고층건물에서 외부의 압력과 실내의 압력이 동일한 위치는?
- 지하층
- 중간층
- 최상층
- 각층 동일
정답과 해설 보기
정답 ② · 고층건물에서 외부 압력과 실내 압력이 같아지는 위치를 묻는 문제이다. 건물 내외의 압력이 같아지는 지점을 중성면이라 하며, 이는 건물 높이의 약 중간 지점에 형성된다.
고층건물에서 외부와 내부 기압이 같아지는 위치는 중성면으로, 일반적으로 건물 높이의 중간층에 위치한다.
개념 한 쪽
건축설비산업기사 환기방식의 특성 — 환기 종류와 압력 제어
환기 방식은 공기를 넣는지 빼는지 또는 양쪽을 모두 제어하느냐에 따라 나뉘며, 각 방식은 실내 압력 상태와 적용 공간의 목적에 따라 선택한다. 자연환기는 외력에 의존하고 기계환기는 송풍기 제어로 압력과 풍량을 정밀하게 관리할 수 있다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「환기방식의 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 중성면 위치 판별 | 1 | 고층건물에서 내부와 외부 압력이 같은 높이를 찾는 기준을 묻는다 |
| 자연환기 입출구 배치 | 1 | 자연대류를 이용한 급기구와 배기구의 적절한 설치 위치를 묻는다 |
| 강제환기 방식 구분 | 1 | 압입·흡출·병용 등 강제환기 방법의 정의를 구별하게 한다 |
뜻
환기 방식은 크게 외부 공기를 강제 유입하는 급기식, 실내 공기를 강제 배기하는 배기식, 그리고 급기와 배기를 모두 강제하는 병용식으로 구분된다. 급기식은 실내를 정압(양압)으로 유지하여 외부 오염공기의 침입을 막거나 연소기구에 필요한 연소공기를 공급하는 데 적합하다. 배기식은 실내를 부압으로 만들어 냄새나 습기가 다른 공간으로 퍼지는 것을 억제하는 데 유리하다. 병용식은 급기와 배기 모두를 팬으로 정밀 제어할 수 있어 실내압을 정밀하게 조절할 필요가 있는 경우에 사용한다.
자연환기는 바람이나 온도 차이에 의해 공기가 이동하는 방식으로, 급기구와 배기구의 높이 배치에 따라 대류 흐름을 유도한다. 온도에 따른 공기 밀도 차이를 이용하므로 따뜻한 공기를 배기구 상부에, 차가운 신선공기를 급기구 하부에 배치하면 자연 대류가 잘 형성된다. 다만 자연환기는 외력에 의존하므로 풍량과 압력 제어가 불안정하다.
실내 압력의 제어는 급기량과 배기량의 정밀한 균형 조절에 의해 이루어진다. 단일 팬 방식이나 자연환기는 풍량 변동성이 크므로 원하는 정압 또는 부압을 안정적으로 유지하기 어렵다. 따라서 실내압을 양압 또는 음압으로 정확히 유지하려면 급기팬과 배기팬을 모두 설치하여 풍량을 조절해야 한다.
환기 설계에서 외기 혼합은 실내 오염물질 농도 조절을 위한 수단으로 사용된다. 전공기 방식 공조에서는 외기를 일정량 혼합하여 공조기를 거치게 함으로써 CO2나 냄새 등 실내 오염물질을 희석하고 실내 공기 질을 유지한다. 온도와 습도 조절은 주로 공조 장치의 냉난방 기능을 통해 수행된다는 점을 구분한다.
예제
화장실과 부엌처럼 악취나 습기가 발생하는 공간에는 실내를 부압으로 유지하는 배기 위주의 환기 방식을 적용한다. 이 경우 배기팬을 통해 실내 공기를 배출하면 외부에서 유입되는 깨끗한 공기가 틈새로 들어오고, 악취가 다른 실내로 확산되는 것을 막는다.
병원이나 청정실처럼 실내압을 정밀하게 제어해야 하는 공간에서는 급기팬과 배기팬을 모두 설치하여 두 송풍기의 풍량을 조절함으로써 양압 또는 음압을 유지한다. 팬 제어를 통해 원하는 압력 상태를 안정적으로 확보할 수 있다.
자연환기 설계에서는 급기구를 저부에, 배기구를 상부에 배치하여 온도 차이에 의한 자연대류를 유도한다. 기계적 장치가 없을 때는 이러한 높이 배치가 자연환기의 효율을 결정하는 주요 요소가 된다.
대표 기출 3문항
자연환기를 시키기 위한 급기구와 배기구의 설치위치로서 가장 적당한 것은?
- 급기구 및 배기구를 모두 낮은곳에 설치
- 급기구 및 배기구를 모두 높은곳에 설치
- 급기구는 낮은곳, 배기구는 높은곳에 설치
- 급기구는 높은곳, 배기구는 낮은곳에 설치
정답과 해설 보기
정답 ③ · 자연환기를 위한 급기구와 배기구의 배치를 묻는 문제이다. 실내의 따뜻한 공기는 밀도가 낮아 위로 올라가고 차가운 공기는 아래로 내려가는 자연 대류가 발생하므로, 이를 이용하려면 낮은 곳에서 급기하고 높은 곳에서 배기해야 원활한 환기 흐름이 형성된다.
따뜻한 공기는 위로 올라가고 차가운 공기는 아래로 내려가는 자연 대류 현상을 이용하여, 급기는 아래서 위로, 배기는 위에서 아래로 배치해야 효율적이다.
다음은 강제환기 방법의 3종류를 설명한 것이다. 맞는 것은?
- 압입흡출병용 환기방식은 급기송풍기와 배풍기의 병용에 의한 것
- 압입환기 방식은 급기송풍기만 사용하고 배기구는 없는 것
- 흡출환기 방식은 적당한 배기구를 갖고 급기송풍기만 사용
- 흡출환기 방식은 압입흡출 병용방식과 압입환기 방식을 조합한 것
정답과 해설 보기
정답 ① · 강제환기 방식 세 가지의 특징을 구분하는 문제이다. 압입흡출병용 환기방식은 급기송풍기와 배기송풍기를 모두 설치하여 작동시키는 방식이므로 1번이 옳은 설명이다.
압입흡출병용은 급기와 배기 송풍기를 모두 사용하는 방식이며, 다른 방식은 단일 송풍기 사용이다.
자주 묻는 물음
- 제1종, 제2종, 제3종 환기의 차이는 무엇인가요?
- 제1종은 급기와 배기를 모두 강제로 수행하는 방식, 제2종은 급기만 강제하는 방식으로 실내를 정압으로 만들기 쉬운 방식, 제3종은 배기만 강제하여 실내를 부압으로 유지하기 쉬운 방식으로 구분한다.
- 실내 압력을 정확히 정압 또는 부압으로 유지하려면 어떤 방식이 필요한가요?
- 정밀한 압력 유지가 필요하면 급기팬과 배기팬을 모두 설치하여 두 팬의 풍량을 제어하는 병용식 방식이 필요하다고 기억한다.
- 자연환기에서 급기구와 배기구는 어디에 설치해야 효율적인가요?
- 자연대류를 이용하려면 급기구는 하부에, 배기구는 상부에 배치하여 차가운 공기는 아래로, 따뜻한 공기는 위로 이동하도록 설계한다.
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