Menu
조성일 부장 | 최창길 차장 | 원효식 과장 | 정지호 상무
유원엔지니어링에서는 캐나다 프라이스 (Price Industries) 사에서 공급하고있는 바닥 디퓨저와 압력제어 시스템을 국내 대형 현장에 공급하여 성공적인 시운전을 수행 후 안정적인 운전을 진행하고 있다.
이를 통해, 국내 다른 현장에서 바닥공조 시공 및 시운전 경험이 있는 전문업체들이 바닥공조 압력 검출 및 제어는 현실적으로 불가능하다는 우려를 제기하였음에도 불구하고, 마루하부 압력제어를 통해 공조 급기의 안정적인 공급을 성공함으로써 유원엔지니어링에서 공급하는 프라이스 바닥공조 시스템의 기술력을 확인하는 계기가 되었다. 따라서 이에 대한 적용 사례를 본 원고에 소개하고자 한다.
본 프로젝트는 2021년 말에 준공된 업무시설로서 경기도 성남에 위치하고 있으며 동별 연면적 162,775 ㎡, 지하7층, 지상15층 건물 2개동이 연결된 형태이다. 업무시설에 적용된 공조방식은 가압식 바닥공조로서 실내 공간의 탁월한 쾌적성을 확보하면서 에너지 절약도 가능하도록설계되고 시공되었다.
(1) 가압식 바닥공조 시스템 구성
본 건물의 공조방식은 업무시설 각 층의 코어부분에 위치한 존공조기를 통해 보내진 급기가 이중마루 하부 공간을 채우고 이중마루 상판에 설치된 바닥 디퓨저를 통해 실내로 유입되는 방식이다. 바닥 디퓨저는 트위스트 기류 방식의 원형 디퓨저로써 바닥에서 가압된 공조 급기가 혼합 및 치환효과를 통해 거주역에 공급되며, 외주부에 설치된 FCU는 외주부 부하만을 담당하게 되어있다.
리턴 공기는 천정의 환기구를 통해 존공조실로 유입되고, 외조기가 공급하는 신선 외기와 혼합되어 존공조기를 통해 이중 마루 하부 공간으로 다시 급기되는 구조이다.
캐나다 본사에서 공급한 프라이스 바닥공조 시스템은 DBA (바닥공조 디퓨저), RPN(압력센서), PCM (이중마루 하부 압력 컨트롤러)로 이루어져 있으며 존공조실에 설치된 DDC를 통해 중앙감시반에서 실내압력을 감시할 수 있다.
이 제품들은 가압식 바닥공조 시스템 전용으로 개발되고 최적화된 제품들로, 원활한 시스템 운용을 위해 본 프로젝트에 적용되었다. 존공조기의 급기가 이중마루 하부에 공급되면 DBA를 통해 실내 측 공조급기가 이루어지는데, RPN 이 측정한 실내와 이중마루 하부공간의 압력차를 PCM을 통해 DDC로
전송을 한다.
가압식 바닥공조의 원활한 운용을 위한 적정한 압력차를 유지하기 위해 PCM에서 송출된 신호를 기준으로 존공조기에서는 인버터로 송풍기 회전수를 제어 한다.
DBA, RPN 그리고 PCM은 제품화하는 과정에서 프라이스사가 보유한 미국 NIST인증 시험시설에서 반복된 실증테스트를 통해 정밀도와 안전성을 검증하였고, 바닥공조의 안정적인 운용을 위한 전용 제어프로그램이 개발되었으며, 다수의 현장 적용을 통해 검증된 신뢰할 수 있는 기술이 적용되었다. 참고로, 유원엔지니어링에서는 존공조기를 포함한 전체 바닥공조시스템의 공급도 가능하다.
(2) CFD (전산유체해석) 검토
바닥공조 성능을 사전 검증 하여 성공적인 사업수행을 도모하고자 시공에 앞서 대표적인 2개 존에 대해 CFD 검토를 수행하였다.
가장 넓은 공조 존에 대해 검토한 결과 당초 레지스터의 기류 편향각이 30도로 설계되어 있던 것을 45도로 변경하여 균일한 기류 및 온도분포를 얻는 개선 효과를 가져왔다.
코너 존의 CFD 검토 결과 양호한 급기분포 및 성능을 보여 별도의 개선은 불필 요함을 확인하였다.
(3) 가압식 바닥공조 설치 작업
가압식 바닥공조 시스템에서는 존 (Zone) 공조기를 사용해서 급기를 하기 때문에 존 별 구획을 하기위한 플래넘 디바이더를 설치하였다. 또한, 가압식 바닥공조 시스템 설치를 위해서 이중마루 업체와 사전 조율을 통해 바닥디퓨저 설치 위치에 타공 작업을 완료 한 바닥타일을 설치하였다. 이는 원활한 설치 업무 흐름을 위해 필수적이며, 건축, 전기, 설비, 자동제어 등과 관련 공종 전반에 걸쳐 사전 협의를 통한 설치절차를 협의하고 업무를 진행해야 한다. 바닥공조 시스템의 설치 순서는 다음과 같다.
(4) 기밀작업
가압식 바닥공조 시스템에서는 실내와 악세스 플로우 하부의 압력차를 설계값 (당 현장의 경우 12.5 Pa)으 로 유지하기 위한 기밀이 성능 확보에 중요하다. ASHRAE 가이드라인 및 프라이스 사 바닥공조 지침서에 따르면 누기가 일어날 수 있는 모든 부위에 기밀 작업을 해야하는 것으로 권장하고 있다.
현장에서는 플레넘 디바이더를 지나는 전기 트레이, 통신 배관 등 모든 타공부에 대한 기밀 작업을 진행하였고, 또한 실내 기둥과 이중 마루가 만나는 부위에도 누기 방지 작업을 하였다. 기밀작업은 일반적인 관통부 기밀 또는 내화구조의 유지에 준하는 표준공법을 적용하였으며 시공사를 포함한 참여업체들의 적극적인 참여와 조율을 통해 성공적으로 진행되었고 시운전을 통해 성능이 검증되었다.
3. 결론
본 프로젝트의 가압식 바닥공조는 성공적으로 구현되었으며, 각종 관리요소가 정립되고 향후 프로젝트에 보다 효율적인 운용을 가능하게 하는 경험이 축적되었으면 다음과 같은 효과를 얻었다.
References | 1. ASHRAE UFAD Guide. 2013 | 2. Price Industries UFAD system | 3. ArchGuide_LRFC_Tate. TATE社. 2020 | 4. 유원솔루션 4호 2021. 1