KDS 설계기준 315010 방음설비

“

공조용 덕트 방음 장치 설계 기준

1. 일반사항

1.1 목적

본 기준은 공조용 덕트 방음 장치에 대한 설계 기준을 제시하여 사용 목적에 적합하고 쾌적한 실내 환경을 조성하는 데 목적이 있다.

1.2 적용 범위

본 기준은 건축물과 시설물의 공조용 덕트 방음 장치 설계에 적용한다.

1.3 설계 시 고려 사항

건축물 내의 실별 소음 기준에 적합하도록 방음 장치를 선정할 때는 다음 사항을 고려한다.

• 발생 소음은 1/1 옥타브 밴드 중심 주파수(Hz)에 의한 dB 값으로 설계하며, 그 결과는 실내 허용 소음 기준 평가와 dB(A) 등가 소음도로 표시한다.
• 덕트 소음기 유지 관리를 위하여 기계실 및 공조실 내에 위치하도록 설계한다. 기계실 및 공조실이 아닌 구간에 소음기가 설치될 경우, 소음기 설치 하부 실 용도에 따른 실내 소음 기준에 대한 대책이 필요한지를 추가 검토해야 한다.

1.4 용어의 정의

• 1/1 옥타브 밴드(Octave band) 중심 주파수: 사람의 들을 수 있는 가청 주파수(20~20kHz)에서 주파수가 2배가 되는 주파수 범위를 그 중심 주파수 하나로 대표적으로 나타낸 것이다. 국제적으로는 ISO에 의해 중심 주파수가 주파수 대역별로 (16), (31,5), 63, 125, 250, 500, 1k, 2k, 4k, 8k, (16)kHz 규정하고 있으며 국내에서는 63~8kHz 값을 적용한다.
• 등가 소음도: 임의의 측정 시간 동안 발생한 변동 소음의 총 에너지를 같은 시간 내의 정상 소음의 에너지로 등가하여 얻어진 소음도를 말한다.
• 소음도: 소음계의 청감 보정 회로를 통하여 측정한 지시치를 말한다.
• 청감 보정 회로: 인간의 청각주파수 특성을 반영시킨 형태로 음압 레벨을 측정, 평가하기 위해 소음계기 내에 설치한 것을 말한다. A, B, C, D 특성이 있으며 국내 소음 측정은 “”A”” 특성을 기준으로 측정한 자료를 많이 사용하며 dB(A)로 표기한다.
• 삽입 손실: 덕트 라인에 시험 대상 소음기를 설치했을 때와 설치하지 않았을 때 소음기 하류의 동일 지점에서 측정한 음압 레벨의 차를 말한다. 단위는 데시벨(dB)로 표시한다.

1.5 기호의 정의

내용 없음

2. 조사 및 계획

내용 없음

3. 재료

KCS 31 50 10 05 (2. 자재)에 따른다.

4. 설계

4.1 방음 설비 설계 절차

[그림 4.1-1 덕트 소음기 설계 절차]

4.2 장비 발생 소음 산정

• 장비의 발생 소음은 제조사의 발생 소음을 기준으로 설계한다. 단 제조사의 발생 소음 자료를 얻을 수 없는 경우에는 대한설비공학편람 제3권, SMACNA HVAC sound and vibration manual 또는 ASHRAE Handbook HVAC Application의 장비 발생 소음 계산식을 참조한다.
• 송풍기에서 발생되는 장비 발생 소음 (L)은 다음 식을 이용하거나 설계자의 계산 방식에 따라 산출한다.

(4.2-1)

여기서 : 송풍기의 파워 레벨, dB

: 송풍기 종류별 기본 파워 레벨, dB
                              : 풍량, (L/s)
                              : 기준 풍량, (0.47 L/s)
                              : 압력, (Pa)
                              : 기준 압력, (0.249 Pa)
                              : 송풍기 동작점에 의한 보정치, dB
                              : 날개 통과음에 따른 증가치, dB

4.3 실내 허용 소음 기준 결정

• 실 용도에 맞는 실내 허용 소음 기준을 적용하며, 그 기준은 NC (Noise Criteria) 실내 허용 소음 기준을 원칙으로 한다. 단 건축물 설계 요구서에 의해 다른 기준 (NR, PNC 등)을 적용하여 계산할 수 있다.
• NC 실내 허용 소음 기준에 따른 중심 주파수별 값 이하가 유지될 수 있도록 덕트 소음기를 선정해야 한다.
• NC 실내 허용 소음 기준에 따른 중심 주파수별 값은 표 4.3-1과 같다.

[표 4.3-1 NC 소음 기준별 중심 주파수 음압 레벨]

• NC 실내 허용 소음 기준의 권장 값은 KCS 31 50 10 05 (1. 일반 사항)에 따른다. 단 설계 요구서에 의해 실내 적용 값이 제시된 경우에는 이에 따른다.

4.4 자연 감음량 적용

• 장비의 발생 소음과 NC 실내 허용 소음 기준을 선정한 다음 자연적으로 감쇠되는 덕트 계통의 하기 적용 요소들에 대한 자연 감음량을 계산하며 참조 자료를 명기한다.
  • 덕트 감음량
  • 엘보 감음량
  • (소음)챔버 감음량
  • 덕트 분지에 의한 감음량
  • 덕트 말단 개방단 반사의 감음량
  • 기타 감음량 (흡음 덕트, 말단 플렉시블 이음 등 기본적인 덕트 설계 이외의 적용된 장치의 감음량도 제조사의 자료를 근거로 적용하여 계산한다)
• 실내 흡음 효과 감음량 선정
  • 덕트 소음이 실내로 방사되었을 때 실내 층고, 실내 마감재, 취출구의 수량 등을 종합적으로 계산하여 실내 조건에 의한 감음량을 계산 적용한다.

4.5 필요 감음량 산출

필요 감음량은 실내 허용 소음 기준을 만족하기 위한 각 주파수별 덕트 소음기의 요구 감음량으로 정리하면 다음과 같다.

필요 감음량 = (4.2 장비 발생 소음) – {(4.3 실내 허용 소음 기준) + (4.4 자연 감쇠량)}

4.6 소음기 선정

• 소음기 길이는 감음량을 결정하는 요소로서 제조사의 길이별 성능 자료를 기준으로 선정한다.
• 상기 도출된 필요 감음량 이상으로 소음기 제조사의 감음량 자료를 비교하여 모든 주파수에서 소음기의 삽입 손실이 더 크게 적용할 수 있도록 한다.
• 소음기는 덕트 계통의 시공과 예상치 못한 상황에 따라 발생할 수 있는 변동 소음에 대해 안전하게 대응하기 위하여 각 주파수별 소음기 선정 시 5 dB 더 높은 소음기를 선정한다.
• 소음기의 규격은 설계자가 덕트 설계 통과 풍속을 기준으로 소음기 형태 및 방식에 따라 폭과 높이를 결정한다.
• 소음기 정압 손실은 형상과 규격에 따라 다르나 일반 덕트 설계 풍속을 준수하는 조건하에서 최대 200 Pa를 넘지 않도록 한다.
• 장비 연결부와 덕트 엘보와 같은 기류 변화가 예상되는 지점에 소음기가 설계될 경우 정상류가 형성될 수 있도록 완만한 연결 덕트와 이격 거리를 확보한다.
• 덕트와 소음기의 연결 덕트는 안정적 기류 형성을 위해 소음기를 기준으로 입구 측은 최대 30°, 소음기 통과 후 출구 측에서는 최대 15°로 덕트가 형성될 수 있도록 설계한다.
• 소음기는 덕트 계통의 공간을 확보하기 위하여 설치 여건상 상황에 맞추어 설계자가 엘보형, 확산형 등 상황에 따라 적용할 수 있다.
• 설계 도서에는 소음기 계산서가 포함되어야 한다.

4.7 기타 방음 장치

• 소음 챔버는 장비의 토출부에서 기류가 안정적으로 출구 측으로 유도될 수 있도록 소음 챔버 한 면에 편심되지 않도록 설계한다.
• 소음 챔버 높이는 덕트 설계 높이에 최소 내장재의 두께를 고려하여 챔버 높이를 결정한 후 소음 챔버 규격을 결정할 수 있도록 한다.
• 외벽에 설치되는 방음 루버는 제조사의 삽입 손실 자료를 근거로 옥외 소음 기준을 만족할 수 있도록 선정한다.

“