KDS 설계기준 312530 덕트설비

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덕트 설계 기준

1. 일반사항

1.1 목적

본 기준은 건축물이나 시설물의 공기조화설비와 환기 설비에 적합한 덕트 설계 기준을 제시한다.

1.2 적용 범위

건축물과 시설물의 공조용과 환기용 덕트 설비에 적용한다.

1.3 참조 기준

• 관련 법규: 내용 없음
• 관련 기준:
  • KDS 31 25 15 공기조화기기 설계기준
  • KCS 31 25 15 공기조화기기 설비공사
  • KCS 31 20 20 덕트설비공사
  • International Mechanical Code
  • 설비공학편람 제4판 제1권
  • 설비공학편람 제4판 제4권
  • ASHRAE Handbook HVAC System and Equipment(2016)

1.4 용어 정의

KSD 31 10 10 기계설비설계 일반사항을 참고한다.

1.5 기호 정의

내용 없음

1.6 고려사항

• 덕트 경로는 저항이 작게 걸리고 설계 풍량 분배가 잘 될 수 있도록 정해야 한다.
• 제어댐퍼나 방화댐퍼는 점검할 수 있게 설치해야 한다.
• 덕트가 통과하는 천장이나 샤프트 안에는 유지관리 공간이 있어야 한다.
• 실내 허용 소음 기준 이하가 되도록 덕트 계통을 설계해야 한다.
• 모든 덕트의 표면에는 결로가 생겨서는 안 된다.
• 양(+)압의 배기덕트는 기체가 누설될 수 있으므로 양압의 배기덕트나 연도는 거실의 천장 속 공간에 설치해서는 안 된다.

2. 조사 및 계획

내용 없음.

3. 재료

KCS 31 20 20에 따른다.

4. 설계

4.1 덕트 설계

• 덕트 경로는 송풍기에서 가장 먼 취출구나 흡입구까지의 주경로에서 발생되는 압력손실이 작게 되도록 메인덕트와 분기 덕트의 경로를 정한다.
• 급기덕트의 곡관부에서 덕트 폭의 6배 거리 이내에 분지덕트를 설치할 경우에는 곡관부에 터닝베인 등을 설치하여 분기점에서 정상류가 되도록 해야 한다.
• 분지덕트에는 풍량조절 댐퍼(VD)를 설치한다.
• 사무소용 등의 공조·환기(배연 제외) 설비의 주 덕트는 풍속이 15 m/s 이하이며 정압 500 Pa 미만인 저속 덕트로 하며, 정압이 +500 Pa을 초과하는 경우는 고속 덕트로 한다.
• 덕트의 단면부 축소와 확대는 KCS 31 20 20 3.1.2 에 따른다.
• 직각으로 꺾이는 부분은 압력손실이 적도록 곡률반경 1.5 이상의 엘보를 사용하거나 불가피한 경우에 터닝베인을 설치해야 한다.
• 각 토출구와 흡입구에서 설계 풍량이 나올 수 있게 설비공학 편람이나 ASHRAE Handbook Fundamentals 등의 계산 절차를 참조하여 덕트 크기를 정해야 한다.
• 모든 덕트의 크기를 알 수 있게 덕트 크기를 도면에 표시해야 한다.
• 내부 보온을 사용할 경우에는 덕트 치수가 내부 크기인지 또는 외부 크기인지 명확하게 표시해야 한다.
• 실내 허용 소음 기준 이하가 되도록 덕트의 소음 장치를 고려하여 설계해야 한다.
• 소음이 민감한 덕트 계통에서는 압력손실이 낮은 부속을 사용하고 저속 덕트로 크기를 정해야 한다.
• 주 덕트 가까이에는 소음 발생이 우려되므로 말단 기구를 설치해서는 안 된다.

4.2 덕트 계통의 압력손실

• 덕트 부속의 국부 압력손실은 설계공학 편람이나 ASHRAE Handbook 등의 덕트 자료의 부속 저항 계수를 참조하여 계산한다.
• 팬 흡입구와 토출구의 팬 시스템 영향을 미치는 시스템 효과를 압력손실을 팬 정압에 가산해야 한다.

4.3 댐퍼 설치

• 풍량조절댐퍼: 정풍량 덕트 계통에는 분지덕트의 정확한 풍량 설정을 위해 분지덕트에 잠금형 개폐 지시기가 있는 풍량조절 댐퍼를 설치해야 한다.
• 방화댐퍼:
  • 방화구획 관통부의 덕트에는 방화댐퍼를 설치해야 한다.
  • 댐퍼 슬리브 주위에는 방화 등급에 적합한 방화 밀봉재로 충전해야 한다.
  • 수직덕트에는 수평형 댐퍼, 수평덕트에는 수직형 댐퍼를 설치해야 한다.
  • 가스 소화 설비가 있는 실의 공조 환기 덕트의 방화구획 관통부에는 방출 가스 압력으로 작동하는 피스톤릴리스댐퍼 또는 가스 방출 신호에 의해 작동하는 전동 댐퍼를 설치해야 한다.
• 제어댐퍼:
  • 평행익 또는 대향익의 댐퍼 형식을 명시해야 한다.
  • 팬 흡입구와 토출구의 팬 시스템 영향을 미치는 시스템 효과를 압력손실을 뺀 정압에 가산해야 한다.
  • 750 Pa 이상의 압력이 걸리는 덕트에는 댐퍼 축을 밀봉해야 한다.
  • 높이가 300 mm 이상인 댐퍼는 다중 날개로 해야 한다.
  • 설계 도서에 댐퍼의 누기량을 명시해야 한다. 기밀형 댐퍼는 차단 압력에서 누기량이 댐퍼 표면적 당 100 L/s 이하로 하고, 외기에 접하는 댐퍼는 기밀형 댐퍼로 해야 한다.
  • 댐퍼의 크기는 면풍속 1.5~7.5 m/s를 기준으로 산정한다.
  • 공조 장비 외기 덕트에는 전동 댐퍼를 설치하여 공조 운전 정지 시와 예랭/예열 시에 외기를 차단해야 한다.

4.4 루버 크기

• 외기도입 루버 풍량 3,300 L/s 이상은 전면 풍속 2 m/s 이하를 기준으로 하고, 3,300 L/s 미만은 다음의 전면 면적 이상을 기준으로 해야 한다. 단, 루버의 개구율이 45% 이하인 경우에는 개구율을 고려하여 루버의 크기를 별도 산정해야 한다. A = 0.4 + 0.00036Q
• 여기서 A = 전면 면적, m2
• Q = 풍량, L/s
• 배기 루버 소음 방지를 위해 풍량 3,300 L/s 이상은 전면 풍속 2.5 m/s 이하를 기준으로 하고, 2,400 L/s 미만은 다음의 전면 면적 A 이상을 기준으로 해야 한다. 단, 루버의 개구율이 45% 이하인 경우에는 개구율을 고려하여 루버의 크기를 별도 산정해야 한다. A = 0.4 + 0.00025Q
• 여기서 A = 전면 면적, m2
• Q = 풍량, L/s

4.5 덕트와 팬의 연결

• 팬 흡입구에 연결하는 덕트는 팬 날개 직경의 4배 이상을 흡입구 크기의 직선 덕트로 연결하거나, 팬에서 팬 날개 직경 이상을 직선 덕트로 하고 엘보에 터닝 베인을 설치하여 정상류로 유입되게 하여 시스템이 미치는 영향을 최소화 되도록 한다.
• 팬 출구 연결 덕트는 팬 출구 장변의 1.5 배 이상을 직선으로 유지시켜 팬 시스템 영향을 최소화 되도록 한다.
• 대기로 토출하는 원심팬의 출구에는 팬 출구 장변의 1.5 배 이상의 직관 덕트를 설치해야 한다.

4.6 덕트의 압력 등급 표시

• 주 덕트 계통의 압력 등급을 표시해야 한다.
• 덕트의 압력 등급은 최대 운전 압력을 기준으로 양압이나 음압으로 구분해 저압, 고압 1, 고압 2로 분류한다. 덕트의 압력 등급은 덕트에 걸리는 분배 공기의 설계 압력 이상으로 해야 한다.

4.7 회기

• 복도에 개방된 화장실이나 욕실, 탈의실, 주방과 같은 실의 배기를 회기로 사용해서는 안 된다.
• 의료 시설의 가압실에서 복도로 누출된 공기는 급기나 회기로 사용해서는 안 된다.

4.8 덕트 제작과 설치

• 덕트는 구조적인 강도와 내구성이 있게 보강하여 설치해야 한다.
• 금속 덕트의 제작은 KCS 31 20 20에 따라야 한다.
• 플렉시블 덕트의 길이는 2.0 m 이하를 기본으로 하며 벽이나 바닥 또는 천장을 통과해서는 안 된다. 플렉시블 덕트는 처짐이나 굴곡이 발생하지 않도록 플렉시블 덕트에 폭 50 mm의 받침대가 있는 행거를 설치하도록 한다.
• 부식성 공기에 접하는 덕트는 부식을 방지하기 위해 PVC나 스테인리스강 등 내식성 덕트로 해야 한다.

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