실내조건

법적인 실내조건 

1970년 빌딩관리법 및 건축기준법에서 건축물 환경 위생관리 기준(건축 기준법 조례)를보면 공조실내의 기준이 설정되었으며, 연면적 3,000m2이상의 사무실, 백화점, 유흥시설에 해당되고, 주택 학교 및 병원은 제외입니다. 그리고 아래 조건에 대해 정기측정 및 보고서 제출이 의무화되고 있습니다.

항목	기준치
부유 분진량	공기 0.15mg/m2이하
일산화탄소 함유율	10ppm이하
이산화탄소 함유율	1000ppm이하
온도	17℃이상 28℃이하
상대습도	40%이상 70%이하
기류	0.5m/s이하

 

보건용 실내조건 

(1)일반 공조의 실내조건

일반 공조에서 실내 설계 온습도는 아래표와 같습니다.

기간	온도℃	습도 %
하절기(6~9월)	26 (25~27)	50 (50~60)
동절기(12~3월)	22 (20~22)	50 (40~50)
간절기(4~5월/10~11월)	하절기와 동절기의 중간치로 함.

[일반공조의 실내 설계 온 습도 조건]

73년도 석유파동 이후 에너지 절약 정책에서는 여름 28℃, 50%/ 겨울 18℃, 40%라는 기준이 엄격히 권고 되고 있고 에너지의 사용 합리화에 관한 법률의 에너지 절약법에 의한 Perimeter Annual Load(PAL 외주부의 연간 부하), Coefficient of Energy Consumption(CEC 공조에너지 소비계수)에서는 여름 26℃ / 겨울 22℃라는 에너지 절약 기준이 제정되어 있습니다.

실내 온 습도 조건은 쾌적성과 작업능률과 관련이 있어 쾌적성을 추구하다 보면 냉방기와 난방기의 에너지 소비가 과해지게 되기 때문에 쾌적성과 에너지 절약의 균형을 고려해야 합니다.

 

(2) 특수용 실내조건

		여름(온도/습도)	겨울(온도/습도)
병원 (밑줄은 어느 온도에도 설정할 수 있어야 한다)-병원설비협회	무균 수술실	22℃~26℃ / 45%~60%	22℃~26℃ / 45%~50%
	무균 병실	24℃~26℃ / 40%~60%	21℃~24℃ / 40%~60%
	준 수술구역	22℃~26℃ / 45%~60%	22℃~26℃ / 45%~60%
	미숙아실	25℃~27℃ / 50%~60%	24℃~27℃ / 45%~60%
	수술부 일반 구역	23℃~25℃ / 50%~60%	21℃~24℃ / 45%~60%
	ICU	24℃~26℃ / 50%~60%	22℃~25℃ / 45%~60%
	분만실	23℃~27℃ / 50%~60%	21℃~24℃ / 45%~60%
	신생아실	25℃~27℃ / 50%~60%	24℃~27℃ / 45%~50%
	일반병실	24℃~26℃ / 50%~60%	21℃~24℃ / 45%~60%
	외래 진찰실	25℃~27℃ / 50%~60%	22℃~25℃ / 45%~60%
	대기실	25℃~27℃ / 50%~60%	20℃~23℃ / 40%~50%
실내 수영장		28℃ / -
박물관	수장고	19℃~21℃ / 50%~60%
	전시 케이스	18℃~22℃ / 45%~65%

위 표와 같이 특수 용도의 실은 표에 조건을 따릅니다. 병원의 내용에서 밑줄이 있는 부분은 기준은 있지만 필요에 따라 어느 온도로든 설정할 수 있어야 한다고 병원 설비협회에서는 이야기합니다. 병원 수술실의 상대습도가 40% 이상이 요구되는 것은 인체에 정전기 축적을 방지하기 위해서 이고, 수영장이 항상 일정한 온도인 것은 실내 수영장을 이용하는 사람이 수영복만 입고 있어 체온을 보호하기 어렵기 때문입니다. 박물관의 수장고 온도가 특히 낮은 것은 수장품 내부의 해충번식 방지하고 칠기나 그림의 노화를 방지하기 위해서 입니다.

 

(3) 쾌적성 지표

-신 유효온도

ET (유효온도-Effective temperature)는 인체가 느끼는 추위, 더위와 같이 감각적인 온도, 습도 및 기류의 영향을 하나로 정리한 쾌감 지표입니다. 1972년 ASHRAE(미국난방냉동공조학회 American Society of Heating, Refrigerating and Air conditioning Engineers)에서 ET*(신 유효온도 ET star) 선도가 제안되었습니다. 종전까지 사용하던 ET와 구별하기 위해 ET*로 표시가 됩니다.

성인이 가벼운 옷을 입고 근육노동 없이 0.25m/s이하의 미풍이 있는 실내에서 장시간 머무를 때 느끼는 온감을 표시한 것이며, ASHRAE에서는 실내 권장 조건으로 빗금 친 부분을(22℃~26℃/ 절대습도 0.0042~0.012kg/kg) 권장하고 있습니다. 상대습도 50% 선을 따라 숫자위에 *표시가 되어있는 것이 ET* 입니다. 점선으로 표시된 것이 ET*선이며 선의 경사를 통해, 30℃ 이상에서 온감은 절대습도에 의해 좌우되며 25℃ 이하에서 온감은 공기온도의 영향을 받는 것을 알 수 있습니다.

 ET*는 인체의 생리학적 모델을 복잡한 수식으로 구하기 때문에 직접 계산하는 것으로 간단하게 구하기는 어렵습니다. 또 옷을 입은 양과 신체 대사량 등에 의존하므로 수치가 직접 온감, 냉감에 직접적으로 연관되지 않기 때문에 표준조건의 ET*를 SET*(표준 신 유효온도 Standard Effective Temperature)라고 합니다. SET*는 내의, 셔츠, 하의, 양말과 구두를 착용하여 0.6clo이고 의자에 바르게 앉아 대사량이 1met (50kcal/hm2)인 성인이 주위 복사열의 영향을 받지 않고 0.1m/s의 미풍이 있는 실내를 기준으로 하여 온감과 냉감의 평가에 사용합니다.

-PMV

PMV(평균 온냉감 Predicted mean vote)는 덴마크의 J.O Fanger에 의해 1970년에 제시된 쾌적성 지표입니다. 열수지(L)이라는 지표를 구하여 대입하는 것이며, 열수지(L)은 옷을 통한 인체에서 느끼는 온감 냉감을 공기 온도, 습도, 복사열에 의한 영향과 체내의 발한, 발열 등의 인자로 구하게 됩니다.

L=H-D-Sw-Rw-Rd-R-C

L : 열수지
H: 체내발열
D: 증발
Sw: 발한
Rw: 호흡의 잠열
Rd: 호흡의 현열
R: 복사 전달열
C: 대류 전달열

열수지 L을 구했다면 아래의 식에 대입합니다.

PMV=L∙(0.352∙e-0.042(M/A_DV)+0.032)

M: 대사율 kcal/h
A_DV: 옷을 입지 않은 신체의 표면적(m2)
구해진 PMV를 통해 아래의 표에 대입하여 평가합니다.

PMV	-3	-2	-1	0	1	2	3
상태	추움	시원함	약간 시원함	중립	약간 따듯함	따듯함	더움

 

상대습도 50%, 기류속도 0.1m/s, 장, 단파복사는 없으며, 실내 공기온도와 벽온도가 같은 가상의 환경에 재실자의 대사량 58.2W/m2이고 작업은 0인 상황에서 열수지 L=0 일 경우 그에 상응하는 등가균일온도 Teq는 23~26℃가 되며 이는 일반적인 냉난방 목표치와 근사합니다.

결로방지, 정전기방지를 위한 실내조건 

(1)   표면 결로 방지

난방 시 가습을 할 경우 곰팡이 발생을 피하고 벽지나 벽체의 손상을 최소화 하기위해 상대습도를 30~40%로 낮게 억제하여 결로가 생기지 않도록 가습하는 것이 좋습니다.
결로가 생기는 것은 결로가 발생한 표면의 온도가 실내 공기의 노점온도 보다 낮기 때문입니다.

K(troom-toutdoor)=ain(troom-tsurface)

tsurface=troom-(K/ain)(troom-toutdoor)

tsurface < tr”

tr”: 노점온도
troom: 실내 공기온도
tourdoor: 외기온도
K: 벽체의 열관류율
ain: 벽체 표면의 열전달률
tsurface: 벽체 표면온도

이렇게 직접 구할 수도 있고 아래 표를 참조하여도 됩니다.

열관류율	외기온도
	-10℃	-7.5℃	-5℃	-2.5℃	0℃	+2.5℃	+5℃
6	22%	25%	29%	33%	38%	43%	48%
5	29%	32%	36%	40%	45%	50%	55%
4	37%	41%	44%	48%	53%	58%	62%
3	48%	52%	55%	59%	62%	66%	70%
2	62%	65%	67%	70%	73%	76%	79%
1	79%	80%	82%	83%	85%	87%	89%

 

 

 

(2)   정전기 방지

겨울철 정전기로 문 손잡이 등을 손으로 잡을 때 찌릿하고 전기 충격을 받게 됩니다. 이 외에도 방적, 인쇄 등 각종 공업 프로세스에 해를 끼치게 됩니다. 이를 방지하는 방법은 카펫이나 옷에 정전기 방지제를 뿌려 전도도를 높이고 실내 상대 습도를 60% 이상으로 유지하는 것이 효과적입니다.

 

공업용 실내조건

공업용 공조에 대해서는 참고할 표가 있어 그대로 따라도 되지만 표에 나열된 수치는 오랜 기간 공장 기술자의 경험에서 나온 것으로 각 공장마다 기술자마다 의견에 차이가 있을 수 있습니다. 그러므로 적용할 때에는 해당 공장의 기술자와 충분한 협의가 필요합니다.

그 밖에도 반도체, 의약품, 동물실험, 병원 수술실, 식품, 화장품 등의 산업에는 온습도 외에도 청정도가 중요합니다. ISO 14644-1에 클린룸 CLASS라는 규격이 있으며, 1m3 공기에 포함된 지름 0.1μm 이상의 미립자의 수를 10의 거듭제곱으로 나타낸 것입니다. 예를 들어 ISO 클래스 4의 클린룸에는 1m3 공기에 지름 0.1μm 미립자가 10^4=10,000개 밖에 없다는 의미가 됩니다.