공기조화(건물형태별) < 박물관, 미술관, 도서관 > 1. 설계 조건
• 일반적으로 저온, 저습한 상태가 자료의 보관에 유리하나, 각각의 재료적 특성을 고려하여 적정한 온, 습도 유지가 필요 • 서고나 수장고 등에서 외부로 꺼낼 때 급격한 온, 습도 변화에 의한 훼손이나 결로 발생 등을 예방하기 위하여 조절실이나 전실 고려 • 도서관의 온, 습도 기준(ASHREA) : 온도 21~23℃, 상대습도 40~50% 2. 공조 부하 특성 • 건축 구조 : 구조체에 단열 및 방습층 설치, 수장고는 무창층 구조 • 온, 습도 조건 : 24시간 운전, 항온 항습 필요 • 실내 부하 변동은 전시실(도서관의 경우 열람실)을 제외하고는 적다 • 도입 외기중의 분진이나 유해가스, 각종 세균이나 곰팡이, 벌레, 내부에서 발 생한 오염물질 등의 확산 주의 (공기정화장치나 살균 장치 설치) • 제습 설비 적용 (목재 사용품 : 실리카겔, 제올라이트 등) • 보관품의 가치를 고려하여 방화 관련 설비도 중점적으로 검토해야 함 • 급격한 온, 습도의 변화는 수장/전시물에 변형을 일으키므로, 공조 시스템의 안정성(정전시, 장비 고장시)이 중요함 3. 열원 설비 및 공조 방식 • 냉열원 : 흡수식 냉온수기, 또는 히트펌프 시스템 • 온열원 : 일반적으로 증기보일러 설치 • 건물의 규모나 주/야간 부하량에 따라 축열 시스템도 고려 • 항온항습 계통 : 24시간 별도 시스템으로 구성 • 공조 방식 : 주로 A.H.U에 의한 단일덕트방식, 부속실 등에 F.C.U 병용 (필요에 따라 V.A.V방식이나 C.A.V+Reheating방식도 적용) 4. 부위별 공조 세부 내용
5. 훈증 설비 (1) 개요 • 수장품에 생물적 피해(곰팡이, 곤충) 원인 인자 소멸 장치 • 약제가 기체 : 보관 형태나 적재된 상태가 복잡해도 균일한 소독 가능 • 침투성이 뛰어나기 때문에 재질의 심부에 용이하게 도달 • 약제와 수장품과의 접촉 시간은 짧다 (2) 훈증 방법 ① 밀폐 훈증 • 수장고, 서고의 개구부 밀폐하고 훈증 실시 • 인접실, 복도, 계단으로 가스 누출이 없도록 충분한 주의 필요 ② 감압 훈증 • 밀폐후 감압하여 훈증제 투입 • 약제가 수장품의 심부까지 침투 용잉 • 서적이나 소형 문화재의 살균, 살충에 매우 유호 • 감압에 따른 온도 변화에 주의 ③ 훈증고 훈증 • 100㎡ 정도의 콘크리트조에 실내에 30㎡ 전후의 완전 밀폐가 가능한 훈증고 설치하여 훈증 대상물 반입후 훈증 ④ 피복 훈증 • 건조물이나 대량의 수장품을 훈증시 적용 • 0.3㎜ 전후의 방수포 등으로 대상물을 덮은 후 훈증제 투입 ⑤ 포장 훈증 • 목조 조각 1점, 회화 수점 등 비교적 소량, 소형 대상 • 훈증 설비 없는 곳에서 훈증시 대상물 포장후 훈증 • 훈증제 누설이나 훈증후 배기 처리에 주의 (3) 훈증제 ① 재질에 미치는 영향이 적고 살균, 살충 효과가 있는 약제 ② 종류 • 살충 : 메칠 브로마이트(취하 메탈) • 살균 : (메칠 브로마이트 + 산화에틸렌 옥사이드) 혼합제 • 전시품의 생물적 열화 방지 : 포름알데히드 (4) 훈증 설비 <그림 : 훈증설비 계통도> ① 훈증실은 15~20℃로 유지되면 훈증 효과 올라감(FCU 활용) ② 배기측에 가스 검지기 부착해서 활성탄 교환 시기 판단 6. 박물관, 전시실, 도서관 등의 시공시 주의사항 (1) 재질별 특성을 고려한 공조 설정 • 목재, 동물뼈, 양피지, 가죽, 섬유, 죽세공품 등 : 흡습 재료, 상대습도에 주의 (상대습도가 낮아지면 수축해 찢어지거나 접촉 부분이 떨어져 파손) • 칠기 제품 : 낮은 상대습도에서 내부쪽 목재가 수축해서 표면 칠이 떨어지므 로, 60% 정도의 상대습도를 유지토록 함 • 유화 제품 : 목재 틀이 상대습도의 변화로 틀어져 캔버스 위의 유화 표면에 미세한 갈라짐이 발생(5℃, 58% 정도의 상태에서 보존) (2) 기타 • 폐관 이후 비공조시에는 각 실의 출입문이나 덕트의 댐퍼 등을 차단시켜 공 기의 움직임을 적게 하는 것이 바람직 • 가습용 수질에 주의 : 주로 스팀 이용(물이나 온수 사용시 순수처리 필요) • 수장고는 엄격한 온, 습도 환경을 유지를 위하여 건축적 단열이 잘 되어야 하 고, 가급적 외방수 시공과 이중벽을 설치하여 외부 부하 영향을 최소화 함
<전산실 공조> 1. 전산실 부하 특징 (1) 발열량이 크다 -. 발열량은 주로 현열(현열비 RSHF=0.9~1) -. 대형 전산실의 경우 발열량 : 350~500Kcal/㎡․hr -. 조명 부하는 고급 사무실보다 낮다 (2) 구조체를 통한 열취득은 많지 않다 (3) 거주 인원이 적다 (4) 기기 배치 -. 기기 배치가 일정치 않다 (편중되어 배치될 수 있다) -. 확장, 기종 변경, 위치 변경에 대비한 유통성이 필요함 (5) 온습도 제어 및 청정도가 요구됨 : 신뢰도가 높은 시스템 필요 (6) 운전 시간이 길다(24시간) : 에너지 절약, 내구성, 교대 운전 2. 온습도 조건 (1) 온도 : 22±2℃, 습도 50℃±5% (2) 고습도 : 접속 불량, 결로 발생, 녹․세균 발생 (3) 저습도 : 읽기의 오류, 노이즈에 의한 트러블, 정전기 발생 3. 건축적 계획 (1) 외기의 영향이 적은 내부에 설치 (2) 외부 노출 덕트는 충분히 단열하고 이중벽 설치 (습기가 많은 곳은 방습층 시공) (3) 무창 (필요시 내벽에 작고 개폐 안되는 이중창 설치) (4) 출입구 전실 설치 : 외기 유입, 외란 최소화 (5) 배관, 전선, 덕트 관통부 기밀 처리 4. 공조 시스템 구성 (1) 냉열원 장비 -. 전산실 계통과 일반 계통 분리해 배치 -. 2중 효용 흡수식 냉동기+전동 터보 냉동기(back-up용) -. 온열원 : 지역난방+증기보일러 (가습, 급탕, 흡수식 냉동기용) (2) 공기조화기 -. 장비 구성 : 외기→예냉․예열코일→환기 혼합→에어필터→냉각․감습코일→ 재열코일→가습기→급기팬 -. 에어필터에 의한 유해가스와 분진 제거 -. 전산실 규모가 클 경우 1차 공조기(전산실 인체․조명․외기도입부하), 2차 공조기(전산기기 발열) 구별 검토 -. 토출 공기 온도차 : △T = 4~6℃ 적당 (3) 덕트, 배관 -. 유인비가 큰 취출구 선정하되 위치와 수량, 풍속 신중히 고려 -. 환기 횟수 N=30/△T (△T:실내허용 온도차)
-. 덕트내 온도, 속도 분포 균일하게 유지 -. 취출구 등에서 과습에 의한 결로 발생치 않도록 주의 -. 가습은 수증기 0.5kg/㎠ 이내의 것 사용 -. 냉각 제습된 공기 재열시 정밀 제어가 용이한 40~50℃ 정도 저온수 사용 (4) 기타 -. 가습기는 FAN 정지시 작동하지 않도록 Interlock -. 실내 온습도 검출기는 기류와 온습도가 안정된 벽 또는 천정 설치 -. 취출구의 위치는 가급적 전산기 상부 위치 피할 것(온도변화, 결로 고려)
<백화점 / 대형상가> 1. 개요 소비수준의 향상과 쇼핑의 편리함으로 인하여 대형할인점이나 백화점과 같은 대형상가 건물이 급격히 증가하고 있으며, 식당가나 문화교실뿐만 아니라 헬스나 스쿼시와 같은 스포츠 시설, 영화관, 전시/공연장 등을 포함하는 대규모 복합 건물의 면모를 갖추는 경우가 많다. 따라서 공조 계획을 세우는데 있어 각 공간의 용도나 사용조건을 면밀히 고려할 필요가 있고, 부하나 공간 배치 변화에 유연히 대처할 수 있는 설비 시스템의 구성이 중요하다. 2. 백화점, 대형상가 건물의 특성
3. 공조 시스템 계획 (1) 열원 설비 ① 공조 부하의 특징 • 일반적으로 냉방부하가 난방부하보다 크고(일반 업무용 건물의 2~3 배), 냉방 수요 기간이 길고 동절기에도 곳에 따라서는 냉방이 필요 • 이용객 수나 매장별 영업시간에 따라 부하 변동폭이 크다 ② 열원 장비 • 냉온수 유니트, 흡수식 냉동기, 빙축열 시스템 등의 경제성 및 사용 조건을 고려하여 선정(공조부하, 지역난방 공급여부, 기계실 공간 등) • 대규모 복합 건물이나 단지로 계획하는 경우 열병합 발전 설비 검토 • 열원기기는 연중 운전되는 경우가 많으므로 유집수 및 고장, 부하 변동에 대한 대응성을 고려하여 2~3대로 대수 분할 ③ 공조 방식 및 조닝 • 매장이 무창층인 경우 방위별 조닝 불필요 • 각 실의 용도, 사용 시간, 반송 계통 관로 여건에 따라 조닝 • 공조 풍량이 많고 제연 겸용일 경우 추가적인 입상 Pit 공간 확보가 어려워 매장의 경우 층별 공조실 설치 사례가 많음
4. 설계 시공시 주의사항 • 외기 도입량이 많고 에너지 소모가 막대하므로 폐열회수장치 등 에너지 절감 장치 적용 • 옥상 보일러 연도와 냉각탑이나 기타 급기구와 적정 이격거리 유지, 정화조 배기의 정체가 없도록 충분히 들어 올리거나 외부로 배출시킬 것 • 냉각수 비산에 따른 살균장치 설치(인도나 주차장, 인접 건물 등과의 이격거 리 확보), 냉각탑 운전시간이 길어 비산량이 막대하므로 비산 방지대책 강구 • 공조실 급배기 루버가 보통 건물 한쪽 코너에 집중 설치→소음에 의한 민원 없도록 적정 날개 면풍속(4㎧ 내외) 유지, 급/배기간 이격거리 확보 • 수산물 회코너 해수 배관(PVC) 및 배수관 별도 시공 • 식품 냉동/냉장 창고, 아이스크림 판매점 등 정전시 피해 우려부위 비상전원 투입 검토 • 추후 리노베이션 용이토록 덕트 하부 여유 공간 확보(추후 소방배관, 덕트 디퓨져, 조명, 건축 우물천정 등 설치 고려) • 막대한 유동 인구에 의한 화장실 용수량 상당 : 지하수나 우수 재활용 고려 • 공조기의 화재시 제연 가동을 위해 공조 계통의 전원판넬(MCC)뿐만 아니라, 자동제어 판넬에도 반드시 비상전원을 공급되어야 함 5. 결론 백화점이나 대형 매장은 유동 인구가 밀집된 건물이므로 에너지 절감을 위한 설비계획, 화재시 제연 관련 설비의 중요성이 강조된다.
< 병 원 > 1. 개요 일반적으로 병원은 그 기능상 외래진료부, 병동부, 부속진료부, 관리부분으로 나눌 수 있으며, 각 실의 용도와 사용 조건을 고려한 설비 계획과 실내 공기 오염 확산 예방, 청정도 유지 등을 위한 압력 계획이 중요하다. 2. 병원 건물의 기능별 분류
3. 병원 공조 설계시 주안점 (1) 원내 감염 방지를 위한 실별 압력 계획 • 청정도가 요구되는 실은 정압(+), 오염 확산이 우려되는 실은 부압(-) 형성 • 청정구역, 준청정구역, 일반구역, 오염구역 등 (2) 건물내 실내 공기 청정도 유지 : 고성능 에어 필터, 신선 외기 도입 (3) 설비의 안정성과 비상시 대응성 고려 • 열원 장비의 복수화, 1차 에너지원의 이원화 • 정전시 주요 장비와 특수 시설(수술실, 의료가스 등) 설비에 비상 전원 공급 (4) 기능과 용도에 대한 시스템의 유연성 • 업무의 동선, 의료장비나 기기의 배치를 고려한 설비 계획 수립 • 추후 병원 시설의 재배치, 용도 변경에 대비한 유연한 설비 구성 (5) 에너지 절감 방안 강구 • 공조 가동 시간이 길고 외기 도입량이 많아 막대한 에너지 소요 • 인버터, 외기냉방 등 에너지 절약 운전방식, 폐열회수나 신재생 에너지 등 에너지 절감 설비 계획 (6) 특수 시설에 대한 별도 계통 구성 • 수술실, 방사선 치료, 바이오크린룸, 특수 약품 취급실 등 • 특수 계통 배기가 인근 급기 루버로 재유입 되지 않도록 주의 • 특수 배기는 적정한 필터링이나 중화처리후 대기중에 방출 4. 공조 계획 (1) 온, 습도 및 압력 계획
(2) 공조 방식
• 병원 공조에서 FCU의 경우 필터의 성능이 떨어지고 제대로 관리해 주지 못 하면 드레인 판과 더불어 곰팡이나 세균의 번식 요인이 될 수 있어 환자가 거주하는 공간에는 가급적 사용을 자제하는 것이 바람직 • 공조기의 폐열회수장치는 배기의 재혼입 우려가 있는 전열교환기(회전식, 특 수펄프재질의 판형)보다는 열교환 효율은 다소 떨어지더라도 차폐성능이 좋 은 판형(알루미늄 재질 등) 열교환기가 위생상 바람직함 • 근래 다양한 실별 용도에 맞추기 위하여 V.A.V 방식이 적용되기도 하나, 무 엇보다도 시설의 안정성이 중요한 특성상 유지보수를 위해 시스템을 다운시 키거나 먼지 발생이 곤란한 상황이므로 가급적 단순하고 신뢰성 높은 설비를 선택하는 것이 바람직할 것으로 사료됨 • 전외기를 도입하거나 실내 온습도의 신뢰성 있는 제어가 필요한 실는 재열코 일 설치 검토 (3) 공조 조닝시 고려 사항 • 실 용도 및 사용 시간대 • 실의 온습도 요구 조건 및 제어 수준 • 요구되는 공기 청정도 • 필요 외기량 • 실의 열부하 특성, 발생되는 오염 물질의 종류 등 5. 각 부문별 고려 사항
6. 기타 설계, 시공시 주의 사항 • 공조기 내부 단열, 소음기나 소음참바 제작시 내부 그라스울의 비산이 없도록 조치하거나 타 흡음/단열재로 권장 (그라스울+비닐포장+그라스크로스+타공 판) • 공조기나 실내 가습은 위생상의 문제를 고려하여 스팀을 사용하도록 함 • 시공후 시운전시 반드시 TAB 업무 내용중에 각 실별 차압 측정을 실시토록 하여 당초 설계 압력 계획대로 구현되는지 체크
< 학교 / 교육시설 > 1. 개요 교육 여건 개선을 통해 교육의 질을 높히기 위하여 근래 건설되는 대부분의 학교에는 냉난방 설비와 환기설비가 적용되고 있다. 점차 다양화되어 가고 있는 학교의 운영 형태에 적합하고 실내공기질 관리 등 관련 법규에 적합한 공조 계획이 이루어져야 한다. 2. 학교 건물의 특성 (1) 교실 이용의 다양성 • 주중 이외에도 방과후 학습, 방학중 보충수업 등으로 다양하게 활용 • 커리큘럼의 변화, 학생수의 감소 등으로 교실 용도의 변화 가능성 (2) 인원의 밀집 • 단위 면적당 교육 인원의 밀집도가 높음 • 재실 인원의 호흡, 움직임에 의한 먼지 발생 등으로 공기질 관리 필요 (3) 교육 일정에 따라 큰 부하 변동 • 수업 시간에 따라 인원의 변동, 부하의 변화가 큼 • 쉬는 시간 화장실의 동시 사용율이 매우 높음 (4) 건물의 증축, 또는 개축 • 교과 과정이나 학생수의 변화에 의한 교실 증축, 급식소나 강당의 증축 등 (5) 학생들의 안전을 고려 • 아동이나 학생들을 대상, 밀집된 공간에서 다수가 이용 • 시설이나 설비로 인한 안전 사고가 없도록 안정성과 신뢰성이 높아야 함 3. 학교 건물의 설계 조건
4. 공조 및 환기 방식
<그림> 학교 교실의 시스템냉난방 및 전열환기 평면도 5. 특수 교실 및 기타 부속시설의 설비 (1) 특수 교실 • 시청각실 또는 컴퓨터실, 과학실습실, 조리실습실, 공작실, 음악실, 도서열람실 등 학교 특성에 따라 다양하게 구성 • 실의 사용 시간 및 사용률은 일반 교실보다 약간 낮으며 재실 시간도 짧음 • 과학실습실, 조리실습실, 공작실 등은 오염물질이 발생하므로 이에 대한 고려가 필요함 (필요할 경우 후드 등의 국소 환기설비 설치) • 음악실이나 시청각실, 공작실 등은 덕트 계통을 통한 소음 전파에 주의 (2) 기타 부속 시설 • 강당 : 사용 빈도는 낮고 불특정 시간대의 사용이 많아 별도 계통으로 분리 하는 것이 바람직함. 층고가 높고 소음에 크게 민감하지 않아 근래 제트공조 기와 유인팬을 이용한 유인 공조 방식도 많이 적용되고 있음 • 당직실, 관리인실 : 숙식을 고려한 위생 및 난방설비(바닥히팅) 계획 • 급식실 : 주방에 음식냄새나 열기 배출을 위한 충분한 환기(40~60회/h)가 이루어져야 하고, 학생들의 신장을 고려한 배식구의 높이 선정에 주의 • 주방 : 후드 배기로 인한 외기 유입량의 냉난방 부하 반영 필요 (주방 배기량 의 80% 정도를 별도 계통으로 주방 급기하면 식당쪽의 불필요한 냉난방 부 하 손실을 절감할 수 있음) • 운동장 : 잔디구장으로 계획된 경우 조경용수 절감을 위해 우수재활용 설비나 지하수 심정을 고려하고, 적절한 개소의 음수대 설치 계획이 필요 • 교실이나 수업이 이루어지는 실에는 벽부형 팬이나 천정속 인라인 팬의 설치 가 되어서는 안되며, 기계실이나 공조실도 최대한 이격시켜 소음으로 인한 불 편이 없도록 해야 함. 6. 급수 • 상수도 또는 간이상수도에 의해 먹는 물을 공급하는 경우 저수조를 경유하지 않고 직접 수도꼭지에 연결하여 공급할 것 • 지하수 등에 의하여 먹는 물을 공급하는 경우에는 저수조 등의 시설을 경유 할 것 • 학생 및 교직원에게 공급하는 먹는 물은「먹는 물 관리법」 제5조의 규정에 의한 수질기준에 적합한 물을 제공하되, 가급적 끓여서 제공할 것 *** 참고 자료
2. 관리 대상
< 호 텔 > 1. 개요 근래 대부분의 호텔은 숙박 기능뿐만 아니라 컨벤션, 연회, 식/음료, 유흥, 스포츠/휴식 등의 복합 기능으로 구성되고 있다. 또한 점차 대형화, 고급화, 고층화되어 가는 추세와 함께 주변 교통시설이나 상가 등과 밀접히 연계되어 복합 건물화 되기도 한다. 2. 호텔의 구성 (1) 호텔의 용도별 분류
(2) 호텔 구성과 실의 종류
3. 호텔 공조의 계획 (1) 부하의 특성 • 연중, 24시간 영업 (설비 기기 및 시스템의 내구성이나 신뢰성이 중요) • 저부하 상태의 부분 부하 운전이 많으며, 평균 부하율도 적은 편임 • 냉방 기간이 길고, 초봄과 늦가을에는 냉방부하와 난방부하가 동시에 발생되 는 경우도 많음 (냉/온열의 분리, 냉난방 동시 공급 가능 시스템 검토) • 객실 : 외주부 벽체 부하, 환기와 냄새 제거를 위한 외기 도입 부하 • 연회장, 회의실 등 공공 부문 : - 내부 부하(조명, 인체, 내부 발열)와 외기 도입부하가 대부분을 차지 - 대연회장이나 회의실의 경우 이용객 수나 행사 내용 에 따라 부하 변 동의 폭이 큼 - 로비, 연회장 등은 대공간으로 거주 영역의 공조가 불리 • 전망 레스토랑, 라운지 : - 외주부 부하가 매우 큼 (창유리 면적이 크고 년중 블라인드를 사용하 지 않는 경우가 많음) - 주방, 레스토랑은 배기량이 큼 (2) 열원의 구성 • 냉열원 : 호텔 규모에 따라 흡수식 냉온수기나 터보냉동기 선택, 또는 조합 • 온열원 : 부하량이 크고 스팀 소요가 많아 보통 증기보일러 선정 • 온열원 부하의 종류 : 급탕, 난방(공조, 바닥온돌), 공조 가습, 기타(주방 스팀기기, 사우나, 수영장 용수 가열…) • 빙축열 : 객실부의 야간 냉방 부하가 많아, 퍼블릭 부분의 주간 부하가 크지 않으면 경제성에 대한 면밀한 검토후 적용 • 여름철에도 보일러가 가동되어야 하므로 장비의 운전 효율을 높히기 위해 흡수식 냉동기와 조합하기도 함 • 주요 장비는 복수로 하거나 예비 기기를 설치(고장이나 유지보수 고려) (3) 공조 계획 및 조닝 • 대규모 호텔에서는 객실 계통과 퍼블릭 계통은 사용 시간대나 부하 특성이 다르므로 열원장치를 별도의 계통으로 하는 것이 바람직함 • 객실 : - 전부 외기에 면하는 조건이므로 방위별로 조닝 - 도심지 호텔의 경우 주위 건물에 따라 일영이 변화하므로 방위별 조 닝뿐만 아니라 층별 조닝도 필요한 경우가 있음 - 바닷가 등 관광 휴양지의 리조트 호텔은 객실 이용률이 낮은 비수기 에 객실의 사용이 특정 층에 집약될 수 있도록 층별로 조닝도 검토 - 온, 습도 기준 (객실의 경우)
• 음식 계통: - 냄새 확산을 고려해 다른 계통과 혼용하지 않음 - 주방은 60회 이상의 충분한 환기량이 필요 - 중식당 등 화기 발열량이 많은 주방에는 공조 급기나 별도의 냉방기 설치를 검토 (4) 공조 방식 • 객실 공조 : - 요구 조건 : 객실 사용자 요구에 대응이 용이해야 함, 콜드 드래프트 처리 및 냉난방 전환, 공실 제어가 편리해야 함 - 일반적으로 FCU+외기도입 덕트가 많이 적용됨 • 배관 방식 - 고층 호텔의 경우 중간기에도 외부 창호를 열지 못하는 경우가 많음 - 냉방과 난방의 전환이 가능한 4배관식으로 하는 경우가 많음 • 퍼블릭 계통 : 용도 구분에 따른 단일덕트, 정풍량 방식이 일반적이지만, 용 도에 따라 V.A.V나 터미널리히팅 방식 등도 고려할 수 있음 (5) 위생 설비 • 일반 건물에 비하여 물 사용량과 급탕 부하가 매우 큼 • 사우나, 수영장 설치시 별도 조닝으로 물 사용량을 검토해야 함 • 주방 배수는 그리스트랩 설치, 객실 욕실 배수관은 소음 저감을 위해 저소음 형 배관이나 주철관 등으로 시공 (6) 소음, 진동 • 공조 배관 : - 증기배관은 공조기계실이나 관리부문에 한하여 사용 - 증기의 유속음이 크므로 영업부문(객실, 퍼블릭 부문) 내에 배관하 지 않도록 함 (메인 덕트나 냉온수 배관도 마찬가지임) - F.C.U 등 냉온수 배관의 경우에도 유속을 주관 3㎧, 가지배관 1㎧ 이 하로 함 • 방음, 방진 : - 기계실이나 공조실은 CON'C나 조적 벽체로 시공하고 흠읍재 부착 - 배관/덕트 계통에 방진행가, 입상관 방진, 덕트 소음기 등 적용 - 공조실이나 입상 PIT는 최대한 객실과 이격 • 욕실내 배기덕트를 공용 입상덕트로 하는 경우 크로스-토킹을 방지하기 위하 여 분기덕트에서 적어도 곡관부를 두 군데 이상 설치함 4. 부문별 공조 계획 (1) 객실 • 객실 사용후 불쾌한 냄새가 남지 않도록 충분한 환기량을 공급하고, 부속된 욕실의 배기량을 고려하여 바란싱을 이루도록 함 • 2인실의 경우 탄소가스를 희석하기 위해 1실당 60CMH 이상, 체취 등의 냄 새 제거에 1인당 50~60CMH의 외기 도입이 필요 • 겨울철 온도가 낮은 지역에서는 외주부의 콜드 드래프트를 처리하기 위하여 F.C.U 등의 개별 유닛을 창쪽에 바닥상치형으로 하는 것이 좋다 • 객실의 경우 개별 온도 제어가 되어야 하고, 각 실마다 공조의 운전 정지가 이루어질 수 있어야 함 (조작스위치나 제어기의 위치는 가급적 침대 옆에 설 치하며, 기기나 제어 시스템은 종업원들이 쉽게 취급할 수 있는 것이 바람직) • 도심지 호텔은 건축 계획상의 제약이나 외부 소음의 침입 등의 이유로 자연 환기를 도입하기 어려운 경우가 많으나, 관광지의 호텔은 건설비를 절약하기 위하여 객실의 욕실이나 공용 부분 등을 자연 환기로 해결하는 경우도 있음 • 객실에 F.C.U 등을 천정형으로 하는 경우 필터 청소나 유지보수를 위한 점검 구를 설치하고, 불가피한 경우 천정 마감 일체인 천정 카세트형으로 함 (2) 퍼블릭 부문
(3) 관리 부문 • A.H.U에 의한 전공기 방식이나, A.H.U+F.C.U 혼용 방식 • 일반적으로 지하층에 많이 배치되고 개별 구획이 많으므로, 각 실별로 쾌적한 실내환경이 유지되도록 환기량이나 풍량 바란싱에 주의 5. 에너지 절감 방안
6. 기타 설계, 시공시 주의 사항 • 외벽을 통해 자연환기를 도입할 경우 빗물, 벌레의 침입, 겨울철 드래프트와 결로 방지, 소음방지에 유의하고, 복도에서 급기를 도입할 경우 크로스-토킹 과 방화 구획의 공동 처리에 유의를 기울여야 함
< 대공간 > 1. 개요 일반적으로 대공간이라 함은 건물내 큰 체적과 높은 천정고를 지닌 공간으로, 열적인 부력이 공기의 유동에 주목할만한 영향을 미치거나, 거주역이 전체 용적에 비해 적은 공간을 말한다. 이러한 대공간은 상하부의 온도 분포가 커지고 균일한 기류 분포를 형성하기 어려워 불쾌감이 커질 수 있으며, 공조 계획에 따라 에너지 소비량이 크게 변화될 수 있으므로 일반 건물과는 달리 접근할 필요가 있다. 2. 대공간의 종류 • 일반 건물 : 층고가 높은 로비나 홀, 아트리움, 대회의실 • 각종 체육관, 관람시설, 공연장, 극장, 전시장, 종교시설, 공항시설, 공장 등 3. 대공간의 특성
4. 대공간의 공조 방식 (1) 가로 취출 방식 • 벽면에 노즐형 취출구 설치하여 거주역 중심의 공조 • 취출구가 거주역에 가깝게 설치되므로 적정한 기류 속도로 불쾌감이 없도록 주의하고, 소음 문제도 사전 검토 • 수평 면적이 그다지 크지 않은 중, 소규모 대공간에 적합 • 냉방, 난방에 따라 취출구의 각도 조절 필요 (2) 천정 취출, 바닥 흡입 방식 • 천정면에서 취출, 벽면이나 관람석 하부에서 흡입 • 천정고가 낮은 관람석 부위에는 확산형 취출구 설치하여 불쾌감이 없도록 함 • 냉방시에는 기류 분포가 양호, 난방시에는 상하부 온도차가 발생할 수 있음 • 경우에 따라서는 냉방, 난방시 취출 특성이 다른 가변 선회 디퓨져 적용 (3) 바닥 취출, 천정 흡입 방식 • 거주 영역에 대한 공조가 효과적임 (특히 난방시 유리) • 관람석 하부 취출구의 소음 및 토출 온도에 대한 고려가 필요 • 층고가 높은 대공연장 등에 많이 적용되었으며, 아이스링크 등 국부적 난방이 효과적인 경우에도 적용 (4) 방열기, 또는 복사 난방 방식 • 외주부 콜드드래프트나 관람석 난방을 위해 하부에 방열기나 바닥 난방 적용 • 바닥 복사 난방의 경우 구조체 예열 부하가 크고 난방 응답성이 낮아, 수영장 데크나 로비/홀, 아트리움 등 일상적으로 사용하는 공간에 적용 사례 • 천정 복사 판넬은 스팀이나 전기를 이용해 관람석이나 공장 등에 적용 • 관람석 의자 하부에 베이스 보드 히터, 증기파이프 히터를 설치해 난방 (5) 기류 유인형 공조 방식 • 다수의 기류 유인팬을 이용하여 대공간내 기류 패턴 형성 • 덕트 등 시공비가 감소하고, 기류에 의한 공조 효과 향상 • 유인팬의 각도나 풍량 조절 등으로 공조 부하나 기류 패턴의 변화 가능 • 유인팬의 적정한 배치, 작동시 소음, 풍속에 의한 불쾌감 유발에 주의 • 소음에 크게 민감하지 않고 정밀한 공조 제어가 이루어지지 않아도 되는 실 내체육관이나 돔형 경기장, 학교의 대강당 등에 많이 적용 • 로비나 아트리움의 상부 정체 열기를 난방에 활용하기 위해서 적용되기도 함 5. 대공간의 에너지 절약 대책 (1) 건축적 대책 • 일사 차단 : 일사차폐 유리, 전동스크린 등 • 열손실 절감 : 외벽체 단열 보강, 단열이중 유리 및 단열 프레임 설치 • 기타 : 전동창 등 자연 환기 설비, 방풍실이나 회전문을 통한 외기 차단 (2) 상부 고온 열기 대책 • 전동창 개방을 통한 열기 배출 (상부에 온도센서 설치하여 연동) • 여름철 지붕 표면에 살수를 통한 구조체 축열량 해소 (우수 재활용 외) • 여름철 일반 공조 구역 배기를 이용하여 상부 열기 희석 • 겨울철 상부에 유인팬 설치하여 온도 상승된 공기를 실내로 재순환 • 인접한 공조 지역에 개방된 경우 에어커튼 형성으로 열기 확산 차단 (3) 거주역 중심의 공조 계획 • 건축 구조와 이용 특성을 감안한 효과적이고 적절한 공조 방식 선정 • 전산유체역학(C.F.D)을 이용한 온도/기류 분포 사전 검토후 공조 계획 수립 • 간헐 사용하는 대공간의 관람석은 별도 조닝하여 행사시에만 공조 실시 (4) 기타 • 전열교환기를 통한 배기열 회수, 자연채광 등 에너지 절감 설비 적극 채택 • 건물 용도에 따라 기류 유인방식 등 효율적인 방식 적용
< 체육 시설, 경기장 > 1. 개요 예전의 체육시설은 교육이나 단순 운동시설로 공조에 별다른 신경을 쓰지 않았으나, 근래에는 점차 일반에게도 개방되어 가고 있는 각종 체육시설 이용자들의 만족도를 높힐뿐만 아니라, 프로경기나 생활체육의 활성화 등으로 쾌적한 공조 환경을 제공하지 않으면 안된다. 체육시설의 공조 계획은 대공간으로서의 특성을 고려하여야 하고 종목이나 이용 용도에 적합한 공조 시스템으로 검토되어야 한다. 2. 체육 시설의 특성 (1) 건축적 구성
(2) 공조 계획시 고려 사항 • 대공간의 일반적 특징을 가지고 있음 : 세부 내용은 <대공간> 내용 참조 • 체육 종목과 특성을 고려한 온,습도 계획
• 큰 공간 체적에 비하여 냉난방 필요 영역(거주역)은 적은 면적임 • 에너지 절약적 설비 계획 : 체육시설은 일반적으로 수익성이 없음 • 일반 사용시와 행사나 경기시(풀부하)에 적합한 공조 운영 계획 필요 • 외부와 접한 구조체의 면적이 넓어 냉난방에 미치는 영향이 큼 (특히 막 형태의 지붕일 경우) 3. 공조 계획 (1) 조닝 • 조닝 : 경기 부분, 관람 부분, 관리 부분 • 공조가 필요한 거주 구역과 필요없는 비거주 구역으로도 분리 • 가급적 비거주 구역의 부하가 거주 구역에 침입하지 않도록 조닝 검토 (2) 열원 계획 • 냉열원 : 흡수식 냉온수기, 터보 냉동기 등 (추후 부분 부하 운전시간이 많고 유지관리비 측면에서 유리한 흡수식 냉방기 선호 추세) • 온열원 : 온수 또는 스팀 보일러, 지역난방 • 평상시 냉방 부하가 많지 않아 축열 시스템은 비효율적임 • 공공기관이 발주하는 체육시설(건축면적 3천㎡ 이상)에는 재생 에너지 설비가 의무화(공사비의 5% 이상)되어, 태양열 급탕이나 지열 히트펌프, 태양광 발 전 설비 등이 많이 적용되고 있음 (3) 공조 방식 • 공조 방식의 종류 : <대공간>의 공조 방식 참조 • 취출 기류에 민감한 종목(배드맨턴, 탁구)은 취출구 위치 및 풍속에 주의 • 전공기 덕트 방식 : 체육시설의 경우 체적 공간이 커서 A.H.U를 이용한 전공 기방식으로 할 경우 덕트 크기가 커지고 풍속, 소음 등의 문제 발생 • 냉난방 공조+유인팬 설비 연동 : 유인 효과에 의한 기류 분포 개선과 이로 인한 에너지 절감 효과가 있는 유인 공조 시스템도 많이 적용중 • 체육시설의 다목적성에도 대비 : 종종 집회나 공연 등 타 용도의 행사장으로 도 많이 사용되므로 경기장 부위의 공조 방안에 대해서도 검토할 필요 있음 • 자연환기, 전열교환기 등 에너지 절약 설비 적극 적용 : <대공간> 내용 참조 • 체력단련(헬스)장, 에어로빅실 등 : - 평상시에도 사용 인원이나 사용 시간에 따라 부하 변동이 큼 - 운동을 통해 땀을 충분히 흘릴 수 있도록 타 실과는 다른 냉방 온도 (약간 높게) 설정이 필요하고, 땀 냄새 제거를 위해서는 충분한 환기 량이 확보되어야 함 - 별도 시스템으로 분리하는 것이 합리적 (시스템 에어컨+전열환기) (4) 위생 • 경기나 행사시 화장실 등의 동시 사용율이 매우 높음 • 경기장에 잔디가 설치된 경우 우수재활용 설비나 지하수 등의 수자원 절감 설비 필요 • 겨울철 배관의 동결 우려 부분 보온 강화 및 정온전선 설치 4. 설계, 시공시 주의사항 • 근래에는 체육시설이 체력 단련이라는 목적 이외에 취미, 다이어트, 미용 등 다양한 목적으로 찾게 되며, 수익성 측면에서도 사우나나 카페테리아, 헬스, 휘트니스, 피부 미용 등의 부대시설이 확대되고 있으며 비중도 높아져 가고 있음 • 전광판이 설치될 경우 에어컨 설치 필요 여부 확인 • 수영장, 아이스링크 등의 특수 체육 시설인 경우 결로, 습기, 염소가스 등에 의한 부식을 고려하여 내식성 재질 선정
< 수영장 > 1. 개요 수영장은 계절과 관계없이 수질 관리 및 수온 유지를 위해 막대한 에너지가 소모되는 시설이며, 수분 증발에 의한 습기와 결로, 수중 염소가스에 의한 부식 문제 등 여타 체육시설과는 다른 공조 특성을 가지고 있다. 2. 수영장의 구성
3. 수영장 공조 계획 (1) 열원 설비 • 온열원 : 난방 부하가 크고 증기 사용처가 많아 일반적으로 증기보일러 선정 • 주요 온열원 부하 : 수영장 용수 가열, 급탕, 사우나, 공조 난방, 가습, 바닥 난방(수영장 데크, 탈의실), 기타(주방 등) • 냉열원 : 전력 피크 부하 및 유지비 측면에서 유리한 흡수식 선호 • 수영장 용수와 실내 온도 유지를 위해 24시간 난방이 이루어져야 하므로 온열원은 반드시 2대 이상 계획 • 온열원 용량 : 정상 운영시의 난방 부하와 수질 관리를 위한 주기적인 Pool 용수 교체 작업시 초기 담수 가열량중 큰 값으로 선정 (2) 실내 온도 및 환기 조건
(3) 조닝별 공조 계획 • 수영장 풀 계통 - 전공기 방식의 급배기 + 데크 부분 바닥 난방 실시 - 외주부 : 콜드 드래프트 처리를 위한 방열기나 라인 취출구 설치 - 관람석 : 필요에 따라 공조 조절 가능하도록 가급적 풀과 계통 분리 - 덕트 재질 : PVC나 경질우레탄폼 덕트(STS 덕트도 염소 가스 농축 에 의해 부식 하자가 발생됨) - 실내 압력 부압(-) 형성 : 습기의 건물내 확산 방지 - 공조 방식 : <대공간> 공조 방식 내용 참조 • 부대 시설, 관리 시설 - 임대 예상 부분(카페테리아, 휘트니스, 매장…) : 별도 독립 계통으로 분리가 바람직 (냉난방, 환기, 급배수, 가스, 전기…) - 수영장과는 다른 온/습도 조건 설정, 냉방 필요 - 풀과 출입문이나 창문으로 인접한 실은 정압(+)을 유지하도록 급,배 기 풍량 바란싱 (4) 공조 계획시 고려 사항 • 수영장내 습도가 높을 경우 결로와 염소 가스 농축에 의해 부식이 급격히 증가될 수 있으므로, 적정한 환기가 반드시 이루어져야 함 • 여름철에는 염소 가스 및 습기 제거를 위한 환기 운전만으로도 적정 실내 온도가 유지되면 냉방이 불필요한 경우가 많음 • 풀 상부에 별도의 천정 마감이 있는 경우, 습기로 인한 지지철물의 부식을 예 방하기 위하여 천정속 공간에 대한 환기 실시 : 배기보다 급기가 바람직함 (4) 결로 및 부식 대책 • 건축 단열 성능 강화 : 콜드 브릿지 없도록 시공, 이중단열 유리 및 후레임 • 내부 마감재 내식성 자재 선정 (합성수지재질 취출구, PVC 덕트 등) • 천정 마감재 이음부위 기밀 처리에 주의 : 천정 속으로 습기 유입 방지 • 습기 확산 방지 : 풀 구역 출입문 이중문 설치, 풀장내 음압(-) 형성 • 외벽이나 창호 부위 : 라인형 취출구나 방열기, 바닥 난방 등 설치 • 각종 철물 시공시 긁힘 없도록 주의 (STS도 긁힌 부위는 부식 발생) • 자동제어 프로그램 셋팅시 : 실내 습도(50~60%), 환기횟수(4~6회/h), 온도 조건(24~28℃)중 어느 하나라도 만족하지 않으면 공조기 가동되도록 설정 • 데시칸트 공조기나 전열교환기 적용 : 유지관리비 절감으로 적극적인 환기 운 전이 가능하도록 여건 조성 • 상부 자연조명 창호는 이중창이나 고정식, 또는 별도의 보양덮게 준비 • 유리창호 하부에 결로수 처리를 위한 트렌치 등 배수 대책 검토 (실제 현실 에서는 막대한 유지관리비와 열악한 수익성으로 완벽한 결로 예방이 어렵다) 4. 수영장 수처리 시스템 (1) 수영장 용수 관리 기준 (체육시설의 설치·이용에 관한 법률 시행규칙 내용임) • 수질 기준 : 먹는 물(음용수) 기준에 적합해야 함
• 정화 방식 : 순환여과방식이어야 함 • 여과 횟수 : 1일 3회 이상 여과기 통과 (실무에서는 5~6회 적용) (2) 수처리 시스템 구성 • 수영장 풀 ⇒ 바란싱 탱크 ⇒ 집모기 ⇒ 순환펌프 ⇒ 약품주입(응집제) ⇒ 여과장치 ⇒ 열교환기(가열) ⇒ 살균소독장치(오존,염소,PH조절제) ⇒ 풀 • 풀 용수의 순환 방식 : 일반적으로 바닥이나 벽체 공급, 오버플로 환수 방식 • 여과방식 :
- 현재 복합(다층)여과기가 광범위하게 이용 - 유지관리비중 역세수 배출로 인한 상수도 요금이 막대한 금액을 차지 하므로, 여과 방식별로 역세수량이나 내부 충진재 교체 비용 등을 비 교 검토하여 가장 경제적인 방식을 선정 필요 • 약품 주입 장치 : 응집제, PH 조절제, 염소 약품 등 투입 장치와 계측 장치 • 살균 장치 : - 염소 살균은 기본으로 적용, 오존이나 자외선 살균 등은 선택 사항임 • 바란싱 탱크 : STS도 사용했었으나 부식성을 고려해 FRP, PDF 등이 바람직 5. 설계 및 시공시 주의 사항 • 수처리 배관 재질 : STS관을 주로 사용하고 있으나, 사용 압력이나 온도 조 건에서의 재료적 성질을 검토하여 CPVC나 PE관도 적용 고려 • 샤워실의 규모가 크므로 샤워수전 사용시 급탕 온도 변화가 없도록 급탕배관 은 헷더식 배관으로 시공 • 풀 상부 천정에 가급적 조명이나 덕트 기구 부착 자제 : 유지보수가 어려움 • 준공시 담수 및 시운전시 풀 수온 상승을 1~2주간 장시간에 걸쳐 천천히 진 행할 것 : 급격한 구조체 온도 변화로 마감 타일 이탈, 구조물 크랙 급증 • 수영장에는 자연채광을 위한 개구부를 설치, 그 면적의 합계는 수영장 바닥 면적의 5분의 1 이상으로 함 : 건축물의 에너지절약설계기준,국토해양부 고시
< 대공연장, 극장 > 1. 개요 대회의실이나 극장, 공연장 등의 건물은 크게 무대부분, 객석부분, 부속부분, 관리/기타 부분 등으로 구성된다. 이러한 대공연장은 간헐 사용이 많으며 관객수에 의해 부하의 변동폭이 크다. 또한 층고가 높고 공간이 넓어 기류 제어와 온도 분포에 많은 주의가 필요하고, 소음과 제연 계획 등에도 세심한 검토가 요구된다. 2. 공조 부하의 특성 • 인원 밀집도가 높아 인체 부하(현열+잠열), 외기 부하가 큼 • 건물 특성상 무창층이 많아 구조체에 의한 열부하는 적은 편 • 대체로 실내 조명을 낮추기 때문에 조명 부하는 낮은 편임 (무대부는 조명 발열량이 많으므로 이에 대한 대책이 필요) • 이용 시간과 출입 인원에 따라 부하의 변동폭이 큼 • 간헐 사용에 따른 예열 부하가 큼 • 냉방 부하는 크고 난방 부하는 적은 편임 • 층고가 높은 대공간 구조가 많아 상하 온도차 및 기류 불균형이 발생함 3. 공조 계획 (1) 조닝 계획 • 수평적 조닝 : 무대부, 객석부, 부속부 및 기타 부분 • 수직적 조닝 : 객석부분은 상하 온도차가 발생하므로 필요시 높이에 따라 구분하고, 2층~3층으로 구성된 경우 층별로 세분화함 • 부속/기타 부분 : 용도나 사용시간에 따라 부하 특성이 다르므로 개별 제어 (팬코일, V.A.V, 시스템냉난방기 등)가 가능한 방식 검토 • 사무실(일상적 사용), 기타 식당이나 카페테리아 등은 별도 조닝함 • 무대부와 객석부 공조 조닝시 제연 기능과 조화가 되도록 함 • 냉난방 효율을 높이고 에너지 절감이 가능한 거주영역 중심의 공조가 바람직 (2) 설계 조건 • 온, 습도 : 여름철 24~26℃, 겨울철 20~22℃, 습도는 50% 전후 • 소음치 : 건물 용도에 따라 다소 차이는 있으나 NC 20~30 범위, 적어도 NC 40을 초과하지 않는다 • 공기 청정도 : 다중이용시설의 실내공기질 관리 기준을 참조 • 기류 풍속 : 객석에서 기류 풍속 0.3~0.5㎧ 이내 (3) 부위별 세부 공조 계획
<공연장 공조 계통 사례 그림> (4) 객석부 바닥 취출구 설치시 주의 사항 • 공조기 소음이 전파되지 않도록 덕트 관로중에 충분한 방음 조치 실시 • 기류로 인한 불쾌함이나 먼지 발생이 없도록 취출 풍속을 낮게 함 • 좌석 하부 골조를 공조용 챔버로 활용하는 경우 내부 결로나 열손실이 없도록 내단열 검토 • 골조 공사시 바닥 취출구와 의자 다리와의 간섭이 없도록 사전에 의자 사양 선정과 정확한 배치 확정 필요 4. 설계 및 시공시 주의 사항 • 제연 겸용일 경우 덕트 보온재나 후렉시블관 적정 재질 선정토록 유의 • 환기량 및 외기 도입량이 많으므로 전열교환기 설치 검토 • 공조실은 소음 전파를 고려해 가급적 객석이나 무대부에서 멀리 떨어진 곳에 배치 • 공조 계획 수립에 어려움이 많으므로 사전에 컴퓨터 시뮬레이션(C.F.D)을 실 시하여 기류 분포 및 특성을 분석해 보는 것이 바람직 • 대공연장의 천정속 상부 공간도 일반적으로 높게 형성되므로, 덕트 및 배관의 지지 방안과 유지보수를 위한 점검 통로 위치 검토 필요
출처http://cafe.daum.net/data-box
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