대공간 공조

정의와 핵심 키워드

대공간 공조는 층고가 높고 면적이 큰 실의 공기조화 계획이다.

천장 근처까지 냉난방하면 에너지가 낭비되므로 거주역부터 맞춘다.

핵심 키워드는 성층화, 거주역, 치환환기, 국소공조다.

구조와 원리

치환환기는 저속으로 바닥 근처에서 공기를 공급하는 방식이다.

열원에서 생긴 열기는 부력으로 위로 올라가 상부에 머문다.

저속으로 취출하면 공기 혼합이 줄어 거주역 공기질이 좋아진다.

그래서 거주역은 공기질이 좋고 기류 불쾌감이 적다.

계산 예제

앞의 문제 정답은 유인 혼합을 줄이기 위해서다.

공연장 예제로 재실 1,500명, 1인당 현열 약 70W, 온도차 3℃ 이하로 가정한다.

현열 부하는 1500 × 70 = 105kW다.

이를 풍량 식에 넣으면 필요 풍량은 약 29㎥/s다.

1인당으로 환산하면 약 70㎥/h로 객석 환기량 범위에 든다.

헷갈리는 점과 채점

대공간을 일반 실처럼 전체 체적으로 계산하는 것이 흔한 실수다.

점유 영역 부하와 상부 고온층의 열을 따로 보고, 상부 배기도 함께 설계해야 한다.

공기 분배 방식과 냉방 방식은 서로 다른 항목이므로 섞지 않는다.

두 항목을 구분해 답해야 하며, 빠뜨리면 감점이 크다.

공기 분배 방식

공기 분배 방식은 혼합 환기와 치환 환기로 크게 나뉜다.

혼합 환기는 고속으로 취출해 공기를 강하게 섞는다.

치환 환기는 저속으로 거주역에 직접 공급해 냉방 부하를 줄인다.

냉방 방식

냉방 방식은 열을 운반하는 매체에 따라 나뉜다.

전공기 방식은 외기 냉방과 청정도 확보에 강점이 있다.

공기-수 방식은 공기와 물로 열을 운반하며 부분 보완용으로 쓴다.

복사 냉방은 제습을 따로 처리해야 하므로 공기 방식과 병용한다.

정리

정리하면 대공간 공조는 점유 영역 중심으로 공기를 공급하는 설계다.

분배 방식과 냉방 방식은 서로 다른 항목이므로 구분해 답해야 한다.

쟁점은 성층화 높이, CFD 검증, 연돌 압력 제어다.