발전기실 설계

왜 배우는가: 발전기실은 상용전원 정전 때 소방·피난 설비에 전기를 공급하는 비상발전기를 안전하게 두는 공간이다. 발전기는 진동, 소음, 배기열, 연료 문제를 함께 가지므로 건축과 전기가 함께 검토해야 한다. 기출에서도 위치 선정, 기초와 높이, 소음·진동대책이 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제132회 1교시 2번, 제130회 1교시 9번, 제120회 4교시 2번, 제110회 4교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

발전기실 설계는 비상발전기가 정전 때 안정적으로 운전하도록 위치·면적·기초·환기·소음 조건을 정하는 설계이다. 핵심 키워드: 발전기실, 비상발전기, 설치 위치, 면적, 방진 기초, 환기, 흡배기, 소음·진동대책.

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 정전이 나면 불이 켜지고 펌프와 소방설비가 돌아가도록 전기를 만드는 엔진 발전기를 넣어 두는 방이 발전기실이다. 정식으로는 비상발전기, 연료설비, 제어반, 흡배기설비, 냉각설비를 한 공간에 설치하여 운영하는 전용 실을 말한다. 발전기실은 발전기 본체만 두는 곳이 아니다. 연료탱크와 축전지, 제어반, 배기관이 함께 들어가므로 전체 설비를 하나의 공간 계획으로 묶어 설계한다. 연료탱크는 정전 지속 시간과 발전기 기동 시간을 고려하여 용량을 정한다. 일반적으로 4~8시간 운전 가능한 용량으로 선정하는 것이 바람직하다. 방진 기초는 엔진과 발전기의 진동이 건물 구조체로 전달되지 않도록 설치하는 기초이다. 진동 방지장치는 회전장치와 미끄럼 방지 기초 사이, 미끄럼 방지 기초와 기초 사이에 둔다. 발전기실은 창고 등 다른 용도로 쓰면 안 된다. 타용도 사용 금지는 화재와 점검 공간 확보에 직접 영향을 주는 조건이다.

3. 등장 배경과 필요성

상용전원이 끊기면 소방펌프, 제연설비, 피난유도등, 승강기 등 생명안전 부하는 즉시 전기를 받아야 한다. 축전지는 용량에 한계가 있어 장시간 공급이 어렵다. 그래서 연료를 공급받아 장시간 운전하는 비상발전기를 쓴다. 발전기는 큰 회전체이므로 진동과 소음이 크고, 연소 과정에서 열과 배기가스가 많이 나온다. 이 때문에 발전기를 아무 곳에나 둘 수 없고, 건물 안에 전용 실을 마련해 흡기와 배기, 소음 차단을 함께 계획해야 한다. 발전기실은 건축, 기계, 전기 공종이 만나는 지점이다. 건축은 실의 위치와 구조, 면적과 높이를 정한다. 전기는 발전기 용량과 제어반, 연료와 축전지 설비를 정한다. 두 영역의 조건이 서로 맞아야 설계가 성립한다. 설계 기준은 건축전기설비 설계기준과 비상발전기 관련 기준이 함께 적용된다. 위치 선정, 면적, 기초와 높이, 소음·진동대책은 모두 이 기준이 정한 항목을 따른다. 이 때문에 실제 시험에서는 기준 항목을 빠짐없이 나열하고 각 항목의 이유를 설명하는 답안이 요구된다. 전체 설비의 안전을 위해 발전기실은 침수, 낙뢰, 화재 같은 재해에도 견디도록 계획해야 한다. 비상전력공급장치가 낙뢰로 손상되지 않도록 적절히 보호해야 한다는 조건도 이 배경에서 나온다.

기출에서는 이렇게 물었다: 발전기실 선정 고려사항, 발전기실 높이와 기초, 건축·환경·전기 고려사항과 구조, 위치·면적·기초·높이·소음·진동대책.

4. 구성요소·원리·절차

발전기실은 비상발전기 본체와 이를 움직이게 하는 보조설비를 한 공간에 모은 장소다. 정전 때 부하에 전기를 공급하려면 연료, 연소용 공기, 냉각, 제어가 모두 살아 있어야 한다. 그래서 답안에는 구성요소를 빠짐없이 나열하고 각 설비의 설계 조건을 함께 쓴다.