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-1 衛生器具一般
3-1-1 위생기구의 材質
위생기구란 건축물에 있어서 급수·급탕을 위해, 혹은 세정해야할 오수를 받아들여 배출하기 위해 설치된 水受용기 또는 장치를 총칭해서 말한다. 또한, 용기·장치에 부속설치되는 급배수 철물이라든지 위생철물, 기타 이것에 부속해서 사용되는 작은 기구들은 부속기구라 불리면서 위생기구 속에 포함된다. 위생기구의 재질로서는 도기·FRP·스테인레스·법랑철기 등의 사용이 많지만, 현장제작용으로 성형·가공이 용이한 인조석과 타일 등도 사용된다. 일반적으로 위생기구로서 구비해야할 필요조건은 다음과 같다.
①. 흡수성·부식성이 없고 내구성이 있을 것
②. 항상 청결을 유지 할 수 있는 것일 것
③. 용이하게 파손되지 않을 것
④. 제작이 용이할 것
⑤. 설치가 용이할 것
⑥. 오염방지면에서 충분히 배려된 기구일 것
3-1-2 위생도기
위생도기는 위생기구로서 가장 적당한 것이며, KS공업규격에 바탕·종류·형상·치수 외에 각종시험방법이 정해져 있다. 도기로 제작되고 있는 품종으로는 대변기·소변기·세전수조·세면기·각종 싱크·수음기 등 다종다양하고, KS규격 외에 메이커 규격인 것도 많이 있다. 도기의 색도 백색이 표준이지만, 그 외에 5∼7 종류의 색을 띤 것도 제조되고 있다. 도기제품을 바탕에 따라 분류하면 다음과 같다.
(1). 溶化素地質(V)
거의 흡수성이 없는 재질이므로, 위생도기로서 이상적이다. 대부분의 위생도기는 이 용화소지질이지만, 大形이며 살두께가 필요한 욕조 등은 제작하기가 어렵다.
(2). 硬質陶器質(E)
용화소지질과 비교해서 多孔質이며 흡수성이 높으므로, 도기에 더러움이 생기기 쉽다. 또한, 한냉지에서는 凍害을 받기 쉬우므로 현재는 거의 사용되지 않고 있다.
(3). 잉크試驗
흡수성이 많은 도기는 오염되기도 하고 凍害를 받기 쉬우므로, 그것을 점검하는 것이 잉크시험이다. 도기의 건조한 파편을 농도 1%의 적색 아닐린 염료액(赤 잉크) 속에 1시간 담그고, 이것을 쪼개서 붉은색 잉크의 素地浸透度(잉크에 접촉한 破面으로 부터의 최대 치수)를 측정한다.
3-1-3 대변기
대변기의 종류
형식적으로는 일식 대변기와 양식 대변기로 대별되며, 구조적으로는 세정형식에 따라 다음의 다섯가지로 분류된다. 또한, 수세식과 재래식으로도 분류되지만, 여기에서는 수세식만을 대상으로 기술한다.
(1). 세출식(Wash-out식)
[그림 3-1]에 나타낸 바와 같이, 便받이 부분의 물이 괴는 얕은 접시모양의 溜水面에 오물을 받고, 세정수에 의해 그 오물을 세출하는 방식이다.
(2). 세락식(Wash-down식)
便받이 부분의 물이 괴는 얕은 접시모양의 溜水面의 溜水를 깊게 하여 그 깊게 된 溜水속으로 오물이 낙하하는 것이며, ①과 비교해서 臭氣의 발산이 적다([그림 (b) 참조]).
(3). 사이펀식(Siphon)
변기의 배수통로의 트랩 부분의 굴곡을 많게 하고 오수의 흐름을 둔하게 해서 滿流상태를 유지하면서, 사이펀 작용이 일어나게 해서 오물을 흡인하는 방식이다([그림 (c) 참조]).
(4). 사이펀 젯트식(Siphon-Jet)
배수로 基点의 噴水口로 부터의 분사수에 의해 사이펀 작용을 강력·확실하게 한 방식이다([그림 (d, e) 참조]).
(5). 吹出式(Blow-out式)
배수로를 단순하게 해서 ④보다도 강력한 분사수로 押流하는 방식이다([그림 (f) 참조]).
[그림 3-1] 대변기의 각종 세정방식
대변기의 세정수 급수방식
변기의 세정에는 물을 단시간에 집중해서 흐르게 할 필요가 있다. 대변기의 구조에 따라 차이가 있지만, 대변기의 세정에 필요한 1회 水量은 세출식·세락식에서 12l, 사이펀식과 사이펀 젯트식에서는 13∼16l 정도 필요하다. 그러나, 최근에 많이 이용되고 있는 節水式 변기는 8l 정도가 필요하다. 한편, 세정수량이 적을수록 유리할 것으로 생각될 수 있지만, 그것이 적으면 배수수평관의 막힘과 단독 처리 분뇨정화조의 기능저하 등의 문제가 초래될 수 있으므로 이런 점들도 검토해서 적용하여야 한다. 또한, 세정吐出 시간은 8∼10초간 이며, 그 사이의 최대 유출 수량으로는 세락식에서 110∼130l/min, 사이펀식에서 130∼150l/min를 얻을 수 없으면 유효한 세정을 할 수 없다. 대변기의 세정방식에는 사용압력에 따라 후술하는 세정수조(Cistern)식과 세정밸브(Flush Valve)식이 있다.
3-2 給排水用 器具
3-2-1 給水用 器具
(1). 給水栓
급수전은 단순히 수전 혹은 수도꼭지(Faucet or Cock)이라고도 부르며, KS규격과 메이커 규격을 포함하여 [그림 3-2]에 나타내는 바와 같이 다종다양
하다. A형 급수전은 수도직결에 사용되는 수전으로 내수압 17.5kg/cm2 이하 이다. B형 급수전은 수조 아래의 내수압이 10kg/cm2 이하인 장소에 사용
되는 수전으로 여러 가지의 것이 있다.
(2). 세정밸브(Flush Valve)
[그림 3-3]에 나타내는 바와 같이, 대변기 및 소변기의 세정에 사용하는 자동식 급수철물이며, 표준 토수량은 10초당 15l이다. 세정밸브식의 특징은
다음과 같다.
①. 수압이 최저 0.7kg/cm2 필요하므로, 수압이 낮은 경우 에는 사용할 수 없다.
②. 급수관이 최소 25mm 이상 필요하므로, 일반 주택의 수도인입(15∼20mm)에서는 사용되기 어렵다.
③. 단시간에 다량의 물을 필요로 한다.
④. 세정시의 소음이 크다.
⑤. 수격작용이 일어나기 쉽다.
이상의 결점이 많지만, 자동식이며 소형이고 외관이 좋기 때문에 대부분의 건물에서 많이 사용된다. 그러나, FV식은 급수관과 직결하기 때문에 대변
기의 트랩이 막히면 오수가 역류할 염려가 있으므로, 역류방지기를 설치해야만 한다.
[그림 3-2] 각종 급수전
[그림 3-3] 세정밸브식 대변기
(3). 세정수조(Cistern)
설치종류에 따라 대변기와 소변기로 사용되는 하이 탱크(High Tank)식과 대변기만으로 쓰이는 로우탱크(Low Tank)식이 있다. 수조의 크기는 15l 정도이며, 어느 방식이든 공급 급수관의 관경은 15mm 이면 된다([그림 3-4] 참조).
[그림 3-4] 세정수조식 대변기
(4).자동세정장치
사무소·백화점·학교 등에서 공중용으로 사용되는 것으로, [그림 3-5]에 나타내는 바와 같이 다수의 소변기를 연이어 설치하여 세정할 때 사용되는 장치이다. 일정한 시간 간격에 따라 射水되면서 소변기 1組에 수량 5l 정도, 사수시간 10초로 자동적으로 사수·정지를 한다.
[그림 3-5] 자동 세정장치 [그림 3-6] 대기압식 역류방지기
(5). 역류방지기(Vacuum Breaker)
토수구 공간을 보유할수 없는 기구장치에서는 역류방지기를 설치해서 오염을 방지해야만 한다([그림 3-6] 참조). 역류방지기를 설치해야 할 기구로는 대소변기의 세정밸브, 세정용 탱크의 볼탭(Ball-tap), 비데(Bidet), 살수전, 호스 접속용 수전, 전기 세탁기, 식품세정기 등이 있다.
3-2-2 排水用 器具
湯水를 받는 위생기구 등의 기구의 배수구와 배수관을 접속하는 기구를 총칭해서 배수용 기구라 한다. 보다 상세한 배수기구 및 배수관에 관해서는 다음 章을 참조하면 된다.
3-3 設備유니트
건축물의 대규모화와 고층화에 수반하여 공기의 단축·밀도의 향상·가격의 저하 등의 요구에 따라 組立(Pre-fab)化가 연구되어 발전하게 되었으며, 위생기구에 대해서 프리훼브化한 것을 설비유니트라 부르고 있다. 설비의 유니트化는 歐美에서 실용화되었으며, 우리나라에서도 노무·경제 및 사회사정의 급격한 변화에 대응하기 위해 실용화된 것이다. 이놔 같은 설비유니트化는 건축공사에 있어서 복잡한 설비공사를 일괄하여 공장의 작업을 간략화 시킬 수 있다. 반면, 건축에는 어느 정도의 치수 정밀도가 요구된다. 이것의 시공은 일반적으로 강제 프레임위에 FRP판을 가공조립해서, 그 위에 위생도기·급배수 철물을 설치하고 있다. [그림 3-7]∼[3-9]에 나타내는 바와 같이, 욕실(Bath Room Unit), 화장실, 주방유니트 등이 있다.
[그림 3-7] 큐비클 방식의 욕실 유닛
[그림 3-8] 주방(Kitchen) 유니트
[그림 3-9] 컴포넌트식 패널배관유니트
3-4 衛生器具의 設置個數와 施工
3-4-1 衛生器具의 設置個數
위생기구는 용도에 따라 상당히 많은 종류가 있고 크기와 디자인도 다양하다. 기구가 많이 설치되어 있으면 기다리지 않고 이용할 수 있어 편리하지만, 기구와 배관 등 설비비가 많이 들뿐 아니라 설치 스페이스도 더 필요하다. 또한, 방수처리와 마감 등의 건축비도 일반 실내보다 훨씬 비싸다. 사용빈도가 적은 경우에는 변기를 대소변 겸용으로 하는 등 동일 기구로서 다목적으로 사용하지만, 지나치게 적으면 이용이 불편한 점을 염두에 두어야 한다. 많은 사람들이 사용하는 기구의 설치개수는 기구의 사용(요구) 간격과 점유(사용) 시간 등을 고려해 대기행렬이론으로부터 산정할 수 있지만, 변기수에 대해서는 법규 등의 규준이 있고 주요한 것을 <표 3-1>에 나타낸다.
<표 3-1> 건물종류별 위생기구의 설치개수
註 : 1) 세탁싱크 : 주택의 1가구당 1연싱크 1개 또는 아파트의 10가구당
2연싱크 1개
부엌싱크 : 주택 또는 아파트의 1가구당 1개
2) 대변기 수는 규정의 2/3이하로 하여서는 안 된다.
3) 이 표는 미국 급배수설비기준(National Plumbing cide)에서 발췌하였음
3-4-2 衛生器具의 設置上 留意点
(1) 汚染防止
수전 또는 급수관의 토수구 끝과 용기의 넘침선 간의 수직거리를 토수구 공간(Air Gap)이라 한다. 이 공간의 확보가 지켜지지 않는 경우에는 용기 속의 사용이 끝난 물 또는 오염된 물이 상수의 급수관에 역류해서 오염을 시킬 염려가 있다. [그림 3-10]에 기구의 토수구 공간을 나타내는 데, 보통은 유효 개구부 직경의 2∼3배 정도로 한다.
[그림 3-10] 기구의 토수구 공간
(2) 넘침防止
방수 및 바닥에 배수구가 없는 실내에 설치하는 기구는 반드시 넘침 처리를 한다. 더욱, 넘침관은 기구의 배수관 트랩 상류측에 접속한다.
(3) 凍結防止
한냉지에서는 외부에 면한 벽에 세면기 등의 설치를 피하는 외에 防凍形 기구를 사용하는 등 급수관과 트랩의 封水 凍結을 고려해서 기구의 배치와 선정을 한다.
(4) 衝擊防止
위생기구는 한번 설치하면 간단히 바꿀 수 없는 것이 많으므로, 먹출치기·슬리이브 배관·구멍 뚫기 등을 건축업자와 사전에 충분히 협의하여 시공해야 한다. 특히, 도기를 콘크리트에 묻는 경우에는 반드시 탄성이 있는 防水性 물질(아스팔트 등으로서 완충대 역할을 한다)을 사용하여 시공해야 한다. [그림 3-11]과 [그림 3-12]는 각종 위생기구의 시공 참고예이다.
[그림 3-11] 대변기의 설치 예
[그림 3-12] 세면기와 욕조 설치의 예
3-5 衛生器具의 주변공사와 배관 스페이스
3-5-1 衛生器具 주위의 스페이스
위생기구를 유효하게 이용하기 위해서는 기구주위에 적절한 스페이스가 필요하다. 다음은 다소 여유가 있는 정도로 괄호속은 최소 칫수를(cm)를 나타내는 것이다. 그러나, 어린이용으로는 높이, 신체장애자용은 車의자폭으로 60cm의 배려가 필요하다.
ㅇ 간격 : 세면기 75(60), 소변기 70(60)
ㅇ 높이 : 세면기 72, 소변기 53, 싱크 80∼85
ㅇ 칫수(벽으로부터) : 세면기 105(90), 소변기 85(75), 싱크 120(100)
ㅇ 통행폭 : 1인 통행 60(45), 2인 통행 120(90)
ㅇ 대변기 부스 : 日式으로 문을 밖으로 여는 경우 - 95(80), 前面 25(20)
(길이×폭), 洋式으로 문을 밖으로 여는 경우 - 110(100), 前面 40(30)
3-5-2 衛生器具의 配管 스페이스
(1) 벽매입배관
세면기 30A에 대한 배수관 외경은 40mm 전후, 40A 관에서 50A이며, 이음쇠류를 포함하면 100mm의 벽체내에 매입할 수 있는 관경은 65A 정도까지이다. RC조에서는 세면기와 소변기의 배관은 구조체를 손상시키지 않도록 블록쌓기를 하며, 블록내에 배관하고 상부를 물건 창고로 하는 예가 많다.
(2) 바닥밑배관
물매를 크게 요구하는 대변기 배수관(75∼100A)은 완만한 구부림을 두어 배수횡지관의 측면에서 접속하여야만 하기 때문에, 변기의 배관 접속부로부터 350mm 이상의 배관 스페이스가 필요하다. 더욱, 100A 배수용 주철관의 외경은 약 110mm 이며, 受口 부분은 이것보다 크고, 防露 두께를 더하면 최대 부분의 외경은 약 200mm로 된다.
(3) 바닥회전배관
집합주택에서는 대변기를 洋式으로 하고 바닥위 배수형으로 하면서, 다른 배관을 슬래브 위에서 회전 배관으로 하는 일이 많다. 배수위치가 낮고 관경이 크며 욕실과 세탁실로부터의 40∼50A 배수관은 트랩의 봉수깊이와 물매를 확보하기 위해서는 이중 슬래브내에 150mm 이상 안치수를 갖는 배관 스페이스를 필요로 한다. 급수·급탕 가스배관은 주택에서는 20A 이하인 경우가 많고, 다소의 물매와 관의 교차를 고려해도 80∼100mm 정도이다.
(4) 파이프샤프트(Pipe Shaft)
노출배관의 예도 있지만, 일반적으로 물 사용기구 근처에 파이프 샤프트를 설치하여 각종 배관을 수납한다. 파이프 샤프트의 크기는 급수·배수·통기·급탕의 왕복, 소화·가스 등 갯수와 관경에 의하지만, 급배수관의 防露 피복을 하기 위해서는 관 외면으로부터 150mm 이상, 나사매입 등 관의 접합작업을 샤프트내에서 하기 위해서는 한쪽 측면에서 약 1m의 작업 스페이스가 필요하다. 관의 간격을 평균 300mm로 해서 샤프트의 길이를 결정하고, 폭은 배관 시공후 블록 등으로 은폐하는 경우에 0.6∼0.8m, 내부에서 작업을 하는 경우에는 1m 이상으로 한다.