요 약 제 목 : 공동주택 설비의 이중관 공법에 대한 현안 분석 및 개선 에 관한 연구 최근 공동주택 단위세대 설비배관에서 콘크리트 슬라브에 CD (conduit)관을 매설하고 그 안에 급수·급탕 PB(polybutylene)관을 삽입하여 위생기구 및 수전에 연결하는 이중관 공법이 채용되고 있다. 이중관 공법은 시공성과 하자보수가 편리하지만 2중배관의 수가 많고 복잡하게 매설되어 슬라브의 콘크리트 ...
요 약 제 목 : 공동주택 설비의 이중관 공법에 대한 현안 분석 및 개선 에 관한 연구 최근 공동주택 단위세대 설비배관에서 콘크리트 슬라브에 CD (conduit)관을 매설하고 그 안에 급수·급탕 PB(polybutylene)관을 삽입하여 위생기구 및 수전에 연결하는 이중관 공법이 채용되고 있다. 이중관 공법은 시공성과 하자보수가 편리하지만 2중배관의 수가 많고 복잡하게 매설되어 슬라브의 콘크리트 압축강도가 취약해지고, 급수의 마찰손실 및 급탕의 열손실이 발생할 수 있다. 이에 대한 현안 분석과 개선안으로 전용면적 84㎡ 형을 개별난방방식과 지역난방방식으로 구분하여 기존 이중관방식(A안, D안), 천장배관방식(B안, E안), 2-입상배관방식(C안, F안)을 제시하고 설계도면과 EES program에 의한 정밀한 비교 분석과 경제성을 연구하였다. 첫째, 콘크리트 슬라브의 압축강도시험은 KS 규정에 따른 콘크리트 공시체 제1호와 2중배관이 1열 매립된 공시체 제2호, 2중배관이 2열(x열) 매립된 공시체 제3호를 제작하여 시험한 결과, 설계 강도 24 MPa에 비해 제1호의 압축 강도는 23.5 MPa(적합), 제2호는 18.5 MPa(설계 강도의 77%), 제3호는 13.6MPa(57%)로 측정되었다. 결과적으로 각 방식별 압축강도는 2중배관이 매립된 총 길이로서 추정하였으며, 그 결과 A안 69m, D안이 73m로 가장 길고 취약하며 B안, E안이 2m로 가장 짧고 안전함을 알았다. 둘째, 급수의 마찰손실은 각 방식별로 계량기에서 가장 먼 위치의 수전 1개를 선정(A안, D안, B안, E안은 부부욕실 샤워수전, C안, F안은 발코니 수전)하여 급수 PB관의 길이와 유동조건을 공식과 EES program에 의해 계산한 결과 B안, E안이 10.4992mAq로 가장 많고 C안, F안이 4.5108 mAq로 가장 적음을 알았다. 셋째, 급탕 열손실율은 각 방식별 급탕 PB관의 총 길이와 단열조건을 EES program에 의해 계산한 결과 A안 0.6345kW, D안 0.5589kW로 가장 많고 B안 0.2033kW, E안 0.2137kW로 가장 적음을 알았다. 넷째, 각 방식별 경제성 대비를 위해 내구연한을 10년으로 가정하고 초기투자 공사비와 교체 및 수선비는 연간균등부담법에 의해, 열손실비용은 매년 발생하는 열손실율에 한국지역난방공사 열요금표(2011. 3. 1 시행) 단가 66원/Mcal를 적용하여 1년간 균등부담금으로 환산하였으며 그 결과 C안, F안이 가장 경제적임을 알았다. 각 방식별 연간부담금액은 개별난방방식에서 A안 425,803원/년, B안 676,184원/년, C안 301,547원/년 이며, 지역난방방식에서 D안 376,618원/년, E안 672,337원/년, F안 271,174원/년임을 알았다. 본 논문의 궁극적 목표는 공동주택 슬라브의 콘크리트 압축강도의 약화를 최소화시키기 위한 no piping slab 시공에 있으며 각 방식별 개선안에 대한 종합적인 연구와 경제성 비교 분석 결과 C안과 F안이 가장 우수하다는 결론이 내려졌다.
요 약 제 목 : 공동주택 설비의 이중관 공법에 대한 현안 분석 및 개선 에 관한 연구 최근 공동주택 단위세대 설비배관에서 콘크리트 슬라브에 CD (conduit)관을 매설하고 그 안에 급수·급탕 PB(polybutylene)관을 삽입하여 위생기구 및 수전에 연결하는 이중관 공법이 채용되고 있다. 이중관 공법은 시공성과 하자보수가 편리하지만 2중배관의 수가 많고 복잡하게 매설되어 슬라브의 콘크리트 압축강도가 취약해지고, 급수의 마찰손실 및 급탕의 열손실이 발생할 수 있다. 이에 대한 현안 분석과 개선안으로 전용면적 84㎡ 형을 개별난방방식과 지역난방방식으로 구분하여 기존 이중관방식(A안, D안), 천장배관방식(B안, E안), 2-입상배관방식(C안, F안)을 제시하고 설계도면과 EES program에 의한 정밀한 비교 분석과 경제성을 연구하였다. 첫째, 콘크리트 슬라브의 압축강도시험은 KS 규정에 따른 콘크리트 공시체 제1호와 2중배관이 1열 매립된 공시체 제2호, 2중배관이 2열(x열) 매립된 공시체 제3호를 제작하여 시험한 결과, 설계 강도 24 MPa에 비해 제1호의 압축 강도는 23.5 MPa(적합), 제2호는 18.5 MPa(설계 강도의 77%), 제3호는 13.6MPa(57%)로 측정되었다. 결과적으로 각 방식별 압축강도는 2중배관이 매립된 총 길이로서 추정하였으며, 그 결과 A안 69m, D안이 73m로 가장 길고 취약하며 B안, E안이 2m로 가장 짧고 안전함을 알았다. 둘째, 급수의 마찰손실은 각 방식별로 계량기에서 가장 먼 위치의 수전 1개를 선정(A안, D안, B안, E안은 부부욕실 샤워수전, C안, F안은 발코니 수전)하여 급수 PB관의 길이와 유동조건을 공식과 EES program에 의해 계산한 결과 B안, E안이 10.4992mAq로 가장 많고 C안, F안이 4.5108 mAq로 가장 적음을 알았다. 셋째, 급탕 열손실율은 각 방식별 급탕 PB관의 총 길이와 단열조건을 EES program에 의해 계산한 결과 A안 0.6345kW, D안 0.5589kW로 가장 많고 B안 0.2033kW, E안 0.2137kW로 가장 적음을 알았다. 넷째, 각 방식별 경제성 대비를 위해 내구연한을 10년으로 가정하고 초기투자 공사비와 교체 및 수선비는 연간균등부담법에 의해, 열손실비용은 매년 발생하는 열손실율에 한국지역난방공사 열요금표(2011. 3. 1 시행) 단가 66원/Mcal를 적용하여 1년간 균등부담금으로 환산하였으며 그 결과 C안, F안이 가장 경제적임을 알았다. 각 방식별 연간부담금액은 개별난방방식에서 A안 425,803원/년, B안 676,184원/년, C안 301,547원/년 이며, 지역난방방식에서 D안 376,618원/년, E안 672,337원/년, F안 271,174원/년임을 알았다. 본 논문의 궁극적 목표는 공동주택 슬라브의 콘크리트 압축강도의 약화를 최소화시키기 위한 no piping slab 시공에 있으며 각 방식별 개선안에 대한 종합적인 연구와 경제성 비교 분석 결과 C안과 F안이 가장 우수하다는 결론이 내려졌다.
Abstract A Study on the Status and Improvement of Double Pipe System in Apartment Buildings Kim, Myoung Seok (Supervisor Kim, Young Il) Dept. of Housing Environment and Service Technology Graduate School of Housing Seoul National University of Science and Technology Recently, in water piping system ...
Abstract A Study on the Status and Improvement of Double Pipe System in Apartment Buildings Kim, Myoung Seok (Supervisor Kim, Young Il) Dept. of Housing Environment and Service Technology Graduate School of Housing Seoul National University of Science and Technology Recently, in water piping system of apartment buildings, double pipe system which supplies water to fixtures and facets is widely used for cold water and hot water supply. In this system, PB pipes are inserted in the CD pipes laid in the concrete slab. Though the double pipe system is useful for construction and maintenance, due to its complicated and overlaying pipes in the concrete slab, the compressive strength of the slab is weakened and the flow friction loss of cold water supply pipe is increased and energy loss of hot water supply pipe is increased. Problems of existing double pipe system (A, D-plan) are analyzed. As a result, several improvements such as ceiling piping system (B, E-plan) and 2-shaft piping system (C, F-plan) are suggested. Each method is applied to a model house of a floor area of 84㎡. Drawing and EES program are used to make comparison and economical analysis. First, compressive strengths of No. 1 mold(normal), No. 2mold (1 line of double pipe), and No. 3 mold(2 crossed double pipes) of concrete slabs were tested following KS specification. As a result, compressive strength of No. 1 mold was measured 23.5MPa(suitable), No.2 mold was 18.5MPa(77%) and No. 3 mold was 13.6MPa(57%). The standard strength is 24MPa. Overall compressive strength of each system was decided by the length of total double pipe laid in the slab. Therefore A 69m, D-plan 73m were weakest and B, E-plan 2m were strongest. Second, the flow friction losses of cold water supply were calculated by EES program and the length of the farthest faucet (A, D, B, E-plan are a shower faucet at the couple bathroom, C, F-plan are a faucet at the balcony) from the flow meter was calculated by drawing. As a result, in terms of flow friction loss, B, E-plan 10.4992mAq were the worst and C, F-plan 4.5108mAq were the best. Third, the energy losses of hot water supply were calculated by EES program for the total length of hot water PB pipe. As a result, in terms of energy loss, A 0.6345kW, D-plan 0.5589kW were the greatest and B 0.2033kW, E-plan 0.2137kW were the lowest. Fourth, for the comparison of the economic analysis of each system the life cycle of PB pipe was estimated to be 10years. The initial investment for ten years was estimated by the annual equal payment method. The cost of energy loss was estimated by assuming the heat energy cost 66 Won/Mcal for hot water of DHCO. As a result C, F-plan were known as the best system. The annual equal payment of the each system is as following. A-plan of the domestic heating system is 425,803Won/year, B-plan is 676,184Won/year, C-plan is 301,547Won/year and D-plan of the district heating system is 376,618Won/year, E-plan is 672,337Won/year, F-plan is 271,174Won/year. The ultimate purpose is the construction of no piping slab which minimizes weakening of compressive strength of slab in apartment buildings, and C, F-plan were concluded as the best system by comparison and analysis of each system.
Abstract A Study on the Status and Improvement of Double Pipe System in Apartment Buildings Kim, Myoung Seok (Supervisor Kim, Young Il) Dept. of Housing Environment and Service Technology Graduate School of Housing Seoul National University of Science and Technology Recently, in water piping system of apartment buildings, double pipe system which supplies water to fixtures and facets is widely used for cold water and hot water supply. In this system, PB pipes are inserted in the CD pipes laid in the concrete slab. Though the double pipe system is useful for construction and maintenance, due to its complicated and overlaying pipes in the concrete slab, the compressive strength of the slab is weakened and the flow friction loss of cold water supply pipe is increased and energy loss of hot water supply pipe is increased. Problems of existing double pipe system (A, D-plan) are analyzed. As a result, several improvements such as ceiling piping system (B, E-plan) and 2-shaft piping system (C, F-plan) are suggested. Each method is applied to a model house of a floor area of 84㎡. Drawing and EES program are used to make comparison and economical analysis. First, compressive strengths of No. 1 mold(normal), No. 2mold (1 line of double pipe), and No. 3 mold(2 crossed double pipes) of concrete slabs were tested following KS specification. As a result, compressive strength of No. 1 mold was measured 23.5MPa(suitable), No.2 mold was 18.5MPa(77%) and No. 3 mold was 13.6MPa(57%). The standard strength is 24MPa. Overall compressive strength of each system was decided by the length of total double pipe laid in the slab. Therefore A 69m, D-plan 73m were weakest and B, E-plan 2m were strongest. Second, the flow friction losses of cold water supply were calculated by EES program and the length of the farthest faucet (A, D, B, E-plan are a shower faucet at the couple bathroom, C, F-plan are a faucet at the balcony) from the flow meter was calculated by drawing. As a result, in terms of flow friction loss, B, E-plan 10.4992mAq were the worst and C, F-plan 4.5108mAq were the best. Third, the energy losses of hot water supply were calculated by EES program for the total length of hot water PB pipe. As a result, in terms of energy loss, A 0.6345kW, D-plan 0.5589kW were the greatest and B 0.2033kW, E-plan 0.2137kW were the lowest. Fourth, for the comparison of the economic analysis of each system the life cycle of PB pipe was estimated to be 10years. The initial investment for ten years was estimated by the annual equal payment method. The cost of energy loss was estimated by assuming the heat energy cost 66 Won/Mcal for hot water of DHCO. As a result C, F-plan were known as the best system. The annual equal payment of the each system is as following. A-plan of the domestic heating system is 425,803Won/year, B-plan is 676,184Won/year, C-plan is 301,547Won/year and D-plan of the district heating system is 376,618Won/year, E-plan is 672,337Won/year, F-plan is 271,174Won/year. The ultimate purpose is the construction of no piping slab which minimizes weakening of compressive strength of slab in apartment buildings, and C, F-plan were concluded as the best system by comparison and analysis of each system.
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