제 1절 현장제어설비공사

1. 일반사항

1.1 적용범위

본 설비는 공기조화설비 등과 관련하여 온도, 습도, 압력 및 유량 등의 자동제어, 계측 및 감시 등을 하는 것으로서, 그 시스템 구성은 제어계통도, 동작설명서 및 특기사방에 따른다.

1.2 참조규격

다음 규격은 본 시방서에 명시되어 있는 범위내에서 본 시방서의 일부를 구성하고 있는 것으로 본다.

(1) 한국산업규격

KS B 1531 가단 주철제 관 이음쇠

KS D 3507 배관용 탄소 강관

KS D 5522 이음매 없는 인탈산 동관

1.3 현장제어방식의 개요

현장 제어방식은 전기식, 전자식, DDC식 및 이들의 병용방식이 있고 세부사양은 특기시방에 따른다.

1.3.1 전기식 제어방식

(1) 전기식 제어방식은 전기를 동력원으로 하고, 검출부와 조절부가 일체로 된 조절기 및 조작기로 구성된다.

(2) 온도, 습도, 압력 등의 제어량은 각각의 검출 목적에 따라서 검출부로부터 변위의 형태로 검출되고, 조절부의 기계적인 구조에 의하여 설정치와 비교하여 포텐쇼미터, 전기 접점 등으로 조작기를 작동시킨다.

(3) 조작기는 전동기의 회전이나 전자 코일의 여자등에 의하여 기계적으로 밸브 또는 댐퍼 등을 작동시킨다.

1.3.2 전자식 제어방식

(1) 전자식 제어방식은 전기를 동력원으로 하여 전자 회로를 사용한 제어방식이며, 제어량을 검출하는 검출기와 검출기로부터의 신호에 의하여 작동하는 조절기 및 조작기로 구성된다.

(2) 검출기는 제어량을 전기적으로 검출하여 조절기로 전송하며, 조절기는 내부의 전자 회로에서 설정치와 비교, 증폭하여 조작기를 작동시킨다.

(3) 조작기는 1.3.1항의 전기식과 같다.

1.3.3 DDC(Direct Digital Control) 방식

(1) DDC 방식은 전기를 동력원으로 하여 마이크로프로세서를 이용한 제어방식이며, 제어량을 검출하는 검출기와 검출기로부터의 신호에 의하여 동작하는 조절기 및 조작기로 구성된다.

(2) 검출기는 제어량을 검출하여 조절기에 전송하고, 조절기는 수신된 디지털 신호에 따라 제어, 연산 처리하여 조작기를 작동시킨다.

(3) 조작기는 1.3.2 항의 전자식과 같다.

1.3.4 공기식 제어방식

(1) 공기식 제어방식은 압축 공기를 동력원으로 하여 제어량을 검출하는 검출부와 조절부가 일체로 된 조절기 및 조작기로 된 것 또는 검출부와 조절부가 각각 분리 독립되어 있는 역평형식의 검출기, 조절기 및 조작기로 구성된다.

(2) 검출기는 제어량을 기계적 변위로 하여 검출하고, 노즐 및 플래퍼(flapper) 등으로 조작기를 동작시키는 공기압 신호로 변환하여 조작기에 전송한다.

(3) 조절기가 단독일 경우에는 검출기로부터의 출력 공기압 신호를 받아 이것을 증폭하여 조작기로 전송한다.

(4) 조작기는 다이어프램 및 벨로스 등에 의하여 조절기로부터의 공기 신호를 받아 밸브 또는 댐퍼를 작동시킨다.

1.3.5 병용방식

서로 다른 종류의 검출기, 조절기 및 조작기를 조합한 방식이다.

2. 현장제어기기

2.1 일반사항

본 기기 및 재료는 공기조화설비 등에 관련하여 온도, 습도, 압력 및 유량 등의 자동제어, 계측 및 감시 등을 하는 것으로서, 각 기기가 유기적으로 결합되어 설계도면 및 특기시방에 표시되어 있는 기능을 만족시키는 것으로 한다.

2.2 온도 조절기 및 검출기

(1) 온도 조절기 및 검출기의 구성 요소는 각 제어방식별로 다음 표에 따른다.

(2) 실내형 온도조절기는 일반적으로 설정치의 ±2℃이상의 설정 범위를 가지며 2℃이내의 비례대 또는 동작 간격을 가진 양호한 제어 결과를 얻을 수 있는 것으로 한다.

(3) 실내형 및 삽입형 계측용 온도검출기의 측정 범위는 제어량의 변동 범위를 충분히 처리할 수 있는 것으로 한다.

(4) 실내형 및 삽입형 계측용 온도검출기의 검출 정도는 일반적으로 ±0.5℃이하의 것으로 한다.

(5) 삽입식 온도조절기는 조절부 본체와 감온부로 구성되며, 감온부는 도압관과 감온통을 가진 모세관형 혹은 감온부가 본체에 고정된 스템형으로 한다.

(6) 삽입식 온도조절기는 적당한 폭의 설정 범위를 갖고 제어 시스템에 적합한 비례대 또는 동작 간격을 선택할 수 있는 것으로 하고, 설정치와 동작 간격 및 비례대는 원칙적으로 가변적인 것으로 한다.

(7) 삽입식 온도조절기는 그 설치되는 장소에서 보통 일어날 수 있는 최저, 최고의 온도 및 습도에 견딜 수 있는 것으로 한다.

(8) 감온부의 봉입물은 독성이 없고, 만일의 경우 파손되었을 때라도 다른 것에 피해를 입히지 않는 것으로 한다.

(9) 실내형 온도조절기 및 검출기의 형상은 안전하여야 하며, 날카롭게 돌출된 부분이 있어서는 안된다.

2.3 습도 조절기 및 검출기

(1) 습도 조절기 및 검출기의 구성 요소는 각 제어방식별로 다음 표에 따른다.

(2) 실내형 습도조절기는 상대습도 설정치의 ±10퍼센트 이상의 설정 범위를 갖고 상대습도 15퍼센트 이하의 비례대 또는 상대습도 5퍼센트 정도의 동작 간격을 가진 양호한 제어 결과를 얻을 수 있는 것으로 한다.

(3) 실내형 및 삽입형 계측용 습도검출기의 측정 범위는 제어량의 변동 범위를 충분히 처리할 수 있는 것으로 한다.

(4) 실내형 및 삽입형 계측용 습도검출기의 검출 정도는 일반적으로 상대습도 ±3퍼센트 이하의 것으로 한다.

(5) 실내형 습도 조절기 및 검출기의 형상은 안전하여야 하며, 날카롭게 돌출된 부분이 있어서는 안되다.

2.4 압력 조절기 및 검출기

(1) 압력 조절기 및 검출기의 구성 요서는 각 제어방식별로 다음 표에 따른다.

(2) 압력조절기는 제어 대상에 적합한 설정 범위와 비례대 또는 동작간격을 갖고 각각 설정치를 변경할 수 있는 것으로 한다.

(3) 압력검출기의 검출 정도는 원칙적으로 전체 검출범위의 ±1.0 퍼센트 이내의 것으로 한다.

(4) 압력 조절기 및 검출기는 사용되는 장치에서 보통 발생할 수 있는 최고 압력에 견디는 것으로 한다.

(5) 차압 조절기 및 검출기는 2.4(4)에 따른다.

2.5 유량검출기

(1) 유량검출기의 종류는 검출 기구에 따라 차압식, 용접식, 익차식, 전자식, 와류식, 초음파식 등이 있다.

(2) 유량검출기는 유체의 종류, 측정 온도, 레인지어빌리티 등을 고려하여 선택한다.

(3) 액체 유동 스위치는 배관 내의 흐름을 패들(paddle)에 의해 검출하는 것이므로 배관 크기에 따라 적당한 패들을 선택한다.

2.6 조작기, 조절밸브 및 조절댐퍼

2.6.1 조작기

(1) 조작기의 종류 및 조작 기구는 다음 표에 따른다.

(2) 조작기는 조절밸브, 조절댐퍼의 작동에 필요한 충분한 토오크 또는 추력을 가진 것으로 한다.

(3) 조절밸브에 사용하는 조작기(소형 전동밸브는 제외)는 개도지시 기구를 부착하며, 필요에 따라 개폐 상태를 전송하기 위한 전기 접점을 설치한다.

2.6.2 조절밸브

(1) 조절밸브의 종류 및 특성은 다음 표에 따른다

(2) 조절밸브의 특성은 그 제어계에 적합한 것을 선택한다.

(3) 조절밸브는 주철제, 청동제, 덕타일 주철제, 스테인리스 강제로서 내압

0.98㎫ 10kgf/㎠ 이상의 것으로서 그 사용압력의 정격압력 및 적용차압 한계에 적합한 것으로 한다.

(4) 공기식 조절밸브인 경우에는 게이지 등에 개폐 표시 기구를 부착하는 것이 바람직하다.

2.6.3 전자밸브

(1) 전자밸브의 밸브 본체는 청동제 나사 접속형 또는 플랜지 접속형으로 하고, 전자코일은 자체 발열에 충분히 견디고 코일 소음이 생기지 않는 것으로 하며, 코일 부분은 교환이 가능한 구조로 한다.

(2) 전자밸브는 사용하는 유체 온도에 적합한 것으로 한다.

(3) 직동형 전자밸브는 그 유량 계수 및 적용 최대 차압이 설치 장소에 적합한가를, 또한 파일롯형 전자밸브는 밸브 전후의 차압이 전자밸브의 작동 범위에 있는가를 각각 확인하여야 한다.

2.6.4 조절댐퍼

(1) 조절댐퍼의 종류는 평행익, 대향익, 단일익 등이 있고, 그 구조는 덕트의 풍량조절댐퍼에 준하는 것으로 한다. 축받침으로는 볼베어링, 슬리브 베어링 등을 사용하며 원활히 동작하는 것으로 한다.

(2) 풍량조절에 사용하는 조절댐퍼는 그 특성이 명확하고 적정한 크기의 것으로 한다.

2.7 공기원 압축장치

(1) 공기원 압축장치는 공기압축기, 제습기, 공기탱크, 공기여과기 및 감압장치 등으로 구성된다.

(2) 공기압축기는 원칙적으로 무급유방식으로 충분한 능력을 갖는 것으로 한다.

(3) 제습기는 압축 공기를 충분히 냉각 제습하여 배관중 또는 제어 기기 내에서 결로가 되지 않도록 충분히 노점온도를 저하시킬 수 있는 능력이 있는 것으로 한다.

(4) 공기탱크는 공기압축기가 과도하게 짧은 주기로 기동 또는 정지하는 것을 방지할 수 있는 충분한 용량을 가진 것으로 하며, 압력용기는 관련 법규에 준하는 것으로 한다.

2.8 자동 제어반

(1) 자동 제어반의 구성, 구조 등은 특기시방에 따른다.

(2) 자동 제어반 내의 기기 및 접속 단자대 등은 보수 점검이 편리하고, 교환 및 결선이 용이하게 이루어질 수 있도록 배치한다.

2.9 배관, 배선 재료

2.9.1 전기 배관, 배선 재료

전기 배관, 배선 재료는 전기설비기술기준에 관한 규칙(통상산업부), 내선 규정(대한전기협회), 전기용품 안전 관리법, 한국 공업 규격에 준하는 재료를 사용한다.

2.9.2 공기 배관 재료

(1) 0.196㎫ {2kgf/㎠} 이상의 공급 공기 배관에는 KS D 3507(배관용 탄소 강관) 또는 KS D 5522(이음매 없는 인탈산 동관)를 사용하고, 원칙적으로 폴리에틸렌관 등의 합성수지관을 사용해서는 안되다.

(2) 0.196㎫ {2kgf/㎠} 이하의 공급 고기 배관 및 신호 공기 배관은 KS D 5522(이음매 없는 인탈산 동관) 또는 폴리에틸렌 관 등의 합성수지관을 사용한다.

(3) 강관에는 KS B 1531(가단 주철제 관 이음쇠)에 적합한 나사식 관 이음쇠를, 동관에는 물림식 동관 이음쇠, 동관용 플레어 이음쇠 또는 압축식 동관 이음쇠등을, 폴리에틸렌관에는 전용 이음쇠를 사용한다.

3. 시공

3.1 일반사항

(1) 공기 시공은 기기류 설치, 전기 배관, 배선 또는 공기 배관 등이며, 공사 범위에 관해서는 관련 공사와 협의하여 시행한다.

(2) 기기의 설치는 점검 가능한 위치 또는 그 사용 목적에 대한 피제어체의 온도, 습도, 압력 그 밖의 대표치를 정확히 검출할 수 있는 장소를 선정하여 적절히 설치하여야 한다.

3.2 기기 설치

3.2.1 조절기 및 검출기

(1) 실내형의 온습도 조절기 및 검출기는 실내 온도, 습도의 평균치가 검출될 수 있는 장소로서 원칙적으로 바닥으로부터 1.5m의 높이에 설치한다. 2개 이상의 기기를 함께 설치하는 경우에는 서모플레이트나 서머케이스를 사용한다.

(2) 실내형의 조절기와 검출기는 다음과 같은 장소에 설치해서는 안된다.

1) 실내의 비품 등으로 인하여 공기의 정상적인 순환이 되지 않는 장소

2) 취출구로부터의 기류, 틈새 바람 또는 일사 등을 직접 받는 장소

3) 먼지, 유독가스 및 열이 발생할 우려가 있는 장소

(3) 삽입형 온습도 조절기 및 검출기를 설치할 때에는 보온의 두께를 고려하여지지 쇠붙이 등으로 견고하게 설치한다. 증기, 액체용기, 배관 등에 설치하는 경우에는 스테인리스제의 보호관을 유체 방향에 마주보게 설치하고, 배관 직경에 적합토록 삽입 길이에 유의하여 그 가운데 설치한다. 물탱크의 경우에는 검출 위치를 고려하여 설치하고, 지하 물탱크는 방수 구조로 한다. 덕트 등에 설치하는 경우에는 필요에 따라 감온부 지지용 부속품을 사용하여 설치한다.

(4) 실내용 습도조절기를 덕트내에 설치하는 경우에는 덕트내의 풍속에 의해 그 특성이 변하지 않게 적절한 보호 조치를 해야 한다. 또한 습도조절기가 설치된 덕트부분에는 점검구를 설치하여 유지 관리가 용이하도록 한다.

(5) 온습도 검출기를 백엽상 또는 외기 취입구에 설치하는 경우에는 비에 직접 맞지 않도록 하고, 복사열을 받지 않게 하는 등, 주변 환경에 유의하고 유지 보수가 용이한 위치에 설치한다.

(6) 압력 조절기 또는 검출기로 냉. 온수 등의 유체 압력을 검출하는 경우에는 압력 검출구와 도압관 사이에 점검용 밸브를 설치하고, 피측정 유체가 맥동하는 펌프 배관 동에는 맥동 방지 장치를 설치한다. 또한 도압관은 수압부에 공기가 들어가지 않도록 1/10이상의 구배로 발신기 측으로 인출하고, 도압관 말단에는 드레인 밸브를 설치한다.

(7) 압력 조절기 또는 검출기로 증기압을 측정할 때에는 기술한 이외에 필요에 따라 직접 증기가 닿지 않도록 사이폰 또는 실포트(콘텐스포트)를 설치한다.

(8) 압력 조절기 또는 검출기를 덕트 등에 설치하여 정압을 검출할 때에는 압력 변동이 적은 위치를 선정하여 설치하고, 검출기의 말단이 유체의 흐름에 대하여 직각이 되도록 한다.

(9) 차압 조절기 또는 검출기로 차압을 검출할 때에는 고압측, 저압측의 도압관의 제일 높은 부분의 높이가 같게 한다.

(10) 압력 및 차압 조절기 또는 검출기(발신기)의 도압관의 길이는 신호 전달 지연을 적게 하기 위해 될 수 있는 한 짧게 한다.

(11) 유량검출기는 유체의 흐름 방향을 확인하여 설치하며, 유량검출기가 설치되는 배관의 앞과 뒤쪽에는 일정 길이 만큼 직관부가 확보되도록 한다.

(12) 플로우 스위치(flow switch)는 유체의 흐름 방향을 확인하여 수평 배관에 수직으로 설치한다. 플로우 스위치가 설치되는 배관의 앞과 뒤쪽에는 일정 길이만큼 직관부가 확보되도록 한다.

3.2.2 조작기, 조절밸브 및 조절댐퍼

(1) 전동밸브는 유체의 흐름 방향을 확인하여 구동축에 수직이 되도록 부착한다. 부득이 하게 경사가 졌을 경우에도 전동기 축은 수평이 되게 설치한다.

(2) 전동밸브나 공기작동밸브를 실외에 설치하거나 또는 실내에서도 물이 떨어질 우려가 있는 장소에 설치할 때에는 조작기 부분에 물이 들어가지 않도록 덮개를 한다.

(3) 전동밸브나 공기작동밸브 주위에는 점검 및 조작기의 교체 등에 필요한 공간을 확보하고, 조절밸브의 유입 측에는 스트레이너를 설치한다.

(4) 전자밸브는 유체의 흐름 방향을 확인하여 코일부가 수직이 되도록 설치하고, 전자밸브의 유입측에는 스트레이너를 설치한다.

(5) 덕트에 설치하는 댐퍼 축 및 전동기의 구동 축은 수평으로 견고하게 설치하고, 덕트와의 접속시에는 프레임이 변형되지 않도록 유의한다.

3.2.3 공기원 압축장치

(1) 제습기, 공기탱크, 공기여과기, 애프터쿨러 등에는 밑부분에 드레인 트랩 및 배수밸브를 설치하고, 배관은 간접 배수관 또는 배수구에 접속한다.

(2) 공기압축 등의 방진 장치는 특기시방에 따른다.

3.3 제어반의 설치

(1) 반의 운반이나 반입시에는 외함, 베이스(base) 및 반 내부의 기기류에 나쁜 영향이 미치지 않도록 반의 크기, 중량 및 내용물에 따라 적절한 보호조치를 한다.

(2) 반의 설치시에는 보수 관리에 필요한 충분한 공간을 확보하고 이동, 전도, 탈락현상 등의 발생되지 않도록 기초 볼트 등으로 슬라브나 벽체 등에 견고하게 고정시킨다.

(3) 여러 반을 일렬로 설치할 때에는 베이스를 수평으로 설치하여 인접 반과의 연결부에서 비틀림 등이 발생되지 않도록 유의한다.

(4) 반의 설치후 운전시까지 장기간 방치할 경우에는 먼지, 습기 등으로 인하여 기능 저하가 되지 않도록 충분한 보호 조치를 한다.

(5) 반의 기초 높이는 원칙적으로 50∼100mm로 한다.

3.4 전기 배관 및 배선

자동제어를 위한 전기 배관, 배선공사는 원칙적으로 전기공사의 해당 사항에 따르며 도면 또는 사양서에 특수한 전선, 케이블 등의 사용이 규정되어 있을 때에는 이들의 제조회사가 규정하는 공법에 의해 시공한다.

3.5 공기 배관

공기 배관 공사는 공기 조화 배관 공사에 준하는 이외에 다음에 따른다.

(1) 주관으로부터의 분기는 주관의 상부에서 분기한다.

(2) 주관의 말단 및 하향 배관에는 드레인 및 공기 빼기 밸브 또는 플러그를 설치한다.

(3) 공기관을 지지 쇠붙이로 구조체에 견고하게 고정시킨다.

(4) 공기관을 구조체에 매설할 때에는 원칙적으로 전선관 등으로 보호하여야 하며, 그 중간에서 접속을 해서는 안된다.

(5) 신호용 공기관을 천장내에 은폐하는 경우에는 길이가 긴 관을 사용하고 접속은 점검이 가능한 장소에서 하던가 또는 점검구를 설치하여 작업 및 보수가 용이하도록 한다.

(6) 신호용 공기관을 노출 배관할 때에는 경동관을 사용하고, 동관의 구부림 및 가공은 벤더를 사용하여 외관을 좋게 시공한다. 다만, 동관 래크를 사용하는 경우에는 그 사용 공기압에 견디는 연동관이나 폴리에틸렌관 등을 사용해도 좋다.

3.6 시험 및 검사

3.6.1 배관의 시험

(1) 공기 배관을 완료한 후에는 각 기기를 분리시켜 깨끗한 공기로 1시간 이상 불어 이물질을 제거한다. 이때 공기 압력은 공급관에 대하여는 0.392㎫ {4kgf/㎠} 이상, 신호용 공기관에 대하여는 0.196㎫ {2kgf/㎠} 이상으로 한다.

(2) 배관의 청소 완료 후에는 내압시험을 행한다. 시험은 사용 공기 압력의 1.5배 이상의 공기압을 걸어 30분간 실시한다.

(3) 내압시험 후에는 기밀 시험을 한다. 기밀 시험은 사용 공기 압력의 1.5배 이상의 공기압을 걸어 2시간 후 5퍼센트 이상의 압력 강하가 있어서는 안된다.

3.6.2 시험 및 검사

시공을 완료한 후에는 배관, 배선 등의 점검 및 모든 기기의 조정 및 작동 시험을 실시하고, 개별 작동 및 연동 작동이 설계도 또는 특기사방의 조건을 만족하는지를 확인한다.