002.3 : 빈 깡통 건물

Joseph Lstiburek

MAY 26, 2008

때때로 당황스러울 수 있는 것은 속이 빈 "벽 덕트"가 양쪽의 공기 압력과 거의 독립적인 공기 압력 체계(필드)에서 작동할 수 있다는 것이다. 욕실 위 메달린 천장에 배기관이 있는 호텔방을 생각해보라. 이 덕트를 빈틈없이 봉인하는 것은 실용적이지 않다. - 그래도 시도는 해 볼 수 있다. 이 덕트는 "배기"할 때 dropped ceiling에서 공기를 빨아들여 감압한다. 이 dropped ceiling은 유닛을 분리하는 demising wall과 연결되며 이 demising wall은 외부로 확장된다(사진4). 이 demising wall은 이제 외부로부터 공기를 끌어내어 dropped ceiling에 공급하는 "Duct"이다(그림4). 바깥 공기가 습하고, 그 공간에 에어컨이 설치되고, 벽이 비닐벽지로 덮여 있으면 곰팡이가 생긴다. 그런다고 뭐가 달라지냐?

사진4 :  Hotel Room Flow Path Part I - 외부와 연결 된 demising wall과 연결된 내부 벽체에 연결 된 dropped ceiling

그림4 : Wall duct - 벽 구멍에 HVAC 시스템 또는 배기팬의 우연한 연결에 의해 생성된 음압 필드의 내부 벽은 건물 내부 공간에 외부 공기가 들어갈 수 있는 경로를 만든다.

사진5 : Hotel Room Flow Path Part II - 욕실의 배기팬 누출로 인한 음압 때문에 외부의 습한 공기가 demising wall로 유입되는 내부 벽면에 곰팡이 발생

그럼 이 경우 어떻게 해야 할까요? 외부 벽에 지속적인 공기 차단 기능을 제공한다. 내부 벽이 demising wall과 연결되는 천장 근처의 dropped ceiling을 제한하는 내부 벽에 그릴을 추가하여 압력을 "bleed"하여 음압 필드가 demising wall에 적용되지 않도록 한다. demising wall의 압력을 "bleed"하기 위해 그릴을 추가하지 마라. 이것은 소방 헤드가 폭발할 수 있다. - 또한 어셈블리의 매연 및 화재 등급을 위반할 수 있다. 그리고 아, 비닐 벽 덮개를 설치하지 마라.

아직 호텔이 다 안 끝났다. 석고보드 마감된 천장에 매달려 있는 있는 fan Coil과 air handler는 나를 속쓰리게 한다. 이러한 장치에는 공급 덕트를 가지고 있다.(실내로 공기를 불어 넣는 장지로 부터 연장된 짧은 슬리브). 하지만 이 유닛들은 좀처럼 Ducted return이 되지 않는다. 석고보드를 사용하여 "return plenum"을 생성하고, 석고보드 밑면에 "filter grille"을 설치하여 장치를 막아줍니다.. 필터가 더러워지면 석고보드 폐쇄된 공간은 음압이 증가합니다.(그림5) 이 석고보드 enclosure는 demising wall과 연결되고 demising wall은 외부(그림6)에 연결되어 "wall duct"가 형성되어 곰팡이로 이어집니다.(사진6)

그림5 : Fan Coil Return Plenum - Filter grille이  Fan coil unit에 연결되지 않고 Return Sleeve가 있는 Filter grille로 인해 Filter가 점점 더러워짐에 따라 천장 내 압력이 감소한다.

그림6 : Accidental Flow Paths - Fan coil unit의 dropped ceiling return plenum에 연결되는 내부 벽들은 인접 공간 및 위부와 연결할 수 있는 덕트가 된다.

사진6 : Demising Wall Mold - 외부와 내부 사이의 흐름경로로 만들어진 Demising wall과 Fan coil unit return plenum의 결합으로 Demising wall에 곰팡이

이 문제를 어떻게 해결하나? Return Sleeve를 추가하고 Supply sleeve와 일치시켜 Filter grille을 장치에 직접 연결한다. 이제 Air handler 자체에서 배기로 인해 발생하는 압력을 "bleed"하기 위해 Grille을 추가한다. 이 Grille은 소형(4"*8")일 수 있으며 장치 주변의 enclosure 천장에 있어야 한다. Demising wall에 설치하지 마라.(안좋은 기억이 폭발할지도...) 그리고 아, 비닐 벽 덮개를 설치하지 마라. 또한 무엇이 작동하지 않는지 알려주겠다. 외부 석고보드를 외부 벽과 교차하는 내부 벽을 지나 연장하여 공기 차단 기능을 제공한다. 이론에서 그런 Air barrier는 역할을 해야한다. 그러나 실제로는 석고보드를 충분히 밀폐할 수 없기 때문에 그렇지 않다. 음압필드도 제거해야한다. 내부와 외부 벽의 연결을 없애는 것은 정말 좋은 생각이지만, 그것만으로는 충분하지 않다.

그럼 우리는 어디에 있나? 우리는 비어 있게 살아야한다. 우리는 무겁고, 비싸고, 거대함을 제공하고 집약적으로 지속 불가능한 건물들로 돌아가지 않을 것이다. 우리는 3차원 공기흐름 네트워크를 분리하기 위해 "구획 정리"하는 법을 배워야 한다. 여기에는 외부에서의 완전한 연속적인 Air barrier system이 포함된다. 우리는 HVAC system을 enclosure에 우발적으로 결합이 되어 선 안되며, 빈 공간과 조절된 공간 사이의 압력을 균등화해야 한다. 그리고 우리는 충분한 Ducted return을 지향하고 Return plenum의 매우 경계하는 것을 배워야 한다.