덕트의 설계 순서 및 유의사항

덕트의 설계순서

(1) 송풍량 결정

송풍량은 각실 이나 존(zone)에서 계산된 냉난방부하를 식에 대입시켜 계산한다. 또한편, 건축법규나 재실인원의 흡연량을 참고하여 도입외기량을 구하고, 법적제한등에 의해 배기량을 구한다. 또, 양자의 밸런스를 고려하여 배기 및 외기량을 결정한다.

 

(2) 취출구 및 흡입구의 위치 결정

실의 공기분포가 균일하도록 취출구의 위치, 형식, 크기, 필요한 수량을 정한다.

 

(3) 덕트경로 결정

공조기 및 송풍기의 위치와 덕트의 경로를 정한다. 덕트의 경로는 실의 용도, 사용시간, 부하의 특성 등을 감안하여 존별로 계통화시키고, 송풍저항을 줄일 수 있는 방법을 구상한다.

 

(4) 덕트의 치수결정

덕트의 치수는 표 1-1과 덕트의 치수 결정법에 의해 정한다.

 

(5) 송풍기의 선정

덕트계통의 마찰저항을 구하여 송풍기 정압과 (1)항에서의 필요풍량으로 송풍기의 용량 및 형식을 결정한다.

 

(6) 설계도 작성

(4)항에 이어 덕트의 상세치수를 정하고, 설계도를 정한다.

분진의 종류	항 목	풍속(m/s)
매우 가벼운 분진	가스,증기,연기,차고 등의 배기가스 배출	10
中정도 비중의 건조분진	목재,섬유,곡물 등의 취급시 발생된 먼지 배출	15
일반공업용 분진	연마,연삭,스프레이 도장, 분체작업장 등의 먼지배출	20
무거운 분진	납,주조작업,절삭작업장 등에서 발생된 먼지 배출	25
기타		20~35

덕트의 치수 결정법

덕트의 치수결정법은 등속법, 등마찰저항법 등이 있다.

 

(1) 등속법

이 방식은 덕트내의 풍속을 일정하게 유지할 수 있도록 덕트치수를 결정하는 방법이다. 따라서 덕트치수는 송풍속도가 정해지면 덕트마찰손실선도에서 정해진 송풍량에 해당되는 수평선과 표 1-1에 의한 필요 풍속선과의 교점에 상당하는 덕트직경을 구할 수 있다.

 

이 덕트는 어느 위치에서나 풍속이 일정하므로 덕트를 통해 먼지나 산업용 분말을 이송시키는데 적당하다. 이 방식은 각 구간마다 압력손실이 다르다. 따라서 송풍기 용량을 구하기 위해서는 전체구간의 압력손실을 구해야 하는 번거로움이 있다.

 

(2) 등마찰저항법

이 방법은 덕트의 단위길이당 마찰저항이 일정한 상태가 되도록 덕트마찰손실선도에서 직경을 구하는 방법으로 쾌적용 공조의 경우에 흔히 적용된다.

저속덕트의 단위길이당 마찰손실(압력손실)은 그림 1-1과 같이 실의 소음제한이 엄격한 주택이나 음악감상실과 같은 곳은 0.07 mmAq/m, 일반건축은 0.1 mmAq/m, 공장이나 기타의 소음제한이 없는 곳은 0.15mmAq/m로 한다.

또 등마찰저항법으로 많은 풍량을 송풍하면 소음발생이나 덕트의 강도상에도 문제가 있어서 풍량이 10,000㎥/h이상이 되면 등속법으로 하기도 한다.

이 방법의 단점은 주간덕트에서 분기된 분기덕트가 극히 짧은 경우에는 분기덕트의 마찰저항이 적으므로 분기덕트 쪽으로 필요이상의 공기가 흐르게 된다. 따라서 이 현상을 막기 위하여 개량등마찰저항법으로 덕트치수를 정하기도 한다.

즉 그림 1-2와 같이 주간덕트는 등마찰저항법으로 하고 분기관이 있을때는 주간덕트의 말단에서 분기점까지의 압력 손실과 분기점에서 분기 덕트의 말단까지의 압력 손실이 동일하게 되도록 분기 덕트 1m당 압력손실을 구하여 분기덕트의 크기를 결정한다.

1-2

(3) 덕트의 약설계법

공조설비의 기본계획시에 덕트샤프트나 덕트스페이스의 개략적인 크기를 정하기 위해서, 또는 짧은 시간내에 덕트의 개략적인 설계를 해야 할 경우에는 표 2-1의 풍량(㎥/㎡ · h)에 바닥면적(㎡)을 곱하여 필요풍량(㎥/h)을 정하고 그 송풍량을 표 2-2에 적용시켜 원형덕트 또는 장방형덕트의 치수를 정한다.

 

한편 송풍기의 용량을 결정하기 위한 송풍기 풍량은 필요풍량에 10%를 가산하고, 송풍기정압은 장치에 따라 차이는 있으나 일반적으로 표 2-3의 범위에서 정한다.

 

표 3-3의 송풍기 필요정압은 각 층 유닛(unit)식이나 배기팬(fan)이 있는 경우, 또는 고속덕트 등의 경우에 그대로 적용하면 큰 오차가 생기므로 다음 식으로 약산한다.

건물 종류	취출구 위치	소요풍량(㎥/㎡ · h) 및 환기횟수 n(회/h)
		난방시	냉방시
주택	벽면하부(수평취출)	8~16 (n = 3~6)
	벽면하부(상향취출)	8~16 (n = 3~6)	16~24 (n = 6~9)
	벽면상부(수평취출)	13~24 (n = 5~9)	16~24 (n = 6~9)
사무실,상점,식당	벽면상부(수평취출)	13~22 (n = 5~8)	16~33 (n = 6~12)
극장,공회당	벽면상부(수평취출)	30~60 (n = 5~10)	30~72 (n = 6~12)

▲ 표 2-1. 공조용 표준풍량

▲ 표 2-2. 덕트의 치수(R=0.10mmAq/m, 단 Q>10,000㎥/h에서는 w=8m/s)

설비구분	규 모	필요정압 (mmAq)
환기설비	일반	10~20
	대규모장치	30~40
공기조화설비 (리턴덕트 有, 리턴팬 無)	소규모 (300㎡ 이내)	40~50
	중규모 (20,000㎡ 이내)	60~75
	대규모 (20,000㎡ 이상)	65~110
	고속덕트(중규모)	100~150
	고속덕트(대규모)	150~250

▲ 표 2-3. 송풍기의 필요정압 (mmAq)

덕트의 종류 및 부속기구

덕트의 종류를 그 속에 흐르는 공기의 종류에 따라 분류하면 공조기에서 조화된 공기를 실내로 보내는 급기덕트, 실내공기를 다시 공조기로 되돌려보내는 환기덕트, 실내의 공기를 외부로 버리는 배기덕트, 외기를 공조기로 도입하는 외기덕트 등으로 그림 1-1과 같이 구분된다.

 

덕트의 종류

덕트 설계 시의 유의사항

덕트의 시공도는 제작과 시공시에 필수적인 도면으로서 기능과 공법 및 경제적으로 적절한가를 검토해야 한다.
따라서 다음과 같은 사항을 검토한 후 시공도를 작성한다.

 

1) 덕트의 경로는 될수 있는 한 최단거리로 한다.
2) 설치시에 작업공간을 고려한다.
3) 필요한 치수를 기입한다. (덕트의 종,횡치수, 취출구의 위치, 취출구의 종류와 풍량, 주위 장애물과의 거리, 적절한 분기 및 변형과 치수, 주위기기의 설치 위치 등)
4) 댐퍼의 조작 및 점검은 가능한 위치에 있도록 한다.
5) 소음과 진동을 고려한다.
6) 기타설비(조명기구, 스피커, 스프링클러 등)와의 공간을 고려한다.
7) 덕트내로 배관과 같은 장애물의 통과는 없는지 살핀다.
8) 단열 및 도장공사의 필요성을 검토한다.
9) 취출구와 분기부의 위치는 적절한가 검토한다.
10) 실내의 공기분포와 취출구 및 흡입구의 위치와의 관계를 검토한다.
11) 진동이나 소음의 전파는 없는지 검토하고 필요시에 캔버스(canvas)이음 또는 플레시블(flexible)이음 및 방진, 소음장치를 한다.

 

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