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건축설비기사 실기 · 침입외기·도입외기 부하 계산

Infiltration & Outdoor Air Load Calculation

외기 부하는 틈새로 새어 드는 침입외기와 일부러 들이는 도입외기가 실내 공기와 섞이며 생기는 부하로, 현열과 잠열을 따로 셈한다. 유량 V 를 잡고 나면 현열은 Qs = 1.2 V ΔT, 잠열은 Ql ≈ 3010 V ΔW 로 구하고, 여기서는 두 경우 모두 환기 횟수 n 으로 유량을 잡아요. 그림 왼쪽 방에는 실 체적과 환기 횟수가, 들어오는 화살표 옆에는 유량과 현열 · 잠열 · 합계가 적히고, 아래 막대는 현열과 잠열의 몫을 이어 붙인 것이다. 침입 · 도입 버튼과 환기 횟수 · 실 체적 · 온도차 · 절대습도차 슬라이더를 바꾸면 화살표 옆 숫자와 막대가 함께 바뀌어요.

외기 부하는 유량 × 온습도차

틈새로 들어오는 침입외기든 일부러 넣는 도입외기든, 부하는 풍량 V 와 실내외 온도차 · 절대습도차로 정해진다. 환기 횟수 n[1/h] 와 실 체적 V_room[m³] 을 알면 시간당 유량은 n · V_room, 초당 유량은 V = n · V_room / 3600 이에요.

🔑 실기 골격
①V [m³/s] = n · V_room / 3600 (또는 주어진 m³/h ÷ 3600)
②현열 Qs [kW] = 1.2 · V · ΔT
③잠열 Ql [kW] ≈ 3010 · V · ΔW (ΔW[kg/kg])
④합계 Qt = Qs + Ql 이고, 침입 · 도입 모두 같은 순서로 푼다

환기 횟수 · 체적으로 외기 부하 셈하기

1 회/h
300 m³
15 ℃
8 g/kg
유량 V
300 m³/h
0.0833 m³/s
현열 Qs
1.50 kW
1.2·V·ΔT
잠열 Ql
2.01 kW
3010·V·ΔW
합계 Qt
3.51 kW
Qs+Ql

단계별 풀이 예제

1단계 · 유량
V = n · Vroom3600 = 1.0 × 3003600 = 0.08333 m³/s
300 m³/h
2단계 · 현열
Qs = 1.2 · V · ΔT = 1.2 × 0.08333 × 15 = 1.50 kW
ρ·cp ≈ 1.2 kJ/m³K
3단계 · 잠열
Ql = 3010 · V · ΔW = 3010 × 0.08333 × 0.0080 = 2.01 kW
ΔW = 8 g/kg = 0.0080 kg/kg
4단계 · 합계
Qt = Qs + Ql = 1.50 + 2.01 = 3.51 kW
침입외기 부하
💡 관찰
①n 이나 V_room 이 커지면 유량과 부하가 비례해 늘어난다
②ΔW 를 g/kg 와 kg/kg 사이에서 바꾸다 틀리는 일이 잦아요
③도입외기는 필요 환기량이나 인원에서 거꾸로 n 을 구하기도 한다
④전열교환기로 외기 부하를 줄이는 내용은 따로 다룬다

핵심 공식

유량 (ACH)
V = n Vroom3600
[m³/s], n[1/h], Vroom[m³]
현열
Qs = 1.2 V ΔT
[kW]
잠열
Ql = 3010 V ΔW
[kW], ΔW[kg/kg]

시험 포인트

🎯 시험 포인트
①V = n · V_room / 3600 또는 m³/h ÷ 3600
②Qs = 1.2 V ΔT, Ql = 3010 V ΔW
③침입(뜻하지 않은 유입)과 도입(일부러 급기)의 구분
④ΔW 단위(g/kg · kg/kg)는 반드시 맞춤
📝 대표 기출유형
①환기횟수로 침입외기 현·잠열 계산
②도입외기량 제시 후 외기부하
③인원·필요환기량에서 도입외기 역산
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