공기 이동(1)
출처: http://www.aprbuildingservices.com.au/C1_Energy_Smart_Housing.html
Ⅷ. 공기 이동
이 장에서는 공기의 움직임을 제어하고 에너지를 절약하는 방법에 대해 설명합니다. 이 장의 내용은 공기 누출을 줄이고, 제어 가능한 환기의 설계를 위한 지침을 제공하며, 허용 가능한 공기 품질을 유지하기 위해 취할 수 있는 조치를 설명합니다.
1. 공기 이동의 제어로 에너지절약
공기 이동을 제어(통제되지 않는 공기 누출의 감소 및 제어 가능한 환기 포함)하는 것은 추가의 난방 및 냉방의 필요성을 최소화하기 위해 필수적입니다. 이렇게 하면 난방 및 냉방 비용을 최대 20%까지 절약하고 쾌적함을 향상시킬 수 있습니다. 공기 누출은 열 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 이것은 신규 및 기존 주택을 보강하여 외풍을 최소화해야 합니다. 이것은 겨울철 열 손실을 막을 수 있어 난방비를 절약하고, 여름철 따뜻한 공기의 유입을 방지하여 냉각의 필요성을 감소시킵니다.
각 방의 벽면 통풍구가 있는 일반적인 주택에서는 시간당 1회의 공기 변화가 있습니다.(시간당 1회의 공기 변화는 내부 공기의 부피가 1시간 안에 외부 공기에 의해 완전히 대체될 때 발생합니다.) 통풍구를 밀봉하면 공기 변화율이 시간당 0.5로 줄어들어 전체 에너지 요구량을 최대 15%까지 줄이고 적절한 환기가 가능합니다.
많은 오래된 주택은 상당한 공기 누출이 있어 시간당 평균 3회의 공기 변화가 발생할 수 있습니다. 공기 누출의 일반적인 원인은 아래의 그림과 같습니다. 오래된 주택에서 공기 누출을 제한하면 난방 에너지 비용의 최대 25%를 절약할 수 있습니다.
[열 누출과 외풍의 주요 원인]
환기는 여름철에 주택을 식히고 기계식 에어컨의 필요성을 줄이거나 없애기 위해 계획되어야합니다. 제어 가능한 환기는 간단하고 저렴하게 주택 설계에 반영할 수 있으며, 필요한 경우 신선한 공기를 유입시킵니다. 알맞은 밀봉 또는 지붕창은 가열된 공기가 빠져 나가는 것을 막고 냉기가 집으로 들어오는 것을 막을 수 있습니다. 배기 팬과 렌지후드 같은 강제 환기시스템은 응축 및 냄새의 문제를 피하는데 사용할 수 있습니다.
2. 공기 누출
공기 누출은 다음과 같습니다.
① 침투: 구조적인 틈새를 통한 외부 공기의 제어되지 않는 유입, 창문 및 문 개구부, 배출 팬, 배출 통풍구 및 고정벽 통풍구
② 탈출: 동일한 수단으로 실내에서 공기가 손실되는 경우
대부분의 건물은 시공 갭을 통해 창문과 문 주위에서 공기가 누출됩니다. 바람이 불면 내부와 외부 사이에 압력 차이가 발생합니다. 이로 인해 일부 외부 공기가 바람이 불어오는 쪽의 집으로 강제 유입되고(침투), 일부 내부 공기는 그림과 같이 구조물의 틈새를 통해 바람이 불어오는 쪽으로 빠져나갑니다(탈출).
[침투와 탈출]
설계, 세부화, 사양 및 시공에 주의하여 공기 누출을 최소화할 수 있습니다. 열 손실의 일반적인 원인은 다음과 같습니다.
① 고정벽 통풍구
② 적합하지 않은 창문과 외부 문(에너지 비용의 최대 15%까지 증가)
③ 외벽, 창문, 문틀, 조인트 및 파이프 틈새
④ 오픈 벽난로(시간당 5회 이상의 공기 변화로 에너지 요구량을 최대 120%까지 증가시킴)
⑤ 천정 근처에 따뜻한 공기가 빠져 나가는 환기 채광창
⑥ 비 밀봉식 배기 팬
⑦ 조명 기구를 식히기 위해 고정된 통풍을 필요로 하는 다운 라이트 또는 움푹 들어간 등기구(난방비에 최대 10% 추가)
3. 외풍의 확인
다음 방법을 사용하여 외풍을 찾거나 식별할 수 있습니다.
① 명백하게 보이는 틈새: 문과 창문 주변 및 아래에 가시광선
② 강력한 바람이 불 때, 창과 문 주변에 ‘휘파람’ 또는 ‘덜거덕’ 소리 확인
③ 문, 창문, 벽난로, 공기 배출구, 통풍구, 계단 주위 등에 공기 이동(불이 켜진 촛불 사용)에 대한 느낌
④ 움직이는 커튼
일부 전형적인 공기 누출 원인 및 개선안은 다음과 같습니다.
1) 벽, 창문 및 천정에 고정된 통풍구
① 신규 주택에서는 고정된 환기가 필요하지 않으며, 규정이 허용하거나 폐쇄형으로 대체되는 기존 주택의 고정 환기를 차단합니다.
② 통풍이 잘되는 창과 밀폐된 배기 팬과 같은 제어 가능한 환기장치 제공
2) 문과 창의 개구부
① 경량의 자체 접착식 틈 마개 재료 제품(폼, 연질 플라스틱, 폴리프로필렌 조각)을 사용하여 열린 창과 문 주변의 틈새를 밀봉합니다. 틈 마개가 이미 장착된 상태로 문과 창을 사용할 수 있습니다.
② 모든 외부 문과 난방되지 않는 곳으로 이어지는 내부 문 및 통풍 지역의 하단에 가스켓을 부착합니다.
[가스켓]
③ 밖으로 이어지는 문 또는 외부 문에 자동 도어 클로저 부착합니다.
④ 밀봉하기 어려운 이중벽 슬라이딩 도어의 사용을 피합니다.
3) 건축 조인트
① 창문과 도어 프레임의 접합부, 벽, 바닥과 천정, 배관 파이프, 노출된 서까래 및 빔, 내장 히터 및 에어컨, 벽돌 벽과 목재 골조 사이와 같은 건축 구성 요소 사이의 틈과 균열을 실리콘 또는 폼으로 봉인합니다.
[건축 조인트 주변 밀봉]
4) 벽난로
① 빅토리아 주의 단열 규정에는 벽난로가 사용되지 않을 때 닫아야하는 모든 새로운 벽난로 댐퍼가 필요합니다. 비와 곤충의 유입을 막는 두 가지 기본 유형이 있습니다.
[굴뚝 댐퍼]
5) 환기 채광창
① 규정에 의해 통풍이 요구되지 않는 한, 기존 채광창의 통풍구를 차단하거나 채광창 아래에 투명한 플라스틱 시트를 설치합니다.
② 신축 또는 난방 지역에서 영구적으로 통풍되는 채광창은 사용하지 않습니다.
6) 배기 팬
① 공기 누출을 막기 위해 자동 닫힘 모델(자동 셔터 및 댐퍼)을 선택하고, 배기 팬과 렌지후드는 항상 외부로 환기시키며, 수분이 응축되어 벽 또는 천정 내장재에 손상을 줄 수 있는 지붕 공간이나 벽면 공간에 설치하지 않습니다. 기존 팬의 경우 콘센트 위에 뚜껑을 덮습니다.
[자동 닫힘 배기 팬]
② 팬이 꺼지면 뚜껑이 닫히고, 팬이 켜지면 뚜껑이 열리는 팬 사용합니다.
7) 통풍구가 있는 오목한 조명 장치
① 기존 건물의 경우, 유일한 해결책은 표면 장착용 조명으로 대체합니다.
② 신축 건물에는 사용을 피합니다.
8) 덕트 배출구
① 사용을 하지 않을 때는 콘센트에 댐퍼 및 뚜껑으로 덮습니다.
② 지붕 장착용 증발식 냉각기는 사용하지 않을 때 밀봉하거나 덮습니다.
4. 환기
환기는 자연적으로 발생하는 기온과 기압 차이를 이용하거나 배기 팬과 같은 기계적 수단을 사용하여 따뜻한 내부 공기를 더 시원한 외부 공기로 고의적으로 교체하는 것입니다. 환기는 자연적인 공기 누출에 의해 제공되는 것보다 더 큰 공기 속도로 인체에 냉각 효과가 있습니다. 초당 0.5~1.0m의 공기 속도로 신체는 25℃ 공기에서 2~3℃ 차가워집니다.
외풍을 제거하고 에너지 비용을 줄이기 위한 기밀성의 정도가 클수록, 특히 부엌 및 욕실과 같은 지역에서 적절한 공기 품질을 유지하기 위해 제어된 환기 장치를 제공하는 것은 더 중요합니다. 사용하지 않을 때 닫히는 배기 팬과 같은 제어 가능한 환기 장치는 필요한 경우, 전체 공기 누출에 기여하지 않고 통풍을 제공합니다.
최근에는 특수 기계식 열 회수 환기시스템을 사용할 수 있습니다. 중앙 난방과 냉각 장치와 함께 작동하여통풍 및 습도 수준을 제어합니다. 개방된 창문과 문 및 실내 배치는 자연의 산들 바람과 대류 흐름을 이용하도록 계획할 수 있습니다. 팬은 자연 환기가 불충분하거나 공기 오염 물질을 신속하게 배출해야 하는 곳에서 사용할 수 있습니다.