급탕.배수.배관

급탕설비

1. 온수 급탕 방식의 분류

 (1) 개별식(국소식)

   1) 순간 탕비기(즉시탕비기)

     ① 70℃ 이상의 온수는 얻을 수 없다.

   2) 저탕형 탕비기(온수 생성, 저장)

     ① 가열된 온수를 저탕조 내에 저축. 열손실은 비교적 많으나 많은 온수를
         일시에 필요로 하는 곳

     ② 써모스탯(자동온도조절기) : 바이메탈 또는 벨로스에 의하여 제어대상의
                                                   온도를 검출하여 조절

   3) 기수 혼합식 탕비기

     ① 열효율 100%

     ② 소음이 커서 스팀사일런스(소음제거장치)를 써야 한다(S형, F형. 1-4kg/㎠)

     ③ 공장, 병원 등의 큰 욕조, 수세장 청소용 등

   4) 장점

     ① 배관설비 거리(10-15m)짧고, 배관중의 열손실이 적다
         (열효율이 좋다는 얘기는 아님!!!)

     ② 수시로 필요한 높은 온도의 물을 쉽게 얻을 수 있다.

     ③ 시설비가 싸고, 증설이 비교적 쉽다.

   5) 단점

 (2) 중앙식

   1) 직접가열식

     ① 급탕경로 : 온수보일러 → 저탕조 → 급탕주관 → 각 기관 → 사용장소

     ② 열효율면에서는 경제적이나, 보일러 내면에 스케일이 생겨 열효율 저하,
         보일러 수명단축

     ③ 건물의 높이에 따라 보일러는 높은 압력을 필요로 한다.

     ④ 주택 또는 소규모 건물

   2) 간접가열식

     ① 저탕조 내에 가열코일을 설치하고 이 코일에 증기 또는 온수를 통해서
        저탕조의 물을 간접적으로 가열.

     ② 난방용 보일러의 증기를 사용시 급탕용 보일러가 불필요하다.

     ③ 보일러 내면에 스케일이 거의 끼지 않는다.

   3) 장점 : 연료비가 적게 든다, 열효율이 좋다, 관리상 유리하다, 총열량을 적게 할 수 있다.

   4) 단점 : 처음 설치시 비용증가, 전문기술자 필요, 배관도중 열손실이 크다,
                 시공후 변경공사가 어렵다

2. 급탕 배관법

 (1) 배관방식

   1) 단관식 : 보일러에서 탕전까지 15m 이내, 처음에는 찬물이 나온다.

   2) 복관식(순환식) : 수전을 열면 즉시 온수가 나온다. 시설비가 비싸다.

 (2) 공급방식

   1) 상향식 : 급탕 수평주관은 선상향(앞올림)구배로 하고,
                    복귀관은 선하향(앞내림)구배로 한다.

   2) 하향식 : 급탕관 및 복귀관 모두 선하향구배로 한다.

   3) 리버스 리턴방식(역환수 방식) : 하향식의 경우 각 층의 온도차를
                    줄이기 위하여 층마다의  순환배관 길이를 같도록 환탕관을
                    역회전 시켜 배관한 것.

   4) 상하 혼용식

 (3) 순환방식

   1) 중력순환식 : 1/150

   2) 강제순환식 : 1/200

3. 급탕 설계

 (1) 급탕 온도

   1) 일반적으로 60℃ 내외(안전을 위하여 필요시 45℃ 공급)

 (2) 급탕 설비용 기기

   1) 보일러

   2) 저탕조

   3) 온수순환펌프 : 원심식 펌프가 주로 사용된다.

   4) 팽창관

     ① 온수 순환 배관도중 이상 압력이 생겼을 때 그 압력을 흡수하는 도피구이다.

     ② 안전밸브 역할을 하며, 보일러 내의 증기나 공기를 배출시킨다.

     ③ 팽창관의 도중에는 절대로 밸브를 달아서는 않된다.

     ④ 가열기와 고가탱크 사이에 설치하며 급탕수직주관을 연장하여 팽창탱크에 개방한다.

   5) 팽창탱크

     ① 배관에 손상이 발생할 경우 압력을 도피시켜야 할 목적으로 설치

     ② 탱크의 저면이 최고층의 급탕전보다 5m 이상 높은 곳에 설치하며,
         탱크급수는 볼탭에 의해 자동조절된다.

4. 급탕배관 시공상의 주의사항

 (1) 관경

   1) 최소관경 20A 이상

   2) 급수관경보다 한치수 큰 것을 쓴다.

   3) 반탕관(최소 20A 이상)은 급탕관보다 작은 치수의 것을 사용한다.

 (2) 공기빼기 밸브(에어벤트밸브)

   1) 부득이 굴곡배관을 할 경우 그 장소에 고일 공기를 배제하여
       온수의 흐름을 원활하게 한다.

   2) 배관 도중에는 슬루스밸브를 사용한다.

 (3) 배관의 신축이음

   1) 종류

     ① 스위블 조인트 : 방열기 주변 배관에 2개 이상의 엘보를 사용하여
                                 이용하며 저압에 사용된다.

     ②슬리브형 : 보수가 용이한 곳(벽, 바닥용의 관통배관)

     ③ 벨로즈형 :

     ④ 신축곡관형 : 고압에 잘 견딘다, 옥외배관에 적당하다.

     ⑤ 볼 조인트

     ⑥ 콜드 스프링

   2) 신축이음 설치간격

     ① 동관 : 20m 마다,            동 : 30㎟

     ② 강관 : 30m 마다,            알루미늄 : 50㎟

   3) 급탕이 80℃로 상승하면 철관 100m 에 10cm 가 신장(늘어남)

 (4) 보온 피복

   1) 저탕조 및 배관계통은 열전도율이 적고 내열성인 것으로 보온피복하여
       열손실을 최소로 한다.

   2) 보온재료는 펠트, 규조토, 그라스울, 석면, 마그네샤, 아스베스토스 등

   3) 피복두께는 3-5mm

 (5) 배관의 부식

   1) 배관이 물과 접촉하고 있을 때 금속은 양이온화 되어 용해하려는 성질이 있다.

   2) 접촉된 다른 두 금속이 이온화 경향의 차이가 크고 관이 접촉할 때,
       접촉점 부근에서 부식발생.

   3) 전식 : 외부로부터 전류가 관으로 유입될 때(특히 전류가 유출되는 부분에
                가장 큰 부식이 발생)

   4) 급탕관은 노출배관하는 것이 좋고, 주석도금한 황동관이 적당하다.

 (6) 배관의 세정방법

   1) 물리적 방법

     ① 스크레버법

     ② 오가법(회전기)

     ③ 초음파법(충격파)

     ④ 고압수 분사법

     ⑤ 폴픽법

     ⑥ 샌드법(모래)

   2) 화학적 방법

     ① 순환법

     ② 일과법(직접투입법)

   3) 병용방법 : 초음파법 등과 화학적 방법을 병용

 (7) 수압시험

   1) 배관 완성후 보온하기 전에 상용압력의 2-3배 이상으로 10분간 수압시험한다.

5. 태양열을 이용한 급탕방법

 (1) 태양열 씨스템

   1) 집열장치

   2) 축열장치

   3) 급열(공급)장치

   4) 열원보조장치

   5) 제어장치

배수 및 통기설비

1. 배수설비

 (1) 배수의 종류

   1) 사용개소에 따른 분류

     ① 옥내배수 : 건물내의 배수로 건물의 외벽에서 1m까지의 배수

     ② 옥외배수 : 부지배수라고도 하며 건물의 외벽면에서 1m 이상 떨어진 배수

   2) 배수처리 방식에 따른 분류

     ① 분류배수처리(단독처리; 분뇨정화조) : 연면적 1,600㎡ 이하인 건물
                                                                  (오수만 정화조에 유입)

     ② 합류배수처리(오수정화시설) : 연면적 1,600㎡ 이상인 건물
                                                     (오수와 잡배수를 합류해서 처리)

 

 (2) 배수관

   1) 기구배수 부하단위(F.U)  : 세면기의 순간 최대 배수량(30ℓ/min)을 기준

   * F.U = 1 = 세면기

   2) 배수관의 최수 구배

     ① 관경 250mm 이상의 배수관의 유속은 0.6㎧이고, 
        옥내 배수관의 유속은 0.6-1.2㎧ 이다.

        배수의 평균유속은 1.2㎧ 정도가 되게하고, 최소 0.6㎧  최대 2.4㎧

     ② 구배 : 1/50 - 1/100

2. 트랩

 (1) 설치목적 : 오수의 악취가 실내유입 방지하기 위하여 배수관 중에
                       봉수를 고이게 하는 기구

 (2) 종류

   1) 사이펀식(파이프형)

     ① S트랩 : 세면기, 대변기, 소변기 등. 사이펀 작용 발생 쉽다.

     ② P트랩 : 위생기구에서 가장 많이 사용

     ③ U트랩(가옥트랩; 메인트랩) : 배수 횡주관 도중에 설치하여 하수 가스 역류 방지용

   2) 비사이펀식(용적형)

     ① 드럼트랩 : 주방 씽크의 배수용, 봉수가 가장 안전하고 청소가 가능하다.

     ② 벨트랩 : 욕실바닥 등

     ③ 저집기형 트랩

       ㉠ 그리스 트랩 : 호텔 주방, 음식점 주방(기름 많이 사용)

       ㉡ 가솔린 트랩 : 차고, 주유소, 세차장(차와 관련된 곳)

       ㉢ 샌드 트랩  : 벽돌, 콘크리트공장

       ㉣ 헤어 트랩  : 이발소, 미용실

       ㉤ 플라스터 트랩 : 치과기공실, 외과기브스실

       ㉥ 라운드리 트랩 : 세탁소

       ㉦ 차고 트랩 : 차고 내의 바닥 배수용 트랩

   3) 트랩의 봉수파괴 원인 및 대책

     ① 봉수의 깊이 : 최저 50 ～100mm

     ② 봉수 파괴 원인                           ③ 봉수파괴 대책

       ㉠ 자기사이펀식 작용(S트랩)                  : 통기관 설치

       ㉡ 흡출(흡인)작용(고층부)                     : 통기관 설치

       ㉢ 분출(역압)작용(저층부)                     : 통기관 설치

       ㉣ 모세관 현상                               : 청소(머리카락, 이물질)

       ㉤ 증발현상                                  : 기름막 형성

       ㉥ 자기 운동량에 의한 관성작용(최상층)       : 격자 석쇠 설치

3. 통기설비

 (1) 통기관 설치 목적

   ① 트랩의 봉수 보호

   ② 배수흐름의 원활

   ③ 배수 환기 및 청결 유지

 (2) 통기관의 종류

   1) 각개 통기관 : 가장 좋은 방법, 위생기구1개마다 통기관 1개 설치(1:1) ,관경 32A

   2) 루프 통기관(환상, 회로) : 위생기구 2～8개의 트랩봉수 보호, 
                                             총길이 7.5m이하, 관경40A이상

   3) 도피 통기관 : 8개 이상의 트랩봉수 보호, 배수 수직관과 가장 가까운
                            배수관의 접속점 사이에 설치

   4) 습식 통기관(습윤) : 배수+통기를 하나의 배관으로

   5) 신정 통기관 : 배수수직관 최상단에 설치하여 대기중에 개방 한다   
   6) 결합 통기관 : 통기 수직관과 배수 수직관을 연결, 5개층마다 설치, 관경 50A이상

   7) 특수 통기설비 방식

     ① 소벤트 방식 : 배수 수직관에 각층마다 기포주입 장치를 설치하여 배수에 공기를 주입

     ② 섹스티아 방식 : 섹스티아 이음쇠를 통하여 선회류를 두어 통기 및 배수
                                역활도 하도록 함

 (3) 통기 배관상 유의사항

   1) 통기 수직관과 빗물 수직관은 겸용해서는 안된다.

   2) 바닥 아래의 통기 배관은 피한다.

 (4) 청소구 설치 장소

     ① 배수 수직관(입상관)의 최하단부

     ② 수평지관의(횡주관) 최상단부

     ③ 가옥배수 수평주관의 기점

     ④ 배관이 45도 이상 구부러진 곳

     ⑤ 수평관의 관경이 100A이하 : 직선거리 15m이내

     ⑥     “       ”   100A이상 : 직선거리 30m이내

 (5) 배수 및 통기배관의 시험

   1) 통수시험

   2) 수압시험 : 0.3kg/ 에 해당하는 압력에 15분간 이상 견디어야 한다.

   3) 기압시험 : 0.35kg/ 에 해당하는 압력에 15분간 이상 견디어야 한다.

   4) 기밀시험(최종시험)

     ① 연기시험

     ② 박하시험

제 5장 위생기구 및 배관설비

1. 위생기구

 (1) 위생기구의 조건

   1) 흡수성이 적을 것

   2) 내마모성. 내식성이 있을 것

   3) 항상 청결하게 유지할 수 있을 것

   4) 제작과 설치가 용이할 것

 

(2) 도기의 특징  

장점	단점
* 백색이어서 위생적이다. * 오수나 악취 등이 흡수되지 않으며 변질도 않된다. * 경질이고 산.알칼리에 침식되지 않으며 내구적이다. * 복잡한 형태도 제작이 가능하다. * 정밀성을 요구하지는 않는다.	* 충격에 약하다. * 파손되면 수리하지 못한다. * 팽창계수가 작아 금속(급.배수관)이나   콘크리트의 접속시 주의를 요한다.

 

 (3) 도기의 종류

   1) 용화 소지질(V) : 특별히 잘 소성한 것으로 흡수성이 거의 없어 위생도기로서는
                                현재 가장 우수

                                대.소변기, 세면기, 수세기, 세정탱크, 요리.청소싱크 등을 만든다.

   2) 화장(치장) 소지질(A) : 소지표면에 용화 소지질의 피막을 입힌 것으로 대형기구의
                                         제작에 적합

                                욕조, 스토올소변기, 요리.청소싱크.

   3) 경질 소지질(E) : 잘 구운 것이지만 다공질이므로 흡수성이 다소 높고 오명되기
                                쉬우며 질이 낮다

                                대.소변기, 세면기, 수세기, 세정탱크, 요리.청소싱크.

 (4) 위생기구의 종류

   1) 대변기

     ① 세정방식

       ㉠ 세출식 : 금지되고 있다.

       ㉡ 세락식

       ㉢ 사이펀식 : 악취의 발산이 적고 오물을 확실히 내보낸다.

       ㉣ 사이펀제트식 : 수세식 대변기로는 가장 우수하며 트랩의 봉수가 깊어
                                 (75mm)이상 위생적이다

       ㉤ 블로우아웃식(취출식) : 소음이 크므로 학교, 공공건물에 많이 사용한다.
                                             (세정수압1kg/㎠ 이상)

     ② 세정급수방식

       ㉠ 세정탱크식

         ⓐ 하이탱크식 : 탱크높이 1.9m,탱크용량 15ℓ,급수관 10-15mm,세정관 32mm            

         ⓑ 로우탱크식 : 주택. 호텔에 이용, 탱크용량 18ℓ, 급수관 15mm, 세정관 50mm

       ㉡ 세정밸브식(플러시밸브식)

         ⓐ 수압이 0.7kg/㎠ 이상이어야 하고, 급수관의 최소 관경은 25mm 이다.

         ⓑ 레버식, 버튼식, 전자식이 있으며, 한번 밸브를 누르면 일정량의 물이 나오고 
             잠긴다.

         ⓒ 진공방지기와 함께 사용해야 하며 학교, 호텔, 사무소 등의 건물에 많이 사용된다.

       ㉢ 기압탱크식

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   2) 소변기

     ① 소변기의 종류

       ㉠ 벽걸이형

       ㉡ 벽걸이 스톨형

       ㉢ 스톨형(입형)

     ② 소변기의 세정 급수 장치

       ㉠ 수도꼭지식

       ㉡ 플러시 밸브식

       ㉢ 하이탱크식

       ㉣ 뇨 감지식

       ㉤ 광량 감지식

       ㉥ 타이머식

    <각 세정방식의 비교>

비교항목	하이탱크	로우탱크	플러시밸브(세정밸브)
수압의 제한	0.3kg/㎠ 이상		0.7kg/㎠ 이상
급수관경의 제한	15mm		25mm
세정관 관경	32mm	50mm
장소	차지하지 않음	크게 차지함	별로 크지 않음
구조	간단함		복잡함
수리	곤란함(비쌈)	용이	곤란함
공사	곤란함(비쌈)	용이	용이
소음	상당히 큼	적음	약간 큼
연속사용	할 수 없음		할 수 있음

2. 위생 설비의 유닛화

 (1) 설비 유닛화의 목적

   1) 공사기간 단축

   2) 공정의 단순화

   3) 시공정도 향상

   4) 인건비, 재료 절감

 (2) 설비 유닛화의 조건

   1) 가볍고 운반이 용이할 것.

   2) 현장 조립이 용이하고 가격이 저렴할 것.

   3) 유닛 내의 배관이 단순할 것.

   4) 배관이 방수층을 통과하지 않고 바닥 위에서 처리가 가능할 것.

   5) 단점 : 비용이 증가할 수 있다.

3. 배관설비

 (1) 관의 종류

   1) 주철관

     ① 특징 : 값이 싸며 부식성이 작고 강도 및 내구성이 뛰어나다. 단 충격에 약하다.

     ② 용도 : 상수도용 급수관(75mm이상), 가스공급관, 통신용케이블매설관, 오수배수관 등

     ③ 접합 : 소켓접합, 플랜지접합, 메카니칼 조인트, 빅토리 조인트 등

   2) 강관

     ① 특징 : 강도가 크며 관의 접합과 시공이 비교적 용이하고 가격도 싼 편이다,

                   내식성이 작아 부식이 잘되며 수명이 짧은 것이 단점이다.

     ② 접합 : 나사접합, 플랜지접합, 용접이음 등

   3) 동관

     ① 특징 : 가공하기 쉽고 부식성이 적으며 전기 및 열의 전도율이 좋고 산에 강하고 
                   내구성이 크다

     ② 용도 : 전기재료, 열교환기, 급수관

     ③ 단점 : 알칼리에 약해서 변소나 암모니아가 발생하는 곳은 부적당하다.

   4) 연관(납관)

     ① 특징 : 부식성이 적고, 굴곡이 용이하며, 신축에 잘 견디며, 산에 강하다.

                  알칼리(목재, 회반죽)에 닿으면 침식되므로 콘크리트에 매설할때는
                   방식피복을 해야한다

     ② 용도 : 수도인입관, 양수기의 접속관, 화장실기구 배수관

     ③ 접합 : 플라스턴접합, 납땜접합, 용접접합

   5) 석면 시멘트관 : 상수도관, 가스관, 배수관, 공업용수관

   6) 콘크리트관

     ① 종류 : 흄관(원심력 철근콘크리트관) : 외부압력에 견디도록 만들어져
                   철도 하수관으로 적합

                   철근콘크리트 관

     ② 접합 : 컬러조인트, 심플렉스, 기볼트, 모르타르 조인트 등

   7) 경질비닐관(PVC관)

     ① 특징 : 가격이 싸고 내식성이 풍부하며 관내 마찰손실이 적으나 충격과 열에 약하다

     ② 용도 : 급.배수관, 통기관용

     ③ 접합 :  냉간공법 : TS 이음관을 이용

                열간공법 : 110- 130℃에서 가공

   8) 황동관(놋쇠관)

     ① 특징 : 철관의 내외면에 주석도금을 실시한 것으로 병원의 극연수의 수송관으로
                   사용된다.

   9) 도관 : 점토를 주원료로 만든 관으로 농업용, 일반 배수용 도시하수관, 철로 배수관

 (2) 관이음

   1) 배관을 휠 때       : 엘보, 벤드.

   2) 분기관을 낼 때     : 티, 크로스, 와이.

   3) 직관접합           : 유니온(50mm 이하), 플랜지(50mm이상), 소켓.

   4) 구경이 다른 관접합 : 레듀셔, 부싱, 이경소켓.

   5) 배관 말단부        : 플러그, 캡.

 (3) 보온재

   1) 유기질 보온재 : 펠트(100℃이하), 코르크, 기포성 수지.

   2) 무기질 보온재 : 유리면(글라스울), 압면, 규조토(500℃이하)

 (4) 배관의 부식원인

   1) 이온화 경향차에 의한 부식

   2) 서로 다른 재료가 전극, 전위차에 의하여 부식

   3) 아연도금 강관과 동관을 동일 배관에 사용시 강관 부식

   4) 누설된 전류(나가는 쪽)에 의한 부식

   5) 전해질 수용액이 재료 틈새에 침투 부식

 (5) 도장재

 (6) 밸브

   1) 게이트밸브(슬루우스밸브) : 마찰손실이 가장 적으므로 급수용으로 가장 많이
                                                사용된다.

   2) 글로브밸브(스톱밸브, 구형밸브)

     ① 소형이며 가볍고 염가이나 유체에 대한 저항이 크다.

     ② 글로브밸브 : 유체의 흐름을 직선방향으로 할 때

     ③ 앵글밸브, Y형밸브 : 유체의 흐름을 직각으로 바꾸거나 변형시킬 경우

   3) 체크밸브(역지밸브) : 유체를 한쪽방향으로만 흐르게 하는 역류방지형

     ① 스윙형 : 수평, 수직배관에 둘 다 사용한다.

     ② 리프트형 : 수평배관에만 사용된다

   4) 플러시밸브

   5) 조정밸브 : 감압밸브, 배압밸브, 안전밸브, 온도조절밸브, 공기빼기밸브,
                       자동수위조절밸브 등

   6) 방열기 밸브

     ① 방열기 밸브 : 증기용, 온수용 방열기 밸브

     ② 방열기트랩(열동트랩) : 방열기 출구에 사용하여 증기와 응축수를 분리하여
                                            응축수만을 환수시

       ㉠ 버킷트랩

       ㉡ 플로트 트랩

       ㉢ 밸로즈 트랩  

   7) 콕 : 원추상의 밸브를 90°로 회전시켜 전개로 하고 전폐로 하는 것(급속히 유로를 개폐)

   8) 볼탭

   9) 스트레이너(여과기) : 먼지 또는 토사, 쇠부스러기 등을 제거하기 위한 부속품

 (7) 배관 색체 기호

   1) 물   : W ; 청색

   2) 증기 : S ; 진한 적색

   3) 공기 : A ; 백색

   4) 가스 : G ; 황색

   5) 기름 : O ; 진한 황적색

   6) 산.알칼리 ; 회색

   7) 전기 : 엷은 황적색