Hazen-Williams式とは｜配管の圧力損失計算方法・C値一覧・計算例をわかりやすく解説
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この記事ではHazen-Williams式（ヘーゼン・ウィリアムズ式）の意味・計算方法・管種別C値・実務での使い方を解説します。給水・給湯・消火・空調配管の圧力損失計算に使用します。
Hazen-Williams式とは
Hazen-Williams式は水道・給排水配管の圧力損失（摩擦損失）を計算する経験式です。流量・管内径・流速係数（C値）から単位長さあたりの圧力損失を求めます。レイノルズ数を使わずに計算できるため実務で広く使われています。
ΔP（Pa/m） = 6.816×10⁶ × Q¹·⁸⁵ ÷（C¹·⁸⁵ × D⁴·⁸⁷）
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| ΔP | 単位長さあたりの圧力損失 | Pa/m |
| Q | 流量 | m³/s |
| C | 流速係数（管種・状態による） | － |
| D | 管内径 | m |
管種別C値（流速係数）一覧
C値は管の材質・内面の粗さによって決まります。数値が大きいほど摩擦が少なく圧力損失が小さくなります。
| 管種 | C値 | 主な用途 |
|---|---|---|
| 銅管 | 150 | 給湯・給水 |
| ステンレス管（SUS） | 140 | 給水・給湯・食品 |
| 硬質塩化ビニル管（VU/VP） | 130 | 給水・排水 |
| 亜鉛めっき鋼管（VLP） | 130 | 給水・消火 |
| 鋳鉄管 | 100〜110 | 埋設給水・消火 |
| コンクリート管 | 100 | 埋設 |
💡 実務メモ：新管のC値を使用するのが一般的ですが、経年劣化を考慮する場合は10〜20程度低い値を使うこともあります。
計算例
例題：給水配管（VLP管・50A）の圧力損失
| 条件 | 値 |
|---|---|
| 流量 Q | 60 L/min = 0.001 m³/s |
| 管種 | VLP（C=130） |
| 呼び径 | 50A → 内径 D = 0.0527 m |
| 管長 | 30 m |
ΔP = 6.816×10⁶ × 0.001¹·⁸⁵ ÷（130¹·⁸⁵ × 0.0527⁴·⁸⁷）≒ 420 Pa/m
合計損失 = 420 × 30 = 12,600 Pa（≒ 12.6 kPa）
合計損失 = 420 × 30 = 12,600 Pa（≒ 12.6 kPa）
実務での注意点
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 適用範囲 | 水・清水のみ（油・ガス・高粘度流体には不適） |
| 局部損失 | 弁・エルボ等は直管換算長で加算する |
| 流速確認 | 給水：2.0m/s以下、給湯：1.5m/s以下が目安 |
| 単位注意 | Qはm³/s、DはmでSI単位に統一する |
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