지난 열원 및 냉난방설비, 공기조화설비 설계 및 시공 기준에 대한 글에 이어 이번 글에서는 기계설비 기술기준 매뉴얼에 따른 환기설비 설계 및 시공 기준에 대해 알아보겠습니다.
기계설비 기술기준에 따른 환기설비 설계 및 시공 기준은 건축물, 시설물 등에 환기설비를 설치하는 경우에 적용됩니다.
이 기준은 신선한 외기 공급과 공기 중 미세먼지 및 오염물질 제거, 열과 연소가스의 제거, 실내 공기전파 감염병의 확산 방지를 목적으로 하고 있습니다.
1) 실내공기 오염물질
실내공기 오염물질의 적용대상 및 허용농도는 실내공기질 관리법 시행규칙 제3조와 제4조에 따라야 합니다.
💡 실내공기질 관리법 시행규칙
2) 대기 오염물질
대기 오염물질 허용농도 같은 경우에는 실내공기 오염물질 다중이용시설별 실내공기질 유지기준 이하로 유지해야 합니다.
1) 공동주택
공동주택의 경우 환기설비 설치 시 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙 제11조 제1항에 따라 시간당 0.5회 이상 환기할 수 있도록 해야합니다.
공기 여과장치는 입자형ᆞ가스형 오염물질을 차단할 수 있는 형식으로 한국산업표준(KS B 6141)에 따른 공기 필터를 갖추어야 하며, 여과장치의 교체시기의 알림 기능과 교체가 용이하도록 해야합니다. 세대 내 기계 환기설비에서 발생하는 소음의 측정은 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙 제11조 제3항에 따르며, 소음의 허용 기준은 55dB 이하가 되도록 설계해야 합니다.
주택건설기준 등에 관한 규정 제44조에 따라 각 세대의 침실에 밀폐된 옷방 또는 붙박이 가구를 설치하는 경우에는 배기설비 또는 통풍구를 설치해야 합니다. 다만, 외벽 및 욕실에서 이격하여 설치하는 옷방 또는 붙박이 가구에는 배기설비 또는 통풍구를 설치하지 않을 수 있습니다.
또한 실내 공기질 관리를 위하여 온도, 습도, 이산화탄소, 미세먼지의 상태를 모니터링할 수 있는 설비를 세대별 1개소 이상 두어야 합니다. 주방 환기량은 각 배기후드의 유효 환기량의 합계와 후드의 면풍속 0.3m/s 이상 중 큰 값이 될 수 있도록 설계해야 합니다. 주방 후드 등을 가동하여 실내 오염물질을 배기하는 경우에는 부족한 외기량을 확보할 수 있도록 해야합니다.
마지막으로 욕실의 전용 배기는 다른 계통의 배기와 함께 배출되지 않도록 설계해야 합니다. 입상 건식 덕트의 상부 캡은 풍압대의 영향을 받지 않도록 배치해야합니다. 부득이한 경우에는 역압이 발생하여도 오염물질이 효과적으로 배출될 수 있도록 강제배기 장치를 설치해야 합니다. 욕실 배기 덕트에는 세대별 역류 방지 댐퍼를 설치해야 합니다.
2) 일반 건축물
일반 건축물의 경우 기계환기설비를 설치해야 합니다. 설치 시 필요환기량은 25(㎡/인·h)이상이 되도록 해야 합니다. 동시에 미세먼지 등 실내공기질에 관련된 사항은 실내공기질관리법, 학교보건법에서 규정한 실내공기질 기준에 따라야 합니다.
필터가 부착된 기계환기설비의 환기장치는 미세먼지 센서를 통해 감지된 데이터를 확인할 수 있도록 설계해야 합니다. 또한 차압센서를 통해 감지한 미세먼지 값에 의해 공기질을 제어할 수 있도록 해야하며, 필터의 교환 시기를 나타낼 수 있어야 합니다.
3) 기계실, 전기실
· 보일러실 · 냉온수기실의 환기
보일러실 등 연소기기를 사용하는 실의 환기량은 방열량과 허용 온도 및 장비의 연소 공기량을 고려해서 결정해야 합니다. 하계에 연소기기를 사용하는 실은 외기 온도 조건을 고려해서 환기량을 결정해야 합니다. 연소공기가 필요한 공간의 외기구 및 배기구는 아래 내용에 따라 설치해야 합니다.
· 냉동기실의 환기
공기보다 무거운 냉매를 사용하는 냉동기실의 환기는 기계환기로 해야하며, 배기구는 누설된 냉매가 잘 배출되도록 덕트방식으로 설치해야 합니다. 냉매 배기용 흡입구 하단은 바닥면에서 300 ~ 500 mm 높이에 설치해야 합니다.
· 발전기실의 환기
발전기 운전 중 환기량은 장비의 방열량과 허용 온도에 의해 계산된 값과 장비의 연소 공기량을 고려하여 결정해야 합니다. 환기 처리를 위한 엔진 배기의 대기 방출구 설치 위치는 급기 취입구로부터 배기가스가 재순환되지 않는 위치로 선정해야 합니다. 또한 빗물이 침입하지 않도록 해야하며 망을 부착해 이물질의 침입을 방지해야 합니다.
엔진 주변은 상시 강제 환기를 해야하며, 연료가 새더라도 연료가 체류하지 않고 안전하게 배출할 수 있도록 조치해야 합니다. 배기구는 엔진이 위치한 장소의 상부에 설치하고, 급기구는 발전기가 위치한 장소의 하부에 설치해야 합니다. 또한 발전기가 운전하지 않을 때에도 최소 환기량을 확보해야 합니다.
· 전기실의 환기
전기실의 환기량은 장비의 발열량과 허용 온도에 따라 결정해야 합니다. 급배기 송풍기는 실내 온도를 감지 자동으로 운전하도록 설계해야 하며, 급기 쪽에는 필터를 부착하는 것을 권장하고 있습니다.
· 엘리베이터 기계실의 환기
엘리베이터 기계실의 환기량은 기계의 발열량을 포함한 취득 열량과 허용 온도에 따라 결정해야 합니다. 환기량 산정에 사용하는 외기 온도는 아래 외기온도 기준표에 따라 결정해야 합니다.
엘리베이터 기계실의 환기용 송풍기는 실내 온도를 감지하여 자동으로 운전될 수 있도록 설계해야 하며, 급기 쪽에는 필터를 부착하는 것을 권장하고 있습니다. 또한 엘리베이터 기계실에 기계 환기 설비를 설치할 경우에는 제어반의 상부 등 발열이 많은 부위에서 배기할 수 있도록 설계해야 합니다.
[환기량 산정을 위한 외기온도 기준표]
･ 난방 외기온 · 습도 기준
･ 냉방 외기온·습도 기준
4) 지하주차장
지하주차장의 환기방식은 덕트방식 또는 유인유도 환기방식 등을 적용할 수 있습니다. 환기를 위해 배기구를 설치하는 경우에는 배기가스가 허용농도 이상으로 체류하지 않도록 설치해야 합니다. 또한 주차장 공기가 건물로 유입되지 않도록 조치를 취해야 합니다.
제연겸용 환기송풍기는 화재시를 대비하여 250°C에서 60분 이상 가동이 가능하도록 설치해야 합니다. 급배기 송풍기는 주차장 내 CO 감지기에 의한 자동운전이 가능하도록 하고, 미세먼지 감지기에 의한 자동운전을 권장하고 있습니다. 주차장이 외기에 면하는 경우에는 자연환기를 우선적으로 고려해 환기설비를 설계해야 합니다.
5) 주방
주방의 조리용 기구 등과 같이 개방식으로 연소기구가 설치되는 공간은 독립하여 배출하는 국소배기덕트를 설치해야 하며, 그 배기는 직접 옥외에 배출되어야 합니다. 주방과 같이 화기를 사용하는 곳은 기계환기를 적용해야 하고, 연소기구의 상부에는 가스를 포집할 수 있는 후드를 설치해야 합니다. 또한, 배기후드의 목 또는 덕트에는 적절한 위치에 풍량조절 댐퍼를 설치해야 합니다.
환기구는 연소를 방해하지 않는 위치에 설치해야 하며, 환기구의 크기는 환기송풍기의 배기능력을 유지할 수 있는 개구면적 이상으로 해야 합니다. 또한, 오염물질이나 취기가 인접실로 유출되지 않도록 조치해야 합니다.
6) 탕비실
탕비실에 가스레인지를 설치하는 경우에는 아래와 같이 진행해야 합니다.
7) 수영장
수영장에서는 수질 유지를 위해 물에 약품 처리를 하므로, 배기는 공기조화기의 회기로 사용하지 않고 전배기해야 합니다. 열교환기를 설치할 때에는 습기 재유입을 방지하기 위해 현열교환기만 사용해야 하며, 배기덕트의 성능은 내습성과 내부식성을 고려해 설계해야 합니다.
8) 정화조
정화조 관리실은 음압이 유지될 수 있도록 급배기 시설을 설치해야 하며, 배기 시에는 탈취설비를 설치해야 합니다. 또한, 환기를 사용하지 않을 때는 역류방지를 위해 역류방지댐퍼를 설치해야하며, 정화조의 취기가 인접 건물에 확산되지 않도록 설계해야 합니다.
마지막으로 배기덕트와 송풍기의 성능은 내습성과 내부식성을 고려해야 합니다.
1) 도로터널
도로터널에서의 설계소요 환기량은 매연, 일산화탄소, 질소산화물 등의 오염물질을 대상으로 산출되며, 오염물질별 허용농도기준을 준수해야 합니다. 환기방식은 교통조건, 주변 환경조건, 화재 시 안전성, 지반조건, 유지관리, 경제성, 단계건설 등을 종합적으로 고려한 후에 선정해야 합니다.
환기설비의 용량은 전 주행속도에서 소요 환기량을 충족시키는 것이 원칙이며, 기계환기방식에서는 환기설비 승압력을 최대로 요구하는 주행속도를 고려해야 합니다. 터널 내 풍속은 일방향 터널인 경우 10m/s 이하, 양방향 터널인 경우 8m/s 이하로 유지되도록 설계해야 합니다.
2) 철도터널
오염물질 배출차량이 운행될 때에는 호흡과 관련된 일산화탄소, 질소산화물, 분진농도를 환기 대상 오염물질로 고려해야 합니다. 터널의 환기계획은 교통, 기상, 환경, 지형, 지물 및 관련 법규를 고려하여 소요 환기량을 산정하고, 자연환기와 기계환기 중 적합한 방법을 선택합니다.
환기설비가 설치될 경우에는 비상시 승객의 안전한 대피를 보장하기 위해 대피방향으로 신선외기를 공급하고 발생 매연을 신속히 배출하여 터널 내 환경을 회복할 수 있도록 환기용량을 계획해야 합니다.
공동구 내 설치되는 배관 배선 시설물의 기능을 양호하게 유지하고 유지관리가 용이하도록 환기설비를 설치해야 합니다. 전력이송용 공동구나 통신용 공동구인 경우에도 각 케이블에서 발생되는 열을 냉각하기 위해 환기가 이루어지도록 설계해야 합니다.
화재 대비를 위해 제연겸용 환기송풍기를 설치하고, 비상시를 위해 공동구 내 환기는 정·역방향으로 조절 가능하도록 설계해야 합니다. 환기설비의 용량은 시간당 2회 이상 환기가 가능해야 하며, 발열이 있는 전력구의 경우 환기풍속은 일정 수준 이내로 유지될 수 있도록 해야 합니다.
또한 종류식 환기방식을 적용해야하며, 소음 저감장치를 설치해야 합니다. 공동구의 지상 환기구는 일정한 간격으로 설치해야 하며, 환기 시뮬레이션을 통해 설치 간격을 결정하여 장비 반입과 관리의 편의성을 고려해야 합니다.
송풍기의 형식과 규격, 풍량, 정압(Pa), 회전수, 동력, 전원(전압, 상, 주파수), 재질 등을 명기해야 하며, 송풍기의 형식은 정압과 풍량을 기준으로 효율이 높은 것으로 선정해야 합니다.
장비일람에 사용용도, 형식, 용량, 냉·난방 열교환 효율(폐열회수환기장치인 경우)을 기입해야 하며, 환기장치 설치에 따른 환기부하를 공기조화설비 장비용량에 반영해야 합니다.
바닥설치형은 콘크리트기초나 형강제 베드 위에 직접 고정하거나 방진구조 위에 설치해야 하고, 천장걸이형은 형강제 철물을 사용해 건물 구조물에 견고히 고정해야 합니다. 덕트와의 접속은 플렉시블 이음을 해야하며, 환기 및 제연겸용 송풍기는 필요에 따라 풍량을 조절할 수 있도록 시스템을 구성해야 합니다.
창문형 열회수형 환기장치는 창문틀이나 벽에 설치해야 하며, 보수와 점검이 용이하도록 설치해야 합니다.
덕트형 열회수형 환기장치의 경우, 공기여과재와 송풍기모터의 교체를 쉽게 할 수 있도록 점검구를 설치해야 합니다.
분배기를 설치하는 경우에는 하부에 점검구를 마련해야 합니다. 가동 시에는 실내허용소음기준을 초과하지 않도록 유의해야 하며, 정지할 때는 자동으로 공기 유입 및 배출을 차단하는 댐퍼를 설치해야 합니다.
또한, 급배기 디퓨저는 주방 및 화장실 배기시스템의 오염물질이 원활하게 배출될 수 있도록 간섭이 없게 설치해야 합니다.
여기까지 기계설비 기술기준 매뉴얼에 따른 환기설비 설계 및 시공 기준에 대해 알아봤습니다. 각 설비별로 지켜야하는 기준이 많은만큼 잘 확인하시고 규정에 맞는 환기설비를 설계 및 시공하시기 바랍니다.
