바닥취출 공조방식

정의

바닥취출 공조방식은 공기를 머리 위가 아니라 발밑에서 내보내는 방식이다.

공조된 공기는 바닥 밑 플리넘을 거쳐 바닥 취출구로 거주역에 공급된다.

UFAD라고도 부르며, 답안 첫 줄에는 이 정의를 쓴다.

온도 성층화 원리

온도 성층화는 따뜻한 공기가 위로 올라가는 열 부력을 이용하는 원리다.

공급 공기는 거주역에 머물고, 머리 위 공기는 더 따뜻하고 오염된 상태로 남는다.

사람과 기기에서 올라오는 열 플룸이 오염물질을 천장 환기구 쪽으로 끌어올린다.

그래서 호흡하는 공기의 오염 농도는 전체를 섞는 방식보다 낮아진다.

계산 예

이제 가상의 사무실로 필요한 취출구 수를 구해 본다.

먼저 현열 식으로 공급 풍량 V를 구한다. 부하를 밀도, 비열, 온도차의 곱으로 나눈다.

단위를 맞추면 공급 풍량은 약 3.09㎥/s이며, 시간당으로는 약 11,130㎥/h이다.

취출구 수는 풍량을 1개당 풍량으로 나눈다. 약 74.2이므로 75개가 필요하다.

이 값은 300㎡ 기준 약 0.25개/㎡로 사무실 설계 범위 안이다. 실제 설계에서는 제조사 선정값을 쓴다.

바닥취출과 천장취출 비교

바닥취출은 공급 경로와 온도 분포가 천장취출과 근본적으로 다르다.

거주역은 저온, 상부는 고온으로 성층화되므로 실내 설정온도를 상향 보정한다.

흔한 실수는 설정온도를 천장취출과 같은 값으로 두는 것이다.

발목 부근은 차고 머리 부근은 상대적으로 따뜻하므로 온도 기준을 다시 잡는다고 답안에 쓴다.

장점과 한계

바닥취출 방식의 장점은 거주역 공기질 개선, 온열환경 개선, 에너지 절감 가능성이다.

취출 공기가 사람 높이에서 직접 공급되어 호흡 영역의 오염 농도를 낮춘다.

반면 플리넘 높이가 낮으면 압력 손실과 공기 흐름 편차가 커져 한계가 된다.

플리넘 정압은 CFD로 검토하고, 설정온도는 천장취출 기준보다 높게 잡는다.

정답은 압력 손실과 공기 흐름 편차다.

핵심 정리

바닥취출 공조방식의 핵심을 세 가지로 정리한다.

첫째, 플리넘에서 바닥 취출구로 거주역에 공기를 공급한다.

둘째, 온도 성층화로 오염물질은 상부 환기구로 배기된다.

셋째, 설계 시 플리넘 정압, 취출구 배치, 설정온도 상향을 함께 검토한다.