대공간 난방공조방식

1. 개요
대규모 공간에서 온열환경의 설계에서 주로 고려하여야 하는 요소는 천장높이, 실공간용적, 실제사용공간의 분석, 외벽 면적비이며 이들 요소에 의한 문제점들로서 상하온도차, 냉기류에 의한 불쾌감 Draft감, 구조체의 열용량과 단열성능의 약화에 따른 냉난방부하의 증가, 동절기결로, Cold draft 및 Cold bridge 현상등으로 냉난방 및 환기시스템에 유의하여야함.

2. 대공간 공조계획시 고려사항
(1) 하기냉방시 외벽및 지붕의 유리면을 통한 일사열부하 처리
(2) 동기 난방시 외벽및 지붕의 유리면에서 발생되는 결로 및 Cold bridge 현상
(3) 동기난방시 외벽및 지붕의 유리면을 통한 열손실의 최소화
(4) 유리면에서 발생되는 Cold draft 현상
(5) 상부공간의 온도상승된 공기가 주변공조공간으로의 영향 최소화
(6) 연돌효과로 인한 출입구의 침기 (Infiltration)영향 최소화
(7) 쾌적한 환경을 제공할수 있는 냉난방 시스템 고려

3. 대공간에서의 부하패턴
(1) 공장,체육관 : 틈새바람이나 외피를 통한 열관류부하
(2) 음악홀 : 인체의 발열부하 및 필요신선외기량에 의한 외기부하
(3) 야구장 : 태양열이나 열관류부하

4. 대공간내의 온열환경 형성과정
(1) 일사와 구조체 - 열관류, 건물열용량과 축열성능
(2) 실내발생열 - 재실자의 현열, 잠열부하, 기기발생열, 조명기구 발생열
(3) 투입열량 - 냉난방 열원기기의 정격출력, 효율 및 COP, 배관손실
(4) 기류조건 - 실내공간의 Air balance, 유입, 유출구의 위치 및 분출, 흡입속도, Fan의 동력과 설치위치,
건물구조체의 형태, 재실자가 거주하는 공간의 쾌적범위를 중심으로 이루어져야 함.

5. 건축, 설비설계자 상호간 협의사항
(1) 외피구조 계획
(2) 환기계획
(3) 냉난방계획
(4) 축열,예열을 포함한 제어계획
(5) 취출구배치 및 설비기기 계획대공간 내의 온여로한경 형성과정

6. 설계시 고려사항
냉기는 항상 바닥부분으로 하강하기 때문에 냉기를 느린 속도로 공급하는것이 효과적이며, 온기는 상승하므로 바닥을 직접덥히는 Panel의 Radiation system 이나 난방구획에 직접난방공기를 분출하되 다음사항을 고려한다.
(1) 하기 냉방시 일사열 부하감소를 위하여 열선반사 유리 채용고려
(2) 외벽및 지붕유리면에 일사차단막 고려
(3) 동기난방시 단일덕트 VAV System과 바닥 Panel Radiation System 병용고려
(4) 유리벽면의 Cold draft 현상방지를 위해서 실내측 유리면에 바닥취출형 디퓨져를 설치 하여 상부취출고려
(5) 결로및 Cold draft 현상방지위해 유리의 단열성능개선 및 철골등 금속부위의 열적절연
(6) 대공간 주위사무공간의 배기를 비공조공간내 급기로 활용고려
(7) 출입구 전실에 급기가압을 하여 외기공기의 침입을 최소화

7. 결론
대공간의 계획은 공간의 특수성으로 인해 건축원론적인 단계에서부터 접근하여야 하되, 건축계획적인 측면에서 환기계획, 외피구조계획이 잘이루어져야 하며, 경계층에서의 열이동, 대류, 복사열현상을 고려한 냉,난방방식의 선정, 내외부부하의 변화조건을 충분히 고려하여야