9-1 취출구와 흡입구
9-1-1 취출구의 종류
1) 확산형 취출구 : 층상취출, 유인비 大, 취출온도차 大, 도달거리 小
축류 취출구 : 직선상으로 취출, 도달거리 大
2) 천장취출구 : 아네모스탯형, 팬형 등이 주로 사용
모듈방식 채용하는 고급 사무실 건물 : T라인
극장 등 천장이 높을 때 : 천장 노즐 또는 아네모스탯 등
벽설치형 취출구 : 유니버설형, 대공간 : 노즐형
3) 모듈 플래닝
o 건물의 평면도를 일정한 격자로 나누고, 이 격자 구획 내에 취출구, 흡입구, 조명, 스프링쿨러 등 필요한 설비요소를 배치하는 방식
o 모듈의 크기 : 소화용 스프링쿨러 1개 도달반지름(2.3m)으로 제한
․ 3.0 × 3.0m 또는 3.2 × 3.2m
<표 9- > 취출구의 종류
<표 9- > 각종 취출구 취출풍량의 적정치
9-1-2 벽설치형 취출구
1) 가동베인 취출구(유니버설형 취출구)
o 베인의 각도 변경가능 → 도달거리 및 강하도 수정가능
o 취출온도차 크게 가능
2) 고정베인 취출구
o 베인의 면을 수직방향 또는 횡방향으로 고정베인 설치
o 허용풍속 5m/s 정도
<그림 9- > 유니버설형 취출구 <그림 9- > 벽설치 노즐형 취출구
3) 노즐형 취출구
o 극장 등에서 도달거리를 늘리기 위해 취출풍속 5m/s 이상 사용
o 소음 발생 우려가 적어 사무실이나 방송국 스튜디오 등에 저풍속취출구로 사용
o 노즐의 길이를 지름의 2배로 하면 풍량 발란스 양호함
4) 펑커루우버(punkah louver)
o 취출구의 방향을 좌우, 상하로 바꿀 수 있는 형태, 스폿 냉방에 적합
<그림 9- > 노즐형 취출구 <그림 9- > 펑커루버형 취출구
5) 펀칭한 강판제 취출구
o 자유면적비가 적고 방향조정이 안되어 공조용 취출구로 사용 곤란
9-1-3 천장취출구
1) 아네모스탯형 취출구
o 가장 큰 내부유인성능 보유 : 취출온도차가 큼
․ 냉풍은 콘 상면을 따라 취출 → 콘 하면은 진공 → 30% 정도 실내공기 흡입취출
o C형 또는 C-1형은 기류가 하부까지 도달하지 않음 : 천장높이 3m 이상의 온풍취출에 부적합
<그림 9- > C-2형 아네모스탯
2) 팬형 취출구
o 유인성능은 아네모스탯형에 비해 낮아 2.7m에서 11℃로 제한, 도달거리 큼
<그림 9- > 팬형 취출구
※ 원형의 확산취출구는 실내공기를 천장면을 따라 유인 → 천장 오염 우려
→ 방지책으로 취출면을 천장으로부터 5cm이상 이격
<그림 9- > SRD형 취출흡입구 <그림 9- > CH형 아네모스탯
3) 천장노즐 취출구
o 구조 간단, 도달거리 큼 : 극장, 스튜디오 등 천장 높이가 높을 때 사용
o 노즐의 길이를 지름이 2배 이상, 허용풍속은 5m/s 정도
4) 천장슬롯형 취출구
o 아스펙트비가 대단히 크고 길이가 1m이상
o 모양이 좋아 많이 사용, 더블셀타입 조명기구 (트로퍼형 취출구)
<그림 9- > 슬롯형 취출구 <그림 9- > 트로퍼형 취출구
5) T라인형 취출구
o 천장 구성용 골조재 2개를 취출구로 사용, 상부에 사다리꼴 박스를 설치하고 원형 덕트 접속
o 2장의 베인이 조정으로 기류방향의 제어와 풍량제어
<그림 9- > T라인형 취출구
<그림 9- > T라인형 취출구의 풍량과 방향제어
6) 천장각형 취출구
7) 축류․확산겸용형 취출구
o 냉풍은 주위슬롯의 확산형, 온풍은 중앙의 노즐로 직하하도록 고안
o 극장 등 천장이 높을 때 사용
<그림 9- > 노즐, 디퓨져 겸용 취출구
9-1-4 상향 취출구
1) 창측의 스킨로드를 전공기 방식으로 처리할 경우 : 창대로부터 취출
2) 대용적실의 경우 관객석의 좌석에 취출구 설치
<그림 9- > 창대 상향 취출구
9-1-5 흡입구의 종류
<표 9- > 흡입구
9-2 실내의 공기분포
9-2-1 드래프트 문제
1) 실내기류의 풍속표준
o 콜드 드래프트(cold draft) 또는 드래프트 : 인체에 불쾌한 냉감을 주는 기류
․ 인체가 느끼는 냉감은 체내의 열생산보다 열손실이 클 때 발생
o 동절에 창의 틈새로 틈새바람이 유입할 때
o 실온보다 훨씬 낮은 온도의 기류에 인체가 노출될 때
o 고속의 기류에 인체가 노출될 때
※ 인체의 열손실이 크게 되는 경우
o 인체 주위의 공기온이 낮을 때
o 인체 주위의 기류분포가 클 때
o 주위 공기의 습도가 적을 때
o 주위벽의 온도가 낮을 때
o 실내 기류풍속의 표준 : 0.075～0.20m/s(사무실 착석 근무시)
o 거주 구역내의 취출공기 중심속도의 한계 : 0.5m/s 이내
2) EDT와 ADPI
o 유효 드래프트온도(EDT : effective draft temperature)
[℃]
․ EDT가 -1.5℃～1℃의 범위, 미풍속 0.35m/s이내일 경우 거주자 쾌적
o 공기확산계수(ADPI : air diffusion performance index)
․ 실내의 전체 점수에 대한 쾌적 점수의 비율
․ 취출기류에 의한 콜드 드래프트만 고려
3) 드래프트 방지를 위한 취출구 선정법
o 아래 <표>는 각 취출구에 댛 최대 ADPI가 얻어지는 도달거리 T와 실의 대표길이 L과의 비(T/L)와 그 때의 ADPI 표시
o T : 실내풍속 0.25m/s(*는 0.5m/s)일 때의 도달거리
9-2-2 실내공기분포의 문제점
1) 하절과 동절의 콜드 드래프트임
o 하절기 : 천장설치형 노즐 취출구에서 많이 발생
o 동절기 : 취출 온풍이 천장면에 체류하여 냉풍이 침입
※ 동절기 콜드 드래프트 방지법
o 천장 노즐사용 : 온풍 도달거리 확보
o 창측 취출구 또는 창측 방열기 설치 : 유리면 콜드 드래프트 방지
o 2중유리 사용
o 2중문 등으로 현관의 틈새바람 침입 방지
o 창이 있고 천장이 높은 대공간에서는 바닥난방이 효과적
2) 극장 등 관객석에서는 앞좌석은 한기를 느끼는 문제 발생
o 무대 벽 하부에 온풍 취출로 해결
<표 9- > 각종 취출방법과 ADPI의 관계(냉방시만)
9-2-3 취출구와 흡입구의 배치법
1) 취출구의 위치
o 벽면상부 또는 천장설치형 하향취출구의 경우
․ 동절기의 취출풍속 2.5m/s이상
․ 풍량이 작고 취출온도차가 클 때 : 환기회수 증대
o 벽하부 취출 또는 바닥면 취출
․ 냉방시 직접 거주 범위내에 들어가지 않도록 주의
․ 난방시 1.5～2.0m/s 정도의 저속취출로 효과 취득 → 온풍난방용
o 창하부에 취출구 설치
․ 냉난방 모두 만족
․ 난방시 유리면의 콜드 드래프트방지에 유리
<그림 9- >
2) 흡입구의 배치
o 500m2 이상의 대실에서도 1개소로 담당 → 콜드 드래프트 발생 우려 → 떨어진 장소 또는 천장설치, 흡입풍속 1m/s 정도 사용 또는 분산배치
o 흡입구 벽설치시 담배연기가 천장면에 체류 → 10～20% 천장설치 배기
o 복도를 환기통로로 사용시 : 갤러리 설치, 언더컷 설치 배기
o 그릴형 흡입구 천장설치 : 디퓨져 병용시 취출공기 직접흡입가능 → 미미
o 모듈방식일 경우 모듈당 1개의 흡입구 필요
o 극장 등 관객석에서는 다수의 매슈룸 흡입구 설치
9-2-4 취출구와 흡입구의 풍속
1) 취출구의 허용풍속
<표 9- > 발생소음으로 구한 취출구 허용풍속
<표 9- > 취출구의 허용풍속
2) 흡입구의 풍속
<표 9- > 흡입구의 허용풍속
9-3 실내공기분포의 계산법
9-3-1 취출에 관한 용어
o 아스펙트비(종횡비) : 긴 변을 짧은 변으로 나눈값 (A/B)
<그림 9- >
o 1차공기 : 취출구로부터 취출된 공기
o 그릴 : 취출구의 전면에 설치하는 면격자
o 강하도 : 수평취출공기의 취출구 중심으로부터 떨어진 거리[m]
o 셔터 : 취출구 후부의 풍량조정용 또는 폐쇠용 긱구
o 자유면적(free area) 또는 구멍면적 : 취출구의 취출구멍면적의 합계
o 전면적(face area) : 취출구의 구멍에 접하는 외주에서 측정한 전면적
o 도달거리(throw) : 취출구로부터 풍속 0.5m/s로 된 위치까지의 수평거리
o 내부유인(internal induction) : 취출구 내부에 실내공기를 흡입해서 취출 1차 공기를 혼합해서 취출하는 작용
o 2차공기 : 취출공기(1차공기)로 유인되어 운동하는 실내공기
o 취출온도차 : 취출공기와 실온과의 온도차
o 취출풍속 : 취출풍량을 구멍면적으로 나눈 값
o 유인 : 취출된 1차공기에 끌려 실내공기가 운동하는 현상
유인성능 또는 유인비 =
1) 축류취출구에서 취출기류의 4구역
o 제1구역 :
․ 취출후 아주 짧은 거리는 속도변화가 없는 것으로 간주
․ 노즐이나 오리피스 형상의 추출구 사용시 x = 2～6do
o 제2구역 :
․ 천이구역 : 원형노즐에서 8do
․ 장방형, 격자형과 같이 아스펙트비가 큰 취출구는 길어짐
o 제3구역 :
․ 취출기류가 0.5m/s 까지 감소되는 구역(x = 10～100do)
․ 공기조화에서 일반적으로 이용되는 구역
․ 취출구의 종류에 따라 특성이 현저히 달라짐
o 제4구역 :
m/s(정지공기상태)
․ 취출기류 풍속의 급격한 감소 → 혼합공기도 주위로 확산되는 구역
․ 제3구역의 외측에서 3～4do 거리
9-4 클린룸과 바이오 클린룸
9-4-1 총론
1) 클린룸 : 실내공기중 분진을 극소로 하기 위해 고안된 실
․ 공업용클린룸(ICR : industrial clean room)
․ 바이오클린룸(BCR : bio clean room)
2) ICR의 청정도 : 일정면적 또는 체적중에 포함되어 있는 오염물질량으로 표시
․ 청정도 등급은 1ft3의 공기 체적 중 0.5μm크기의 미립자 수
3) o 재래식 취출방법은 다수의 와류발생으로 분진유동
o ICR에서는 0.4～0.5m/s의 층류 취출로 완전여과
<그림 9- > 재래식 취출방법
(a) 수평층류식 (b) 수직층류식
<그림9-> 층류식 클린룸의 취출방법
9-4-2 층류방식의 종류와 적용
<표 9- > 산업용클린룸의 분류
9-4-3 바이오 클린룸