KDS 설계기준 수경시설

“

수경시설 설계 시방서

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 시방서는 건축물, 공원, 광장, 주택단지 등 설계 대상 공간의 수경시설 설계에 적용됩니다. 수경시설은 수조, 급·배수 설비, 순환 설비, 전기, 제어 등을 포함합니다.

1.2 용어 정의

• 수경시설: 물을 이용하여 설계 대상 공간의 경관을 연출하기 위한 시설. 물의 흐르는 형태에 따라 폭포, 벽천, 낙수천(흘러내림), 실개울(흐름), 못(고임), 분수(솟구침)로 구분됩니다.
• 수조: 물이 담수되는 공간. 자연형 수조와 인공형 수조로 구분됩니다.
• 급·배수 설비: 수조에 원수를 공급, 퇴수(물 빠짐)시키는 일체의 설비.
• 수경용수: 수경시설에 사용되는 용수. 용도에 따라 친수용수, 경관용수, 자연관찰용수로 구분됩니다.
• 순환 설비: 수경시설의 용도에 맞게 물을 흡입하여 토출하는 일체의 설비.
• 정수 시설: 수경시설의 용도에 따라 수조의 물을 유지, 관리하는 장치.
• 노즐: 물의 분사구. 분사되는 모양에 따라 연출되는 형상이 다르며 다양한 종류가 있습니다.

2. 조사 및 계획

2.1 연출 계획

2.1.1 고려 사항

1. 관계 법규에 적합하게 설계합니다.
2. 적설, 동결, 바람 등 지역의 기후적 특성을 고려합니다.
3. 수경시설은 물의 연출을 효과적으로 표현할 수 있도록 수경시설 및 설계 요소 전체가 하나의 시스템으로 취급되어야 합니다.
4. 각 장치가 유기적으로 결합하되 물의 연출에 중점을 두고 주변 경관과 조화되어야 합니다.
5. 경관형, 생태형 수경 공간으로 계획 시는 가급적 녹지를 함께 계획하여 식재가 어우러지는 설계가 되도록 합니다.
6. 분수의 연출은 물을 내뿜는 분수, 물이 흐르는 유수, 물이 떨어지는 낙수, 물을 머금는 평정수, 겨울철 동결 수경으로 나누어집니다.

2.2 수질 및 정수 계획

2.2.1 고려 사항

1. 설계 수질은 수경시설의 설치 목적, 종류, 주변 환경 및 공급 원수(原水)의 수질과 수량을 충분히 검토하여 설정합니다.
2. 용도에 따른 용수의 순환 횟수는 다음 기준을 적용합니다.
   • 물놀이를 전제로 한 수변 공간(친수시설: 분수, 시냇물, 폭포, 벽천, 도섭지 및 이와 유사한 시설): 1일 2회
   • 물놀이를 하지 않는 수변 공간(경관용수: 분수, 폭포, 벽천): 1일 1회
   • 감상을 전제로 한 수변 공간(자연 관찰용수: 공원지, 관찰지): 2일 1회
3. 수조가 크면 수조 주변의 물은 정체되어 사수가 되므로 이를 방지하는 장치를 설치합니다.
4. 정수 방법은 원수의 수질, 보유수의 수량, 수경시설의 규모 및 목적, 주변 환경, 유지 목표 수질을 충분히 검토하여 결정합니다.
5. 유지 목표 수질은 수경시설의 용도, 목적, 유입수의 사용 조건에 따라 표 2.2-1을 기준으로 합니다.

| 물의 사용 조건 | 기본적 수질 항목 | 관계 수질 | pH | BOD (㎎/ℓ) | SS (㎎/ℓ) | 투시도 (m) | 대장균군수 (MPN/1,000㎖) |
|—|—|—|—|—|—|—|—|
| 물놀이를 전제로 한 수변 공간 | 풀, 유영, 친수용수 | 5.8∼8.6 | 3 이하 | 5 이하 | 1.0 | 1,000 이하 |
| 물놀이를 전제로 하지 않은 수변 공간 | 친수용수 경관용수 | 5.8∼8.6 | 5 이하 | 15 이하 | 0.3 | － |
| 감상을 전제로 한 수변 공간 | 경관용수 | 5.8∼8.6 | 5 이하 | 15 이하 | 0.3 | － |

1. 수질 정화 방법은 크게 폭기, 침전, 여과, 흡착 등 물리적 처리법, 응집, 침전, 산화, 이온 투입 등 화학적 처리법, 미생물, 수생식물을 이용하는 생물학적 처리법, 하천 및 담수호(호소)의 부영양화에 대응 가능한 초고속 응집 침전법(U.R.C)으로 나누어집니다.
2. 수경시설에 사용되는 정수 설비는 폭기 분수, 여과 장치(필터류), 여재를 사용한 흡착 방법, 살균 장치(오존, 은동이온, 자외선), 화학적 처리법 등 종류와 효과가 다양하므로 수경시설의 목적(접촉성, 경관성, 생태성)을 고려하여 선정합니다.
3. 화학적 조류 제거 방법으로는 염소 제거법, 자외선 소독, 조류 제거법, 오존 소독, 조류 제거법, 동이온 소독, 조류 제거법 등이 있으며, 수경시설의 각 소독은 표 2.2-2의 적용 소독법을 고려하여 적용합니다.

| 사용 장소 | 염소 | 자외선 | 오존 | 동이온 |
|—|—|—|—|—|
| 생물이 없는 경우 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 1. 물놀이를 전제로 한 수변 공간 | △ | ○ | ○ | ○ |
| 2. 물놀이를 전제로 하지 않은 수변 공간 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 3. 감상을 전제로 한 수변 공간 | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 생물이 있는 경우 | × | × | × | × |
| 1. 물놀이를 전제로 한 수변 공간 | ○ | ○ | ○ | × |
| 2. 물놀이를 전제로 하지 않은 수변 공간 | △ | △ | △ | × |
| 3. 감상을 전제로 한 수변 공간 | ○ | ○ | ○ | × |

• ○: 적당함, △: 주의를 요함, ×: 사용 불가

• 부영양화의 원인이 되는 인자들을 미생물 배양을 통해 제거하며, 그 방법으로는 생태 연못과 같은 환경 친화적인 수경시설에 적용할 수 있는 생물 여과법, 산화 접촉법, 유용 세균 생물막법, 세라믹 담체를 이용한 미생물 번식법 등이 있습니다.

2.3 급수 계획

2.3.1 고려 사항

1. 급수원은 상수, 지하수, 중수, 하천수, 저장한 빗물을 현지 여건에 따라 적용합니다.
2. 초기 원수 및 보충수 확보가 쉬워 항상 수경 연출이 가능해야 합니다. 특히 우수 저류조의 물을 수원으로 할 경우 지속적으로 공급이 가능하도록 관련 공종과 협조해야 합니다.
3. 사용 용수를 주변 관수 용수로 재활용하여 버려지는 물을 최소화하도록 합니다.

2.3.2 유량 설계

1. 계류의 유량 산출은 개수로의 유량 산출에 준하여 매닝의 공식을 적용합니다.
2. 폭포의 유량 산출은 프란시스의 공식, 바진의 공식, 오끼의 공식, 프레지의 공식을 적용합니다.
3. 관의 마찰 손실 수두와 관내의 유속 계산은 베르누이 정리를 이용하여 산출합니다.
4. 분수 노즐의 유량은 제조 설치 업체의 제원에 따릅니다.

2.4 수조 및 방수 계획

2.4.1 고려 사항

1. 수경시설 구체의 방수는 담수 형태와 특성에 따라 공사 착수 전에 충분히 고려합니다.
2. 벤토나이트를 사용한 자연형 수조와 콘크리트 구체를 사용한 인공형 수조를 설치 공간의 특성에 맞게 사용합니다.
3. 수조의 마감은 수생식물, 자갈, 화강석, 인공 조형물 등 수조 조성 방법과 연계하여 사용합니다.

3. 재료

3.1 시설물 선정 기준

3.1.1 고려 사항

1. 설치되는 수경시설에 적합한 시스템의 장비를 선정합니다.
2. 내구성과 안전성, 미관을 동시에 추구합니다.
3. 에너지의 효율성을 고려합니다.

3.1.2 배관

1. 배관은 스테인리스(STS)관 및 폴리에틸렌(PE)관을 기준으로 하되, 내구성, 화학적 특성을 고려하여 기타 재질도 사용 가능합니다.
2. 배관의 두께는 압력이 가해지는 부분은 Sch10 이상으로 선정하고, 그렇지 않은 부분은 배관의 크기와 설치 공간의 특성에 맞게 조절합니다.

3.1.3 펌프

1. 펌프는 크게 수조 내에 직접 설치하는 수중 펌프와 별도의 기계실을 만들어 여기에 설치하는 육상 펌프로 나누어지며, 펌프의 효율, 토출량, 양정 등 설치 공간의 특성을 고려하여 선정합니다.
2. 수중에서 사용되는 수중 조명, 솔레노이드 밸브, 수중 펌프는 완전 방수형으로 부식으로 인한 오염이 없고, 온도에 의한 변형이 적은 재질의 제품을 선정합니다.

3.2 전기 설비의 선정 기준

3.2.1 관련 기준

1. 분수, 폭포, 계류 등 수경시설에 사용되는 제어 패널은 전기 설비 기술 기준, 전기 용품 안전 관리법, 내선 규정, 한국 산업 표준에 적합해야 합니다.

3.2.2 제어반의 구조

1. 옥외함은 방수형 2중 문으로 설치합니다.
2. 제어반의 판 두께는 1.6∼2.3 mm를 일반적으로 사용합니다.
3. 문의 폭은 800 mm 이하는 한쪽 열기로, 이를 초과하는 경우에는 양쪽 열기로 하며 전류계, 표시등과 같이 문에 붙이는 기구는 좌측에서부터 배치하도록 설계합니다.
4. 문의 뒷면에는 도면 홀더를 설치합니다.
5. 한쪽 열기문의 경우 좌측 핸들로 하고, 양쪽 열기 문의 경우 문을 향해 오른쪽에서 먼저 여는 구조로 합니다.
6. 사람이 건드릴 우려가 있는 충전부는 아크릴판 등 소재로 보호합니다.
7. 옥외함에는 점검창을 설치하지 않습니다.
8. 지하실, 지하 피트에 설치하는 제어반에는 특별한 경우를 제외하고 히터를 설계합니다.

3.2.3 제어반의 주회로

1. 수중 전기 기기(수중 모터 펌프, 수중 조명등, 수중 전자 변)의 주회로는 안전을 위해 부하측에는 특별 3종 접지를 시행하고, 과전류 차단기에는 특별한 경우를 제외하고 누전 차단기를 설치합니다.
2. 동력 부하에는 특별한 경우를 제외하고 진상 콘덴서를 설치합니다.
3. 수중 모터 펌프의 과부하 보호 릴레이는 정격 전류의 5배 전류로 5초 이내에 동작하는 것을 기준으로 합니다.

3.2.4 제어반의 기구

1. 보조 릴레이는 동작 표시등에 부착합니다.
2. 삼상 교류 동력 부하 회로의 전류계는 적(赤) 지침에 따릅니다.
3. 옥외반에 붙은 환기 팬은 저소음형으로 합니다.
4. 표시등의 색깔은 동작중을 적색, 정지중을 녹색, 고장중을 노란색으로, 전원 표시등의 상태를 표시하는 것은 백색으로 합니다.
5. 제어 기기 및 제어용 단자대에는 적당한 예비 공간을 확보합니다.
6. LED구를 제외한 전구, 퓨즈는 실제 개수만큼 예비품으로 설계합니다.

3.2.5 수중 등

1. 백열전구, 할로겐 전구, 수은 전구, 메탈 할라이드 전구, LED 및 이와 유사한 등의 사용이 가능합니다.
2. 수중등에 사용되는 등기구는 방수 등급 IP68 이상의 규격을 갖추어야 합니다.

3.2.6 조인트 상자

1. 케이블의 출구는 본체에 용접 또는 부착하고, 지수(止水)는 고무 패킹으로 합니다.
2. 수중등에서 나온 케이블은 조인트 상자에 연결하며 조인트 상자에서 접속되는 최대 접속 회로 수는 접속 가능한 케이블 규격에 따라 허용되는 전압 강하를 넘지 않도록 합니다.

3.2.7 수중 펌프의 전압 제한

1. 수중 펌프의 대지 전압은 300 V 이하를 표준으로 합니다.
2. 누전 차단기를 설치하고 일차 권선과의 사이에 금속제의 혼 접촉 방지판을 설치하며 특별 3종 접지(접지 저항 10 Ω 이하)를 하는 것을 기준으로 합니다.
3. 접지극은 지하 75 cm 이상의 깊이에 매설합니다.
4. 땅속에 매설되어 있고 대지와의 전기 저항치가 3Ω 이하의 값을 유지하고 있는 금속제 수도관로는 접지 공사의 접지극으로 사용 가능합니다.

4. 설계

4.1 폭포 및 벽천

4.1.1 배치

1. 폭포 및 벽천은 설계 대상 공간의 지형의 높이차를 이용하여 물이 중력 방향으로 떨어지는 특성을 활용할 수 있는 장소에 배치합니다.
2. 설계 대상 공간의 어귀나 중심 광장, 주요 조형 요소, 결절점의 시각적 초점 등 경관 효과가 큰 곳에 배치합니다.
3. 바람의 방향 등 미기후와 태양 광선, 주 시각 방향에 따른 빛의 반사, 산란 및 그림자 등 연출 효과를 감안하여 배치합니다.
4. 유지 관리가 쉬운 곳에 배치합니다.
5. 설치 장소에 따라 동결 수경 연출이 가능하므로 검토 반영합니다.

4.1.2 형태 및 규격

1. 주변 지형의 특성과 어울리는 형태로 설계합니다.
2. 상부 수조의 넓이와 연출 높이에 비례하여 하부 수조의 크기와 깊이를 산정합니다.
3. 폭포 전면의 수조 너비는 폭포 높이와 같도록 하되, 폭포 형태와 연출 방법에 따라 폭포 높이의 1/2배, 2/3배로 조절이 가능합니다.
4. 급, 배수, 전기, 펌프 등 설비 시설의 경제성, 효율성, 시공성을 고려합니다.
5. 상부 수조나 하부 수조에 노즐 및 조명을 설치하여 연출을 다양화합니다.
6. 폭포의 규모, 효율성을 감안하여 별도의 저수조 및 기계실을 설치합니다.
7. 폭포의 유량 산출은 프란시스의 공식, 바진의 공식, 오끼의 공식, 프레지의 공식을 적용합니다.
8. 급수관의 마찰 손실 수두와 관내의 유속 계산은 베르누이 정리를 이용하여 산출합니다.

4.2 실개울

4.2.1 배치

1. 설계 대상지 상부에 자연수가 유입되거나 수원의 공급이 원활한 곳에 도입하며, 선형의 보행 공간이나 녹지대와 조화롭게 어우러질 수 있는 공간에 배치합니다.
2. 지형의 높이차는 적으나 기울어짐이 있는 곳에 배치하며, 다른 수경 시설과의 연계 배치를 고려합니다.

4.2.2 형태 및 규격

1. 설계 대상 공간의 특성, 지형 조건, 주변 시설과 어울리는 형태로 설계합니다.
2. 급한 기울기의 수로는 물거품이 나도록 바닥을 거칠게 처리하며, 물의 속도를 줄이기 위해 낙차 공과 작은 연못을 병행하는 것이 좋습니다.
3. 약한 기울기의 수로는 수로 폭의 변화, 선형의 변화, 경계부의 처리로 다양한 경관을 연출합니다.
4. 평균 물깊이는 3∼4 cm 정도로 합니다.
5. 물이 순환하도록 설계할 경우 이동 수량을 고려한 용량이 하부 못이나 저류조에 반영되도록 합니다.
6. 바닥면의 훼손 방지와 일정한 수심 유지를 위해 낙차 공이나 물흐름 방해석을 고려합니다.
7. 실개울의 연장이 길 경우에는 지면의 부등 침하로 인해 수로 구조물이 파손되는 경우를 검토하여 설계합니다.
8. 큰 수조를 비롯하여 작은 연못, 낙차 공에도 배수 시설을 설치하여 물고임 현상으로 인한 동절기 포장 파손 및 안전 사고 위험이 없도록 합니다.
9. 이물질의 유입이 쉬운 형태로 펌프 흡입측에 거름망을 설치하여 펌프를 보호합니다.
10. 장애물이 없는 개수로의 유량 산출은 매닝의 공식을 적용합니다.
11. 급수관의 마찰 손실 수두와 관내의 유속 계산은 베르누이 정리를 이용하여 산출합니다.

4.3 연못

4.3.1 배치

1. 설계 대상 공간의 배수 시설을 겸하도록 주로 지형이 낮은 곳에 배치합니다.
2. 주변의 하천이나 계곡의 물, 지표면의 빗물 등 자연 급수와 지하수, 상수, 정화된 물(중수) 등 인공 급수를 여건에 맞게 반영합니다.

4.3.2 형태 및 규격

1. 수리, 수량, 수질의 3가지 요소를 충분히 고려합니다.
2. 수면의 깊이는 연출 계획과 함께 이용의 안전성을 확보합니다.
3. 못 안에 분수 및 조명 시설 등 시설물을 배치할 때는 물을 뺀 다음의 미관을 고려해야 합니다.
4. 못의 측벽 부분은 물이 없는 경우를 고려해서 토압에 충분히 견딜 수 있도록 설계합니다.
5. 수질 정화 식물을 심어 자체 정화 능력을 키우고, KDS 34 70 10 표 4.10-2를 참고로 하여 수생식물의 종류에 따라 적절한 수심을 확보하여 여름철 녹조 현상을 최소화합니다.
6. 물의 공급과 배수를 위한 유입구와 배수구를 설계하고, 쓰레기 거름용 철망을 적용합니다.
7. 콘크리트 등 인공적인 못의 경우에는 바닥에 배수 시설을 설계하고, 수위 조절을 위한 월류(overflow)를 반영합니다.
8. 물고기를 키울 경우에는 겨울철의 동면에 쓰일 물고기 집을 고려하거나, 수위를 동결 심도 이상으로 설계합니다.
9. 겨울철 설비의 동파를 막기 위해 퇴수(물 빠짐) 밸브를 반영합니다.
10. 점토, 벤토나이트, 콘크리트, 블록, 화강석 판석, 자연석, 자갈, 타일 등 소재로 못의 특성에 어울리는 마감 방법을 선택하되, 내구성과 유지 관리를 고려합니다.
11. 연못의 기능, 형태, 규모를 고려하여 재료와 마감 방법을 선택합니다.
12. 급수관의 마찰 손실 수두와 관내의 유속 계산은 베르누이 정리를 이용하여 산출합니다.

4.4 분수

4.4.1 배치

1. 설계 대상 공간의 어귀나 중심 광장, 주요 조형 요소, 결절점의 시각적 초점 등 경관 효과가 큰 곳에 배치합니다.
2. 주변 빗물이나 오염수가 유입되지 않는 곳에 배치합니다.
3. 주변의 지형적 특성이나 공간의 크기에 어울리는 형태로 합니다.

4.4.2 형태 및 규격

1. 물이 없을 때의 경관을 고려합니다.
2. 수조의 윗면이 개방된 분수와 윗면이 화강석 판석 등으로 덮여 있는 바닥 분수로 나누어집니다.
3. 분수의 경우 수조의 너비는 분수 높이의 2배, 바람의 영향을 크게 받는 지역은 분수 높이의 4배를 기준으로 합니다.
4. 급, 배수, 전기, 펌프 등 설비 시설의 경제성, 효율성, 시공성을 고려합니다.
5. 바람에 의한 흩어짐을 고려하여 주변에 분출 높이의 3배 이상의 공간을 확보합니다.
6. 바닥 분수는 주변 빗물이나 오염수가 유입되지 않도록 바닥 분수 가장자리에 트렌치를 도입하거나 바닥 분수 외곽으로 경사가 완만하게 낮아지도록 조성합니다.
7. 동절기 분수 설비의 노출로 인한 미관 저해, 안전 문제를 고려합니다.
8. 바닥 분수의 상부 바닥 마감은 미끄러짐이 없도록 합니다.
9. 노출되는 기기들의 마감은 날카로운 면이 없게 하고 구멍이 있는 경우 크기를 최소화하여 안전 사고의 위험이 없도록 합니다.
10. 친수형 수경시설의 경우 인체에 직접 접촉되므로 정수 시설에 특히 유의하고 수질 기준에 적합하도록 합니다.
11. 관의 마찰 손실 수두와 관내의 유속 계산은 베르누이 정리를 이용하여 산출합니다.

4.5 도섭지

4.5.1 배치

물을 이용하는 못, 실개울 등 다른 수경 시설과 연계하여 설치하며, 관리가 철저히 이루어질 수 있는 부위에 설치합니다.

4.5.2 형태 및 규격

1. 물놀이에 따른 안전성을 고려해야 하며, 물의 깊이는 30 cm 이내로 합니다.
2. 도섭지의 바닥은 둥근 자갈 등 이용에 안전하고 청소가 쉬운 재료, 마감 방법으로 설계합니다.

4.6 유지 관리

4.6.1 청소

1. 못, 폭포, 실개울의 청소 주기는 정화 시설이 있는 경우 연 4회, 정화 시설이 없는 경우 월 1회로 합니다.
2. 친수형 수공간일 경우 현장 상황에 따라 월 1회 이상 청소 및 물 교환을 합니다.

4.6.2 설비의 점검

1. 수경시설은 안전성, 경관성, 기능성을 목적으로 운전 전 점검, 월 점검 또는 장기 운전 후의 운전 시 점검, 3년차 점검 및 정비 등 보수 관리를 기준으로 하되 다른 법규에 규정이 있는 것은 그 법규를 따릅니다.
2. 수경시설별 관리 책임자를 선정합니다.
3. 정비 일지에 점검 및 정비의 실시 내용을 기록하고 정리합니다.
4. 수중 조명 기구는 케이블 상태, 누전 상태, 램프 단선 상태, 기구의 누수 상태를 점검합니다.
5. 수중 펌프는 전류계 지침에 의한 부하 상태, 절연 저항, 모터의 방수, 케이블의 상태를 점검합니다.
6. 육상 펌프는 펌프의 부하 상태, 축수부, 커플링, 볼트, 너트, 누수, 모터의 절연 저항을 점검합니다.
7. 정수 설비는 여과재, 배관과 밸브, 물의 상태를 점검합니다.
8. 소독 시설은 소독 소재의 상태, 배관과 밸브, 소독 농도 및 강도를 점검합니다.
9. 제어반(control panel)은 표 4.6-1에 따라 일상 점검 및 정기 점검을 합니다.

| 항목 | 점검 내용 | 일상 점검 | 정기 점검 | 비고 |
|—|—|—|—|—|
| 몸체 | 도장, 손상, 문의 개폐, 열쇠, 문의 패킹 | 1회/주 | 1회/년 | |
| 제어반면 | 전압, 전류계, 표시등, 스위치 동작 | 1회/주 | 1회/년 | |
| 제어반내 | 단자의 흔들림, 배선의 변색, 환기 장치 | 1회/주 | 1회/년 | |
| 타이머 | 시각 수정, 동작 확인 | 1회/주 | 1회/년 | |
| 누전 차단기 | 동작 확인 | 1회/주 | 1회/년 | |
| 모터 보호 계전기 | 동작 확인, 설정치 확인 | 1회/주 | 1회/년 | |
| 경보 회로 | 동작 확인 | 1회/주 | 1회/년 | |
| 절연 | 절연 측정 | － | 1회/년 | |

1. 분수는 표 4.6-2에 따라 점검합니다.

| 항목 | 점검 내용 | 일상 점검 | 정기 점검 | 비고 |
|—|—|—|—|—|
| 펌프 | 부하 상태, 절연 저항, 케이블 상태, 소음 및 진동, 누수 발생, 볼트, 너트 조임 상태, 모터의 봉수 | 1회/주 | 1회/3개월 | |
| 노즐 | 노즐의 상태(이음매, 막힘, 변형) | 1회/주 | 1회/6개월 | |
| 수중등 | 누전, 파손, 램프의 절연 저항, 동작 상태 | 1회/일 | 1회/년 | |
| 피팅류 | 조임 상태, 누수, 파손 | 1회/주 | 1회/년 | |

“