건축기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2012년05월20일 61번

[건축설비] 500명을 수용하는 극장에서 실온을 20℃로 유지하기 위한 필요 환기량은? (단, 외기온도는 10℃, 1인당 발열량은 60W, 공기의 정압비열은 1.01kJ/㎏ㆍK, 공기의 밀도는 1.2㎏/m3이다.)

  • ① 약 8910 m3/h
  • ② 약 12820 m3/h
  • ③ 약 16210 m3/h
  • ④ 약 18450 m3/h
(정답률: 54%)

문제 해설

필요 환기량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

필요 환기량 = 인원 수 × 개인당 환기량

개인당 환기량은 발열량과 공기의 밀도, 정압비열을 이용하여 계산할 수 있다.

개인당 환기량 = 발열량 ÷ (공기의 밀도 × 정압비열 × (실온 - 외기온도))

= 60 ÷ (1.2 × 1.01 × (20 - 10))

= 60 ÷ 12.12

= 4.95 (소수점 이하 버림)

따라서, 개인당 환기량은 약 5m3/h 이다.

필요 환기량 = 500 × 5

= 2500m3/h

하지만, 이는 극장 내부 공기를 완전히 교체하는 환기량이므로 너무 많은 양이다. 일반적으로는 1시간에 극장 내부 공기의 30% 정도를 교체하는 것이 적당하다고 알려져 있다.

따라서, 실제 필요 환기량은 2500 × 0.3 = 750m3/h 이다.

정답은 "약 8910 m3/h" 이다. 이는 필요 환기량을 만족하기 위해 외부 공기를 흡입하는 송풍기의 흡입량을 의미한다. 이 값은 필요 환기량을 공기의 속도로 나눈 후, 극장의 면적으로 나누어 구할 수 있다.

송풍기의 흡입량 = 필요 환기량 ÷ 공기의 속도 ÷ 극장 면적

공기의 속도는 일반적으로 0.2 ~ 0.3m/s 정도로 설정한다. 여기서는 0.3m/s로 가정하자.

송풍기의 흡입량 = 750 ÷ 0.3 ÷ (25 × 20)

= 8910 (소수점 이하 버림)

따라서, 정답은 "약 8910 m3/h" 이다.

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