KR20040050102A - 바닥 공조 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지지보를 슬래브에 매입되는 매입형 합성보로 형성시켜, 보춤을 줄이고, 상기 슬래브과 액세스 플로어 사이의 형성되는 공간에 급기부를 설치하여, 천장으로는 환기만이 이루어지도록 함으로써, 공조 공간을 효율적으로 이용하여 층고를 감소시킬 수 있는 바닥 공조 시스템에 관한 것으로서, 슬래브를 하부 플랜지 상면에 걸쳐서 매입하는 매입형 합성보; 상기 슬래브의 상부에 구비되어 상기 슬래브와의 사이에 급기 공간을 형성하는 액세스 플로어; 상측에 구비되어 상층의 슬래브와의 사이에 환기부를 형성하는 천장; 및 실내 공기 상태를 조절하고 순환시키는 공조수단 및 급기수단을 포함하는 바닥 공조시스템을 제공한다.

Description

바닥 공조 시스템 {Underfloor air-conditioning system}
본 발명은 건물내부를 냉난방 및 환기시키기 위한 공조 시스템에 관한 것으로서, 특히, 액세스 플로어(access floor) 하부 공간을 급기공간으로 이용하고 천장공간을 환기공간으로 이용하여, 건물의 층고를 감소시킬 수 있는 바닥 공조시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 건물의 공조시스템은 도1에 도시된 바와 같이, 슬래브(10) 하부에 급기구(31)를 구비한 덕트(50)를 설치하여, 천장으로 급기하며, 환기구(32)를 설치하여 환기도 천장으로 하는 천장급기, 천장환기를 하는 시스템이었다.
종래에는 도1에서 알 수 있듯이 상기 슬래브(10)는 하측에 철골 또는 철근콘크리트구조로 이루어져 슬래브(10)의 하중을 지지하는 합성보(11)를 구비한다. 또한, 상기와 같이 천장에 급기덕트(50)를 설치하고, 건물의 일측면에 급기를 위한 공조수단(70)이 설치되어, 천장(30)으로부터 급기한다. 또한, 상기 천장(30)에 환기구(32)를 구비하여, 다시 천장(30)을 통하여 환기도 이루어지게 된다.
상기와 같이, 천장 급기, 천장 환기의 시스템이 적용되면, 상기 슬래브(10)의 하부로 돌출된 지지보(11) 하부로 급기를 위한 덕트(50)를 설치하기 위한 공간이 더 필요하게 된다.
또한, 도2에 도시된 바와 같이, 지지보(11)는 하부에서 슬래브(10)를 지지하는데 열에 취약한 철골구조가 노출된 형태이기 때문에 화재시 거주자가 대피할 수있는 법적 최소시간(2시간)을 확보할 수 있도록 내화뿜칠 및 도장 등으로 내화피복(12)을 해주어야 한다.
따라서, 상기와 같이, 일반적인 슬래브(10)를 적용하는 건물에서는 천장(30) 상부로 공조 시스템을 설치하여야 하기 때문에, 건물의 층고가 높아지므로, 동일한 층고로 설계하는 경우, 사용하는 실내 층고가 낮아지는 문제점이 있었다.
또한, 상기 지지보에 내화피복 처리를 해야하는 또 다른 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 슬래브를 철골보의 하부플랜지 상면에 걸쳐지는 매입형 합성보로 형성시켜, 보춤을 줄이고, 상기 슬래브와 액세스 플로어 사이의 형성되는 공간에 급기부를 설치하여, 천장으로는 환기만이 이루어지도록 함으로써, 공조 공간을 효율적으로 이용하여 층고를 감소시킬 수 있는 바닥 공조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 액세스 플로어와 슬래브 사이에 형성되는 바닥 하부 공간을 이용하여 덕트를 추가적으로 사용하지 않고 공조 공간을 형성할 수 있는 바닥 공조 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
도1은 종래기술에 의한 건물내의 공조시스템을 도시한 개략도.
도2는 종래기술에 의한 철골보와 합성데크 슬래브의 설치상태를 도시한 단면도.
도3은 본 발명에 의한 바닥 공조시스템을 도시한 개략도.
도4는 본 발명에 의한 슬래브와 매입형 합성보의 설치 상태를 도시한 단면도.
도5a 및 도5b는 본 발명에 의한 급기수단의 실시예를 도시한 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명
10, 110 : 슬래브11 : 합성보
111 : 매입형 합성보20 : 측벽
30 : 천장40 : 액세스 플로어
41 : 급기수단50 : 급기덕트
70 : 공조수단
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슬래브를 하부 플랜지 상면에 걸쳐서 매입하는 매입형 합성보; 상기 슬래브의 상부에 구비되어 상기 슬래브와의 사이에 급기 공간을 형성하는 액세스 플로어; 상측에 구비되어 상층의 슬래브와의 사이에 환기부를 형성하는 천장; 및 실내 공기 상태를 조절하고 순환시키는 공조수단 및 급기수단을 포함하는 바닥 공조시스템을 제공한다.
이하, 도3내지 도5b를 참조하여 본 발명에 의한 바닥 공조시스템을 설명한다.
도3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 바닥 공조시스템은 슬래브(110a)를 철골보의 하부 플랜지 상부면에 걸쳐지는 매입형 합성보(111); 상기 슬래브(110a)의 상부에 구비되어 급기공간을 형성하는 액세스 플로어(40); 상층의 슬래브(110b) 하부에 설치되어, 상층 슬래브(110b)와의 공간에 환기부를 형성하고, 조명(61)이 설치되는 천장(30) 및 실내 공기 상태를 조절하고 순환시키는 공조수단(70) 및 급기수단(41)을 포함한다.
상기 액세스 플로어(40)에는 급기구(42)를 구비한 급기수단(FTU : floor terminal unit)(41)이 구비된다. 상기 급기수단(41)은 댐퍼(46), 팬, 온도센서 및 제어기를 포함하며 이동가능한 장치로 구성된다. 상기 급기수단(41)은 이후 도5a 및 도5b를 참조하여 설명한다.
또한, 상기 액세스 플로어(40)에는 임의의 급기수단(41)에서 주름관(43)으로 연결된 급기구(42)를 설치할 수 있어서, 상기 급기수단(41)의 위치와 상관없이, 원하는 위치에 급기구(42)를 설치할 수 있다.
상기 슬래브(110a, 110b)는 도4에 도시된 바와 같이, I빔으로 이루어진 지지보(111)의 하부 플랜지에 슬래브(110)가 올라올 수 있도록 지지보(111)를 슬래브에매입함으로써, 도2에 도시된 종래기술의 보춤(a)보다 짧은 보춤(b)을 갖게 된다. 따라서, 슬래브가 차지하는 공간이 감소하게 된다. 또한, 상기와 같이 지지보를 매입형으로 형성시키면, 철근 외부에 내화피복을 형성할 필요가 없어지게 된다.
상기 상층 슬래브(110b)의 하부에는 천장(30)이 구비되어, 상기 상층 슬래브(110b)와 천장(30) 사이의 공간으로 환기부를 형성한다.
공기의 상태 조절과 유동을 위하여, 건물의 일부 예를 들어, 측벽(20)에 공기 정화 기능 및 공기가 급기부 및 실내 환기부로 유동할 수 있도록 하는 공기순환 유도기능을 갖는 공조수단(70)이 구비된다.
상기 공조수단(70)은 에어컨, 공기 정화기 등과 같이, 실내의 공기 상태를 제어할 수 있는 기기를 포함한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 형성된 구조물의 공조시스템으로 사용되는 급기수단(이하 FTU)은 팬; 실내온도를 감지하는 제1온도센서(44); 공조급기온도를 감지하는 제2온도센서(45); 상기 팬(47)의 상류에 위치하여, 제1온도센서(44) 및 제2온도센서(45)에서 감지한 온도에 따라 팬(47)에 공조공기 또는 실내의 공기를 공급하도록 조절하는 댐퍼(46); 및 급기구(42)로 구성된다.
공조공기는 엑세스 플로어를 따라 하측에서 유입되므로, 상기 급기구(42)를 통해 실내공기와 접하는 제1온도센서(44)는 댐퍼(46) 상측에 위치하며, 상기 제2온도센서(45)는 댐퍼(46) 하측에 위치하게 된다. 상기 제1온도센서(44)에서 감지한 온도가 실내설정온도보다 높아지게되면 상기 댐퍼(46)는 상측으로 이동하여, 실내공기가 팬(47)으로 유입되지 않고 공조공기가 팬(47)으로 유입되도록 통로를 형성한다. 반대로 제1온도센서(44)에서 감지한 온도가 설정온도보다 낮거나 같아지게 되면 상기 댐퍼(46)가 하측으로 이동하여 공조공기를 차단하고 실내공기가 팬(47)으로 유입되게 한다. 이러한 과정이 반복되어 실내온도가 일정하게 유지되는 것이다.
상기 급기구(42)는 필터로 이루어져 실내공기가 정화된다. 따라서, 종래의 공조수단(70)수단에서 공기정화가 이루어진 후에 급기덕트를 통해 이루어지던 방법에 비해 공조공기의 이동경로를 짧게하여 효율이 높아지므로 에너지 절약의 효과를 갖게 된다.
도5b는 상기 설명한 주름관(43)의 장착상태를 도시한 것이다. 급기구(42)와 팬(47)의 위치가 비교적 먼 경우, 공기가 공급되는 통로를 주름관(43)으로 형성할 수 있다.
이하, 도3을 참조하여 상기와 같이 구성된 바닥 공조 시스템의 작용효과를 설명한다.
공조수단(70) 및 환기수단(41)이 작동하면, 공기가 도3의 화살표 방향을 따라서 순환하게 된다. 상기, 공조수단에서 정화된 공기는 액세스 플로어(40)와 슬래브(110a)사이에 형성된 공간을 경유하여, 상기 급기구(42)를 통하여 실내에 공급된다. 실내에 공급된 공기는 대류에 의하여, 천장 상부의 환기공간을 통해 외부로 배출되게 되어, 실내 공기의 순환이 이루어지게 된다.
또한, 액세스 플로어(40)와 슬래브(110a)사이의 공간을 급기 통로로 이용하기 때문에, 급기덕트를 형성하는 높이 만큼의 층고를 감소 시킬수 있으며, 상기에설명한 바와 같이, 지지보의 춤의 높이 만큼(b-a)의 층고를 감소시킬 수 있다.
상기 실시예에서, 상기 지지보(111)가 매입된 I빔으로 이루어진 철골조로 형성되었지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 지지보가 슬래브에서 상부로 돌출되도록 거푸집을 설치하여 타설한 철근 콘크리트조 또는 PC조로 설계될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 바닥면에 공조 시스템을 형성시킴으로써, 급기 덕트를 제거할 수 있기 때문에 건물의 층고를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 공조공간의 감소로 실내의 높이를 증가시킬 수 있으며, 급기수단에 의해 일정한 실내온도 유지, 공기정화 및 에너지 절약을 도모할 수 있다.

Claims (4)

  1. 슬래브를 하부 플랜지 상면에 걸쳐서 매입하는 매입형 합성보;
    상기 슬래브의 상부에 구비되어 상기 슬래브와의 사이에 급기 공간을 형성하는 액세스 플로어;
    상측에 구비되어 상층의 슬래브와의 사이에 환기부를 형성하는 천장; 및
    실내 공기 상태를 조절하고 순환시키는 공조수단 및 급기수단
    을 포함하는 바닥 공조시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액세스 플로어는 급기구를 구비한 급기수단
    을 포함하는 바닥 공조 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 급기수단은 주름관으로 연결된 급기구를 더 포함하는
    바닥 공조 시스템.
  4. 제 1 항 내지 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 급기수단은
    팬;
    실내온도를 감지하는 제1온도센서;
    공조급기온도를 감지하는 제2온도센서;
    상기 팬의 상류에 위치하여, 제1온도센서 및 제2온도센서에서 감지한 온도에 따라 팬에 공조공기 또는 실내의 공기를 공급하도록 조절하는 댐퍼; 및
    다수의 급기구
    를 포함하는 바닥 공조 시스템.
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