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9-1 공기조화의 계획
9-1-1 계획상의 요점
공기조화의 계획은 공조설비의 실시설계에 필요한 공기조화 방식과 그것에 필요한 기기 선정, 최적의 조합을 고려한 합리적인 기기의 배치와 설비 스페이스, 덕트 ,배관의 방법 및 기기의 제어방식등을 결정하는 것이다. 더욱 일조조정의 방법, 단열 계획, 소음, 방진, 조명, 비열 등과 건축물의 구조 의장적인 면을 포함해서 가장 경제적인 건축설비로서 건물 내부에 수납, 건축계획의 결정을 보는 것이 필요하다. 다시 말하면 건물의 공조부하 계산을 하고 이 값에 의해 공조기기, 덕트, 배관의 용량이 산출되며, 기계실의 배치와 필요면적이 결정되고 덕트와 배관 계통이 선정되어 설계도가 작성되는 등 계획이 대강 종료된 단계부터는 실시설계에 들어가게 된다.
좋은 설비는 설계시점 보다도 계획시의 선택과 판단에 의하여 윤곽이 결정된다고 해도 과언이 아니며, 설계, 시공에서는 계획시에 채택된 사항을 기술적으로 구체화하는데 불과하다. 그러므로 계획의 단계에서 공조기술자가 참여하지 않고 건축가가 독자적으로 공조방식이나 덕트의 배치, 공조기기 등의 공간을 정해 놓고 실시설계의 단계에 가서 공조기술자에게 정리 하도록 하는 사례가 있어서는 안된다. 특히 새로운 형태의 건축에 있어서는 설비에 대한 건축가의 계획은 공조방식, 배치, 스페이스, 에너지절약 등 각각에는 만족하고 있다 할지라도 건축 전체적인 시스템화에 연결되지 않은 불만족스러운 결과을 초래하여 비경제적인 설비가 되기 쉽다. 따라서 공조 계획가는 건축계획의 초기단계에 적극적으로 참여하여 의장계획가 및 구조전문과와 대등한 입장에서 계획을 진행시켜야 한다. 의장면에서 설비의 제약을 요구하는 것과 같이 설비계획가도 건축계획에 대한 가장 적합한 공조계획의 검토을 제안하여, 에너지 소비의 균형, 마감, 유지관리 면은 물론 설비비, 운전비에 있어서도 질적향상을 기하면서 경제적인 방법을 찾아야 한다.
또한 공조계획은 전기 또는 급배수 설비와 밀접한 관계가 있으므로 계획시에는 서로 상의 하여 진행시켜야 한다. 즉 공조 단독의 계획이 아니라, 공조, 위생, 전기, 방재 등 각 설비계획은 조직적으로 인원을 구성하고 서로 협력해서 수행하여야 한다.
계획의 순서에 대해서 중규모 이상의 사무소 건물에 대하여 기술하면 다음과 같이 된다.
.조사사항을 체크한다.
.건물의 평면 단면 용도별 등에 의한 조닝을 한다,
.개량부하 계산(건물전체)을 한다.
.건물용도별로 가장 경제적인 공기조화 방식 가운데서 1~2안으로 줄인다.
.열원방식, 열원기기의 개략선정과 기계실, 기기의 배치를 한다.
.덕트,취출구,흡입구의 배치와 수납,도입외기,배기구의 상호관계를 체크한다.
.공조기실, 실내유닛, 주변 파이프 샤프트, 보관통 부분과 건축의 의장 구조의 관계을 체크한다.
.개략 기기 용량에 기초해서 핑요기기의 동력, 필요수량, 배수량을 협의한다.
.계획도에 의해 설비비, 운전비를 계산한다.
.계획도에 의해 건축의 단열 계획, 일사조정, 용도별 조닝의 조정, 냉각탑, 연돌의 위치등 건축계획과 협의한다.
. 공기 조화 및 열원 방식을 결정하고, 사용기기 및 부속기기를 결정한다.
. 개요서, 계산서를 작성해서 완성된 계획도에 의해 발주자와 협의하고 실시
설계에 들어간다.
9-1-2 공조기계실의 크기와 배치계획
1. 열원기계의 용량과 선정
공기조화의 기본계획에 필요한 개략의 기기용량은 표 9-2의 수치로부터 산출해서 결정된 공기조화방식에 의해 기계실의 위치·면적을 검토한다. 표 9-3은 사무소 건물에 대한 각 공조방식별 연면적과 기계실 면적의 관계를 나타내고 있으나, 이 값은 계획의 초기에 적용하는 것이며 기기 배치가 되어 감에 따라서 기계실의 위치가 수정되어 계획이 완료된 단계에서는 충분하고 적정한 바닥면적을 확정해야 한다. 한편, 열원설비는 공조설비의 양부를 결정하는 요점으로 되며, 일반적인 열원기기의 가격, 직접에너지비의 비교에 의해 선정되지만, 기타 상각비(기계실 시설비·스페이스·부대공사비를 포함해서), 경상비, 보수관리의 난이, 관계 법규 및 에너지의 안정공급 등을 고려할 필요가 있다. 표9-4에 현재 일반적으로 사용되고 있는 냉온열원의 조합과 에너지를 나타낸다.
표 9-2 계획용 설비 제개산치
(주): ① 3000㎡ 이상의 사무실 건물, 냉방부하는 174∼488W/㎡ 정도, 최상층은 20%으로 한다.
② URST: 미국냉동톤(1 URST=3.516W)
RT: 일본 냉동톤(1RT=3.860W)
표 9-3 사무소 건물의 공조설비 기계실의 개략바닥면적
(주):공조설비의 각 층 기계실을 포함한다.
표 9-4 냉온열원의 조합과 에너지
대규모 건물의 열원설비는 종래 원심식 냉동기와 보일러의 조합이 가장 경제적형식이었다. 대기오염, 냉동기 동력의 확보 및 수전 용량을 감소시키기 위해, 또한 전체적인 설비비, 경 상비의 관점으로부터 근래에 열 펌프와 냉온수 발생기(이중효율 흡수식 냉동기)가 채용되게 되었다.
또한 에너지의 경제적 이용을 도모하기 위해, 축열조의 채택과 건물 내부의 발생열, 배열을 재 이용하는 열 회수 방식의 실시 예를 많이 볼수 있게 되었다.
중규모 이상의 건물에 대해서는 공조방식, 조닝, 자동제어기기의 조합과 기기의 분할 등에 의해서 열원기기 주변과 공조기 터미널 유닛으로의 배관계획도 그 목적에 따른 것으로 할필요가 있다. 특히 냉 온수를 열매로 해서 사용하는 수배관 방법에는 다종 다양의 것이있고 배관 방법 으로서는 밀폐식 배관, 개방식 배관, 제어방식에 의해 정유량,변유량,열공급 방법 에 의해 2관식, 3관식, 4관식이 있다. 더욱 배관계의 저항 밸런스를 취하기 위해 직접환수 식, 리베스 리턴식, 부스터 펌프식 등이 있다. 그림 9-1에 그 조합의 일례을 나타낸다.
2 배관 및 덕트 공간의 계획
수직 덕트에서 각 층으로 분기하는 경우에는 가능하면 두 방향으로 갈라지는 위치에 닥트 샤프트을 위치한다. FCU 등의 배관은 코어에 수직 주관을 통하게 하고 각 층으로 분기하는 경우와 외주부의 기둥선을 따라서 입상하여 각 층으로 분기하는 경우가 있다. 코어 주변의 덕트 및 배관용 공간이나, 외주부의 기둥이 따르는 입상 배관용 공간등은 방재상 샤프트 내에 콘크리트 슬래브을 쳐두어야 한다.
그림 9-1 열원기기와 배관계통
건물의 각 스팬마다 외주부용 덕트를 바닥 밑에서 관통시키는 경우에는 슬래브 관통부의 덕트 내에도 연기감지기 연동의 방화댐퍼를 설치 해야 하므로, 바닥 위에서 덕트를 수평 배관 시키는 것이 좋다. 기준층의 천장 내부는 보의 관통부 또는 보 밑과 천장판 사이의 공간에 덕트 또는 배관을 통과 시키는데 고층건물에서는 허니컴 구조의 철골에 의하는 경우가 많으므로 보와 천장과의 공간을 600㎜정도로 하고 환기 배연용 덕트 공간으로 사용한다.
고층 건물에 있어서 기준층의 바닥을 관통하는 덕트 또는 파이프 샤프트의 스페이스는 공조 방식, 덕트 내의 풍속 등의 의해서도 다르지만 표9-5에 나타낸 바와 같이 각 층 바닥면적당 2~3% 정도이다. 그러나 이것은 개략치 이므로 실제 계획에 있어서는 구체적인 배치도면을 작성하여 결정한다.
소규모 건축에 있어서는 지하층이 없는 경우 1층 바닥 밑에 냉온수관 또는 증기관을 통하게 할 때에는 배관용 피트를 설치하고 병원의 진료실과 같이 급 배수관을 포함한 믾은 배관이 바닥 밑에 설치 될 때에는 가능하면 1층 바닥 밑을 이중바닥 구조로 하고 시공에 필요한 공간을 확보한다. 이중바닥의 공간에 보수, 점검을 위하여 사람이 들락거릴수 있는 공간을 크롤스페이스(crawl space)혹은 서비스 덕트(service duct)라고 부르고 있다.
표 9-5사무소 건물의 기준층 덕트 및 배관공간의 면적
3. 열원기계의 배치 계획
열원기기의 배치 구성 예는 그림 9-2에 나타낸 바와 같이 여러 가지 형식이 있으며 각각 다음과 같은 특성이 있으므로 적용되는 건물의 특징에 알맞는 방식을 선정한다.
(1) 지하층에 기기를 집중, 설치하는 경우
그림(a)인 경우이며 지상 12층 정도를 초과하게 되면 기기의 압력이 증대하고 비용이 높게 된다. 집중관리, 소음, 진동에 대해서는 유리하지만 굴뚝처리의 문제가 생긴다.
(2) 최상층에 기기를 집중, 설치하는 경우
그림(b)인 경우이고 굴뚝이 짮고 냉동기와 냉각탑이 가깝기 때문에 냉동기의 내압이라든가 배관이 최소가 도는 이점이 있으나, 기기의 반입 반출, 발생, 소음, 진동 및 방재상 충분한 고려가 요구된다. 미국, 유럽 등에서 지반이 암반이어서 굴착이 곤란한 장소에서 많이 사용되며 30~60층 정도의 건물에서 채용 될 수 있는 예이다.
(3) 보일러을 지하층에 설치하는 경우
그림(c)의 경우로서, 화기를 사용하는 보일러를 안전한 지하층에 설치하는 것이지만, 굴뚝에 문제가 남는다.
(4) 중간층에 기기를 분산하는 경우
그림(d)의 경우로서 30층이상의 초고층 건물에 적용되며, 냉동기의 내압상 지하설치 부분은 불리하다.
그림 9-2 고층건물의 열원기계실
(5) 냉각기 분산배치의 경우
그림(e)의 경우이며 내압상으로는 유리하나 냉각탑의 소음대책이 필요하다.
(6) 중간기계실에 설치하는 경우
그림(f)의 경우이며 기기 전체가 집중, 배치되고 기기의 내압도 적당하여 관리도 유리하다.
그러나 중간 기계실의 층고가 기준층 보다 높게 되며 소음, 진동이 상하층에 전해지기 쉬우므로 구조적인 대책이 필요하다.
한편 그림 9-3에는 지하층에 각종기기가 집중 설치 되어 있는 실제 기계실의 모습을 보여주고 있다.
9-2 공기조화의 설계
9-2-1 다실 건물의 공조 설계
1. 설계상의 요점
다실 건물을 통상의 공조방식으로 설계한 경우 , 최대부하시에 대한 송풍온도는 동일 조닝 속에서도 각 실의 부하특성에 따라 각각 다른 값으로 된다. 냉방시에 있어서 송풍온도는 재순환 공기를 사용하지 않을 때는 근사적으로 냉각기 표면 온도와 같다. 냉각기 표면온도는 실내 온습도 조건과 현열비로 부터 정해지므로 현열비가 낮은 실일수록 낮은 냉각기 표면온도를 필요로 하는 것이다.
여러개의 실을 26。C, 50%로 냉방하는 설계을 해서, 냉각기 표면 최고 온도가 14。C, 최저가 11。C로 되었을 때는 원칙적으로 그 온도을 11。C로 한다. 그이유는 , 만일 이들 실의 냉각기 표면 평균온도가 13。C였다고 할지라도 그렇게 하면 13。C이하를 필요로 하는 실의 상대습도를 설계치 보다는 높이는 결과로 되며, 경우에 따라서는 쾌감대로 부터 벗어나 버리는 것으로 되기 때문이다. 그러나, 이와 같은 경우에 최저치을 쓰면, 그 실의 온습도는 최대부하시에 대해서도 설계조건대로 되지만, 그것 이외의 실은 항상 상대습도가 설계치보다도 낮게 되고, 그 때문에 장치의 감습부하는 증대한다. 냉각기 표면온도 즉 취출온도를 낮게 취하면, 송풍량은 적게 되어서 경제적이 되지만, 한편으로는 냉동기 부하가 증가한다. 더욱, 지금 예의 경우에 11。C의 냉각기 표면온도을 필요로 하는 실이 전체와 비교해서 면적도 커서 50% 전후의 상대습도를 필요로 하게 될 때에는, 이와 같이 할 수밖에 없지만, 쾌감대를 약간 상회하는 것은 부득이 한 것으로 해서, 냉각온도를 전체의 평균치, 또는 중점적인 실의 값으로 취해 냉동기 부하의 감소를 도모한다.
이것은 난방시의 취출온도에 대해서도 똑같은 것이다. 일반적으로 난방시의 송풍량은 냉방 송풍량 대로 이루어지는 일이 많고, 북측의 실 등의 경우에는 냉방부하가 적기 때문에 송풍량도 적고, 이 반면에 난방부하는 크기 때문에 소요 송풍온도는 높게 되어 북측의 각 실로의 덕트에 재열기를 설치 해서 존 제어를 하는 것으로 된다. 냉방시의 낵각기 표면온도는 평균치적 선정을 해도 그것 이하인 실의 상대습도가 높게 될뿐 실온과는 관계없지만 난방 송풍온도는 평균치적 선정을 하면 실온은 높아지지 않은 결과를 초래한다. 다실 건물에서는 각 실로의 급기의 대부분이 도어그릴 또는 벽 그릴을 경유해서 복도로 배출되고, 계단실 부근의 코어에서 환기 덕트로 유입하는 방법이 잘 사용된다. 이 경우, 복도는 어떻든 비공조 구역이지만 이 복도와 실내와의 온도차는 공조부하계산에 쓰는
값 보다 아주 적어 0.5。C~1。C이다.
이것은 복도도 공조구역에 들어있다는 것을 의미하므로 그 만큼의 부하도 당연히 열원에 더해 주어야 하지만 경험적으로 그럴 필요는 없다고 한다. 또한 틈새바람에 대해서도 창은 기밀한 새시로 밀폐되어 있기 때문에, 외부로의 출입구를 갖고 있는 부분 이외에는 계산할 필요는 없다. 그러나 겨울철에 북측 실에서는 약간 외기 침입이 있기 때문에, 이들 실에 대해서는 양을 조금 더 생각해 주는 편이 안전하다.
다실 건물의 공기조화장치는 다음과 같은 각종 이유 때문에 조닝을 할 필요가 있다.
(1)운전시차
사용시간이 다른 구역이 있으면 운전시차가 생긴다. 이것이 생기는 예로서 학교에 있어서의 교실과 강당, 호텔에 있어서의 개실과 연회장 등 동일 사용자 내부에 의한 것과, 임대 빌딩과 다목적 건물 등 개별 사용자가 개입하고 있는 경우를 들 수 있다.
운전시차에 대해서는 경제적인 관점에서 공조장치의 계통 구분에 관해 적절한 고려를 해야만 함과 아울러, 시차운전 계통에 대한 열원의 문제, 공조방식 등에 대해서도 충분히 검토할 필요가 있다.
(2) 쾌감도의 개인차
주로 호텔, 병원, 등의 개실에 대해서 중시해야 할 것이지만, 사무소 건물에서도 중역실 등 은 문제로 되는 일이 있다. 쾌감선도의 쾌감대는 통계적 의미를 갖는 것에 불과하므로, 큰 실에 대해서는 의미가 있지만, 개실인 경우에는 재실자의 육체적, 정신적 원인에 의한 쾌감도의 편차에 대해서는 객관적인 설득력을 갖지 못하게 된다.
(3) 열부하에 의한 조닝
건물 전체을 방위별로 조닝하는 방벅고, 건물의 외주부분(perimeter zone)만 방위별로 하고, 부하가 거의 일정한 실내부분(interior zone)을 별 계통으로 하는 방법, 더욱이 실내부분을 여러개의 계통으로 분할하는 방법 등이 있지만, 세분화의 정도는 건물의 규모, 경제성에 의해 정한다.
(4) 온습도 조절에 의한 조닝
사무소 내의 전자계산기실, 연구소 내의 실험실, 병원의 수술실과 같이, 일반 사용구역과 온습도 조건을 다르게 하는 실에 대해서는 말할 것도 없이 독립한 계통으로 하고, 또한 이들 실은 항온, 항습도인 요구가 있는 일이 많으며, 더욱이 일반 계통과의 운전시차도 있기 때문에 단독으로 송풍계통을 독립시킬 뿐 아니라 그 규모에 따라서 패키지형 공조기 또는 단독의 소형 냉동기, 보일러 등을 설치해서 일반 계통과 열원을 다르게 하는 일이 많다.
(5) 환기방식에 의한 조닝
병원의 수술실과 같이 전 외기 송풍이 이루어지고 있는 경우에는 환기를 사용하는 일반 계통과 별개로 하는 것은 당연하다. 송풍량 중의 외기와 환기의 조성이 현저하게 다른 강당 등도 계통을 다르게 해야 할 것이다. 또한 건물 내에 식당이 있는 경우, 일반실과 동일 계통으로하면 식당으로부터 환기를 취하는 것을 피해야만 하지만, 식당만 독립계통으로 하면 환기를 이용할 수 있다.
(6) 운전시차에 의한 조닝
다목적 건물의 상점가, 은행, 호텔의 객실, 병원 등과 같이 일반 사용구역 보다 운전시간이 긴 것과 학교의 강당이라든가 호텔의 연회장 등과 같이 사용시간이 간헐적인 것이 있다.
공조방식은 그 당해 부분의 크기에 따라서 작은 실에 대해서는 패키지형 공조기, 큰 실에 대해서는 독립한 열원을 갖는 공조장치를 설치한다. 이 경우 공조기로서 중앙식 공조식(air handling unit) 또는 팬 코일 유닛(FCU)이 사용된다. 일반 계통과 열원을 공동으로 할 때에는 전체의 용량과 비교해서 시차운전 부하에 의해 적당한 분할을 한다.
2. 공기조화장치
(1) 공조방식
열부하에 의한 조닝은 실의 최대 공약수적인 조정을 할 수 없을 뿐만 아니라 개별적인 조정도할 수 없다. 또한 호텔, 병원등의 개실중심의 건물에 대해서는 재실자의 쾌감도에 대한 개인차도 어느정도 만족시켜야만한다. 가실 건물에 대해서는 개별제어 방식이 가장 적당하다. 전 공기식의 것으로서는 이중덕트, 단일덕트 터미널 리히트, 단일덕트 가변풍량방식, 물-공기식으로서는 FCU, 유인유닛 방식등이 있다. 최근에 건물의 구조 경량화, 창유리 면적의 증대, 조명도의 증가 및 거주자의 요구등의 이유로부터 가 요구된다. 단일덕트 가변풍량방식을 제외하고 상술한 각 방식은 냉온 양얄원을 동시에 공급할 수 있는 것이며 연간공조가 가능하다. 건물의 외주부와 내주부는 일반적으로 적절히 구별하여 분할한다. 외주부에 대해서는 유인유닛 또는 팬코일 유닛방식, 내주부에 대해서는 이중덕트, 단일덕트 재열방식 및 가변풍량방식등의 전공기식이 사용된다.
개별제어는 터미널에서 하는 방법과 어느 정도의 존에 대해서 일괄해서 제어하는 방법이 있으며, 내주부는 일반적으로 블록에 대해서는 일정하게 하는 일이 많고, 동시에 변동도 별로없는 등의 이유 때문에 존제어로 충분하다. 또한, 중규모 이하의 건물과 대규모이며 예산의 제약이 있는 건물의 내주부에 대해서는 단일덕트 방식을 쓴다.
(2) 冷熱原
1) 용량과 대수: 냉열원 용량은 공조 계통의 조닝을 하기가 아주 어렵기 때문에, 정확하게 과부족이 없는 값을 구하는 것도 상당히 어렵다. 실제로는 안전상 약간 큰 값을 취하는 일이 많다. 그림 9-4와 같은 평면을 갖는 건물에 대한 냉동기 용량을 생각해 본다. 개별제어할 수 없는 1계통으로 하면, 냉동기 용량은 건물 전체의 최대부하값의 합계로 결정된다. 즉, 120 +140 +70 =330
로 된다. 이 건물 전체의 최고 동시부하시는 16시에 발생하며, 그 값은 290이지만, 이 시점에 있어서 냉동기가 실제로 받는 부하는 330과 290 사이의 것이다. NE측에 발생하는 과냉각 현상에 대해서는 자동제어 장치를 갖지 않기 때문이며, 과냉각 부분의 부하로 되어서 가산되어 가기 때문이다.
그림 9-4 동시부하
다음에, 이 건물이 NE계통, SW계통으로 조닝되고 있는 경우에는 자동제어를 수반하지 않을 때는 단일계통인 경우와 같지만, 자동제어 장치를 갖고 있는 경우에는 290으로 된다. 보일러 용량은 냉동기 만큼 엄격한 검토는 하지 않는다. 냉동기는 경부하로 됨에 따라서 효율이 저하하지만, 보일러는 그다지 변하지 않고, 오히려 고부하에서의 연속운전은 기기의 수명과 관계되므로 좋지 않다.
냉동기와 보일러의 대수는 설비비 면에서는 적은 편이 유리하다. 그러나, 조닝에 대응
한 분할, 연간 공조를 하는 경우에는 분할에 대해서 고려할 필요가 있다.
2) 同時負荷: 냉동기의 용량은 최고부하시에 있어서도 실제로는 과대하게 되
는 일이 많다. 원인은 부하의 파악이 실제 상황에 가깝지 않기 때문이며, 동시부하율에 의한 크레디터(creditor)의 판단을 추가하지 않으면 안된다. 동시부하율은 주로 내부 부하에 대해서 적용되는 사고방식이다. 그러나, 정확한 자동제어 장치가 설치되어 있지 않으면 과냉각 현상이 발생하며, 그것을 위한 부하가 냉동기에 더해져 가기 때문에, 동시부하율을 그대로 냉동기 부하에서 빼는 것은 위험하다.(표 9-6 참조)
(3) 排熱利用
연간 공조를 하는 경우에는 동기 또는 중간기에 있어서, 동일 건물에서 일부는 냉방, 일부는 난방이라는 형태가 발생하기 때문에 배열이용에 대해서 의의가
있다. 열회수에 사용되는 전열교환기 또는 냉동기의 냉각수를 열교환기에 의해 열을 회수해서 난방 또는 급탕용으로 쓰는 방법, 건물 내부로부터 회수한 온풍
을 열펌프의 열원으로 해서 냉풍을 냉각기의 공급 공기로 사용하도록 하는 것이 고려된다. 그림 9-5 는 동기 최고부하시에 냉풍은 외부로 폐기시키고, 그렇
지 않을 때는 건물 내에서 냉풍을 필요로 하는 구역에 대해서 외기를 혼합한 뒤 공급하는 방법을 나타낸 것이다.
그림 9-5 배열이용
(4) 自動制御裝置
다실 건물에 대한 온습도의 자동제어는 개별 유닛인 경우에는 별도로 하고, 단일덕트 방식에서는 그 검출부의 위치에 충분히 주의해야만 한다. 예를 들면, 당초의 사무실에 검출부를 설치한 위치가 응접실로 변경되는 경우, 냉방시에 응접실은 과냉각되며, 이 지령에 의해 제어되는 동일 계통의 사무실은 반대로 냉방되지 않는 상태로 된다. 난방시의 경우도 마찬가지이다.
이와같은 현상을 방지하기 위해서는, 1공조 계통에 검출부를 여러 개 분산배치애서 선택지령으로 하던가, 평균지령으로 하던가, 또는 환기덕트 내에 삽입식 온도조절기를 설치해서 최대공약수적 지령으로 하는 제어방식 등이 고려되지만, 어는 것도 완전한 결과는 얻지 못한다. 이와 같은 점으로부터 개별제어 방식이 최적이다. 더욱, 중앙관계 장치의 실내온도의 원격측정으로, 측온 저항체의 설치 위치와 개수는 공조 계통의 조닝을 고려해서 대표적인 위치의 것으로 하고, 실의 수가 많다고 해서 개수를 증가해도 의미가 없다.
(5) 덕트와 吸入口의 문제
일반적으로 덕트 스페이스는 건물에 대해서 중요한 문제이다. 특히, 다층 다실 건물은 다른 건물에 의해서 충고가 낮고, 천장고의 확보로부터 덕트 스페이스가 된다. 일반적으로 대규모 건물에서는 주 덕트 각층 평면주행 방식으로 하지만, 수평배치 덕트를 적게 하기 위해 고속덕트로 하면 소음기가 필요해지며, 저속덕트와 큰 차가 없는 경우도 있다.
각 실로 부터의 환기를 도어그릴을 경유해서 복도로 배출시켜, 코어의 흡입구에서 흡입하는 방식으로 하지만, 도어그릴의 크기와 위치가 부적당하면 환기의 유출을 만족스럽게 할 수 없고, 실내의 기류분포가 정체하기도 한다. 또한, 흡입구의 위치가 현관, 옥상 출입구 등 외기 개구부 근처에 있으면, 외기를 흡입해서 냉각·가열 능력에 영향을 미친다. 기타 주방이나 화장실 등에 환기구가 근접해 있으면 냄새를 흡입한다.
(6) 超高層 建物
1) 空調負荷: 초고층 건물의 열적 특징은 저층 건물에 비해서, 열부하가 훨씬 크며 동시에 기상조건 변동의 영향을 직접 받기 쉽다. 그 이유는 외주 면적이 크고, 조망을 좋게 하기 위해 일반적으로 창유리 면도 커지게 되기 때문이다. 또한, 내진을 고려해 輕量·柔構造로 되므로 열용량이 현저하게 감소하고, 외적 요소의 변동에 의한 실내공기 상태의 외란이 현저하게 나타남과 함께 연간 공조가 필요하다.
그림 9-6에 풍속과 외측 표면전달률의 관계를 나타낸다. 식 (9·2)로부터 열저항 Rw가 작은 물체에 있어서는 αc의 증가가 K값의 증가에 크게 결부되어 있지만, Rw가 크면 그 영향은 적게 된다.
예를 들면, 20층 70m 전후의 건물에서, 유리면에 있어서는 약 10%의 증가, 벽면에 있어서는 약 3%의 증가로 된다. 그러므로, 유리면에 있어서는 신중한 취급이 중요하지만, 외벽에 대해서는 현저한 증가는 나타나지 않는다. 또한,
풍속의 영향에 의한 부하의 증가와 반대로, 흡열유리 등 열용량이 큰 경우에는 풍속이 크게 되면 외측표면으로부터 열방산이 촉진되어, 실내로의 침입열량이 감소하는 점도 당연히 고려되지만, 최고부하시에 있어서 무풍상태도 생각
할 수 있으므로, 이 효과는 안전측 요소로 해서 무시한다.
그림 9-6 외측표면열전달률
夜間의 天空 輻射 :저층 건물에 있어서 주위와 같은 높이의 건물이 나란히 있는 경우에는 특별히 고려할 필요는 없지만, 초고층 건물에서 야간에 사용하는 것에 대해서는 난방부하 계산에 있어서 야간의 천공복사의 영향을 검토할 필요가 있다.
예를 들면, 20층 70m 전후의 건물에서, 수직면으로 부터의 천공복사의 영향을 가미한 외기등가온도는 기준외기온도를 -1℃로 한 경우, 유리에 있어서는 약 -3℃, 벽면에 대해서 약 -2℃로 된다. 이와 같이 동기의 손실열량이 증대한다. 그러나, 실제로는 건물과 가구 등의 축열용량과의 균형, 전등·인체로 부터의 발생열량이 일반적으로 난방부하 계산에 있어서는 안전율로 봐서 무시되고 있으므로, 간단히 계산에서 구한 천공복사의 영향에 의한 부하를 그대로 취급하는 것에는 문제가 있다. 주간만 사용하는 사무소 건물은 고려할 필요가 없다.
2) 器機의 位置 : 보일러는 굴뚝과의 관계로부터 최상층에 설치하는 것이 바람직하다.
냉동기에 대해서는 배관계의 수압이 관계한다. 20층 70m 전후의 건물에서는, 지하층에 설치해도 별 문제는 없지만, 그것 이상으로 되면 중간층 또는 최상층에 분산해서 설치한다. 또한, 냉동기는 최상층에 설치하고, 중간층에 열교환기를 두어 높은 수압을 피하는 것도 고려되지만, 분산해서 셜치해야 할 것인가 아닌가는 경제적인 비교를 한 뒤에 결정해야 할 것이다.
중간층 또는 최상층에 설치하는 냉동기는 소음·진동의 점으로부터 흡수식이 원심식보다 적합하다. 특히, 보일러가 최상층에 설치되어 있는 경우에는 흡수식이 더욱 유리하다. 또한, 옥상에 냉각탑이 있을 때는 지하층의 냉동기에 대해서 큰 수압이 가해진다.
공기조화기의 배치는 수압외에도 덕트 스페이스의 문제가 있으므로, 중간층에 설비층을 두어 분산 배치하는 것이 일반적이다. 더욱, 최상층 또는 중가층에 대한 기계실에서 주의해야만 하는 문제는 소음·방진이다. 초고층 건물은 ?構造이므로 진동과 소음에 대해 불리하고, 기기·덕트·배관에 유효한 방진·소음 장치가 필요하다. 그림 9-7은 초고층 건물에서 공조기를 여러 가지로 배치한 것을 나타내고 있는데, 그림 (a)는 가장 일반적인 배치로서 옥탑·중간층·지하층에 공조기를 설치하는 경우이다. 그림 (b)는 중간층 기계실이 증대한 경우이며, 그림 (c)는 각층 유닛 방식을 채용한 경우를 나타내고 있다.
그림 9-7 공조의 배치
3)防災의 問題 : 초고층 건물의 화재는 중대한 인적·물적 손해를 초래한다. 스프링쿨러 등의 소화설비, 피난설비·배연설비의 설치가 의무적으로 되어 있지만, 가연성 재료를 쓴 공조설비는 가능한한 그 사용을 피해야 한다. 덕트의 방화벽 간통부와 각층 바닥관통부에 방화 댐퍼를 설치하는 것은 말 할 필요도 없다.
또한, 지진에 대해서는 각 층 간의 편위에 의한 기기와 배관의 고유진동이 건물의 진동주기와 일치하면 공진작용을 일으켜 상대 변위를 생기게 해서 파괴되므로 특히 입상관의 고정을 고려할 필요가 있다.
3. 多室 建物
(1) 事務所 建物
임대사무소 건물인 경우에는 당초의 계획이 나중에 변경되어 간벽으로 되는 것을 고려해, 건물의 스팬 등에서 취출구의 배치를 정할 필요가 있다. 천장을 다공판형으로 하는 방법도 있다. 하나의 모델에 대해 1개씩 취출구와 흡입구를 겸용으로 설치한 것은 효과적이다.
공조계통이 외주부와 내주부로 분할되어 있는 경우에, 내주부에 간벽을 두면 환기 효과가 감소하기 때문에, 당초의 설계에 있어서 내주부 계통의 송풍량을 증가해 둘 필요가 있다. 이 경우의 환기횟수는 4 ∼ 6 回/h로 할 것이 요망된다.
도어그릴의 통과풍속은 1 ∼ 1.5m/s 로 하고, 또한 한쪽 복도에 면한 도어그릴의 치수는 의장적으로 고려해 최대치수를 통일한다.
(2) 호텔
호텔 내부는 수익 부분과 비수익 부분으로 나누어 진다. 전자는 숙박 부분과 음식 부분이고, 후자는 관리 및 공용 부분으로 나누어지며, 하나의 건물 내에 각각 다른 성격의 구역을 갖게 되는 것이 호텔의 특징이다.
숙박 부분의 負荷: 사무실에 비해서 전등·인원 모두 밀도가 적다. 소음에 대해서는 NC 25 ∼ 30이 요구되며, 따라서 기기류를 개실 가까이에 설치하는 것은 반드시 피해져야 할 것이다. 덕트는 송풍기로부터의 거리, 인접실로의 소음전달 등의 점으로부터 필요가 있을 때는 소음 장치를 설치해야 할 것이다. 특히, 욕실은 인접실과 대향해 있는 것이 보통이므로, 배기덕트를 통한 전달음(cross-taking)의 방지에 신중한 배려가 필요하다. 또한, 한기구는 원칙적으로 각 실에 설치하며, 환기 배출을 위한 도어그릴 또는 언더컷 등은 바람직스럽지 않다.
空調方式 : 개개인의 쾌감도를 만족시키기 위해 FCU, 유인유닛방식 등이 적합하다.
온도 조절을 위한 써머스탯·댐퍼·밸브 등의 스위치 등은 실내에서 사람의 손이 미치는 위치에 설치해서 간단히 조작할 수 있도록 한다. 욕실에 배기장치를 설치할 때에는 배기량에 알맞는 만큼 외기를 도입할 필요가 있다.
음식 부분의 負荷 :문제가 되는 것은 상대습도이며, 회의장·연회장·레스토랑 등은 개실과 비교해서 인원밀도가 높으므로, 통상의 온습도 조건을 유지하기 위해서는 현열비응 적게 하는 것인데 그렇게 함으로써 냉각기 표면온도가 아주 낮게 되어, 냉동기의 소요동력이 크게 됨과 더불어 재열이 필요하게 된다. 이것을 피하기 위해서는 통상의 온습도와 쾌감적으로 변하지 않는 범위에서 실온을 낮게 해서 상대습도를 높게 하면 된다.
관리 및 공용 부분 : 주방·세탁실은 환기회수를 많이 두고, 종업원에 대해서 국부냉방(spot cooling)을 하는 취출구는 펑커루버를 사용하는 경우 1∼3m의 위치로 하고, 취출온도는 15∼26℃, 취출풍속 5∼6 ㎧, 풍량 350∼3,500㎥/min로 한다. 공용 부분 가운데서 입구 로비에 회전문이 있는 경우에는, 동기에 차가운 공기가 상당량 침입한다. 또한, 전면 창유리의 외벽인 경우에는 베이스 보드히터 등 보조난방 장치를 같이 설치하는 것이 바람직하다. 한냉지에서는 유리면에서의 결로방지로서도 쓸모가 있다
호텔과 아파트·병원 등은 일반 건물에 비해서 운전 시간이 길기 때문에, 특히 운전 경비의 절감에 대해서도 고려해야만 한다. 설사 설비비가 훨씬 비싸게 되어도 운전비 절감에 의해서 커버될 수 있도록 고려한다. 공조설비는 최고부하에 알맞는 것을 설치해 두며, 냉동기 용량은 운전시차에 대응하는 것으로 해서 절감을 도모한다. 보일러는 세탁실·주방용과 공용의 의미로부터 고압증기 보일러가 사용되는 일이 많다. 냉동기의 운전시간 및 중간기에 대한 보일러의 실제 가동률로부터 냉동기는 흡수식이 유리하다.
(3) 아파트
아파트는 재실인원이 비교적 많은 점과 화장실이 각 세대마다 있는 점을 제외하면 호텔의 숙박 부분과 거의 마찬가지이지만, 경제적인 면에서의 문제가 있다. 아파트의 정도·성격을 잘 파악한 뒤에 사용자와 충분히 타협을 한 계획을 세울 필요가 있다. 공조방식으로서는 각실에 윈도우형 공조기를 설치하는 경우가 많다. 그러나, 대규모이며 고급인 아파트에 대해서는 단일덕트·FCU 방식으로 한다. FCU는 현장 현수식이 많이 사용된다.
(4) 병원
병원 내의 감염은 전외기에 의한 제1종 환기에 의해서 적절한 공기균형이 확보되어 있으면 그런 염려는 없지만, 還氣를 이용하는 경우에 대해서는 조닝을 하든가, 전기집진기를 사용하든가, 살균 등을 효과적으로 설치하든가 하는 여러 가지 대책이 고려된다.
전외기 송풍인 유인 유닛 또는 FCU를 채용하는 것도 한가지 방법이다. 또한 덕트 방식에서도 병원내에 있어서 배기의 흐름이 항시 세균에 의한 공기오염도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 흘러가도록 고료하면 폐해를 제거 할 수 있다. BCR(bio-clean room)에 가까운 수술실, 검사실 등에 대한 장치는 신뢰도가 높은 것이어야만 한다. 각 사용구역에 대한 주의사항은 호텔의 개실과 마찬가지 성질의 것으로 생각해도 좋다. 다만, 전염병동에서는 제1종 환기를 해서 실내를 약간 부압으로 유지하는 것이 오염 예방의 점에서 당연하다.
일반 진료실 관계에서는 내부부하 변화의 폭이 상당히 크고, 특히 동기에 있어서는 단일덕트 방식인 경우, 일부의 실온이 이상적으로 상승하는 것을 막기 위한 방법이 없다. 취출구의 셔터로 풍량을 조이는 것은 환기 효과로 좋디 않다.
(5) 학교
학교 건물은 일반 교실, 특별 교실, 강당, 체육관 및 사무실로 대변된다. 강당·체육실·사무실에 대한 공기조화는 일반 건물과 다른 것이 없다. 교실에 대해서는 하기휴가가 있으므로, 하기의 오기조건 설정에 주위해야만 한다. 다만, 휴가 중에 강습회 등의 기타 용도로 사용되는 경우에는 이에 한정되지 않는다.
강당·체육관·사무실은 통상의 외기조건을 쓰지만, 사용시간 및 실내조건의 차이로부터 조닝을 한다. 또한, 강당·체육관에 대한 공조장치는 간헐적으로 사용되기 때문에 응답속도가 빠른 것으로 해야만 한다.
교실·강당은 인원밀도가 높고 발생잠열량이 많게 되어, 냉각기 표면온도가 저하해서 송풍량이 감소하는 경향으로 된다. 체취라든가 인체의 열기를 제거하기 위해 송풍량을
증가시키고, 외기량의 도입을 일반적인 경우보다 많게 하는 것이 바람직하다.
(6) 연구소
중앙식 공조장치인 경우에 대한 문제점은 연구실의 내부발생열과 배기이다. 내부발생 열량은 당초에 불명확한 경우가 많고 정확히 파악하는 것이 곤란하므로, 설비용량이 과대하게 되기 쉽다. 그래서, 설비용량에 유연성을 주어, 후일 부하의 증가에 대한 보조장치의 설비가 용이할 수 있도록 한다. 축열조를 설치해서 당초에는 경부하 운전을 하며, 후일 보조장치를 증설하고, FCU 등을 설치하는 방법도 있다. 각 실의 부하의 차이는 일반적인 다실건물 이상이며, 단독 계통의 장치에서는 실내온도의 불균형은 크게 된다. 항온·항습이 요구되는 연구실은 단독의 별도 계통으로 한다.
한편, 표 9-7은 각종 다실 건물의 특징 및 이들에 적용할 수 있는 주요 공조 방식을 종합해서 나타낸 것이다.
표 9-7 각종 다실 건물의 특징과 적용 공조방식
9-2-2 非多室 建物의 空調設計
1. 설계상의 요점
다실 건물과 비교해서 실의 면적이 크고 재실인원도 많고, 냉방부하는 실내발열량이 주체로 되는 경우가 많다. 백화점·극장 등은 공기조화가 불가피하며, 건축계획 당초부터 계획을 할 필요가 있다.
2. 非多室 建物
(1) 백화점
1) 백화점의 특수성
① 상품에 의해 다소 온습도 조건이 다르므로, 상품의 배치·변경에 즉시 응할 수 있도록 한다.
② 식당·회합장·특판매장 등은 조닝의 필요가 있다.
③ 특판매장·계절용품·연말연시용품 등의 매장은 중간기·동기에도 냉방을 필요러 하기 때문에, 충분한 외기의 도입과 더불어 냉동기의 운전이 가능하도록 한다.
④ 입구부분에 유리하고, 에어커튼은 방향, 위치 등을 충분히 고려한다. 입구는 백화점에 있어서 큰 부분이다.
⑤ 배연설비를 한과 동시에 불연재료를 사용한다.
2) 空調負荷 :외부부하에 비해 인체·조명·잡부하의 비율이 아주 크다. 인원의 밀도는 층수 및 매장에 따라 다르며, 일반적으로 표-98에 나타낸 바와 같이 1층이 많으며 상층으로 올라감에 따라서 적게 되고, 조명부하도 예상하는 것 이상으로 높다. 특히, 1층등은 1,0룩스를 초과하는 것까지도 있고, 간접조명인 경우에는 천장 속에 상당량의 열기가 가득차기 때문에 냉각 또는 환기가 필요하다. 이와 같은 조명부하는 건물 구조, 채광 방식 등에 따라 다르지만, 표 9-9에 나타낸 바와 같이 20∼30W/㎡정도이며, 무창인 경우에는 50W/㎡정도로 되는 예도 있다. 잡부하로서는 진열장 7∼10W/㎡, 콘센트 3∼5W/㎡, 에스컬레이터 7.5∼11㎾/대 정도이다.
표 9-8 백화점의 인원밀도 표 9-9 백화점의 조명밀도
3) 煥氣量 : 매장에 따라서는 인원의 밀도가 크기 때문에, 중간기에는 물론 냉난방시에도 상당량의 외기를 도입하는 것이 필요하다. 하기에는 10∼20㎥/h·㎡, 중간기·동기에는 30㎥/h·㎡(최소 15㎥/h·㎡)로 한다. 동기·중간기인 경우, 외기가 5℃이하로 되지 않을 때는 난방할 필요는 없고 오히려 외기냉방이 요구된다. 동기 및 중간기에 외기냉방을 하는 경우의 한도는 외기온도 10℃정도까지이며, 그것 이상에서는 냉동기가 필요해진다.
4) 除塵·除臭 : 제진에는 도입외기의 정화와 실내환기의 정화가 있다. 대도시에 있어서 대기오염은 매우 심하며, 특히 동기에는 매연이 극심하다. 매연의 제거에는 전기집진기 등 고성능 공기여과기를 써야만 한다. 백화점의 환기 속에 포함되어 있는 린트(lint)의 제거에는 공기세정기가 유효하지만, 스페이스를 상당히 차지하므로, 각층 유닛 등에는 청소하기 쉬운 공기여과기를 쓴다.
냄새의 제거에 대해서는 식당·식품매장 등에서 실내공기의 재순환을 할 때에는 활성탄 에어필터가 적당하다.
5) 空調方式 : 각 층 유닛, 단일덕트 방식 및 이들에 페리미터 방식을 조합시킨 것 등이 사용된다. 열원의 공급은 냉각기와 가열기를 별도로 해서 각각에 냉수 및 온수 또는 증기를 공급하는 방식이 바람직하다. 조닝은 각 층마다 또는 각 층을 여러 개의 조닝으로 나누고, 더욱 특판매장·식당·흡연다방·미용실·전시장·계산기실·일반사무실·임대 홀 등은 별도의 계통으로 한다. 주방의 환기횟수는 40∼80회/h해서 종업원에 대한 배려를 하며, 식당에는 냄새가 유입되지 않도록 한다.
(2) 극장
1) 空調負荷 : 최대요소는 인체의 발열량이며, 냉방부하 가운데서 약 60%를 차지한다. 조명부하는 5∼10 W/㎡이며, 구조는 무창이고 음향처리를 위해 단열성이 높으므로, 전열부하는 적고 시간지연(time lag)도 상당히 크고, 환기도 상당량 필요하다. 그러므로, 전열부하의 산정에 임해서는 과대하게 되지 않도록 주의를 요한다. 열용량의 크기를 이용하는 것에 의해 냉각장치를 적게 하는 것이 가능하다.
냉동기의 용량은 290∼360W/인 정도, 관객석이 난방은 외기를 실온까지 예열하는 열량으로 보면 된다.
2) 換氣 : 관객석의 환기량은 각 市·道의 조례에 규정되어 있는 지침을 따르는 것이 원칙이다. 흡연이 가능한 휴게실, 로비 등은 끽연이 많기 때문에, 가급적 전 송풍량을 오기로 하고, 천장면으로 배기하면 좋다. 영사실은 단독 계통의 급배기로 함과 동시에 영사기로부터의 배기를 필요로 한다. 화장실은 20∼40회/h의 배기를 한다.
3) 空調方式 : 관객석을 하나의 계통으로 해서, 스튜디오와 마찬가지로 30∼40㏈ 정도로 소음처리를 한 저속 단일덕트 방식으로 한다. 흡연이 가능한 휴게실·로비 등은 모아서 1계통으로 한다. 관객석의 계통은 동기에도 예열시를 제외하고 거의 난방을 필요로 하지 않는다.
4) 特殊性 : 실내 온습도 조건은 하기 26℃, 50%, 동기 20℃, 50%로 한다. 인체의 발생
열량은 관객 1인당 현열·잠열부하 모두 5.8W/인으로 한다. 관객수는 좌석수 외에 서서 있는 경우를 위해 여분으로 10∼20% 본다.
관객석은 천장이 높고, 앞에서 뒤로 갈수록 객석의 위치가 높게 되고, 천장이 낮게 된다. 또한, 무대의 영향도 있기 때문에, 취출구 및 흡입구의 위치. 송풍온도의 조절 등에 주의를 요한다. 취출구는 천장면, 측벽면. 후부 벽면 등에 설치한다. 취출 풍속은 천장현수 하향식 취출구에서 3m/s, 벽붙이 수형형 취출구에서 5 m/s 이하로 하고, 관객이 냉기(draft)를 느끼지 않도록 한다. 흡입구는 무대하부, 측벽면, 후부 벽면 등에 설치한다. 무대 하부의 흡입구는 무대로 부터의 냉기를 흡수하기에 유효하다. 머쉬룸형 흡입구는 먼지가 들어오기 쉽고, 화재의 원인으로도 되기 때문에 사용을 피하는 것이 좋다.
(3) 강당. 교회
강당. 교화 등의 건물은 극장과 유사한 요소가 많다. 다른 점은 창이 있고, 단열성이 적으며, 극장에서 큰 요소로 되었던 창유리의 일사 및 전열부하가 상당히 큰 요소로 되고 있다. 벽붇이 수평형 취출구의 위치를 낮게 설치하는 것에 의해, 취출구 상방 1.5m 이상 부분의 전열부하가 무시될 수 있다. 또한, 사용시각 및 사용시간도 다르다. 특히, 연속사용 시간이 짧기 때문에, 축열운전에 의해서 장치를 적게 할 수 있다. 이상의 점을 고려하면, 장치 용량은 인체. 조명. 일사. 전열의 최고부하치의 60∼70%로 된다.
(4) 스튜디오
TV스튜디오는 조명에 의한 복사열이 크기 때문에, 실내 온습도 조건은 하기 25℃55%동기 22℃,50% 로 한다. 음향처리 때문에 벽면의 단열성이 좋게 되며, 실내의 발생열량이 많고, 동기에도 냉방을 필요로 하는 경우가 있다.
TV 스튜디오 조명부하는 특히 커서, 일반조명 30W/㎡, 특수조명 600W/㎡ 정도이며, 동시 사용룰은 통상 75%로 한다. 스튜디오는 천장이 높기 때문에 취출구의 위치를 아래에 두고, 천장 상부로 부터 배기하는 것에 의해서 조명부하의 일부를 제거하고, 냉방부하의 감소를 도모할 수 있다.
공개홀인 경우에는 관객석 부분을 극장과 마찬가지로 고려하면 되지만. 인원은 0.15인 /㎡정도로 한다. 또한, 사용시간이 불규칙하며 사용기간이 짧기 때문에, 사용 전에 예냉. 예열을 하도록 하며 공조장치를 적게 할 수 있다.
한편, 표 9-10각종 非多室 건물의 특징 및 이들에 적요할 수 있는 주요 공조 방식을 종합해서 나타낸 것이다.
표 9-10 각종 비다실 건물의 특징과 적용 공조방식
9-2-3 住宅의 空氣調和
1. 煖房方式
주택은 사람이 그 속에서 가장 장시간 생활하는 장소이며, 특히 주부와 어린이들은 대부분의 생활을 주택 내에서 하고 있다. 이 주택에 공기조화를 해서 쾌적한 환경을 유지하는 것는 중요한 문제이다. 현재는 동기에 난로 등으로 난방을 하는 경우가 많다.
(1) 住宅의 熱的 性質
1) 木造 住宅: 목조 주택은 하기에는 시원하지만 동기에는 춥기 때문에 난방이 필요하며, 다음과 같은 특징이 있다.
① 개구부가 커서 환기량이 많다.
② 외벽 드의 열저항이 적다.
③ 지붕으로 부터의 침입열량이 대해서 비교적 저항이 크다.
④ 차양이 일사의 침입을 방지하고 있다.
⑤ 건물의 열용량이 적다.
2) 콘크리트 住宅 : 이 주택의 특징은 전체 열손실이 적고, 열용량이 크기 때문에 실내온도의 변화가 적고, 난방비용이 목조 주택과 비교해서 더 싸다. PC 주택은 콘크리트 두께가 얇고, 보통 콘크리트조와 열적 성질이 매우 다르다. 특히, 지붕이 금속 또는 슬레이트인 경우에는 열저항이 적고, 하기의 취득열량이 커서 지붕 속의 통풍을 할 필요가 있다. 야간에는 보통 콘크리트 주택과 비교해서 하기에는 더위를 견뎌 낼 수 있지만, 동기에는 냉기가 심해서 추위를 견디기는 어렵다.
3) 輕量鐵骨 住宅 : 주요 구조의 경량철골에 벽을 붙인 건식과 그 표면에 모르
타르로 마감한 반습식의 경우가 있다. 특징은 열용량이 적으며, 환기량은 모조 주택과 비교해서 적고, 지붕의 열저항이 적은 경우가 많다. 열용량이 적기 때문에 실내온도의 변화가 커서 난방부하는 콘크리트 주택과 비교해서 크게 된다. 그러나 금속제 새시가 사용되기 때문에 목조 주택과 비교해서 환기량이 적고, 환기에 의한 열손실이 적으며, 난방비용은 싸게 된다. 지붕이 금속 또는 슬레이트인 경우에는 PC 주택의 경우와 마찬
가지이다.
(2) 暖房計劃
난방계획은 다음 순서로 한다.
①외기와 실내의 온도조건을 검토하고 난방부하의 槪算을 한다.
②난방부하의 槪算을 기초로하여 가장 적당한 난방방식을 선정한다.
③난방부하의 계산을 하고 난방기기를 선정한다.
④기기의 배치 등을 정해서 설계도를 작성한다.
⑤설계도르 기초로 해서 적산을 한다.
참고자료로서 실내조건의 설정을 위한 주택 각 실에 대하 동기의 적정온도를 표 9-11에 나타낸다.
표 9-11 주택의 동기적온
[주] : 상대습도 40 75%
2. 冷房方式
냉방에 대해서도 주택의 열적 성질을 고려해서 하지만, 모든 실을 하루종일 냉방을 하는 것은 아니다.
(1) 冷房計劃
냉방계획도 난방계획과 마찬가지 순서로 이루어진다.
(2) 冷房方式
주택의 냉방은 경상비가 싸고 취급이 용이하며 안전성이 높은 것이 요구된다. 설비비·경상비의 계산을 해서 사용자와 협의한 후 냉방방식을 결정한다. 일반적으로, 냉방기기로는 윈도우형 공조기기가 가장 많이 사용되지만. 온수보일러 또는 온풍로와 병용한 단일덕트 방식이라든가 FCU방식 및 복사냉난방 방식도 사용이 가능하다.
(3) 空調裝置
1) 기계실: 기계실 면적은 경우에 따라 다르지만, 연료의 보급과 기계의 보수점검에 필요하 공간을 확보해서 열원기기르 설치한다. 기계실의 위치는 지하실 또는 별동으로 하는 것이 바람직하다. 이것이 불가능한 경우에는 블록 또는 콘크리트로하여 연료의 보급에 편리하며 기계의 소음이 실내에 영향을 미치지 않는 위치로 한다.
2) 취출구·흡입구: 취출구와 흡입구의 위치는 실내의 온도 및 기류 분포에 영향을 미친다. 특히, 주택은 실이 적고 비교적 차 드의 개구면적이 커서, 취출구의 위치에 따라 기류를 느끼기도 하고, 온도의 불균일을 갖기도 한다. 취출구의 위치는 외벽측 바닥이 1년 내내 가장 좋은 공기분포를 얻을 수 있다. 이 경우, 진애를 간단히 청소할 수 있는 구조로 한다. 벽면 하부에서 취출하는 경우에는 가동형 취출구로 해서, 하기와 동기에 날개의 방향을 바꿀 필요가 있다.
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1.5 hour Rating Fire Damper : 벽, 바닥 및 칸막이에 설치되어 최초 화재 발생 후 1.5시간 이상 3시간미만 동안 견딜 수 있는 방화댐퍼
온도가 더 높을지라도 건조한 공기는 더욱 차게 느껴진다. 사람이 추위를 느낄 때는 안락감을 느끼지 못하며, 생산성이 현저하게 떨어진다. 습도를 이상적인 수준으로 유지하면, 안락감이나 생산성을 저하 시키지 않고도 빌딩의 온도를 실질적으로 낮출 수 있다. 적절한 가습으로 실질적인 실내온도를 낮출수 있게 됨으로 하여 얻어지는 에너지의 절약은, 그 습도를 유지하기 위하여 소비한 에너지의 비용을 곧바로 상쇄할 것이라는 것은 입증할 수 있는 사실이다.(참고문헌1)