(건축기사)급수설비

⏹ 급수설비

 

1. 유체의 물리적 특성

 ⦁ 연속의 법칙 : 유체의 유량(Q)은 관내의 어느 단면에서나 일정하다.

Q = A1 × v1 = A2 × v2

A : 단면적, v : 유속

 

 ⦁ 베르누이의 법칙 : 동일한 유선에서 임의의 두 점을 선택하여 계산한 압력수두와 속도수두, 위치수두의 합은 일정하다.

 

 

2. 급수압력

※ 각 기구에서의 최저 필요압력

기구명	필요압력(MPa)
블로우 아웃식 대변기	0.1
세정밸브(플러시밸브)	0.1(최저 0.07)
보통밸브	0.1(최저 0.03)
자동밸브	0.07
샤워	0.07
순간온수기(대)	0.05
순간온수기(중)	0.03
순간온수기(소)	0.01

 

 

3. 급수량

1일당 급수량(Qd)의 산정

(1) 건물 사용 인원에 의한 방법 : 건물을 사용하는 인원을 판명할 수 있을 경우

Qd = N × q(l/d)

 

Qd : 1일당의 급수량

N : 급수인원(사람 수)

q : 건물 종류별 1일 1인당 사용수량(l/d∙사람 수)

 

 

(2) 건물 면적에 의한 방법 : 건물 사용 인원이 판명되지 않을 경우 건물의 유효 면적비에 의한 방법

Qd = A × k × n × q(l/d)

 

A : 건물의 연면적(㎡)

k : 건물의 연면적에 대한 유효면적의 비율(%)

n : 유효 면적당의 인원(사람 수/㎡)

q : 건물 종류별 1일 1일당 사용수량(l/d∙사람 수)

 

 

(3) 사용기구에 의한 방법 : 건물에 설치된 위생기구로 산정하는 방법

Qd = Qf × F × P

 

Qd : 기구의 사용수량(l/d)

F : 기구 수(개)

P : 기구의 동시 사용률(%)

 

 

4. 급수방식

① 수도직결 방식 : 도로에 매설되어 있는 수고 본관에서 인입관을 이끌어 각 건물의 소요 급수 개소에 직접 급수하는 방식

 <특징>

 ⦁ 급수 오염이 가능성이 가장 작다.

 ⦁ 소규모 건물에 적용, 설비비가 저렴하고 기계실이 필요없음.

 ⦁ 정전시에도 급수가 가능하다.

 ⦁ 단수시에는 급수가 전혀 불가능하다.

 ⦁ 수도 본관의 최저 필요압력

 

② 고가탱크 방식(옥상탱크 방식) : 3층 이상의 고층 건물에서는 상수를 지하 수수조에 받아 이 물을 펌프로 고가 수조에 양수시켜 저유한 물을 필요 기구에 중력식으로 하향 급수하는 방식.

 <특징>

 ⦁ 항상 일정한 수압으로 급수할 수 있다.

 ⦁ 대규모 급수설비에 적합하다.

 ⦁ 수질 오염 가능성이 크다.

 ⦁ 단수 시에도 저수량을 확보하여 일정시간 급수가 가능하다.

 

③ 압력탱크 방식 : 압력수조 내부에 물을 먼저 압입하고, 압축공기로써 물에 압력을 가하는 방식

 <특징>

 ⦁ 고가시설이 없어 미관상 좋다.

 ⦁ 국부적으로 일시적인 고압을 필요로 할 때 적합하다.

 ⦁ 탱크 중량에 의한 구조물의 구조를 강화시킬 필요가 없다.

 ⦁ 펌프의 양정이 길어야 하므로 동력비가 비싸다.

 ⦁ 탱크는 압력용기이므로 제작비가 비싸다.

 ⦁ 조작상 최고, 최저의 압력차가 크므로 급수압의 변동이 크다.

 

④ 탱크가 없는 부스터 방식 : 수도 본관으로부터 저수탱크에 물을 받은 후 여러 대의 자동 펌프를 이용하여 각 수전 또는 기구에 급수한다.

 <특징>

 ⦁ 옥상탱크나 압력탱크가 필요 없다.

 ⦁ 정전시 급수가 불가능하다.

 ⦁ 설비비가 고가이다.

 ⦁ 자동제어 시스템이어서 고장시 수리가 어렵다.

 ⦁ 펌프를 계속 가동하므로 전력 소비가 많다.

 ⦁ 20m 이상의 건물에는 전력소모가 커서 비효율적이다.

 

 

5. 조닝(Zoning)

 <목적>

 ⦁ 적절한 수압을 유지한다.

 ⦁ 소음이나 진동을 방지한다.

 ⦁ 기구나 부속품의 파손이 적게 한다.

 ⦁ 수압을 낮추어 수격작용을 방지한다.

 

 

6. 펌프

(1) 펌프의 종류

 ㉮ 왕복 펌프

 <특징>

 ⦁ 송수압의 변동이 심하다.

 ⦁ 송수압의 변동을 완화하기 위하여 토출구 근처에 공기실을 둔다.

 ⦁ 양수량이 적고 양정이 클 때 적합하다.

 

 <종류>

피스톤 펌프	용량(유량)이 많고 압력(수압)이 낮은 곳에서 사용(공장 급수용)
플런저 펌프	용량(유량)이 적고 압력(수압)이 높은 곳에서 사용
워싱턴 펌프	고압의 증기압을 원동력으로 구조가 간단하고 고장이 적다.(보일러 급수용)

 

 ㉯ 원심(와권) 펌프

 <특징>

 ⦁ 고속도 운전에 적합하다.

 ⦁ 진동이 적고, 장치가 간단하다.

 ⦁ 전체의 형이 적고 운전상의 성능이 우수하다.

 ⦁ 양수량의 조절이 용이하고 송수압의 변동이 적다.

 

 <종류>

블루트 펌프	임펠러(수에 따라 단단, 2단, 3단)에 의한 원심력으로 양수한다.
터빈펌프	디퓨져 펌프
보어 홀 펌프(심정펌프)	깊은(100m 이상) 우물물의 양수
논 클러스 펌프	오물 잔재의 고형물이나 천조각 등이 섞여 있는 물을 배제

 

(2) 펌프의 용량

 ⦁ 펌프의 양수량 = 옥상탱크의 용량 × 2, 시간 최대 급수량의 2배, 순간 최대 급수량

 ⦁ 실양정 = 흡입양정 + 토출양정

 ⦁ 축동력 = (ρ∙Q∙H)/(6120∙E)

ρ = 물의 밀도(1000kg/㎥)

Q = 양수량(㎥/min)

E = 펌프의 효율(%)

 

펌프의 과부하 발생원인

 ⦁ 과속회전 할 때 또는 토출밸브가 너무 열렸을 때

 ⦁ 취급액의 점도 비중이 규정보다 클 때

 ⦁ 규격보다 양정이 현저히 낮을 때

 

 

(3) 급수배관

급수관의 모든 기울기는 1/250을 표준으로 하며, 배관의 현장 사정으로 부득이하게 ‘ㄷ’자형의 배관이 되어 공기가 모일 경우는 반드시 공기빼기 밸브를 설치하여야 한다.

 

 

(4) 수격작용 : 관내 유속이 빠르거나 혹은 밸브, 수전 등의 관내 흐름을 순간적으로 폐쇄하면, 관내에 압력이 상승하면서 배관 내의 마찰음 현상.

 

발생원인

 ⦁ 플러시 밸브나 수전류를 급격히 열고 닫을 때

 ⦁ 관경이 작고, 유속이 빠를 때, 굴곡 개소가 많을 경우

 ⦁ 감압밸브 사용 시 일어나기 쉽다.

 

방지대책

 ⦁ 수전류 등의 개폐시간을 느리게 한다.

 ⦁ 기구류 가까이에 공기실을 설치한다.