請選擇要求的項目,再輸入管線長度和坡度(或高低差)。區段 2、3、標稱管徑和起點的管底深度可以留空。
這個頁面可以做什麼
- 輸入管線長度和坡度(1/100、1/50 等分數,或 %、‰ 任一種),就能以 mm、cm 知道管線起點和終點的高低差(管底的差)
- 經過陰井而改變坡度或長度的管線,可分區段(最多 3 段)輸入長度和坡度,算出各區段的高低差和從起點到終點的累計高低差。輸入起點的管底深度,還能算出各陰井和終點的管底深度(埋設深度)
- 反過來輸入「高低差」和「管線長度」,就能知道實際的坡度(1/n、%、‰),並和各標稱管徑的參考坡度(1/50、1/100、1/150~1/200)比較是陡還是緩
- 浴室、陽台、停車場等地板(地坪)的洩水坡度,可以用到排水口的距離和坡度求高低差,或用距離和高低差求坡度
- 畫出管線的剖面圖(起點、終點、高低差、坡度線;多個區段時是隔著陰井的折線),公式的淺顯解說,以及可直接複製到 Excel、Google 試算表、Python 的公式,也都整理在這個頁面
這個計算有什麼用?
從雨水落水管下方的雨水陰井到馬路側的陰井,以 1/100 鋪設 6 m 的管線,高低差是 \(6000 \div 100 = 60\) mm。起點陰井的管底離地面 300 mm 的話,終點就是 360 mm 深,可以在施工前確認挖掘深度和終點陰井的高度是否足夠。
途中隔著陰井轉向時,就分區段輸入長度和坡度,算出累計高低差。接到公共污水下水道的部分(用戶接管)和污水管,通常要由政府或合格的水電業者施工,能自己動手的只有基地內的雨水、庭院排水等地方規定允許的範圍。
變更格局把廚房移動 3 m,地板下的排水管也要延長 3 m。標稱管徑 50 mm 的管以最小坡度 1/50 鋪設,就新增 \(3000 \div 50 = 60\) mm 的高低差。台灣的公寓多半是排水管走樓下天花板的隔層排水,在自家地板上延長管線時,常要墊高地板來走管,地板能墊高多少(或樓板與既有排水接點之間有沒有這個餘裕),就是能不能移動的關鍵。
沒有餘裕時,可以在找裝修公司之前,自己先比較墊高地板、縮短路徑等選項。實際的管徑和坡度依設備種類和規範決定,最後請向設計者或水電業者確認。
浴室地板到排水口的距離是 1.5 m 時,坡度 1/100(1%)的高低差是 \(1500 \div 100 = 15\) mm;停車場深 5 m 做成 2%(1/50)則是 \(5000 \div 50 = 100\) mm。把這個高低差以排水口側較低的方式,做在水泥砂漿或防水的完成面上。
地板要兼顧好走和擺放家具,不會做得像管線那麼陡。1% 時容易積水的材料(表面粗糙的磁磚等),或 2% 時容易感覺到傾斜的地方(浴室放椅子的地方)都有,請參考材料說明書和施工實例決定。
量出水流不順的管線兩端的管底高度,再除以長度,就能知道實際的坡度。長 8 m 只有 40 mm 高低差的話,\(8000 \div 40 = 200\),是 1/200,比管徑超過 75 mm 的最小值(1/100)還緩。途中有高低差變成負值(逆坡)的區段,水就會積在那裡造成阻塞。
原因如果是坡度,只清理還會一再發生。重做管線費用很高,先用這個計算判斷是不是坡度造成的,再找水電業者商量,是最快的方法。
排水不良的庭院,有時會做埋入碎石和透水管的暗溝排水,或混凝土水溝。長 10 m 的排水路做成 1/100,高低差是 100 mm,1/50 則是 200 mm,條件是出口(雨水陰井或路邊的水溝)要低這麼多。
出口的高度多半無法改變,所以先確認「到出口的長度能取得多少坡度」,再決定路徑和深度。埋在土裡的管子周圍要填碎石防止堵塞,施工時用水線等確認坡度途中沒有倒過來。
「1/100 的坡度前進 5 m 就下降 5 cm」正是百分率和正比的應用。長度變成 2 倍,高低差也變成 2 倍;坡度的分母變成 2 倍(1/50 → 1/100),高低差就變成一半,這些關係都以實際工程的尺寸呈現。
%、‰ 和分數是同一個坡度的不同寫法,也是學習百分率的實例。請確認看看,課本上的「比率」正決定著家中地板下和庭院管線的尺寸。
公式與圖示
符號與用語解說
符號
| \(h\) | h | 高低差。取自 height(高度)的字首。是管線起點和終點的管底高度差,用 \(h = L \div n\) 求出。 |
| \(L\) | L | 管線長度(地板的洩水坡度則是到排水口的距離)。取自 length(長度)的字首。是水平方向的長度,在緩坡下和管子本身長度的差可以忽略。 |
| \(n\) | n | 把坡度以分數 \(1/n\) 表示時的分母。表示「水平前進 \(n\) 下降 1」的坡度,\(n = L \div h\)(1/100 時 \(n = 100\))。\(n\) 越大越緩。 |
| \(p\) | p | 百分比坡度。取自 percent 的字首。\(p = h \div L \times 100\),表示「水平前進 100 下降 \(p\)」(1/100 時為 1%)。 |
| \(q\) | q | 千分比坡度(‰)。這個頁面用 \(p\) 的下一個字母表示。\(q = h \div L \times 1000\),表示「水平前進 1000 下降 \(q\)」(1/100 時為 10‰)。 |
| \(H\) | H(大寫) | 經過陰井的多個區段的累計高低差。把各區段的高低差 \(h_{1}, h_{2}, h_{3}\) 全部相加,就是起點管底和終點管底的差。 |
| \(h_{i},\ L_{i},\ n_{i}\) | h 下標 i、L 下標 i、n 下標 i | 區段 \(i\)(1、2、3)的高低差、管線長度、坡度分母。右下的小 \(i\) 是表示「第幾個區段」的下標。 |
| \(D_{0}\) | D 下標 0 | 起點的管底深度(從地面算起)。在 depth(深度)的字首加上表示開始的 0。 |
| \(D\) | D | 終點的管底深度(從地面算起)。用 \(D = D_{0} + H\) 求出,圖面上寫成「GL−470」。 |
| \(\sum\) | sigma | 表示總和的符號。是希臘字母 sigma,相當於 Sum(總和)的字首 S。\(\sum_{i=1}^{3} h_{i}\) 的意思是「從 \(h_{1}\) 到 \(h_{3}\) 全部加起來」。 |
| ‰ | 千分比 | 表示千分之一的單位。是 %(百分之一)的十分之一,10‰ = 1%。下水道圖面等會用來表示坡度。 |
用語
| 排水坡度 | 在排水管或水溝做出、讓水自然往低處流的緩下坡度。圖面上習慣寫成「1/100」「1/50」這種分數。太緩時水流不順、容易阻塞,太陡時據說只有水先流走、固體容易留下,所以要依管子粗細在參考範圍內設定。台灣的技術規範規定,排水橫管的管徑 75 mm 以下不得小於 1/50,超過 75 mm 不得小於 1/100。 |
| 洩水坡度 | 為了讓水自然流走,在地板、地面、管線上做出的緩坡度,也稱排水坡度。管線多用 1/100 這種分數,浴室、陽台、停車場的地板則多用 1~2% 這種百分比表示。 |
| 坡度 | 相對於水平前進的長度,上升(下降)多少的比例。用高低差 ÷ 水平長度求出。排水習慣用 1/100、1/50 這種分數表示,同一個坡度也可以用百分比(%)或千分比(‰)表示。 |
| 分數坡度 | 把「水平前進 \(n\) 下降 1」的坡度寫成 \(1/n\) 的寫法。像排水管的「1/100」、坡道的「1/12」這樣使用。\(n\) 越大坡越緩,高低差是管線長度的 \(n\) 分之 1。 |
| 百分比坡度 | 以「水平前進 100 下降多少」表示坡度的說法。用高低差 ÷ 管線長度 × 100 求出。1/100 是 1%,1/50 是 2%。 |
| 千分比 | 表示千分之一的單位(‰)。以「水平前進 1000 下降多少」表示坡度時使用,10‰ 和 1%、1/100 是相同的坡度。用在下水道、道路、鐵路的圖面。 |
| 管底 | 排水管內側的底面。管線的高度和深度習慣上不是以管中心或管頂,而是以管底來量,圖面上的「管底高程」「管底深度」就是這個面的位置。水就在這個面上流動。 |
| 陰井 | 設在排水管途中、用來檢查和清理的井。設在管線轉向、坡度改變、多條管匯流的地方,或長直線的途中。管線在陰井會先中斷一次,所以坡度的計算也要依陰井分成區段進行。有雨水陰井、污水陰井、雜排水陰井等。 |
| 標稱管徑 | 表示管子粗細的規格數字(mm),大約接近內徑。台灣的水電師傅也常用吋稱呼,75 mm 約相當於 3 吋、100 mm 約相當於 4 吋。排水坡度的規定多依管徑而定,管子越細需要越陡的坡度。 |
| 埋設深度 | 從地面到埋設管線底部(管底)的深度。做出坡度後越往下游越深。太淺時管子可能被車輛重量壓壞,所以要依地區和位置確保足夠的深度。 |
| GL | Ground Level 的縮寫,指作為建築物和戶外工程高度基準的地面。管線深度用「GL−300」(地面往下 300 mm)這樣,以離這個面的距離表示。 |
| 地坪 | 玄關、停車場、倉庫、陽台、騎樓等以混凝土或水泥砂漿完成的地面。為了不積雨水或洗刷的水,多半會朝排水口或外側做出 1~2% 左右的洩水坡度。 |
| 逆坡 | 原本應該較低的下游側反而變高的坡度。管線途中有逆坡時會積水,造成水流不順或阻塞。檢查既有管線的問題時,先確認坡度有沒有倒過來。 |
| 重力排水 | 不用抽水機,只靠坡度讓水往低處流。家庭排水基本上都是重力排水,所以每個區段都需要下坡。 |
建議先了解的基礎知識
為了讓您「理解意思」地使用這個頁面的計算,這裡整理了事先了解會更好懂的基礎知識。
遇到卡關時,回頭複習這個表的內容是最快的方法。
| 比率與百分率(國小五~六年級,10~12 歲) |
|
| 分數與倒數(國小五~六年級,10~12 歲) |
|
| 長度單位的換算(國小二~三年級,7~9 歲) |
|
| 正比(國小六年級~國中七年級,11~13 歲) |
|
| 代數式與下標(國中七年級,以及高中數列的入門) |
|
用 Excel 計算的方法
| 管線長度 L(mm) | 5000 |
| 坡度的分母 n(坡度 1/n) | 100 |
| 高低差 h(mm) | =B1/B2 |
| 管線長度 L(mm) | 8000 |
| 高低差 h(mm) | 40 |
| 坡度的分母 n(坡度 1/n) | =B1/B2 |
| 百分比坡度 p(%) | =B2/B1*100 |
| 千分比坡度 q(‰) | =B2/B1*1000 |
| 區段 1 的長度 L1(mm) | 4000 |
| 區段 1 的坡度分母 n1 | 100 |
| 區段 2 的長度 L2(mm) | 3000 |
| 區段 2 的坡度分母 n2 | 100 |
| 區段 3 的長度 L3(mm) | 5000 |
| 區段 3 的坡度分母 n3 | 50 |
| 累計高低差 H(mm) | =B1/B2+B3/B4+B5/B6 |
| 起點的管底深度 D0(mm) | 300 |
| 累計高低差 H(mm) | 170 |
| 終點的管底深度 D(mm) | =B1+B2 |
第 1 個表的 B3 是 50,第 2 個表的 B3~B5 是 200、0.5、5,第 3 個表的 B7 是 170,第 4 個表的 B3 是 470。
長度和高低差請用相同單位(這裡是 mm)輸入。以 m 輸入的長度請乘以 1000 換成 mm(5 m → 5000)。
想用百分比輸入坡度時,把第 1 個表 B3 的公式改成「=B1*B2/100」,B2 輸入 % 的值(1% 就輸入 1)。
用 Google 試算表計算的方法
| 管線長度 L(mm) | 5000 |
| 坡度的分母 n(坡度 1/n) | 100 |
| 高低差 h(mm) | =B1/B2 |
| 管線長度 L(mm) | 8000 |
| 高低差 h(mm) | 40 |
| 坡度的分母 n(坡度 1/n) | =B1/B2 |
| 百分比坡度 p(%) | =B2/B1*100 |
| 千分比坡度 q(‰) | =B2/B1*1000 |
| 區段 1 的長度 L1(mm) | 4000 |
| 區段 1 的坡度分母 n1 | 100 |
| 區段 2 的長度 L2(mm) | 3000 |
| 區段 2 的坡度分母 n2 | 100 |
| 區段 3 的長度 L3(mm) | 5000 |
| 區段 3 的坡度分母 n3 | 50 |
| 累計高低差 H(mm) | =B1/B2+B3/B4+B5/B6 |
| 起點的管底深度 D0(mm) | 300 |
| 累計高低差 H(mm) | 170 |
| 終點的管底深度 D(mm) | =B1+B2 |
用 Python 計算的方法
length_mm = 5000 # 管線長度 L(mm)。5 m 就是 5000
denominator = 100 # 坡度的分母 n(坡度 1/n)
drop_mm = length_mm / denominator # 高低差 h(mm)
percent = 100 / denominator # 百分比坡度(%)
permille = 1000 / denominator # 千分比坡度(‰)
print(f"高低差: {drop_mm:.1f} mm (坡度 1/{denominator} = {percent:.2f} % = {permille:.2f} ‰)")
# 反過來,由高低差和長度求實際坡度,並和參考值(1/100)比較
length2_mm = 8000 # 管線長度(mm)
drop2_mm = 40 # 能取得的高低差(mm)
actual_n = length2_mm / drop2_mm
guide_n = 100
needed_drop = length2_mm / guide_n
print(f"實際坡度: 1/{actual_n:.1f}(參考值 1/{guide_n} 所需的高低差是 {needed_drop:.1f} mm,差 {drop2_mm - needed_drop:.1f} mm。負值表示不足)")
# 經過陰井的多區段累計高低差,以及終點的管底深度
sections = [(4000, 100), (3000, 100), (5000, 50)] # 每個區段的 (長度 mm, 坡度分母)
start_depth_mm = 300 # 起點的管底深度(mm)
total_drop = 0
for i, (section_len, section_n) in enumerate(sections, start=1):
section_drop = section_len / section_n
total_drop += section_drop
print(f"區段 {i}: {section_len} mm ÷ {section_n} = {section_drop:.1f} mm(到這裡的累計 {total_drop:.1f} mm,管底深度 GL-{start_depth_mm + total_drop:.1f} mm)")
print(f"累計高低差: {total_drop:.1f} mm,終點的管底深度: GL-{start_depth_mm + total_drop:.1f} mm")
用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)
h = L ÷ n
h = \dfrac{L}{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>h</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>L</mi><mi>n</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
h = L / n
L/n
h := L/n;
h = L/n;
h = L/n
n = L ÷ h, p = h ÷ L × 100, q = h ÷ L × 1000
n = \frac{L}{h},\quad p = \frac{h}{L} \times 100,\quad q = \frac{h}{L} \times 1000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>n</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>L</mi><mi>h</mi></mfrac>
<mo>,</mo>
<mi>p</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>h</mi><mi>L</mi></mfrac><mo>×</mo><mn>100</mn>
<mo>,</mo>
<mi>q</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>h</mi><mi>L</mi></mfrac><mo>×</mo><mn>1000</mn>
</mrow>
</math>
n = L / h, p = h / L * 100, q = h / L * 1000
{L/h, h/L*100, h/L*1000}
n := L/h; p := h/L*100; q := h/L*1000;
n = L/h; p = h/L*100; q = h/L*1000;
n = L/h, p = h/L × 100, q = h/L × 1000
H = h₁ + h₂ + h₃, hᵢ = Lᵢ ÷ nᵢ
H = \sum_{i=1}^{3} h_{i},\quad h_{i} = \dfrac{L_{i}}{n_{i}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>H</mi><mo>=</mo>
<munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>3</mn></munderover>
<msub><mi>h</mi><mi>i</mi></msub>
<mo>,</mo>
<msub><mi>h</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo>
<mfrac><msub><mi>L</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>n</mi><mi>i</mi></msub></mfrac>
</mrow>
</math>
H = sum_(i=1)^3 h_i, h_i = L_i / n_i
Sum[L[i]/n[i], {i, 1, 3}]
H := sum(L[i]/n[i], i = 1..3);
H = sum(L ./ n);
H = ∑_(i=1)^3 h_i, h_i = L_i/n_i
D = D₀ + H
D = D_{0} + H
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>D</mi><mo>=</mo><msub><mi>D</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>H</mi>
</mrow>
</math>
D = D_0 + H
D0 + H
Dend := D0 + H;
D = D0 + H;
D = D_0 + H
請 ChatGPT 幫忙計算的方法
你是給排水設備、戶外工程的尺寸計算助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行下列計算,並只根據執行結果的數值回答(不要心算或推測)。 要鋪設一條經過 2 個陰井的戶外排水管。區段 1 長 4 m、坡度 1/100,區段 2 長 3 m、坡度 1/100,區段 3 長 5 m、坡度 1/50。起點的管底在離地面 300 mm 深處。 請分別求出下列數值(單位為 mm)。 1. 各區段的高低差(長度 ÷ 坡度的分母) 2. 從起點到終點的累計高低差 3. 陰井 1、陰井 2、終點的管底深度(起點深度加上到那裡的高低差) 4. 如果全長 12 m 都用 1/100 的坡度,高低差是多少,和 3 的終點深度差多少 請列出計算用的公式和執行結果的數值。
使用方法
-
1輸入數值在輸入欄中輸入要計算的數值
-
2計算按下「計算」按鈕
-
3查看結果計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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