환기
환기(문화어: 공기갈이) 또는 통풍(通風)은 특정 공간의 공기 환경을 유지 또는 개선하기 위해 외부 공기를 도입하여 내부의 공기를 배출하는 것이다. 또한 실내 온도, 습도, 공기 흐름을 조절하여 열적 쾌적성, 실내 환경의 다른 측면에 대한 만족도 또는 기타 목적을 달성하는 데에도 사용될 수 있다. 환기는 일반적으로 기계 환기, 자연 환기 또는 혼합 환기로 분류된다.[1] 이는 일반적으로 건물 외피의 누출(계획되지 않은 개구부)을 통해 외부에서 실내로 공기가 우발적으로 유입되는 침투와는 별개로 설명다. 건물 설계에서 실내 공기질 유지를 위해 침투에 의존하는 경우, 이러한 흐름을 우발적 환기라고 한다.[2]
환기는 양호한 실내 공기질을 유지하는 데 필수적인 요소이지만, 환기만으로는 충분하지 않을 수 있다.[3] 거주자의 건강과 에너지 효율 측면에서 환기 성능을 향상시키려면 실내외 공기질 매개변수에 대한 명확한 이해가 필요하다. 실외 오염 물질이 실내 공기질을 악화시키는 상황에서는 여과와 같은 다른 처리 장치도 필요할 수 있다. 주방 환기 시스템이나 실험실 퓸 후드의 경우, 공간 내 환기량 자체보다 효과적인 배출가스 포집 설계가 더 중요할 수 있다. 일반적으로 공기 분배 시스템이 공간으로 유입되고 배출되는 공기의 흐름 방식은 특정 환기율이 내부에서 발생하는 오염 물질을 제거하는 능력에 영향을 미친다. 시스템의 공간 오염 감소 능력은 "환기 효율"로 표현된다. 그러나 환기가 실내 공기질에 미치는 전반적인 영향은 오염원, 활동과 공기 흐름이 상호 작용하여 거주자의 노출에 영향을 미치는 방식과 같은 더 복잡한 요인에 따라 달라질 수 있다.
환기 시스템의 설계 및 작동과 관련된 다양한 요소들은 여러 법규 및 표준에 의해 규제된다. 실내 공기질을 개선하기 위한 환기 시스템의 설계 및 작동에 관한 표준으로는 미국 냉난방공조학회(ASHRAE) 표준 62.1 및 62.2, 국제 주거 건축 기준(International Residential Code), 국제 기계 건축 기준(International Mechanical Code), 그리고 영국 건축 규정 파트 F 등이 있다. 에너지 절약에 중점을 둔 다른 표준들 또한 환기 시스템의 설계 및 작동에 영향을 미치는데, 여기에는 ASHRAE 표준 90.1과 국제 에너지 절약 기준(International Energy Conservation Code)이 포함된다.
실내외 환경 조건이 양호할 때는 실내 공기질 유지에 필요한 최소 수준 이상의 환기를 통해 환기 냉방 효과를 높여 실내 공기질과 열 쾌적성을 크게 개선할 수 있으며, 이는 건물의 에너지 소비량 감소에도 도움이 된다. 이러한 상황에서는 수동식 또는 기계식 방식(공기측 이코노마이저, 환기 예냉)을 통해 환기량을 늘리는 것이 사람들의 건강 증진에 특히 효과적일 수 있다.[4] 반대로 환경 조건이 좋지 않을 때는 환기를 통해 실내 공기질을 유지하거나 개선하기 위해 기계식 냉난방 장치 사용을 늘려야 할 수 있으며, 이는 에너지 소비량 증가로 이어진다.
환기는 온수기, 난로, 보일러, 나무난로와 같은 기기 및 연소 장비의 "배기"와 밀접한 관련이 있다. 특히 건물 환기 설계 시 "자연 배기" 방식의 기기에서 발생하는 연소 생성물이 실내로 역류하는 것을 방지해야 한다. 이는 기밀성이 높은 건물일수록 더욱 중요한 문제입니다. 이러한 위험을 피하기 위해 많은 최신 연소 기기는 실내 공기가 아닌 실외에서 연소 공기를 직접 끌어들이는 "직접 배기" 방식을 사용한다.
환기의 유형
[편집]자연 환기
[편집]자연 환기는 루버, 문, 창문과 같은 계획된 개구부를 통해 외부 공기가 건물 내부로 의도적으로 유입되는 방식이다. 자연 환기는 외부 공기를 이동시키기 위한 기계적인 시스템이 필요하지 않으며, 풍압이나 굴뚝 효과와 같은 물리적 현상에 전적으로 의존한다. 역사적으로 거의 모든 건물은 자연 환기 방식을 사용했다. 그러나 20세기 후반 에어컨 사용이 보편화되면서 미국의 대형 건물에서는 자연 환기 방식이 점차 사라졌다. 하지만 첨단 건물 성능 시뮬레이션(BPS) 소프트웨어, 개선된 건물 자동화 시스템(BAS), LEED(Leadership in Energy and Environmental Design) 설계 기준, 그리고 향상된 창호 제조 기술의 등장으로 자연 환기 방식은 전 세계적으로, 그리고 미국에서도 상업용 건물에서 다시 주목받고 있다.[5]
자연 환기구는 고정되거나 조절할 수 있다. 조절 가능한 개구부는 자동으로 제어되거나, 거주자가 소유하거나(작동 가능), 또는 이 둘의 조합으로 제어될 수 있다. 교차 환기는 자연 환기의 현상이다.
실내 환기가 제대로 되지 않으면 방 구석 등 특정 부위에 곰팡이 냄새가 집중되는 현상이 심화되는 것으로 나타났다. 건물 내 자연 환기에는 바람에 의한 환기, 기압에 의한 환기, 그리고 굴뚝 환기의 세 가지 유형이 있다.[6] '굴뚝 효과'로 발생하는 압력은 가열되거나 상승하는 공기의 부력에 의해 발생한다. 바람에 의한 환기는 바람의 힘을 이용하여 밀폐된 공간과 건물 외벽의 틈새를 통해 공기를 끌어당기고 밀어내는 원리를 이용한다.
기계 환기
[편집]기계 환기는 건물 내부로 또는 외부에서 외부 공기를 의도적으로 유입시키거나 배출하는 팬 구동 방식의 환기이다. 기계 환기 시스템에는 공급 팬(외부 공기를 건물 내부로 밀어 넣는 팬), 배기 팬(건물에서 공기를 빼내어 건물 내부로 동일한 환기 흐름을 발생시키는 팬), 또는 이 둘의 조합(내부 공기를 가압하거나 감압하지 않거나 약간만 감압하는 경우 균형 환기라고 함[7])이 포함될 수 있다. 기계 환기는 종종 공간을 난방 및 냉방하는 데에도 사용되는 장비에 의해 제공된다.
혼합 모드 환기
[편집]혼합 환기 시스템은 기계적 환기와 자연적 환기를 모두 활용한다. 기계적 환기와 자연적 환기는 동시에, 또는 하루 중 다른 시간대나 계절에 따라 다르게 적용될 수 있다.[8] 자연 환기량은 주변 환경 조건에 따라 달라지기 때문에 항상 적절한 환기량을 제공하지 못할 수도 있다. 이러한 경우, 기계식 시스템을 사용하여 자연적으로 발생하는 환기량을 보완하거나 조절할 수 있다.
갤러리
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같이 보기
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각주
[편집]- ↑ ASHRAE (2021). 〈Ventilation and Infiltration〉. 《ASHRAE Handbook—Fundamentals》. Peachtree Corners, GA: ASHRAE. ISBN 978-1-947192-90-4.
- ↑ Schiavon, Stefano (2014). “Adventitious ventilation: a new definition for an old mode?” (영어). 《Indoor Air》 24 (6): 557–558. Bibcode:2014InAir..24..557S. doi:10.1111/ina.12155. ISSN 1600-0668. PMID 25376521.
- ↑ ANSI/ASHRAE Standard 62.1, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality, ASHRAE, Inc., Atlanta, GA, US
- ↑ Sun, Y., Zhang, Y., Bao, L., Fan, Z. and Sundell, J., 2011. Ventilation and dampness in dorms and their associations with allergy among college students in China: a case-control study. Indoor Air, 21(4), pp.277-283.
- ↑ Shaqe, Erlet. 《Sustainable Architectural Design》 (영어). 2023년 8월 29일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2026년 3월 30일에 확인함.
- ↑ How Natural Ventilation Works by Steven J. Hoff and Jay D. Harmon. Ames, IA: Department of Agricultural and Biosystems Engineering, Iowa State University, November 1994.
- ↑ Whole-House Ventilation | Department of Energy
- ↑ de Gids W.F., Jicha M., 2010. "Ventilation Information Paper 32: Hybrid Ventilation 보관됨 2015-11-17 - 웨이백 머신", Air Infiltration and Ventilation Centre (AIVC), 2010
