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진실 마
6 years ago
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1 4.1 공조계획 총설 1. 換氣 ( 환기, 바꿀환 ) - Ventilation 환기 ( 외기도입 ) 2. 環氣 ( 환기, 되돌릴환, 일본어 ) - Return Air 리턴에어 3. 給氣 ( 급기 ) 공급하는량 - 보통리턴에어량과같음 한국플랜트학회,

2 4-2-2 (1) 계획설계의순서 < 표 4.1> 건축계획설계순서 단계 성과물 공조계획의대응 목표주요결정사항주요검토사항유의사항 기획사업기획서사업지원기획서조건확인 기본구상 기본설계 실시설계 기본구상서 기본설계도서 실시설계도서 기본구상확립기본계획조건확인 기본설계안확립실시설계조건확인 발주용도서작성예산서계산서 등급설정설계조건의결정조닝의골격시스템의골격스페이스계획경로계획개산시공비온습도조건등조닝결정시스템선정장치계락용량기계실배치덕트 / 배관경로개산시공비장비시방기기배치덕트 / 배관설계자동제어설계 부지주변조사관련법규 / 규격확인사업성검토 임대기준설계기준시스템비교검토기계실배치계획샤프트계획 임대기준설계기준개략부하계산시스템상세검토주요부마무리검토 부하계산기기선정덕트 / 배관계산 개발규제지역 / 지주규제기반시설조사 플로어임대 / 소구획임대등의수준중앙식 / 분산방식별지하층 / 저층의급배기경로의확보 장래확장성쾌적성 / 에너지절약 / 경제성반출입유지관리 / 갱신시액세스의용이성

3 4-2-3 (2) 기본구상 건축의기본적인구상이검토되는단계 전체기본개념에의거하여목표의설정이나이에대응하는시스템의기본적인구상을함 기본구상에의해기본계획조건이확립 (3) 기본계획 공조시스템이구비해야할성능결정이에의거한조닝이시스템의골격을형성함 환기, 열원시스템선정 기계실배치계획, 덕트배관경로등골격에관한스페이스계획실시 (4) 기본설계, 실시설계 기본설계단계에서는기본계획단계에서결정된골격을섬세하게수정하고확정하는단계 실시설계단계에서는기본설계에서결정된내용을도면화함 시공자에대한발주를준비

4 4-2-4 국내설계사의설비계획및설계단계분류및과정예 구분 기획단계 기획설계 (Conceptual) 개요 건설가능성, 사업성및건설규모등을검토하는단계 로서사전조사된자료를바탕으로자료를분석하고, 사업개요및규모를정하여건축주와설계자간의 계약이이루어진다 계획설계 설계 단계 업무 - 설계목표설정 - 건물의종합적인계획수립 - 건물의규모. 형태. 기능. - 구조. 재료및환경계획.

5 설계단계 계획 / 기본 / 실시설계 계획설계 설계기본목표와방향설정 기본설계 기본구상이구체적지침으로결정되는단계 실시설계 실제공사가가능한세부적인도면을완성하는단계 기본설계 - 설계설명서 / 개략부하계산 - 주요장비일람표 - 열원흐름도 / 기계실배치 - 계통도및기준층평면도 - 설비스페이스계획 ( 기계실, 공동구, 입상피트 ) 한국플랜트학회,

6 4-2-6 실시설계 - 설계설명서 - 부하및장비계산서 - 시방서작성 - 물량산출및내역서 - 장비일람 / 계통도 / 평면도 / 특수설비 / 상세도등일체 시공단계 시공 / 준공도면 (Shop/As built Dwg) 시공도면실제공사에필요한제작및설치를위한도면 준공도면실제시공된상태를건물준공시시공자가작성하여건축주에게납품하는단계

유지보수관리계획 기본설계설명서 설계기준, 적용시스템및 Zoning 등기본계획내용을발전, 확정시킴.

7 설계단계별도서작성기준 구분 계획설계 기본설계 도서 기계설비계획서 - 법규검토 - 건축주요구사항검토 - 설계방침의확정 - 설계기준 ( 내, 외부조건 ) - 개략부하산정 - 개략용량및장비선정 - ZONING 분석 - 적용 SYSTEM의비교검토 - 경제성비교검토 (SYSTEM, 장비, 배관재질등 ) - 개략공사비추정 - LCC 검토 - 유지보수관리계획 기본설계설명서 설계기준, 적용시스템및 Zoning 등기본계획내용을발전, 확정시킴. - 개략부하계산서 - 개략장비선정서 - 추정공사비계산서 - 에너지심의서류 - 소방설비계획서 시방서 - 주요시방서 ( 초안 ) 기본설계도면 - 주요장비일람표 - 열원흐름도 / 기계실배치 - 계통도및기준층평면도 한국플랜트학회,

8 실시설계 시방서 - 일반및특기시방서 내역서 부하및장비용량계산서 설계설명서 기획설계부터실시설계까지진행되어오는동안발전확정된내용을기술 실시설계도면 - 도면목록표 / 범례 - 장비일람표 / 열원흐름도 - 옥외배관평면도 - 기계실 / 공조실평면, 단면 - 장비기초도 - 각설비계통 / 평면 / 확대도 - SHAFT 상세도 - 수조배치및상세도 - 특수설비 ( 소음, BAS 등 ) 한국플랜트학회,

공기조화설비계획 공기조화방식 1) 중앙식또는개별식의선정 2) 공조방식의선정 1 공기방식 CAV /

팬파워유니트겸용저온급기방식 3 공조기설치방식 중앙 / 각층 / 개별공조기방식 4 공조방식선정요소

9 공기조화설비계획 공기조화방식 1) 중앙식또는개별식의선정 2) 공조방식의선정 1 공기방식 CAV / VAV 단일덕트방식 2 중덕트방식 (CAV 또는 VAV) 바닥공조방식 2 수 공기겸용방식 FCU + CAV 방식, FCU + VAV 방식 수열원 HP + VAV 방식, 콘벡타 + VAV 방식 팬파워유니트 + VAV 방식 인덕션유니트겸용 VAV 덕트방식 재열기겸용 CAV 방식또는 VAV 방식 팬파워유니트겸용저온급기방식 3 공조기설치방식 중앙 / 각층 / 개별공조기방식 4 공조방식선정요소 설비비, 운전비, 설치면적및공간. 온 습도제어성, 환기성능, 유지관리. 한국플랜트학회,

외부를동일계통 (6~12m 이내 ). 4 온도제어편차 고급 : 0.2 ~ 0.5, 중급 : 1 ~ 2. 5 공조배관 고급 : 4 Pipe, 중급 : 2 Pipe.

10 공조설비등급 1) 개별온도제어성능 1 온도제어존구획의크기 고급 : 30~40 m2, - 중급 : 200~ 500 m2 통상 : VAV Zone 은 100 m2미만이바람직. 2 외주부의제어존 ( 스팬 ) 의길이 고급 : 4.5 ~ 6 m, - 중급 : 방위별. 3 내. 외부구획 고급 : 내주부와외주부의공조존구획. 중급 : 내. 외부를동일계통 (6~12m 이내 ). 4 온도제어편차 고급 : 0.2 ~ 0.5, 중급 : 1 ~ 2. 5 공조배관 고급 : 4 Pipe, 중급 : 2 Pipe. 2) 공조운전시간 1 년간운전 고급 : 년간공조. 중급 : 기간공조. 2 일간운전 고급 : 업무개시 45 분전운전시작. 중급 : 업무개시 15 분전운전시작. 한국플랜트학회,

3) 환기성능 1 급기량 고급 : 급기량 20~25 CMH/m² 이상확보 ( 환기회수 : 8-10 회 / 시간 ) 중급 : 급기량 12~15 CMH/m² 이상확보 ( 환기회수 : 5-6 회 / 시간 ) 2 외기도입량 고급 : 외기량 36 CHM/ 인이상확보 (CO2 농도 : 600-800 PPM) 중급 : 외기량 25 CHM/

11 3) 환기성능 1 급기량 고급 : 급기량 20~25 CMH/m² 이상확보 ( 환기회수 : 8-10 회 / 시간 ) 중급 : 급기량 12~15 CMH/m² 이상확보 ( 환기회수 : 5-6 회 / 시간 ) 2 외기도입량 고급 : 외기량 36 CHM/ 인이상확보 (CO2 농도 : PPM) 중급 : 외기량 25 CHM/ 인이상확보 (CO2 농도 : 800-1,000 PPM) 3 공기여과성능 고급 : 분진농도 0.1~0.13 mg/m³ 중급 : 분진농도 0.15 mg/m³ 이하 4 급기구및환기구 고급 : 천정모듈 3 3m 또는 m 마다급기구및환기구설치 중급 : 천정조명기구모듈에따라기구설치 한국플랜트학회,

4-2-12 공조계획검토 1) 공기조화방식의검토 건물부하특성에적합한공조방식선정여부 건물등급에맞는공조방식의선정여부 각부위별온. 습도조절성능의확보여부 공조방식의경제성, 유지관리의편이성검토 2) 공기조화설비등급검토 내.

12 공조계획검토 1) 공기조화방식의검토 건물부하특성에적합한공조방식선정여부 건물등급에맞는공조방식의선정여부 각부위별온. 습도조절성능의확보여부 공조방식의경제성, 유지관리의편이성검토 2) 공기조화설비등급검토 내. 외부공조구획여부 급기및온도조절구획크기 공조배관조닝 (2 파이프 / 4 파이프 ) 공조운전기간 ( 연간공조 / 기간공조 ) 공조운전시간 ( 예열운전시간 ) 공조급기환기회수검토 외기도입량검토 비공조공간의환기방식검토 실내발열이있는실의환기 취기또는분진발생부분의배기 ( 주방, 오수처리장, 쓰레기처리장, 화장실등 ) 취기발생, 유해또는유독가스발생실배기량및옥상으로의별도배기확인 ( 주방, 오수처리장, 쓰레기처리장배기 )

4-2-13 열원설비계획 조사대상 1) 공급가능에너지원의파악 : 전력, 오일, 가스,

3) 배열이용가능성파악 : 목욕탕배수, 변전소및발전기배열, 공업용냉각수.

- 병열식, 직열식, 직 병열혼합 검토대상 - 심야전력이용빙축열방식 + 증기보일러.

13 열원설비계획 조사대상 1) 공급가능에너지원의파악 : 전력, 오일, 가스, 지역난방열원. 2) 자연에너지원의이용가능성파악 : 태양열, 지하수, 온천수. 3) 배열이용가능성파악 : 목욕탕배수, 변전소및발전기배열, 공업용냉각수. 검토기준 - 시설규모, 설비비, 운전비. - 용량제어성, 설치면적. - 유지관리성, 소음, 진동. - 법적규제에대한적법성. 열매의종류 - 증기 : 고압, 중압, 저압. - 온수 : 고온수, 중온수, 저온수. - 냉수 : 브라인, 5, 7. 대수분할기준효율적인운전을위하여사용시간 대및용도별최대부하와저부하를 고려적정한대수분할. - 병열식, 직열식, 직 병열혼합 검토대상 - 심야전력이용빙축열방식 + 증기보일러. - 2 중효용흡수식냉동기 + 증기보일러. - 가스직화식냉온수기. - 지역난방열원이용흡수식냉동기. - 열병합발전시스템등. 온도차 : 동력절감을위해대온도차선정 - 온수 : t = 5, 10, 15, 20 - 냉수 : t = 5, 7, 8, 10 열원공급실 (POWER PLANT) 의위치 - 지하기계실, 지상기계실. - 옥상기계실, 별동기계실. 냉 / 온열원기계실의분리설치여부

14 기본계획시의중요계획사항, 유의사항 (1) 계획설계조건의정리와확인 건축주의요구조건, 법적계약조건, 조달상제약조건이나사회적동향들을고려하여 조건확립. 기본계획을거쳐기본설계, 실시설계를추진하기위한보다세부적인설계조건의확립. (2) 조닝계획 요구되는온습도조건, 부하의특성등에서공조계통을여러개로나누어계획하는것을조닝계획이라고함. 조닝계획의적합성여부가공조성능에절대적인영향을미침. 4.2절에따라조닝계획을추진.

15 (3) 공조방식의검토와선정 공조방식에는 4.3절에설명하는바와같은많은방식이존재. 기본계획단계에서실내환경의유지성능, 안전성, 편리성, 경제성, 에너지절약성, 필요스페이스등을감안하여방식선정. 공조방식의선정은건축계획 ( 기계실배치, 배관덕트경로 ) 과밀접한관계. 계략적인산정이나, 시험계산, 스케치에의하여적절한시스템선정과공간확보에유의. (4) 열원방식의검토, 선정 열원방식에는 4.4절에표시한것과같이여러방식이존재. 기본계획단계에서안전성, 신뢰성, 운전의용이성, 공해방지성, 경제성, 에너지절약성, 필요공간등을감안하여방식선정. 부분부하의추종성능도중요한검토사항. 열원방식의선정은기계실배치, 굴뚝이나배관경로등과같은건축계획과밀접한관계를가짐.

16 (5) 기계실및샤프트배치계획 열원기계실, 공조기계실, 배관이나수직덕트를위한수직샤프트경로등은공조설비용장비배치와함께건축계획에막대한영향을줌. 중, 대규모사무실에필요한기계실의데이터 ;< 표 4.2> 설비용공간은건축계획상매우큰중요성을가짐. < 표 4.2> 필요기계실면적 ( 기계실 + 공조기계실등 ) 연면적 ( m2 ) 사례 (A) ( m2 ) 사례 (B) ( m2 ) 사례 (C) ( m2 ) 단일덕트방식각층유닛방식 이중덕트방식유인유닛방식 단일덕트방식 (1 계통 ) (7%) 600(6%) 850(5.7%) 1100(5.5%) 1300(5.2%) 1500(5.0%) - 200(6.7%) 290(5.8%) 470(4.7%) 590(3.9%) 700(3.5%) 750(3.2%) 900(3.0%) 50(5%) 130(4.3%) 220(4.4%) 350(3.5%)

17 (6) 급배기경로의계획 신선한공기의도입, 오염공기의배출을위한급배기경로는중요한계획사항. 기본계획단계에서신중한검토와협의를거쳐정확한급배기경로를확보하여야함. (7) 방음, 차음계획 공조장치도소음원임. 냉각탑이나급, 배기구에서소음이전파하므로, 인근과의관계를고려하여장비배치를결정하고차음벽을설치함. 야간공조운행시에각별한주의필요. 실내환경유지에있어서요구되는실내소음레벨등에비추어공조기계실의배치를계획.

18 (8) 유지관리를배려한배치계획 공조시스템은정확한유지관리에의해좋은성능발휘. 유지관리를위해기기등의보수가용이해야함. 기본계획단계에서보수경로확보를위해노력. (9) 갱신계획에대한대응 공조설비의수명은건축구조체에비해짧은수명. 준공후에수년에서수십년후기기나배관을교체. 교체를가능하게하기위해주요기기의교체용공간및주배관갱신용예비공간등의확보도필요.

19 조닝계획 존의구성 - 레스토랑내부존 - 사무실내부존 - 사무실외주존 - 전자계산기실존 - 은행홀내부존 - 은행홀외주존 - 지하점포존 - 회의실존

20 실내환경조건별조닝 (1) 온습도별조닝 실마다요구되는온습도가다른경우각각조닝하는것이원칙. 세밀한조닝은설비비가고가로될염려가있음. 습도가그다지엄밀하지않은경우, 온도제어를우선으로함. 습도에대한허용도가온도에비해서비교적넓음. (2) 공기청정도별조닝 건축기준법이나빌딩관리기준에서거실의먼지농도, 이산화탄소농도, 일산화탄소등의농도를일정한수준이하로유지하도록규정하고있음. 특별히분진, 유해가스발생원이있는경우국소환기등의특수환기를적용하거나조닝을바꾸는조치가필요. 공기청정도별조닝을필요로하는시설의대표적인사례 ; 병원 <4.4.8> 참조.

4-2-21 (3) 개별실제어조닝 비교적좁은개별실 ( 임원실, 회의실 )

21 (3) 개별실제어조닝 비교적좁은개별실 ( 임원실, 회의실 ) 에서는개별제어가가능한공조조닝이요구됨. 개별실은페리미터부하요구가크고, 다른대형실과는다른특성을보임. 대형실과개별실은사용시간이나, 인원밀도도다름.

4-2-22 4.2.2 열부하특성별조닝 (1) 페리미터조닝, 인테리어조닝 < 그림 4.1> 방위별조닝 건물의외주부 ( 페리미터와 ) 내부 ( 인테리어 ) 를구분해서조닝하는것이일반적임.

22 열부하특성별조닝 (1) 페리미터조닝, 인테리어조닝 < 그림 4.1> 방위별조닝 건물의외주부 ( 페리미터와 ) 내부 ( 인테리어 ) 를구분해서조닝하는것이일반적임. -페리미터와인테리어부의현저히다른특성때문 페리미터부는외부의일사나외기의온습도영향을많이받고냉난방피크부하의변동이큼. 인테리어부에서는조명, OA기기, 인체등의발열부하가주요대상이며연간냉방이필요함. 부하변동이작고안정된부하로간주함.

23 < 그림 4.2> 에어플로윈도우 최근에는 Air flow 형윈도우 < 그림 4.2> 를적용하여페리미터를고려하지않는 조닝방법도일부등장 ( 페리미터레스방식 ).

24 (2) 방위별조닝 < 그림 4.3> 방위별일사부하특성설명도 페리미터부에는일반적으로방위별조닝이채용됨 < 그림 4.1> 에서보이는바와같이방위별열부하특성이현저히다름에기인 < 그림 4.3> 과같이동측존은아침, 서측존은저녁에일사부하가높음 일사가높은존에서는다른존의난방시, 냉방하는경우가발생 방위별존을구성하지않는경우에는페리미터부의실온이적정치에서크게벗어날염려가있음.

4-2-25 (3) 내부인원밀도, 내부부하밀도별조닝 인테리어부에서는인원밀도나내부기기밀도에의거하여조닝이설정됨.

25 (3) 내부인원밀도, 내부부하밀도별조닝 인테리어부에서는인원밀도나내부기기밀도에의거하여조닝이설정됨. 사무실용빌딩의경우공조존은통상사무실존, 회의실존, 전산실존등으로구분함. 인원밀도의차이는필요신선공기량에도영향을미침 현저하게인원밀도가다른실을동일공조존으로하는경우과잉신선공기를도입하는실이발생하며과잉에너지소비초래에유의하여야함.

26 용도별조닝 용도마다구분되는환경등급이나인원밀도, 부하밀도가다른것이보통임. 원칙적으로용도가다른실은공조존을별도로하는것이좋음 사용시간별조닝 건물에는사용시간이다른실이존재. 사무실의경우 10 시간정도의사용이보통. 중앙감시시설이나경비실은 24시간사용. 식당등은주간 2~3시간정도사용. 원칙적으로시간마다공조존을구성하는것이좋음.

27 공조방식의분류 총설 < 표 4.3> 공조방식의분류

28 < 그림 4.4> 열수송매체에의거한공조방식의분류

29 열수송매체에의한분류 (1) 전공기방식 < 그림 4.4a 전공기방식 > 공조기에서의공기로실을공조하는방식 모든것에대해공기로실을공조하는방식 단일덕트정풍량방식 (4.4.1 참조 ), 단일덕트변풍량방식 (4.4.2 참조 ), 이중덕트방 (4.4.3 참조 ) 등이이에속함 급기공기량이많아실내청정도를높이는데바람직한시스템 공기의낮은열용량특성으로인해덕트의치수가커지고이로인해공간상의제약이많음 반송에너지소비증대

30 (2) 공기 - 물병용방식 < 그림 4.4b 공기 - 물병용방식 > 일부는공조기의공기에의해, 일부는열원기에서수송된냉수나온수에의해실을공조하는방식. 단일덕트방식과실내설치의팬코일유닛과병용방식이대표적인방식 ( 그림 4.4b 참조 ). 국소열부하대응에우수한방식. 패리미터를팬코일유닛방식으로, 인테리어부를단일덕트방식으로대응하는것이전형적인사례.

31 (3) 물방식 < 그림 4.4c 물방식 > 실까지의열수송의모든것을물을매체로하는시스템. 팬코일유닛방식이대표적인방식 ( 그림 4.4c ) 공기청정도유지목적으로는일반적으로전공기방식이나공기 - 물방식에비해뒤떨어짐.

32 (4) 냉매방식 < 그림 4.4d 냉매방식 > 프레온등의냉매를직접공기-냉매 ( 직팽코일 ) 열교환기로유도해냉각또는가열하는시스템. 가정용윈도우쿨러나유닛형히트펌프가대표적 (4.4.6 참조 ). 빌딩용멀티라칭하는방식이중규모빌딩등에적용됨. 개별운전이가능하며사용이편리.

33 공조기분산도에의한분류 (1) 중앙방식 대형공조기에의해여러층에걸친대상면적을대상으로하는공조방식. 용도, 사용시간등동일존으로볼수있는대상을전제로하는집중도가높은공조방식. 전공기방식의특성을지니고있음. 수천m2에 1대의공조기가설치되는것이보통. 열부하특성등이대상면적전역에대해동일하다고볼경우경제적으로우수한방식. 실마다온습도의편차가있을경우변풍량장치를도입하여열부하에대응함. < 그림 4.5a> 중앙방식

34 (2) 각층유닛방식 < 그림 4.5b> 각층유닛방식 각층마다공조기를분산설치하는방식. 공조기설치단위는대체로수백m2에 1대단위로설치. 내부부하가증대될시부하특성이층마다다른경우, 사용시간대가층마다다른경우에적용. 초기의정풍량방식에서, 최근부하의국소적편재에대응해변풍량방식도많이사용.

35 여러가지각층유닛방식 -1

36 여러가지각층유닛방식 -2

37 (3) 분산방식 < 그림 4.5c> 분산방식 수십 ~ 수백m2단위로소형공조기를분산배치하는방식. OA기기보급에수반하는국소부하급증에대응하기위해도입. 온, 습도에대한설정단위의세분화가요구됨. 운전시간을소구획단위로변경가능한것이에너지절약측면에서유리함.

38 (4) 개별식 < 그림 4.5d> 개별식 개실단위마다공조기유닛을설치, 제어하는방식. 증기압축식열원기와공조기가통합, 완결성이높은시스템. 열원기능이없다라도개별적으로온습도제어가가능한시스템을개별방식에포함. - 한국형시스템에어컨

39 열의이동거리에의거한분류 (1) 대류식 취출구나기기에서냉풍또는온풍을강제적으로취출해실을냉난방하는방식. 실의온도유지뿐만이아니라습도나공기청정도유지를겸하는경우가많음. (2) 복사식 < 그림 4.6> 열이동거리에의한공조방식의분류 물체표면에서방사되는에너지를사용하여냉난방하는시스템. 복사형스토브에의한국부난방, 바닥패널히팅등이전형적. 본방식은냉난방을대상으로설치되며, 습도나공기청정도유지는다른방식으로대처해야함.

40 4.4 각종공조방식 단일덕트정풍량방식 - 보통 CAV (constant air volume) 방식 으로지칭 - (1) 구성 < 그림 4.7> 단일덕트정풍량방식 전공기방식의전형적인공조방식 < 그림 4.7>. 공조기, 급기덕트, 실, 환기덕트로구성. 공급공기는항상일정한풍량. 에너지절약관점에서열교환기나환기팬을설치함. 한국플랜트학회,

41 < 단일덕트정풍량방식 >

42 (2) 특성 습도, 공기청정도유지가용이. 열부하의편차분포가있는경우, 국부적으로실온에서크게벗어나는등의불합리를초래할수있음. 반송에너지가큼. 환기팬설치시외기냉방에의한에너지절약이가능. (3) 적용 중앙방식, 각층유닛방식이나개별방식모두에적용. 대상존부하의분포나특성이장소에따라비교적동일함을전제로하는시스템. 홀, 대회의실, 식당등인원밀도가높고신신한공기를많이필요로하는곳에적용. (4) 응용방식 재열기추가부착정풍량방식도있음. 단말재열기에의해국부적으로급기를가열하고실온을조정. 개별실마다실온을제어할수있지만에너지낭비가발생.

43 단일덕트변풍량방식 - 보통 VAV (variable air volume) 방식 으로지칭 - < 그림 4.8> 단일덕트변풍량방식

44 < 그림 4.9> 변풍량유닛의구조

45 Venturi 형변풍량유닛

46 4-2-46

47 (1) 구성 단일덕트시스템방식의단말에변풍량유닛을추가설치. 변풍량유닛을이용하여실에공급되는공기량을부하에따라변동시키는시스템. 댐퍼제어, 흡입베인제어, 회전수제어등의풍량제어방식이이용. 변풍량유닛은 10m2 ~100m2단위정도로건물등급에따라배치. (2) 특성 단일덕트정풍량방식과거의특성은같지만정풍량방식에비해실온추종성능이높음. 송풍량의축소로반송에너지가대폭절약됨. 공기청정도는비교적낮고, 설비비는정풍량방식에비해상당히높음. (3) 적용 단일덕트정풍량방식의적용처와원칙적으로같음. 최근공조방식중에가장광범위하게적용.

48 < 그림 4.10> 재열형변풍량유닛 (4) 응용방식 재열기부착변풍량방식이있음. 변풍량방식의단말기에재열기를설치한시스템 < 그림 4.10> 송풍량으로실온을조정하므로급기량이적어지는경우, 재열기가작동하여온도를상승시킴 오피스빌딩의회의실이나임원실등에사용되는고급시스템

49 이중덕트방식 (1) 이중덕트정풍량방식 < 그림 4.11> 이중덕트정풀량방식 MBX; 혼합유닛, mixing box

50 구성 냉풍용공조기, 온풍용공조기, 냉풍덕트, 온풍덕트, 환기덕트및냉풍과온풍의혼합유닛 (MBX, mixing box)< 그림 4.12> 등으로구성. 혼합유닛은실마다, 존구획마다설치됨. 실의공급풍량은항상일정하며때에따라열교환기나환기팬이설치됨. < 그림 4.12> 혼합유닛의구조

51 특성 전공기방식의특성을지니며실온유지기능이높음. 습도및공기청정도유지기능이높음 ( 고급공조방식 ). 덕트가이중이므로큰덕트스페이스가필요. 큰반송에너지필요. 혼합에의하여에너지손실 (* 혼합손실 ) 을초래할우려가있음. 설비비고가. * 혼합손실 : 냉방시최대부하이하 ( 부분부하 ) 를요구하는실에있어서는취출온도를 설계온도이상으로하기위하여온풍을혼합할필요가있다. 이경우온풍혼합량만 큼냉동기부하는상승하며, 이를손실로본다.

52 적용 비교적큰면적을대상으로함. 존내부하특성이존재하는경우에도추종성이높게대응가능. 4 응용사례 본방식의응용사례는이중덕트변풍량방식 < 그림 4.13>. 단말의혼합유닛에변풍량장치가설치된시스템. 단말유닛에의해송풍량과급기온도를조정하고부하변동에추종하는시스템. 정풍량방식에비해송풍량이감소되므로반송에너지절감가능. 송풍량이감소되는경우, 공기청정도는비교적뒤떨어짐. < 그림 4.13> 이중덕트변풍량방식 환기 ; 리턴에어

53 < 그림 4.14> 이중덕트변풍량유닛

54 (2) 멀티존유닛방식 < 그림 4.15> 멀티존유닛방식 환기 ; 리턴에어 1 구성 공조기, 급기덕트, 환기덕트로구성. 공기측덕트가 2 개로나뉘고, 각각의공기는냉각, 가열코일을거처댐퍼등에의해 혼합된후, 실로급기됨.

55 특성 이중덕트방식의변형된형태. 전공기방식의특성인공기청정도유지성능은높음. 부하특성이다른존을 1대의공조기로처리. 기계실소요면적은크지않지만덕트공간의확보가필수적. 반송에너지가크고, 혼합에의한에너지손실초래가능. 3 적용 그다지세밀한공조계통을분할하지않는경우에적용. 그러나현저하게특성이다른존을동일공조계통으로하는것은삼가해야함.

56 팬코일유닛방식 (Fan coil Unit, FCU) (1) 구성 물방식의전형적인공조방식. 실내부에팬코일유닛이라는팬부착방열기가설치. 관수에따른구분. 2관식 : 계절에따라냉수와온수를전환하여사용하는방식 4관식 : 냉온수관을별도로설치, 연간수시냉, 난방이가능한시스템 FCU는창하부나천장부또는인테리어부천장에설치. 천장부에설치하는경우천장내은폐형과카세트형이있음. 천장내은폐형 : 덕트병설형, 팬코일본체는천장내에설치취출구, 흡입구, 점검구등은천장표면에설치 카세트형 : 일체화된카세트가천장표면에직접설치 신선한공기유입을위해다른공조방식사용, 최근에는벽관통형으로신선한공기를직접 FCU에도입하는방식도등장.

57 < 그림 4.16> 팬코일유닛방식

58 (2) 특성 국부적인부하대응에우수하며임의선택이좋음. 부분적인운전이가능. 작은공간소요. 습도, 공기청정도유지성능은전공기방식에비해낮음. 반송에너지소비가작으며에너지절약운전이가능. (3) 적용 오피스빌딩등에서는페리미터부의공조방식으로가장많이적용되는시스템으로인테리어부는단일덕트방식등의병용이통상적임. 부가적인열부하에대응하는방법으로도많이사용. 오피스빌딩이외에도호텔객실이나병원병실등에많이사용되고특히병원의경우에는병원균의온상이되지않도록유의. 천장내에설치시누수에대한배려가필요.

59 FCU 수배관방식 < 그림 4.17> 2 관식, 4 관식팬코일유닛

60 기타 ; 유인유닛 (Induction unit)

61 복사냉난방방식 (1) 저온복사냉난방방식 HEX; heat exchanger 1 구성 < 그림 4.18> 저온방사바닥난방방식 바닥면이나천장면등의열방사부와온수관이나냉수관으로구성. 바닥에설치된온수관또는전선을통해방사전열. 열손실감소를위해바닥하부방향에단열재를설치. 신선한공기처리는다른시스템이담당. 최근에는천장챔버내에냉기를충만시키고이것에의해냉방효과를얻는저온냉방도일부에서사용.

62 특성 방열기등이노출되지않아안전성이높음. 인체의온열쾌적성에대해방사는큰요소를차지. 방사냉난방은냉난방효과에따른쾌적도가높은시스템. 방사원리에의해천장의높은공간에도효과적으로냉난방효과를가져올수있음. 3 적용 안전성과쾌적도가높은시스템으로보육시설에적용사례가많음. 주택거실에대해가장쾌적한난방으로바닥면을이용하는방사난방이널리도입됨. 현관, 홀등외부공기가침입해, 난방이어려운장소에바닥난방이채택되는경우도있음.

63 (2) 고온복사난방방식 1 구성 열복사패널과, 증기또는 고온수배관으로구성. 2 특성 < 그림 4.19> 고온복사난방방식 패널면적이작아도고온이므로높은난방효과를얻을수있음. 지향성이강한난방효과. 공장이나체육관처럼바닥면에난방기구를설치할수없는공간에도높은위치에고온방사패널을설치, 거주역국소난방가능. 3 적용 높은천장의체육관, 풀이나공장의거주역난방또는국소난방에사용됨.

64 개별방식 (1) 유닛형히트펌프방식 < 그림 4.20> 창문형쿨러의구조 < 그림 4.21> 분리형쿨러

65 구성 일체형또는분산형공기열원히프펌프유닛을실마다또는소구획마다설치하는방식. 실외기, 실내기, 압축기, 냉매관으로구성. 창문형쿨러와분리형쿨러등이있음. < 그림 4.20> < 그림 4.21> 히트펌프기종에서실외기는여름에는응축기, 겨울에는증발기로작용. 실내기는위동작의역동작수행. 2 특성 개별로단독운전이가능. 운전이용이하며안정성이높은시스템. 습도조정이나공기청정도유지를위해기타시스템이병용됨. 실온조정을주로하는시스템. 드래프트현상에주의. 3 적용 주택의냉난방에널리보급.

66 (2) 멀티유닛형히트펌프방식 1 구성 < 그림 4.22> 멀티유닛형히트펌프방식 1 대의실외기에여러대의실외기가냉매관으로연결. 압축기는실외에설치. 실내기는여러실내에분산배치.

67 특성 앞의기술한유닛형히트펌프특성과유사. 하나의실외기로여러개의실내기를작동. 설비비가비교적저렴. 초기에냉난방전환형이였지만최근에하나의실외기에연결되는몇개를냉방, 나머지는난방으로운전하는시스템 (3-WAY) 방식이등장. 3 적용 주택냉난방에널리보급.

68 (3) 벽관통형히트펌프방식 1 구성 페리미터부에히트펌프유닛의실외기실내기, 압축기가일체적으로설치. 외벽을관통하는형태로개구부가설치, 이를통해열원매체인외기가실외기부에유통하는구조. 필요한신선외기를외벽개구부를통해도입하는시스템. 외벽개구부를통해침입하는빗물의배수나결로대책에주의. < 그림 4.23> 벽관통형히트펌프방식

69 특성 유닛형히트펌프특성과유사. 외벽개구부를통해신선공기를도입하는방식은기타시스템을병용할필요도없고쾌적성높은시스템. 덕트가필요없으며층고를낮게할수있음. 3 적용 중, 대규모빌딩페리미터부공조시스템으로채용되는경우가많음.

70 (4) 패키지형공조기방식 1 구성 냉동기나히트펌프를구성하는압축기, 증발기또는응축기를하나의패키지안에탑재하는방식. 응축방식이수냉일경우에냉각탑이필수적.< 그림 4.24> 응축방식이공냉일경우에냉각탑대신실외기가옥상에설치. 2 특성 비교적소용량콤팩트로간편한시스템. 국소적인냉난방운전이용이하며, 독립성이높은시스템. 주열원의기계실이필요없으므로공간부담도크지않음. 설비비는저렴하나, 내구성및실내환경유지성능은높지않음. 통상최소외기량을일정하게하는경우외기냉방을채용하기어려움.

71 < 그림 4.24> 수냉식패키지형공조기방식 < 그림 4.25> 공냉식패키지형공조기방식

72 (5) 폐회로식수열원유닛형히트펌프 1 구성 소형의수열원히트유닛펌프, 열원수배관, 열원수순환펌프, 보일러, 냉각탑등으로구성. 실내기는히트펌프유닛이며, 창하부나천장내에설치. 냉방시열원수는냉각수로작용하여실내열을냉각탑에서대기에방열. 난방시에열원수는보일러에의해가열되어고온수가됨. 단말히트펌프유닛은고온수의열을흡수하고실내를가열. 2 특성 개별운전이가능. 기계실면적이작아도되며, 운전이용이. 내구성이높지않고, 유지보수의요소가많음. 외기냉방이어려움. 3 적용 중규모의사무실빌딩이나호텔에많이적용.

73 < 그림 4.26> 폐회로식수열원히트펌프유닛방식

74 기타공조방식 (1) 바닥취출공조방식 1 구성 < 그림 4.27> 바닥취출공조방식 Down Flow 공조기, 바닥급기챔버, 바닥취출구, 천장리턴챔버등으로구성. 바닥취출구의구분. 팬형 : 가압챔버내에가압이필요없음. 팬이없는형 : 가압챔버내에가압이필요. 바닥챔버내에압력분포를균등하게하고어디서나필요한풍량을도입할수있도록유의.

75 특성 덕트리스 (ductless) 시스템. 부하의증대나변경에취출구추가나위치변경이용이. 배열효율이높고, 취출온도를높일수있으며, 에너지절약운전이가능. 환기효율의향상이나오염물질의제거에도비교적유리 퍼스널공조와의조합이비교적좋음. 그러나온도성층화, 즉발밑과머리위치와의온도차이에의해심한불쾌감을느낄염려가있음. 3 적용 인텔리전트빌딩의공조방식으로적용.

76 (2) 퍼스널공조방식 1 구성 < 그림 4.28> 퍼스널공조방식 가구등에팬, 혼합유닛, 취출구나방사패널을구성. 개인의기호에맞게공조하는시스템. 등급에따라취출풍량만변하게하는것, 급기온도를변하게하는것, 양자를변하게하는것이있음. 사용자의의사를반영하기위해사용자인터페이스를갖추는것이통상. 퍼스널공조의경우 * 엠비엔트공조에의하는것이통상. * 엠비엔트공조 : 실전체의공조를말하며, 기기주위만공조하는데스크공조에대한용어.

77 특성 쾌적성이나에너지절약성으로볼때이상적인시스템. 건축과공조의통합, 가구와공조의통합등용이주도한계획필요. 바닥취출공조를퍼스널공조로취급하는경우가구와통합의번잡성이해소.

78 (3) 외조기 + 단말공조기조합방식 1 구성 < 그림 4.29> 외조기 + 단말공조기방식 단말기의공조기와외조기로구성,< 그림 4.29> 는기본적구성사례. 단말공조기는냉수코일또는냉온수코일로구성. 외조기는냉각-가열코일, 가습기등으로구성. 외조기는필요최소외기량만을처리하여단말공조기에공급하는것이통상이지만외기냉방을고려하여최소외기량의 2배정도를공급할수있도록한경우도많음.

79 특성 기능분담형의시스템. 단말공조기는실부하를처리, 외조기는외기부하, 습도조정을분담. 단일덕트시스템에생기는제습, 재열과정을해소할수있음. 3 적용 내부부하가높은인텔리젼트빌딩에적용되는경우가많음. 인텔리젼트빌딩에서는 제습, 재열을해소할수있는본시스템이매우유효.

80 각종건물에대한공조방식의적용 (1) 사무실건축 연바닥면적이 10,000m2를넘는대부분의경우 페리미터부와인테리어부를나누어조닝. 페리미터부는 FCU방식을, 인테리어부는변풍량또는정풍량방식이용. 최근에는에어플로우윈도를채용하고, 페리미터시스템을설치하지않는경우도있음. 인테리어부의단일덕트방식에는부분운전을가능하게하기위해각층유닛방식또는분산방식이채용함. 연바닥면적이 2,000m2이하의소규모인경우 페리미터존을분리하는경우가비교적적음. 멀티유닛히트펌프방식, 관통벽형히트펌프방식, 패키지형공조기방식등이사용됨. 2,000~10,000m2의중규모의경우등급에따라대규모또는소규모의경우에준하는경우가많음.

81 (2) 병원 1 수술실 < 그림 4.30> 병원의공조방식 열부하특성이나사용별특성에따른조닝외에공기청정도에따른조닝이필요. 수술실, 신생아실, ICU 등의청정구역은독립된존으로구성. 위의실에는 FCU설치가불가능하므로 < 그림 4.30> 과같이패키지와재열기를사용, 취출구직전에고성능필터설치. 이러한부문은심야에공조가필요하므로단독운전이가능하게패키지또는축열조를설치해야간에 AHU에필요한열을공급.

82 병동부 병동부창문에 FCU를설치하여스킨로드처리. 환기는 3~4 회 /h 정도로함. ( 외기는 1/3~1/2 회 /h 비율 ) 겨울철의심야운전정지시굴뚝효과에의해하부의공기가상층으로올라가고이로인해병원내감염을유발한예가있음. 이를방지하기위해각층유닛방식이적합. 3 외래부문 창측에는 FCU 또는 VAV 방식, 인테리어는단일덕트정풍량방식으로공조. 실내취출풍량, 흡입풍량을조절하고처치실진료실대기홀순으로공기를흐르게함. 5~10회 /h의청정공기를가능한다수의천장취출구서에송풍해공기의청정도를유지.

83 (3) 극장, 공회당 관객석의공조는단일덕트정풍량방식을사용, 최근에는변풍량방식도사용. 공기의청정도확보에유의. 5,000 m2를넘는대규모의경우무대의공조는관객석과별도계통으로함. 관객석의취출방식으로 1층좌석은천장면에소형노즐등을사용하여취출하고좌석밑흡입구에서리턴시키는것이일반적. 2층좌석은천장면에아네모형취출구등을사용하는것이일반적. 여름과겨울철에는취출구에서의도달거리를가변으로하여, 콜드드래프트나온풍도달거리확보에유의. 관객로비, 식당, 리허설실, 분장실은별도의존으로구성하고, 유리창이있는실내에는 FCU를설치.

84 (4) 호텔 객실은각실마다 FCU를설치하는동시에 50~150m3 /h 정도의신선한공기를송풍, 배기는욕실에서행함. 3,000 m2이하의소규모온천호텔과같은경우는 PAC에의한각층유닛방식이나공기열원유닛형히트펌프방식을사용. 연회장, 식당또는현관로비등은정, 변풍량단일덕트방식을사용. 객실은심야에도공조가필요하므로운전이편리한축열조를설치하여공조. (5) 백화점, 슈퍼마켓 각층의매장마다조명부하와인원부하의변동이심함. 잦은매장의배치변경이나, 방재성능향상의관점에서각층유닛방식의채용이바람직함. 겨울철에도냉방필요가발생하므로, 외기냉방이가능한시스템의적용이요구됨. 각층의 AHU에축냉을이용한방식이널리채용. 중, 소규모운전이용이하며설비비가저렴하므로패키지를사용.

85 (6) 공장 실내온습도조정은일반건축에비해엄격. 예 ) 합성섬유공장, 인쇄, 사진필름등의공장. 전자관, 제약등의분야는청정도에도유의해야함.

86 공조용열원방식 공조용열원방식의분류 열원종별 열원방식 사이클진행원리 히트싱크, 히트소스 연료또는구동력 * 수공기오일가스전기 비고 온열원방식보일러방식연소 O O O 관류식, 노통연관식, 수관식보일러 냉온수기방식연소 O O O 냉온열원방식 냉열원방식 압축식히트펌프방식 흡수식히트펌프방식압축식냉동기방식 흡수식냉동기방식 왕복동식원심식회전식 흡수사이클 왕복동식원심식회전식일중효율흡수식이중효율흡수식 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O : 비교적널리사용되는조합 * 수 : 냉각수, 우물물, 지하수, 하천수, 바닷물

87 보일러 + 냉동기방식 (1) 전동냉동기방식 < 그림 4.31> 보일러 + 전동냉동기방식 냉열원에전동압축식냉동기를사용하는방식. 왕복동냉동기는중규모시설에, 터보냉동기는대형시설에사용. COP가높은고효율냉열원방식으로냉열수요가높은시설에적합. 냉매로는 R-11을사용하는것이통상이였지만오존층파괴문제로인하여최근에는 R-134a, R-123 을사용하는터보냉동기나 R-22 를사용하는스크류냉동기로바뀌는추세.

88 (2) 흡수냉동기방식 < 그림 4.32> 보일러 + 흡수냉동기방식

89 보일러에서발생된증기나고온수등을구동원으로하는냉동기. 보일러의연료로는도시가스나, 중유가사용됨. 보일러를대신해서소각시설이나각종배열시설의증가나온수를사용하는경우도있음, 태양열집열기의온수를사용하는경우도있음. 흡수식냉동기는고온증기등을구동시키는이중효용흡수식냉동기와저온의온수를구동시키는일중효용흡수식냉동기가있음. 이중효용흡수식냉동기는대형시설에많이사용됨. ( 지역냉난방 ) 일중효용흡수식냉동기의 COP는크지않지만배열이나태양열을이용하여종합효율을향상.

90 흡수식냉온수기방식 < 그림 4.33> 흡수냉온수기방식 흡수식냉동기와온수기를통합한시스템. 이기기한대로냉난방이가능. 연료로는도시가스, LPG, 중유, 등유등이사용됨. 본방식은기계실면적이작아도되며, 운전자격자가필요없음. 대 중규모빌딩에많이사용됨.

91 히트펌프방식 < 그림 4.34> 히트펌프방식 난방 응축기 ( 실내기 ) 팽창밸브 증발기 ( 실외기 ) 압축기 응축기 냉방 증발기 ( 실내기 ) 압축기 응축기 ( 실외기 ) 팽창밸브 증발기

92 (1) 히트펌프의압축방식 냉매가스압축방식은냉동기와동일. 가정용등의소형히트펌프에는회전 ( 로터리 ) 압축기가사용됨. 업무용시설에는왕복동형, 터보형, 스크류형압축기사용됨. (2) 히트펌프의열원 히트펌프의작동을위해히트소스와, 히트싱크가필요. 난방시열원 우물물, 지하수가주로사용됨. 최근에는미이용에너지의활용측면에서바닷물이나하천수가이용되기도함. 하수의잉여열, 변전소배열, 지하철배열등배열을이용한경우도있음. 냉방시열원으로는실의공가나냉수가사용됨.

93 축열식히트펌프방식 < 그림 4.35> 축열식히트펌프방식 물등의축열체에사전에야간의냉열이나온열을저장, 주간에냉난방이필요할때그것을추출하여사용하는방식. 피크억제에유효. 안전운전이가능. 효율이낮은저부하운전을피할수있어열원기기의고효율운전이가능. 저렴한전기요금체계의적용이가능.

94 (1) 수축열방식 축열체로서물을사용하는시스템. 비열이비교적커서안정성이나조작성에서도우수. 통상건물의지중보등의공간을이용해서설치. (2) 빙축열방식 축열체로서얼음을사용하는시스템. 빙축열방식은현열과상변화에수반하는잠열을이용. 얼음의융해열 = 80 kcal/h. 아이스온코일방식코일의외표면에제빙하고그것을녹이는형식으로 AHU에냉수공급. 액체아이스방식, 샤베트아이스방식, 과냉각아이스방식. 연속적으로제빙하면서냉수또는미세한얼음조각으로혼합냉수를수송하는형식.

95 (3) 잠열축열방식 잠열축열재로여러가지화학제품을이용하는방식. 여러온도의레벨에서잠열을이용한축열방식이가능. < 표 4.5> 잠열축열재의특성 축열온도 잠열량 현열 ( T=10 ) 을고려한축열량 축열온도 잠열량 현열 ( T=10 ) 을고려한축열량 ,900 41,000 40,000 43,000 43,400 38,400 41,600 50,000 47,700 50,500 52,700 46, ,600 41,700 38,000 25,800 58,500 50,000 49,400 46,400 34,700 67,400 * 상변화온도 (±) 5 를기준함

96 열회수방식 (1) 열회수히트펌프방식 < 그림 4.36> 열회수히트펌프방식 응축열을방열하지않고난방혹은급탕열원으로이용하는방식. 보일러를사용하는경우에비해, 난방이나급탕을위한열원기기에수반하는화석연료소비는대폭적으로삭감. 냉방부하가큰대형빌딩에매우효과적인에너지절약시스템.

97 (2) 엔진히트펌프방식 < 그림 4.37> 엔진히트펌프방식 히트펌프의구동원인전동기대신엔진의축출력을이용하는방식. 엔진의연료로는도시가스, LPG, 중유, 등유등이사용. 엔진운전중에발생되는배열을가열원으로이용종합효율을높임. 배기가스를직접흡수식냉동기열원으로도이용가능. 히트펌프에의해냉난방을, 배열에의해풀을가열하는스포츠센터 ( 수영장 ) 등에적합.

98 (3) 코제너레이션방식 < 그림 4.38> 코제너레이션방식 가스터빈이나디젤엔진을이용해서전력을발생시키는것과동시에배열을이용해서냉방열원이나급탕용열원으로이용하는방식. 종합열효율은최고 70%~80% 에달함. 코제너레이션을고효율로운전하기위해서는전력부하와열부하가항상밸런스를유지하는것이바람직함. 호텔이나병원등에서에너지절약, 경제성의관점에서도입되는사례가증가.

99 특수방식 (1) 태양열이용방식 < 그림 4.39> 태양열이용난방 열원으로태양에너지를이용하는방식. 집열된태양열을이용해냉난방이가능. 급탕이나난방은저온수로가능하지만, 집열온도가적을시에는냉방은불가. 태양열급탕이나난방은가정용을중심으로보급.

100 (2) 지역냉난방방식 < 그림 4.40> 지역냉난방방식사례 집중된열원플랜트를설치, 지역배관에의해냉온수등의열에너지등을각건물에공급하는시스템. 온열원으로는고압증기보일러, 히트펌프가사용. 냉열원으로는압축식냉동기나, 흡수식냉동기가사용. 고압증기보일러에의해배압터빈이나, 복수터빈을구동하고그축출력에의해압축식냉동기를구동시키고, 잔여증기를이용해흡수식냉동기를구동시킴.

4-2-101 지역난방시스템 (District Heating system)

101 지역난방시스템 (District Heating system) 부천열병합발전소 (GS 파워 ) ; 중온수흡수식냉동기활용 SHP(Separete Heat and Power, 개별난방 ) CHP(Combined Heat and Power Plant, 열병합발전플랜트 ) HOB(Heat Only Bioler)

102 District Cooling

& Rooms Shangri-la Parking Roof Top View from Shangri-la s

103 Higher Value Building Without District Cooling With District Cooling A Dubai Hotel Parking roof top View from the Suites & Rooms Shangri-la Parking Roof Top View from Shangri-la s Suites & Rooms 한국플랜트학회 [Source: IDEA,]

104 열시설관리

105 지역난방시스템계통도

4-2-106 일본에서의이용사례 후쿠오카 Seside Momochi 지구 -1993 년공급 ( 공급구역 43.

106 일본에서의이용사례 후쿠오카 Seside Momochi 지구 년공급 ( 공급구역 43.5ha/28 동의건물연간열수요냉열 7 만 Gcal, 온열 3 만 Gcal) - 냉수 6, 온수 47 - 해수의존율 ; 냉열 86%, 온열 100% - 해수열펌프 3,000RT 3 기

107 스웨덴에서의이용사례 스톡홀름시 Ropstain 지역난방 1985 년가동 27MW 6 대 /25MW 4 대총 262MW 여름수심 5m, 동계는 15m 로부터취수 ( 취수량 15m3/s ), 방수는 5m/ 취수와방수의온도차는 2 해수취수관은부식대책으로목제 (2,200Ø, 150m) 열펌프로기저부하를감당하고동기의첨두부하시전기와유류보일러로부담

108

109 에너지절약효과 - 일본후쿠오카 Seaside Momochi 지역냉난방시스템 - 150, ,000 에너지소비량 (Gcal/year) 50, ,000 48,000 ( 에너지소비량 42% 절약효과 ) 68,000 0 기존시스템보일러및가스흡수식냉동기 Momochi 시스템해수열원열펌프및원심식냉동기 ( 열회수형 )

110 환경부하저감효과 일본후쿠오카 Seaside Momochi 지역냉난방시스템 - 기존시스템 ( 보일러 + 가스흡수식냉동기 ) 대비 - CO2 NOX 약 50% 감소 약 58% 감소

111 상암 DMC 지역냉방적용건물현황 우리은행디지털비지니스센터 트루텍빌딩 문화콘텐츠센터 디지털매직스페이스 KGIT 센터 CJ E&M 센터 팬택계열 R&D 센터 DMC 첨단산업센터 DMC 이안상암 1 단지 외국인임대아파트 DMC 상암이안 2 단지 상암 IT 타워 우리기술멀티미디어연구센터 LG CNS 상암 IT 센터 전자회관 LG U+ 상암 DMC 사옥 누리꿈스퀘어 DMC 산학협력연구센터 KBS 미디어센터

112 코스트계획 < 그림 4.41> 라이프사이클코스트사례 코스트계획은공정계획에서큰조건중하나. < 그림 4.41> 은사무실빌딩의예. 에너지비, 보전비등설비에관한코스트가절반이상을차지. 여기서는연간경상비법, 라이프사이클코스트법등을소개.

4-2-113 LCC 에의한건축물의경제성평가 설비System의 Renewal은 Energy cost의변화, System의노후화율, 금리, 세율, 폐기비용등많은요인들이고려되어야한다. 이러한제비용을경제수명범위내에서등가환산하여경제성을평가하는기법이바로 LCC(Life Cycle Cost) 이다.

113 LCC 에의한건축물의경제성평가 설비System의 Renewal은 Energy cost의변화, System의노후화율, 금리, 세율, 폐기비용등많은요인들이고려되어야한다. 이러한제비용을경제수명범위내에서등가환산하여경제성을평가하는기법이바로 LCC(Life Cycle Cost) 이다. 건축물의기획설계, 초기건설, 운용관리, 폐기처분시발생비용에물가상승률, 인건비상승률, 사용기간등을포함시켜수량화된결과를제시하여가장경제적인 System의수명과최적의갱신시기를판단할수있다. 또한종전의초기건설비중심의평가에서에너지비용, 보전비, 수리비, 인건비등의운용관리비를포함시킴으로써더욱정확하고종합적인평가를할수있다. 왜냐하면 LCC 측면에서운용관리비를보면 Life Cycle이긴경우일반적인평가대상이되는초기건설비에비해유지관리비가 4~5배이상비용이추가된다.

114 LCC 구성항목 기획설계비초기건설비운용관리비폐기처분비 건설기획비 공사계약비 에너지비 철거비 설계비 공사비 교체비 처분비 환경대책비 공사감리비 일반관리비 환경대책비 설계지원비 시공검사비 유지보수비 건설지원비 인건비

115 사무실건물의 LCC 구성항목예 수리비 20% 초기건설비 15% 운용관리비 85% 갱신비 23% 설비관리비 27% 점검비 15% 비고 : 1. 기획, 설계및폐기비용은제외. 2. 내부건축수리비 7% 포함. LCC 평균년가

4-2-116 4.6.1 연간경상비산출 공조설비에관련된코스트는건설비와운전비가있음.

116 연간경상비산출 공조설비에관련된코스트는건설비와운전비가있음. 연간경상비는건설비와운전비를연간에걸친고정비와변동비로환산해경제성검토. 연간경상비 = 고정비 + 변동비 고정비 = 감가상각비 + 세금 + 보험 변동비 = 연료비 + 전력요금 + 상하수도비 + 유지보수비 + 노무비

117 < 표 4.6> 연간경상비의산출

118 (1) 감가상각법 설비등의고정자산은사용에따라서가치가감소되며이감소액을감가라고함. 설비도입비를해마다경비로바꾸는방법이감가상각법임. 투자자본이매년변제되는 개념. 감가상각액 연간상각액 자본회수계수 = 취득가격 - 잔존가격 p 취득가격 - 잔존가격 = 내용연수 r = 1 (1 r) n n r : 상각연수 : 금리 감가상각비용 = p

119 < 표 4.7> 공조설비기기의상각연수

120 4.6.2 라이프사이클코스트산출 건물평생에드는비용을라이프사이클코스트 (LCC) 라고함. 비용 LCC 기획설계비 2 건설비 3 운용관리비 4 폐기처분비 기간 라이프사이클코스트 (LCC) 의구성. 한국플랜트학회,

121 다른시점에서발생하는비용을초기투자를하는현재시점의가치로환산하고집계하여 직접비교하는현가법이통상사용. 현재가치 (P) 산출 P I 0 a n j1 1 1 i j R 1 (1 i) n I I 0 0 a a n (1 i) 1 n i(1 i) PWA( i, n) ser R 1 (1 i) R PWA( i, n) n sgl (1) I 0 : 초기투자비 a : 매년균등하게균등발생하는하게반복비용발생하는 ( 연금 ) 반복비용( 연금) R : n년년차에차1 에회발생하는 1회발생하는비용 i : 이자율 n : 사용연수 n (1 i) 1 PWA( i, n) ser : 현가계수 n 연금현가계수 i(1 i) (Present worth worth factor factor for a series for aof series future of equal future payment) equal 1 PWA( i, n) sgl R :1 현가계수 n 1회지불현가계수 (1 i) (Present worth worth factor factor for single for payment) single payment ) payment)

122 한국플랜트학회, (2) e e i e i i rate) (effective interest rate or real 실질이자율 : 이자율, 물가상승률을고려한 i : 명목이자율 (interest rate or discount rate) i e: 물가상승률 (inflation rate or escalation rate) 식 (2) 의 i 를식 (1) 우측 2 항의 i 에대입하면 (3) ), ( ), ( ) ( / ) ( sgl ser n n n n j j n i PWA R n i PWEF a I i R e i i e a I i R i e a I P 물가상승률 (e) 를감안하였을경우현재가치 (P) 산출. factor) (Present worth escalation 현가계수 : 물가상승률이고려된 / ), ( 연금 e i i e n i PWEA n ser ) payment for single (Present worth factor 일회지불현가계수 : ) (1 1 ), ( n sgl i R n i PWA 물가상승률을고려한이자율, 실질이자율 (effective interest rate or real rate) 명목이자율 (interest rate or discount rate) 물가상승률 (inflation rate or escalation rate) : 물가상승률이고려된연금현가계수 (Present worth escalation factor) 일회지불현가계수 (Present worth factor for single payment

<C8F7C6AEC6DFC7C1C0C720B1E2BABBBFF8B8AE20B9D720C6AFC2A12E687770>

<C8F7C6AEC6DFC7C1C0C720B1E2BABBBFF8B8AE20B9D720C6AFC2A12E687770> 1 히트펌프의기본원리및특징 기본적인히트펌프시스템은외기, 저온수, 우등의저온열원으로부터열을흡수하여따뜻한실내, 온수등의고온열원을만들어열이필요한곳에서열을방출하는장치로서, 이와같이저온부에서고온부로열을이동시키기위해서는구동에너지가필요하다. 열원측 ( 히트펌프에서열을받는부분 ) 과히트펌프에서열을방출하는부분의열교환매체에따라서대, 대, 대및대방식으로구분하는것이보통이다. 또한유럽및북미등지에많이보급되어있는지열이용히트펌프시스템에서는지열이중요한열원으로이용되고있으므로,