角度と流れの経路

パイプ継手：幾何学が流れを定義する

方向変更には毎回継手が必要であり、すべての継手は幾何学によって定義されます。

標準的な継手角度：

- 90度エルボ（四分円弯）：方向を直角に変える

- 45度エルボ（八分円弯）：方向を45度に変える

- 22.5度弯（十六分円弯）：穏やかな変化

- ワイ（Y字接合）：2本のパイプを45度角で接合する

- ティ（T字接合）：2本のパイプを90度角で接合する

DWVと圧力継手：ここが幾何学が最も重要になる場所です：

- DWV（ドレーン・ウェースト・ベント）継手はロングスウィープカーブを使用します。ロングスウィープ90度は段階的な半径を持ち、固体と排水がカーブに沿って流れることができます。内側の半径は通常、パイプ直径の1.5倍です。

- 圧力継手（給水管）は圧力がかかっているため、短い半径の曲がりを使用することができます＆水は圧力で角を曲がります。

DWVで作業する場合、標準的な90度エルボは実際には水平から水平への方向変更には禁止されています。ロングスウィープ90度または2つの45度エルボの短いパイプを使用する必要があります。

正しい継手を選ぶ

水平なキッチンドレーンを垂直なスタック（下向き）に接続する必要があります。その後、スタックの底部で、垂直から水平に変えて下水道本管へ走らせます。

現場での三角法

パイプオフセット：三角法が配管に出会う場所

パイプが障害物（ビーム、別のパイプ、ダクトワーク）を回避するために横に移動する必要がある場合、配管工は同じ角度の2つの継手を使用してオフセットを作成します。

オフセットはZ字型の迂回路です：パイプは一方の側に角度をつけ、斜めに走行し（トラベル）、その後元の方向に角度を戻します。

幾何学は直角三角形です：

- オフセット = パイプが横に移動する垂直距離（角度の反対側）

- トラベル = 2つの継手間のパイプの斜め長さ（斜辺）

- スプレッド = オフセットが消費する水平距離（隣接する側）

関係：オフセット = トラベル × sin（角度）。整理すると：トラベル = オフセット / sin（角度）。

一般的な継手角度については、配管工は乗数を暗記しています：

- 45度継手：トラベル = オフセット × 1.414（1 / sin（45）= sqrt（2）= 1.414なので）

- 22.5度継手：トラベル = オフセット × 2.613（1 / sin（22.5）= 2.613なので）

- 60度継手：トラベル = オフセット × 1.155（1 / sin（60）= 1.155なので）

45度オフセットは圧倒的に最も一般的です。すべての配管工は1.414を頭に叩き込まれています。

オフセットの計算

3インチのドレーン管を床から48インチの高さで水平に走らせています。鋼製のH形鋼が垂直にあなたのパスを横切っており、パイプを10インチ下げてその下をクリアする必要があり、その後元の高さに戻す必要があります。

直径、面積、およびマニングの方程式

パイプサイジング：幾何学が容量をどのように決定するか

給水管は流量（1分あたりのガロン数）と圧力でサイズ設定されます。しかし、ドレーン管はドレーン継手ユニット（DFU）と呼ばれるユニットシステムでサイズ設定されます。

各配管設備には、放出できる量に基づいてDFU値が割り当てられています：

- 洗面台（浴室シンク）：1 DFU

- バスタブ：2 DFU

- シャワー：2 DFU

- キッチンシンク：2 DFU

- トイレ（ウォータークローゼット）：3～4 DFU

- 洗濯機：2 DFU

DFU合計は、コードテーブルを通じて最小パイプ直径にマッピングされます。より多くのDFU =より多くの潜在的な流量 =より大きなパイプが必要です。

基盤となる幾何学：マニングの方程式は、部分的に満たされたパイプの流れを計算します。これは水力半径を使用します：パイプ壁に接している水の部分である湿潤周囲によって除算された流れの横断面積として定義される純粋に幾何学的な特性。

半分満たされたパイプは、直径に対して最良の水力半径を持ちます。これはドレーネージの設計条件です：DWVパイプは、ピーク流量でおおよそ半分満たされて走行するようにサイズ設定されます。

水力半径

4インチ直径のドレーン管がちょうど半分満たされていることを考えてください。