제 1장 위 생 설 비

(1)

제 1장 위 생 설 비

1. 급수설비

1-1 급수설비의 기초

(1) 물

① 수압과 수두 : 수압[㎏/㎠] = ^수두₁₀^(m) , 1000mmAq=1mAq

예제1-1 2.5㎏/㎠의 수압은 압력수두 얼마에 해당하는가? 96

․해 설․

수두 = 2.5×10=25mAq

② 물의 무게 : 1,000,000g (1g/㏄) = 1000㎏ (1㎏/ℓ) = 1ton (1ton/㎥) (2) 수질 　　　　　

① 음용수의 수질 : 수도법

<문제> 아파트에 공급되는 음료수 수질기준으로 적당치 않는 것은? [98년 산업기사]

㉮ 철은 0.3ppm을 넘지 않을 것

㉯ 경도는 100ppm을 넘지 않을 것

㉰ 탁도는 2도를 넘지 않는다.

㉱ 일반세균은 1cc중 100을 넘지 않는다.

<정답>

<해설>

② 설비용수의 수질 : 경도 1°= ^CaCO_물³_1ℓ^{10 ㎎}

․극연수(증류수, 멸균수) : 연관 및 황동관(놋쇠관)을 침식

․경수를 보일러용수로 사용 : 스케일 발생, 전열효율 저하, 과열, 수명 단축

③ 지하수의 수처리 과정(BOD) : 채수→침전→폭기→여과→살균→급수

<문제> 채수한 지하수의 물처리 과정으로 올바른 것은? [98년 기사]

①폭기 ②채수 ③살균 ④급수 ⑤여과 ⑥침전

㉮ ②-⑥-⑤-①-③-④

㉯ ②-⑥-①-⑤-③-④

㉰ ②-⑤-⑥-③-①-④

㉱ ②-③-⑤-①-⑥-④

<정답>

<해설>

(3) 수격작용( water hammer)

① 발생 : 파이프내 유수의 급정지 (수격압[㎏/㎠]=유속[m/s]×14)

② 방지 : 공기실(air chamber) 설치. 관경은 크게, 유속은 적게

<문제> 수격작용(water hammering)의 방지법중 틀린 것은? [98년 산업기사]

㉮ 공기실(Air chamber)를 설치한다.

(2)

㉯ 관경을 굵게한다.

㉰ 관내 유속을 크게 한다.

㉱ 급배관의 횡주관에 굴곡부가 생기지 않도록 한다.

<정답>

<해설>

<문제> 다음은 수격작용에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은? [99년 기사]

㉮ 수격작용은 유속에 비례한다.

㉯ 굴곡 배관에서는 수격작용이 증가된다.

㉰ 급수기구를 갑자기 여닫음으로써 일어나는 압력 상승이다.

㉱ 수격작용은 공기실을 설치함으로써 완화시킬 수 있다.

<정답>

<해설>

(4) Cross Connection

① 음료수 배관과 음료수 이외의 배관과 접속하거나 이미 배출된 물이 혼입된 것 (급수오염)

② 방지 : 토수구 공간, 진공방지기, 역류방지기

(5) 배관마찰손실수두 H_f= λ ld v²

2g(Darcy- Weisbach의 식) λ : 관마찰계수

l : 직관의 길이[m]

d : 관경[m]

v : 유속[m/s]

g : 중력가속도(9.8[m/s²])

1-2 급수방식

(1) 수도직결방식(direct supply system)

① 수도본관의 압력 Po≧p+ pf+ h10

P_o: 수도본관의 압력[㎏/㎠]

p : 기구최저필요압력[㎏/㎠]

pf : 마찰손실수두압[㎏/㎠]

h : 수전고[m]

<문제> 급수시에 일반 수전의 필요수압은 최저 얼마 이상인가? [98년 산업기사]

㉮ 0.3 kg/cm2

㉯ 0.5 kg/cm2

㉰ 0.7 kg/cm2

㉱ 1.0 kg/cm2

<정답>

<해설>

(3)

예제1-2 수도직결식으로 3층 건물에 급수를 할 경우 본관에서 필요한 최저 수압은? (단, 수도본관으로부터 3층 급수전까지의 수직고는 8m, 환산배관길이 (마찰손실)는 30m, 30㎜관을 사용할 때 유출수량은 120ℓ/min이고 배관장 1m 당 마찰손실수두는 450㎜Aq이고, 급수전은 0.3㎏/㎠ 의 수압이 필요하다.

․해 설․

수도본관의 압력 = P_o≧p+ p_f+ h10 = 0.3＋ ( 30 ×0.45) 10 + 810

(2) 고가탱크(high tank)방식

상수도→저수조→양수펌프→고가수조→위생기구 1) 특징

① 일정한 수압

② 대규모 급수설비 2) 고가수조

① 용량 V = 피크로드×지속시간(1～3시간)(대규모 1, 소규모 2～3)

② 설치높이 H ≧ H1+ H2

H1 : 최상층의 수전과 고가탱크의 최저 수면까지의 실제 높이[m]

H2 : 고가탱크에서 최상층의 수전까지의 압력손실수두[m]

<문제> 기구의 소요압력 0.7Kg/㎠, 배관에서의 마찰손실수두 0.2Kg/㎠, 가장 높은 곳에 설치되어 있는 기구의 높 이가 지상 15m지점에 있을 때 고가 수조의 최소 높이는? [99년 기사]

㉮ 9m ㉯ 17m

㉰ 2m ㉱ 24m

<정답>

<해설>

73.지상에서 최상층 대변기 세정밸브까지의 수직거리가 20m, 관내 층마찰손실이 0.2kg/cm2라 할 경우 지상에 서 고가수 조 높이는 최저 얼마 이상으로 하는가? [98년 기사]

㉮9m ㉯22m ㉰27m ㉱29m

77. 어떤 목욕탕건물에서 가장 높은 곳에 있는 샤위꼭지까지의 높이가 지상에서 7m이다. 배관의 손실수두를 0.1kg/㎠이라면 고가수조의 최소높이는? [99년 기사]

㉮ 8m이상

㉯ 11m이상

㉰ 14m이상

㉱ 15m이상

예제1-3 지상에서 최상층 세정밸브까지의 수직거리가 20m, 관내마찰손실이 0.2㎏/㎠라 할 경우 지상에서 고가수조 높이는 얼마이상으로 하는가? 98

․해 설․

지상에서 고가수조의 높이

H = 0.7[㎏/㎠]＋0.2[㎏/㎠]＋20[m]=29[m]

③ 넘침관(overflow pipe) : 안전수위 유지, 양수관경의 2.0배

(4)

3) 지하수수조

① 용량 : 고가수조보다 크게(1일 양수량의 1/2이상)

예제1-4 수용인원 500명인 사무소 건물의 수수조 용량으로 적당한 것은?

․해 설․

1일 급수량 = 500명×150ℓ=75㎥

수수조용량=1일 급수량×1/2= 75×1/2=37.5㎥

4) 양수펌프

① 기동 : 플로트스위치

68. 물체의 부력을 이용하여 그 기능이 발휘되는 기구는? [98년 산업기사]

㉮ 첵크밸브 ㉯ 여과기

㉰ 배수트랩 ㉱ 볼탭

② 양수량 : 고가수조용량의 2배[㎥/h]

64. 고가수조의 용량을 V(m3)라면 다음에서 양수펌프의 양수량 Q(m3/HR)로 알맞는 것은? [98년 기사]

㉮ Q = 0.5 V ㉯ Q = 1.0 V

㉰ Q = 1.5 V ㉱ Q = 2.0 V

③ 양정 = 흡입양정＋토출양정＋마찰손실수두

70.

한국NHC

<문제> 고가탱크식 급수설비에서 펌프의 흡입양정이 2m, 토출양정이 45m, 관내마찰손실이 0.3㎏/㎠이라면 펌프의 전양정은

? [2000 건축산업기사]

가. 45m 나. 47m

다. 50m 라. 55m

<정답> 다

<해설> 전양정 = 흡입양정 ＋ 토출양정 ＋ 마찰손실수두 = 2＋45＋3 = 50 [m]

예제1-5 급수설비에서 펌프의 흡입양정, 토출양정, 마찰손실수두가 각각 5m, 40m, 5m이고, 토출구의 유속이 2m/s 이상을 유지하려고 할 때 펌프의 양정 은? 97

․해 설․

H=Hs+Hd+Hf+ v2g² = 5＋40＋5＋ _2×9.8²² =50.2[m]

④ 펌프의 동력(kW)= ^W⋅Q⋅H_6120⋅E W : 물의 비중량 (1000 [㎏/㎥]) Q : 압수량 [㎥/min]

H : 전양정 [m]

E : 효율 [%]

<문제> 전양정이 100m, 양수량이 13㎥/h, 펌프의 효율이 60%일 경우 펌프의 축동력은 몇 ㎾가 적당한가? [2000년 산업기 사]

가. 3.5㎾ 나. 4.0㎾

(5)

다. 4.5㎾ 라. 5.5㎾

<정답>

<해설>

69. 전양정 24m, 양수량 13.8m3/h, 효율은 60%일 때 펌프 축동력은? [98년 산업기사]

㉮ 0.5KW ㉯ 1.0KW ㉰ 1.5KW ㉱ 3KW

<문제> 전양정 24m, 양수량 13.8㎥/h, 효율60%일 때 펌프의 축동력은? [96년, 2000년 기사]

가. 약 0.5kw 나. 약 1.0kw 다. 약 1.5kw 라. 약 3.0kw

<정답> 다

<해 설> kW= W^⋅Q⋅H 6120⋅E ⁼

1000×( 13.860 )×24

6120×0.6 =1.5[kW]

⑤ 펌프의 구경 d = 4Qvπ = 1.13 Q v Q : 양수량 [㎥/sec]

v : 유속 [m/sec]

78. 수량 22.4㎥/h를 양수하는데 필요한 터어빈 펌프의 구경으로 적당한 것은?(단, 터어빈 펌프내의 유속은 2m/s 로 한다.) [99년 기사]

㉮ 65mm ㉯ 75mm ㉰ 100mm ㉱ 125mm

73. 35m높이에 있는 고가수조에 매시 18m3의 물을 양수하기 위한 급수펌프의 구경은? [98년 기사]

(단, 펌프내를 흐르는 물의 속도는 2m/sec라 한다.)

㉮ 50mm ㉯ 56.5mm

㉰ 98.4mm ㉱ 102.4mm

<정답>

<해 설> d=1.13 Q

v = 1.13 18/36002 = 0.0565m ⇒ 56.5㎜

⑥ 푸트(foot)밸브 : 흡입배관에 항상 물이 차 있도록 하기 위한 체크밸브의 일종

<문제> 고가수조 급수 방식에 관한 설명 중 옳은 것은? [2000년 기사]

가. 고가 수조의 용량은 매시 최대 사용량의 0.7～1.5배 정도로 한다.

나. 양수펌프의 기동 및 정지는 플로트스윗치를 사용한다.

다. 양수펌프는 1시간의 양수랑이 수조용량의 2배 이상 양수 할 수 있는 펌프를 사용한다.

라. 지하 저수조의 용량은 고가 수조 용량의 1/2이상으로 한다.

<정답> 라

<풀이> 지하저수조의 용량은 고가수조보다 크게 한다.

73,고가수조식 급수설비에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? [98년 기사]

㉮설치높이는 최상층에 설치된 기구의 사용 압력을 고려한다.

㉯수조의 용량은 일반적으로 대규모의 경우 1시간 최대사용수량의 1시간분 이상으로 저수할 수 있도록 한다.

㉰지하저수조(수수조) 용량은 고가수조의 용 량보다 작게한다.

㉱양수펌프의 양수량은 고가수조의 용량을 30분 이내에 양수할 수 있는 것이어야 한 다.

(6)

(3) 압력탱크방식 1) 특징

① 반드시 탱크를 높은 곳에 설치하지 않아도 된다.

② 특별히 국부적으로 고압이 필요한 경우에 적합

③ 공기가압방식인 경우 배관내 부식이 우려(공기압축기 필요)

④ 급수압력의 변동이 심하고 운전관리비가 많다.

⑤ 펌프는 고가수조식에 비하여 양정(동력비)이 높다

2) 설계

① 압력탱크의 최저필요압력(PⅠ) PⅠ=p1+p2+p3(㎏/cm²)

p1 : 기구최저필요압력[㎏/㎠]

p2 : 마찰손실수두압[㎏/㎠]

p3 : 수전고에 해당하는 압력[㎏/㎠]

② 허용최고압력(P_Ⅱ)

PⅡ=PⅠ+ (0.7～1.4)( ㎏/cm²)

③ 양수펌프의 양수량(Q) Q = (탱크의 유효크기)×2

④ 펌프의 전양정(H ) H= (10 ×PⅡ+ 흡입양정)×1.2

<문제> 압력수조식 급수설비에서 수조내의 최고압력이 3.5kg/㎠이고, 흡입양정이 5m라면 압력탱크에 급수하기 위해 사용되는 급수양정의 실양정(actual head)은? [98년, 99년, 2000년 기사]

가. 3.5m 나. 5.0m 나. 35m 라. 40m

<정답>

<해설>

74.압력탱크식 급수설비에서 탱크내의 최고 압력이 3.0Kg/㎠라면 펌크의 실양정은?(단, 흡입양정은 5m임) [99년 기사]

㉮ 5m ㉯ 35m ㉰ 40m ㉱ 50m

예제1-8 압력탱크식 급수설비에서 탱크내의 최고압력이 3.5㎏/㎠이고, 펌프 의 흡입양정이 5m일 때 전양정은? 96, 98

․해 설․

전양정 =(10×3.5＋5)×1.2= 48m (4) 펌프직송(tankless booster)방식 1) 특징

① 급수압의 변화가 거의 일정하며. 옥상에 탱크를 설치할 필요가 없다.

② 단수시 일정시간 급수가능(지하 저수조)

③ 설비비가 가장 많이 소요(자동제어설비가 필요)

(7)

2) 제어방식

① 정속방식 (대수제어방식)

② 변속방식 (속도제어방식)

(5) 급수방식의 비교

구 분 수도직결 고가수조 압력탱크 Tankless

Booster

수질오염 가능성 유리 불리 보통 보통

급수압력의 변화 수도본관의

압력에 따름 거의 일정 수압변화 큼 거의 일정 급수(저수량)단수시의 불능 고가수조

잔여수량 수수탱크

잔여수량 좌동

정전시 급수 관계없음 고가수조

(발전기 설치)잔여수량

설치필요발전기 좌동

최하층 기계실 space 불필요 유리 불리 보통

초기투자비 유리 불리 보통 불리

유지관리 유리 보통 불리 불리

적용 소규모 건물

일반적 2층정도 대규모 건물

아파트 체육관, 경기장 주택단지, 지역급수공장 표 1-1 각종 급수방식의 비교

<문제> 급수방식에서 고가수조와 압력수조 방식에 관한 설명으로 옳은 것은? [2000년 기사]

가. 저수량은 압력수조가 더 많다. 나. 동력비는 압축수조가 더 비싸다.

다. 펌프양정은 압력수조가 더 많다. 라. 수압은 압력수조가 일정하다

<정답>

<해설>

(6) 초고층건물의 급수방식 (급수 zoning)

① 조닝의 이유 : 저층부의 수압과대

② 조닝의 범위 : APT, 병원, 호텔 30～40m, 일반건물 40～50m

③ 조닝의 방법 : 층별식, 중계식, 조압펌프, 압력탱크, 감압밸브, 배관방법 (7) 배관방식

① 상향급수배관 : 상층으로 갈수록 수직관경 증가, 점검, 수리 용이

② 하향급수배관 : 최상층 천장에 수평주관

③ 상하향 혼용배관 :

1-3 급수설비의 설계

(1) 급수량산정

1) 급수인원에 의한 산정(대상인원이 분명) Q_d = 1인 1일당 사용수량×급수대상인원

2) 건물면적에 의한 산정(대상인원이 분명하지 않은 경우) Q_d = 연면적×유효면적×유효면적당 거주인원수×1일 1인당 사용수량

(8)

예제1-9 연면적 2000㎡인 사무소에서 다음과 같은 조건이 있을 때 사무소에 서 필요한 1일의 급수량은? (단, 유효면적 56%, 거주인원 0.2인/㎡, 1인1일당 사용수량 150ℓ/d) 85

․해 설․

3) 사용 기구수에 의한 산정

Qd = 위생기구 1개당 1일 사용수량×전체 기구수×동시 사용율(P)

기 구 수 2 3 4 5 10 15 20 30 50 100 동시사용율(%) 100 80 75 70 53 48 44 40 36 33

표 1-2 기구의 동시사용율

주) 이 표에 기재되어 있지 않은 것은 비례배분에 의해 결정한다.

(2) 급수관경결정 1) 기구연결관

① 위생기구 15A, 욕조․싱크 20A, 플러시 밸브 25A

61.세정밸브식 대변기의 급수관의 관경은 얼마 이상으로 하는가? [98년 산업기사]

㉮ 15mm ㉯ 20mm ㉰ 25mm ㉱ 30mm

66. 대변기 세척용 밸브 중 플러시 밸브의 급수관의 구경은 최소 얼마 이상으로 해야 하는가? [98년 산업기사]

㉮ 20A ㉯ 25A ㉰ 30A ㉱ 35A

2) 균등표

① 급수기구부하단위 : 세면기(30ℓ/min)

② 균등표 : 분기관의 결정, 동시사용율(학교샤워실, 목욕탕은 100%)고려 3) 마찰저항선도

① 주관의 결정

② 수량, 손실수두, 유속

63.급수배관의 관경 결정에 대한 설명이다. 틀 린 것은? [98년 기사]

㉮균등표에 의한 관경계산에서 동시사용률 을 고려하는 것은 경제적인 관경설계를 위해서다.

㉯허용마찰손실수두 계산시에는 반드시 연 결 부속품에 대한 국부저항을 고려하여 계산한다.

㉰급수기구단위수가 클수록 동시사용 유수 량이 많아지므로 관경이 굵어져야 한다.

㉱허용마찰손실수두는 급수기구까지의 거리 가 길수록 커진다.

<문제> 급수량을 산정하는데 있어서 급수기구단위수를 기초로 할 때 기본 단위가 되는 위생기구는? [2000년 건축산업기사]

가. 대변기 나. 세면기

다. 부엌싱크 라. 샤워

<정답>

<해설>

(3) 배관시공시 유의사항

① 슬리브(Sleeve) : 구조체를 관통하는 부분, 방진 및 수리 용이

(9)

69.급수배관에 배관 슬리브(Sleeve)를 사용하는 이유는? [98년 산업기사]

㉮배관의 방음(防音)을 위해서

㉯배관의 방식(防蝕)을 위해서

㉰배관의 도장(塗裝)을 위해서

㉱배관의 신축, 수리를 위해서

② 유니언과 플랜지 : 배관조립, 막힘등 수리를 용이하게 하기 위해 사용

③ 급수배관의 구배 : 1/250이상(고장수리시 배수, 관내에 공기가 배출), 하향급수 방식인 경우 수평주관 은 선하향구배, 수평지관은 선상향구배가 필요

④ 지수밸브 : 분기점

⑤ 관내 유속 : 1～2m/s(마찰손실 및 배관)

2. 급탕설비

2-1 급탕의 기초

(1) 열량(1 ㎉)의 정의

물 1㎏(ℓ)의 온도를 14.5℃～15.5℃로 1℃올리는데 필요한 열량 (2) 비열[㎉/㎏℃]

1㎏(ℓ)의 온도를 1℃올리는데 필요한 열량(물 : 1, 공기 : 0.24)

72.비열 0.4kcal/kg℃인 물질 1,000kg을 25℃에서 50℃까지 올리는데 필요한 열량은 몇 kcal인가? [98년 기사]

㉮400kcal ㉯10,000kcal

㉰15,000kcal ㉱25,000kcal

예제1-10 비열 0.4㎉/㎏℃인 물질 1000㎏을 25℃에서 50℃까지 올리는데 필 요한 열량은? 98

․해 설․

열량 = 0.4㎉/㎏℃×1000㎏×(50-25)℃= 1000㎉

(3) 잠열

① 물의 응고잠열 : 79.7㎉/㎏

② 물의 증발잠열 : 539㎉/㎏

예제1-11 100℃의 물 1㎏을 100℃의 증기로 변하려면 얼마의 열이 필요한 가? 94

․해 설․

열량 = 0.4㎉/㎏℃×1000㎏×(50-25)℃= 1000㎉

(4) 온수의 팽창 ΔV=

(

^ρ¹2- 1ρ₁

)

^V

ΔV : 온수팽창량[ℓ]

ρ₁ : 온도변화전의 물의 밀도[㎏/ℓ]

ρ₂ : 온도변화후의 물의 밀도[㎏/ℓ]

V : 장치내의 전수량[ℓ]

(10)

예제1-11 4℃의 물 800ℓ을 100℃로 가열하면 체적은 약 몇 ℓ로 팽창하는 가? (단, 물의 밀도가 4℃일 때 1㎏/ℓ, 100℃일 때 0.958634㎏/ℓ임.)

․해 설․

열량 = 0.4㎉/㎏℃×1000㎏×(50-25)℃= 1000㎉

2-2 급탕방식

(1) 급탕방식의 분류

① 개별식과 중앙식 (2) 개별식

① 순간온수기 : 벤튜리관(수압차)

② 저탕형탕비기 : 학교, 공장

③ 기수혼합식 : 스팀사일렌서, 열효율 100%, 보일러 보급수 필요

※ 스팀사일렌서(sream silencer) : 소음제거기구, 자동온도조절기 필요, 사용증기압 1～4㎏/㎠, 학교․공장 등 의 용도

(3) 중앙식

① 직접가열방식과 간접가열방식의 비교

구 분 직접 가열식 간접 가열식★

보일러 급탕용․난방용 보일러

각각 필요 난방용 보일러로 급탕가능

스케일 많이 발생 거의 발생하지 않음

(관리면에서 유리)

보일러 고압보일러 저압보일러

규모 소규모 건물, 주택 대규모 건물

열효율 좋다(경제적) 나쁘다

가열코일 불필요 필요(순환증기는 저압)

표 1-3 중앙식 급탕방법의 비교

<문제> 중앙식 급탕법의 직접 가열실에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은? [2000년 건축산업기사]

가. 보일러 내면의 스케일은 간접가열식보다 많이 생긴다.

나. 건물의 높이가 높다하더라도 고압 보일러가 필요치 않다 다. 대규모 급탕설비에는 비 경제적이다

라. 가열코일이 필요치 않다

<정답>

<해설>

63. 간접가열식 급탕방법의 다음 설명 중 옳지 않은 것은? [98년 산업기사]

㉮ 저장탱크의 가열코일은 아연도금강관, 주석도금동관 또는 황동관을 사용한다.

㉯ 저장탱크에는 더어모스타트(thermostat) 장치를 하여 온도를 조정할 수 있다.

㉰ 열원으로 난방용 증기(steam)를 사용하면 별도로 급탕용 보일러를 설치할 필요가 없다.

㉱ 열원을 증기로 사용하는 경우에는 저장탱크에 스팀 사일렌스(steam silencer)를 설치해야 한다.

65. 간접가열식 급탕설비에 관한 설명중 옳지 않은 것은? [98년 기사]

㉮ 고압보일러를 쓸 필요가 없다.

㉯ 보일러 내면에 스케일이 많이 생긴다.

㉰ 대규모 급탕설비에 적당하다.

(11)

㉱ 난방용 증기를 사용하면 급탕용 보일러를 필요로 하지 않는다.

74. 간접가열식 중앙급탕법이 직접가열식 중앙급탕법보다 유리한 점을 기술 하였다. 이중에서 옳지 않은 것은?

[98년 기사]

㉮ 가열코일에 순환하는 증기는 저압으로도 된다.

㉯ 보일러의 스케일의 우려가 적다.

㉰ 관리면에서 유리하다.

㉱ 열효율면에서 경제적이다.

65.간접가열식 중앙급탕법이 직접가열식 중앙급 탕법보다 유리한 점을 기술하였다. 이 중에 서 옳지 않 은 것은? [98년 기사]

㉮가열코일에 순환하는 증기는 저압으로도 된다.

㉯보일러의 스케일의 우려가 적다.

㉰관리면에서 유리하다.

㉱열효율면에서 경제적이다.

2-3 급탕설비설계

(1) 급탕온도와 급탕부하

① 급탕온도 : 60℃

② 급탕부하 : 60㎉/h (2) 급탕량 산정

① 인원수에 의한 방법과 기구수에 의한 방법

② 주택의 피크로드 : 1일 사용량의 1/7정도 (3) 급탕장치

1) 저탕조

① 용량 : 피크로드시 수량을 근거로 산정

② 구성 : thermostat(저탕온도를 일정하게 유지), 온도계, 안전밸브

72.간접가열식 급탕설비의 저탕조 부속기기와 관계가 먼 것은? [98년 산업기사]

㉮써머스텟(thermostat)

㉯온도계(thermometer)

㉰안전밸브(safely valve)

㉱리턴 콕(return cock)

(4) 가열기의 능력결정 1) 인원수에 의한 산정

① 저탕용량 V=Qd×v

② 가열기 용량 H=Q_d×γ×c×(t_h-t_c) Qd

v γ c t_h

t_c :

(12)

예제1-11 100인이 거주하는 아파트에서 급탕 가열 능력은? (단, 1인 1일급탕 량 100ℓ, 급탕온도60℃, 급수온도 5℃, 가열능력비율 1/7)

․해 설․

열량 = 0.4㎉/㎏℃×1000㎏×(50-25)℃= 1000㎉

2) 기구수에 의한 산정

① 저탕용량 V=Q_h×h

② 가열기용량 H=Q_h×(t_h-t_c)

(5) 순환펌프

① 소규모 : 라인형펌프

② 대규모 : 볼류트펌프

2-4 급탕배관

(1) 관경결정

① 급구관보다 크게

② 최소 : 20A이상(반탕관은 급탕관보다 적은 치수)

<문제> 급탕 관경을 40A로 하였을 경우 반탕 관경으로 적당한 것은 ? [2000년 건축산업기사]

가. 15A 나. 20A

다. 25A 라. 132A

<정답>

<해설>

(2) 신축이음

① 길이 30m마다 설치(동관 20m)

② 스위블조인트 : 신축곡관 :

슬리브형 : 글랜드패킹 벨로즈형 : 벨로즈(누설방지)

77. 배관에 있어서 2개 이상의 엘보우(elbow)를 사용해서 배관의 신축을 허용하는 신축이음은? [98년 산업기사]

㉮ 스리브(sleeve)이음

㉯ 벨로우즈(bellows)이음

㉰ 스위블(swivel)이음

㉱ 신축곡관(Expansion loop)이음

70.급탕배관의 신축이음의 종류에 들지 않는 것은? [98년 기사]

㉮루우프형이음 ㉯스리이브형이음

㉰벨로오즈형이음 ㉱칼라형이음

(2) 단관식과 복관식

① 단관식(one pipe) : 처음에 찬 물이 나옴, 한 치수 큰 관경 결정

② 복관식(two pipe) : 항상 더운 물 사용

(13)

(3) 역환수배관(reverse return)

① 각 기구에 연결되는 공급관과 반탕관의 합을 같게 하는 배관

② 배관길이를 같게 하여 저항손실이 균등하므로 유량의 균등 공급이 가능 (4) 배관의 일반적 사항

① 배관의 물매를 충분히 갖도록 하고, 공기빼기밸브를 둔다.

② 관의 부식을 고려하여 노출배관

③ 혼합수전을 사용하는 경우 급수압력과 급탕압력을 같게 한다.

2-5 팽창관과 팽창탱크

(1) 팽창관(expansion pipe)

① 밀폐장치에서 물을 가열하여 상승된 배관내의 압력을 도출시키는 관

② 급탕 수직관을 연장하여 팽창탱크에 자유 개방

③ 팽창관 도중에는 밸브를 달아서는 안되며, 최저 25A이상

<문제> 급탕설비의 안전장치 중 팽창관에 관한 설명 중 옳은 것은? [2000년 기사]

가. 팽창관의 배수는 직접 배수로 한다

나. 팽창관의 내경은 보일러의 전열면적에 의해 결정한다.

다. 팽창관에서는 소음이 발생하므로 사일렌서를 설치한다.

라. 팽창관은 보일러나 저장탱크에서 단독으로 입상시키고, 중간에 밸브를 설치한다.

<정답>

<해설>

(2) 팽창탱크(expansion tank)

① 저탕조 등에서의 급수, 팽창량의 저유, 급탕계통의 공기를 빼내기 위한 것

② 개방형과 밀폐형, 개방형탱크는 급수전보다 5m이상 높은 곳에 설치(난방과 별도)

③ 팽창탱크의 용량은 저탕조 용량의 합계의 10%정도

④ 팽창탱크 사용할 수 없는 경우 안전밸브

80.급탕설비에 관한 것중 옳지 못한 것은? [98년 기사]

㉮급탕방식은 개별식과 중앙식이 있다. 개별식은 소규모 건축에 적합하고 중앙식은 대규모건축에 유리 하다.

㉯가열장치는 순간형과 저탕형이 있다. 모든 가열장치에 는 물의 팽창에 따른 팽창수조를 설치한다.

㉰배관방식은 단관식과 2관식이 있다. 2관식은 중력식과 강제식이 있다.

㉱급탕량은 사용인원이나 사용기구수에 의해 구한다.

71. 다음의 급탕설비에 관한 설명 중 옳지 않은 것은? [98년 산업기사]

㉮ 관재료로서 연관은 열에 약하고 탕에 침식되기 쉬우 므로 부적당하다.

㉯ 저탕조는 보온 피복을 하여 열손실을 최소로 한다.

㉰ 관피복 전에 상용수압의 2-3배의 수압시험을 한다.

㉱ 철관의 신축에 대한 대책으로 직선배관시에는 50m 마다 1개의 신축이음을 설치한다.

66.급탕설비에서 옳지 않은 것은? [98년 산업기사]

㉮급탕방식은 개별식과 중앙식이 있다.

㉯가열장치는 순간형과 저탕형이 있다.

㉰배관방식은 2관식과 3관식이 있다.

(14)

㉱급탕량은 사용인원이나 사용기구수에 의 해 구한다.

3. 배수통기설비

3-1 배수설비의 분류

(1) 처리방법에 따른 분류

① 연면적 1600㎡ : 분류처리(분뇨정화조)와 합류처리(오수정화시설)

② 건물의 외벽면에서 1m : 옥내배수와 부지배수

3-2 트랩

(1) 트랩의 구조

① 봉수유효높이 : 50～100㎜

69.트랩의 적당한 봉수 유효높이는?(위생기구용) [98년 기사]

㉮50-100mm ㉯100-120mm

㉰120-150mm ㉱150-200mm

(2) 트랩의 종류

① U트랩 : 옥외배수주관(house trap, main trap)

68. 가옥트랩(house trap) 또는 메인트랩(main trap)이라 불리는 트랩은? [99년 기사]

㉮ P트랩

㉯ S트랩

㉰ U트랩

㉱ 드럼트랩

② Bell trap : 욕실바닥 등의 배수

③ Drum trap : 싱크

④ Grease trap : 호텔주방 등의 배수속에 함유되어 있는 지방분 제거

⑤ Plaster trap : 병원, 정형외과, 치과 등으로부터의 석고배제

⑥ sand trap : 세차장 등의 모래제거

⑦ hair trap : 미장원, 이발소등에서 배수 속의 머리카락을 제거

⑧ Laundry trap : 영업용 세탁장에 설치

⑨ Garage trap : 차고의 배수

67.다음의 배수트랩과 연결기구의 조합에서 잘 못된 것은? [98년 기사]

㉮U트랩-옥내배수주관 ㉯S트랩-대변기

㉰P트랩-세면기 ㉱드럼트랩-싱크

(3) 트랩의 봉수파괴원인(방지대책)

① 자기 사이펀 작용 : 만수상태로 흐를 때(통기관)

② 감압에 의한 흡인작용 : 배수 수직관과 가까이 설치된 기구(통기관)

③ 역압에 의한 작용 : 많은 기구를 연이어 사용할 때, 저층부 기구(통기관)

④ 물의 운동량에 의한 관성 : 급격히 배수할 경우, 강풍, 저층부 기구(격자쇠)

⑤ 봉수의 증발 : 오래 사용 않는 경우(기름)

⑥ 모세관 작용 : 솜, 헝겊, 실, 머리카락 등(이물질 제거)

(15)

77. 다음중 트랩(trap)의 봉수 파괴 원인이 아닌 것은? [98년 산업기사]

㉮ 봉수의 운동에 의한 관성작용

㉯ 마모 작용

㉰ 모세관 작용

㉱ 흡출 작용

3-3 배수배관설계

(1) 관경결정

① 관경이 너무 크면 배수능률이 감퇴한다.(최소관경:32A)

② 배수기구부하단위, 기구수, 배수관의 구배

③ 우수배수관 : 지붕면적, 지붕의 기울기, 최대강우량

④ 최소관경 : 세면기 32A, 청소용싱크 65A, FV형 대변기 75A(일반적으로 100A)

76. 어느 건물의 배수 배관 설비를 조사한 결과이다. 부적당한 것은? [99년 기사]

㉮ 세면기 1개에 접속된 배수지관의 지름은 32mm

㉯ 양식대변기 1개에 접속된 배수지관의 지름은 75mm

㉰ 40mm바닥배수용 트랩의 봉수깊이는 150mm

㉱ 청소용 싱크 1개에 접속된 배수지관의 지름은 65mm

(2) 배수배관 구배

① 배수관의 구배는 mm로 표시하는 관경의 역수보다 작아서는 안 된다.

② 배수관의 표준구배 : 1/50～1/100

③ 종국유속 : 배수수직관내의 유하충격압에 의해 일정해 진 유속

예제1-12 배수공사에서 유속을 0.6m/s이상 유지하고 수심을 배수관지름의 0.5정도로 할 경우 배수관경 100㎜일 때 배수관의 최소구배는? 98

․해 설․

최소구배≧ ₁₀₀¹

(3) 배수배관시공

① 욕조의 오버플로어관은 트랩의 상부에 접속

② 2중 트랩이 되지 않도록

③ 냉장고에서의 배수는 간접배수 (4) 청소구(clean out)

① 100A이하는 15m마다, 100A이상은 30m마다 설치

② 수평관 : 상단, 수직관 : 하단

3-4 통기설비

(1) 통기관의 설치목적

① 트랩의 봉수보호

② 배수관계통의 환기

③ 배수의 원활한 효과 (2) 통기관의 종류

(16)

① 각개통기관(individual vent) : 가장 이상적

② 신정통기관(stack vent) : 배수수직관을 그대로 연장

③ 결합통기관(yoke vent) : 배수입주관과 통기입주관을 5층 단위

④ 회로통기관(loop vent) : 2～8개, 7.5m

⑤ 도피통기관(relief vent) : 8개 초과, 회로통기의 능력을 촉진

⑥ 습식통기관(wet vent) : 최상류기구 바로 아래, 배수＋통기

67.통기수직관으로부터 가장 가까운 곳에 설치 되어있으며 배수 수평관 최하류에 연결된 관 으로 회로통기의 능력을 촉진 시켜주는 통기 관은? [98년 산업기사]

㉮습식 통기관 ㉯도피 통기관

㉰결합 통기관 ㉱신정 통기관

78. 배수 횜지관의 최상류기구의 바로 아래에서 연결하는 통기관의 이름은? [99년 기사]

㉮ 도피통기관(reliet vent)

㉯ 결합통기관(york vent)

㉰ 슬식통기관(wet vent)

㉱ 회로통기관(loop vent)

(3) 통기관경 결정

① 접속 배수관경의 1/2이상

② 도피․각개 32A, 루프 40A, 결합 50A (4) 통기배관시공

① 기구의 오버플로면에서 150㎜위에서 통기관에 연결

② 분뇨정화조의 통기관은 단독배관

③ 통기관의 횡주관은 배수관보다 높게 배관

④ 통기수직관은 우수수직관과 연결해서는 안된다.

⑤ 간접배수관의 통기계통은 단독배관

72. 통기배관에 관한 설명 중 틀린 것은? [98년 산업기사]

㉮ 통기관과 실내 환기용덕트와는 서로 연결해서는 안된다.

㉯ 오물정화조의 배기관은 단독으로 개구하는 것이 좋다.

㉰ 통기수직관과 빗물 배수관은 겸용해서는 안된다.

㉱ 통기관은 각층의 일수면(물이 넘치는면) 이하에서 입상 시킨다음 통기수직관에 연결한다.

68.다음의 통기관배관 방법 중에서 잘못된 방법은? [98년 기사]

㉮분뇨 정화조의 통기관은 단독 배관한다.

㉯통기관의 횡관은 배수관보다 높게 배관한다.

㉰간접 배수계통의 통기관은 단독 배관한다.

㉱통기 수직관과 우수 수직관은 겸용 배관한다.

65. 배수관, 트랩, 통기관의 배관에서 옳지 않은 것은? [99년 기사]

㉮ 차고내 배수는 카레이지 트랩을 거쳐 가옥하수관에 방류한다.

㉯ 욕조의 오버플로우관은 트랩의 하부에 접속한다.

㉰ 2중 트랩이 되지 않도록 연결한다.

㉱ 냉장고에서의 배수는 일반배수관에 직결해서는 안된다.

(17)

4. 오수정화설비

4-1 개요

(1) 오염지표

① BOD : 유기물질이 호기성 생물에 의해 생물화학적으로 분해되어 안정화되기 위하여 요구되는 산소 량

② COD : 도금공장의 폐수

③ PH : 물의 액성, 산성, 알카리성 또는 중성의 정도를 수치로 나타내는 지표

79.물의 액성 즉 산성, 알카리성, 또는 중성의 정도를 수치로 나타내어 판정하는 지표는? [98년 산업기사]

㉮ BOD ㉯ COD ㉰ DO ㉱ pH

(2) 정화조의 성능

BOD 제거율 = 유입수의 BOD - 유출수의BOD 유입수의 BOD

4-2 정화조의 구조

(1) 원리

① 혐기성균의 생물작용으로 오물을 분해하여 소독조에서 소독하여 방류

② 정화순서 : 부패→여과→산화→소독 (2) 부패조

① 2개 이상의 부패조와 예비여과조로 구성, 용적비는 4:2:1(2)정도

② 공기(산소)를 차단하여 혐기성균으로 하여금 소화작용(침전분리)

③ 오수 저유 깊이 : 1.2m이상, 유효용량 : 유입 오수량의 2일분 이상 (2) 산화조

① 산소의 공급으로 호기성균에 의해 산화(분해)

② 살수홈통을 설치

③ 배기관 : 쇄석층의 통기, 산화조 체적에 비례, 최소지름 10㎝이상, 지상 3.0m 이상

④ 쇄석층 : 90㎝

77.오물정화조에서 호기성균은 어디에서 살고 있는가? [98년 산업기사]

㉮부패조 ㉯여과기 ㉰산화조 ㉱소독조

(18)

그림 1 정화조의 구조

4-4 정화조의 설계

① 부패조의 크기

처 리 대 상 인 원 용 량 산 식 (㎥) 5인 이하 V=1.5

5～500인 이하 V=1.5＋(n-5)×0.1 500인 초과 V=1.5＋(n-500)×0.075

표 1-4 부패조의 용량산정(단, n은 처리대상인원)

79. 어느 아파트 1동에 주민이 1200명 살고 있다. 오물단독처리방식의 정화조(septic tank)를 설치할 경우 부패조의 크기로 적당한 것은? [98년 산업기사]

㉮ 11㎥ 이상 ㉯ 21㎥ 이상

㉰ 31㎥ 이상 ㉱ 41㎥ 이상

② 산화조의 크기는 부패조 크기의 1/2이상으로 한다.

예제1-13 처리대상인원이 300명인 수세식 변소의 오물정화조의 부패조 용량 은 최소 얼마정도인가? 93

․해 설․

V=1.5＋(n-5)×0.1=V=1.5＋(300-5)×0.1=31.5㎥

5. 소화설비

(19)

5-1 소화전

(1) 옥내소화전(stand pipe valve)

① 방수압 1.7㎏/㎠, 방수량 130ℓ/min, 설치간격 25m,

② 수원의 수량 130ℓ/min×20min×N(최대 동시개구수 5)=13[㎥]

③ 소화전 개폐밸브의 높이 : 바닥에서 1.5m

④ 노즐구경 : 13㎜

예제1-14 5층 건물에 옥내소화전을 각층에 4개씩 설치하였다. 옥내소화전용 소화용수의 최소용량은? 93

․해 설․

130ℓ/min×20min×4=10.4㎥

<문제> 옥내소화전의 표준 방수압력으로 옳은 것은? [2000년 건축산업기사]

가. 1.7㎏/㎠ 나. 2.6㎏/㎠

다. 3.5㎏/㎠ 라. 4.5㎏/㎠

<정답>

<해설>

73. 옥내소화전 개수가 가장 많은 층에서 7개가 있는 건물이 있다. 이 건물의 수원의 유효수량은 얼마 이상으로 하는가? [9 8년 산업기사]

㉮ 7.8㎥

㉯ 13㎥

㉰ 18.2㎥

㉱ 26㎥

(2) 옥외소화전(yard hydrant valve)

① 초기․중기화재 진압, 1,2층 소화, 옥외설비, 연소확대방지

② 방수압 2.5㎏/㎠, 방수량 350ℓ/min, 설치간격 40m,

③ 수원의 수량 350ℓ/min×20min×N(최대 동시개구수 2)=14[㎥]

62. 옥외소화전 설비의 분류에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [98년 산업기사]

㉮ 설치자에 따라 공설소화전과 사설소화전이 있다.

㉯ 설치장소에 따라 건물부설과 노상식이 있다.

㉰ 방수구 수에 따라 단구소화전, 쌍구소화전, 다방구소화전이 있다.

㉱ 부동대책 유무에 따라 습식소화전, 건식소화전, 배수식(지상, 지하)으로 분류된다.

(3) 소화전배관

① 직선배관, 전용배관

② 배관 시공후 수압시험

③ 한냉지에서 동결에 대한 대비

61. 소화전 배관에 대한 주의 사항 중 옳지 않은 것은? [98년 산업기사]

㉮ 소화전의 배관은 되도록 직선적으로 배관하여야 한 다.

㉯ 소화전의 배관은 소화시에만 사용되므로 일반 배관 과 겸용하여도 좋다.

㉰ 배관시공 후 반드시 수압 시험을 해야 한다.

㉱ 한냉지에서는 동결에 대한 충분한 설비가 필요하다.

(20)

5-2 스프링클러설비(sprinkler system)

(1) 특징

① 소화기능과 경보기능

② 소화율 높다

③ 고층건물과 지하층의 소화에 적합 (2) 헤더의 구조

① 프레임

② 디플렉터 : 방수구에서 유출되는 물을 세분

③ 퓨즈 (3) 종류 1) 개방형

2) 폐쇄형

① 습식

② 건식 (4) 설치기준

① 방수압 1㎏/㎠, 방수량 80ℓ/min, 설치면적 10㎡

② 수원의 수량

(4) 드렌처(drencher)설비

① 인접건물로 연소이동방지

② 설치간격 : 수평 2.5m 이하, 수직 4m 이하

③ 방수압력 :1㎏/㎠이상

<문제> 건물과 소화설비의 종류에 대한 조합 중 옳지 않은 것은? [2000년 건축산업기사]

가. 자동차 차고 - 물분무 소화설비 나. 백화점 매장 - 스프링클러 설비 다. 고층건물의 전기실 - 이산화 탄소 소화설비 라. 영화관 객석 - 드렌쳐설비

<정답>

<해설>

5-3 특수소화설비

① 물분무 소화설비(water spray extinguishing system)

② 포말 소화설비(foam extinguishing system)

③ 분말 소화설비(dry chemical extinguishing system)

④ 이산화탄소 소화설비(carbon dioxide extinguishing system)

⑤ 할로겐화물 소화설비(halogenated extinguishing system)

5-4 소화활동상필요설비

(1) 연결송수관설비

① 송수구(siaemese connection) : 소방 펌프차에서 송수를 받는 접속구

② 방수구(소방대 전용전) : 수평거리 50m이하, 방수압력 3.5㎏/㎠이상, 방수량 450ℓ/min

③ 배관 : 송수관경은 100A이상

(21)

(2) 비상콘센트설비

① 11층 이상 건물의 매층에 설치(소화작업에 필요한 동력용과 전등용 전원)

② 수평거리 50m 이내, 바닥에서 1.0～1.5m의 위치

5-5 화재감지기

(1) 감지기

① 열전도율이 크야 한다.

② 수열면적이 크다.

③ 열흡수가 용이한 표면상태 1) 연기감지기

① 복도, 계단, 경사로에 적용, 무대 천장이 높은 경우

② 광전식 : 빛의 산란효과를 이용

③ 이온식 : 연기입자 이온을 검출

2) 열감지기

① 정온식(금속팽창형) : 정해진 온도에서 작동하는 방식, 주방, 보일러실에 적용

② 차동식(공기팽창형) : 온도상승비율에 따라 작동하는 방식, 일반실에 적용

③ 보상식 : 낮은 온도범위에서 차동식＋정해진 온도에서 정온식 69. 화기를 취급하지 않는 장소에 적합한 감지기는? [98년 산업기사]

㉮ 정온식 스포트형

㉯ 보상식 스포트형

㉰ 차동식 스포트형

㉱ 차동식 분포형

<문제> 화재 경보기의 감지기 설치에서 옳지 않은 것은? [2000년 기사]

가. 주방은 정온식 감지기 나. 일반 사무실은 연기 감지기 다. 복도는 연기 감지기 라. 발전실은 차등식 감지기

<정답>

<해설>

79.주방에 필요한 감지기는? [98년 기사]

㉮연기 감지기

㉯차동식 스포트 감지기

㉰정온식 스포트 감지기

㉱광전식 스포트 감지기

69. 화재감지기의 종류를 나타낸 것 중 정온식 감지기는? [99년 기사]

㉮ 액체팽창식 스포트형 감지기

㉯ 금속팽창식 스포트형 감지기

㉰ 열기전력식 스포트형감지기

㉱ 공기 스포트형 감지기

(2) 전기화재경보기

(22)

전기화재의 원인이 되는 누전을 경보

6. 가스설비

6-1 개요

(1) LPG와 LNG

1) LPG(Liquified Petroleum Gas)

① 공기보다 무겁다.

② 순수한 LPG는 무색․무취이다.

③ LPG액과 가스체적은 1대 250이다.

④ LPG는 금속에 대한 부식성이 작다.

2) LNG(Liquified Natural Gas)

① 메탄(CH4)을 주성분으로, 천연가스를 냉각하여 액화시킨 것

② 공기보다 비중이 작아 안전성이 높으나 대규모에서 이용

③ 발열량이 크고 무공해 가스

6-2 가스기구

① 수요자의 가스기구 사용압력은 50～100㎜Aq

6-3 도시가스

(1) 도시가스의 공급

① 저장설비→압송설비→정압기→도관

② 일반적으로 저압공급방식에 따른다.

③ 도시가스의 계량 : ㎥/h(LPG : ㎏/h) (2) 가스배관시공

① 건물내부에서는 반드시 노출배관

② 온도변화가 적은 곳을 택하고, 배관도중 신축흡수이음을 설치

③ 물빼기 장치의 설치가 용이

④ 지하에 매설할 경우 전기나 전화케이블과는 60cm 이격

⑤ 접합은 용접시공이 원칙이나 기계적 접합 또는 나사접합 가능

⑥ 도시가스의 지중매설은 최소 1.0m이상

⑦ 도시가스의 본관 : 주철관, PLP, PE관

⑧ 2″이하는 강관, 3″이상은 주철관

71. 가스관을 지하에 매설할 경우 전기나 전화 케이블과의 이격거리는 최소 몇 cm인가? [98년 기사]

㉮ 30 ㉯ 60 ㉰ 90 ㉱ 100

62. 가스배관시공에 관한 다음 설명중에서 알맞지 않은 것은? [98년 기사]

㉮ 건물내에서는 반드시 은페 배관할 것

㉯ 배관도중 신축흡수 이음을 설치할 것

㉰ 온도변화가 적은 곳을 택할것

㉱ 물빼기장치의 설치가 용이할 것

(23)

63. 도시가스시설에 관한 다음 설명중에서 잘못된 것은? [98년 기사]

㉮ 수요자의 가스기구 사용압력은 50-100mmAq내외이다.

㉯ 50mm 미만의 저압가스 공급관은 나사접합으로 해도된 다.

㉰ 지중매설 가스관은 30cm 이상 파묻는다.

㉱ 도시가스의 공급압력은 일반적으로 저압공급방식에 따 른다.

6-4 LPG의 공급

① 40℃ 이하로 보관

② 2m 이내 화기의 접근을 금한다.

80. 액화 석유가스 봄베의 보관온도는? [98년 기사]

㉮ 20℃ 이하 ㉯ 40℃ 이하

㉰ 50℃ 이하 ㉱ 60℃ 이하

6-5 가스미터기

① 직사광선 또는 빗물을 받을 우려가 있는 곳은 격납상자 안에 설치

② 설치높이 : 바닥에서 1.6m이상 2.0m이내

인접 시설물 이격거리

전기계량기, 안정기, 전기개페기 콘센트굴뚝

전선

60cm이상 30cm이상 30cm이상 15cm이상 표 1-5 가스미터와 시설물과의 이격거리

<문제> 가스공급을 위한 메타실, 전용전압기실을 건물내의 지상층 중 외기와 접하는 실에 설치한 경우환기 시 설 방법은? [2000년 기사]

가. 제1종 나. 제2종

다. 제3종 라. 제2종 또는 제3종 환기법

<정답>

<해설>

7. 위생기구 및 배관설비

7-1 위생기구

위생도기의 품질시험 : 침투시험, 급냉시험, 관입시험, 세정시험, 누수시험

7-2 대소변기

(1) 대변기

① 대변기 세정방식의 비교

79.대변의 세척방식이 아닌 것은? [98년 기사]

㉮하이 탱크(high tank)

(24)

㉯로우 탱크(low tank)

㉰플러시 밸브(flush valve)

㉱압력 탱크(pressure tank)

검 토 항 목 플러시밸브식 로우 탱크식 하이 탱크식

수압의 제한 급수관경세정관

장소구조 수리공사 연속사용소음

기타

있음(0.7㎏/㎠이상) 25㎜이상★

별로크지 않음- 복잡함곤란함 설치용이약간 큼 할 수 있음 역류방지기 필요

15㎜면 됨없음 크게 차지함50㎜

간단함용이함 설치용이적음 할 수 없음

-

15㎜면 됨없음 차지하지 않음32㎜

곤란함(비쌈)간단함 설치곤란(비쌈)

상당히 큼 할 수 없음 1.9m이상 설치 표 1-6 각 세정방식의 특징

※역류(진공)방지기 : 오수의 급수관 역류방지 (2) 소변기

① 자동세정식 : 뇨감지식, 광량감지식, 하이탱크식

7-3 배관설비

(1) 배관

① 폴리에틸렌관 : 도시가스배관, 접합법(테이퍼 접합, 인서트 접합, 용착 슬리브 접합) 70.폴리에칠렌관의 접합방법이 아닌 것은? [99년 기사]

㉮테이퍼 접합

㉯ 인서어트 접합

㉰ 용착 슬리이브 접합

㉱ 칼라 접합

② 연관 : 산에 강하고 알카리에 약하다(플라스턴접합)

③ 동관 : 유연성, 내식성, 열전도성(급탕용)

④ 주철관 : 내구성, 내식성(지중배관), 염가, 접합법(소켓, 플랜지, 메커니컬, 빅토 릭)

⑤ 강관 : 내인장, 내충격, 부식(내구연한 짧다)

⑥ 콘크리트관 : 옥외배수관

⑦ 경질염화비닐관 : 마찰손실이 적고 열에 취약, 온도 상승하면 인장강도 저하 69.배관재료와 사용개소가 가장 알맞게 짝지어진 것은? [98년 기사]

㉮동관-급탕용 ㉯연관-난방용

㉰주철관-급수용 ㉱강관-배수용

(2) 연결이음쇠

① 직선이음 : 유니언(union), 플랜지(flange), 소켓(socket)

② 분기관 : 티(tee), 크로스(cross)

③ 관지름이 다른 경우 : 레듀서(reducer), 부싱(bushing), 편심이음, 이경이음

④ 배관의 말단 : 플러그(plug), 캡(cap)

⑤ 배관을 굽힐 때 : 엘보(elbow)

(25)

73. 배관용 재료에서 관을 직선 접합하는데 쓰이는 것은? [98년 산업기사]

㉮ 플러그, 캡 ㉯ 소켓, 플렌지

㉰ 엘보, 벤드 ㉱ 크로스, 티

65. 배관공사의 부속중 시공한 후 배관 교체중 수리를 편리하게 하기위해 사용하는 것은? [98년 기사]

㉮ 붓싱(bushing)

㉯ 유니온(union)

㉰ 티(tee)

㉱ 레듀서(reducer)

(3) 밸브류

① 게이트(gate)밸브(슬루스밸브) : 개폐용, 마찰손실이 적다.

② 글로브(globe)밸브(스톱밸브, 구(ball)형 밸브) : 조절용, 수전용, 급수용으로 가장 많이 사용

㉮ 앵글(angle)밸브 : 글로브밸브의 일종, 관과 기구의 접속, 유체의 흐름을 90。전환

㉯ Y형밸브

㉰ 니들밸브

④ 체크(check)밸브 : 역류방지(유량조절불가), 스윙형(수평․수직배관)과 리프트 형(수평배관), 유체의 흐름과 부착방향고려

⑤ 국부저항상당관장

글로브밸브(4.5m)>앵글밸브(2.4m)>티(0.9m)>90°엘보(0.6m)>게이트밸브 (0.12m)

(4) 천장내 배관계획 급수-급탕-가스-배수

7-4 펌프

(1) 펌프의 구조 1) 흡상(suction)배관

① 흡상과 토출작용에 의해 물의 위치를 바꾸는 것(흡상기능이 중요)

② 이론적 흡상높이 10.33m(실제 6～7m)

③ 푸트밸브(foot valve) : 흡입배관내 항상 물이 차 있도록 하는 체크밸브

④ 연성계

66. 펌프의 이론적 흡입양정은? [99년 기사]

㉮ 7.56m

㉯ 10.33m

㉰ 17.27m

㉱ 20.53m

2) 토출(delievery)배관

① 압력계

② 체크밸브

③ 게이트밸브 (2) 펌프의 종류 1) 왕복동펌프

① 송수압의 변동이 심하고, 양수량 조절이 곤란, 양수량이 적고 양정이 클 때 적합

② 피스톤펌프, 플런저펌프, 워싱턴펌프(기동급수펌프)

(26)

③ 양수량 Q_t=A․L․Ev․N

A : 피스톤 플런저의 유효 단면적, L : 피스톤 또는 플런저의 stroke[m],

E_v: 감소율(용적효율)

N : 매분의 stroke수(크랭크 회전수),

2) 와권펌프

① 고속운전에 적합하다.

② 양수량의 조정이 쉽고, 송수압의 파동이 적어 저․고양정에 모두 널리 쓰인 다.

③ 밸브가 필요없고 모두 회전운동이므로 진동이 적다.

3) 특수펌프

① 논클로그펌프(수직다단터빈펌프) : 오수용

② 보어홀 펌프 : 깊은 우물

③ 워싱턴펌프(기동급수펌프): 보일러 급수용(증기압 10㎏/㎠이하)

④ 기어펌프 : 기름운반용

72.오수의 배수용에 쓰이는 폄프로 고형물을 포함할 경우 양수가 가능한 펌프는? [98년 산업기사]

㉮ 넌클로그 펌프(non-clog pump)

㉯ 웨스코 펌프(마찰 펌프)

㉰ 위싱톤 펌프(worthington pump)

㉱ 기어 펌프(gear pump)

(3) 펌프의 제현상 1) 과부하현상의 원인

① 주파수 증가로 회전수 과다

② 회전방향이 반대

③ 이물질이 걸렸을 경우

④ 축심이 엇갈렸을 경우 2) 펌프의 공동현상

펌프내부에서 압력이 저하되어 기화되는 부분이 생긴다면 그 곳의 액체는 기화하면서 기포가 발생하는데 이것 을 공동현상이라 하며 물의 온도가 높을 때, 흡입양정이 클 때, 마찰손실이 클 때 잘 일어난다. 공동현상의 방 지방법은

① 흡입양정은 될수록 작게 한다.

② 흡입관의 관경을 펌프구경보다 큰 것을 사용하여 마찰저항을 줄이도록 한다.

③ 스트레이너는 통수면적을 넓게 잡는다.

④ 계획이상의 토출량을 내지 말 것.

⑤ 양정에 필요 이상의 여유를 두지 말 것.

(4) 펌프의 운전

① 병렬연결 : 유량이 증가

② 직렬연결 : 양정이 증가

7-5 위생설비의 유닛화

① 공장생산 : 품질향상, 비용저렴

② 현장조립 : 재료절약, 공기단축, 공정의 단순화, 시공정도향상, 노무비절약 75. 위생설비와 유니트(unit)화에 대한 목적중 옳지 않은 것은? [98년 기사]

(27)

㉮ 시공후 보수 공사를 용이하게 하기 위해서

㉯ 인건비를 절감시키기 위해서

㉰ 공기단축과 공정의 단순화를 위하여

㉱ 시공의 질 향상을 위해서

7-6 배관시험

시험방법 수압시험

계통 최소압력 1.72Mpa

(17.5㎏/㎠) 최고

사용압력의 2배 설계도서에 기재된

펌프양정의 2배 29.4Kpa (0.3㎏/㎠)

최소유지 시간(분) 60 60 60 30

급수․급탕 직결 ○∗

고가수조 이하 ○∗∗

양수관 ○∗∗

난방 ○∗∗∗

건물내 오․배수관 ○

배수펌프 토출관 ○

비고

압력은 배관의최저부에서 측정된 것으로 하며, 사용자재의 허용내압을 고려한다.

∗ 수도법의 규정이 있을 때에는 법에 따른다.

∗∗ 최소 7.5㎏/㎠로 한다.

∗∗∗ 최소 10㎏/㎠로 한다.

스프링클러배관(2회 실시)

- 헤드 설치전 : 수압시험 - 헤드 설치후 : 기압시험 표 1-7 배관시험의 기준치

7-7 배관도시 기호

(1) 배관의 색별표시

물(청색), 공기(백색), 증기(진한 적색), 가스(황색) (2) 배관의 도시기호

밸브류 기호 배관 기호 이음쇠 기호

게이트밸브 급수 유니언

글로브밸브 급탕 플랜지

체크밸브 반탕

다이어프램 오수

전자밸브 배수

볼탭 통기

소화수

표 1-8 배관의 도시기호

80. 급탕 도면에서 반탕관의 일반적인 도시 기호는? [98년 산업기사]

㉮㉯

㉰㉱

(28)

제 2장 공 조 설 비

1. 공기조화의 기초 1-1 온열환경

(1) 온열요소(열환경의 구성인자)

① 물리적 인자 : 온도, 습도, 기류, 복사열

② 주관적 인자 ; 착의량, 활동량

<문제> 실내에서 사람의 온열감각에 영향을 미치는 4가지 요소로서 가장 적당한 것은? [98년, 2000년 기사]

가. 기온, 습도, 전도, 복사열 나. 열관류, 열전도, 복사열, 대류열 다. 기온, 습도, 기류, 복사열 라. 기온, 습도, 기류, 압력

<정답>

<해설>

(2) 쾌적지표

① 유효온도(effective temperature) : 온도, 습도, 기류

② 효과(작용)온도(operative temperature) : 온도, 기류, 복사열 (3) 공조의 조절대상

온도, 습도, 기류, 청정도

1-2 전열이론

(1) 전도(conduction)

고체(건축의 구조체)내부에서의 열이동

열전도율(thermal conductivity)

λ [kcal/mh℃] ⇔ 열전도비저항(specific themal resistance) 1

λ [mh℃/kcal]

⇕ ⇕

열콘덕턴스(thermal conductance)

λd [kcal/㎡h℃] ⇔ 열전도저항(thermal resistivity) λd [㎡h℃/kcal]

그림 2-1 전도율과 저항과의 관계 63.열전도율의 단위는? [98년 산업기사]

㉮kcal/m․h․℃ ㉯kcal/m․h

㉰kcal/h․℃ ㉱kcal/m2․h․℃

(2) 대류(convection)

유체(공기, 물)를 통한 열의 이동 (3) 복사(radiation)

열매체없이 공간을 통한 직접적인 열의 이동 (4) 전달(transfer), 열전달율(^α)

유체와 고체사이의 열이동

(29)

(5) 관류(transmission)

① 고체를 통하여 공기중에서 공기중으로의 열 이동

② K= 1 α1_i+ ∑ dλ + 1

α_o

[㎉ /㎡h℃]

α_i : 실내 표면의 열전달율 [㎉ /㎡h℃]

α_o: 실외 표면의 열전달율 [㎉ /㎡h℃]

d : 구조체의 두께 [m]

λ : 구조체의 열전도율 [㎉ /mh℃]

75. 벽체의 열관류율을 계산하는 다음식 중 λ는 무엇을 가르키는가? [98년 산업기사]

K= 1

α1₀ +∑_{λ +}^l _α¹

i

㉮ 벽체의 두께 ㉯ 열 전달율

㉰ 열 전도율 ㉱ 열 전달저항

71. 열관류율에 대한 옳은 설명은? [99년 기사]

㉮ 고체를 통하여 공기층에서 공기층으로 열이 전하여지는 비율

㉯ 어떤 물체를 열량이 통과할 때 이동한 열량에 대한 저항의 정도

㉰ 유체와 고체사이의 열의 이동에 관한 비율의 정도

㉱ 재료의 두께와 열전도율과의 비율

예제2-1 실내온도 18℃, 실외온도 0℃, 구조체두께 150㎜, 열관류율 4㎉/㎡

h℃, 내표면 열전달율10㎉/㎡h℃, 외표면 열전달율 20㎉/㎡h℃일 경우의 내표 면온도, 외표면온도 및 구조체의 열전도율은?

․해 설․

① 벽체통과열량 : q=K⋅Δt = 4×(18-0) = 72 ㎉/㎡h

② 벽체 내표면을 통한 전달열량 : q_i= α_i⋅Δt → 72=10×(18-^θi), ^θi=10.8℃

③ 벽체 외표면을 통한 전달열량 : q_o= α0⋅Δt → 72=20×(^θo-0), ^θo=10.8℃

예제2-2 총열전달저항이 1.5㎡h℃/㎉인 벽체를 단열재를 사용하여 열관류율 0.5㎉/㎡h℃로 하고자 할 때, 열전도율 0.03㎉/mh℃인 단열재는 두께 몇 ㎜로 하면 되는가?

․해 설․

① 단열재를 사용하기 전 총열전달저항 : 1.5㎡h℃/㎉

② 단열재를 사용한 후 총열전달저항 : _0.5¹ = 2㎡h℃/㎉

③ 단열재가 가지고 있는 열저항 ^d_λ= 0.5㎡h℃/㎉ → d=0.03×0.5=0.0015m

1-3 공기의 성질

66.공기의 성질중 틀리는 것은? [98년 기사]

㉮공기를 가열하면 상대습도는 낮아진다.

㉯공기를 냉가하면 절대습도는 높아진다.

㉰건구온도와 습구온도가 동일한 공기는 상대습도가 100% 이다.

㉱습구온도는 건구온도보다 높아 질수 없다.

(30)

(1) 습공기선도(psychrometric chart)

78. 다음 용어중에서 습공기선도와 관계가 없는 것은? [98년 기사]

㉮ 현열비 ㉯ 엔탈피

㉰ 열용량 ㉱ 노점온도

그림 2-2 습공기선도

77.습공기의 건구온도와 습구온도를 알 때, 습공기선도를 사 용하여 알 수 있는 것이 아닌 것은? [98년 기사]

㉮습공기의 엔탈피 ㉯습공기의 상대습도

㉰습공기의 기류 ㉱습공기의 절대습도

63. 건구온도 30℃, 상대습도 60%인 공기를 냉수 코일에 통과 시켰을 때 공기의 상태변화는? [99년 기사]

(단,냉수입구수온:5℃, 냉수출구온도:10℃)

㉮ 건구온도는 낮아지고 절대습도는 높아진다.

㉯ 수증기압은 높아지고 상대습도는 낮아진다.

㉰ 스증기압은 낮아지고 상대습도는 높아진다.

㉱ 건구온도는 낮아지고 상대습도는 높아진다.

① 바이패스팩터(by-pass) : 코일과 접촉하지 않고 통과하는 공기의 비율

② 현열비(sensible heat factor) SHF = 현열

현열+ 잠열

66. 어떤 실의 취득열량이 현열 35,000kcal/HR, 잠열 15,000kcal/HR이었다. 현열비는? [98년 기사]

㉮ 0.6 ㉯ 0.7 ㉰ 0.8 ㉱ 0.9

<정답>

<해 설>

SHF= 35000

35000+15000 =0.7

③ 엔탈피(enthalpy)

h = 0.240 t+ ( 597.5 +0.441 t) x t : 건구온도

x : 절대습도

(2) 상대습도와 절대습도

① 상대습도(relative humidity)

(31)

② 절대습도(absolute humidity)

③ 노점온도 : 공기중의 수증기가 응축할 때의 온도

④ 건구온도>습구온도>노점온도

74. 건구온도 21℃, 상대습도 50%의 공기를 건구온도 30℃로 가열하였을 때 상대습도는? [99년 기사]

(단, 21℃ 공기의 포화수증기압은 18.7mmHg이고, 30℃ 공기의 포화수증기압은 31.7mmHg이다.)

㉮ 29.5%

㉯ 36.0%

㉰ 43.5%

㉱ 50.0%

예제2-4 건구온도 26℃, 공기의 포화 수증기량은 0.0214㎏/㎏이고, 상대습도 는 60%이다. 이 공기의 절대습도는? 91

․해 설․

상대습도= 수증기압

포화수증기압 ×100 =

절대습도

포화절대습도 ×100→절대습도= 0.0214×0.6= 0.0128

예제2-5 건구온도 21℃, 상대습도 50%의 공기를 건구온도 30℃로 가열하였을 때 상대습도는? (단, 21℃ 공기의 포화수증기압은 18.8㎜Hg이고, 30℃ 공기의 포화수증기압은 31.7㎜Hg이다.) 97

․해 설․

① 21℃일 때의 절대습도

18.7 ×100x =50% ⇒ x = 9.35㎜Hg

② 30℃일 때의 상대습도 9.3531.7 ×100=29.5%

(3) 공기의 상태변화

그림 2-3 습공기의 상태변화

72. 그림과 같은 공기선도상에서 공기가 ①의 상태에서 ②의 상태로 변화하는 과정을 설명한 것은? [99년 기사]

㉮ 가열가습

㉯ 냉각감습

㉰ 가열감습

㉱ 냉각가습

(32)

예제2-6 35℃의 옥외공기 30%와 27℃의 실내공기 70%를 혼합하였다. 혼하 공기의 온도는? 96

․해 설․

혼합공기의 온도 = ^G_G¹^t¹⁺^G²^t²

1+G2 = 35×0.3 + 27×0.7 = 29.4℃ (3) 결로현상

① 발생조건 : 구조체의 표면온도<공기의 노점온도(0℃이하에서 결빙)

② 방지대책

․단열 : 열손실(실내외 온도차)를 줄인다(열관류율↓, 열전도율↓)

․난방 : 실내온도를 일정하게 유지

․환기 : 절대습도를 낮춘다.

․ts> tr''(노점온도) =tr- Kα_i (tr-to)

1-4 공조부하계산

(1) 공조부하계산법

1) 최대열부하계산법(수계산법)

① 난방기간동안 발생하는 최대부하를 계산(정상 열부하로 간주)

② 설비장치의 용량을 산정

2) 기간열부하계산법(동적부하계산법)

① 일정 기간동안의 부하를 집계, 에너지 소비량 해석, LCC의 기초자료

② 컴퓨터프로그램(HASP/ACLD8001, DOE2)에 의한 계산방법(표준기상데이터)

※ASHRAE의 부하계산법 : TETD/TA→TFM→CLTD/CLF 3) 냉난방도일(heating degree days)

① 실내의 평균기온과 외기의 평균기온과의 차를 난방기간(days)동안 더한 것 HD = Σ(ti-to)×난방기간[ ℃ ⋅days]

② 연료소비량, 어느 지역의 추위정도를 추정

③ 단위 : ℃․days (2) 부하의 종류

부하의 종류 내 용 현열(S), 잠열(L)

실부하

외피부하 ․외벽,유리,천장,바닥 등을 통한 관류열량

․일사에 의한 부하

․틈새바람에 의한 부하

SS S, L 내부부하 실내 발생열 ․조명기구

․인체․기타의 열원기기

S, LS S, L

장치부하

․환기부하(신선외기에 의한 부하)

․송풍기부하

․덕트의 열손실

․재열부하

․혼합손실(2중덕트의 냉․온풍 혼합손실)

S, LS SS S

열원부하 ․배관열손실

․펌프에서의 열취득 S

S 표 2-1 냉방부하의 종류

68. 냉난방 부하계산에서 인체의 발열량에 관한 일반적인 기술중에서 적당한 것은? [98년 기사]