건물 형상별 공조계획

형상별 공조계획의 의미

형상별 공조계획은 건물의 평면 형태와 외피 면적 비율에 따라 공조방식을 정하는 계획이다.

외피 면적비는 외벽 면적을 바닥 면적으로 나눈 값이며, 형상이 길어질수록 커진다.

같은 바닥 면적이라도 형상에 따라 외주부와 내주부의 부하 분포가 달라진다.

외주부와 내주부

외주부는 외벽과 창에 접한 구역으로 일사와 외기 열손실·열취득의 영향을 받는다.

내주부는 외기 영향이 작고 조명과 인체, 기기 발열이 연중 지배적인 구역이다.

두 구역의 부하 방향이 달라 한 계통으로 묶으면 제어가 어렵다.

그래서 계획의 첫 단계는 건물을 공조 구역으로 나누는 죠닝이다.

정방형과 장방형 비교

정방형과 장방형은 기준층 면적이 비슷해도 둘레 길이와 깊이가 달라 부하가 다르다.

50m×50m 정방형은 외주 길이 200m, 바닥 면적 2,500㎡이다.

80m×30m 장방형은 외주 길이 220m, 바닥 면적 2,400㎡이다.

외주부 깊이를 5m로 가정하면 외주부 면적은 정방형 900㎡, 장방형 1,000㎡이다.

외주부 비율은 정방형 36%, 장방형 42%로 장방형이 더 높다.

계획 절차와 존 구성

계획은 기준층 평면을 방위별, 내외주별로 나누는 것에서 시작한다.

다음으로 방위별 외피 부하와 내부 발열을 계산하고, 외주부와 내주부 계통을 분리한다.

존별 최대 부하로 공조기 용량과 덕트 계통을 정한다.

앞 문제의 정답은 내부 발열·조명 부하다. 정방형은 내부존 냉방 중심이다.

장방형은 방위별 외주존을 나눠 제어하는 것이 핵심이다.

시험 포인트와 흔한 실수

첫째, 형상만 말하고 존 구분을 하지 않는 실수가 많다. 존 구분은 방위별, 사용별로 적는다.

정방형은 내부존 비율이 커 냉방 중심이다. 내부존은 난방 없이 냉방이나 외기 냉방이 기본이다.

장방형은 외주부 비율이 높아 방위별 존 제어가 핵심이다.

고층 건물은 연돌효과로 생기는 상하층 압력차를 함께 적는다.

정리

정방형은 내부존 비율이 높아 내부 발열 부하가 중심이다.

장방형은 외주부 비율이 높아 방위별 외주존 분리가 핵심이다.

따라서 형상별 공조계획은 외주부와 내주부의 부하 분포를 먼저 판단하는 데서 출발한다.