건 축 설 비

건 축 설 비 나우설비기술주식회사 나 정 서

- 목 차 - 1. 건축설비개요 1.1 정의와 목적 1. 2 건축과 대비되는 특징 1. 3 라이프 사이클 코스트 1. 4 기본개념의 정의 2. 열원 설비 2.1 열원방식 선정시 고려사항 2.2 온열원 설비 2.3 냉열원 설비 2.4 열원장비 선정 예 3. 공조 설비 3.1 공조 방식 선정의 고려 3.2 공조방식의 분류 3.3 공조방식별 장단점 3.4 공조방식의 선정 예 (사무소 건물) 4. 설계 사례 4.1 서울대 대학원 연구동 4.2 안산테크노 파크 4.3 신재생에너지 도입의 검토

1. 건축설비 개요 1.1 정의와 목적 (1) 정의와 목적 건축공간 속에 열, 빛, 물, 전기, 가스등을 공급하여 쾌적하고 위생적인 실내환경을 구현하는 제반 시설. 건축물을 인체에 비유할 때 건물구조가 골격이고 건축마감이 피부에 해당된다면, 건축설비는 인간의 생명을 유지시키는 호흡기능, 소화기능, 혈관계통, 신경계통 및 임파계통의 역할을 수행하는 기능. 즉. 건축물에 생명을 불어넣는 기능.

1. 건축설비 개요 1.2건축과 대비되는 특징 (2) 건축과 대비되는 특징 (가) 건축 – 정적 : 수명 50년 이상. (나) 설비 – 동적 : 수명 20년 이하. • 강관 : 내구수명 15년 •동관 : 내구수명 30~40년 •스테인레스관 : 40~60년 * 건물의 유지관리를 위해 설비 리모델링 필요

1. 건축설비 개요 1.3 Life Cycle Cost (건축생애비용) <표 1-1 소요 비용 비율 >

1. 건축설비 개요 1.4 기본개념의 정의 • 공기조화 • (가) 공조 4요소- 온도, 습도, 기류, 청정도 *IAQ • (나) 쾌감공조 • (다) 산업공조 • (라) 냉방, 난방 • (2) 열원설비 • (가) 온열원 – 보일러 • (나) 냉열원 – 냉동기 • (다) 지역냉난방 • (3) 열매 :- 열원의 운반 매체 • - 물, 증기, 공기, 냉매 • (4) 반송설비 :- 열을 운반하는 수단 • (가) 펌프 – 물 • (나) 송풍기 - 공기

1. 건축설비 개요 1.4 기본개념의 정의 (5) 단말기기 - 열을 최종방열 (열사용처) (가) 휀코일 유닛 (나) 방열기, 콘벡터 (다) Panel (라) 공기조화기 (6) 공기조화기의 구성 (가) 급기 및 환기송풍기 (나) 공기정화장치 (Air Filter) (다) 가열코일-온수 또는 증기 (라) 냉각코일 (마) 가습장치

2. 열원설비 2.1 열원방식 선정시 고려사항 (1) Site 조건 - 연료공급 가능여부 및 종류 (특히 도시가스의 공급 여부) (2) 법규 검토 (가) 지역난방 관련 (집단에너지공급법 / 시행령 제8조) - 지역난방 고시지역인 경우 일정규모 이상 건물은 지역난방을 의무적으로 사용하여야 함. - 지역난방 고시지역이 아닌 지역에서는 건축주가 선정 - 지역난방 공급지역 / 지역난방 의무지역 / 지역냉난방 의무지역 (나) 건축물의 설비기준등에 관한 규칙 제23조-2 - 일정규모 이상의 건축물에 중앙집중식 냉방설비를 설치하는 경우에는 축냉식 또는 가스를 이용한 냉방방식으로 하여야 한다.

2. 열원설비 2.1 열원방식 선정시 고려사항 (다) 건축물의 냉방설비에 대한 설치 및 설계기준 - 축냉식, 가스식냉동기 용량이 전체 용량의 60% 이상이어야 함. (라) 신재생에너지 개발 및 이용 – 보급촉진법 시행령 제16조 - 대상 : 국가기관, 지자체, 투자․출자․출연기관, 특별법인 등 공공기관 중 건축연면적 3천㎡ 이상의 건축물 - 투자기준 : 건축공사비의 5% 이상을 신재생에너지에 투자하여야 함. (3) 건물종류 및 규모에 따른 운전효율 및 경제성 고려

2. 열원설비 2.2 온열원 설비 (1) 보일러 종류 (가) 연료에 의한 구분 - 가스(LPG/LNG), 경유, 전기 (나) 열매에 의한 구분 1) 증기보일러 : 주철제, 관류형, 노통연관식, 수관식 2) 온수보일러 : 가스, 온수, 진공온수, 관류형 온수보일러 3) 전기보일러 : 전기보일러(축열식), 전기온풍기, 전기바닥난방 * 심야전기 최고 50 Kw로 제한 (다) 기타 - 지역난방, 냉온수기, 심야전기, 히트펌프, 태양열, 열병합 (2) 보일러의 능력 표시 (가) 온수보일러 : kcal/h (나) 증기보일러 : 환산증발량 ton/h = 539,000 kcal/h (3) 보일러의 용량산정 - 부하량 x 1.2 (예열부하 20%) x 1.15 (배관손실 15%) = 총부하량 x 1.38

2. 열원설비 2.2 온열원 설비 보일러의 종류

2. 열원설비 2.2 온열원 설비 증기 보일러 형식 비교

2. 열원설비 2.3 냉열원 설비 (1) 냉동기 종류 (가) 증기압축식 - 왕복동식 냉동기, 터보식 냉동기, 스크류 냉동기 (나) 흡수식 - 흡수식 냉동기, 흡수식냉온수기 (다) 에어콘 1) 일반 에어콘 : 창문형, 벽걸이형, 슬림형 2) 시스템 에어컨 : 멀티형, 천장카세트형, 매립덕트형 … 3) 난방 겸용 : 전기히터 부착용, 스팀․온수코일 내장형 4) 히트 펌프 : EHP, GHP 5) 덕트 연결형

2. 열원설비 2.3 냉열원설비 (2) 냉동기 이론 (가) 냉동기의 구성과 원리 - 구성 : 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 (나) 냉동기 성적계수 (COP) = q / AL - 냉온수 유니트 1.01 - 일중효용 흡수식 냉동기 0.68 - 이중효용 흡수식 냉동기 1.2 - 중온수 냉동기 0.72 (다) 냉동능력 RT (Ton of Refrigeration) - 0℃ 물 1Ton을 24시간 동안 0℃의 얼음 으로 만드는 능력 - 1RT = 3,320 kcal/h (CGS 냉동톤) - 1USRT = 3,024 kcal/h

2. 열원설비 2.3 냉열원 설비 냉동기의 종류

2. 열원설비 2.3 냉열원 설비 냉열원 장비류 형식 비교

2. 열원설비 2.3 냉열원 설비 (3) 냉각탑 (가) 용량 선정 - 일반 전기식 냉동기 : 냉동기 용량 x 1.2 - 흡수식 냉동기 / 냉온수기 : 냉동기 용량 x 1.5 - 중온수 흡수식 냉동기 : 냉동기 용량 x 2.0 (나) 종류 - 대향류형 - 직교류형 - 기타 특수형 : 밀폐형

2. 열원설비 2.4 열원장비 선정 예(사무소기준) * 지역난방 공급지역은 다시, ① 지역냉난방 의무지역, ② 지역난방 의무지역, ③ 지역난방 공급지역으로 구분.

2. 열원설비 2.4 열원장비 선정 예(사무소기준) 연료비 비교 - 난방 요금의 비교 (K보일러 200,000 Kcal/h 기준) - 도시가스 요금의 비교 (2005.6 서울도시가스 / 서울기준)

3. 공조설비 3.1 공조방식 선정의 고려와 Zoning 계획 (1) 공조방식 선정의 고려 • 건물종류, 용도, 규모 • 운영방식, 개별제어 가능성 • 초기 투자비 및 운전비 (2) 공조 Zoning 계획 • 사용시간대 고려 • 온습도 조건 / 공기청정 조건 고려 • 냄새, 오염 고려

3. 공조설비 3.2 공조방식의 분류

3. 공조설비 3.3 공조방식별 장단점

3. 공기조화설비 3.4 공조방식의 선정 예(사무소 건물)

3. 공기조화설비 3.4 공조방식 선정 예 (사무소 건물) FCU 종류

4. 설계사례 4.1 서울대학교 대학원 연구동 : 열원 및 공조설비의 설계변경 건축개요 ① 건 물 명 : 서울대학교 대학원 교육 연구동 ② 대지위치 : 서울시 관악구 신림동 산 56-1 서울대학교 관악캠퍼스 내 ③ 연 면 적 : 26,655.70m2 (8,063평) ④ 규 모 : 지하 3층 / 지상 5층 ⑤ 구 조 : 철근콘크리트조 ⑥ 용 도 : 교육연구시설

4. 설계사례 4.1 서울대 대학원 연구동 (1) 열원 및 공조설비 기본 계획 (턴키 설계지침) (가) 열원설비 온열원 냉열원 열교환기 * 종합방재실 냉난방용(지열 히트펌프) : 24시간 운전/자연열원이용 경제성 우수 * 체력단련실, 매점 냉난방용 (전기 히트펌프) : 간헐 개별운전에 용이

4. 설계사례 4.1 서울대 대학원 연구동 (나) 공조설비

4. 설계사례 4.1 서울대 대학원 연구동 (2) 열원 및 공조설비 실시 설계 [설계변경] (가) 열원설비

4. 설계사례 4.1 서울대 대학원 연구동 (나) 공조설비

4. 설계사례 4.2 안산테크노 파크 건축개요 (1) 건 물 명 : 안산 테크노 파크 (2) 위 치 : 한양대학교 안산 캠퍼스 내 (3) 층 수 : 지하1층, 지상 12층 (4) 연 면 적 : 39,998.25㎡(12,120평) (5) 동별개요 ① 신기술창업․기술고도화센터 : 22,950m2(B1/11F) ② 지원편의시설 : 9,661m2 (B1/4F) ③ 임대공장 : 5,837m2 (4F) ④ 파일롯플랜트 : 1,550m2 (1F)

4. 설계사례 4.2 안산 테크노 파크 (1) 열원설비의 선정 (가) 열원설비 선정을 위한 검토 (나) 열원설비 선정 주열원 보조열원

4. 설계사례 4.2 안산 테크노 파크 (다) 열원설비 대안의 일반 특성 비교

4. 설계사례 4.2 안산 테크노 파크 (라) 열원설비 대안의 경제성 검토 * LCC 비용은 30년 현가 기준으로 Discount Factor로 고려 (2) 기본 공조방식의 결정 : 신기술창업센터의 공조계획 및 운전계획

4. 설계사례 4.3 신재생에너지 도입의 검토 (1) 관련법규의 검토 (가) 법규조항 - 신재생에너지개발및이용․보급촉진법시행령 제16조 (대통령령제 18344호 / 2004.3.29 시행) (나) 주요내용 검토 1) 대 상 : 국가기관, 지자체, 투자․출자․출연기관, 특별법인 등 공공 기관 중 건축 연면적 3천㎡ 이상의 건축물 2) 투자기준 : 건축공사비의 5% 이상을 신재생에너지에 투자하여야 함 * 건축공사비 산정기준 및 방법 : 산자부고시 제 2004-47호 : 건교부 고시의 표준건축비에 용도 및 면적에 따른 보정계수 적용 * 표준건축비 : 2004년 1,270,000원/m2 (건설교통부 고시 제2003-316호) 3) 신재생에너지설비(신재생에너지법 시행규칙) : 태양열(냉난방․온수), 태양광(전기), 풍력(전기), 지열(냉난방), 수소․연료전지(전기), 바이오 및 폐기물에너지(열․전기) 등

4. 설계사례 4.3 신재생에너지 도입의 검토 (2) 금천구청 신재생 에너지 이용 (가) 건축개요 ① 건 물 명 : 금천구청 종합청사 ② 대지위치 : 서울시 금천구 시흥동 113번지 외 ③ 대지면적 : 17,200m2 (5,203평) ④ 연 면 적 : 39,075m2 (11,840평) ⑤ 규 모 : 지하 2층 / 지상 12층 ⑥ 구 조 : SRC + 철골조 ⑦ 주요시설 : 구청사, 구의회, 보건소, 구민회관

4. 설계사례 4.3 신재생에너지 도입의 검토 (나) 열원설비 기본계획 * 총부하량(개별냉난방제외) : 냉방부하 1,138USRT / 난방부하 2,818,660kcal/h(5.25 Ton/h)

4. 설계사례 4.3 신재생에너지 도입의 검토 (다) 법적 사용금액의 산정 - 건축연면적 ( 주차장 면적 제외 ) : 31,285.1 m2 - 표준 건축비를 기준한 건축공사비 = (1,321,000원/m2 x 0.7) x 5,000 m2 + (1,321,000원/m2 x 0.7 x 0.8) x 5,000 m2 + (1,321,000원/ m2 x 0.7 x 0.6) x 21,285.1 m2 = 20,131,699,182원 * 설계 공모시 총공사비 : 63,056,000천원 (VAT 포함, 5,325천원/평) - 신재생에너지 설비 의무화 관련 공사비 (표준건축비의 5%) = 1,006,584,959원 (85,016.62원/평)

4. 설계사례 4.3 신재생에너지 도입의 검토 * 지열 히트펌프의 도입 검토

4. 설계사례 4.3 신재생에너지 도입의 검토 * 태양광 가로등의 도입 검토

4. 설계사례 4.3 신재생에너지 도입의 검토 * 태양열 급탕의 도입 검토

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