | 0.0015 | 0.000005 ft |
流速係數 C (Hazen-Williams)
ASHRAE Handbook Fundamentals「Pipe Sizing」章列出的代表值為：塑膠管、銅管 150，新鋼管 140，嚴重腐蝕或粗糙的管路 100 以下。NFPA 13（自動撒水）規定濕式鋼管 120，銅管、不鏽鋼管、CPVC 為 150。C 越小，損失估得越大。
| 管 | C | 依據 |
|---|---|---|
| 鋼管 120 (NFPA 13) | 120 | NFPA 13（濕式鋼管） |
| 新鋼管 140 (ASHRAE) | 140 | ASHRAE（新鋼管） |
| 腐蝕的鋼管 100 (ASHRAE) | 100 | ASHRAE（腐蝕、粗糙的管），NFPA 13（乾式鋼管） |
| 銅管、不鏽鋼管、塑膠管 150 | 150 | ASHRAE（塑膠、銅管），NFPA 13（銅管、不鏽鋼、CPVC） |
水的物性 (101.325 kPa)
密度依 IAPWS-95，黏度依 IAPWS 2008 公式計算。計算器以每 5 °C 一格的表 (5~95 °C) 取相鄰 4 點內插，表格之間的誤差在 0.02 % 以內。
| 溫度 °C | 密度 ρ kg/m³ | 黏滯係數 μ mPa·s | 動黏滯係數 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 |
流速與摩擦損失的取法
ASHRAE Handbook Fundamentals「Pipe Sizing」章介紹冷暖氣配管常見的設計慣例：50 mm 以下的管路流速在 1.2 m/s 以下，更大的管路摩擦損失在 400 Pa/m 以下。部分資料 (Carrier 1960) 則建議任何情況下都不要超過 4.6 m/s。本計算器會以此基準檢查建議口徑與大一級的口徑，並提出提醒。
噪音與沖蝕的界限，會依管材、年運轉時數，以及水中混入的空氣與顆粒而不同。數值請與該章及製造商資料一併參考。
預設的 300 Pa/m 是在 400 Pa/m 以內的範例。想降低泵浦揚程就取低一點，想縮小管徑就取高一點。
範例
流量 100 L/min，水 20 °C，SGP 鋼管（ε 0.046 mm），摩擦損失 300 Pa/m，Darcy-Weisbach：Q = 1.667 × 10⁻³ m³/s，所需內徑 44.87 mm → 建議 50A（內徑 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）。大一級的 65A：V = 0.460 m/s，R = 39.0 Pa/m。
同樣條件改用 Hazen-Williams C = 120 計算，所需內徑為 47.30 mm，50A 的 R = 173.9 Pa/m。同一條管路，比 Darcy 的結果大約多出 30 %。C 的取法不同，結果會差很多。
出處
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI)，「Pipe Sizing」章：Darcy-Weisbach、Colebrook 公式，Hazen-Williams C 代表值，流速與摩擦損失的設計慣例
- Moody, L. F. (1944), Friction factors for pipe flow, Transactions of the ASME 66：材質粗糙度
- 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 C 值表
- IAPWS R6-95（水的狀態方程式、密度），IAPWS R12-08（水的黏度）
- JIS G 3452 配管用碳鋼鋼管，JIS G 3459 配管用不鏽鋼鋼管，ASTM B88 無縫銅管（給水用）
常見問題
冰水管的流速標準是多少 m/s？
ASHRAE Handbook Fundamentals「Pipe Sizing」章介紹的常見設計慣例是：50 mm 以下的管路流速在 1.2 m/s 以下，更大的管路摩擦損失在 400 Pa/m 以下；Carrier (1960) 則建議任何情況下都不要超過 4.6 m/s。本計算器會以此基準檢查建議口徑。
如何由流量求管徑？
先決定摩擦損失（例如 300 Pa/m）或流速的基準，求出所需內徑，再選出大於等於它的最小口徑。例：水 100 L/min、20 °C、SGP 鋼管、300 Pa/m，所需內徑為 44.87 mm，因此選 50A（內徑 52.9 mm，流速 0.758 m/s，132.8 Pa/m）。
SGP 鋼管與銅管的口徑如何對應？
常用的 A 口徑 15A 對應銅管 1/2 吋（俗稱 4 分），20A 對應 3/4 吋（6 分），25A 對應 1 吋。即使口徑相同，外徑與厚度也不同，內徑與容許流量就不一樣，請在上方的管徑表中依管種確認。
最後更新 2026-10-12。