[설계자/시공자를 위한 실무] 2. 전기도면 실무스터디

[智雲]

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2. 전기도면 실무스터디

건축물을 사람의 몸으로 비유한다면 전기는 몸의 신경계통이라고  비유할 수 있다.

건물내의 전원을 공급하고 조명공사, 통신설비, 출입통제, CCTV 방범설비, 주차관제 등을 구축하게 된다.

전기설비는 아래와 같이 크게 5가지로 구분을 한다.

  1] 전원공급 - 본선, 예비선 수전방식, 비상발전설비, 인터록 ACB

  2] 유지관리 효율성 - 전력제어시스템, 조명제어 시스템

  3] 에너지절약설계 - 친환경 LED 조명기구, 대기전력 차단시스템

  4] 정보통신설비 - 통신(음성+LAN), 비상방송설비, 주차관제 및 유도설비

  5] 통합방범설비 - 조명제어, 출입통제, 방제연동시스템, CCTV설비 및 비상벨시스템

  6] 기타 - 엘리베이터, 접지, 강당 음향설비

​전체적인 내용을 보면 복잡하고 어려워보이는데, 차근 차근 설명을 해 본다.

전기도면은 아래와 같이 구성되며 각각의 설비들에 대하여 알아 본다.

1. 범례표

전기도면의 첫장이 범례표가 나오는데, 각종 보호, 기초, 약어를 외우면 뒷장부터 시작되는 도면을 보기가 한결 수월하다.

2. 장비제원표

장비제원은 전기도면의 설치되는 모든 장비들을 한번에 알아 볼 수 있는 표이며, 장비에 대한 견적을 바로 뽑을 수 있다.

3. 계통도

각각의 장비들이 각실로 어떻게 순환이 되는지에 대하여 건물 전체를 한눈에 볼 수 있는 도면이다.

계통도를 보면 외부에서 인입되는 전력, 건물의 크기와 용도를 짐작할 수 있다.

4. 전원공급

1) 배전반

한전에서 수전용량을 신청하고, 승인된 용량의 전원이 대지내의 전기맨홀로 공급이 된다.

전기실의 배전반으로 인입이 되며, 배전반은 고압반과 저압반으로 나누어 설치된다.

배전반 상부에 캐이블트레이, 부스(BUS)덕트를 설치하여 보내고자 하는 각 실로 공급하게 된다.

 

2) 발전기

발전기는 변전소의 전력이 끊겼거나, 불이 났을 경우, 피크부하를 넘어갈 때 보조전력으로 사용된다.

전력이 끊기거나 불이 났을 때의 비상용 전원을 어느 범위까지 공급할지는 발주처와 상의하여 결정되어야 한다.

비상발전기의 용량을 크게하면 좋겠지만 비용이 문제이므로 최소한의 전원공급을 결정하게 된다.

예를 들어 계단실 전등, 엘리베이터 전원, 각층의 비상등, 컴퓨터 하드의 전원 등을 공급하도록 설계한다.

과거에 데이터센터를 설계 및 시공할 때는 하나의 변전소가 전원공급이 중단될 경우를 대비하여 인근의 인근 변전소에서

전원을 끌어오는 이중화 작업을 한 적이 있다. 

이중화작업은 비용이 엄청나서 50억 넘게 들었던 기억이 있다.

그리고 엄청난 크기의 여러대의 발전기를 설치한 적이 있다.

발전기의 연료탱크는 크기가 작으면 옆에 유류탱크실을 만들어 실내에 설치할 수 있으나,

일정 용량이 넘으면 발전기실 안에 둘 수 없으며, 외부 별도의 지하 유류저장탱크를 설치를 하여야 한다.​

 

대규모의 데이터센터 발전기실 

 

5. 종합상황실

자동화설비의 각종제어를 컴퓨터와 LCD 모니터들을 보면서 콘트롤 하는 곳이다.

전기실의 배전반 전력을 제어하고, 발전기실의 제어, 건물전체의 조명을 제어하여 유지관리에 편리하게 하는 곳이다.

기계실의 보일러, 냉동기, 공조기, 각종 펌프, 각종 밸브 등의 자동제어가 종합상황실의 서버로 모여서 LCD 모니터로 보면서

제어를 하는 곳이다.

종합상황실에  건물 전체에 설치된 CCTV를 통하여 방범이 이루어지고, 주차장의  주차관제를 통제하게 된다.

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6. EPS/TPS

아파트의 세대외부에 EPS/TPS가 소규로 설치된다.  커버는 스틸판위에 무늬코트로 도장을 하였다.

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수직 트레이에 오른쪽은 전력배선과 왼쪽은 통신/ 인터넷이 배선이 되어 있다.​

7. 조명계획

조명계획은 건축가의 의도인 천장계획도면에 따라서 전기설계자가 천장의 형태에 따른 계획을 한다.

일반천장, 노출천장, 간접조명, 천장의 재질에 따른 조명을 어떻게 진행할지 건축가와 충분히 협의를 하여야 한다.

조명제어는 건물 전체의 조명을 종합상황실에서 원격으로 제어하는 것을 말한다.

쉽게 말하면 점심시간이나 퇴근후 사무실을 강제로 끌수 있고 출근시간전에 조명을 켜는 기능이다.

요즘은 에너지절약계획서를 제출하는 건물의 경우 일반형광등에서 LED 전등을 의무적으로 00%이상을 설치하여야 한다.

아래의 사진은 여러형태의 전등 설치방법이다.

노출천장시 전등은 펜던트 LED 등으로 시공하며, CCTV, 무선인터넷이 파이프로 매달려 있다.

길이가 긴 파이프형태의 설치물들은 지진의 흔들림을 잡아 줄 수 있도록 견고히 설치하여야 한다.

 

천장에는 간접조명과 다운라이트 설치하고, 제품의 연출을 위한 스포트라이트를 설치하였다.

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천장에는 간접조명과 다운라이트 설치

 

화장실 거울뒤에 간접조명을 설치하고 천장에도 간접조명과 다운라이트(Down Light)를 설치한다.

 

​주차장의 조명

주차장은 노출천장으로 과거에는 펜턴트등을 사용했으나 요즈음에는 아래와 같은 레이스웨이라고 불리는 심플하고 시공도 간편한

전등이 주로 사용된다.​

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8. 통신(음성+LAN)

건물에는 유선전화 ,무선전화, 인터넷,  와이파이가  설치되며, 각층에는 TPS라는 실을 의무적으로 설치한다.

9.  엘리베이터

5층 이상의 건물에는 엘리베이터가 설치되며, 복잡한 전기장비이므로 주로 전기분야에서 공사를 실시한다. 

그러나 회사에 따라서는 건축 혹은 기계분야에서 공사를 하기도 한다.

엘리베이터의 출입문의 인방(Head), 좌우 문설주(Jamb), 바닥 문지방(Sill)은 제작사와 협의하여 인테리어에서 진행할지

제작사가 진행할지 업무분장을 하여야 한다.

엘리베이터의 층수 표기(Indicater)를 인방에 할지, 좌우 문설주에 할지를 결정하여 콘크리트 구조체의 오프닝을 결정하여야 한다.

기계실은 복도를 통하여 문을 설치하게 되며, 간혹 초보설계자들은 계단실에서 직접 기계실 문을 설치하는 실수를 하기도 한다.

설계자는 승강기안전협회의 엘리베이터 준공검사 기준을 참조하여 설계하기 바란다.​

​권상기이며 하부의 H 빔은 옹벽속에 매립되어 있거나 옹벽위에 올려놓아야 한다.

 

 

누드형 엘리베이터 (인천공항 터미널2)

누드형 엘리베이터는 강화유리를 어떻게 고정할지와 철골구조를 어떻게 설계할지 제작업체와 사전협의를 해야 한다.

또한, 조작반(컴퓨터 하드)은 몇층에 설치하는 것이 좋을 지 건축가와 협의하여야 한다.

레일을 고정하는 간격이 구조물의 형태를 결정하게 되며, 강화유리는 주로 4변지지 유리공법(SPG, DPG )으로 시공하게 된다.

아래의 인천공항 터미널 2의 누드형 엘리베이터는 심플하고 세련되게 시공되어 있다.

 

지하철역의 누드형 엘리베이터의 구형/신형 비교

삼각지역의 엘리베이터는 오래전에 만든것과 최근에 만들어진 엘리베이터가 있는데, 오버헤드 부분의 루버의 크기를 비교해 보자.

이유는 누드형엘리베이터는 여름에 유리를 투과되는 빛에 의하여 실내의 온도가 올라가서 장비에 영향을 줄 수 가 있다.

그래서 가능하다면 제작사와 협의하여 충분한 루버를 설치하여 과열을 막아야 하며,

겨울에는 보온조치에 대하여 협의를 하여야 한다.

#1. 구형엘리베이터​

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#2. 신형 엘리베이터​

10. 건물 접지

건축물을 낙뢰로부터 보호하기 위하여 건물 지붕에 피외침, 피뢰도선을 설치하고, 고층의 건축물에는 벽면에도 설치하게 된다.

피뢰도선은 건물의 기둥에 매립되어 지하층 기초로 내려와 지반에 접지를 하게 된다.

아래의 그림은 지반에 설치되는 00 회사의 옴니 차세대 퍼라이트 탄소접지모듈이다.​

 

접지모듈에 탄소가루를 뿌려 높아서 접지가 잘 되도록 한다.

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다른 현장의 암반위에 다른 종류의 접지봉을 매설하는 사진이다.

붉은색의 가루는 동(Cu)가루로 접지가 잘 되도록 뿌려준다. 

접지선은 기둥철근에 연결

기초철근이 배근이되면 구리선을 기둥철근에 묶어서 옥상의 피외침, 피뢰도선으로 연결된다.

11. TV 안테나( 미국프로젝트 )

TV 안테나를 건물의 지붕에 설치한 모습니다.

12. 트레이

아래의 사진에서 좌측은 강전이라고 불리는 전원케이블 트레이이며, 우측은 약전이라고 불리는 통신/인터넷 트레이이다.

전기의 케이블 트레이는 기계의 덕트보다 천장속 공간에서 자유롭게 다닐수 있고 크기가 작어서 건축 보와 간섭이 적게 발생한다.​

강전과 약전 트레이는 최소 15cm ~ 30cm를 이격한다.

트레이는 각 연결 외측벽에는 플렉시블 본딩 16mm2 이상 설치하며, 분기할 때는 'TEE'나 크로스를 사용한다.

폭이 큰 트레이에서 작은 트레이로 연결시 레듀서를 사용하고 고정은 2m 마다 한다.

13. 부스덕트(BUS DUCT)

배전반에서 각층으로 가는 전기 케이블을 배선하려면 많은 캐이블의 양이 필요하고,

설치후 용량이 변하게 되면 라인을 다시 깔아야 하는 단점을 보완한 것이다. 

아래의 사진과 같이 도체는 알미늄과 동판으로 되어 있으며 필요한 용량의 부스닥트를 최고층까지 설치하면

해당층에서 분기해서 사용하는 방식이다.

따라서 대규모의 프로젝트와 설계변경이 많고 용량변경이 많은 프로젝트의 경우 효과적으로 사용할 수 있다.

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​[건축적 고려사항]

1. 전기실

전기실은 지하 최하층에 일반적으로 설치하며, 기계실바닥 레벨보다 최소500 ~ 표준1000mm 높게 설치하여

누수에 대한 대비를 하여야 한다.

전기실 바닥은 에폭시라이닝, 에폭시코팅, 에폭시페인트, 하드너가 사용된다.

벽체는 T50글라스크로스, 페인트가 사용되며, 천장은 T50 글라스크로스 혹은 단열재+뿜칠로 한다.

배전반 하부의 PAD는 설치할 수도 있고, 장비에 따라서는 필요 없는 경우도 있으니 전기담당자와 협의를 하여야 한다.

전기실내의 침수의 위험에 대비하여 벽체 바닥의 외주부에 트렌치를 설치하고 기계실내의 집수정으로 배관을 한다.

2. 발전기실

발전기실은 용량에 따라서 외부의 급기와 배기구의 사이즈가 결정이 되며 각별히 신경을 써야 한다.

발전기실 급배기구의 사이즈가 설계기준보다 미달할 경우는 발전기가 멈춰버리는 경우가 발생한다.

국내의 발전기는 주로 공냉식으로 많은 양의 외부 공기가 급기가 되어야 하고 배기가 되어야 한다.

발전기실에는 유류탱크실이 설치되어 몇시간동안 가동할 수 있는 경유를 확보하여야 한다.

발전기실의 실내재료 마감은 전기실과 동일하게 한다.

3. 유류탱크실

유류탱크실은 유류탱크의 유증기를 배출하고 신선한 외부공기가 들어 올 수 있도록 통기관과 유증기 배출관을 설치한다.

실내에는 급기구와 배기구를 설치하여 유증기의 농도가 높아지지 않게 유지하여야 한다.

누유방지턱을 설치하여 탱크가 만일에 터졌을 때 발전기실로 넘어 오지 않도록 체적을 확보하여야 한다. 

전기분야에서는 방폭스위치와 방폭전등을 설치하여야 한다.

유류탱크의 용량이 크게 되면, 실내가 아닌 주유소처럼 건물 외부의 땅속에 설치하게 되어 있다.

4. EPS실

각층에는 EPS실을 설치하여 해당층의 여러 실에 전력을 공급하도록 하여야 한다.

바닥마감은 OA 플로어, 하드너, 에폭시코팅을 한다.

벽체는 몰탈위 수성페인트로 하며, 천장은 가장 저렴한 마감으로 하거나 노출천장으로 한다.

5. TPS실

각층에는 TPS실을 설치하여 각실로 전화, 인터넷을 분기하는 실이 있다.

바닥마감은 OA 플로어, 하드너, 에폭시코팅을 한다.

벽체는 몰탈위 수성페인트로 하며, 천장은 가장 저렴한 마감으로 하거나 노출천장으로 한다.

EPS실과 TPS실은 인접하게 설계를 하나 반드시 실을 구분해야 하며,

EPS실을 거쳐서 TPS실로 들어가는 것은 가능하나, 반대의 경우는 문제가 있다.

EPS화재의 경우 EPS를 거쳐서 진압을 할 경우 물에 대하여 EPS의 장비들은 고가이며,

라인 전체를 교체해야 하는 막대한 비용이 들어 간다.

6. 엘리베이터 기계실/PIT

건축설계자가 많이 실수하는 부분은 기계실이다.

​기계실은 권상기라고 불리는 쉽게 말하면 모터를 설치할 때 H-Beam이 설치하고 올려 놓는데,

H Beam은 콘크리트벽체에 10cm정도 인서트 되도록 하거나, 콘크리트벽체위에 올라 타도록 설계하여야 한다.

기계실의 장비에 대하여 항온항습을 요청하는 제작사가 있다면 이에 대한 반영을 해야 한다.

기계실내에 엘리베이터의 민감한 콘트롤 박스 즉  컴퓨터 하드가 있기 때문에 창문을 설치하여 열고 닫을 수 있도록 한다거나

월휀을 설치하여 기계실의 급격한 온도상승에 대비하여야 한다.

기계실은 복도를 통하여 문을 설치하게 되며, 간혹 설계자들은 계단실에서 직접 기계실 문을 설치하는 실수를 하기도 한다.

엘리베이터의 속도에 따라서 Overhead의 높이가 결정되므로 제작사의 카다록을 참조하여 결정하여야 한다.

엘리베이터 PIT는 ELEV 속도에 따라서 깊이가 결정되므로 제악사의 카다록을 참조하여야 한다.

일반ELEV는 집수정을 설치하면 안되고, 비상용 ELEV의 PIT는 집수정(600x600x600)을

반드시 설치하고 배수펌프를 2대를 설치하여야 한다.

PIT하부를 사람이나 차량이 통행하는 구조인 경우는 슬라브의 하중이 500kg/m2 이상되도록 설계하여야 한다.

설계자는 승강기안전협회의 엘리베이터 준공검사 기준을 참조하여 설계하기 바란다.​ 

7. 에스컬레이터

에스컬레이터 제작업체에서 요청하는 것 중에 구조체의 단면을 아래와 같이 시공해달라고 요청한다.

에스컬레이터의 철골이 얹혀지는 부분으로, 디테일은 제작사마다 약간씩 차이가 나므로 콘크리트를 타설전에

반드시 형틀업체/ 철근업체와 협의를 하여야 한다.

이상으로 전기실무스터디를 마친다.  

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[출처] [설계자/시공자를 위한 실무] 2. 전기도면 실무스터디|작성자 빈자리