|
기 구 명 |
유수시 최저필요압력 | |
kPa |
kgf/cm2 | |
일반 수도꼭지 |
30 |
0.3 |
자동수전 |
50 |
0.5 |
물비누부착 자동수전 |
60 |
0.6 |
대변기 세척밸브(일반용) (블로우아웃식 대변기) |
70 100 |
0.7 1 |
소변기 세척밸브(벽걸이형) (스톨형) |
30 50 |
0.3 0.5 |
샤 워(형식에 따라 다름) |
40 ~ 160 |
0.4 ~ 1.6 |
가스 온수기(출탕량 : 3ℓ/min) (출탕량 : 10ℓ/min) |
20 ~ 80 |
0.2 ~ 0.8 |
[예제 2-1] 그림 2.6에서 2층에 자동수전을 설치하는 경우 수도본관의 최저수압을 구하라. 다만, 수도본관에서 자동수전까지의 수직높이를 8[m], 관로의 전마찰손실수두를 6[m]로 한다.
(풀이)
자동수전에 필요한 최저수압 : 표 2.3에서 60[kPa]{0.6kgf/cm2}
수직높이 8[m]에 상당하는 수압 : 10× 8=80[kPa]{0.8kgf/cm2}
- 여기서 수두 1[mAq]≒10[kPa]로 산정
마찰손실수두 5[m]에 상당하는 수압 : 10× 6=60[kPa]{0.6kgf/cm2}
P ≥ p1 + p2 + p3 = 80+60+60=200[kPa]
= 0.8+0.6+0.6=2.0[kgf/cm2]
2. 수도직결 증압방식
그림 2.7과 같이 수도관에 중압펌프를 직접 접속하여 수도관의 압력으로는 급수가 불가능한 높은 곳에 있는 수전에 급수하는 방식으로, 구미에서는 오래전부터 채용되고 있는 방식이나 현재 우리나라에서는 사용이 금지되고 있다.
청소의 법적 의무가 없어 비위생적이 되기 쉬운 10m3이하의 소규모 저수조의 설치를 피하기 위해 개발된 방식이다. 더욱이 저수조를 설치하면 수도관의 수압을 이용하지 않고 양수펌프를 이용하기 때문에 에너지의 낭비요소가 되고 있다.
증압펌프는 인버터에 의한 변속펌프의 회전수 제어와, 정속펌프의 대수제어에 의해 운전된다. 이 방식은 건물 내의 물이 수도본관의 부압시에 수도관으로 역류하지 않도록 펌프의 흡입측에 역류방지기를 설치해야 한다. 일반적으로 증압펌프ㆍ역류방지기ㆍ제어반 등을 함께 넣은 패키지 제품이 사용되고 있다.
그림 2.7 수도직결식 증압방식
3. 고가수조식 급수법 (옥상탱크식)
수도본관으로부터 인입관에 의해 끌어들인 상수를 저수조(수수조)에 저수하고 나서, 양수펌프에 의해 건물의 옥상 또는 높은 곳의 고가수조에 양수하고, 이 수조로부터 배관에 의해 중력작용으로 필요개소에 급수하는 방식이다. 현재 우리나라에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 방식이다. 수도본관에서 사용자 수도꼭지까지의 물 흐름 계통은 다음과 같다.
수도본관→수도인입관→양수기→저수조→양수펌프→양수관→고가수조→급수관 →수전
(1) 장점
① 단수 등 재해시에 긴급 대응할 수 있는 저수량을 확보할 수 있다.
② 사용개소에서 항상 일정한 수압이 유지된다.
③ 대규모의 급수 수요에 쉽게 대응하기 쉽다.
(2) 단점
① 저수조에서의 오염 가능성이 높다.
② 보유 시간이 긴 경우는 수질이 저하되고 부패의 우려가 있다.
③ 설비비나 경상비가 직결식에 비해 과다하다.
(3) 적용 : 주로 중ㆍ대규모 건물에 채용되며, 수도본관의 수압이 불충하거나 과대할 때 또는 수압이 일정치 않는 경우는 소규모 건물에서도 이용된다.
(a) 옥상탱크식 (b) 고가수조식
주) 물탱크를 높은 위치에 설치하여 급수하는 고치수조식 급수법에는 그림 (a)와 같이 옥상에 물탱크를 설치하는 옥상탱크(옥상수조)식과, 옥상에 설치할 수 없는 경우 그림 (b)와 같이 가대 등 급수타워를 설치하고 그 위에 설치하는 고가수조식이 있다. 그러나 이들의 구분에 관계없이 고가수조식 또는 옥상탱크식으로 부르고 있다.
그림 2.8 고가수조식 급수법
(4) 고가탱크의 설치높이
탱크의 설치높이는 제일 높은 층의 각 수도꼭지에서의 필요한 급수압을 충분히 얻을 수 있도록 해야 한다. 즉 최상층에 대변기용 세척밸브나, 샤워, 순간식 가스온수기 등을 설치할 경우는 필요 토출압력을 고려해서 이에 필요한 압력을 확보할 수 있도록 높이를 결정할 필요가 있다. 설치높이는 다음 식을 만족할 수 있어야 한다.
H ≥ H1 + H2
여기에서,
H : 제일 높은 곳에 설치된 최악 조건에 있는 수도꼭지 또는 기구와 고가탱크 최저수위까지의 수직높이[m
H1 : 제일 높은 곳에 설치된 최악 조건에 있는 수도꼭지 또는 기구에서 필요로 하는 압력에 상당하는 수두[mAq]
H2 : 제일 높은 곳에 설치된 최악 조건에 있는 수도꼭지 또는 기구와 고가탱크사이의 배관손실수두[mAq]
그림 2.9 고가수조의 설치높이
3. 압력수조식 급수법
건물의 구조상, 외관상 또는 기타 이유로 고가수조를 설치할 수 없는 경우에 그림 2.10과 같이 압력수조를 이용해서 급수하는 방식이다.
(1) 장점
① 건물의 중량강화가 불필요하다(옥상탱크식에 비해).
② 고가수조식에 비해 외관상 유리하다.
(2) 단점
① 공기압축기의 설치가 필요하다.
② 사용개소에서의 최고 최저 수압차가 크다.
③ 저수량이 적고 정전이나 펌프의 고장 등 운전불능인 경우 금수가 불가능하다.
④ 고양정의 펌프 필요하므로 전력소비가 커진다.
⑤ 취급이 어렵고 고장이 잦다.
(3) 적용 : 체육관ㆍ공장ㆍ공항 등 옥상탱크를 설치할 수 없는 경우의 건물에 채택된다.
그림 2.10 압력수조식 급수법
4. 펌프 직송식 급수법 (탱크없는 부스터 방식)
고가수조나 압력수조를 이용하지 않고 그림 2.11과 같이 저수조로부터 펌프로 직접 소요개소에 급수하는 방식이다. 직송펌프는 인버터 제어에 의한 변속펌프의 회전수 제어, 정속펌프의 대수제어 또는 이들 조합의 제어에 의해 운전된다. 일반적으로 직송펌프ㆍ제어반 등을 함께 넣은 패키지 제품이 사용된다.
(1) 장점
① 사용개소의 수압이 일정하다.
② 옥상탱크식에 비해 건축 구조상 유리하다.
③ 단수가 되어도 일정량의 급수가 가능하다.
(2) 단점
① 자동제어 등의 설비비가 많다.
② 유지비(전력비)가 크다.
③ 정전이 되는 경우 급수가 불가능하다.
(3) 적용 : 일반적으로 급수개소가 평면적으로 분포되고 각 개소의 급수압이 규정되는 큰 공장이나 주택단지 등에 적합하다.
그림 2.11 펌프직송식 급수법
급수방식 항목 |
수도직결방식 |
저수조방식 | ||
수도직결 직압방식 |
수도직결 증압방식 |
고가수조방식 |
펌프직송방식 | |
수질오염 가능성 |
1 |
1 |
3 |
2 |
급수압력의 변동 |
수도 본관의 동수압에 따라 변화 |
거의 일정 |
거의 일정 |
거의 일정 |
단수시의 급수 |
불가능 |
불가능 |
저수조(수수조)와 고가수조 내에 남아 있는 수량을 이용할 수 있음 |
저수조에 남아 있는 수량을 이용할 수 있음 |
정전시의 급수 |
가능 |
수도본관의 동수압 이용이 낮은 층에서는 급수가능. 발전기를 설치하면 가능 |
발전기를 설치하면 가능 |
발전기를 설치하면 가능 |
기계실 공간 |
불필요 |
증압펌프유닛의 공간이 필요 |
저수조 및 양수펌프의 공간필요 |
저수조 및 직송펌프유닛의 공간이 필요. 특히 압력수조방식인 경우는 직송펌프유닛방식의 공간이 크다. |
유지관리 |
거의 불필요 |
증압펌프의 유지관리가 필요 |
저수조 및 고가수조의 청소가 필요 |
저수조의 청소 및 직송펌프의 유지관리가 필요 |