고층 오피스 복합건물 부속실 제연설비 성능 위주 설계의 사례연구

김용선 한밭대학교 산업대학원 2024 국내석사

고층 오피스 복합건물 부속실 제연설비 성능 위주 설계의 사례연구 논문 제출자 김 용 선 지 도 교 수 이 영 재 본 연구는 고층 오피스 복합건축물(지하 4층, 지상 49층)의 성능위주설 계 대상으로 화재성상을 예측하고 화재안전 효과성을 평가하기 위해 시나 리오에 의한 화재 및 피난 시뮬레이션을 수행하였다. 2022년 12월 1일 기준 소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 및 시행령으로 성능 위주 설계의 신고 및 사전 검토의 절차 및 방법과 성능 위주 설계 평 가단의 구성 및 운영에 관한 사항이 추가되어 성능 위주 설계의 법적 근거 에 맞는 시나리오 유형의 적합성과 컴퓨터 시뮬레이션 입력값 등을 분석하 고 성능 위주 설계상 화재, 피난 시뮬레이션 분야의 문제점과 개선 방안을 제시하고자 한다. 우리나라의 실정에서 많이 사용하는 화재, 피난 시뮬레이션 프로그램인 FDS(Fire Dynamics Simulator)와 Pathfinder 프로그램을 적용하여 시뮬레이션 에 의한 평가를 피난허용시간(ASET)과 피난소요시간(RSET)으로 비교하여 대 피공간에서 허용피난시간 이내에 전체 재실자가 피난을 완료할 수 있는 시 간적 데이터를 분석하고 연소지점에서 건축구조상, 온도, 연기로 인한 인명 안전규정에 도달하는 시간을 비교 분석하여 적정한 데이터를 설정하였다. 특히 고층 건축물의 지하주차장은 내부구조상 한 공간에 넓은 면적으로 방화구획이 없는 장소에서 차량 화재 등의 재난이 발생 시 초기화재에 순간 적인 연기확산에 의한 상부층으로 재실자의 인명피해가 예상되며 지하층의 구조상 소방대원 진화활동에 어려움이 있을 수 있다. 지하 전 구역으로 화재, 연기확산 시 신속한 물량적 환기설비시스템의 작동이 이루어져도 40분(고층 기준 소화수조 법적 수원 보유량 사용시간) 이 내에 소방차의 출동 한계 시간(golden time)이 이루어져야 한다. 최소 인명피해가 없도록 막을 수 있는 환기시스템(급, 배기설비) 연기제 어가 물량적 관계를 검증하는 성능 위주 설계 대상으로 화원의 크기, 건물의 용도, 사용자의 특성, 재실자 인원수, 방화 장소의 면적 등을 고려하여 Hot Smoke Test를 진행하여 시뮬레이션 커플링(화재 프로그램, 피난 프로그램 동시적용)을 통해 검증하는 인명안전평가가 수행되어야 한다. 고층 건물에는 층별 급기 가압제연설비 구축을 통한 거실(옥내)에 화재발 생 시 비상용 승강기, 특별피난계단 부속실, 피난용 승강기 등의 전실 공간 인 부속실에 연기유입을 차단하고 재실자의 화재, 연기로부터 질식의 위험을 벗어나 피난안전구역으로 부속실(전실)의 연기차단과 제어를 위한 급기 풍 량, 적정풍속 이상이 유지되도록 하고, 화재 안전 기술 기준 NFTC 501A의 특별피난계단 및 부속실 제연설비에 요구하는 성능 이상의 풍량, 방연풍속, 방화문의 재질, 개방력 등 연기유입이 없도록 기준치 이상 옥내와 제연구역 간의 기압 차를 유지해야 하며 고층과 저층 사이 지하 또는 지상 출입구의 개방에 따른 공기유입의 원인으로 수직 풍도 내 연돌 현상의 부력과 공기 밀도차에 의한 기압 차가 나타나고 있다. 성능 위주 설계 대상의 고층 건축물은 화재 안전 기술 기준(NFTC)에 충 족 이상의 성능을 갖는 형상으로 화재, 연기 모의실혐(시뮬레이션)을 통한 건축구조, 재질(풍도)에 따른 마찰저항, 고층의 자연 대기압과 연돌효과에 의 해 고층일수록 실내와 실외의 높은 기압차를 나타내고 있다. 옥내와 부속실 사이 피난활동 시 방화문(DOOR)의 개방에 연기유입이 없 는 방연풍속이 0.5 m/s ~ 0.7 m/s 이상 나올 수 있는 기술적 방안과 고층일 수록 근본적이고 구조적인 문제의 대책을 세워 성능 위주 설계상 화재 안전 기술 기준 이상 성능을 발휘할 수 있도록 해결해야 한다. 상호 업무상 공유되는 건축사, 시공업체, 감리사 등 기술적 방안을 시뮬 레이션으로 검증하고 기류해석 프로그램인 CONTAM(Ver.3.2)을 이용하여 최 저 차압인 12.5 PA(실내 S.P설비 구축) 이상을 유지하여 방화문의 개방에 필 요한 힘 110 N 이내를 충족하는 제연 성능인 최소(가능범위)의 기능을 갖추 어야 한다. 금번 시뮬레이션 연구에서 성능 위주 설계 대상 고층 복합 건물을 검증 하면서 급기 가압제연설비에 피난계단 ST03의 일부층(B4층~14층, 25층~45층) 과 피난계단 ST04의 일부층(B4층~13층, 25층~44층)에서 최대 허용 차압인 75 Pa 이상(110 N 이상)의 부속실 압력이 방화문에 작용되는 것으로 확인되어 현재 설치 계획인 플랩댐퍼 및 인버터 제어(자동풍량제어)가 가능한 급, 배 기 송풍기를 사용하여 과압에 대한 기술적으로 해결 대책을 제시하고자 한 다. 첫째, 건축물의 구조적, 기술적 수직 풍도에 층간구획, 즉 저층, 중간층, 고층별 수직 풍도(샤프트)를 분리 사용하여 고층의 피스톤 운동에 의한 상부 의 과압을 줄여 승강기 상승, 하강 시 승강로 과압에 대한 기압차를 낮추는 방법과 특히, 동절기에 외부공기를 승강로에 유입시켜 외부와 승강로 온도차 를 줄여 연돌효과(stack effect)를 저감하는 방안이다. 그러나 승강기 설치 대수 증가로 건축, 설비비의 비용 과다 측면에서 경 제성이 떨어지는 부분도 있다. 승강로 급기 가압 방식 적용에 있어서 비개방층 부속실 내 과압 방지 대 책으로 급기용 송풍기의 풍량을 가변 제어가 가능한 시스템으로 개선하여 이를 통해 계단실 내 창문에 자동 폐쇄 장치를 설치할 필요가 없어져 계단 실내 환기 기능 향상 및 건축 공사비 절감의 효과를 이룰 수 있다. 둘째, 2004년 국가 화재 안전 기준을 개정하면서 부속실 제연설비 최대 허용차압(60 Pa) 기준이 삭제되고 과압 방지에 대한 대책 방안에 대해 해결 의식이 부족하고 뒷전이 되고 있어 선진국인 외국 NFPA(미국 방호 안전 협 회)기준을 적용하여 최대 허용 차압을 현실화할 필요성이 있다. 셋째, 아직까지 우리나라는 계단실 단독 급기 가압제연설비를 10층이상의 건축물에 시스템 설비구성을 하고 있지 않아 급기, 배기풍도를 부속실에 사 용하는 것과 같이 건축구조 설계부터 일괄된 특별피난계단 급, 배기풍도를 공용으로 구축할 수 있는 계획이 필요하다. 실제적인 고층에서 화재가 발생 시 많은 재실자들은 피난계단실로 이동 하려는 군중 심리의 추종본능과 귀소본능에 익숙한 피난경로인 계단실에 연 기유입이 안되도록 특별피난계단 단독 제연설비 구축 설계는 인명안전과 생 명에 우선하며 선진국과 같이 계획하고 설치해야 할 것이다. 넷째, 고층에서 부속실에 과압이 되는 원인 중 하나는 지하층의 출입문을 통한 기류 유입이나 배연창과 같은 설비를 통한 실내 유입으로 온도 차 및 공기 밀도에 의한 굴뚝효과의 영향이며 화재 시 효과적인 연기배출이 유효 하게 이루어질 수 있도록 양압이 발생되는 중성대 상부층으로 제한하고 바 람 등의 영향으로 역 압력이 작용 시 자동으로 닫히는 구조를 갖추도록 한 다. 주 출입문에 이중문의 방풍실을 구성하는 방법도 한 가지 대안이 될 것 이다.

사무소 건축물의 중수도 설비에 관한 연구

한상민 한밭大學校 産業大學院 2003 국내석사

본 연구에서는 국내 중수도 현황조사 및 분석을 통해 우리나라 중수도 시설과 사무소 건축물의 상수도 시설에 대한 실태 및 문제점을 파악하고 사례분석을 통해 물 절약에 대한 효과와 확대방안을 제시하기 위하여 다음과 같은 연구문제를 설정하였다. 첫째, 사무소 건축물의 실제 사용수량과 설계 사용수량의 실태를 나타내고, 설계 사용수량의 개선방향을 제시한다. 둘째, 사무소 건축물의 중수도 시설 사용시의 수량 분석을 통해 경제적 효과와 이용 가능성을 검증 제시한다. 셋째, 중수도 개발 확대방안을 제도적, 정책적 관점에서 제시한다. 이러한 목적을 가지고 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 대전광역시 사무소 건축물의 1인 1일의 평균 사용수량은 58(ℓ/c/d)로 나타났다. (2) 중수도 설비를 사용함으로써 상수 평균 사용수량은 28.64(㎥/일)에서 10.31(㎥/일)을 중수로 재이용함으로써 상수 사용량을 평균 18.33(㎥/일)로 절약할 수 있어 물 절약효과를 거둘 수 있는 것으로 나타났다. (3) 중수도의 경제성을 분석한 결과 사무소 건축물은 경제성이 적은 것으로 나타났다. 중수도의 이점을 활용하기 위해서는 지역여건, 처리정도, 용수 수급문제, 안전성 확보 등의 사항을 고려하여 현 사항에 적용 가능한 기술의 개발과 법제도의 마련은 물론 국가적인 지원 및 활동을 통해 중수도의 도입을 유도해야 할 것이다. The aim of this study is the investigate and analyze present condition of domestic wastewater reclamation and reusing system and the water supply system in the office buildings, to find out actual state and problem in domestic system and fa provide its effect of saving water and plan for its expansion through case analysis. first, the conclusion of this study can be, which includes figure out the status of actual water supply and suggesting an alternative in calculation of water supply for the design in the office buildings. second, inspect and suggest its economic effect and possibility of use through analyzing the wastewater reclamation and reusing system in the office buildings. third, propose plan for wastewater reclamation and reusing system in terms of institiltion and policy. Based on results of experiment, following conclusions have been drawn (1) The average consumption amount of water supply per person per day for the office buildings in Daejeon-city is found to be 58(ℓ/c/d). (2) By utilizing the Gray water facilities, from the average amounts of water used 28.64(㎥/day), 10.31(㎥/day) handled as Gray water was reused, which saved the average amount of water used to 18.33(㎥/day). This is effective in saving water. (3) As a result of analyzing the economics of wastewater reclamation and reusing system, it was not economical for office buildings. To utilise advantage of that system, regional circumstance, degree of dealing with and guarantee of safety muse be considered significantly. then development of technique and preparation of legislation suitable to present matter need to be examined, as well as its introduction must be led through national support and activity.

가전제품의 오염물질 방출특성을 고려한 실내공기질 관리기준 설정연구

강효석 嘉泉大學校 2012 국내박사

요 약 문 실내공기질의 대한 관심과 연구가 활발히 진행되어지고 있는 현재 새집증후군의 주요 요인으로 알려진 건축자재에서 방출되는 휘발성유기화합물과 포름알데히드 등의 방출량보다 주거건물의 신축 시 내부에 설치되는 내장가구류와 사람들의 실내거주가 시작되는 시점에서부터 실내에 유입되는 전기·전자제품에서의 오염물질이 더 많이 방출될 가능성이 있다는 문제가 제기되고 있어, 이에 대한 관리규제에 대한 필요성이 요구되고 있다. “생활제품에서 방출되는 오염물질 현황 및 관리방안 연구”결과에 따르면 가구 및 전기·전자제품 등에서 방출되는 유해화학물질도 재실자의 건강에 치명적인 영향을 줄 수도 있는 발암성이 높은 오염물질 등이 높은 농도로 검출되고 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 실내에서 사용되어지는 전기·전자제품에서 방출되는 오염물질의 유형 및 특성과 실내공간에 미치는 영향에 대한 분석을 실시하고, 이에 대한 합리적인 저감대책을 수립이 절실히 요구된다. 본 연구에서는 실내공기질 개선을 위한 Source Control방법으로 오염물질 방출농도 측정챔버를 사용하여 실내에서 사용되어지는 전기·전자제품에서 방출되는 오염물질 종류와 방출농도에 대한 연구를 수행하였으며, 연구내용은 다음과 같다. 1장에서는 실내 오염물질발생에 의하여 거주공간의 공기환경이 악화되고 있으며, 이를 경감시켜 쾌적한 거주환경을 조성하기 위한 방안으로, 본 연구의 배경 및 필요성, 목적 등에 대하여 기술하였다. 2장에서는 실내 가전제품이나 가구 등의 제품들을 평가하는 방법과 기존의 건축자재를 평가하는 실험적인 방법에 대한 연구가 요구되어지는 가운데 본 연구에서는 실내 가전제품이나 가구 등의 제품들을 평가할 수 있는 오염물질 방출농도 측정챔버법에 대한 국내·외 평가기준을 검토하였다. 3장에서는 오염물질 방출농도 측정챔버를 제작하여 성능을 평가하고, 오염물질 방출농도 측정챔버의 「KS I 2007 : 2009, 가구 등의 폼알데하이드 및 휘발성유기화합물 방출량 측정방법-대형챔버법」, 「KS X ISO/IEC 28360 : 2009, 정보기술, 사무기기, 전자기기의 화학물질 방출량 측정방법」을 정립하는데 필요한 자료로 활용하였으며, 본 연구의 신뢰성 구축과 결과를 도출하는데 활용하였다. 4장에서는 오염물질 방출농도 측정챔버를 사용하여 국내 가전제품 중 11종의 제품(LCD TV, PDP TV, CRT TV, Vacuum, Home theater, Microwave, Electric oven)을 측정하여, 전기·전자제품에서 방출되는 오염물질에 대한 종류와 방출량에 대하여 측정·분석하였다. 5장에서는 오염물질 실내방출량을 예측하는 모델링기법을 활용하여 가전제품과 친환경 건축자재의 오염물질 실내방출량에 대한 결과를 분석하여 실내 오염물질 방출농도 기준을 설정하는 기초자료로 활용하였다. 6장에서는 실내체적이 국내 국민주택(전용면적 85㎡이하)의 평균거실면적에 해당하는 32㎥, 환기횟수는 0.7회/hr인 재실공간을 대상으로 친환경 건축자재의 시공 후와 가전제품의 실내유입 후의 실내 오염물질 방출농도에 대한 결과를 분석하여, 국내 실내공기질 관련기준과 비교하였다. 대상오염물질에 대하여 가전제품에서의 오염물질 방출농도 기준안을 제시하였다. 7장에서는 본 연구에서 도출된 결론을 기술하였으며 그 내용은 다음과 같다. 1) 5㎥의 오염물질 방출농도 측정챔버를 구성하여 평가한 결과, 해외기준에 적합하였으나, 챔버내부기류의 완전혼합을 위하여 교반팬이 필요한 것으로 판단되었다. 2) 오염물질 방출농도 측정대상 전기·전자제품 중 Vacuum-A가 가장 높은 오염물질 방출량 나타내었으며, 전기·전자제품은 전원 OFF상태보다 ON상태에서 많은 오염물질 방출량을 나타내었다. 3) 오염물질 실내방출량 예측모델링을 통한 전기·전자제품의 오염물질 실내방출량은 미국의 Green guard 기준보다 높은 방출량을 나타내어 이에 대한 국내 실내공기질 관리기준이 필요하다고 판단되었다. 4) 국내 친환경 건축자재에 대한 오염물질 실내방출량 예측모델링을 적용한 결과, 최우수등급을 제외한 우수등급, 양호등급의 건축자재는 전기·전자제품보다 높은 오염물질 방출량을 나타내어 국내 친환경 건축자재 인증기준에 대한 기준강화가 필요하다고 판단되어진다. 5) CONTAM을 사용하여 친환경 건축자재를 시공한 실내의 오염물질 방출량에 대한 평가를 하였으며, 시공 후 전기·전자제품의 실내유입 시 실내 오염물질 방출량에 대한 평가결과, 오염물질의 실내방출량이 증가하는 것으로 나타나 공동주택의 입주 후 실내 오염물질 방출량의 증가원인 중 하나라 판단되었다.

적산작업 간소화를 위한 공동주택 배관 부속자재 요율 산정에 관한 연구

장철호 동의대학교 2012 국내석사

건축설비분야에서의 적산은 2차원의 설계도면을 3차원으로 해석하여 물량 및 공사비를 산출하는 작업으로 정확한 적산업무를 수행하기 위해서는 많은 경험과 시간이 필요하다. 아울러 건축설비 공사를 수행하는데 있어서 적산은 적정 예정가격산정과 공사계획과정에서의 기술적 및 경제적 타당성 분석에 기초가 되며, 공사 시행과정에서는 발주자와 시공자의 공사비 예산과 원가관리의 기준이 되는 중요한 작업과정이라 할 수 있다. 그러나 건축설비분야의 적산작업은 건축분야에 비해 부속류 및 지지류 등의 부속자재가 많고 작업공정이 복잡하여 적산작업이 상대적으로 어려울 뿐만 아니라 많은 시간이 소요되고 있는 실정이다. 정부에서도 이러한 문제점을 인식하여 적산작업 간소화 방안의 일환으로 공사비 산출 시 가장 많은 시간이 소요되는 배관공사의 경우 부속자재를 주자재의 비율로 내역서를 작성하는 방법을 제시하였다. 그러나 이 방식이 현장에서 적용되기 위해서는 건물의 용도별, 공정별 배관공사에 대한 부속자재의 요율이 기본적으로 필요하나, 아직 이에 대한 자료가 적절히 제시되지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 개별난방과 지역난방이 적용되고 있는 공동주택을 대상으로 배관공사의 공정별(위생배관공사, 난방배관공사, 소방배관공사, 가스배관공사) 부속자재의 요율을 제시함으로서 공동주택의 적산작업 간소화를 위한 기초자료로 제공하고자 한다.

사무실 건물의 공기조화설비 T.A.B에 관한 연구

백동현 한밭대학교 산업대학원 2003 국내석사

시험 · 조정 · 평가(Testing, Adjusting and Balancing, T.A.B) 기술이란 공기조화설비의 에너지 반송 매체인 공기와 물에 대하여 시공된 설비에 출입하는 양이나 질이 설계 값에 합당한가를 시험(Testin )하고 오차가 있으면 조정(Adusting)하여 최종적으로 설비 계통을 평가(Balancing)하는 분야로 공기조화설비의 성능과 품질확보, 기기의 수명연장, 에너지 절약, 소음방지 및 실내환경의 쾌적성 등을 추구하는 종합적인 중요한 기술 분야이다. 시험 · 조정 · 평가 기술은 에너지 반송매체인 공기와 물의 유체 흐름, 온도, 습도 및 소음 등을 점검하여야 하나 시각적으로 쉽게 그 성과를 알아 볼 수 없으므로, 시험 ·조정 ·평가를 실시한 후 그 결과에 의하여 정밀 분석함으로서 판단할 수 있다. T.A.B의 기술기준은 ASHRfIE Systems Handbook, SMACNA, AABC, NEBB 등 미국의 학술단체, 협회들이 발표한 내용을 토대로 국내의 사단법인 공기조화 ·냉동공학회 발행 "공기조화 설비의 T.A.B 기술기준" 1988년 발행에 기초를 두고 있다. T.A.B 기술이 국내에 최초로 도입된 것은 1979년 KIMM 및 공기조화 냉동공학회에서의 병원설비 수술실 전염병 오염방지 및 원자력 발전소의 안전관계, 방사능 유출방지를 위해 시행한 것이며, 1980년대에 이르러 해외 프로젝트에 참여 T.A.B 기술에 대한 경험을 쌓은 엔지니어링 및 건설업체 기술자들이 이의 중요성을 인식, 대형 건물에서부터 T.A.B를 적용하기 시작하였다. 최근에는 설비 설계 및 시공자, 운전자들이 T.A.B의 필요성을 강조하고 있고, 산업자원부에서도 건물의 공조설비 T.A.B 실시로 운전관리의 최적화를 유도하기 위하여 권장하고 있으며, 건설교통부 제정 건축기계설비공사 표준시방서 기계부문에도 T.A.B 부분이 반영되어 설비공사의 품질향상을 기하도록 하고 있다. 또한 국내 학계 및 연구기관에서 이 부문에 대한 연구보고서 그리고 T.A.B 용역업체의 기술참고서 둥이 널리 알려지고 있어, 용역시행에 있어서 많은 도움이 되었을 뿐만 아니라 이제는 표준화로 정착화 시키려고 노력하고 있는 실정이다. 이와 함께 국내 건축물의 신축공사도 최근에는 건물의 대형화와 인텔리전트 빌딩으로의 성(省)에너지와 성(省)자원에 적합한 경제적인 빌딩건설로 변화를 하고 있는 바 공조설비도 이에 대응 발전시키며, 사후운전관리에도 대처할 수 있는 지침서로 T.A.B 기술을 반영하여 효율적인 에너지 관리가 될 수 있도록 하여야 할 것이다. 또한 공조설비 시스템의 상태파악을 통한 건물의 노후화 진단, 개 · 보수, 운전비 절감 등을 위해서는 설비의 측정기술이 필수적이 되고 이에 따라 그 기술은 날로 발전되어지고 있다. 본 연구에서는 신축 사무실 건물의 공기조화설비 시험 · 조정 · 평가(T.A.B)에 대하여 공기조화기, 환기팬, 급 · 배기팬의 성능시험을 금 · 배기풍량, 외기 및 환기량, 정압, 소요동력 둥을 측정, 기본 설계값과 비교 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 공기조화시스템이 설계목적과 용도에 따라 기능을 발휘하도록 장비의 성능 및 운전상태를 적절하게 조절하여 에너지 낭비를 최소화 하였다. 2. 소음은 기계실, 공기조화기실, 각 실의 암소음과 운전 후 소음측정값을 실내소음허용기준과 검토하여 실내환경을 최적의 상태로 유지되도록 하였다. 3. 향후 연구계획은 공기조화설비의 설계, 시공이 끝난 후 건물의 사용이 일정기간 동안 진행되면서 공기조화설비의 기능이 쾌적한 환경을 조성하는가를 화인하는 과정, 공기조화설비의 커미셔닝(Commissionir增)을 하고자 한다. This study about the HVAC systems testing, adjusting, balancing of a new office building came to the conclusion as the follows: After measuring the air value of supply fan, return fan, exhaust fan, outside air volume return air volume, static pressure, required power, we compared the peformance test of air handling unit with the basic design volume. 1. To make the HVAC systems to do its work with the right purpose and usage of design, we made energy wasting in minimum by controlling the performance and working state of the system. 2. Noise being most suitable for indoor environmental by checking the sound reduction after working with the noise in the mechanical room, air handling unit room and the ambient noise in each room. 3. For the future study plan, the design valus and maintenance of HVAC systems for applying to commissioning will evaluate from the building.

군사시설 노후 위생설비에 대한 리모델링 사례 및 효과 분석

홍영식 동의대학교 산업문화대학원 2016 국내석사

생활수준의 향상과 함께 설비기기류도 고도화되어 설비기능의 향상을 요구하는 리모델링이 증가하고 있다. 이러한 과정을 통해 거주환경 개선, 에너지절약, 유지관리비 절감, 안전성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다. 또한 노후화된 위생설비에 대한 물리적수명, 사회적수명, 경제적수명의 기능적 가치를 분석하고 위생설비의 리모델링으로 건축물의 경제적 가치를 증대시키는 방안을 모색하는 것이다. 본 연구에서는 군사시설에서 가파르게 증가하는 노후 위생설비에 대한 리모델링 현황을 살펴보고 그 사례와 효과를 분석하고자 한다. 리모델링을 통해서 얻을수 있는 효과는 절수기기를 사용함으로써 얻을수 있는 에너지 사용 비용 절감효과 뿐만 아니라 에너지 절감을 통한 CO2 배출량 저감효과, 그리고 설비의 가치상승 등 여러 가지 효과가 있다. 그중 날이 갈수록 심각해지는 물부족 문제에 효과적으로 대응하기 위한 절수기기의 사용으로 얻을수 있는 경제성을 분석하고 수자원 절감을 통한 CO2 배출량 저감효과를 분석하기로 한다. 또한 노후배관을 교체하여 얻을 수 있는 급수의 질적 향상에 대해서도 분석하였다.

共同住宅 부스터펌프 給水方式의 流動 特性에 關한 硏究

吳亮均 한밭大學校 産業大學院 2008 국내석사

Water flow characteristics of an apartment complex has been surveyed and investigated numerically. The apartment complex, located in Daejeon, consists of 12 buildings and 635 apartment units, and the units are divided into four groups in size, that is, 24, 37, 46 and 61 Pyung or 80, 125, 152 and 204 ㎡. It has eight booster pumps; four per each of low and high units, providing constant water supply at pressure of approximately 6.5 and 8.0 kgf/cm2, respectively. Survey on the water usage of the complex for the last three years has been conducted and its results are employed for the analysis, especially for daily water use of the complex and each building and further that of each unit in the building. Computational domain incorporated in this study consists of a mechanical room which fosters the eightr booster pumps, main piping system connecting all 12 buildings, and piping system of each building and its units. Dimensions of water supply pipe system of the complex and its operation conditions have been figured out and provided to the commercial computer code Flowmaster2 which is known to be one of the best one-dimensional pipe system analysis codes. In order to verify the numerical results, design values of water pressure at each unit and the water usage for the apartment complex, each building, and each unit are compared with numerical counterparts. They agree quite well with each other. It turns out that the difference of water supplies between the highest and lowest levels among all 635 units, mainly due to the pressure difference of buildings and their units, is quite significant, that is, the maximum and minimum values are 4.800 and 0.312 lpm, respectively before flow balancing. Under the flow conditions investigated in this study, the balanced flow rate, which provides the same flow rate to all the 635 units by adjusting their angle valve opening ratios, would be around 1.153 lpm. More systematic and practical study needs to be done in the future in order to provide more realistic and applicable to the design of water supply system of an apartment complex. 현대 문명의 발달에 따라 건축물은 거대화, 다양화, 인텔리전트화 되어가고 있다. 건축설비는 건축물에서 신경조직과 같은 역할을 하며, 특히 건축물의 급수위생설비에 관한 관심이 고조되고 있다. 근래 급수방식은 충분한 압력과 유량을 얻기 위하여 경제적 이익, 위생 문제를 고려하여 급수방식을 채택하는 추세이다. 급수방식에 있어 고가수조방식은 공동주택 상층부 고가수조를 높이면 가능하나, 건설비용의 증가 및 수조타워를 건설해야하는 문제점, 타워를 건설해야 할 경우 구조적인 어려움 등이 있고, 식수오염의 문제점이 발생하여 고가수조를 설치하지 않고 부스터펌프 방식을 채택 임대용 공간으로 활용할 경우 많은 이익을 초래할 수 있고, 식수 오염 문제 또한 해결할 수 있는 이점으로 인해 고가수조를 대신하여 부스터 펌프 방식을 선호하고 있는 추세이다. 또한 건축물이 고층화 및 대형화됨에 따라 고가수조 설치에 따른 공간 확보, 구조 보강, 미관 저해 등의 문제점이 발생하게 된다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 신규 공동주택의 경우, 부스터펌프를 채용한 가압급수방식을 많이 채택하고 있다. 이 방식은 고가수조를 이용하여 필요한 압력을 발생시키는 대신 저수조의 물을 부스터펌프를 이용하여 가압 수송하는 방식이다. 즉, 급수계통 내의 유량, 압력 등 유동조건을 감지하여 펌프의 댓 수와 회전수 등을 사용수량에 따라 자동 조절하게 된다. 신축 건축물 이외에도 고가수조방식을 사용하고 있는 기존 건축물에 부스터펌프를 이용한 가압급수방식으로 급수설비를 갱신하는 시도가 많이 진행되고 있다. 이렇게 함으로서 기존 고가수조방식의 문제점을 많이 개선하고 있으나 고층부와 저층부의 수압불균일성 문제는 여전히 발생하고 있다. 신축 건축물의 경우 이 문제를 해결하기 위해 건축물을 다수의 존으로 구분하여 압력차를 줄일 수 있는 급수설비를 설치하고 있으나 기존 고가수조방식을 갱신하는 경우, 기 설치된 급수계통을 조닝 하는데 많은 비용이 소모되므로 기존의 배관계통을 그대로 이용하고 부스터펌프를 설치하는 내용의 갱신작업이 많이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 부스터펌프를 이용하여 급수계통을 갱신한 실제 공동주택을 대상으로 수압 및 유량 측정을 하고, 유체유동 해석 및 유동 밸런싱을 하여 급수배관계통을 해석하고 층간 수압 불균형을 해소하는 방법을 제시하는데 목적이 있다.

조선후기 건축물의 양택십서 적용에 관한 연구 : 통영, 고성지역을 중심으로

이태신 동의대학교 산업문화대학원 2018 국내석사

자연과 이치에 관한 고찰 없이 경제적 원리에 따라 지은 건축물이 현대한국 건축물의 주류이다. 이러한 건축물 및 건축 행위로 인하여 인간 사회와 자연 모두에 여러 문제가 발생한다. 풍수지리는 이러한 문제들을 해결하기 위한 다양한 방안 중 하나로 종종 거론되고 있다. 풍수지리를 현대에 사용하기 위해선 우선 풍수지리가 생성되던 시기의 건축물에 풍수지리 사상을 먼저 적용한 다음 합치 여부를 살펴보아야 할 것이다. 따라서 조선 후기부터 존재한 것으로 알려진『양택십서』의 이론을 중심으로 해당 시기의 건축물에 직접 적용·분석하였다.특히 공공건축물 및 민간건축물들이 잘 보존되어 『양택십서』의 이론을 분석하기에 효과적인 통영·고성지역을 대상으로 하였다. 대상 지역의 대표적인 공공건축물로는 세병관, 운주당, 충렬사를, 민간건축물로는 청광리 박진사 고가, 장산리 허씨 고가, 학림리 최영덕 고가를 조사 대상으로 선정하였다. 선정한 건물들은『양택십서』의 이론을 적용하기 위해 입·수맥과 좌의관계, 구궁팔괘, 정향법, 수법, 문의 위치를 나경으로 측정하고 길·흉을 파악하였다. 적용·분석 결과, 선정한 건축물들은 대체로 『양택십서』의 이론과 일치되었으며, 일치하지 않는 건축물의 경우 최근 중수과정에서 일부 변경 배치된 것으로 보인다. 고건축물의 복원 및 중수 시에는 고증을 충분히 검토하고 풍수이론에 따른 배치구성이 필요하다고 판단 된다. 따라서 『양택십서』는 조선후기 건축물의 입수맥과 좌의 관계, 정향, 수법, 문의 위치에 영향이 있었던 것으로 분석된다. Without regard to nature and reasoning, buildings built solely in accordance with economic principles are the main building blocks of modern Korean architecture. These architectural and architectural activities produce many problems both in human societies and in nature. Feng shui is often cited as one of various ways to solve these problems. To use Feng shui for modern times, one must first apply Feng shui ideas to buildings in which Feng shui was first cultivated, and then examine whether it matches. Thus, the theory of the "YangTaekSibSeo ", which was presumed to exist in the latter part of the Joseon Dynasty, was then applied and analyzed directly to the architecture of the period. In particular, the era of the late Joseon Dynasty was observed as the subject of the Joseon Dynasty, which was effectively observed in the areas where public buildings and private buildings were effectively preserved and analyzed. The representative public buildings of the target area were selected for the subjects of the disease, including Se-Byung-kwan, Un-Ju-Dang, Chung-Lyul-Sa, the private sector, Baek-Jin-Sa, Heo, Choi-Yeong-Deok. The selected buildings were measured by measuring the meaning of the word " a chain of mountains " and the left and the location of the gate and the location of the gate and the location of the gate. In the context of application and analysis, the selected structures are generally consistent with the theory of selection, and in the unlikely event of inconsistent structures in the modern structures, they appear to be inconsistent with the theories of the "YangTaekSibSeo" in which they were conducted. Thus, the " YangTaekSibSeo " tells us the influence of the late Joseon Dynasty, the relation between the left side of the building, the Gugung Eight Falcons, the Pagung Act, and the location of the gate and the location of the inquiry.

노후 오피스 건물의 에너지성능 향상을 위한 측정 및 검증 (M&V) : FM 관점에서의 교훈 및 제언을 중심으로

조광현 서울과학기술대학교 2020 국내석사

국제적으로 온실가스 배출량 증가문제와 지구온난화 문제가 집중적으로 조명되면서 에너지 절감에 대한 논의가 활발해지고 있으며, 국내에서도 이에 맞춰 부문별 에너지 절감에 대한 논의가 활발해 지고 있다. 국내에서는 건물부문의 에너지사용량은 상당하여 건물부문의 에너지 절감을 위한 여러 제도(건축물 에너지효율등급 인증제도, 녹색 건축 인증제도) 등을 시행 중이다. 본 연구에서는 이러한 제도가 향후 민간건축물에도 의무화가 될 것으로 판단되어 건물부문의 에너지 절감에 의무화에 대하여 집중하였고, 건물의 에너지 절감 방안에 대한 선행 연구물을 참고한 후 서울 소재의 노후 오피스 건물을 모델로 선정하여 실제 FM의 입장에서의 M&V를 진행하여 건물의 현재 운영환경에 영향이 적은 ECM을 제시하고자 한다. 본 연구를 위하여 건물 현장조사를 직접 하여 관련 자료를 수집하였고, 운영설비 담당자와의 여러 미팅을 하여 이를 토대로 실제 FM의 입장에서 M&V를 진행하여 몇 가지 건물의 현재 운영환경에 적합한 ECM을 도출한 후 FM 관점에서의 교훈 및 제언을 제시하였다. As the issue of increasing greenhouse gas emissions is mentioned internationally, discussions on energy reduction are increasing. In Korea, building-related energy-saving systems such as building energy efficiency rating certification and green building certification are being implemented. In this study, FM proposes to the building owner the energy-saving measures for which the operating environment of the building is taken into account by conducting the M&V in terms of FM to prepare for the anticipated future energy-saving plans for domestic buildings. For the purpose of conducting this study, I studied and referenced data on energy conservation measures related to various buildings in Korea and abroad, and selected Seoul-based aging skyscrapers that are considered to need energy conservation. An on-site survey was conducted to identify air-conditioning facilities, electrical equipment, and operating environment in the building, and after conducting M&V using the data collected, proposed energy-saving measures in terms of FM for which the operating environment of the building was considered. Also, The role of FM will be considered more important in terms of building energy management in the future, and it is expected that there will be many advantages if FM proceeds with M&V.

超高層 共同住宅의 防火對策에 關한 硏究

정해두 한밭大學校 産業大學院 2003 국내석사

우리나라의 공동주택은 도시의 주택부족현상을 해결하기 위하여 한정된 토지 내에서 주택의 대량 공급이라는 양적 개발방식에 의해 1960년대에 마포아파트가 건설되었고, 1987년 주택공사의 상계동 25층 아파트, 1988년 서울 올림픽 선수촌아파트, 1990년 분당 신도시 건설시 초고층 공동주택이 활발히 건축되기 시작하였다. 건축물이 고층화됨에 따라 쾌적성 및 경제성이 증가하는 반면, 고층 고밀화로 건축물 자체에 내재하고 있는 위험성도 증가하고 있으며, 그 중에서 가장 특징적인 것이 화재의 위험이라고 할 수 있다. 본 논문은 공동주택의 화재발생 사례를 조사 및 분석하여 화재 발생시 인명 및 재산피해를 최소화 할 수 있는 방안에 대해 연구하였으며, 그내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 초고층 공동주택의 특성 고찰 초고층 공동주택의 정의 및 특성에 대해 기술하였고, 최근 10년간 (1992년-2001년) 공동주택 화재발생 현황 및 2001년 공동주택 화재의 원인별 발생건수, 시간별 사망자에 대한 현황을 분석 하였다. 또한 공동주택의 화재사례를 조사, 분석하고 화재 및 피난상 나타난 문제점 및 특이사항을 고찰하여 피난안전계획의 방향 설정 둥을 제시하였다. 2. 초고층 공동주택의 소방시설 설치 문제점 및 대책 초고층 공동주택과 관련한 제법규(건축법, 소방법 등) 검토 및 초고층 공동주택의 소방시설(옥내소화전설비, 스프링클러설비, 자동화재탐지설비 둥) 설치문제점 및 그 대책을 제시하였다. 3. 초고층 공동주택의 방화 계획 방법의 고찰 및 개선 방안 1) 건축방화계획 피난자가 용이하게 건축물에서 안전한 공지나 도로에 도달할 수 있는 경로 및 소방대가 건축물에 용이하게 진입 할 수 있는 배치계획, 화재시 인간 심리 · 생리를 고려한 피난계획, 노약자 · 유아 · 신체장애자 등 재해약자를 고려한 계획, 전관(全館)피난이 곤란한 경우를 위한 중간피난장소 설치 계획 등을 제시하였다. 2) 내부피난계획 각 세대내의 2방향 피난로 확보의 중요성 및 수평 · 수직 확산 방지 개선안, 계단 및 복도의 계획방법 등을 제시하였다. 3) 외부피난 · 구조공간 계획 피난 및 구조차량의 진입이 지연돼 인명피해가 발생된다는 측면에서 피난 · 구조를 위한 소방차량의 신속한 단지내로의 진입은 인명안전의 중요한 요소가 된다. 따라서 소방차의 진입계획 및 소방대의 피난 · 구조 및 소화활동을 위한 공간확보 방안을 제시하였다. Apartment houses in Korea have been built to solve the housing shortage Problem of large cities with limited land using the quantitative development method of the large supply of houses. Typical cases include Mapo Apartments built in the 1960's, 25 Story Sangguedong Apartments constructed by Korea National Housing Corporation in 1987, Seoul Olympics Seonsuchon Apartments in 1988, Bundang New City high-rise apartments in 1990, etc. As the apartment buildings became higher, comfortableness and economic efficiency have increased, on the other hand, the degree of the danger possibility that is inherent in high story and high density buildings has increased, too. The most representative cause is the risk of fire. In this paper, it was studied how to minimize the loss of human lives and property damage due to the fro by investigating and analyzing fire cases in high-rise apartments. A summary of this study can be outlined as follows: 1. Consideration on characteristics of high-rise apartments: The definition and characteristics of high-rise apartments are defined and described, respectively. Based on the statistics of the apartment fires for ten years, that is, from 1992 to 2001, the number of cases of each categerized fire type and the number of human losses are analyaed as a function of time. Especially, some fire cases in apartments have been examined and analyzed to suggest the direction of establishing escape and sety plans after surveying various problems and peculiar features of those fire cases. 2. Problems in installing fire lighting facilities in high story apartments and their countermeasures: Various regulations and laws related to the high story apartments including the Construction Law, Fire Fighting Law, etc. have been examined. Problems in installing fire fighting facilities such as indoor fire extinguishers, sprinklers and automatic fire detection facilities, etc.) at high story apartments are identified and their countermeasures are suggested. 3. Considerations on plans to prevent fires in high story apartments and their improvements: 1) Plans for preventing fire in construction: Evacuation ways for escapees to reach safe vacant areas or roads from the buildings, allocating plans for fire fighting teams to enter buildings easily, etc are suggested by considering the psychological and physiological aspects of human beings. Evacuation plans for weak people such as the old, the weak and the disabled and those plans for the middle path refuges, in case that escaping to the outside is difficult, are also recommended. 2) Inner evacuation plans: The importance of securing two directional exits in each apartment unit is emphasized. Improving methods to prevent horizontal and vertical spreads of the fire and to plan stairs and hallways are presented. 3) Plans for external escapes and rescue spaces: A rapid entry of fire fighting vehicles into housing estates for escape and rescue activities becomes an important element of safety, because the loss of life happens when escape activities and the entry of a rescue vehicle are delayed. Therefore, an entry plan of fire fighting trucks and the escape of fire fighting teams and a plan for securing space for rescue and fire extinguishing are presented.