기계설비 기술기준 제8조에 따르면 각 기계설비의 구분에 따라 설계 및 시공 기준을 분류하고 있는데요.
이번 글에서는 건축물, 시설물 등에 공기조화설비를 설치하는 경우에 모두 적용되는 공기조화설비의 설계 및 시공 기준에 대해 알아보겠습니다.
공기조화설비 설계를 위해서는 부하계산을 진행해야 하는데요. 부하계산은 건축물이나 시설물에 설치될 냉난방 열원장비와 공기조화장비를 선정하고, 이에 따라 공기조화 배관과 덕트를 설계하기 위해 수행됩니다.
이 과정에서는 공기조화설비를 시간 최대 냉난방부하를 고려해 선정해야 하는데요. 냉난방하부는 실내 환경조건에 따라 변동하며, 외기 온도와 습도, 일사량, 재실자 수, 환기 등의 요소에 의해 결정됩니다. 또한, 열원장치의 부하는 공기조화장비 부하와 배관, 덕트의 열손실 또는 취득 열을 고려 후, 안전율을 반영해야 합니다.
공기조화설비 설계를 위한 부하계산에는 크게 4가지의 조건이 필요합니다,
1) 실내, 외기 온 · 습도 조건
부하계산을 위한 샐내, 외기 온 · 습도 조건은 열원 및 냉난방설비 설계 조건에 명시된 온 · 습도 기준과 동일한데요. 자세한 기준은 아래와 같습니다(출처: 기계설비 기술기준 해설서).
[실내 온 · 습도 조건]
･ 난방 실내 온도 기준
･ 냉방 실내 온 · 습도 기준
[실외 온 · 습도 기준]
･ 난방 외기온 · 습도 기준
･ 냉방 외기온 · 습도 기준
2) 건축물의 부위별 열관류율
건축물 부위별 열관류율은 건축물의 에너지절약 설계 기준 제2조 제1항 제1호에 따라야 합니다.
3) 최소외기도입량
부하계산에 사용되는 최소외기도입량은 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 제11조 제5항 관련 별표 1의6을 따라야 합니다.
4) 실내부하
냉방부하 계산에 사용되는 실내부하 요소에는 인체, 조명 및 기기부하가 포함됩니다.
계산서에는 실내부하의 기준을 명시해야 하며, 실내부하를 명확하게 계산할 수 없는 경우에는 바닥면적(㎡) 당 예상 재실 인원, 조명 및 기기부하로 냉방부하를 계산해야 합니다.
인체에서 발생하는 현열(SH)과 잠열(LH)은 실내 온도 및 작업 상태를 고려하여 부하에 반영해야 합니다.
공기조화기 설계 시에는 주요용도 및 형식을 명시해야 합니다. 공기조화기는 케이싱, 송풍기, 냉각 및 가열 코일, 필터, 가습기, 댐퍼 등으로 구성되며, 각 구성품의 사양은 장비일람에 명시해야 합니다.
또한, 공기조화기는 실내 온도, 습도 및 공기청정도 조건에 맞게 제어할 수 있어야 합니다. 공기조화기 부속의 유지보수를 위해 공기조화기 폭만큼의 여유 공간을 확보해야 하며, 동결의 우려가 있는 경우에는 동파방지대책을 고려해야 합니다.
외기댐퍼와 배기댐퍼는 기밀댐퍼로 설계되어야 하며, 면풍속은 1.5∼7.5 m/s로 유지해야 합니다. 필터의 통과 풍속은 2.5 m/s 이하로 유지해야 하며, 필터 전후의 차압을 측정할 수 있는 차압계를 설치해야 합니다.
감염병 대비를 위해 전외기 방식 등을 고려해야 하며, 기존 건축물의 공기조화기에는 인버터, 살균장치 등을 설치할 수 있습니다. 건축물의 이용 특성과 타당성을 고려해 에너지 절약형 공조방식을 적용할 수 있으며, 변풍량 제어방식을 도입할 경우 온도센서 및 급·환기덕트에 적절한 제어장치를 설치하여 과열과 과랭을 방지해야 합니다.
터미널 유닛 설계 시에는 장비일람에 유닛의 형식, 최대 풍량, 최소 풍량, 입구 크기, 냉방전용 등을 입력해야 합니다.
팬코일 유닛 설계 시 장비일람에 각 공기조화기의 유닛 형식과 풍량, 전기사항(동력, 전압, 전류, 주파수, 상), 냉각 및 가열능력, 입구 및 출구의 공기 조건, 입구 및 출구의 냉수 및 온수 조건, 그리고 최대 사용 압력 등을 상세하게 명기해야 합니다.
이를 통해 열 수요의 변화에 따라 각 구역에서 유량 및 풍량을 조절할 수 있도록 설치해야 합니다.
방열기 설계 시 장비일람에 방열기 형식, 열량 열매종류, 입 · 출구 온도조건 및 유량 등을 입력해야 합니다.
온수온돌 난방 설계 시 각방은 한 개 또는 그 이상의 난방코일로 구획해야 합니다.
또한, 주택건설기준 등에 관한 규정 제37조에 따라 침실에 포함되는 옷방 또는 붙박이 가구 설치 공간에도 난방설비를 설치해야 합니다.
공기조화기 시공 시, 배수판의 물은 간접배수를 하며 연결 배수트랩은 봉수 유지와 응축수의 배출이 용이하도록 해야 합니다.
진동 및 소음이 적고 풍량, 정압, 냉각, 가열 등 소정의 능력을 충분히 발휘하는 것으로 설치해야합니다. 조립 설치 시 연결부분의 기밀과 단열성능이 유지되도록 해야합니다.
터미널 유닛, 팬코일 유닛 시공 시, 바닥 설치형은 벽 또는 바닥에 견고하게 설치해야합니다.
천장걸이형은 걸이철물 등으로 수평으로 견고하게 설치해야하며, 은폐 설치 시에는 보수 및 점검이 쉽도록 설치해야 합니다.
바닥설치형 방열기는 벽면으로부터 60 mm 이상의 간격을 두고 설치해야 합니다.
벽걸이 방열기의 경우, 사용하는 걸이철물의 개수는 아래 표에 따라 적용하며, 설치 위치는 양쪽 끝으로 두 번째와 세 번째 쪽 사이로 하되, 중간용이 필요한 경우에는 그 사이를 등분하여 위치를 정합니다.
[벽걸이 방열기의 걸이철물 수]
출처: KCS 31 25 15(3.8.1) 표 3.1-1
온수온돌 난방 시공 시에는 설계에서 요구하는 배관 간격을 유지하고, 온도 변화로 인한 관의 신축을 고려하여 시공해야 합니다. 관의 굽힌 부분은 변형과 단면적 축소가 없도록 유지되어야 하며, 공기체류가 예상되는 부분에는 공기빼기 밸브를 설치해야 합니다.
축열재 충진 등의 작업 시에는 방열관이 변형되거나 밀리지 않도록 주의해야 하며, 방열관과 단열층이 충격 등에 의해 손상되지 않도록 해야 합니다. 또한, 온수분배기 주위와 같은 코일배관 조밀지역에는 과열방지 조치를 해야 합니다.
여기까지 공기조화설비의 설계 및 시공 기준에 대해 알아보았습니다. 위에 명시된대로 설계 및 시공을 진행해 적법한 건축물 환경을 조성하시기 바랍니다.
