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1. 오피스 스프링쿨러 시스템 개요
1.1. 오피스 건물의 개요
오피스 건물은 주로 업무용으로 사용되는 건물이다. 이 건물은 지상 15층과 지하 3층으로 구성되어 있다. 지상층의 바닥면적은 50m × 40m이며, 지하층의 바닥면적은 80m × 70m이다. 코어 비율은 기준 평면의 20~25%를 차지한다. 건물의 주요 용도는 사무실이며, 지하 1층과 2층은 주차장, 지하 3층은 기계실과 공조실로 사용된다. 이 오피스 건물은 현대적인 설계와 기술을 적용하여 효율적이고 쾌적한 업무 환경을 제공하고자 한다.
1.2. 스프링쿨러 시스템의 필요성
오피스 건물에서 스프링쿨러 시스템의 필요성은 매우 크다. 오피스 건물은 다수의 사람들이 장시간 머무르는 장소이므로, 화재 발생 시 신속하고 효과적인 대응이 필요하다.
스프링쿨러 시스템은 화재 감지 시 자동으로 작동하여 물을 분사하므로, 초기 화재를 효과적으로 진압할 수 있다. 이를 통해 인명 피해와 재산 손실을 최소화할 수 있다. 또한 화재로 인한 건물 및 시설 피해를 방지하여 업무 중단을 막고 원활한 업무 수행이 가능하다.
오피스 건물은 높은 층수와 넓은 면적을 가지고 있어 일반 소화기만으로는 효과적인 대응이 어렵다. 따라서 스프링쿨러 시스템을 통한 체계적인 화재 대응이 필수적이다. 이는 건물 및 재산 보호뿐만 아니라 업무 연속성 확보를 위해서도 매우 중요하다.
또한 대부분의 국가에서 일정 규모 이상의 오피스 건물에 대해 스프링쿨러 시스템 설치를 의무화하고 있다. 따라서 오피스 건물에서 스프링쿨러 시스템을 갖추는 것은 필수불가결한 요소라고 할 수 있다.
2. 스프링쿨러 시스템 설계
2.1. 공조 풍량 산정
지상층 바닥면적은 2,000㎡이다. 공조 제외 면적인 공조실 70㎡와 코어 250㎡를 제외하면 각 층 공조면적은 1,680㎡이다. 바닥면적당 현열량은 70㎉/h이다. 따라서 공조풍량 Q는 {70㎉/h × 1,680㎡} ÷ {0.24㎉/㎥ × 1.2㎏/㎥ × 10℃} = 41,000㎥/h로 산정된다.
2.2. 팬 및 동력 선정
급기팬의 정압은 100mmAq이며, 급기팬의 평균 팬효율은 70%이다. 환기팬의 정압은 40mmAq이며, 환기팬의 평균 팬효율은 60%이다.
급기팬의 동력을 구하면 다음과 같다. 공조풍량 Q는 41,000㎥/h이며, 단위변환 시 684㎥/min이 된다. 이때 급기팬 동력 kw = (684㎥/min × 100mmAq) / (6,120 × 0.7) = 15.95kw이다. 모터 효율을 약 90%로 고려하면 실제 급기팬 동력은 17.7kw가 된다.
환기팬의 동력을 구하면 다음과 같다. 공조풍량 Q는 41,000㎥/h이며, 단위변환 시 684㎥/min이 된다. 이때 환기팬 동력 kw = (684㎥/min × 40mmAq) / (6,120 × 0.6) = 7.4kw이다. 모터 효율을 약 90%로 고려하면 실제 환기팬 동력은 8.2kw가 된다.
따라서 급기팬은 41,000㎥/h, 100mmAq, 17.7kw의 사양으로, 환기팬은 41,000㎥/h, 40mmAq, 8.2kw의 사양으로 선정하였다.
2.3. 냉각 및 가열 코일 용량 계산
공조기의 냉각 코일 용량을 산정하기 위해서는 공조하기 위한 냉방 열량을 계산해야 한다. 건물의 현열량은 70㎉/h이고 잠열량은 20㎉/h이므로 총 냉방부하는 70㎉/h + 20㎉/h = 151,200㎉/h이다.
또한 필요 외기량을 계산해야 하는데, 1인당 30㎉/h, ㎡당 0.15인~0.2인의 기준으로 계산하면 1680㎡ 공조면적에 250인~333인이 있으므로 약 10,000㎥/h의 외기가 필요한 것으로 나타났다.
공조기에는 실내공기와 실외공기가 혼합되어 유입되는데, 여름철 실내온도 26도, 실내습도 50%, 실외온도 32도, 실외습도 70%일 때 혼합 ...
