환기방식과 필요환기량 계산(환기횟수·CO2 농도·연돌효과)
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1 출제 포인트 — 이렇게 나옵니다
13문항
18개년 기출 중 이 개념이 인용된 문항
10 / 18
출제된 회차
실내 오염물질 농도 계산식(환기량 기준)
가장 자주 함께 나온 논점 (1문항)
출제 회차 12회 · 15회 · 16회 · 18회 · 20회 · 21회 · 24회 · 26회 · 27회 · 28회
2 쉬운 설명
환기횟수 = 한 시간에 방 공기가 새 공기로 바뀌는 횟수 · 시험은 발열량·CO₂ 발생량을 주고 환기횟수나 농도를 계산하게 한다
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계산 문제는 순서가 전부입니다. 먼저 방의 부피를 구하고, 필요한 환기량을 구한 뒤, 부피로 나누면 환기횟수가 나옵니다. 단위를 시간 기준으로 맞추는 것(m³/s는 3,600을 곱해 m³/h)이 가장 자주 틀리는 곳입니다.
발열을 식히는 환기횟수 — 제28회 48번 숫자
용적 20 × 10 × 6 = 1,200m³→Q = 20kW ÷ (1.2 × 1.0 × (30 − 25))→3.333m³/s→× 3,600 = 12,000m³/h→÷ 1,200m³ = 10회/h
환기횟수가 주어졌을 때 CO₂ 농도 — 제27회 41번 숫자
용적 10 × 10 × 2.5 = 250m³→환기량 2회/h × 250 = 500m³/h→CO₂ 발생량 10명 × 20L/h = 0.2m³/h→농도 = 450 + (0.2 ÷ 500) × 10⁶→850ppm
CO₂ 허용농도로 구하는 환기횟수 — 제26회 45번 숫자
CO₂ 발생량 8명 × 15L/h = 0.12m³/h→농도차 1000 − 500 = 500ppm = 0.0005→Q = 0.12 ÷ 0.0005 = 240m³/h→체적 10 × 8 × 3 = 240m³→240 ÷ 240 = 1.0회/h
연돌효과와 실내압력
| 어떤 상태인가 | |
|---|---|
| 연돌(굴뚝)효과 | 겨울철 실내외 온도차로 저층부 외기가 계단실·엘리베이터 샤프트를 따라 위로 오른다 |
| 부압 | 실내 압력이 바깥보다 낮다 — 배기를 많이 하는 화장실·주방·욕실 |
| 정압 | 실내 압력이 바깥보다 높다 — 급기로 압력을 높이는 특별피난계단 부속실 |
이것만은 헷갈리지 말자
- 발열량 계산에서 온도차는 실내 온도와 외기(급기) 온도의 차입니다. 계산 결과 m³/s는 3,600을 곱해야 m³/h가 됩니다.
- 허용농도로 환기량을 구할 때는 허용농도 전체가 아니라 허용농도와 외기농도의 「차」로 나눕니다.
- 고단열·고기밀 건축물은 자연환기량을 확보하기 어렵습니다. 쉽다고 하면 틀립니다.
- 튜브형은 원심형이 아니라 축류형 송풍기입니다.
3 이 개념이 나온 기출문제
- 제28회 48번
- 제27회 41번
- 제26회 45번
- 제24회 44번
- 제24회 80번
- 제21회 38번
- 제21회 80번
- 제20회 43번
- 제20회 74번
- 제18회 74번
- 제16회 67번
- 제15회 62번
- 제12회 75번
해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.
4 체크리스트 + 암기팁
암기팁 환기량 = 발생량 ÷ (허용농도 − 외기농도), 환기횟수 = 환기량 ÷ 실 체적
함정 주의 발열 제거에서 나온 m³/s는 3,600을 곱해 m³/h로 바꾼 뒤 용적으로 나눈다. 허용농도로 나눌 때는 외기농도를 반드시 뺀다.
- 제28회 48번형(발열 제거): Q = 발열량 ÷ (비중 × 비열 × 온도차) = 20kW ÷ (1.2 × 1.0 × 5) = 3.333m³/s → × 3,600 = 12,000m³/h → 용적 1,200m³로 나누면 10회/h.
- 제27회 41번형(농도 구하기): 환기량 = 2회/h × 250m³ = 500m³/h, CO₂ 발생량 = 10명 × 20L/h = 0.2m³/h → 450 + (0.2 ÷ 500) × 10⁶ = 450 + 400 = 850ppm. 외기 농도를 더하는 것을 잊지 않는다.
- 제26회 45번형(허용농도로 환기횟수): 발생량 0.12m³/h ÷ 농도차 0.0005(1000 − 500) = 240m³/h, 체적 240m³이므로 1.0회/h. 외기농도를 빼지 않고 허용농도 1000ppm 전체로 나누면(0.5회/h) 틀린다.
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- 다른 회차 숫자: 제20회 43번 40kW ÷ (1.2 × 1.0 × (28 − 18)) = 3.333m³/s = 12,000m³/h, 용적 1,000m³ → 12회/h · 제16회 67번 12kW ÷ (1.2 × 1.0 × 10) = 1.0m³/s = 3,600m³/h, 체적 400m³ → 9.0회/h · 제21회 80번 외기도입량 = 0.12 ÷ (6.0 × 10⁻⁴) = 200m³/h(허용 1,000ppm, 외기 400ppm) · 제15회 62번 BOD 200g/m³ × 1,500m³/d = 300kg/d.
- 자연환기: 중력환기는 온도차가 클수록, 풍력환기는 개구부를 풍향에 직각으로 두면 커지고 고기밀 건축물은 자연환기량 확보가 어렵다. 연돌효과는 겨울철 저층부 외기가 수직 통로로 상승(빈칸 정답 연돌 또는 굴뚝), 서징은 유량·압력이 주기적으로 변동(빈칸 정답 서징 또는 맥동). 원심형 = 다익·방사·후곡·익형, 축류형 = 프로펠러·튜브·베인형.
- ⚠️ 제24회 80번은 기출 당시 기준으로 지하주차장 천창·측창의 면적 기준(300, 2)이 정답이었으나, 현행 건축물의 에너지절약설계기준 제7조제5호에는 가목만 남고 나목·다목·라목이 삭제되어 있다.
5 예제 — 이 개념, 실제로 이렇게 나왔습니다
제28회 공동주택관리실무 48번가로 20m, 세로 10m, 높이 6m인 기계실의 발열량이 20kW일 때 실내온도를 30℃로 유지하기 위한 환기횟수(회/h)는? (단, 외기온도 25℃, 공기의 비중 1.2kg/m³, 공기의 비열 1.0kJ/kg·K로 하고, 주어진 조건 외는 고려하지 않음)해설 보기 →제27회 공동주택관리실무 41번실의 크기가 가로 10 m, 세로 10 m, 천장고 2.5 m인 공동주택 관리사무소의 환기횟수가 2회/h일 때, 이 실내의 CO₂ 농도(ppm)는? (단, 재실인원은 10명, 1인당 CO₂ 발생량은 20 liter/h, 외기의 CO₂ 농도는 450 ppm으로 하고, 이 외 조건은 고려하지 않음)해설 보기 →제26회 공동주택관리실무 45번다음의 조건에서 관리사무소의 환기횟수(회/h)는? (단, 주어진 조건 외는 고려하지 않음)해설 보기 →6 이론 근거 — 정의가 곧 정답입니다항목 4개 · 눌러서 펼치기눌러서 닫기
환기횟수와 필요환기량 — 정의와 공식
환기횟수는 1시간 동안 실내 공기가 새 공기로 바뀌는 횟수(회/h)로, 시간당 환기량을 실 용적(체적)으로 나눈 값이다. 환기량은 환기횟수에 실 용적을 곱해 구한다. 실내 발열을 환기로 제거하는 데 필요한 환기량은 Q(m³/s) = 발열량(kW) ÷ [공기 비중(kg/m³) × 비열(kJ/kg·K) × 온도 차(K)] 이고, 환기횟수는 Q(m³/h) ÷ 실 용적(m³)이다. 정압비열은 압력을 일정하게 두고 공기 1 kg의 온도를 1 K 올리는 데 필요한 열량이다. ppm은 100만분의 1을 나타내는 농도 단위로 1 ppm은 10⁻⁶이며, 농도차 500 ppm은 0.0005로 바꾸어 계산한다. 정상상태에서 실내 오염물질 농도는 외기 농도에 오염물질 발생량을 환기량으로 나눈 값을 더한 것과 같고, 필요환기량은 실내 오염물질 발생량을 허용 실내농도와 외기농도의 차로 나누어 구한다(Q = M ÷ (Ci − Co)). 외기도입량은 환기를 위해 실내로 들여오는 바깥 공기의 양(m³/h)이다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 13문항 중 13문항의 근거자연환기·연돌효과·실내압력·송풍기
자연환기는 바람이나 실내외 온도차를 이용해 기계 없이 공기를 바꾸는 환기이다. 중력환기는 실내외 온도차에 따른 공기 밀도 차로 생기는 환기로 온도차가 클수록 환기량이 많아지고, 풍력환기는 개구부를 풍향에 직각으로 두면 풍압 차가 커진다. 고기밀 건축물은 틈새로 드나드는 공기가 적어 자연환기량 확보가 어렵다. 연돌효과(굴뚝효과)는 실내외 온도차로 생기는 공기 밀도 차이 때문에 높은 건물의 계단실·엘리베이터 샤프트 같은 수직 통로로 공기가 위로 흐르는 현상으로, 겨울철에 저층부에서 외기가 유입되어 상층부로 상승한다. 부압(음압)은 실내 압력이 바깥보다 낮은 상태로 배기를 많이 하는 실(화장실·주방·욕실)에서 나타나고 공기가 바깥에서 실 안으로 흘러든다. 정압(양압)은 실내 압력이 바깥보다 높은 상태로, 급기로 압력을 높이는 특별피난계단 부속실에서는 공기가 실 밖으로 흘러 나가 연기 유입을 막는다. 송풍기는 원심형(다익형·방사형·후곡형(터보형)·익형 등)과 축류형(프로펠러형·튜브형·베인형)으로 나뉜다. 원심형 송풍기는 회전하는 임펠러의 원심력으로 공기를 반지름 방향으로 송출하고, 축류형 송풍기는 공기가 회전축과 같은 방향으로 흐른다. 서징(맥동) 현상은 펌프·송풍기 계통에서 외부 강제력 없이도 유량(풍량)과 양정(압력)이 주기적으로 변동하며 지속되는 현상이다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 13문항 중 13문항의 근거BOD 부하 산정
BOD 부하(kg/d) = BOD 농도(mg/ℓ = g/m³) × 일 유입량(m³/d) ÷ 1,000이다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 13문항 중 13문항의 근거건축물의 에너지절약설계기준 제7조제5호
제7조(건축부문의 권장사항)에너지절약계획서 제출대상 건축물의 건축주와 설계자 등은 다음 각 호에서 정하는 사항을 제15조의 규정에 적합하도록 선택적으로 채택할 수 있다. 5. 자연채광계획 가. 자연채광을 적극적으로 이용할 수 있도록 계획한다. 특히 학교의 교실, 문화 및 집회시설의 공용부분(복도, 화장실, 휴게실, 로비 등)은 1면 이상 자연채광이 가능하도록 한다. 나. 삭제 다. 삭제 라. 삭제
출처: 건축물의 에너지절약설계기준 [시행 2026. 7. 8.] [국토교통부고시 제2026-360호, 2026. 7. 8., 타법개정] 국가법령정보센터 원문