지침(Blomsterberg, 2000) [참고 6]의 목적은 실무자(주로 HVAC 설계자 및 건물 관리자, 또한 클라이언트 및 건물 사용자)에게 기존 및 혁신을 적용하여 우수한 성능의 환기 시스템을 만드는 방법에 대한 지침을 제공하는 것입니다. 기술.이 지침은 주거 및 상업용 건물의 환기 시스템과 건물의 전체 수명 주기(예: 간략한 설계, 건설, 시운전, 운영, 유지 보수 및 해체) 동안 적용됩니다.
환기 시스템의 성능 기반 설계에는 다음 전제 조건이 필요합니다.
- 성능 사양(실내 공기질, 열 쾌적성, 에너지 효율 등)은 설계할 시스템에 대해 지정되었습니다.
- 라이프 사이클 관점이 적용됩니다.
- 환기 시스템은 건물의 필수적인 부분으로 간주됩니다.
목표는 기존의 혁신적인 기술을 적용하여 프로젝트별 성능 사양(7.1장 참조)을 충족하는 환기 시스템을 설계하는 것입니다.환기 시스템의 설계는 건축가의 구조 엔지니어, 전기 엔지니어 및 냉난방 시스템의 설계자의 설계 작업과 조정되어야 합니다. 이것은 완성된 건물이 난방, 냉방 및 환기 시스템을 갖추도록 하기 위한 것입니다. 잘 수행합니다.마지막으로 건물 관리자는 자신의 특별한 희망 사항에 대해 상의해야 합니다.그는 앞으로 몇 년 동안 환기 시스템의 운영을 책임질 것입니다.따라서 설계자는 성능 사양에 따라 환기 시스템의 특정 요소(특성)를 결정해야 합니다.이러한 요소(속성)는 전체 시스템이 지정된 품질 수준에 대해 가장 낮은 수명 주기 비용을 갖도록 선택해야 합니다.다음을 고려하여 경제성 최적화를 수행해야 합니다.
- 투자 비용
- 운영 비용(에너지)
- 유지관리비(필터교체, 덕트청소, 공기단자청소 등)
일부 요소(속성)는 성능 요구 사항이 도입되거나 가까운 장래에 더욱 엄격해져야 하는 영역을 다룹니다.이러한 요인은 다음과 같습니다.
- 라이프 사이클 관점에서 설계
- 전기의 효율적인 사용을 위한 설계
- 낮은 소음 수준을 위한 디자인
- 건물 에너지 관리 시스템 사용을 위한 설계
- 운영 및 유지보수를 위한 설계
라이프 사이클이 있는 디자인 관점
건물은 지속 가능해야 합니다. 즉, 건물은 수명 기간 동안 환경에 미치는 영향이 최소화되어야 합니다.이에 대한 책임은 디자이너, 건물 관리자와 같은 다양한 범주의 사람들입니다.제품은 전체 수명 주기 동안 환경에 대한 모든 영향에 주의를 기울여야 하는 수명 주기 관점에서 판단해야 합니다.설계자의 초기 단계에서 구매자와 계약자는 환경 친화적인 선택을 할 수 있습니다.건물은 수명이 다른 여러 구성 요소로 구성됩니다.이러한 맥락에서 유지보수성과 유연성을 고려해야 합니다. 예를 들어 사무실 건물의 용도는 건물의 수명 기간 동안 여러 번 변경될 수 있습니다.환기 시스템의 선택은 일반적으로 비용, 즉 일반적으로 수명 주기 비용이 아닌 투자 비용의 영향을 크게 받습니다.이것은 종종 가장 낮은 투자 비용으로 건축 법규의 요구 사항을 충족하는 환기 시스템을 의미합니다.예를 들어 팬의 운영 비용은 수명 주기 비용의 90%가 될 수 있습니다.수명 주기 관점과 관련된 중요한 요소는 다음과 같습니다.
수명.
- 환경 적 영향.
- 환기 시스템 변경.
- 비용 분석.
수명주기 비용 분석에 사용되는 간단한 방법은 순 현재 가치를 계산하는 것입니다.이 방법은 건물의 일부 또는 전체 운영 단계에서 투자, 에너지, 유지 관리 및 환경 비용을 결합합니다.에너지, 유지 보수 및 환경에 대한 연간 비용은 현재 비용으로 재계산됩니다(Nilson 2000)[참조 36].이 절차를 통해 다른 시스템을 비교할 수 있습니다.비용에 대한 환경적 영향은 일반적으로 결정하기가 매우 어려우므로 종종 생략됩니다.환경 영향은 에너지를 포함하여 어느 정도 고려됩니다.종종 LCC 계산은 작동 기간 동안 에너지 사용을 최적화하기 위해 만들어집니다.건물의 수명 주기 에너지 사용의 주요 부분은 이 기간 동안입니다. 즉, 공간 난방/냉방, 환기, 온수 생산, 전기 및 조명입니다(Adalberth 1999)[Ref 25].건물의 수명을 50년으로 가정하면 운영 기간은 전체 에너지 사용량의 80~85%를 차지할 수 있습니다.나머지 15~20%는 건축 자재 및 건설의 제조 및 운송에 사용됩니다.
효율적인 사용을 위한 디자인 환기용 전기
환기 시스템의 전기 사용은 주로 다음 요인에 의해 결정됩니다. • 덕트 시스템의 압력 강하 및 공기 흐름 조건
• 팬 효율성
• 기류 제어 기술
• 조정
전기 사용의 효율성을 높이기 위해 다음 조치가 중요합니다.
- 벤드, 디퓨저, 단면 변경, T-피스의 수를 최소화하는 등 환기 시스템의 전체 레이아웃을 최적화합니다.
- 더 높은 효율의 팬으로 변경합니다(예: 벨트 구동 대신 직접 구동, 더 효율적인 모터, 전방 곡선 대신 후방 곡선 블레이드).
- 연결 팬 – 덕트 장치(팬 입구 및 출구)에서 압력 강하를 낮춥니다.
- 벤드, 디퓨저, 단면 변경, T-피스를 가로질러 덕트 시스템의 압력 강하를 낮춥니다.
- 공기 흐름을 제어하는 보다 효율적인 기술을 설치합니다(전압, 댐퍼 또는 가이드 베인 제어 대신 주파수 또는 팬 블레이드 각도 제어).
환기를 위한 전체 전기 사용에서 중요한 것은 물론 덕트의 기밀성, 공기 흐름 속도 및 작동 시간입니다.
압력 강하가 매우 낮은 시스템과 현재까지 실행되는 "효율적인 시스템"의 차이를 보여주기 위해 SFP(특정 팬 전력) = 1kW/m³/s를 "일반 시스템"과 비교했습니다. ”, SFP = 5.5 – 13kW/m³/s(참조표 9).매우 효율적인 시스템은 0.5의 값을 가질 수 있습니다(6.3.5장 참조).
| 압력 강하, Pa | ||
| 요소 | 효율적인 | 현재의 관행 |
| 공급 공기 측 | ||
| 덕트 시스템 | 100 | 150 |
| 소음기 | 0 | 60 |
| 가열 코일 | 40 | 100 |
| 열교환 기 | 100 | 250 |
| 필터 | 50 | 250 |
| 공항 터미널 장치 | 30 | 50 |
| 공기 흡입구 | 25 | 70 |
| 시스템 효과 | 0 | 100 |
| 배기측 | ||
| 덕트 시스템 | 100 | 150 |
| 소음기 | 0 | 100 |
| 열교환 기 | 100 | 200 |
| 필터 | 50 | 250 |
| 공항 터미널 장치 | 20 | 70 |
| 시스템 효과 | 30 | 100 |
| 합집합 | 645 | 1950년 |
| 가정된 총 팬 효율성, % | 62 | 15 – 35 |
| 특정 팬 전력, kW/m³/s | 1 | 5.5 – 13 |
표 9: 계산된 압력 강하 및 SFP "효율적인 시스템"과 "현재 체계".
낮은 소음 수준을 위한 디자인
낮은 소음 수준을 위해 설계할 때 시작점은 낮은 압력 수준에 맞게 설계하는 것입니다.이 방법으로 낮은 회전 주파수에서 작동하는 팬을 선택할 수 있습니다.낮은 압력 강하는 다음과 같은 방법으로 달성할 수 있습니다.
- 낮은 풍속 즉 큰 덕트 치수
- 덕트 방향이나 크기, 댐퍼의 변화와 같이 압력 강하가 있는 구성 요소 수를 최소화합니다.
- 필요한 구성 요소에서 압력 강하 최소화
- 공기 유입구 및 배출구의 양호한 흐름 조건
소리를 고려하여 다음과 같은 기류 제어 기술이 적합합니다.
- 모터의 회전 주파수 제어
- 축류 팬의 팬 블레이드 각도 변경
- 팬의 유형과 장착도 소음 수준에 중요합니다.
이렇게 설계된 환기 시스템이 소음 요구 사항을 충족하지 않는 경우 대부분의 소음 감쇠기가 설계에 포함되어야 합니다.소음이 환기 시스템을 통해 들어올 수 있다는 점을 잊지 마십시오. 예를 들어 실외 통풍구를 통한 바람 소음.
7.3.4 BMS 사용을 위한 설계
건물의 건물 관리 시스템(BMS)과 후속 측정 및 경보 루틴은 난방/냉방 및 환기 시스템의 적절한 작동 가능성을 결정합니다.HVAC 시스템의 최적 작동을 위해서는 하위 프로세스를 개별적으로 모니터링할 수 있어야 합니다.이것은 종종 에너지 사용 경보를 활성화할 만큼 에너지 사용을 증가시키지 않는 시스템에서 작은 불일치를 발견하는 유일한 접근 방식입니다(최대 수준 또는 후속 절차에 따라).한 가지 예는 건물 운영에 사용되는 총 전기 에너지에 표시되지 않는 팬 모터의 문제입니다.
이것은 모든 환기 시스템이 BMS에 의해 모니터링되어야 한다는 것을 의미하지는 않습니다.가장 작고 단순한 시스템을 제외한 모든 시스템에 대해 BMS를 고려해야 합니다.매우 복잡하고 큰 환기 시스템의 경우 BMS가 필요할 수 있습니다.
BMS의 정교함 수준은 운영 직원의 지식 수준과 일치해야 합니다.가장 좋은 방법은 BMS에 대한 자세한 성능 사양을 컴파일하는 것입니다.
7.3.5 작동을 위한 설계 및 유지
적절한 작동 및 유지보수를 가능하게 하려면 적절한 작동 및 유지보수 지침을 작성해야 합니다.이 지침이 유용하려면 환기 시스템을 설계하는 동안 특정 기준을 충족해야 합니다.
- 유지 보수, 교환 등을 위해 기술 시스템과 그 구성 요소에 접근할 수 있어야 합니다. 팬 룸은 충분히 크고 좋은 조명을 갖추고 있어야 합니다.환기 시스템의 개별 구성요소(팬, 댐퍼 등)는 쉽게 접근할 수 있어야 합니다.
- 시스템에는 파이프와 덕트의 매체, 흐름 방향 등에 대한 정보가 표시되어야 합니다. • 중요한 매개변수에 대한 테스트 지점이 포함되어야 합니다.
작동 및 유지 관리 지침은 설계 단계에서 준비되어야 하고 건설 단계에서 완료되어야 합니다.
https://www.researchgate.net/publication/313573886에서 이 간행물에 대한 토론, 통계 및 저자 프로필을 참조하십시오.
기계 환기 시스템의 성능 향상을 위해
저자 포함:Peter Wouters, Pierre Barles, Christophe Delmotte, Åke Blomsterberg
이 간행물의 저자 중 일부는 다음과 같은 관련 프로젝트에도 참여하고 있습니다.
건물의 기밀성
수동 기후: FCT PTDC/ENR/73657/2006
게시 시간: 2021년 11월 6일