주택환기용 덕트 방식에서 통합배기 적용가능성 검토

국문 초록 (Abstract)

최근 2003년 이후로 시작된 주택 내 실내환경에 대한 관심은 2004년 다중이용시설에 대한 실내공기질관리법의 시행과 sick-house syndrome 및 well-being에 대한 국민적 관심의 고조와 더불어 사회적인 이슈로 자리 잡게 되었다. 이에 2006년 이후 신축되는 공동주택에는 실내공기환경 개선을 위한 환기설비의 설치가 의무화 되었다.
따라서 적절한 환기시스템의 설계를 위해서는 적용되는 덕트 및 부속류의 압력강하 특성에 대한 정확한 정보가 제공되어야 하며, 이와 함께 제한된 천정공간 내에서 적용할 수 있는 효율적인 덕트방식의 개발이 중요하다.
본 연구에서는 주택환기시스템에서 사용되는 덕트 및 부속류에서 발생하는 압력강하 특성과 분배기의 풍량 분배 및 압력강하 특성을 실대 실험을 통해 파악하여 최적의 주택용 환기덕트 설계를 위한 데이터베이스를 확보하고, CFD 시뮬레이션을 통해 실내공기질 측면에서 각 실 급배기방식과 거실과 주방을 통한 통합배기방식의 특성을 비교·검토함으로써 주택환기용 덕트방식에서 통합배기의 적용가능성에 대해 검토하였다.
본 연구의 결과를 요약·정리하면 다음과 같다.
1) 분배기 적용에 따른 압력손실 측정결과 덕트 부속류 사용 개소의 감소에 따라 일반 덕트시스템에 비해 압력손실이 약 30∼40%(4.88mmAq) 저감된 것으로 측정되었다.
2) 각 실 급배기와 통합배기 방식의 CFD 해석 결과 실내공기질 측면에서 두 방식 모두 기준치를 만족하며, 개선효과에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났으나, 배기 덕트 설치비 및 압력손실에 따른 운전비 측면에서 통합배기 방식이 유리할 것으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 및 목적 1
• 2. 연구의 범위 및 방법 3
• Ⅱ. 덕트설계법 및 분배기의 개요 5
• 1. 덕트 설계방법 5
• 2. 덕트의 압력손실 6
• 3. 건축 구조에 따른 환기시스템 덕트 설계 적용방안 검토 8
• 가. 일반 판상형 공동주택의 환기용 덕트시스템 적용성 분석 8
• 나. 철골조 주상복합아파트 환기시스템 적용성 분석 11
• 다. 환기시스템 적용시 문제점 도출 및 해결방안 검토 13
• 4. 덕트분배기의 제안 및 특성 15
• Ⅲ. 덕트 압력손실 실험 16
• 1. 덕트의 압력손실 16
• 가. 실험목적 16
• 나. 실험개요 16
• 다. 실험방법 17
• 2. 결과 및 고찰 19
• Ⅳ. 덕트 분배기 성능 실험 28
• 1. 분배기의 압력손실 및 풍량분배 실험 28
• 가. 실험개요 29
• 나. 실험방법 30
• 다. 실험결과 31
• 2. 분배기 적용 여부에 따른 덕트내 압력손실 비교 32
• Ⅴ. 시뮬레이션을 통한 급배기 방식 선정 34
• 1. 주택환기용 덕트 방식 34
• 가. 각 실 급배기 덕트방식 35
• 나. 분배기를 적용한 각 실 급기 통합배기 방식 36
• 2. CFD 시뮬레이션 개요 37
• 가. 실내공기환경 수치해석법 37
• 나. 전산유체역학(computational fluid dynamics, CFD) 38
• 다. 해석 조건 40
• 라. CFD 해석개요 41
• 3. CFD 시뮬레이션 결과 및 분석 43
• Ⅴ. 결 론 52
• 참 고 문 헌 54
• ABSTRACT 57