공조냉동기계기술사/132회 기출문제 풀이

4-2. 환기 설비에서 다음을 설명하시오.(1) 일반거실과 특수거실의 환기방식(2) 독립된 환기계통 장소(7가지)(3) 거실인원 확정과 미확정인 경우의 필요 환기량 계산식

onha09 2025. 4. 22. 12:36
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(1) 일반거실과 특수거실의 환기방식

  • 일반거실 (General Living Rooms):
    • 정의: 사무실, 회의실, 주택의 거실, 교실 등과 같이 사람들이 주로 활동하는 일반적인 공간을 의미합니다. 이곳에서는 주로 재실자의 호흡이나 활동, 건축자재 등에서 발생하는 오염물질을 다룹니다.
    • 환기방식: 주로 희석 환기(Dilution Ventilation) 방식을 사용합니다. 외부의 신선한 공기를 실내로 공급하여 내부의 오염된 공기를 희석시키고 배출함으로써 전체적인 실내 공기질을 허용 가능한 수준으로 유지하는 것을 목표로 합니다. 자연 환기(창문 개방 등)나 기계 환기 방식(급기팬/배기팬 조합에 따른 1종, 2종, 3종 방식)이 적용될 수 있으며, 실내 CO₂ 농도나 기타 오염물질 농도를 기준으로 필요 환기량을 결정합니다.
  • 특수거실 (Special Living Rooms):
    • 정의: 주방, 욕실, 화장실, 실험실, 흡연실, 인쇄실, 보일러실, 주차장 등과 같이 특정 활동으로 인해 다량의 열, 습기, 냄새, 유해 가스, 먼지 등이 집중적으로 발생하는 공간을 의미합니다.
    • 환기방식: 희석 환기만으로는 부족한 경우가 많아, 국소배기(Local Exhaust Ventilation) 방식을 우선적으로 또는 함께 사용합니다. 이는 오염물질이 발생하는 지점 가까이에서 포집하여 실내로 확산되기 전에 직접 외부로 배출하는 방식입니다 (예: 주방 레인지 후드, 실험실 흄 후드, 화장실 배기팬). 또한, 필요에 따라 해당 공간의 공기가 다른 곳으로 확산되지 않도록 음압(-)을 유지하거나, 청정도가 중요한 공간(수술실 등)은 양압(+)을 유지하도록 설계하며, 일반거실보다 더 높은 환기 횟수(ACH)를 요구하는 경우가 많습니다. 일부 특수 공간에서는 치환 환기(Displacement Ventilation) 방식을 적용하기도 합니다.

(2) 독립된 환기계통 장소 (7가지)

다른 실내 공간과의 공기 교차(오염물질, 냄새, 병원균 등의 이동)를 방지하고 각 공간의 특성에 맞는 환경을 유지하기 위해, 공조 및 환기 계통을 다른 공간과 분리하여 독립적으로 설치해야 하는 장소들이 있습니다. 법규(건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 등)나 설계 기준에서 명시하는 대표적인 장소는 다음과 같습니다. (7가지 예시)

  1. 유해물질 발생 장소: 실험실, 인쇄실, 특정 작업장 등 화학물질이나 유해 가스를 취급하여 공기 오염 우려가 큰 장소
  2. 주방: 특히 다량의 열, 습기, 유증기, 냄새가 발생하는 상업용 주방 또는 공동주택의 주방
  3. 화장실, 욕실, 샤워실: 습기 및 냄새 발생이 많은 장소
  4. 흡연실: 담배 연기와 냄새를 다른 공간과 철저히 분리해야 하는 장소
  5. 주차장: 자동차 배기가스(일산화탄소 등)가 발생하는 장소
  6. 보일러실, 기계실: 연소 가스나 장비 열기가 발생하는 장소
  7. 기타 특수 용도 공간: 수술실, 격리 병실 등 공기 청정도 및 압력 유지가 매우 중요한 의료 시설 내 공간

(3) 거실인원 확정과 미확정인 경우의 필요 환기량 계산식

실내 필요 환기량은 재실자의 호흡으로 인한 CO₂ 증가 및 기타 오염물질 발생을 고려하여 산정하며, 재실자 수를 명확히 알 수 있는지 여부에 따라 계산 방식이 달라질 수 있습니다. (주로 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 또는 관련 기준 참고)

  • 거실 인원 확정인 경우 (Based on Known Occupancy): 재실자 1인당 필요한 환기량과 실의 바닥면적당 필요한 환기량을 합산하여 계산하는 방식이 일반적입니다.

  •  여기서,
    • : 필요 환기량 (m³/h)
    • : 거실의 재실자 수 (명)
    • : 재실자 1인당 필요 환기량 (m³/h/person) - (용도별 기준값 적용, 예: 사무실 30 m³/h/인)
    • : 거실의 바닥면적 (m²)
    • : 단위 바닥면적당 필요 환기량 (m³/h/m²) - (용도별 기준값 적용, 예: 사무실 1.8 m³/h/m²) (P와 R 값은 관련 법규나 기준에서 제시하는 값을 따릅니다.)
  • 거실 인원 미확정인 경우 (Based on Unknown/Estimated Occupancy): 재실자 수가 불명확하거나 변동이 클 경우, 주로 실의 용도에 따른 시간당 환기 횟수(ACH, Air Changes per Hour)를 기준으로 계산하거나, 예상되는 재실자 밀도를 적용하여 계산합니다.
    • 환기 횟수 기준:

    •  여기서,
      • : 필요 환기량 (m³/h)
      • : 시간당 필요 환기 횟수 (회/h) - (실의 용도별 기준값 적용, 예: 교실 1.7회/h, 주방 15회/h 등)
      • : 거실의 체적 (m³)
    • 예상 재실 밀도 기준: 거실 용도별 표준 재실 밀도(명/m²)를 이용하여 예상 재실자 수()를 산출한 뒤, 위 '인원 확정' 경우의 식()을 적용할 수도 있습니다.

필요 환기량 산정 시에는 관련 법규(건축물의 설비기준 등에 관한 규칙 등) 및 설비 설계 기준(대한설비공학회 기준 등)에서 제시하는 최소 환기량 기준을 반드시 준수해야 합니다.

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