このページでは、配管流量計算・配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算のフリーソフトをご紹介します。
・圧力損失計算のフリーソフト・エクセルテンプレート
・配管抵抗・配管サイズ計算のフリーソフト・エクセルテンプレート
・給水配管の設計のフリーソフト・エクセルテンプレート
・配管径流量計算のフリーソフト・エクセルテンプレート
後半の記事でも、活用できるおすすめの配管流量計算・配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算の情報を紹介しています。
・配管圧力損失とは
・さまざまな配管の圧力損失計算
・給水主管方式
・給水配管のサイズ選定、配管の水理計算
・配管圧力損失計算の方法と、配管サイズ選定について
・配管圧力損失計算や配管展開図作成はソフトやエクセルで効率的に
・圧力損失計算にフリーソフトを使わないとどういう問題が起こるのか
・配管の圧力損失計算にフリーソフトを活用して得られるメリットとは
・まとめ
圧力損失計算のフリーソフト・エクセルテンプレート
圧力損失は、流体の粘度・摩擦から起こる
上水道設備から家庭へは配管を通して水が供給されますが、家庭に水がくるためには、水の圧力が保たれている必要があります。配管中を流れる水やガスなどの流体は、自身がもつ粘度によって、配管の間で摩擦を起こし、その結果として起こることが配管内の圧力損失です。配管の圧力損失は、ダルシー・ワイズバッハの式を用いて計算することができます。この式によると、圧力損失は管摩擦係数・配管長さ・流速に比例し、配管径に反比例します。この管摩擦係数を決める要因が、流体のレイノルズ数と管壁の粗さです。特に配管内の流れ状態が層流であるときは、ハーゲン・ポアズイユの式から、管摩擦係数はレイノルズ数だけで決まります。圧力損失は、配管だけでなく、管路に設置されたバルブや接手、また配管のサイズが変わる場所でも発生し、配管系全体の圧力損失はそれぞれの圧損の総和です。
配管工事を行うに当たって、現場で使われる配管の表記は、材質、呼び径、スケジュールで表されます。ここでの呼び径はミリメートルで表すA呼び径と、インチで表すB呼び径があり、配管サイズを示す管外径を表します。スケジュールは配管の肉厚を示し、スケジュール80をsch80のように表記し、現場では「スケハチ」と呼ばれることが多いようです。
ランキング上位の人気アプリやテンプレート、システムを揃えたので、今までの作業と比較してみてください。
圧力損失計算 (Flow_Calc for EXCEL)
配管やオリフィス、バルブなどの圧力損失(圧損)計算ソフト(空気、水、油、その他流体)です。圧損だけでなく流量を逆算することができます。各種JIS配管(STPG,SGP,VP,VU)、矩形型ダクトに対応します。管路抵抗の計算式は、管路設計の基本になる計算に用います。配管摩擦損失計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算などにおすすめのソフトウェアです。
配管圧力損失計算シート
配管の圧力損失を計算する、配管圧力損失計算のエクセルシートです。単位(密度、粘度、圧力、流量)は選択可能です。配管内径は呼び径とスケジュールを選択し計算します。代表的な成分(15種類)の密度、粘度を温度・圧力から計算します。摩擦係数の推算式は4種類から選択可能です。配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算などに使えるおすすめのソフトウェアです。
preloss
円形配管の圧力損失を計算する、配管圧力損失計算ソフトです。配管内を流体が流れる際には、抵抗がかかります。それが圧力損失です。一階のタンクから三階のタンクへ液を移動したい時、ポンプの所用動力は、この圧力損失値から導きだされ、ポンプの選定などに使用します。配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算などに対応したソフトウェアです。
EXCEL 管水路の損失計算
農業土木学会 土地改良事業計画設計基準・設計「水路工」に基づき、管水路の水理計算を行います。計算結果を水位グラフで確認できます。水撃圧はタイプを選択し、静水圧より自動計算の他直接入力できます。設計条件の登録や、既存の条件を読込み再計算が容易に行えます。配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算などにおすすめのソフトウェアです。
PDin Pipe
円管内の圧力降下(圧力損失)の計算を行うスプレッドシートです。圧力容器及び、配管構成部品の質量、重量、容積及び表面積などの計算などができます。今まで大変だった作業を効率化することができます。簡単な設定から複雑なものまで出来る便利なソフトです。配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算などにおすすめです。
配管抵抗・配管サイズ計算のフリーソフト・エクセルテンプレート
配管摩擦抵抗計算 (給水編)
建物の給水配管の配管摩擦抵抗をヘーゼンウィリアムの式より求め、実揚程・給水器具必要最小圧力などを計算し、最終的に「給水ポンプ揚程」「揚水ポンプ揚程」「高置水槽水頭」を算出します。設計基準は「国土交通省機械設備設計基準」に合わせています。おすすめのシステムです。
ダクタイル鋳鉄管 管厚計算
ダクタイル鋳鉄管の管厚、防護コンクリートの計算をします。土かぶりによる土圧計算、路面荷重による土圧計算、曲管、T字管、片落管、栓、バルブの不平均力、防護コンクリートの曲管水平、曲管垂直上向き、曲管垂直下向き、水撃圧の計算も行います。
ダクタイル鋳鉄管の管厚計算 (EXCEL)
エクセルによるダクタイル鋳鉄管の管厚計算ソフトです。管径を入力し必要管種を選定し、たわみ計算を行います。管種を指定する事もでき、計算書として使用できます。管径50mmに対応しています。操作性・機能性にすぐれた比較ランキング上位の便利なソフトです。
DP-Calc
ダクト、配管の抵抗や口径を簡単に計算することができる人気のシステムです。ダクトメジャーなどで管口径を求めことをしなくても、 コンピューターを使って抵抗や口径を計算することができます。今まで時間のかかっていた処理をスピーディーに行うことができます。
Kaku-Kan
材力の圧力円筒の応力を計算して、板厚を求めることができます。応力を求める場合は、 ステップ毎に必要事項を選択し必須条件の値だけを入力して求めます。板厚を求める場合は、 厚肉円筒か薄肉円筒の何れかを選択し必須条件の値を入力して求めます。配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管径流量計算・配管口径計算などにおすすめのソフトウェアです。
給水配管の設計のフリーソフト・エクセルテンプレート
給水配管の設計、配管の水理計算のフリーソフトです。
ポンプ・ブロワの容量計算、ポンプ圧送管のロス計算、管水路・開水路の抵抗計算、ダクトの圧力損失計算、配管・ダクト・電線管サポートの耐震設計計算、配水管・給水管の管径の算出、揚水ポンプの能力選定の水理計算、等動水勾配法による口径決定、インプットチエック、複数水源の計算、雑給水量の合算、マニング平均流速公式による水深計算、円形管における実流速の計算、満管時排水能力と実流速の計算、径深・実水深の計算などのフリーソフトが、無料でダウンロードできます。
配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算・オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したソフトウェアやエクセルテンプレートもありますよ。
建築設備 : 給水設備配管の設計
建築設備の給水設備配管の設計ソフトです。国土交通省の設計基準に則って計算します。給水設備設計のシートを見ながら、各計算シートの要求数値を埋めることで計算根拠がわかります。いろいろな機能が搭載されているので編集が簡単にでき、操作性が向上します。オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算などにおすすめの、比較ランキング上位のアプリです。
配管の凍結時間と保温剤厚さの計算シート
エクセルで配管内の水の凍結時間を計算します。大気温度、風速、断熱材厚さ等の条件から計算します。凍結時間が短い場合は、冬季に配管が凍結して破損の可能性があるので、配管に断熱材を施工する対策が必須です。操作性・機能性にすぐれた便利なソフトです。オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算などにおすすめのアプリです。
配管設計支援ツール
ポンプ、ブロワ、配管の設計計算を行います。(エクセルVBA) ポンプ、ブロワの容量計算、ポンプ圧送管のロス計算、管水路、開水路の抵抗計算、ダクトの圧力損失計算、配管圧力損失計算、流量堰の計算、エアリフトポンプの計算、配管サポートの強度計算、形鋼の計算、オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算などにおすすめのアプリです。
DS配管サポート設計支援ツール 1.3
配管、ダクト、電線管サポートの耐震設計計算ツールです。形鋼データを内蔵しています。10タイプのサポート形式に対応し、配管荷重計算機能付きです。配管サポートの耐震設計、サポート図のパラメトリック図形作図、サポートの参考質量計算などができます。配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスにも対応したランキング上位の人気アプリです。
グリーストラップ容量計算
グリーストラップの容量計算及び機種選定ファイルです。シートの選択で食数・面積による計算ができます。業務形態とメーカーを選択し、物件の数値を入力して容量計算及び機種選定ができます。入力作業が削減できるため、作業時間の大幅な短縮になります。配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスにも対応した人気のアプリです。
配管径流量計算のフリーソフト・エクセルテンプレート
SUIDO
水道水理計算プログラムです。マンション建設、地域開発等において配水管や給水管の管径の算出、又、揚水ポンプの能力選定の際の水理計算を簡単に行います。ついている標準機能は、使い勝手の良さだけでなく、作業時間を短縮することができます。オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算などにおすすめのランキング上位のアプリです。
水理計算プログラム for Win
簡単メニュー・多公式対応、水理計算プログラムです。小規模プログラムですが仕事に役立ちます。給排水計画の際に必要な水理計算が簡単に行えます。シンプルながらほしい機能はしっかり搭載された使い勝手の良いソフトです。オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算も可能なアプリです。
管路網水理計算プログラム (水道・農水兼編)
管路網水理計算と同時に概算工事金額まで解け、比較設計ができます。出力結果ファイルの作成、等動水勾配法による口径決定、インプットチエック、複数水源の計算、雑給水量の合算、計算の過程を表示、減圧弁、ブ-スタ-ポンプ計算などが行えます。
水理計算
単断面および複断面の水理計算(水深計算)を行うプログラムです。マニング平均流速公式により計算し、計算書(A4版)を出力します。入力および計算結果を1画面で構成します。各プログラムをそれぞれ立ち上げて、同時に異なる断面の水理計算ができます。配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスにも対応した人気のアプリです。
円形管の実流速計算
円形管における実流速の計算を行います。計算方法は水深を動定する事により、流速を収束計算により算出しています。出力は最大排水能力、満管時排水能力と実流速計算結果として径深、実水深等を計算します。今まで大変だった作業を効率化することができます。オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算も可能なアプリです。
配管圧力損失とは
流体が配管中を流れる時、配管内の摩擦、オリフィス計算で使うオリフィス、バルブ、レジューサーによる配管サイズの減少や拡大などによって、配管抵抗計算で得られる配管抵抗が重なって、配管圧力損失計算(配管圧損計算)による、流体の圧力損失が求められます。ポンプを設置してポンプ揚程計算でポンプの出口圧力が計算できますが、ポンプからタンクまで流体を運ぶと考えたときに、これまで述べた圧力損失で、ポンプ揚程計算で得られたポンプ圧力では足りないと分かります。
そのため、次のような計算を行って、元の圧力がどこまで下がるかを計算し、ポンプの圧力を確保する機種選定を行う必要があります。その計算とは、流体が配管を流れると配管内面と流体の間で生じる配管摩擦損失計算、配管が広い所から流入するときは、流入形状で係数が異なり、係数と流速から求められる配管圧力損失計算(配管圧損計算)できます。同じように、配管が縮小するようなとき、管断面が急に拡大するとき、広い場所に配管から流出する場合、管が曲がるとき、管が分岐するときなど、係数に応じた配管抵抗計算ができて、配管全体の配管圧力損失計算(配管圧損計算)で圧力損失が分かります。
改版系統は、配管展開図によって表され、配管の変化部分が配管展開図上に番号が付けられ、番号ごとに配管抵抗計算と配管圧力損失計算を行うことができます。全体の配管圧損計算は、配管展開図の番号に合わせた表を使って、番号が示す部位ごとに計算される配管圧力損失から、配管系統の配管圧力損失計算(配管圧損計算)が求めることができます。
水理計算では、管の摩擦損失水頭からウエストン公式やヘーゼンウィリアムス公式で、配管口径計算から配管サイズ選定ができ、配管系ごとの配管径流量計算から得られる必要流量が分かります。さらに、配管展開図の流れに沿って摩擦損失水頭を求め、ポンプ揚程計算を行い、ポンプのサイズと容量が決定できます。
配管圧力損失計算や配管摩擦損失計算のフリーソフトやアプリは、無料でダウンロードして使うことができます。圧力損失計算、配管圧力損失計算(配管圧損計算)、配管抵抗計算、配管径流量計算、配管口径計算によって配管圧力損失計算ができて、配管サイズ選定ができます。人気の高い無料のフリーソフトは、ランキング上位を占め高い人気を誇ります。また、他のソフトやアプリと比較してもツールやテンプレートが充実して、人気の理由は使い易さにあります。ダウンロードして試用するのがおすすめです。また、有料のシステム化したソフトウェアも、配管のデータから、配管展開図を作成し、配管展開図から配管圧力損失計算など配管サイズ選定のための計算が紐づけられて計算できます。フリーソフトやエクセル(excel)をベースとしたソフトも、比較的人気があり、効率的なツールやテンプレートを備えて、エクセル(excel)になれた人には使い易いソフトウェアです。有料のシステム化されたソフトウェアも、有料とは言え、無料の試用期間が設けられ、機能制限もなくダウンロードして全機能を試すことができておすすめです。
消火設備の管径の求め方
屋内消火栓には、1号消火栓、易操作性1号消火拴、2号消火栓があり、スプリンクラヘッドには、種別ごとの設置基準があります。屋内消火栓設備の配管サイズ選定方法は、立管のような主管の管径は、1号と易1号は50A以上、2号は32A以上です。屋内消火栓の配管径に対する配管径流量計算の資料は、「配管径に対する流量」、「屋内消火栓の管径」の表から配管サイズ選定を行います。
屋外消火栓設備の配管管径の求め方について、屋内消火栓設備と同様の方式で、配管サイズ選定します。ただ、管径は単口形の屋外消火栓は65mm以上、双口形は100mm以上となっています。
スプリンクラ設備の配管管径
スプリンクラ配管は、リング状に結合するループ配管などの配管があります。このときの問題は、従来の配管摩擦損失計算では、配管の圧力損失計算が正しくできないケースがあります。そのため、消防法では、次のような方法で、配管摩擦損失計算を行い、配管圧力損失計算(配管圧損計算)ができるようにしています。
ループ配管の配管摩擦損失計算では、分岐点から合流点という配管構成になりますが、分岐点から合流点までの配管内摩擦損失水頭が等しくなるように、配管摩擦損失計算と配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行い、流量を配分します。配管摩擦損失計算の一つとして、
① ループ配管の流入部の分岐点を設定し、分岐点から最も遠い流出部合流点を設定します。
② ループ配管に流れる流量を仮措定で設定して、摩擦損失基準に基づき仮の配管摩擦損失計算を行います。
③ 流水の摩擦損失は、配管長さに比例・流量の1.85乗に比例しますので、ループ配管で圧力のバランスが取れないときは、②で仮想した流量及び仮想摩擦損失水頭で修正流量を計算します。
④ ②で設定した仮設定した流量と③で計算した修正流量から、再度ループ配管に流れる流量を設定し、ループ配管の流出部合流点の摩擦損失水頭の合計が、0.05ｍ未満となるまで③の計算を繰り返すことで、配管圧力損失計算(配管圧損計算)を求めます。
消火設備の配管は、消防法などで細かい規定や計算式が加えられています。配管圧力損失計算や配管径流量計算、配管サイズ選定する無料のフリーソフトには、消火設備の配管系統の配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行うときに、消防法で規定された消火設備用配管摩擦損失計算や、表項目を反映させたものがあり、人気の高いソフトです。ダウンロードのランキングでも上位に入っていて、消火設備を設計する人にとっては、ダウンロードして使う価値がありそうです。
ガス配管口径の決定
ガスの配管サイズ選定に当たって、使用状況が不明なときは、機器の最大ガス消費量を予想し、設計流量とします。
ガス配管サイズ選定でガス管の口径の決定手順は、次のように行います。
① ガス機器選定のために、用途・種類・数量・定格消費量・使用場所などの調査・選定を行います。
② 使用する各ガス機器が、時間当たりどれだけ消費するかの、ガス消費量の算出を行います。
③ ガス配管の配管ルートのうち、最も適切なルートを決定します。
④ 配管ルートを元に、配管展開図を作成し、配管部の延長長さや高低差を算出します。
⑤ 使用するガス機器のうち、使用頻度から、同時に使用したときに流れるガス流量を仮定し、対象となる配管径流量計算から配管の設計流量を算出します。
⑥ 配管の種類ごとに使用できる口径を配管口径計算し、仮として決定しますが、ガス流量チャート図等を参考とすれば計算しやすいです。
⑦ 配管展開図から配管の系統ごとに、各配管部の配管圧力損失計算を行い、配管圧力損失計算の総和が、圧力損失計算から得られる許容圧力損失値以下になるように、算出します。配管圧力損失計算では、配管口径計算と関連して計算するため、配管口径を仮設定したときに、その口径でよいかどうかの確認を行います。
⑧ ⑦で圧力損失計算から出た圧力損失と、⑥では配管口径を仮としているため、それが必要最小口径であるかどうかを確認します。
なお、ガス配管の配管サイズ選定にあたっては、ガスという気体ではありますが、ガス共通設備から住宅地まで配管で持ってこられ、ガスの主管からガス使用者まで配管で導入されるため、流量が多い場合でも、ダクトを使うことはありません。したがって、ダクト抵抗計算やダクト静圧計算は不要です。ダクトは空調設備で各部屋へ空気が想起されるため、ダクト抵抗計算やダクト静圧計算が必要です。
なお、ガス配管は都市ガスの他にも水素ガスなどのガスがあります。ガスの配管によっては、流量計としてオリフィスを使用するところも多く、オリフィス計算による配管径流量計算や配管サイズ選定が必要です。オリフィスでは、配管圧力損失も大きいため、配管圧力損失計算とオリフィス計算を交えて、配管サイズ選定が必要です。
オリフィス計算のソフトウェアは、無料のフリーソフトやアプリ、有料のシステム化されたソフトウェア、流量計メーカーが提供するソフトやアプリなど多くあり、比較して人気のソフトを見つけるのもおすすめです。もちろんエクセル(excel)でテンプレートやツールを備えたソフトも高人気です。ソフトの多くは、計算と同時に計算過程を印刷できるツールなどを備え、便利です。
さまざまな配管の圧力損失計算
ポンプのサイズと容量を決める
流体が配管中を流れる時、配管内の摩擦、オリフィス計算で使うオリフィス、バルブ、レジューサーによる配管サイズの減少や拡大などによって、配管抵抗計算で得られる配管抵抗が重なって、配管圧力損失計算(配管圧損計算)による、流体の圧力損失が求められます。ポンプを設置してポンプ揚程計算でポンプの出口圧力が計算できますが、ポンプからベッセルまで流体を運ぶと考えたときに、これまで述べた圧力損失で、ポンプ揚程計算で得られたポンプ圧力では流体を流すには足りないことが分かります。
ポンプの圧力を確保する機種選定を行うためには、次のような計算を行って、元の圧力がどこまで下がるかを計算する必要があります。流体が配管を流れると配管内面と流体の間で生じる配管摩擦損失計算、配管が狭いサイズの配管に流入するときの流入係数と流速から計算する配管圧力損失計算(配管圧損計算)、などの計算が必要です。同じように、配管展開図に表される、配管の縮小箇所、管断面が拡大する場所、小さな配管サイズから大きな配管サイズに流出する場所、管が曲がる場所、管が分岐する場所などで、係数に応じた配管抵抗計算によって全体の配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行います。
配管展開図によって表される配管系統に、変化部分に番号が付けられ、番号ごとに配管抵抗計算と配管圧力損失計算を行い、番号に合わせた表に、番号が示す部位ごとに計算される配管圧力損失から、配管系統の配管圧力損失計算(配管圧損計算)が求めることができます。
水理計算では、管の摩擦損失水頭からウエストン公式やヘーゼンウィリアムス公式で、配管口径計算から配管サイズ選定ができ、配管系ごとの配管径流量計算から得られる必要流量が分かります。さらに、配管展開図の流れに沿って摩擦損失水頭を求め、ポンプ揚程計算を行い、cが決定できます。
配管圧力損失計算や配管摩擦損失計算のフリーソフトやアプリは、無料でダウンロードして使うことができます。ランキング上位にある人気の高い無料のフリーソフトは、他の有料ソフトやアプリと比較してもツールやテンプレートが充実し、使い易さが人気の理由で、ダウンロードしての試用がおすすめです。フリーソフトのエクセル(excel)をベースとしたフリーのソフトも、比較的人気があり、使い易いツールやテンプレートを備えて、エクセル(excel)に慣れた人には使い易いソフトウェアです。
また、有料のシステム化したソフトウェアも、配管の簡単なアイソメ図から、配管展開図を作成し、図から配管圧力損失計算など配管サイズ選定のための計算を行います。有料のシステム化されたソフトウェアは、有料とは言え、機能制限がない無料の試用期間が設けられ、ダウンロードして機能を試すことができるため、おすすめです。
冷温水配管
空調用配管の配管サイズ選定をするには、初めに配管の流体が何かを知り、その特徴を知ることです。配管圧損計算や配管抵抗計算などの配管計算では、継手や弁類の相当管長も含むことが大切です。
冷温水配管の配管サイズ選定に当たっては、単位長さ当たりの配管摩擦損失計算で求められる摩擦損失と、管内流速で決まります。配管サイズの小さいものは、管内流速を抑えるようにします。
冷温水配管の設計手順は次のようなステップで進めます。
①配管方式を決定します。
②配管経路が分かる配管展開図を作成します。
③-1流量を決定します。 ③-2圧力損失計算で算出される圧力損失の許容量、単位長さ当たりの配管摩擦損失計算で得られた摩擦損失を求めます。
④配管サイズ選定は、流量線図または流量表より選定します。
⑤許容流速を確認します。
⑥管径を決めます。
⑦配管の付属品を決めます。
⑧配管抵抗計算により、冷温水配管の抵抗を算出します。
⑨ポンプ揚程計算により、ポンプの容量が決定します。
冷温水配管の単位摩擦損失
冷温水配管を設計する際、配管摩擦損失計算によって管長lm当たりの圧力損失計算を行い、配管圧力損失計算(配管圧損計算)から圧力損失を決めて、ヘーゼンウィリアムス公式などの計算と、流量線図から配管口径計算を行い、管径を求めます。
配管サイズ選定に当たっては、管径の求め方は、初めに、配管展開図の表されている配管系統に接続する機器の所要流量を求めます。次に、配管系統の末端から上流に向かい、流量を加えていき、ポイントとしてマークした部分の流量を求め、流量線図からマークした部分の管径を決めていきます。
配管摩擦損失計算によって配管口径計算を行い、配管のサイズを求める無料のフリーソフト、アプリ、少し機能アップしたシェアウェアソフト、本格的なシステム化されたソフトウェアなど、人気もあり、ランキングでも上位にあるソフトが多く出されています。冷温水配管のように、長さがあり・曲りがあり・枝分かれしている・配管途中の付属品が挿入されているなど、配管摩擦損失計算や配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行う上では、配管のレイアウトを良く見て計算する必要があります。
上で紹介するソフトやアプリでは、配管を区切って表に表し、部位ごとに配管摩擦損失計算や配管圧力損失計算(配管圧損計算)を行い、最後に総和を取って配管サイズ選定までの計算を自動で行います。比較すれば、コストが掛かる分だけ機能が高く、使い易さも違いますが、基本的な計算機能は同じです。そのため、自分の仕事で必要な計算ができるソフトを使うのが、コストパフォーマンスが良いソフトと言え、おすすめです。無料のフリーソフトとはいえ、アイソメ図から配管の直間部や接続部など圧力損失が起こる部分を自動で分けて、表に現し、配管抵抗計算や配管圧力損失計算を行い表に表し、その結果から全体の配管圧損計算や配管径流量計算結果を表示するソフトもあり、システムソフトウェアと比較してもダウンロードして使う価値がありそうです。
冷媒配管
乾燥・清潔・気密を保つことが、冷媒配管の基本です。冷媒配管の使用配管は、主に銅管です。冷媒配管の管径は、冷媒循環量と配管相当長および管内流速によって求められます。
冷凍循環では、システ厶内を循環しながら熱エネルギーを移動させる作動流体が、冷媒です。冷媒ガスは、屋外と室内の空気熱交換器の間を、冷媒管で接続されます。
冷媒配管の設計手順は次の①から⑨ようになります。
①冷媒配管方式を決めます。
冷媒配管方式には、ライン分岐、ヘッダ分岐、2つの方式を組み合わせたものがあります。
②冷媒配管の経路を作成します。
冷媒配管をどのような経路で設置するか想定し、冷媒配管展開図を作成します。
③冷媒管の配管サイズ選定に当たっては、メーカーの機器サイズに合わせます。
冷媒管のサイズ・配管長・高低差などは、メーカーにより異なるため、メーカーとの協議が必要です。
④現場に合った冷媒管の長さと高低差の制限許容値を検討します。
⑤機器能力に対する許容サイズを確認します。
メーカーでは機器能力と許容サイズの設定表があるため、メーカー資料を参照します。
⑥冷媒の管径を決めます。
⑦冷媒ガスの追加充填量を算定します。
冷媒配管の長さおよび高低差による補正と、外気温や吸込み空気温度に対する補正値を元に補正し、管径を決定します。
⑧機器能力などに補正を加えます。
冷媒ガス追加充填量の算定をし、補正量を決定します。
⑨冷媒配管の配管サイズ選定を行います。
これまでに算出した補正量から、配管口径計算を行い、冷媒配管の配管サイズ選定の最終決定とします。
空気用ダクト
ダクトのダクト圧力損失計算には、定圧法と等速法があり、定圧法では過大な圧力損失が出ないように、ダクト内の付属物との接触でのダクト抵抗計算で、ダクトサイズが過大になることを避けます。吹き出し口や吸い込み口で風量のバランスが崩れたときの調整に、ダンパーを設置し、ダクト抵抗計算を再度計算してダクトサイズを選定します。ダクト全体のダクト圧力損失計算ができれば、送風機などに必要なダクト静圧計算によって静圧が求まり、静圧と風量の特性曲線から送風機の機種選定ができます。
ダクト圧力損失計算では、無料のフリーソフトをダウンロードして使うのがおすすめです。特に人気がありランキング上位のフリーソフトは、計算からダクトサイズの選定までが簡単です。エクセル(excel)ベースのダクト圧力損失計算やダクト抵抗計算、ダクト静圧計算、ダクトサイズの選定にテンプレートやツールを備えたフリーソフトもあり、おすすめです。
給水主管方式
給水配管方式には、給水主管のケースでは、水を下部から上部に向けて流す上向き配管方式と、最上階から下部に向かって流す下向き配管方式があります。配管・オリフィス・バルブの圧力損失計算、円形配管の圧損・圧力降下の計算、配管呼び径とスケジュールより内径を計算、分子量からガス密度を計算、配管・局部部材・機器の抵抗計算、ポンプ揚程を計算し配管抵抗計算書を作成などのフリーソフトやテンプレートが、無料でダウンロードできます。
配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したシステムも揃っています。比較ランキング上位の人気アプリやツールを選んでいるので、今までの作業と比較してみてください。
トイレ・浴場・キッチンなどの給水枝管の配管方式は、水使用器具に向かって横主管から配管を分岐する分岐方式があります。給水の配管方式、給水方式について検討します。大規模な建物では、用途別、許容水圧別に配管系統を分割することも行われます。
直結給水方式には、水道管の水圧を利用して給水する水道直結方式と、水道管に加圧給水ポンプを接続して給水する増圧給水方式があります。配管摩擦抵抗計算、下水処理機械の設計計算などの圧力損失計算、配管抵抗計算、配管サイズの計算のソフトです。
配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管径流量計算・配管口径計算・オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算ができるExcelのシステムツールや、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したエクセルテンプレートやソフトウェアも揃っています。
人気ランキング上位のおすすめツールばかりです。まずは無料でダウンロードして、今までの作業と比較してみてください。
配管設備から水道蛇口までの水理計算
水理計算とは、例えば、水道配水設備から家庭の水道蛇口に到達するまでの間に、水圧がどれほど低下するか圧力損失計算を行い、仮定した配管のサイズが適当かを判定することです。配管に水が流れると、管壁の粗さと水の粘度によって摩擦が起こり、摩擦によるエネルギーの分だけ水圧が低下する摩擦損失が発生します。
この摩擦損失の大きさは、ダルシー・ワイズバッハの式から計算でき、水理計画でそれを表現するのが水頭圧低下です。上水道の水理計算では、配管内が滑らかという前提で、管径が50mm以下ではヘーゼン・ウィリアムスの式、75mm以上ではウエストンの式を用いて水頭損失を計算します。
水理計算の方法は、以下の手順です。初めに給水エリアを適切に区間分けし、区間ごとに配管サイズを仮定し、水頭損失を計算します。次に、配管を布設する箇所の勾配から、長さに応じた水頭損失を求め、区間全体の水頭損失を計算し、区間初めの立ち上がり水頭と総計します。
もし総計値がマイナスであれば、損失が大きいことになるため、配管径のサイズを大きくした上での再計算が必要です。この手順を分割した区間ごとに実施し、エリア全体の水頭損失を合算して求めます。最後に、給水設備の水頭が基準を下回っていないことを確認し、水理計算の報告書を作成します。
給水配管のサイズ選定、配管の水理計算
利用人員は、定員が解っているケースには定員と常勤者数を求めます
利用人員は学校や劇場・映画館など、定員が解っているケースには定員と常勤者数を求めます。設置する水使用器具から算出する方法は、給水管などの設計に使われます。建物の利用人員から算出する方法は、給水設備の受水槽などの主要機器の選定に使われます。
給水配管の設計、配管の水理計算は、ポンプ・ブロワの容量計算、ポンプ圧送管のロス計算、揚水ポンプの能力選定の水理計算、雑給水量の合算などのソフトがあります。まずは無料でダウンロードしてみませんか。水の使い方は、使用者の習慣や使用目的によって異なるため、使用量は一定ではありません。供給量の予測には、いろいろな方法が用いられます。
建物の利用人数に、1人当りの使用水量をかけて給水量を算出します。給水配管選定、給排水設備配管図、建築設備給排水管算定基準、排水勾配計算、耐震計算など、給排水設備のフリーソフトのリンク集です。設置する器具の種類と数により設計用給水量を算出しますが、給水管の管径を決めるときによく検討されます。建物の延べ面積から算出する方法は、設備全体の概略計画をするときに使われます。
建物を計画する初期段階において、単位面積当たりの水使用量が使われます
水供給量は、定員が解らないケースでは、建物の延べ面積や建物内の各室の面積から、使用目的を考慮した1人当たりの占有面積によって利用人員数を計算します。建物を計画する初期段階において、概略的な数値を知る方法として、単位面積当たりの水使用量が使われます。
利用人数数も変動するため、平均値として集計されている使用水量の実績値をそのまま使用することはよくありません。配管・ダクト・電線管サポートの耐震設計計算、複数水源の計算、円形管における実流速の計算、など、給水配管の設計、配管の水理計算のソフトです。
給排水設備を設計するケースでは、建物で使われると予想される水使用量、水供給量を予測します。給排水設備と水供給量について検討します。建物種類別の単位面積当たりの水使用量に、建物面積をかけて使用水量を算出します。ある程度の余裕をもった設計用単位給水量を使って算出することが重要です。
単位面積当たりの水使用量は、実績値を使用します。給排水見積作成無料ソフト、水理計算、タンク水槽設計、給排水、給水容量計算などのフリーソフトやテンプレートが、ダウンロードできます。配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリやシステムツールもありますよ。
配管材や水栓器具は、水道水の汚染を防止する材質や構造にします
配管材や水栓器具は、水道水の汚染を防止する材質や構造にすることが求められます。給水配管の設計、配管の水理計算のソフトは、ダクトの圧力損失計算、満管時排水能力と実流速の計算等動水勾配法による口径決定、インプットチエック、などがあります。
水道管の水圧は、通常は150～200kPa程度ですが、水道直結方式は2階建て以上の建物では使えないケースが多いです。近年ではポンプ直送方式が多くなり、圧力水槽方式はあまり使われていません。増圧給水方式は、水道管に加圧ポンプを接続して、水道管の水圧では給水できない高所の水栓などに給水する方式です。
水道配管図、耐震計算、配管損失計算書、配管抵抗、圧力損失、簡易配管熱損失計算、上水道配管割付図面などのフリーソフトが、無料でダウンロードできます。水道管の水圧や給水能力が不足している建物では、まず受水槽に貯水して、必要な水圧や水量の水を供給します。
パイプシャフト内に立ち上げる、上向き配管方式が多くなります
水使用場所ごとに設置されたパイプシャフト内に立ち上げる、上向き配管方式が多くなります。配管圧力損失計算、流体の配管抵抗算出、油圧配管圧損計算、通気抵抗計算、SGP配管摩擦損失水頭、ガスの圧力損失計算の仕方、気体圧力損失計算など、配管設備のソフトです。
配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリやシステムツールも、比較ランキング上位の人気があるものを選びました。
配管の取替えが簡単にできるさや管ヘッダ方式は、施工が簡単で漏水も少ないため、多く採用されています。給水技管は、天井内をトイレやキッチン・浴室など水を使用する箇所まで配管し、立ち上げ、立ち下げて器具に接続します。集合住宅などでは、住戸内は仕上げ床と構造床、コンクリートスラブの間に配管を行います。
パイプシャフト内を立ち下げる下向き配管方式が多く採用されています。高置水槽方式以外の給水方式では、最下階の天井内で給水主管を水平方向に配置します。水道配管の耐震計算、配管損失計算書、配管抵抗、圧力損失、上水道配管割付図面、耐震強度計算、とう性管などのフリーソフトが、無料でダウンロードできます。
配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算・オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算ができるソフトウェアや、Excelテンプレートも無料でダウンロードできます。
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排水配管の方法について
排水システムは排水管と適切な通気管により成り立ちます。排水は重力で排水するので、配管には各種の工夫がしてあります。横引の排水配管にはこう配を設けます。配管する場合は、曲がりや合流部には専用の排水管用継手を用い、円滑に流れるように曲げ半径が大きく、45゜以下の角度で合流させるようにしています。
また、排水立て管と排水横管の接続も排水管用継手を用い、またはそれらを組み合わせて円滑に排水できるようにします。排水には、固形物が含まれ、詰りの原因となりやすいので、配管の曲がり部、合流部、長い直管の途中などに掃除口を設けます。
通気配管の方法について
通気配管にもこう配を付け、水滴が自然に流下するように設けます。通気管を横引く場合は、排水が浸入しないように、その階の最高位の器具のあふれ縁より150mm以上上方で行います。また、排水管から通気を取り出す場合は、斜め45゜以上上方で行います。
二管式排水システムに設ける通気立て管の例、高層建築の途中階に設ける結合通気管のとり方の例が参考になります。排水管がオフセットしている場合は、管内に大きな圧力変動が生じやすいので、結合通気管や逃がし通気管を設けます。
大気開口部は、通気網を設けて鳥や害虫が通気管に入らないようにし、また屋上面の雨水などが流入しないように、屋根面より200mm以上立ち上げます。また、開口部は悪臭をだす場合もあるので、窓や軒下などの近くに設けないようにします。
通常の降雨では問題なく排除できるようになっています
通常の降雨では問題なく排除できるようになっています。雨水配管は、雨水立て管と雨水横管からなり、屋外で敷地排水管に接続しています。台風や集中豪雨では、激しい雨が降り、川が氾濫したり、崖崩れが発生します。
給排水設備、配管設備、パイプライン、冷暖房設備、空調設備、消防設備、電気設備のフリーソフトです。ルーフドレンは、雨水配管に雨水を導く流入口で、屋根の低いところに取り付け、ごみが入らないようにスクリーンが付いています。建物に降る雨は、1時間当りの降雨量を100mmを標準として、雨どいやルーフドレンの大きさを決めています。集中豪雨での降雨量は、多くみても1日当り200～300mm程度です。埋設物との衝突判定、管底高・管種の設定、管・公共マスの深さ・地盤高・単距離を入力、下水勾配の計算、雨水汚水排水施設の流速計算はマニング公式の流量計算など、下水道の縦断計算、流量計算のソフトです。
合流式の下水道では、雨水管と汚水管を接続して排除しています。建物内での接続せずに、屋外の桝で接続することが望ましい合流式の下水道の計画です。
配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管径流量計算・配管口径計算・オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算などができるソフトウェアや、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリやシステムを無料でダウンロードして、仕事を楽にしませんか。
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配管圧力損失計算の方法と、配管サイズ選定について
配管圧力損失計算(配管圧損計算)、静圧計算
配管は流体を運ぶもので、例えばポンプから水を引いて、タンクまで運ぶ際に使用されます。配管はポンプからタンクまで直線的に引くのが良いのですが、敷地の状況や流量を運ぶ先などの事情で変化します。変化とは、曲げて敷設、配管の縮小や拡大、流れを数方向に分岐する、分岐した配管を1つに合流する、配管の途中にバルブを挿入するなど、いろいろな変化が必要です。配管を敷設した様子は、配管展開図に表されます。配管展開図からは、配管のサイズや長さ、材質など詳細に示されます。
配管に流体を流すと、配管抵抗計算に基づいた抵抗が出てきて、それが配管の圧力損失となり、配管圧力損失計算ができます。圧力損失計算は、配管の圧力だけでないものもあり、配管展開図に表されます。配管だけに限定すると、配管の部分的な圧力損失計算から、配管全体としての配管圧力損失計算(配管圧損計算)が行われ、ポンプ揚程計算からポンプの吐出圧力が決まります。
配管圧力損失計算(配管圧損計算)から配管径流量計算ができ、配管を流れる流量が決まり、配管口径計算ができて配管サイズ選定によりポンプとタンクを含めた配管展開図が出来上がり、ポンプのポンプ揚程計算からポンプの機種選定が可能となります。なお、配管口径計算で管サイズ選定ができても、配管サイズによって配管圧力損失計算(配管圧損計算)が変わるため、最終の配管展開図ができるまでには、何回かの試行錯誤が必要になります。
配管の配管サイズ選定と同じように、ボイラーの加熱炉排ガスが煙突まで流れるのは、ダクト内を流れます。したがって、配管と同じように、ダクト抵抗計算、ダクト静圧計算を行って、ダクトのサイズ選定や加熱炉ファンの容量を決めます。
配管圧力損失計算や配管摩擦損失計算のフリーソフトやアプリは、無料でダウンロードして使うことが可能です。配管圧力損失計算に必要な、圧力損失計算、配管圧力損失計算(配管圧損計算)、配管抵抗計算、配管径流量計算、配管口径計算はほとんど含まれていて、最終の配管サイズ選定ができます。ランキング上位の無料のフリーソフトは人気が高く、他のソフトやアプリと比較してもツールやテンプレートが充実して、使い易さが人気の要因でしょう。ダウンロードしてお使いになることがおすすめです。また、有料のシステム化したソフトウェアも、水理計算データから、配管展開図を作成したり、配管展開図から配管圧力損失計算などができて、目で見て分かりやすい構成は、フリーソフトやエクセル(excel)をベースとしたソフトと比較して、効率的なシステムソフトウェアです。有料とは言え、無料の試用期間が設けられ、機能制限も最小にとどめられているため、ダウンロードして試用することはおすすめです。
給排水設備配管
給排水設備配管の種類には、流れる流体の種類に応じて使う配管が、給水管、排水・通気管、給湯管、消火水配管、ガス配管のようにいくつかの種類に分かれます。それぞれの種類に応じた配管の選定に当たっては、耐食・耐圧・耐衝撃性に優れたものを選ぶことが必要です。種類ごとに使用される配管の管種・名称・規格が決まっています。排水・通気管は、所定の算出表で管径を求め、流量表の使用時には、表記単位に注意が必要です。
給水管径の配管サイズ選定
給水管に使用する配管の配管サイズ選定は、水道法で決められているため、法律で決められた配管の材質や配管サイズ選定を行います。給水配管の配管口径計算により口径を決めるには、次のような手順で行います。
各給水器具の所要水量の決定 → 同時使用給水器具の設定 → 各区間流量の設定 → 口径の仮定(*1) → 給水装置末端からの水理計算 → 各区間の損失水頭 → 各区間の所要水頭 → 各分岐点の所要水頭 給水装置全体の所要水頭が、配水管の水圧と異なるときは、(*1)に戻って再計算を行います。給水装置全体の所要水頭が、配水管の水圧と同じであれば、終了となります。
給水・給湯管は、使用水量・摩擦損失を求め、管種別流量表から管径を求めますが、使用する場所によって管種は変わるため、配管は、設置する環境に合わせた材質を選定する必要があります。なお、最近では、ステンレス管を使用する例が多く見られます。
給水管に使用する計算式
給水管を持ちるに当たって、配管の口径を求めるために、流量や配管を敷設する長さなどから、計算で求めるための公式があり、水道橋には取り扱い方のマニュアルもあります。管径によって2つの公式があります。
ウエストン公式
ウェストン公式は、口径50mm以下の配管の配管口径計算に使用します。この公式から、配管摩擦損失計算水頭、動水勾配、流速、流量が計算されます。
へーゼンウィリアムス公式
ヘーゼンウィリアムス公式は、口径75mm以上の配管口径計算に使用します。この公式から、配管摩擦損失計算水頭、動水勾配、流速、流量が計算されます。
2つの公式から、流量図が作成されていています。それぞれの流量図の見方は、
ウェストン公式による流量図の見方
縦軸に流量、横軸に動水勾配が表されています。流量と動水勾配の交点から口径が決定できます。
ヘーゼンウィリアムス公式による流量図の見方
縦軸に動水勾配、横軸には流量が表されています。流量と配管摩擦損失計算の交点から、口径を決定できます。
ウェストン公式やーゼンウィリアムス公式を用いて配管口径計算を行い、配管サイズ選定を行う無料のフリーソフトやアプリ、有料のソフトウェアなど、いろいろな種類のソフトが公開されています。特にランキングが上位で人気の高い無料のフリーソフトはおすすめです。有料のシステム化されたソフトウェアと比較しても、機能の差はあっても、使い易さでの比較では劣らないでしょう。特にエクセル(excel)を使ったソフトは、戸数/人数、同時使用率など水理の様々なケースに応じたテンプレートやツールが用意され、簡単に使うことができエクセル(excel)を使い慣れた人には、エクセル(excel)ベースのソフトをダウンロードして使うのがおすすめです。有料のシステムソフトも、水理で扱うほとんどのケースを想定したテンプレートや計算機能として揃っていて、特に配管展開図からどこの配管圧損計算の結果が分かり、機能制限のない試用期間でのダウンロードしての試用もおすすめです。
流量線図による配管サイズ選定
給水主管の配管サイズ選定の方法に、流量線図を使って求める方法が、計算で求めるより簡単です。その方法とは、配管内を流れる水量と、その時に生じる配管摩擦損失計算から損失水頭を求め、配管サイズ選定を行う方法です。手順は次の①～⑤の手順で行います。
① 給水装置にあるそれぞれの給水器具の給水栓の給水負荷単位を求めます。
② 給水を同時に使用したときに流れる全流量を求めます。
③ 同時に使用する流量と流速が1.5〜2.0m/sec以下であれば、管種別流量線図から、配管の管径と摩擦損失水頭を求めます。
④ 許容摩擦損失水頭(動水勾配)を、計算式に従って求めます。
⑤ 許容摩擦損失水頭が許容値を超える場合は、配管の管径を大きくし、さらに流速(管内流速)も遅くして、手順③からやり直します。
なお、許容摩擦損失水頭(動水勾配)の計算方法は、(給水器具の吐出口水頭圧－水栓類の最低作動水圧水頭)の計算値を、(給水管の配管長さ＋給水管の局部抵抗による摩擦損失相当長さ)の計算値で割ると、許容摩擦損失水頭が求まります。
なお、水理計算ではオリフィスは使用することがほとんどありませんが、オリフィスを用いる場合は、オリフィス計算を行って配管径流量計算を行い、配管サイズ選定を行います。
オリフィス計算のフリーソフトは、ほとんど無料で出ていますし、流量計メーカーからも無料のオリフィス計算ソフトが公開され、自由にダウンロードできて人気があります。
配管圧力損失計算や配管展開図作成はソフトやエクセルで効率的に
配管圧力損失計算とは
流体が配管中を流れる時、色々な条件でエネルギーが失われます。このエネルギー損失が、流体の圧力損失です。配管圧力損失計算を行う際に、次のような計算を行って、元の圧力がどこまで下がるかを見て、元の圧力を上げることができるように、ポンプ揚程計算などでポンプの圧力を確保する必要があります。
流体が配管を流れると配管内面と流体の間で摩擦力が生じ、配管摩擦損失計算で、配管の圧力損失計算ができます。配管が直感であれば、管長と管径と流速で、配管圧力損失計算(配管圧損計算)により直感部の圧力損失が分かります。
配管が広い所から流入するときは、流入形状で係数が異なり、係数と流速から、配管圧力損失計算(配管圧損計算)が計算できます。配管が縮小するようなとき、管断面が急に拡大するとき、広い場所に配管から流出する場合、管が曲がるとき、管が分岐するときなど、係数が皆異なりますが、これらの係数と流速から、配管抵抗計算計算でき、配管圧力損失計算(配管圧損計算)で圧力損失が分かります。配管展開図があれば、配管の変化部分に、配管展開図上に番号を付け、番号ごとに配管抵抗計算と配管圧力損失計算を行い、配管展開図に合わせた表を使って、配管圧力損失を出して、配管系統の配管圧力損失計算(配管圧損計算)を算出します。
水理計算では、配管摩擦損失計算で計算される圧力損失を、管の摩擦損失水頭と表しますが、この摩擦損失水頭からウエストン公式やヘーゼンウィリアムス公式で、配管口径計算から配管サイズ選定ができ、配管系ごとの配管径流量計算から総合の必要流量が分かります。また、配管展開図に沿った摩擦損失水頭から、ポンプ揚程計算を行い、ポンプの容量が決めることができます。
配管圧力損失計算や配管摩擦損失計算のフリーソフトやアプリは、無料でダウンロードして使うことができます。圧力損失計算、配管圧力損失計算(配管圧損計算)、配管抵抗計算、配管径流量計算、配管口径計算によって配管圧力損失計算ができて、配管サイズ選定ができます。人気の高い無料のフリーソフトは、ランキング上位を占め高い人気を誇ります。また、他のソフトやアプリと比較してもツールやテンプレートが充実して、人気の理由は使い易さにあります。ダウンロードして試用するのがおすすめです。また、有料のシステム化したソフトウェアも、配管のデータから、配管展開図を作成し、配管展開図から配管圧力損失計算など配管サイズ選定のための計算が紐づけられて計算できます。フリーソフトやエクセル(excel)をベースとしたソフトも、比較的人気があり、効率的なツールやテンプレートを備えて、エクセル(excel)になれた人には使い易いソフトウェアです。有料のシステム化されたソフトウェアも、有料とは言え、無料の試用期間が設けられ、機能制限もなくダウンロードして全機能を試すことができておすすめです。
給湯管径の求め方
それぞれの区間の流量を求め、使用する管種の配管展開図から配管サイズ選定を行います。流速は給水管より遅めの1.0m/sec程度に設定します。加熱した水が膨張しないように逃がすための膨張管のような安全装置の設置が必要です。
管径を求める場合、末端部分の給水圧と給湯圧のバランスを取るため、熱源機器までの水圧に配管圧損計算を行い、バランスが崩れないように注意が必要です。また、配管材の選択時には、管内にスケールの付着があるために、特に鋼管類の場合はスケール付着が大きく影響するため、配管サイズ選定時には、太めに設定します。
返湯管の配管サイズ選定時には、給湯用循環ポンプの循環量から配管口径計算を行い、配管サイズ選定で配管サイズを決定します。給湯用循環ポンプの循環湯量は、流速1.0m/sec以下なるように配管口径計算を行い、管径を求めます。循環湯量は、給湯システ厶の構成機器や配管から、圧力損失計算を計算して、全熱損失によって算出します。全熱損失によって算出するに当たっては、給湯往管の配管径の決定が前提で、それがないと循環湯量の算出ができないため、返り側の返湯管の管径は、概略で決定することができます。
また、大規模な設備では、配管が長くなり、また込み入っていることから、配管抵抗計算で分かるように配管抵抗が大きくなり、自然循環ができず循環ポンプで強制的に循環させますが、ポンプ揚程計算で循環ポンプの大きさを決めます。
ポンプ揚程計算のフリーソフトはシェアウェア、無料と多くありますが、シェアウェアは機能制限がなく図表から配管抵抗計算やポンプ揚程計算もできて、無料のフリーソフトと比較して、使い易い方を選ぶのがおすすめです。
排水管径の求め方
排水管径は、排水の配管サイズ選定をするための器具排水負荷単位法によって、配管径を決めます。配管径をより細かく配管口径計算するときには、定常流量法を使って決めます。排水管径の求め方は、排水器具の部位によって異なるため、図表を見るなど注意が必要です。
器具排水負荷単位法による、排水管の配管サイズ選定の手順は、次のようになります。
① 排水器具ごとに、器具の排水負荷単位を表を参照して求めます。
② 排水器具の排水負荷単位数を区間ごとに累計します。
③ 排水横枝管や排水立管の管径を、表から選びます。
④ 排水横主管や敷地内にある排水管の管径は、表から選定しますが、配管勾配は、表からそれに合った数値から求めます。
⑤ ポンプからの吐出排水を、排水横主管に接続するときは、器具排水負荷単位に換算し、配管サイズ選定します。
⑥ 配管サイズ選定した管径が、排水管径決定の基本原則に示す最小口径に合っていることを確認します。
⑦ もし、合っていないときは、配管サイズを上げるなどの修正を行い、再度ｍ配管サイズ選定を行って条件に合うようにします。
排水の配管口径計算と配管サイズ選定では、配水系に使用される器具の必要流量から、器具ごとに決められたファクターを元にサイズを求められます。そのため、配管圧力損失計算が必要なオリフィスが設置されることはなく、オリフィス計算も不要です。オリフィス計算は給水配管の大元に設置される場合もあり、その時は、配管圧損が大きくなるため、オリフィス計算と配管圧損計算を繰り返して、配管サイズ選定を必要とます。場合によっては、流量図から、ヘーゼンウィリアムス公式を使って配管サイズ選定もできます。
一方、給水でも排水でも、流体が液体のため、ダクトを使用することはなく、ダクト抵抗計算やダクト静圧計算を行って、ダクトへの送風機の選定や配管サイズ選定を行うことはありません。
ただし、ダクト抵抗計算やダクト静圧計算、ヘーゼンウィリアムス公式などの計算する、無料のフリーソフトや、エクセル(excel)化されたソフト、システム化した有料のソフトウェアが多く公開され、テンプレートやツールも充実しているため、ダクト設計などがあったときは、ランキングが高く、人気のソフトを使えば、効率よく配管展開図作成や配管サイズ選定ができます。
排水管径の基本原則
排水管の配管サイズ選定に当たっては、器具からの排水負荷流量を考慮し、次のような基本原則を守って管径を決めます。
①器具排水管の最小管径は、30mmです。
②排水横枝管の管径は、接続器具の最大口径以上の管径とします。
③排水立管の管径は、立管に接続する排水横枝管の最大管径以上の管径とし、上部を細く、下部を太くすることは避けるようにします。
④排水管は、立管・横走管どちらも、排水の下流方向の管径を小さなサイズに変えることが避ける必要があります。
⑤地中や地階の床下に埋設する排水管の管径は、50mm以上とします。
⑥排水横主管には、排水ポンプの吐出水は合流させず、そのまま最終放流桝とした屋外排水桝に出すと、良い対策となります。
⑦厨房の排水管などは、時間が経つと管内にグリースなどが固着し、配管の断面積を縮小させるため、配管サイズ選定に当たっては、配管口径計算で出した管径より、1サイズは太いものとします。同じ理由で、集合住宅の台所流しの排水も、配管の径を大きくします。
圧力損失計算にフリーソフトを使わないとどういう問題が起こるのか
圧力損失計算のフリーソフトを用いない理由とは
・ 従業員の中で、パソコンを専門的に使える人が少ない。
・ 従業員にフリーソフトを使えるように教育する手間がかかる。
・ フリーソフトや有料ソフトの中から、自社にあったものを探し出すのに時間がかかる。
・ 有料ソフトであれば、ランニングコストや使用料が発生する場合がほとんど。
・ 自分が求めていることができるか不安。
・ まず、先に試しに使用してみて、ソフトの中でできることを確認したい。
・ 技術者が不足していて、初心者でも使いこなせるかわからない。
なぜ、配管の圧力損失計算にフリーソフトを活用しないのか
・ 面倒な計算なので、入力するときに数値を間違えて入力してしまいそうだから。
・ ベテラン技術者ではない従業員や現場の経験が浅い担当者などに計算を任せるのが不安だから。
・ これまで自力で圧力損失計算を行ってきて、フリーソフトを導入することで仕事の効率がどう上がっていくのかが全く検討がつかないから。
上記の理由が存在することにより、配管の圧力損失計算を行うことができるフリーソフトを導入しない企業が多いようです。
しかし、これらの理由は正しいと言えないでしょう。
それでは引き続き、配管の圧力損失計算を行うことができるフリーソフトを導入することで得られるメリットについて解説していきます。
配管の圧力損失計算にフリーソフトを活用して得られるメリットとは
配管の圧力損失計算にフリーソフトを使って業務を効率化
配管の圧力損失計算は、非常に複雑で慣れていない従業員にとっては、手間も時間も取られてしまう仕事の一つです。
複雑な仕事であるからこそ、フリーソフトを活用することで仕事を簡単にこなすことができます。
フリーソフトを活用して、時間の短縮に成功すれば、仕事の効率化アップに繋がります。
ぜひ今までの作業と比較してみてください。
圧力損失計算のミスによるトラブルを防ぐことができる
複雑な仕事であったり、他の仕事との並行作業の場合、多忙な時だとすると、計算ミスが発生します。
また、計算に慣れていない従業員が計算ミスを起こすことで、その後の製造ラインでさまざまな支障が発生します。
そういった場合に、数値を正確に算出してくれるのが、フリーソフトになります。
配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算や、オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算ができるソフトウェア、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリがあるので、仕事にも困りません。
配管の圧力損失計算ソフトの操作は難しくない
パソコン操作が苦手な方も、配管の圧力損失計算のフリーソフトの操作をこなすことができます。
現在、操作が簡単で使いやすいフリーソフトも、豊富に種類が存在しています。
また、単位(密度、粘度、圧力、流量)はプルダウンメニューから自由に選択可能であったり、 計算シート（表）は、レポートとしてそのまま印刷可能であったりと、豊富な機能も魅力的なものです。
配管の圧力損失計算はフリーソフトの使用でコストダウン
配管の圧力損失計算を行う上で、できるだけフリーソフトを使うようにしましょう。
有料ソフトを使用すると、ランニングコストや使用料などの費用がかかってしまいます。
フリーソフトであれば、無料で使うことができます。
また、フリーソフトであれば、自社の仕事にマッチしているか、試しにダウン・ ロードして使ってみることが可能です。
自社に合っていれば、その後に継続して使用するように決定しても問題ありません。
配管抵抗の計算や管サイズの計算が行えるフリーソフトもおすすめ
配管の圧力損失計算を行うことができるフリーソフトのほかに、配管抵抗や管サイズの計算を行える別のフリーソフトや、同じソフト内でも機能としてそれらが導入されているフリーソフトが存在します。
そのため、導入段階で仕事に合わせて選択することが可能です。
配管抵抗や管サイズの計算もフリーソフトを活用すれば、コストをかけずに仕事の効率化アップを狙えるので、とてもおすすめです。
ランキング上位の人気アプリやエクセルテンプレート、Excelのシステムツールもありますよ。
まとめ
これまで、配管の圧力損失計算をフリーソフトを活用して行う選択をしていなかった方も、以下のようなメリットがあることがわかりました。
配管の圧力損失計算をフリーソフトを活用することを検討してみてはいかがでしょうか。
時間や手間がかかる複雑な計算をフリーソフトが行うため、仕事の効率化に繋がります。
フリーソフトが配管の圧力損失計算を正確に行うことで、従業員の計算ミスにより後に起こるトラブルを防ぐことができます。
パソコンが苦手な方でも、簡単に操作できるフリーソフトも豊富に存在しています。
また、フリーソフトの便利な機能も付属しているのが魅力的です。
配管の圧力損失計算をフリーソフトを無料でダウンロードすることで、有料ソフトではかかる費用を抑えることができます。
フリーソフトであれば、費用が発生しないので試用して良ければ導入することが可能です。
配管の圧力損失計算の他にも、配管抵抗の計算や管サイズの計算が行えるフリーソフトも存在します。
配管圧力損失計算・配管摩擦損失計算ソフトウェア・配管圧損計算・配管抵抗計算・配管径流量計算・配管口径計算や、オリフィス計算・ダクト抵抗計算・ダクト静圧計算・ポンプ揚程計算、配管展開図・配管サイズ選定・ヘーゼンウィリアムスに対応したアプリやエクセルテンプレート、excelのシステムツールなども存在します。
自社の仕事に合わせて、それらを選択することも可能です。
まずは無料ダウンロードをして、今までの作業と比較してみてください。
ランキング上位の人気アプリや、おすすめのExcelシステムツールなどを揃えてありますよ。