개 요
공장은 일반거주공간과는 달리 작업에 의한 먼지, 냄새, 열 등 공기오염발생원이 많고 작업공간이라는 점에서 적절한 공조환경을 제공해 주어야 한다.
건축적으로는 실의 용적이 크고 단열 및 기밀성이 다소 떨어지는 경향이 있다.
기본적인 고려사항
1)환기측면 : 환기의 확실성, 적절한 공기분배 및 드래프트(draft)현상 방지, 작업동선의 쾌적 성을 유지한다.
2)열적측면 : 균일한 온도, 적절한 조절장치로 쾌적성 및 에너지절약을 기한다.
3)유지관리측면 : 조작 및 유지보수의 편리, 기기의 신뢰성이 있어야 한다.
4)재정측면 : 초기투자비 및 유지관리비가 적어야 한다..
5)대응성 : 장래 작업동선 변경, 확장 및 축소 등에 대응(flexibility)할 수 있어야 함
공조의 기본개념
1) 공기오염(air quality)
- 적절한 산소공급 및 유해물질의 제거로 정상적인 신체조건을 유지함으로서 근로의욕 및 생산성 향상을 도모한다
2)난방(heat supply by heating)
- 작업실에 대한 난방으로 활동성을 증진시키고 사고예방에도 도움을 준다.
- 재순환방식으로 에너지절약을 기할 수 있다
3)냉방(heat removal by cooling)
- 내부발열이 심할 경우 적절한 실내온도를 유지함으로서 근로의욕 및 생산성을 높일 수 있다.
- 외기를 직접 도입함으로서 내부열을 제거하는 방법과 냉동기 및 공조기를 이용하여 냉방하는 방법이 있다.
4)습도조절(humidification and dehumidification)
- 재실자 또는 제품생산과정에서 습도조절을 필요로 하는 경우가 있다.
환기설비
1) 자연환기(natural ventilation)
실내외 온도차나 풍압에 의한 밀도차에 의한 환기방식으로 오염정도가 적은 공장에 주로 사용 하는 방식이다.
주로 하부에 공기유입구를, 상부에 공기유출구(주로 고정 이나 무동력 벤치 레이터:ventilator)를 설치하여 환기시킨다.
- 초기투자비가 저렴하다.
- 자연의 영향을 많이 받아 환기가 불확실하다.
- 오염정도가 심한 곳은 자연환기만으로 곤란하다.
- 유지관리비가 거의 없다.
- 기기나 쌓여 있는 물품 등으로 공기정체지역 및 작업공간의 환기가 만족스럽지 못할 수 있다
2) 강제환기(forced ventilation)
실내오염 정도가 심하거나 높은 청정도를 요구하는 실은 강제급배기 또는 강제배기 + 자연 급기방식을 이용해 환기한다.
공조(냉·난방)를 할 경우는 오염정도에 따라 전부 배기시키는 방법과 일부 공기를 배기하고 재순환시킴으로써 외기부하를
감소하여 경제적인 운용을 하기도 한다.
- 초기투자비가 높다.
- 환기가 확실하고 작업동선에 따라 국소공조도 가능하다.
- 유지관리비가 높다.
- 공조를 할 경우 온도뿐 아니라 습도, 청정도, 기류의 조절로 쾌적한 작업공간을 형성할 수 있다.
3) 자연환기 + 국소강제환기(free & spot ventilation)
자연환기 및 강제환기의 혼용방식으로 주공간은 자연환기방식으로, 공기오염 발생 원은
후드를 통해 강제배기시킴으로써 전체공간으로 공기오염 확산을 방지함으로써 적절한 공기 환경을 유지할 수 있다.
- 초기투자비가 비교적 낮다.
- 공조된 공간의 경우 에너지절약 효과가 매우 크다.
- 유지관리비가 비교적 낮다.
- 공기오염의 확산을 방지하므로 적절한 실내공기 환경이 가능하다.
4) 환기방식
수평방식(holizontal air path)
- 공기급기구에서 멀어질수록 공기의 질이 나빠진다.
- 공기부력현상이 발생한다.
- 성층현상으로 상부배기가 필요하다.
수직역류방식(vertical counter air path)
- 노즐이나 그릴을 이용하여 상부에서 급기하고 천장에서 배기하는 방식이다.
- 풍량, 풍속, 도달 및 환산거리의 충분한 검토가 필요하다.
수직방식(vertical air path)
- 상부토출, 하부유입 또는 하부토출, 상부유입으로 이상적인 방법이다.
대각선방식(diagonal air path)
- 공기의 정체지역이 생긴다.
- 넓은 공간 및 기기 등으로 장애물이 있을 경우는 환기효과가 적다.
duct 방식과 air jet 방식 비교
duct 방식
- 저속덕트로 인한 천장공간을 많이 점유한다.
- 설치공사비가 증가한다.
- 거주영역 공조를 위해 하부까지의 덕트가 필요한다.
- 미관상 좋지 않다.
- 송풍동력이 증가한다.
- 누기발생량이 있다.
air jet 방식
- 전역공조방식이면서 고속으로 덕 트크기가 작다.
- 거주영역공조에 유리하다.
- 유인풍량으로 공급풍량에 의한 송 풍동력은 감소한다.
- 덕트의 조립방식으로 기밀성이 크다.
공조설비
- AHU에 의한 (냉)난방 공조방식으로 단일덕트 CAV방식이 흔히 적용된다.
- 공간이 크고 용도에 따라 기기발열량이 크다.
- 작업공간에 대한 국소공조(task and ambinent) 방식이 에너지절약에 효과적이다.
- 기기의 발열, 오염 및 습기 발생정도에 따라 국소배기(hood)가 효과적이다.
PAC + 고온복사패널 방식
- 냉방 : PAC-항강기류로 거주영역 공조
- 난방 : 고온복사난방
