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
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