건축기사 공기조화·환기·급배수 설비 개념 정리
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개요
이 단원은 건축설비 과목에서 비중이 가장 큰 공기조화·환기·급배수 설비를 다룹니다. 방식의 이름과 특징, 현상의 이름, 간단한 부하·환기량 계산이 고르게 나옵니다.
환기는 급기·배기 모두 기계인 제1종, 급기만 기계인 제2종, 배기만 기계인 제3종으로 나눕니다. 제3종은 실내를 부압으로 만들어 화장실·주방에 씁니다. 필요 환기량은 오염물질 발생량을 허용 농도와 외기 농도의 차이로 나누어 구합니다. 습공기를 가열만 하면 절대습도는 그대로이고 상대습도는 낮아집니다.
공조 방식에서 변풍량(VAV)은 급기 온도를 일정하게 두고 풍량을 바꾸며, 팬코일 유닛은 실마다 냉·온수를 보내 개별 제어가 쉽습니다. 건물용 흡수식 냉동기는 물을 냉매로, 브롬화리튬을 흡수제로 씁니다. 현열량은 밀도 × 비열 × 풍량 × 온도차로 구합니다.
급수에서는 고가수조 방식이 중력으로 수압을 일정하게 하고, 밸브를 갑자기 닫으면 수격작용이 생기며, 상수 배관이 다른 배관과 잘못 이어지면 크로스 커넥션으로 오염됩니다. 배수 트랩의 봉수는 하수 가스를 막고, 통기관은 봉수를 지키며, 기구마다 통기관을 세우는 각개 통기가 가장 효과적입니다.
핵심 개념
환기 방식
제1종은 급기·배기 모두 기계, 제2종은 급기만 기계(정압), 제3종은 배기만 기계(부압)입니다.
외우는 요령3종은 빼기만 → 화장실·주방.
필요 환기량
오염물질 발생량 ÷ (허용 농도 − 외기 농도)로 구합니다.
외우는 요령바깥 공기의 농도를 빼는 것을 잊지 말 것.
변풍량(VAV) 방식
급기 온도는 일정하게 두고 실의 부하에 따라 풍량을 바꾸는 공조 방식으로 송풍 동력을 아낍니다.
외우는 요령VAV 는 바람의 양이 변한다.
흡수식 냉동기
건물 공조용은 냉매로 물, 흡수제로 브롬화리튬을 쓰고 열로 움직입니다.
외우는 요령물이 냉매.
트랩과 봉수
트랩에 고인 물(봉수)이 하수관의 냄새·가스·벌레가 실내로 들어오는 것을 막습니다.
외우는 요령물로 만든 마개.
수격작용(워터 해머)
흐르던 물이 갑자기 멈추며 큰 압력과 충격음이 생기는 현상으로, 에어 챔버 등으로 줄입니다.
외우는 요령급히 잠그면 꽝.
각개 통기
기구마다 통기관을 세우는 방식으로 봉수 보호 효과가 가장 좋습니다.
외우는 요령하나씩 따로 = 가장 확실.
자주 나오는 포인트
- 제1·2·3종 환기의 급기·배기 조합을 바꿔 놓은 선지가 자주 나옵니다.
- 필요 환기량 계산에서 외기 농도를 빼지 않는 실수를 조심하세요.
- 흡수식 냉동기의 냉매와 흡수제를 서로 바꾼 선지를 조심하세요.
- 수격작용·캐비테이션·크로스 커넥션처럼 현상 이름을 구분하세요.
헷갈리는 것 비교: 기계 환기 방식
| 방식 | 급기 | 배기 | 실내 압력 |
|---|---|---|---|
| 제1종 | 기계 | 기계 | 조절 가능 |
| 제2종 | 기계 | 자연 | 정압 |
| 제3종 | 자연 | 기계 | 부압 |
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 자연 급기와 기계 배기를 함께 써서 실내를 부압(바깥보다 낮은 압력)으로 유지하며, 화장실·주방에 알맞은 환기 방식은?
- ① 제2종 환기
- ② 제4종 환기(자연 환기)
- ③ 제1종 환기
- ④ 제3종 환기
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정답: ④ 제3종 환기
핵심: 1종 급·배기 모두 기계, 2종 급기만 기계, 3종 배기만 기계
제3종 환기는 배기만 팬으로 빼내고 급기는 자연스럽게 들어오게 합니다. 실내 압력이 낮아져 냄새나 습기가 다른 실로 퍼지지 않으므로 화장실·주방·욕실에 씁니다.
틀린 선지
- 제2종 환기: 급기만 기계로 해서 실내를 정압으로 만드는 방식으로, 수술실·클린룸처럼 오염 공기가 들어오면 안 되는 곳에 씁니다.
- 제4종 환기(자연 환기): 팬 없이 바람과 온도 차로 하는 환기입니다.
- 제1종 환기: 급기와 배기를 모두 기계로 하는 방식입니다.
문제 2. 배수 트랩에 물(봉수)을 고여 있게 하는 주된 목적은?
- ① 배수 속도를 높인다
- ② 하수관의 냄새·가스·벌레가 실내로 들어오는 것을 막는다
- ③ 배관 소음을 없앤다
- ④ 물을 절약한다
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정답: ② 하수관의 냄새·가스·벌레가 실내로 들어오는 것을 막는다
핵심: 트랩 봉수: 하수 가스·악취·벌레의 실내 유입 차단
트랩은 배수관을 U 자나 S 자로 굽혀 물이 조금 고여 있게 만든 부분입니다. 이 고인 물(봉수)이 마개 역할을 하여 하수관 쪽의 냄새와 가스, 벌레가 실내로 올라오지 못하게 합니다.
틀린 선지
- 배수 속도를 높인다: 트랩은 오히려 흐름에 저항을 주므로 배수 속도를 높이지 않습니다.
- 배관 소음을 없앤다: 소음 방지가 트랩의 목적이 아닙니다.
- 물을 절약한다: 물 절약과 관계가 없습니다.
문제 3. 배수 배관에 통기관을 설치하는 주된 목적은?
- ① 트랩의 봉수가 빠지는 것을 막고 배수가 잘 흐르게 한다
- ② 급수 압력을 높인다
- ③ 배수관 안에 물을 가두어 둔다
- ④ 급탕 온도를 유지한다
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정답: ① 트랩의 봉수가 빠지는 것을 막고 배수가 잘 흐르게 한다
핵심: 통기관: 배수관 압력 변화를 줄여 봉수 보호·배수 원활
배수가 흐를 때 관 안의 공기 압력이 크게 바뀌면 트랩의 봉수가 빨려 나가거나 밀려 나갑니다. 통기관은 배수관에 공기를 드나들게 해 압력 변화를 줄여 봉수를 지키고 물이 잘 흐르게 합니다.
틀린 선지
- 급수 압력을 높인다: 통기관은 급수 계통이 아니라 배수 계통의 설비입니다.
- 배수관 안에 물을 가두어 둔다: 배수관은 물이 잘 빠져야 하며, 물을 가두는 것은 통기관의 목적이 아닙니다.
- 급탕 온도를 유지한다: 급탕과는 관계가 없습니다.
AI 작성 · 검수 완료 · AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.