水管管径计算（管径选择）
在水流量之外，再输入比摩阻或流速中的任意一个，即可直接求出所需内径、推荐公称直径，以及该公称直径下的实际流速和比摩阻。也可以自己选一个公称直径来核对。公式和代入的数字在结果下方的“计算过程”中，规格表、常数和出处在本页下方的“计算依据”中。
核对管道保温层结露 按保温材料和外护层，计算冷水管包保温层后表面是否结露，以及防止结露的最小保温厚度。
水管管径表（各公称直径的允许流量）
用与上方计算器相同的公式（Darcy-Weisbach，水 20 °C，管材的初始粗糙度），按公称直径求出比摩阻为 300 Pa/m（计算器初始值）时的流量及此时的流速，以及按 ASHRAE 建议上限（50A 即 DN50 及以下流速 1.2 m/s，更大的管道比摩阻 400 Pa/m）得到的流量。粗糙度 ε：SGP 钢管 0.046 mm，铜管 0.0015 mm。像铜管 50A 这样，300 Pa/m 流量大于 ASHRAE 上限流量的栏也有，请取两个标准中较小的一个。
| 公称直径 | 内径 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 | 上限依据 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 碳钢管 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 |
| 铜管 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 |
选取表中流量不小于设计流量的最小公称直径，就不会超过上述标准。水温、管材、流量不同的，请输入上方计算器。
计算依据
摩擦阻力用达西-魏斯巴赫公式（摩擦阻力系数用柯尔布鲁克公式）或海曾-威廉公式求得。以比摩阻或流速为依据时，先求所需内径，再从规格表中选出不小于它的最小公称直径，并按实际内径重新计算。
| 项目 | 公式 | 说明与依据 |
|---|---|---|
| 摩擦阻力（达西-魏斯巴赫公式） | R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2 | R 单位 Pa/m，D 为内径（m），ρ 单位 kg/m³，V 单位 m/s。适用于任何流体和温度的基本公式 |
| 摩擦阻力系数（柯尔布鲁克公式） | 1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7 D) + 2.51/(Re √f) ) | Re ≥ 2300。求解方法与风管计算器相同（以 Haaland 近似式为初值迭代）。Re 在 2300～4000 的过渡区也用此式，使阻力取得偏大 |
| 摩擦阻力系数（层流） | f = 64 / Re | Re < 2300（Hagen-Poiseuille）。结果中标注为“层流” |
| 海曾-威廉公式 (Hazen-Williams, SI) | h/L = 10.67 Q^1.852 / (C^1.852 D^4.8704), R = ρ g h/L | Q 单位 m³/s，D 单位 m，h 为损失水头（m）。这是由常温水紊流得出的经验公式，没有考虑黏度（水温）和层流。常用于给水和消防管道 |
| 雷诺数与流速 | Re = V·D / ν, V = Q / (πD²/4) | ν = μ/ρ。以流速为依据时，D = √(4Q / (πV)) |
| 选取公称直径 | 内径 = 外径 − 2 × 壁厚 ≥ D | 推荐满足条件的最小公称直径，并按其实际内径重新计算流速和比摩阻。同时显示上一档公称直径 |
| 压力单位 | 1 kPa/100m = 10 Pa/m, 1 mmH₂O = 9.80665 Pa | 与单位换算器采用相同的约定值。300 Pa/m = 30 kPa/100m = 30.6 mmH₂O/m |
管道规格表
尺寸单位 mm，内径 = 外径 − 2 × 壁厚。只收录了已核实出处的公称直径。订货、施工前请与规格标准或厂家样本核对。
碳钢管 SGP (JIS G 3452)
JIS G 3452 配管用碳素钢管 SGP 的外径与壁厚。
| 公称直径 | 外径 mm | 壁厚 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 |
铜管 L 型 (ASTM B88)
ASTM B88 L 型铜管。英制尺寸（外径 0.625 in 等）乘以 25.4 换算而得，并同时标出对应的 A 标称（如 1/2 in 对应 15A，即 DN15）。
| 公称直径 | 外径 mm | 壁厚 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 |
铜管 M 型 (ASTM B88)
ASTM B88 M 型铜管（外径与 L 型相同，仅壁厚更薄）。
| 公称直径 | 外径 mm | 壁厚 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 |
不锈钢管 Sch 10S (JIS G 3459)
JIS G 3459 配管用不锈钢钢管 Sch 10S。90A 未能核实，故未收录。
| 公称直径 | 外径 mm | 壁厚 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 |
粗糙度 ε（达西-魏斯巴赫公式）
把 Moody（1944）摩擦系数图中的材料值换算为 mm。同一种材料会因使用年限和水质而变大，其他数值请用“自定义”输入。
| 材料 | ε (mm) | Moody 原值 |
|---|---|---|
| 商用钢管 | 0.046 | 0.00015 ft |
| 镀锌钢管 | 0.15 | 0.0005 ft |
| 拉制管（铜管、黄铜管） | 0.0015 | 0.000005 ft |
海曾-威廉系数 C
ASHRAE Handbook Fundamentals“Pipe Sizing”章给出的代表值：塑料管、铜管 150，新钢管 140，严重腐蚀或粗糙的管道 100 以下。NFPA 13（喷淋）规定湿式钢管 120，铜管、不锈钢管、CPVC 150。C 越小，阻力取得越大。
| 管道 | C | 依据 |
|---|---|---|
| 钢管 120 (NFPA 13) | 120 | NFPA 13（湿式钢管） |
| 新钢管 140 (ASHRAE) | 140 | ASHRAE（新钢管） |
| 腐蚀的钢管 100 (ASHRAE) | 100 | ASHRAE（腐蚀、粗糙的管道），NFPA 13（干式钢管） |
| 铜管、不锈钢管、塑料管 150 | 150 | ASHRAE（塑料管、铜管），NFPA 13（铜管、不锈钢管、CPVC） |
水的物性（101.325 kPa）
密度按 IAPWS-95，黏度按 IAPWS 2008 公式计算。计算器对 5 °C 间隔的表（5～95 °C）取相邻 4 个点插值，表内插值误差在 0.02 % 以内。
| 温度 °C | 密度 ρ kg/m³ | 黏度 μ mPa·s | 运动黏度 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 |
流速和比摩阻怎么取
ASHRAE Handbook Fundamentals“Pipe Sizing”章把以下做法作为冷热水管道常见的设计惯例：50 mm 以下管道流速不超过 1.2 m/s，更大的管道比摩阻不超过 400 Pa/m。部分资料（Carrier 1960）建议任何情况下都不要超过 4.6 m/s。本计算器按此标准检查推荐公称直径和上一档公称直径并给出提示。
噪声和冲蚀的界限因管材、年运行小时数以及水中混入的空气和颗粒而异。数值请同时参考该章和厂家资料。
默认值 300 Pa/m 是在 400 Pa/m 以内的一个示例。想减小水泵扬程就取低一些，想减小管径就取高一些。
示例
流量 100 L/min，水 20 °C，SGP 钢管（ε 0.046 mm），比摩阻 300 Pa/m，Darcy-Weisbach：Q = 1.667 × 10⁻³ m³/s，所需内径 44.87 mm → 推荐 50A（DN50，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 mmH₂O/m）。上一档 65A：V = 0.460 m/s，R = 39.0 Pa/m。
同样条件按 Hazen-Williams C = 120 计算，所需内径 47.30 mm，50A 时 R = 173.9 Pa/m。同一根管，比 Darcy 的结果大 30 % 左右。C 取多少，结果差别很大。
出处
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI)，“Pipe Sizing”章：Darcy-Weisbach 与 Colebrook 公式，Hazen-Williams C 代表值，流速和比摩阻的设计惯例
- Moody, L. F. (1944), Friction factors for pipe flow, Transactions of the ASME 66：材料粗糙度
- 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（水的状态方程，密度），IAPWS R12-08（水的黏度）
- JIS G 3452 配管用碳素钢管，JIS G 3459 配管用不锈钢钢管，ASTM B88 无缝铜管（供水用）
常见问题
冷水管流速一般取多少 m/s？
ASHRAE Handbook Fundamentals“Pipe Sizing”章把以下做法作为常见的设计惯例：50 mm 以下管道流速不超过 1.2 m/s，更大的管道比摩阻不超过 400 Pa/m；Carrier（1960）建议任何情况下都不要超过 4.6 m/s。本计算器按此标准检查推荐公称直径。
怎么按流量选管径？
先确定比摩阻（例如 300 Pa/m）或流速标准，求出所需内径，再选内径不小于它的最小公称直径。例如：水 100 L/min，20 °C，SGP 钢管，300 Pa/m，所需内径 44.87 mm，因此选 50A（DN50，内径 52.9 mm，流速 0.758 m/s，132.8 Pa/m）。
SGP 钢管和铜管的公称直径怎么对应？
15A（DN15）对应铜管 1/2 英寸，20A 对应 3/4 英寸，25A 对应 1 英寸。同一公称直径下外径和壁厚不同，内径和允许流量也就不同，请在上方的管径表中按管材逐一确认。
最后更新：2026-10-12。