공기조화설비일반사항 KDS 31 25 05 :2021 건설 설계기준

공기조화설비일반사항 KDS 31 25 05 :2021란?

KDS 31 25 05:2021은 건축물의 냉난방 및 환기 설비에 대한 설계 및 시공 기준을 제시하는 한국건설기준규격(KDS)입니다. 이 규격서는 공기조화설비의 일반적인 사항들을 다루며, 설계 단계에서의 성능 요구사항, 설비의 종류 및 선정, 시스템 구성, 부품 및 재료의 선정, 시공 방법, 시험 및 검사 등에 대한 상세한 내용을 포함하고 있습니다. 궁극적으로 건물의 쾌적한 실내 환경을 유지하고 에너지 효율을 높이기 위한 설계 및 시공 지침을 제공하는 것을 목표로 합니다. 따라서 건축물의 공기조화설비 설계 및 시공에 참여하는 모든 관계자들에게 필수적인 참고자료입니다.

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공기조화기기 설비공사 KCS 31 25 15 :2021 건설 표준시방서

주차장 환기설비공사 SMCS 31 25 20 05:2018 서울시 전문시방서

 

1. 일반사항

1.1 목적

(1) 이 기준은 사람이 거주하는 공간을 쾌적하게 하고, 생산시설에 적합한 공간을 만들기 위한 공기조화설비 설계에 대한 기준을 규정한 것이다.

1.2 적용 범위

(1) 이 기준은 건축법에 해당하는 건축물과 철도역사, 지하철역사, 플랜트설비의 건축물과 상하수도, 오폐수설비, 소각장설비 등과 같은 도시기반시설용 건축물 및 도로, 항만, 터널 등 구조물의 공기조화설비 설계에 적용한다. 본 설계기준에 없는 사항은 설계자의 의도에 따른다.

1.3 참고 기준

내용 없음

1.4 용어의 정의

● 가열기(heater) : 가스나 석유, 석탄 등의 연소열이나 전기나 증기, 온수 등의 열로 기체나 액체 또는 기타 물질을 가열하는 기기를 말한다.

● 공기조화기(air conditioner, air handling unit) : 공기조화의 목적에 필요한 기기를 구비한 것으로 공기여과기와 공기예열기, 공기예냉기, 공기가열기, 공기냉각기, 공기세척기, 가습기, 재열기, 일리미네이터, 송풍기 등이 있고, 이것을 건물의 사용 목적이나 규모에 맞게 조합하여 구성시킨 것이다.

● 공기조화 존 : 하나의 공간 또는 건물 내 온도와 같은 냉난방 요구 조건이 매우 유사하여 하나의 공기조화장치로 온도와 같은 원하는 조건을 유지할 수 있는 다수의 공간을 말한다.

● 공기조화 조닝 : 각 실의 방위, 용도, 사용시간, 외주부와 내부, 창의 유무 등 부하 특성이 다른 실을 구분하고 이를 다시 합리적인 시스템 존으로 구획하는 것을 말한다.

● 관류보일러(through flow boiler) : 긴 코일모양의 가열관 입구로 급수된 물이 예열부와 증발부, 과열부를 통과하여 출구에서 필요한 증기를 만드는 형식의 보일러로 보유수량이 적어 증기발생이 빠르다.

● 난방부하(heating load) : 실내의 필요 온습도와 청정도를 유지시키기 위한 가열이나 가습 및 환기에 필요한 열량을 말한다.

● 냉각수(cooling water) : 응축기에서 냉매를 냉각하는 것과 같이 다른 물질을 냉각하는 물을 말한다.

● 냉각코일(cooling coil) : 냉수나 냉매로 열 교환시켜 공기를 냉각하거나 제습하는 코일을 말하며 냉수코일과 직접팽창코일이 있다.

● 냉각탑(cooling tower) : 응축기의 냉각수를 재사용하기 위하여 대기와 접촉시켜 물을 냉각하는 장치를 말하며 공기의 접촉법에 따라 향류형 냉각탑, 직교류식 냉각탑 등이 있다.

● 냉동기(chiller) : 냉매로 냉동 사이클을 형성하고 저온의 물체에서 열을 흡수하여 고온의 물체로 운반하는 장치를 말한다.

● 냉방부하(cooling load) : 실내에 필요한 온습도와 청정도를 유지하기 위한 냉각과 감습 및 환기에 필요한 열량을 말한다.

● 릴리프 밸브 (relief valve) : 주로 액체 또는 기체의 이상 압력 상승을 막기 위하여 사용되고, 상류 쪽 유체의 압력이 소정의 값 이상이 되면, 그 압력의 상승에 따라서 자동적으로 열리게 되는 기능을 가진 밸브를 말한다.

● 매립형(concealed) : 전체 또는 일부를 매립, 설치하는 것을 말한다.

● 배기열 회수 환기장치 (Energy Recovery Ventilation System): 외기를 실내공간에 공급하기 전에 배기로부터 환기용 도입외기를 예열, 예냉, 가습 또는 감습을 통해 에너지를 회수할 목적으로 사용하는 공기 대 공기 방식의 열교환기를 이용하는 시스템을 말한다. 독립적으로 또는 공조시스템의 부속장치로 구성된다.

● 보일러(boiler) : 온수 또는 증기를 만드는 장치로서 본체, 연소실, 연소장치, 제어장치, 부속품으로 구성된다.

● 분지덕트(branch air duct) : 주 덕트에서 바깥으로 분지되는 덕트를 말한다.

● 비례제어(proportional control) : 피드백제어계에서 출력과 목표 값의 편차에 비례하여 인력량을 제어하는 방법이다.

● 상당온도차(equivalent temperature differential) : 외기온도와 일사(햇빛)의 영향을 고려하여 정한 실내외 유효온도차를 말하며 벽이나 지붕을 통한 취득열량을 계산하는데 사용한다.

● 서비스탱크(service tank) : 기름탱크와 버너의 중간에 설치되는 소형의 탱크, 보일러실 안에 설치하여 사용량의 확인, 예열 등을 한다.

● 순환펌프(circulation pump) : 공기조화장치에서 냉온수를 순환시키는 펌프를 말한다.

● 슬리브(sleeve) : 배관이나 덕트를 벽체나 바닥을 관통하여 설치하기 위하여 신축, 보온 등을 고려하여 벽체나 바닥에 미리 설치하는 짧은 관이나 덕트로 강관, 아연도강판 등이 사용된다.

● 습구온도(wet-bulb temperature) : 습구온도계가 나타내는 온도를 말한다.

● 아연도금철판(galvanized sheet iron) : 아연도금을 한 철판(강판)을 말한다.

● 안전밸브 (safety valve): 물, 증기 또는 가스를 내보내 기기의 안전 확보를 위하여 설치되는 밸브. 상류 쪽의 압력이 소정의 값 이상이 되면 자동적으로 순간에 작동하는 기능을 가진다.

● 압축기(compressor) : 공기나 가스 등의 기체를 압축하여 압력을 높이는 기계로 일반적으로 압력이 약 0.1 MPa 이상의 것을 말한다.

● 압축식 냉동기(compression refrigerating machine) : 압축기로 냉매가스를 압축하여 냉동효과를 만드는 냉동기를 말한다.

● 열관류율(heat transmission coefficient) : 구조체로 단위면적과 단위온도차 및 단위시간 당 전달되는 열량을 말한다.

● 열전도율(thermal conductivity) : 고체나 정지된 유체 안의 온도차로 열이 전달되는 비율을 말한다.

● 열전도저항(resistance of thermal conduction) : 물체의 두께를 물체의 열전도율로 나눈 값으로 열전도의 난이도를 나타낸다.

● 열펌프(heat pump) : 저온 열원의 열을 냉동기의 증발기로 흡수하여 냉동기의 응축기에서 고온의 열로 만들어 가열수단으로 이용하는 장치를 말한다.

● 온도조절기(thermostat) : 고정된 또는 조절 가능한 설정점에서 온도를 유지하는데 사용되는 자동제어기기를 말한다.

● 온수(hot water) : 열을 이동시키기 위하여 일정한 온도로 가열한 물을 말한다.

● 온수난방(hot water heating) : 온수를 방열기 등에 보내 난방하는 방법으로 온수온도에 따라 고온수식과 저온수식, 온수순환방법에는 중력식과 강제순환식, 배관방법에는 단관식과 복관식, 온수공급방법에는 상향공급식과 하향공급식이 있다.

● 온수보일러(hot water boiler) : 가스나 기름의 연소열이나 전기로 물을 가열하여 온수를 만드는 장치를 말한다.

● 외기부하(outside air load) : 받아들이는 외기를 실내공기의 온습도상태로 조절하는데 필요한 열량을 말한다.

● 유량 : 단위 시간에 흐르는 유체의 양을 말한다

● 음압 레벨 (Sound pressure level): 어느 음의 음압과 기준 음압과의 비율의 상용대수의 20배를 말한다.

● 음향 출력 레벨 (Sound power level): 어느 음향 출력(또는 파워)이 기준 음향 출력(또는 파워)과의 비율의 상용대수의 10배를 말한다.

● 자연환기(natural ventilation) : 건물의 개구부나 창, 문을 통하여 풍력이나 건물 내외의 온도차로 생기는 환기를 말한다.

● 잠열(latent heat) : 물체의 증발이나 응축 또는 융해와 같은 상변화에 필요한 열을 말한다.

● 전자밸브(magnetic valve) : 온도조절기나 압력조절기의 신호 전류를 받아 전자코일의 전자력으로 밸브를 개폐시키는 밸브를 말한다.

● 증기난방(steam heating) : 보일러에서 발생한 증기를 배관을 통하여 각 방의 방열기 등에 보내어 증기의 잠열로 실내를 따뜻하게 하는 방법을 말한다.

● 증기보일러(steam boiler) : 증기를 발생시키는 보일러를 말한다.

● 증발기(evaporator) : 냉동기를 구성하는 기기의 한가지로서 팽창밸브에 의하여 팽창한 액 냉매를 증발시킴으로써 주위의 증발열을 빼앗아 공기, 물, 브라인 등의 다른 유체를 냉각하는 일종의 열교환기를 말하며 증발의 방법에 따라 건식 증발기와 만액식 증발기가 있다.

● 증발량(quantity of evaporation) : 단위시간에 발생하는 증기의 양을 말하며 보일러용량을 나타낼 때에 사용된다.

● 증발잠열(latent heat at boiling point) : 액체의 같은 온도의 증기로 기화하는데 필요한 열량을 말한다.

● 집진효율(dust collecting efficiency) : 필터나 집진장치의 성능을 나타내는 지표이며 유입된 분진 중 포집할 수 있는 분진의 비율을 말한다.

● 최대부하(peak load) : 연중 가장 춥거나 더울 때에도 장치의 용량이 부족하지 않게 부하가 최대로 걸리는 날의 시간의 외기 온습도조건으로 계산한 부하로 냉난방 장치용량과 배관 및 덕트 계통의 설계에 사용되는 부하를 말한다.

● 축류송풍기(axial fan) : 프로펠러의 회전에 의하여 기류가 회전축의 방향으로 흐른 것이며 환기팬이나 유닛 필터, 냉각탑 등의 저압으로 다량의 공기를 보내는 경우에 이용한다.

● 팬(fan) : 기체에 압력을 주어 덕트나 파이프로 보내는 기계를 말하며 풍압에 의하여 분류하면 토출압력이 낮은 저압용인 팬과 고압용의 블로어로 구분되며 원심식과 축류식이 있다.

● 팬코일유닛(fan coil unit) : 코일과 송풍기, 공기여과기를 하나의 유닛으로 만든 장치를 말하며, 실내공기를 냉각하거나 가열하는 장치로 사용한다.

● 팽창탱크(expansion tank) : 배관계통 내의 수온 변화에 따른 체적 변화량을 흡수하는 장치를 말한다.

● 펌프(pump) : 중력 등의 외력을 이기고 유체의 위치를 바꾸는 기계를 말한다.

● 표준 공기 : 온도 20℃, 절대 압력 101.3 kPa, 상대 습도 65%의 습공기를 말한다.

● 현열(sensible heat) : 물체의 온도가 가열, 냉각에 따라 변화하는 데 필요한 열량이다.

● 현열부하(sensible heat load) : 냉방부하에서의 현열에 의한 부하를 말하며 벽, 지붕, 유리 등을 통해서 들어오는 태양의 복사열이나 실내외의 온도차에 의한 침입열, 실내의 조명, 인체, 가열 기구에서의 발열 등 실내에서 제거해야 할 열량으로서 수증기의 발생을 동반하지 않는 열부하이다.

● 환기횟수(air changes per hour) : 1시간당 실 내용적의 몇 배의 공기가 교환되는가를 나타내는 값을 말한다.

● 환산증발량(equivalent evarporation) : 보일러의 용량 표시에 사용되는 단위를 말한다.

● 흡수식냉동기(absorption refrigerating machine) : 흡수제를 이용한 흡수액의 온도 변화에 의해 냉매를 흡수․분리하여 응축․증발시키는 사이클로 냉수 등을 만드는 장치를 말한다.

1.5 기호의 정의

내용 없음

1.6 고려 사항

(1) 이 기준의 모든 조항에 충족하지만 실내 환경과 안전에 우려가 있으면 그 장해를 제거하기 위한 사항을 추가하여 설계한다.

1.6.1 공기조화설비

(1) 공기조화설비란 실내나 특정한 공간에 필요한 온습도와 청정도, 기류 등을 유지시키는 장치로 일반적으로 열원기기(냉동기, 보일러, 히트펌프 등)와 열 운반 장치(송풍기, 덕트, 펌프, 배관 등), 공기조화기기, 자동제어장치 등으로 구성한다.

1.6.2 방음ㆍ방진

(1) 정숙이 필요한 공간은 소음과 진동원에서 가능한 멀리 떨어지게 한다. 그러나 부득이 기계실, 공조기실에 가까운 장소에 설치하는 경우에는 기기의 발생 소음량, 진동량이 최소인 기종으로 선정하고, 필요한 경우 차음, 방음, 방진 등의 장치를 설치한다.

(2) 기계실이나 공조실이 거주공간에 인접할 경우에는 차음 벽, 차음 문 등을 설치하고 배관이나 덕트가 통과하는 벽 부위에는 틈이 없게 흡음재로 밀실하게 채우며, 공기통로에는 소음이 감소되도록 소음기 등을 설치한다.

(3) 기계장비의 진동과 하중을 고려한 방진장치를 설치하되 공진이 발생하지 않도록 한다.

(4) 거주 공간과 인접한 흡입루버나 배기루버에는 소음 장치를 설치하거나 소음 기준에 적합한 장비를 선정한다.

1.6.3 내진

(1) 지진·화산 재해대책법 시행령 제 10조 제 1항에 규정된 시설물 중, 건설산업기본법 제 2조 제 4호에서 정하고 있는 건설공사의 내진 설계에 해당되는 건물은 KDS 16 10 00 내진설계 일반에 따라 설계하여야 한다.

(2) 제 (1) 항에 해당되지 않는 경우라도 필요하다면 내진설계를 적용할 수 있다.

(3) 중량이 크거나 2차 재해의 가능성이 있는 기기는 가능한 점검이 쉬운 층에 설치하고 건축구조에 견고하게 부착한다.

(4) 기기는 가능한 바닥에 설치한다.

(5) 진동이 서로 다른 기기와 접속하는 배관이나 덕트 또는 전기 배선은 플렉시블 이음을 설치하여 변위를 흡수한다.

(6) 보일러와 같은 연소기기는 2차 재해를 방지하기 위하여 안전장치(감지장치, 연료공급 차단장치, 소화 장치)를 설치한다.

1.6.4 염해대책

(1) 해안지역 및 염분이 많은 주위 환경에는 염해대책을 강구한다.

1.6.5 환경과 에너지

(1) 환경을 고려한 에너지원 및 냉매를 사용하고, 효율이 좋은 제품을 사용한다.

(2) 공기조화시스템은 효율적인 이용이 이루어질 수 있도록 설계되고 설치되어야 한다.

(3) 급기량이 2,400 L/s 이상이며, 그 중 외기 비율이 급기량의 70% 이상이면 효율 50% 이상의 배기열 회수 환기장치의 사용이 권장된다.

공기조화설비일반사항 KDS 31 25 05 :2021 건설 설계기준

2. 조사 및 계획

내용 없음

3. 재료

내용 없음

4. 설계

4.1 공기조화 부하계산

(1) 부하계산은 건축물 또는 부지 내에 설치되는 냉난방 열원장비와 공조 장비를 선정하고 공기조화 배관과 덕트를 설계하기 위하여 수행한다.

(2) 냉난방부하는 시간에 따라 변하며, 외기 온습도와 일사, 공간에 거주하는 재실자 수, 환기 등으로 결정된다. 열원장치부하는 공조장치 부하와 배관 및 덕트의 열손실이나 취득 열을 고려하여 구한다.

4.2 열원/공기조화기기

(1) 냉열원과 온열원 설비시스템을 구성하는 장비의 종류 및 용량 등을 제시한다.

(2) 공기조화기기는 공기조화기, 패키지형 공기조화기, 열펌프, 멀티 에어컨디셔너, 팬코일 유닛, 방열기, 송풍기, 펌프, 배기열 회수시스템, 취출구와 흡입구, 공기청정장치 등에 대한 종류 및 용량 등을 제시한다.

4.3 환기설비

(1) 건축물의 용도와 특성에 적합한 필요 환기량을 제시한다.

(2) 취출구와 흡입구에 대해 설계단계에서 선정 시 고려 할 사항 등을 제시한다.

4.4 배관설비

(1) 공기조화설비의 냉온수배관이나 냉각수배관 또는 증기배관 기준을 제시한다.

(2) 배관 부속장비인 팽창탱크, 팽창관, 공기빼기관 및 세정관의 설치위치, 용량선정 및 관경선정 기준을 제시하며 기기주변배관 구성법을 제시한다.

(3) 냉방 및 난방용 열원기기에 공급되는 가스 및 오일 배관선정 기준을 제시한다.

공기조화설비일반사항 KDS 31 25 05 :2021 건설 설계기준

4.5 덕트설비

(1) 냉, 난방용 급기 및 회기용 공기를 이송시키는 덕트의 설계 기준을 제시한다.

(2) 덕트의 구성과 취출구 흡입구에 대한 설계기준을 제시한다.

 

자료출처 :국가건설기준센터(KCSC)

 

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