[건축환경] 실내공기질 (Indoor Air Quality)

[] 실내공기질 (Indoor Air Quality)

에너지 절약 / 외기 도입량 감소, 건축자재 유해가스 발생

건물병증후군(Sick Building Syndrome, SBS), 새집증후군

화학물질 과민증(Muiltiple Chemical Sensitivity / Chemical Hypersensitivity Syndrome)

[] 건축자재의 오염물질

발생원 : 합판류, 내화재, 단열재, 시공 발생물

실내오염물질 : 포름알데히드, 아스베스토스(유리섬유), 라돈(접착제, 용제), 곰팡이 세균

휘발성유기화합물(VOCs : Volatile Organic Compounds)

[] 환경 기준의 설정 단계

판정조건 - 지침 - (안전계수) - 권장치 - (정책적인자) - 지침값 - (행정기관 채택, 결정, 실시) - 환경기준 - 법칙

[] 환기 (Ventilation)

실내의 오염된 공기를 버리고 신선한 공기를 도입하는 것. 도입공기는 외기. 

중국에서 불어온 황사와 같이 대기오염이 심하 경우에는 에어필터 등으로 외기르르 정화해야 한다. 

0.7회/h 로 공동주택의 경우 법으로 규정되어 있음. 

환기의 목적은 실내를 청정한 환경으로 유지 하는것. 

재실자에 필요한 산소를 공급. 

실내의 연소기구에 대하여 필요한 연소산소를 공급. 

실내에서 발생하는 오염물질을 배출 / 허용치 이하로 억제.

주방, 화장실 등 특정실에서 발생하는 열, 연기, 증기, 냄새 등을 배출할 것. 

[] 공기오염의 요인과 환기의 필요성

요인1 : 기기, 연소, 조명, 실사, 재실자

-> 실내환경 변화 : 복사열 증감, 기류속도 증감, 실온 증감, 습도 증감

-> 인지 및 대응 : 열환경 개선(인체의 온열감각 기기의 품질 유지)

요인2 : 건축자재, 기기, 흡연, 연소, 재실자

-> 실내환경 변화 : 분진 증가, 냄새 증가, 유해가스 증가, 이산화탄소 증가, 산소 감소

-> 공기오염정화(인체의 보건위생 기기의 품질 유지)

[] 필요환기량

실내에서 사람이 쾌적하게 생활할 수 있도록 공기의 청정도를 유지할 수 있는 환기량. 

오염물질의 종류, 발생량, 실의 용도에 따라 다르다. 

[] 환기 횟수

환기횟수 n(회/h)는 환기량 Q를 실용적 V로 나눈 값.

즉, 한시간에 실내공기가 볓번 바뀌는가? n=Q/V

[] 필요환기량의 산출방법

오염물질 농도에 의한 산출식 : Q = K / (Pa-Po)

Q = 환기량, K : 오염물질발생량, Pa : 오염농도허용치, Po : 외기오염농도

K가 클수록, (Pa-Po)가 작을수록 필요환기량은 많아진다. 

외기가 깨끗할 경우, Q = K / Pa

[] 이산화탄소의 경우 예제

400m2의 집화장(천정고3미터)에서 재실자 10명이 앉아 있다. 

재실인원 : 300인

실내 1인당 CO2 배출량 : 0.018m3/h

외기 CO2농도 : 400ppm

실내 CO2 허용농도 : 1000ppm

Q = 0.018 * 300 / (0.001 - 0.0004) = 5.4 / 0.0006 = 9,000 m3/h

환기횟수 n = Q / V = 9,000 / 1,200 = 7.5 회/h

[] 환기방식

원동력에 의한 분류로서 자연환기와 기계환기(강제환기)가 있다. 

자연환기(4종) : 자연바람에 의한 풍력환기, 내외온도차에 의한 중력환기.

기계환기 : 기계급기~기계배기(1종)는 적극적 환기가 필요한 대규모 공간, 옥내 주차장, 기계실 등

   기계급기~자연배기(2종)는 클린룸과 같은 냄새, 증기, 오염물질이 발생하지 않는 실

   자연급기~기계배기(3종)는 냄새가 많은 주방, 화장실, 욕실, 탕비실, 복사실 등 

포집범위에 의한 분류로서 전반환기(희석환기)와 국소환기(집중환기)가 있다. 

각각 실 전체와 실의 특정장소를 환기한다. 

[] 자연환기 (Natural Ventilation)

에너지 절약적

기계의 고장, 소모 등 유지관리가 불필요

확실한 환기량 확보가 곤란하므로 기계환기와 병용이 바람직

[] 자연환기 설비 

건출물에서의 개구부 : 일조, 채광, 차음, 냉난방 등의 목적이 강하고 환기는 부수적으로 취급. 

자연환기만을 위한 장치로는 환기통(Ventilation), 모니터(Monitor), 갤러리(Gallery)가 있다.

환기통 : 연돌효과를 얻을 수 있는 욕실, 화장실, 부엌 등에 설치하고 지붕 위에 무동력 환풍기를 설치한다. 

공장등에서도 많이 이용한다. 비, 바람 역류의 대비가 필요.

모니터 : 채광이나 환기를 목적으로 지붕면보다 한 단 높여 설치한다. 

주물 공장 등 고열 작업을 하는 건물에서 흔히 볼 수 있다. 

갤러리 : 마루 밑이나 천장 속의 환기구로 볼 수 있으며, 창 샤시, 실내용 도어 등에서 볼 수 있다. 

외벽에 두었을 경우에는 방충망, 방풍 댐퍼(Damper)등의 배려가 필요하다.  

[] 기계환기 (Mechanical Ventilation)

실의 급기, 배기 모두 또는 하나를 송풍기를 사용하여 환기하는 것. 

강제환기 (Forced Ventilation) 이라고도 한다. 

실에 필요한 환기량을 확실하게 확보할 수 있고, 

설비비, 유지비, 기계의 고장이나 사고 등 그리고 에너지 사용면에서 불리하지만 

대기오염, 소음, 도시 사정, 실의 프라이버시 등의 면에서 

실내의 공기환경의 조절을 기계환기나 공조설비에 의지할 수 밖에 없는 상황이다. 

[] 전반환기 (General Ventilation), 국소환기(Local Ventilation)

전반환기 : 실전체의  공기를 환기하는 것. 

국소환기 : 오염물질이 실내에 확산되지 않도록 발생한 장소에서 없애는 것으로 효율적, 경제적, 그러나 보통은 전반환기와 병용한다. 

국소환기의 종류는 후드(Hood), 드래프트 챔버, 글로브 박스가 있다. 

후드는 상향식, 하향식이 있고, 

드래프트 챔버는 화학물질 등을 취급하는 실에서 유독가스 등의 오염물질을 포집용 상자에서 수집하고

글로브 박스는 방사성 물질 등을 취급 시 사용하는 조작용 장치로서 절대 공기가 역류하면 안된다. 

[] 통풍 (draft)

풍상, 풍하의 개구부를 개방하여 실내에 기류를 넣어서 인체로부터 열 방산을 크게하고, 온열감을 저하시키는 것이다. 

환기는 오염공기의 배출을 목적으로 하는 반면, 통풍은 바람이 통하는 그 자체가 목적이다. 

환기량에 비하여 통풍량은 크고, 환기횟수는 수백(회/h) 정도

최근 도심에서는 과밀화나 소음, 대기오염 등의 영향으로 창을 개방하기 힘들다. 

공조설비의 일반화로 통풍에 의지하지 않더라도 어느 정도 쾌적한 상태 유지가 가능하다. 

자연풍에 대한 기대감과 에너지 절약 대책으로 통풍에 대한 바램이 있다. 

[] 통풍을 위해 검토할 것

기상조건, 건물주변에 따른 영향

지역의 계절풍 풍향, 풍속, 해륙풍, 산곡풍 등 지리적 조건