건축설비기사 시험 볼 때 꼭 알아야 할 필기시험 이론 요점 요약 정리 2. 위생설비

 

제 2장 위생설비

Ⅰ. 물에 관한 일반사항

1. 베르누이 정리

o 운동에너지, 중력에 의한 위치에너지, 압력에너지의 총합은 어디에서나 일정하다

 

**2. 레이놀즈수

o 유체의속도, 관경에 비례

o 동점성계수에 반비례

o 층류와 난류를 판단하는 기준

 

3. 마찰손실수두, 마찰압력손실 계산

o 마찰손실수두 : 1M직관에 마찰손실수두

o 마찰압력손실 : 1M직관에 마찰손실압력

ㅅ : 관마찰계수(강관 0.02)

 

4. 물의경도

o 물속에 녹아 있는 칼슘, 마그네슘 등의 양을 이것에 대응하는 탄산칼슘의 100만분율로 환산하여 표시한 것

분류	함유량	특징
극연수	0ppm	증류수나 멸균수로 연관이나 황동관을 부식
연수	90ppm	세탁, 염색, 보일러용에 적합
적수	90~110
경수	110 이상	물, 음료, 세탁, 표백, 염색에 부적합

 

 

 

 

Ⅱ. 급수설비

**1. 기구의 최저 필요압력(Mpa)

o 세정밸브 : 0.07

o 자동밸브 : 0.07

o 샤워 : 0.07

o 보통밸브 : 0.03

o 블로우아웃식 대변기 : 0.1

 

2. 수도직결방식

o 소규모 건물이나 낮은 건물에 쓰임

o 물의 오염가능성이 가장 적음

o 정전시에 급수 가능

o 수도 압력변화에 따라 급수압이 변하고

단수시 급수가 안된다

- 수도본관의 압력

Po : 수도 본관의 압력[Mpa]

P : 수전 또는 기구의 필요압력[Mpa]

Pf : 본관에서 기구에 이르는 사이의 저항

H : 기구의 높이[m]

 

3. 고가수조방식

o 공수공급 압력이 일정, 취급이 용이 대규모 급수에 적합

o 단수시에도 일정량 급수가 가능

o 수질의 오염가능성이 가장 크다

o 구조체의 보강이 필요

- 고가수조의 높이

H ≧ 100 (P + Pf) + H

Pf : 본관에서 기구에 이르는 사이의 저항P : 수전 또는 기구의 필요압력[Mpa]

**4. 압력수조의 특징

o 급수압이 일정하지 않다

o 부분적으로 고압이 필요한 곳에 적합

o 설비비고가

o 수시로 공기를 보급해야 한다

o 단수시에는 어느정도 급수가 가능하나

고장율이 높다

- 압력탱크식

Pi = P1 + P2 + P3 [Mpa]

 

5. 펌프직송방식의 물공급 순서

*o 상수도 → 저수조 → 펌프 → 위생기구

 

6. 고가수조 용량 시

o 순간 최대 급수량을 기준으로 한다

 

7. 급수량 산정

o 설계시 가장먼저 결정할 사항은 급수량이다

o 건물의 연면적에 대한 유효면적의 비율

- 건물 면적에 의한 방법

Qd = A x k x n x q

A : 건물 연면적 [㎡]

k : 건물 연면적에 대한 유효면적의 비율[%]

n : 유효 면적당의 인원[인/㎡]

q : 건물종류별 1인 1일당 사용수량[l/d'c]

 

8. 급수관경 결정 순서

o 관재료 결정

o 유수량 계산

o 관로 상당길이 마찰손실 계산

o 마찰저항선도에 의한 관경 결정

 

**9. 원심펌프

o 급수, 급탕, 배수 등에 주로 사용

(볼류트 펌프, 터빈펌프)

10. 터빈펌프

o 터빈펌프는 날개의 바깥쪽에 가이드베인을 설치하고 고양정에 사용한다

 

11. 왕복펌프

o 실린더 속에 피스턴, 플런저, 버킷등을 왕복운동 시킴으로써 흡입하여 송출한다.

- 특성

구조가 간단하고 취급이 용이

수량조절이 어렵다

양수량이 적고 저양정에 쓰인다

- 종류

피스톤펌프, 워싱턴펌프, 플런저펌프.

 

12. 펌프의 양정

o 전양정 = 흡입양정 + 토출양정 + 관내마찰손실수두

 

13. 펌프회전수를 50% 줄이면 유량은 50% 감소하고 양정은 75%감소하며, 축동력과 소비전력은 87.5% 감소한다.

 

14. 펌프 2대 연결

o 직렬연결 : 유량은 동일 양정은 2배

o 병렬연결 : 유량은 2배 양정은 동일

 

***19. 펌프 축동력[Kw]

W : 액체 1㎥의 중량 물은 1000kg/㎥

H : 전양정 [m]

Q : 양수량 [㎥/min]

K : 정수[Kw] 6,120

E : 효율 [%]

*****15. 공동현상

o 유효NPSH > 필요NPSH 유효가 더 높아야함

 

***16. 수격작용

o 수격작용을 방지하기 위해서 기구류 가까운곳에 공기실 또는 워터 해머방지기를 부착한다

 

17. 토출량을 조절하는 밸브 위치가 수조 또는 공기 체류하는 곳보다 상류에 있어야 한다

 

**18. 크로스커넥션 = 급수오염

 

19. 수압시험

o 시험압력

- 공공수도 직결관 : 1.75Mpa(17.5kg/㎠)

- 탱크 및 급수관 : 1.05Mpa(10.5kg/㎠)

 

 

Ⅲ. 급탕설비

**1. 팽창수량(△ v)

△ v : 온수의 팽창량[ L ]

p1 : 온도 변화 전의 물의 밀도[ kg/L ]

p2 : 온도 변화 후의 물의 밀도[ kg/L ]

V : 장치 내의 전수량[ L ]

 

2. 급탕부하

 

 

 

3. 혼합수의 온도

T : 온도

M : 물의 양

 

4. 1회 급탕량

o 양식욕조 - 샤워기 - 주방싱크 - 세면기순

 

**5. 개별식(국소식) 급탕방식

o 배관거리 짧음, 열손실 적음

o 고온의 물을 쉽게 얻을수 있음

o 급탕 개소가 적을 경우 시설비 저렴

o 주택 등에서 난방겸용의 보일러를 이용 가능

o 급탕 개소마다 가열기 설치 공간 필요

o 급탕 개소가 적은 건축물에 적합

 

**6. 중앙식 급탕방식

o 중유, 석탄 등이 사용됨으로 연료비 저렴

o 급탕설비가 대규모 이므로 열효율 우수

o 기계류 동일장소 설치되어 관리 유리

o 최초 건설비는 고가지만 유지비 경제적

o 급탕 공급의 배관길이가 길어 열손실이 많음

o 순환이 느리기 때문에 순환펌프 사용

 

**7. 기수혼합식(열매혼합식) 급탕장치

o 보일러에서 생긴 중기를 급탕용의 물 속에 직접 불어넣어 온수를 얻는 방법

o 열효율 : 100%

o 용도 : 병원, 공장 등 대규모 급탕용

o 소음 줄이는 기구 : 스팀 사일런서

 

8. 급탕배관의 관경 결정에서 기구 급탕부하 단위는 3/4 정도로 한다

**9. 중앙식 급탕법의 직접, 간접 가열식의 비교

구분	직접가열식	간접가열식
보일러	- 난방용 보일러 - 급탕용 보일러 각각 설치	- 난방용 보일러 급탕까지 가능
스케일	- 많이 낀다	- 거의 안낀다
압력	- 고압	- 저압
규모	- 소규모 건축물	- 대규모 건축물
가열코일	- 불필요	- 필요

 

10. 순환펌프의 순환량

o 배관 등에서의 방열손실량으로 산출한다.

 

*** 순환펌프

o 탕의 온도가 내려가는 것을 방지하기 위하여 설치

 

**11. 펌프의 기동정지

o 서모스탯에 의해 급탕의 온도를 감지

 

**12. 관의 신축과 팽창량[ L ]

o L = 1000 x L x C x △t

L : 온도변화전의 관의 길이[ m ]

C : 관의 선팽창계수

△t : 온도 변화[ ℃ ]

 

13. 중앙식 급탕설비는 원칙적으로 강제식

(기계식) 급탕순환 방식으로 한다.

 

***14. 리버스리턴 배관[ 역환수방식 ]

o 온수의 유량분배 균일화

(온수의 순환 평균화)

 

15. 온도변화에 따른 배관의 팽창길이는

배관의 길이에 영향을 받는다.

**16. 급탕배관의 구배

o 구배는 급구배로 한다

o 상향 공급 방식

- 급탕관 : 선상향(앞올림) 구배

- 반탕관 : 선하향(앞내림) 구배

o 하양 공급 방식

- 급탕관, 반탕관 모두 하향 구배한다.

o 배관의 구배

- 중력 순환식 : 1/150

- 강제 순환식 : 1/200

 

17. 슬리브 배관

o 관의 신축 방지를 위해 Con`c에 묻는 배관

 

 

Ⅳ. 배수, 통기설비

1. 우수는 공공하수도에 배수

 

2. 직접배수와 간접배수

o 직접배수 : 위생기구와 배수관이 연결된 것

(세면기, 욕조, 대변기 등)

o 간접배수 : 냉장고, 세탁기, 음료기, 등

 

**3. 특수 용도의 배수용 트랩(저집기)

o 그리스 트랩 : 호텔주방의 조리실

o 가솔린 트랩 : 세차장

o 플라스터(석고) 트랩 : 치과, 정형외과 깁스

o 헤어 트랩 : 미용실

o 차고 트랩 : 차고 내의 바닥

 

4. 트랩의 봉수 깊이

o 5cm ~ 10cm 이하

**(10cm 이상은 하지 않는다)

 

5. 유도 사이펀 작용

o 공기가 감압되면서 봉수가 파괴 되는

6. 통기관 설치 목적

o 트랩의 봉수 보호

o 배수관 내의 흐름 원활

o 배수관 내의 환기 역할

o 배수관 내의 기압을 유지

 

****7. 통기배관 방식

o 각개(개별) 통기관

- 가장 이상적인 방법

- 32mm 이상

o 루프(환상, 회로) 통기관

- 기구 2개 이상 8개 이내

- 수직관에서 7.5m 이내

- 40mm 이상

**o 도피(탈출) 통기관

- 배수, 통기 양 계통간의 공기의 유통을 원활히 하기 위해 설치

- 최하류 기구 바로 앞에 설치

- 40mm 이상

o 결합 통기관

- 5개층 마다

- 50mm 이상

o 신정 통기관

- 상부, 옥상에 설치(단순하고 경제적)

- 75mm 이상(일반적으로 100mm)

o 습윤 통기관

- 배수관 + 통기관 역할

 

8. 기구배수부하단위는 세면기를 기준으로 하는데 평균 배수량은 ?

o 28.5 L / min

 

9. 기구배수 부하단위가 가장 큰 것은

o 대변기

 

**10. 일반배수관의 유속은

o 0.6 ~ 1.5m/s

11. 대변기의 배수관은 최소 75A이상, 2개 이상인 경우는 100A이상

 

12. 지중 또는 지계층의 바닥 밑에 매설하는 배수관은 50A이상

 

13. 지붕을 관통하는 통기관은 150A 이상

 

**14. 청소구 설치 위치

o 수평지관의 상단부

o 45° 이상의 각도로 구부러진 곳

o 관경 100mm 이하 15m 이내

o 관경 100mm 이상 30m 이내

 

15. 배수관

o 수직관은 45° 를 넘는 오프셋부의 상부 하부의 300mm이내에서 접속해서는 안된다.

o 수직관의 관경은 상하부를 동일하게 한다

 

****16. 통기관은 오버플로면보다 15cm 정도 높은 곳에 설치한다.

 

17. 배수 설비는 2중 트랩이 되지 않도록 한다.

 

18. 배수 및 통기 배관의 시험

o 수압시험 : 0.03MPa 압력으로 30분

o 기압시험 : 0.035MPa 압력으로 15분

o 기밀시험 : 최종시험(연기시험, 박하시험)

Ⅴ. 위생기구 및 배관재료

1. 세정밸브(F.V)식 대변기

o 급수관경 : 25mm

o 필요압력 : 0.07MPa

o 소음이 크나 대변기의 연속 사용 가능

o 가정용으로는 사용하지 않음

 

2. 세정밸브 대변기에는 진공방지기 등을 설치하여 급수오염 및 사이펀 작용을 방지한다.

(Vacuum breaker)

 

**3. 대변기 세정 급수장치

o 하이 탱크식 : 소음 크지만 물사용 적다

o 로우 탱크식 : 소음 작지만 물사용 많다

o 세정 밸브식

 

4. 위생기구

o 세면기 등에서 오버플로우가 있는 것은 부속트랩의 상류에서 접속한다.

 

5. 동관

o 전기 및 열의 전도성 우수

o 내식성이 높아 부식이 적음

o 탄산가스를 포함한 공기중에는 푸른 녹 발생

 

6. 스테인레스 강관

o 기계적 성질이 우수

 

**7. 체크밸브

o 리프트형 (수평배관)

o 스윙형 (수평, 수직배관)

 

 

 

 

 

 

Ⅵ. 오수처리 설비

***1. 용어의 정의

o BOD : 생물화학적 산소 요구량

o COD : 화학적 산소 요구량

o DD : 용존산소량

o SS : 부유물질

o BOD 제거율

- 오수처리설비의 성능을 나타내는 지표

 

2. 오수 정화조의 설계순서

o 처리대상 인원 산출 - 오수정화 성능 결정 - 오수량 결정 - 정화조 용량 산정

 

Ⅶ. 소화설비

**1. 소화활동 설비

o 연소방지 설비

o 연결살수 설비

o 연결송수관 설비

o 무성통신설비

o 제연설비

o 비상통신설비

**3 연 무 제 비

 

**2. 옥내소화전 설비

o 방수압력 : 0.17MPa

o 방수량 : 130 L/min

o 노즐구경 : 13mm

o 호스구경 : 40mm

o 설치간격 : 25m

o 소화전 높이 : 바닥에서 1.5m 이하

o 호스의 길이 : 15m x 2(or 30m)

o 수원의 용량 : 2.6 x N(최대 5EA) = ㎥

**3. 옥외소화전 설비

o 방수압력 : 0.25MPa

o 방수량 : 350 L/min

o 설치 간격 : 수평거리 40m

o 수원의 용량 : 7 x N(최대 2EA) = ㎥

 

4. 스프링클러 설비

o 방수압력 : 0.1MPa

o 방수량 : 80 L/min

o 수원의 용량 1.6 x N(10, 20, 30) = ㎥

o 설치간격(5번 문항 참조)

 

**5. 스프링클러 헤드 설치 간격

o 무대부, 특수가 : 1.7m 이하

o 기타구조 : 2.1m 이하

o 내화구조 : 2.3m 이하

o 랙크식창고 : 2.5m 이하

o 아파트 : 3.2m 이하

** 무 기 내 랙크식 아파트

 

6. 물분무 소화설비

o 유류, 전기 화재에 유호한 설비

 

**7. 연결송수관(사이어미즈커넥션)

o 방수압력 : 0.35MPa

o 방수량 : 450 L/min

o 송수구, 방수구 : 65mm 구경

o 수직주관 : 100mm이상

o 송수구는 쌍구형으로 한다.

o 방수구 : 유효반경 50m 이내

o 설치 높이 : 0.5 ~ 1M 바닥으로부터

 

**8. 감지기 종류 및 작동원리

o 차동식 열 감지기 : 온도 상승이 되면 작동

o 정온식 열 감지기 : 온도 이상이 되면 작동

o 보상식 열 감지기 : 차동식+정온식

o 이온식 연기 감지기 : 이온 소자

o 광온식 연기 감지기 : 광온 소자

Ⅷ. 가스설비

**1. LNG (액화천연가스)

o 메탄(CH4)이 주성분

o 공기보다 가볍다

o 대규모 시설 배관을 통해서 공급

 

**2. LPG (액화석유가스)

o 프로판(C3H8), 부탄(C4H10)이 주성분

o 공기보다 무겁다(비중이 크다)

o 배관을 통해서 공급 불가

 

3. 도시가스 공급 계통

o 원료 - 제조(열량조정) - 압송 - 홀더 - 압력조정(거버너) - 공급

 

4. 정압기

o 압력을 일정하게 공급

 

***5. 가스관과 전기설비의 이격거리

o 전기계량기 및 전기개폐기 : 60cm

o 전기점멸기 및 전기접속기 : 30cm

 

6. 도시가스 사용시설의 가스계량기와 화기 사이에 유지거리 2m 이상