공조방식의 종류(정풍량과 변풍량, 바닥취출과 천장취출)

정풍량(CAV)과 변풍량(VAV)방식

공조방식은 풍량조절방식을 기준으로 정풍량과 변풍량 조절방식으로 나눌 수 있습니다.
정풍량(CAV)이란, 건물의 모든 실에 "정해진"풍량으로 공급하는 것이고
변풍량(VAV)이란 이 실의 정해진 풍량을 "유동적으로" 공급하는 것입니다.

그림에서 볼 수 있듯, CAV는 설계된 풍량대로 계속 공급되어야 하기 때문에 가변성이 없는 게 단점이지만,
그 때문에 관리포인트가 작아 관리가 용이합니다. 현장에서는 나오는지, 안 나오는지만 점검하면 되기 때문입니다.
대공간에 적합하지만, 사무실로 구성된 빌딩과 같은 경우에도 부하변동이 없기 때문에
정풍량으로 적용해도 무방합니다. VAV는 반면 다양한 부하에 유동적으로 풍량을 변화시켜 대응할 수 있다는 게 장점이지만,
세밀하게 대응할 수 있다는 것은 그만큼 제어가 힘들고, 관리포인트가 많다는 것입니다.
zone이 다양한 곳, 같은 건물에서 어느 공간은 뜨겁고, 어느 공간은 차갑고, 그 공간이 차갑거나 뜨거운 게 일정하지 않다?
그렇다면 vav를 적용하는 것이 맞습니다.
층이나, 해당 zone마다 조절밸브를 달아서 냉난방의 정도를 조절해 주는 것입니다.

 

바닥취출과 천장취출 방식

이번에는 냉난방 기류가 어디서 나오는지에 따라 분류해 보겠습니다.

대부분 공간의 냉난방은 천장취출 방식이지만, 공간특성에 따라 바닥취출을 적용하는 경우도 있습니다.
천장취출은 위에서 기류를 쏘아 사람이 있는 곳까지 내려야 합니다. 이러한 점에서 층고가 너무 높아 상부에서 내려오는 게 비효율적인 경우, 바닥취출을 적용합니다.
오염가스가 많이 발생하는 경우에도, 기류를 순환하면 안 되는 상황이기 때문에 바닥취출을 권장합니다.
상부에서 쏘는 방식은 그만큼 골고루 기류를 순환하는 역할을 하기 때문입니다.
반면 아래에서 쏘는 바닥취출은, 바닥에 있는 먼지 따위를 띄우기 때문에 불쾌감을 줄수도 있습니다.
이러한 점에서 바닥취출의 유속은 0.1~0.3m/s정도로 설정합니다.

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바닥취출의 경제성

바닥취출방식을 적용하기 위해서는 하부공간을 확보해야 합니다.
이러한 점에서 악세스플로어를 적용합니다. 이러한 악세스플로어 위에 서 있는 사람이 아래에서 쏘는 뜨겁고, 따듯한 공기로 불쾌감을 느낄 수 있는 것이
콜드드래프트, 핫드래프트입니다.(가까운 곳에서 쏘는 냉난방 기류로 불쾌감을 느끼는 것)
*악세스플로어 사진참조

이렇게 아래공간이 뜨도록 만든 악세스플로어 아래공간을 덕트로 사용하게 됨으로써,
천장의 공간을 줄여 건물의 층고를 줄이게 되는 것은, 결국 건축할 높이를 줄여 건축비를 절감하는 효과까지 볼 수 있습니다.
이런 면에서 "경제적"이라고 할 수 있습니다.
또, 위에서 쏘는 방식에 비해 "저속"으로 기류를 공급할 수 있기 때문에 적용급기량을 최소화할 수 있고,
사람이 느끼는 공간에만 냉난방 층류를 형성합니다.
풍량도 아끼고, 필요한 곳에만  냉난방한다? 경제적입니다. 다만 천장이 아닌 아래쪽에 있기 때문에 눈에 보이기 쉬운 위치에 있습니다. 바닥재 미관을 충분히 고려하여 건축계획에 잘 어우러지도록 설계해야 합니다.

그럼에도 불구하고 천장취출식에 비해 사용되지않는 이유는, 유지관리와 시공성의 문제입니다. 바닥면에 설치하게되면 장비나 구조물의 간섭도 많고,먼지 등 청소와 관리의문제가 있습니다.