안녕하세요, 오늘은 지난번 통기설비 설계기준에 이어 국가설계기준인 『KDS 31 25 30 : 20202 덕트설비』의 덕트 설계 기준에 대해 알아보려고 합니다. 이번 포스팅으로 덕트설계, 덕트 압력손실, 댐퍼설치, 루버 크기, 회기 등에 대해 살펴보겠습니다. 추가로 아래 설계 기준에 대한 원본 한글 파일과 파일을 다운로드할 수 있는 국가 법령정보 센터 링크로 올려드리오니 필요하신 분은 참고 바랍니다.
4.1 덕트설계
(1) 덕트 경로는 송풍기에서 가장 먼 취출구나 흡입구까지 주경로에서 발생하는 압력손실이 작게 되도록 메인덕트와 분기 덕트의 경로를 정한다.
(2) 급기덕트의 곡관부에서 덕트 폭의 6배 거리 이내에 분지덕트를 설치할 경우에는 곡관부에 터닝베인 등을 설치하여 분기점에서 정상류가 되도록 하여야 한다.
(3) 분지덕트에는 풍량조절 댐퍼(VD)를 설치한다.
(4) 사무소용 등의 공조, 환기(배연제외) 설비의 주 덕트는 풍속 15m/s 이하이며 정압 500Pa 미만인 저속덕트로 하며, 정압이 +500 Pa을 초과하는 경우에는 고속덕트로 한다.
(5) 덕트의 단면부 축소화 확대는 KCS 31 20 20 3.1.2에 따른다.
(6) 직각으로 꺾이는 부분은 압력손실이 적도록 곡률반경 1.5 이상의 엘보를 사용하거나 불가피한 경우 터닝베인을 설치하여야 한다.
(7) 각 토출구와 흡입구에서 설계 풍량이 나올 수 있게 설비공학 편람이나 ASHRAE Handbook Fundamentals 등의 계산 절차를 참조하여 덕트 크기를 정하여야 한다.
(8) 모든 덕트의 크기를 알 수 있게 덕트 크기를 도면에 표기하여야 한다.
(9) 내부 보온을 사용할 경우에는 덕트 치수가 내부 크기인지 또는 외부 크기인지 명확하게 표시하여야 한다.
(10) 실내허용소음 기준 이하가 되도록 덕트의 소음장치를 고려하여 설계하여야 한다.
(11) 소음이 민감한 덕트 계통에서는 압력손실이 낮은 부속을 사용하고 저속 덕트로 크기를 정하여야 한다.
(12) 주 덕트 가까이에는 소음 발생이 우려되므로 말단기구를 설치해서는 안 된다.
4.2 덕트계통의 압력손실
(1) 덕트 부속의 국부 압력손실은 설계공학 편람이나 ASHRAE Handbook 등의 덕트 자료의 부속 저항계수를 참조하여 계산한다.
(2) 팬 흡입구와 토출구의 팬 시스템 영향을 미치는 시스템효과를 압력손실을 팬 정압에 가산하여야 한다.
4.3 댐퍼설치
4.3.1 풍량조절댐퍼
정풍량 덕트 계통에서는 분지덕트의 정확한 풍량 설정을 위해 분지덕트에 잠금형 개폐지시기가 있는 풍량조절 댐퍼를 설치하여야 한다.
4.3.2 방화댐퍼
(1) 방화구획 관통부의 덕트에는 방화댐퍼를 설치하여야 한다.
(2) 댐퍼 슬리브 주위에는 방화등급에 적합한 방화 밀봉재로 충전하여야 한다.
(3) 수직덕트에는 수평형 댐퍼, 수평덕트에는 수직형 댐퍼를 설치하여야 한다.
(4) 가스소화설비가 있는 실의 공조 환기 덕트의 방화구획 관통부에는 방출가스 압력으로 작동하는 피스톤릴리스 댐퍼 또는 가스 방출신호에 의해 작동하는 전동댐퍼를 설치하여야 한다.
4.3.3 제어댐퍼
(1) 평행익 또는 대향익 댐퍼 형식을 명시하여야 한다.
(2) 팬 흡입구와 토출구의 팬 시스템 영향을 미치는 시스템효과를 압력손실을 뺀 정압에 가산하여야 한다.
(3) 750 Pa 이상의 압력이 걸리는 덕트에는 댐퍼 축을 밀봉하여야 한다.
(4) 높이가 300mm 이상인 댐퍼는 다중 날개로 하여야 한다.
(5) 설계도서에 댐퍼의 누기량을 명시하여야 한다. 기밀형 댐퍼는 차단 압력에서 누기량이 댐퍼 표면적 당 100 L/s 이하로 하고, 외기에 접하는 댐퍼는 기밀형 댐퍼로 하여야 한다.
(6) 댐퍼의 크기는 면풍속 1.5~7.5 m/s를 기준으로 산정한다.
(7) 공조장비 외기 덕트에는 전동 댐퍼를 설치하여 공조운전 정지 시와 예랭/예열 시에 외기를 차단하여야 한다.
4.4 루버 크기
(1) 외기도입루버
풍량 3,300 L/s 이상은 전면풍속 2 m/s 이하를 기준으로 하고 3,300 L/s 미만은 다음의 전면면적 이상을 기준으로 하여야 한다. 단, 루버의 개구율이 45% 이하인 경우에는 개구율을 고려하여 루버의 크기를 별도 산정하여야 한다.
A = 0.4 + 0.00036×Q
→ A = 전면면적 [ ㎡ ]
→ Q = 풍량 [ L/s ]
(2) 배기루버
소음 방지를 위해 풍량 3,300 L/s 이상은 전면풍속 2.5 m/s 이하를 기준으로 하고, 2,400 L/s 미만은 다음의 전면면적 A 이상을 기준으로 하여야 한다. 단, 루버의 개구율이 45% 이하인 경우에는 개구율을 고려하여 루버의 크기를 별도 산정하여야 한다.
A = 0.4 + 0.00025×Q
→ A = 전면면적 [ ㎡ ]
→ Q = 풍량 [ L/s ]
4.5 덕트와 팬의 연결
(1) 팬 흡입구에 연결하는 덕트는 팬 날개 직경의 4배 이상을 흡입구 크기의 직선 덕트로 연결하거나, 팬에서 팬 날개 직경 이상을 직선 덕트로 하고 엘보에 터닝 베인을 설치하여 정상류로 유입되게 하여 시스템이 미치는 영향을 최소화되도록 한다.
(2) 팬 출구 연결 덕트는 팬 출구 장변의 1.5 배 이상을 직선으로 유지시켜 팬 시스템 영향을 최소화 되도록 한다.
(3) 대기로 토출 하는 원심팬의 출구에는 팬 출구 장변의 1.5 배 이상의 직관 덕트를 설치하여야 한다.
4.6 덕트의 압력등급 표시
(1) 주 덕트 계통의 압력 등급을 표시하여야 한다.
(2) 덕트의 압력 등급은 최대운전압력을 기준으로 양압이나 음압으로 구분해 저압, 고압 1, 고압 2로 분류한다. 덕트의 압력 등급은 덕트에 걸리는 분배공기에 설계압력 이상으로 해야 한다.
4.7 회기
(1) 복도에 개방된 화장실이나 욕실, 탈의실, 주방과 같은 실의 배기를 회기로 사용하여서는 안된다.
(2) 의료시설의 가압실에서 복도로 누출된 공기는 급기나 회기로 사용해서는 안된다.
4.8 덕트 제작과 설치
(1) 덕트는 구조적인 강도와 내구성이 있게 보강하여 설치해야 한다.
(2) 금속덕트 제작은 KCS 31 20 20에 따라야 한다.
(3) 플렉시블 덕트 길이는 2.0m 이하를 기본으로 하며 벽이나 바닥 도는 천장을 통과해서는 안된다. 플렉시블 덕트는 처짐이나 굴곡이 발생하지 않도록 플렉시블 덕트에 폭 50mm의 받침대가 있는 행거를 설치하도록 한다.
(4) 부식성 공기에 접하는 덕트는 부식을 방지하기 위해 PVC나 스테인리스강 등 내식성 덕트로 하여야 한다.
이상으로 기계설비 설계기준 중 KDS 31 25 30 : 2020 덕트설비』에 대해 알아보았습니다. 다음 시간에는 다른 기계설비 설계기준으로 찾아뵙겠습니다. 아래 기계설비 설계기준 원본 한글 파일과 법령정보센터 링크도 첨부드리오니, 필요시 참고해 주시기 바랍니다.
※ 위 파일을 다운할 수 있는 법령정보센터 링크입니다.
https://www.law.go.kr/LSW/admRulInfoP.do?admRulSeq=2200000078605
오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
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