[스크랩] 공기 조화 설비 시공법

 

공기 조화 장치에는 냉ㆍ온수,증기,냉매,냉각수 등의 관들이 있는데, 냉ㆍ온수 및 증기 배관은 각각 온수난방,증기난방 배관에 준하여 시공한다.

1.냉ㆍ온수 배관 시공 냉ㆍ온수 배관은 복관 강제 순환식의 온수 난방에 준하여 시공하며, 배관의 기울기는 자유롭게 해도 무방하다. 특히 공기모임을 만들어서는 안된다. 부득이한 경우로 공기모임이 생기는 곳에서는 반드시 에어벤트(air vent)밸브를 장착해야 한다. 배관의 벽이나 천장을 관통할 시는 관통하는 곳에도 보온을 하여야 하는데, 이때 슬리브는 보온할 수 있는 치수의 것으로 한다.

덕트(duct)

덕트는 공기를 반송하는 도풍관을 에어ㆍ덕트라 하여 일반적으로 원형이나 장방형 단면의 것이 사용된다. 덕트는 덕트내를 흐르는 공기의 풍속에 따라 10~15m/s이하의 저속덕트 방식과 16m/s이상의 고속덕트 방식으로 분류할 수 있다.

1.덕트의 형상과 구조 덕트의 형상은 장방형(각형)이나 원형이며, 최근에는 스파이럴(spiral)원형덕트도 사용된다. 덕트용 재료로는 일반적으로 아연도금 철판, 알루미늄판, 동판 등오 사용된다. < 표 6-3 > 아연도 강찬의 규격 선정표 (단위 :mm) 아연도 강판 저 속 덕 트 고 속 덕 트 스파이럴 덕 트 사각형 덕 트 원 형 덕 트 사각형 덕 트 원 형 덕트 두 께 호칭번호 직 관 이 음 관 직 관 이음관 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 26 24 22 20 18 450이하 451~750 751~1500 1501~2200 2201이상 500이하 501~700 701~1000 1001~1200 1201이상 - 200이하 201~600 601~800 801이상 - - 450이하 451~1200 1201~2200 - - 450이하 451~700 701이상 - - - 450이하 451이상 200이하 201~600 601~800 801~1000 1001이상

2. 덕트의 순환식과 국부 순환식의 비교   순 환 식 국 부 순 환 식 장 점  ① 실내의 온ㆍ습도 균일하다.  ② 실내의 청정도가 좋고 소음이 적다.  ③ 유지관리가 용이하다.  ④ 설치가 간단하다.  ① 실내 습도가 균일하다.  ② 덕트재료가 적고 깨끗하다.  ③ 설치공사가 건축구조에 알맞다.  ④ 입상덕트가 작고 깨끗하다. 단 점  ① 덕트가 차지하는 스페이스가 크다.  ② 공사용 재료가 많아진다.  ③ 건축적인 수습이 좋지 않다.  ① 유지관리가 용이하지 않다.  ② 배관과 전기공사가 복잡하다.  ③ 2차 조화기의 위치 선정이 불확실하다.

3. 덕트의 부속품 ① 캔버스 이음(canvas connection) 송풍기의 진동이 덕트로 전달됨을 방지하기 위하여 석면으로 짠 캔버스를 이용하여 공기 조화기와 덕트를 연결할 때 사용하는 방법이다. ② 풍량조절 댐퍼(volume damper) 덕트내를 흐르는 충량을 조절 또는 폐쇄하기 위해 사용되는 댐퍼로서, 특히 분기되는 지점에 설치되는 풍량조절용 댐퍼를 스플릿 댐퍼(split damper)라고 부른다. ③ 방화 댐퍼(fire damper) 화재 발생시 덕트를 통하여 다른 방으로 연소되는 것을 방지하기 위하여 사용되는 것이며, 퓨즈의 용융온도는 보통 70~80℃이다. ④ 가이드 베인 (guide vane) 덕트 벤딩부분의 기류를 안정시키기 위해서 사용된다. 구형 덕트의 엘보에서는 중심반경R이 엘보의 평면상에서 본 폭의 1.5배일 때에 가장 저항이 작다.

4. 덕트 이음의 종류 SMACNA (sheet metal & air conditioning constractors natioal association)공법은 미국의 덕트 공기조화업자 협회에서 채용되고 있는 저속 덕트용이며, 종래 공법에 비하여 이음부 및 이음매의 형상이 기계가공에 적합한 것으로 작업능률이 좋다. 변길이2,100m/m이하의 덕트에서는 형강을 사용하는 일이 별로 없으므로 자중이 적어지며 지지 방법도 간단하게 된다.

5. 덕트의 설치 ① 덕트는 콘크리트에 때려 박는 인서트를 배치하고 볼트를 나사로 조립하여 지지구를 장착한다. ② 각형 덕트는 앵글로 벤드를 만돌고 스파이럴 덕트는 평강으로 벤드를 만들어 고정한다. ③ 벽 등을 관통할 때는 반드시 천정 또는 보(beam)에 현수 지지구를 사용하여 고정한다.

공기 조화 장치

3. 냉각코일(coolimg coil) 냉각 코일에는 냉수코일과 직접 팽창형 코일이 있다. 냉수 코일은 핀(fin)을 부착한 관에 냉수를 통과하여 그 외측을 통과하는 공기와 열교환하는 것에 의해 공기를 냉각감습하는 기기이며, 직접 팽창형 코일은 관에 직접 냉매를 통해서 증발시켜 공기를 냉각감습하는 것이다.

4. 공기 세정기(air washer) 공기세정기는 케이싱 내에서 물을 분무하고 물과 공기의 직접적 열교환에 의해 공기를 냉각감습 혹은 가열감습 및 세정하는 것이며, 습식공기 여과기로서는 5μ이하의 진애에 대해서 10~20%란 낮은 집진 효율이므로 제진만의 목적에는 좋지 않다. 스프레이ㆍ헤더의 수에 의해 1뱅크,2뱅크 등이라 한다.

5. 공기가열 코일 가열코일은 관의 내부에 증기 또는 온수를 통과해 관외를 통과하는 공기를 가열하는 것이다.가습을 필요로 할 때는 스프레이(spray)장치를 병용한다.

6. 엘리미네이터(eliminator) 냉각코일에는 기류로 인해 비산하는 물방울 또는 에어와셔에서 분무된 물방울을 기류에서 제거하는 기기로서 기류가 강판으로 만든 통로를 통과할 때 강판에 부딪혀 물방울이 제거되는 것이다.

7.페케지 공조기(packaged air conditioner) 냉동기를 공조화기에 내장시켜 냉각코일에 직접 냉매를 공급하여 냉방을 하는 구조로 되어 있으며 자납식 공조기라고 부른다. 개별 방식에 적합하도록 구성되어 있지만 대용량일 경우느 가열 및 가습 기능을 더하여 중앙방식에도 적용하고 있다. 단일 기능일 경우에는 엄격하게 구분하여 온풍난방기, 냉방기라고 불리운다. 냉방의 경우 응축기의 냉각 방법에 따라 공랭식과 수랭식으로 구분된다.

8. 송풍기(blower) 공기조화에 사용하는 송풍기의 형식은 덕트방식에 따라 다르나, 저속용에는 다익송풍기 또는 리밋로드 팬이, 고속용에는 사이렌트팬 또는 익형송풍기가 사용되고 있다. ① 시로코 팬(sirocco fan): 다익 송풍기라고도 하며, 다수의 짧은 날개를 가진 임펠러로서 정수두 100mm 이하의 풍량이 적은 저압용으로 사용되며, 호칭 치수는 임펠러를 150mm로 나누어 번호로 표시한다. ② 터보 팬(tubo fan) : 날개 수가 적으나 날개의 길이가 비교적 길고 회전수가 크고 압력이 높아 대형에 사용하며 호칭치수는 임펠러의 지름 10mm로 나누어 번호로 표시한다. ③ 프로펠러 팬(propeller fan) : 수주10m 이하의 저압용으로 정압을 필요로 하지 않는곳에 사용되며 주방의 환기팬, 냉각탑, 유닛히터, 옥상환풍기 등에 사용된다.

공기 조화 장치

공기 조화 장치는 공기의 정화, 냉각 및 가열, 감습 그리고 가습 등의 기능을 발휘하는 각종 기기를 말하며, 여름에는 깨끗하고 건조한 찬 공기를 겨울에는 알맞은 습도의 더운 공기를 만들어 실내를 항시 쾌적하게 하는 것이다.

1.공기 조화기 (그림 6-4) 와 같이 공기 여과기와 냉ㆍ온수 코일을 조합한 것으로, 냉방시에는 코일에 냉동기의 냉수를 ,난방시에는 보일러에서 증기나 온수를 보내 냉풍 또는 온풍을 만드는 방식으로 공기조화기로서 가장 간단하며,광범위하게 이용되어지고 있다. (1) 공기조화기의 구성 요소    ① 송풍기와 구동장치    ② 예열, 재열 또는 가열용 코일 :예열기, 재열기    ③ 예냉, 재냉 또는 감습용의 직접 팽창코일 또는 냉수코일    ④ 공기 세정 장치 : 에어와셔(air washer)    ⑤ 가습, 감습 또는 에어와셔용의 분무장치    ⑥ 공기여과기, 전기집진기 : 에어필터(aif filter)    ⑦ 운전 및 안전장치

2. 공기 여과기 (air filter) 공기 여과기에는 유닛형(건식,습식, 점착식),자동형,전기집진기 등이 있다. 점착식에서는 통과 풍속이 1~2m/sec로 사용되며 건식 여과기에서는 1m/sec이하이다. 전기집진기는 1μ이하의 작은 먼지에도 집진 효율이 좋고 0.1μ정도에서 85~90% 효율이 있다. 이때 통과풍속은 1.5~2.5m/sec로 사용하며 아주 작은 입자까지도 제거되므로 세균 제거도 가능하다.

공기 조화 방식

2. 2중 덕트 방식 (double duct system) 중앙식 공기 조화기에서 냉풍과 온풍을 만들고 제각기 별개의 덕트에 송풍하여 각실 각 계통마다에 혼합 유닛을 설치, 온도조절기(thermostat)의 지령에 따라서 냉풍과 온풍을 혼합하여 적당한 온도로 하여 실내에 송풍하는 방식이다. 따라서 덕트가 2개 있는 경우이므로 2중 덕트 혹은 전공기 방식이라 부른다.

3. 존 유닛 방식(zone unit system) 단일덕트 방식과 2중 덕트 방식에서는 중앙 기계실에 공기 조화기를 설치하고 주 덕트에 송풍하기 때문에 입상덕트ㆍ분기덕트 등의 스페이스가 크게 된다. 이것을 방지하기 위하여 가능한 한 공기조화를 행하는 실내 가까이 각 계통마다 공기 조화기를 설치하고, 중아기계실의 냉동기와 보일러에서 송출되는 온수와 증기의 배관을 한다. 이와 같은 방법을 존 유닛 방식이라 하고 다층건물에서 각층별로 분류하는 것을 각층 유닛 방식이라고 한다. <표 6-2>공기 조화 방식의 특징 구 분 구 획 개 별 제 어 외 기 냉 방 시간외 운 전 시계실 공 간 덕 트 배관공간 설비비 운전비 중 앙 식 전 공 기 식 단일덕트방법 (CAV) 단일덕트방법(VAV) 2중덕트방법 불가 가 가 불가 가 가 가 가 가 가 가 가 대 중 중~대 중~대 대 대 소~중 중 중~대 중 소~중 대 수 ㆍ 공 기 식 단일덕트방법(재열방식) 각층유닛방법 팬코일유닛방법(덕트병용식) 유도유닛방법 복사냉난방방법 (덕트병용식) 가 가 가 가 (가) 가 불가 가 가 가 가 가 불가 불가 불가 가 가 불가 불가 가 대 중~대 소 중 중 대 대 소 소 중 중~대 중 중 중 대 중 소 소 소~중 소 개 별 식 패키지유닛식 방법(대형) 패키지유닛식방법 (소형) 가 가 불가 가 불가 불가 가 가 중 소 중 소 소~중 소~중 소 소 - 건물 종류와 공조 방법 - 사무소 소규모(3,000㎡이하) … 단일덕트, 각층유닛,패키지유닛 방법(대형) 대규모(3,000㎡이상) … 각층유닛,유인유닛 방법 객 실 … 팬코일유닛(덕트병용), 유인유닛 방법 호 텔 로비호텔 … 각층유닛,복사난방 방법 연 회 장 … 단일덕트, 패키지 방법(대형) 백화점 … 각층유닛 방법 병 원 … 각층유닛, 패키지유닛 방법 등을 병용 극 장 … 단일덕트 방법 주택.맨션 … 패키지(소형),팬코일유닛 방법

4. 유인 유닛 방식(induction unit system) 유인 유닛이라 불리는 소형 공조기를 각 실내에 여러 개 설치하고 공용1차 공조기로부터의 1차 공기를 냉ㆍ온수 코일이 내장된 유닛에 고속으로 분출하면 실내공기가 유인되어 혼합되는 방식으로 실내공기(2차공기)를 가열 또는 냉각하여 취출하는 방식이다.

5. 팬코일 유닛 방식(fan coil unit ststem) 팬코일이라 불리는 소형 공조기를 각 실내에 여러 개 설치하고 냉ㆍ온수 배관을 접속시킨 다음 여름엔 냉수,겨울엔 온수를 공급하여 실내를 대류시켜 냉ㆍ난방하는 방식이다.

6. 패널에어 방식(panel air system) 바닥 또는 천정안에 설치한 파이프 코일안에 온수 또는 냉수를 통하여 넓은 면에서의 복사로서 냉ㆍ난방을 하는 것으로,외기 도입을 위한 덕트 방식과 병용시키는 것이 일반적이다. 덕트가 작아도 되고 바닥 난방에 의한 쾌적성은 높으나 습도가 많은 지역에서는 많이 쓰이지 않는다.

7. 패케지 유닛 방식(package unit system) 냉동기를 내장한 공기 조화기를 패키지형 공조기라 하며, 이것을 실내에 설치하는 방식으로 바닥에 설치하는 중대형의 것은 냉각탐과 조합하여 냉방할 수 있고 전기히터 또는 온수 (또는 증기)코일을 내장시킨 보일러와 조합시키면 난방할 수도 있다.

공기 조화 방식

공기 조화 계획에는 건물의 용도, 규모, 층수 등을 비롯하여, 부지 및 주변 상황, 풍속, 풍향, 공사기간,예산, 장래의 계획 등을 반영시켜 계획하여야 한다. 또, 공사 조화를 어떤 방식으로 선택하는 것이 가장 합리적인지를 경정해야 한다. 방식의 결정에는 주문자의 요망, 설비비,운전비, 보수관리,설치공간, 건축구조와 조화등을 종합적으로 검토한 다음 결정해야 한다.

1. 단일 덕트 방식(single duct system) 각 실에 보내는 전공기량 1개의 주 덕트를 통해 분배하는 방식이다. 단일덕트 방식에 사용되는 덕트방식은 저속식과 고속식이 있다. 전자는 주 덕트내의 풍속이 15m/sec이하인 것을 말하고, 후자는 주 덕트내의 15m/sec 이상의 것을 말하며 최고 30m/sec정도까지이다. 또 항상 일정량의 풍량을 보내는 정풍량 방식(CAV방식)과 열부하에 따라 송풍량을 변화시킴으로써 실내 온ㆍ습도 조절을 할 수 있는 변풍량방식(VAV방식)이 있다. <표6-1> 공기 조화 방식의 분류 구 분 열의 운반매체 번 호 공기조화장치 방식 중 앙 식 전공기 방식 1 단일 덕트 방식 2 2중 덕트 방식 물, 공기 병용 방식 3 각층 유닛 방식 4 유도형 유닛 방식 5 복사 패널 방식 6 팬 코일 유닛 방식 개 별 식 전수 방식 7 팬 코일 유닛 방식 냉매 방식 8 팬 코일 유닛 방식 9 패키지 방식

공기 조화 설비의 구성

공기조화는 실내의 온ㆍ습도와 청정도를 적당한 수치로 유지하기 위해 실시하며 이를 위한 설비로서는 (그림 6-2)와 같이 공기의 온ㆍ습도를 조정하는 공기조화기,공기를 방으로 송풍하고 또 방에서 공기조화기로 환기하기 위한 송풍기 및 덕트, 공기조화기에서의 열교환에 필요한 냉수, 온수 또는 증기를 만드는 냉동기와 보일러 등의 열원장치, 냉ㆍ온수와 증기의 반송을 위한 펌프와 배관, 또 진애를 제거하는 에어휠터,외기의 취입과 실내에서의 배기를 행하는 환기장치 등으로 구성된다.

 

공기 조화의 의의

공기 조화(air conditioning)란 어느 장소의 공기 상태를 그 장소의 사용 목적에 가장 적합한 상태로 유지 시키는 것을 말한다. 그 구체적인 내용으로는 공기의 건구 온도와 그 분포 상태(온도),공기의 습도와 그 분포 상태(습도), 공기의 신서도 및 공기 중에 포함되어 있는 물질의 종류와 그 양(청정도),공기의 유동 상태(기류)를 조정하는 것을 말한다.

1. 온ㆍ습도( 溫ㆍ濕度 ) 실내의 적당한 환경을 위하여 쾌적한 온감을 부여하기 위해서는 실내의 온도, 습도, 기류 속도 및 복사가 적당함 범위의 수치인 것이 필요하다. 쾌적한 온감을 파악하기 위해서 동일한 온감을 부여하는 온ㆍ습도의 조합을 유효온도로서 나타낸 것이(그림 6-1)이다. 이 유효온도선도를 보면 비교적 고온의 범위를 제외하고는 유효온도 대부분이 기온에 따라 정하여 지며 습도의 영향은 적다는 것을 알 수 있다. 따라서 기온을 쾌적한 범위로 유지하면 습도는 그다지 온감에는 영향이 없지만, 너무 높은 습도와 낮은 습도의 상태는 보건 및 위생상 바람직하지 않다. 일반적인 상대습도는 35~70%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

2. 청정도 (淸淨度 ) 실내공기의 청정도로서 일반적으로 쾌감,보건상 문제시 되는 것은 세균, 탄산가스, 일산화탄소, 악취 등이다. 또, 대기오염이 큰 곳에서는 유황 산화물, 질소 산화물, 탄화수소 등도 고려하지 않으면 안되는 경우도 있다. (1) 세 균   공기 중에 떠다니는 세균에는 병원균과 비루스가 문제이며, 일반의 빌딩 등에서는 측정관리가 곤란한 것 등의 세균에 관한 통제는 정해져 있지 않으나 병원 등에서는 필요없다. (2) 탄산가스(CO₂)   탄산가스는 대기 중의 농도가 통상 0.03~0.04% 이지만 실내에서는 인간의 호흡과 연소기구에서의 발생에 따라 증가한다. 탄산가스가 인체에 해롭게 되는 경우는 고농도이지만 실내 환기의 양부를 나타내는데 표준으로 사용되고 있다. 환기가 나쁘면 탄산가스 농도가 증가할 뿐만 아니라 실내에서 발생하는 악취가 증가하고 온ㆍ습도 조정이 안될 경우에는 실내 온ㆍ습도가 상승한다. 이 때문에 양호한 환기 표준으로 탄산가스 농도 허용치는 일반적으로 0.1% 정도의 수치가 사용되고 있다. (3) 일산화탄소 (CO)   일산화탄소는 끽연에 의해 발생하는 것, 자동차의 배기가스, 연소기구에서 발생하는 것 등이 있다.이것은 매우 유해한 가스의 허용치로서 단기적인 수치로는 50ppm, 장기적인 수치로는 10ppm이 기준이 된다. (4) 악 취   악취는 인간의 호흡, 땀 등의 배설에 의한 것, 끽연에 의한 것, 조리에 의해 발생하는 것 등이 있다.

출처 : 건축설비 SHOP-DWG

글쓴이 : 전정섭 원글보기

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