철근콘크리트보에 늑근(스터럽)을 사용하는 가장 주된 이유는 전단력에 의한 균열을 방지하기 위해서다.

휨모멘트로 생기는 인장력은 주근이 부담하고, 늑근은 전단력에 의한 사인장응력으로 생기는 경사균열을 억제하는 역할을 한다.

도서관 서고는 도서 손상을 막기 위해 자연채광을 피하고 인공조명을 사용하는 것이 바람직하다.

자연채광을 하는 것이 좋다는 서술은 실제 계획 원칙과 반대된다.

서고의 후면 독립 배치, 면적 1m²당 150~250권(평균 200권) 수장, 확장을 고려한 구조계획 등 나머지 내용은 옳다.

열교현상을 줄이려면 콘크리트 라멘조에서 단열이 끊기지 않도록 외단열로 시공하는 것이 유리하다.

내단열로 시공한다는 서술은 이와 반대되며, 내단열은 기둥·보·슬래브 등 구조체가 단열층을 관통해 단열이 끊기기 쉽다.

단열 불연속 부위에서 열교가 발생하고 표면온도 저하로 결로가 쉽게 생기며 전체 단열성이 저하된다는 나머지 서술은 모두 옳다.

코어시스템은 건물 중앙에 엘리베이터, 계단, 화장실, 기계실 등 서비스 공간을 집중배치하는 설계기법으로, 주요 도입 목적은 유효면적률 증가(보기 1), 설비계통의 집약화(보기 2), 구조적 효율성(보기 3)이다. 반면 개인의 독립성 보장(보기 4)은 코어시스템의 채용 이유와 무관하며, 오히려 중앙집중식 서비스 배치로 인해 개별 사무공간의 자유도가 제한될 수 있으므로 가장 거리가 멀다.

호텔 유형 중 연면적 대비 숙박면적비가 가장 큰 것은 커머셜 호텔이다.

커머셜 호텔은 상업·업무 목적의 단기 체류객을 대상으로 하여 로비·연회장 등 공용부 비중을 최소화하고 객실 위주로 계획하기 때문이다.

오피스 랜드스케이핑은 개방식 배치의 일종이므로 독립성과 프라이버시 확보가 어렵다. 따라서 독립성과 프라이버시가 양호하다는 서술이 그 특성에 해당하지 않는다.

사무 흐름과 작업 성격을 중시한 배치, 면적 활용성·공사비 절약, 개방식 배치의 일종이라는 나머지 서술은 모두 오피스 랜드스케이핑의 특성에 해당한다.

일조조건에 의한 남북간격 한계 결정에는 동지의 태양고도, 위도, 대지의 경사가 직접적으로 관여하지만, 대지의 면적과 형태는 직접 고려 요소가 아니다.

블록의 빈 속에 철근을 배근하고 콘크리트를 채워 보강한 구조는 보강콘크리트 블록조이다.

이 방식은 블록조 중 내력벽으로서 구조적 성능이 가장 우수한 형식으로 평가된다.

일종의 핑거 플랜 형태로 일조·통풍 등 교실 환경조건이 균등하고 구조계획이 간단하지만 넓은 대지가 필요한 학교 배치 형식은 분산병렬형이다.

조립식(PC) 구조 접합부에 우선적으로 요구되는 성능은 구조 일체성, 기밀성, 방수성 등이며, 내화성은 상대적으로 거리가 먼 요구성능이다.

접합부는 지진·풍하중 등에 대한 구조적 연속성과 수밀·기밀 성능 확보가 핵심 과제이기 때문이다.

철근콘크리트보의 이어붓기는 전단력이 가장 작은 스팬의 중앙(1/2 지점)에서 수직으로 하는 것이 원칙이다.

보 단부는 전단력이 커서 이어붓기에 부적합하다.

시티 호텔은 커머셜·레지덴셜·터미널 호텔 등 도심에 입지하는 호텔을 말하며, 산장 호텔은 리조트 호텔에 속하므로 시티 호텔에 해당하지 않는다.

교실과 복도의 접촉면이 작을수록 복도 소음이 교실로 전달되는 것을 막는 데 유리하며, 접촉면이 큰 평면이 유리하다는 서술은 이와 반대된다.

적당한 잔향시간의 필요성, 배치계획을 통한 운동장 소음 방지, 음악교실의 반사재·흡음재 병용 등 나머지 서술은 모두 옳다.

중앙에 케이스·대 등으로 직선 또는 곡선의 고리모양 부분을 설치하고 그 안에 레지스터·포장대 등을 배치하는 상점 평면배치 형식은 환상배열형이다.

단독주택 정원계획에서 정원은 주택 배치와 함께 초기 단계부터 종합적으로 계획해야 할 요소이며, 남은 실외공간으로 후순위에 고려한다는 서술은 이와 반대된다.

전통건축에서 중정이 중심적 생활공간이라는 점, 마당이 각 실을 연결하는 매개공간이라는 점, 지붕 있는 반외부 공간으로 내외부를 연결한다는 점은 모두 옳은 서술이다.

주택 현관은 동선을 고려할 때 건물 모서리에 위치하면 오히려 동선처리에 불리하며, 유리하다는 서술은 이와 반대된다.

전통주택에 없던 공간이 현대화되며 새롭게 도입되었다는 점, 대지 형태·방위·도로 위치에 따라 특성이 결정된다는 점, 가족 수·방문객 수 등을 고려해 크기가 정해진다는 점은 모두 옳은 서술이다.

상점계획에서는 종업원의 동선은 짧게, 고객의 동선은 길게 하는 것이 원칙이며, 이를 반대로 서술한 내용이 옳지 않다.

고객 동선을 길게 하면 매장 내 상품을 더 많이 접하게 되는 효과가 있다.

석재는 압축강도에 비해 인장강도가 매우 작아 인장력을 받는 부위에는 적합하지 않으므로, 인장강도가 강해 인장력을 받는 장소에 사용한다는 서술이 옳지 않다.

석재 크기 및 최대치수의 고려, 내화가 필요한 곳에서 열에 강한 재질 선택, 다듬어 쓸 때 균일한 재질 사용 등 나머지 서술은 모두 옳다.

주택 거실은 다른 공간으로 이동하기 위한 통로 기능은 배제하고 독립된 생활공간으로 계획하는 것이 바람직하며, 통로 기능을 중심으로 계획한다는 서술은 이와 반대된다.

거실을 동서방향으로 약간 길게 하는 것, 정원과의 연장을 위한 테라스 설치, 남향으로 배치해 채광·통풍을 확보하는 것은 모두 옳은 계획 원칙이다.

그림의 방식은 자연급기 + 기계배기로 이루어진 제3종 환기이므로, 청정도를 지켜야 하는 수술실에는 적합하지 않다.

그림을 보면 왼쪽 벽의 급기구를 통해 바깥공기가 동력 없이 빨려 들어오고(굽은 화살표 두 개), 오른쪽 벽 위쪽에 달린 송풍기가 실내공기를 강제로 뽑아낸다. 급기에는 기계가 없고 배기에만 기계가 붙은 구성이다.

배기만 기계로 하면 실내 압력이 주변보다 낮은 부압이 되어, 냄새·수증기·연기가 다른 실로 새어 나가지 않고 배기구로만 빠진다. 화장실, 주방, 욕실처럼 오염물질이 생기는 실에 쓰는 이유가 이것이다.

반대로 수술실은 바깥의 먼지와 세균이 흘러 들어오면 안 되므로, 기계급기로 실내를 정압으로 유지하는 제2종 환기를 써서 공기가 항상 밖으로 밀려 나가게 한다.

배수트랩은 봉수를 안정적으로 유지하기 위해 가동부분이 없는 구조여야 하며, 가동부분에 봉수를 형성한다는 서술은 트랩의 요구조건과 반대된다.

구조가 간단할 것, 배수 시 자기세정 작용이 있을 것, 유효 봉수 깊이 50~100mm를 가질 것은 모두 트랩이 갖추어야 할 조건이다.

배수와 통기 역할을 동시에 수행하는 통기관은 습윤통기관이다.

최상류 기구의 배수관을 통기관과 겸용시켜 배수와 통기를 함께 담당하게 한 방식이다.

2개 이상의 엘보를 조합해 배관의 신축을 흡수하는 신축이음쇠는 스위블형이다.

주로 저압 증기·온수난방 배관의 방열기 주변 배관에 사용된다.

경도가 높은 물은 보일러 내부에서 스케일(관석)을 많이 발생시켜 전열효율 저하와 관 폐색을 일으키므로 보일러 용수로 부적절하다.

원심펌프의 유효흡입수두(NPSH)가 이론치에 미치지 못하는 가장 큰 이유는 흡입 배관에서 발생하는 관로손실 때문이다.

흡입관의 마찰손실이 클수록 실제 유효흡입수두가 대기압 기준의 이론값보다 작아진다.

단열 혼합 시 혼합수의 온도는 열량 보존식으로 구하며, 혼합 결과 50℃가 된다.

$t = \dfrac{500 \times 90 + 1000 \times 30}{500 + 1000}$

$t = \dfrac{45000 + 30000}{1500} = 50\ ^{\circ}\mathrm{C}$

급탕배관뿐 아니라 환탕(반환)배관도 보온해야 열손실과 온도 저하를 막을 수 있으며, 환탕배관은 보온하지 않는다는 서술이 옳지 않다.

팽창관 설치, 중력식·강제식 순환방식 구분, 대규모 급탕설비에서 환탕관에 순환펌프를 설치하는 것은 모두 옳은 내용이다.

수격작용 방지는 통기관이 아니라 에어챔버(공기실)를 설치해 완화한다.

통기관은 트랩의 봉수를 보호하기 위한 배관으로, 수격작용 방지와는 목적이 다른 설비다.

• 급수주관에서 분기할 때 T이음쇠를 쓰는 것은 일반적인 시공법이다.
• 음용수 배관과 다른 용도 배관의 크로스커넥션을 막는 것은 필수 위생 원칙이다.
• 수평배관의 공기 정체 구간에 공기빼기밸브를 두는 것은 올바른 설계다.

수도직결방식은 저수조 없이 수도 본관의 압력만으로 급수하므로 상향급수 배관방식이 일반적이며, 하향급수가 기본이라는 서술은 옳지 않다.

저수조를 거치지 않아 수질 오염 위험이 가장 적고 위생성이 뛰어난 방식이지만, 그만큼 고층 급수와 단수 대응에는 취약하다.

세정밸브(플러시밸브)식 대변기의 최소 필요압력은 약 70kPa이며, 여기에 배관 마찰손실 10kPa을 더한 압력을 고가수조 저수위에서의 낙차로 확보해야 한다.

$H = \dfrac{70 + 10}{9.8} \approx 8.16\ \mathrm{m}$

따라서 고가수조 최저수면은 세정밸브보다 약 8m 이상 높아야 한다.

정화조의 산화조는 호기성 미생물을 이용해 오수를 산화·분해하는 단계로, 살수여상이나 접촉폭기 등을 통해 공기를 공급받아 호기성 미생물의 활동이 가장 활발하다.

• 부패조는 혐기성 미생물이 고형물을 침전·부패시키는 단계다.
• 소독조는 처리수를 약품으로 살균하는 마지막 단계다.
• 여과조는 물리적 여과로 부유물질을 걸러내는 단계다.

펌프의 상사법칙에 따르면 양정은 회전수의 제곱에 비례한다.

$H_2 = H_1 \times \left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^2 = 10 \times 1.1^2 = 12.1\ \mathrm{m}$

회전수가 10% 증가하면 양정은 약 12m가 된다.

층류에서 관마찰계수는 λ = 64/Re로, 레이놀즈수에 반비례한다.

원관 층류는 유속 분포가 포물선인 하겐-푸아죄유 해로 정확히 풀리므로, 그 결과를 다르시-바이스바흐 식 h_f = λ(ℓ/d)(v²/2g)의 꼴에 맞춰 정리하면 마찰계수가 64/Re 하나로 결정된다. 관의 거칠기와는 무관하다는 점이 층류의 특징이다.

• 분자가 32인 형태는 하겐-푸아죄유 압력손실식 ΔP = 32μℓv/d²의 계수를 그대로 옮겨 적은 것이라 마찰계수 자리에 올 수 없다.
• Re가 분자로 올라간 형태는 유속이 빠를수록 마찰계수가 커진다는 뜻이 되어, 층류에서 Re가 커질수록 λ가 작아지는 실제 경향과 정반대다.

난류에서는 λ가 Re뿐 아니라 관의 상대조도에도 좌우되어 무디 선도나 콜브룩식 같은 실험식으로 구한다.

배관의 마찰손실수두가 자연순환수두보다 커지면 자연순환이 이루어지지 않는다 — 자연순환의 원동력은 공급관과 반탕관의 밀도차뿐이라, 배관 저항이 그 순환수두를 넘어서면 물이 돌지 못한다.

• 순환펌프에 의한 강제순환은 펌프 동력으로 물을 밀어주는 것이지 밀도차에 의한 순환이 아니다.
• 강제순환수두는 배관의 길이와 마찰손실수두에 비례한다 — 저항이 클수록 그만큼 큰 순환수두(펌프 양정)가 필요하다.
• 중력순환수두는 순환높이에 비례하고, 공급관과 반탕관의 물 밀도 차이에도 비례한다.

배수입관(수직관)에 인접된 위생기구의 봉수 파괴는 감압에 의한 흡인작용이 주요 원인이다. 고층건물에서 대량의 배수가 수직관을 통해 빠르게 하강할 때 관 내부의 압력이 급격히 저하되어 음압(감압) 상태가 발생하고, 이 흡인력이 인접 기구의 트랩을 통해 봉수를 빨아올려 파괴한다. 증발작용은 봉수 손실이 매우 느리고, 모세관 현상은 봉수 손실의 주요 원인이 아니며, 자기사이펀은 욕조 같은 대용량 기구에서만 발생하는 특수한 경우이므로 고층건물 위생기구 일반의 봉수 파괴로는 감압에 의한 흡인작용이 가장 빈번하고 심각한 원인이다.

위생설비 유닛화는 부재를 공장에서 미리 조립해 반입함으로써 현장 작업량을 줄이는 것이 목적이므로, 현장 작업량 확대는 유닛화의 취지와 정반대다.

인건비 절감, 시공 품질 향상, 공기 단축과 공정 단순화는 모두 유닛화가 실제로 추구하는 효과다.

수격작용의 크기는 유속(정확히는 유속 변화량)에 비례한다 — 유속이 급격히 변할수록 압력 충격이 커지므로, 유속에 반비례한다는 서술은 옳지 않다.

• 양정이 높은 펌프일수록 정지 시 압력 변동이 커져 수격작용이 발생하기 쉽다.
• 에어챔버는 압력 충격을 흡수해 수격작용을 완화하는 대표적 장치다.
• 밸브를 급개하여 정지된 물을 급격히 유동시키는 경우에도 수격작용이 발생한다.

펌프의 서징(Surging) 현상은 토출배관에 공기 또는 물이 체류하고, 밸브가 그 체류 지점보다 하류에 있으며, 펌프 양정이 배관 저항보다 크면서 주기적 진동이 발생하는 현상이다. 보기 1, 2, 3은 모두 서징 발생의 정확한 조건 또는 현상이다. 보기 4는 서징과 무관하다. 서징은 산형 특성곡선과 밀접한 관계가 아니며, 펌프의 양정 특성곡선 형태보다는 배관계의 물리적 조건(공기 체류, 밸브 위치, 압력 변화)에 의해 결정된다. 서징을 방지하려면 토출배관에 공기 빼기 장치를 설치하거나 밸브를 공기 체류 지점보다 상류에 배치해야 한다.

배수부하 단위가 큰 순서는 대변기(세정밸브 형식) > 소변기 > 샤워기(주택용) > 세면기다.

배수부하 단위(fu)는 세면기 1개의 배수량을 1로 놓고 다른 기구의 배수량을 상대값으로 환산한 지표다. 한 번에 많은 물을 순간적으로 흘려보내는 기구일수록 값이 커진다.

• 세정밸브식 대변기는 탱크 없이 급수관 압력으로 한 번에 대량 방수하므로 8fu로 가장 크다.
• 이어서 소변기 4fu, 주택용 샤워기 2fu 순이고, 세면기는 기준값인 1fu로 가장 작다.

구체적인 수치는 인용하는 표(공중용·개인용 구분)에 따라 조금씩 다르지만 대소 순서는 바뀌지 않는다. 대변기를 맨 앞, 세면기를 맨 뒤에 두고 그 사이를 소변기·샤워기 순으로 놓은 배열이 옳다. 이 단위의 합계로 배수관경과 배수수직관 용량을 정한다.

관 속 유량은 $Q = Av$이므로 단면적이 일정하면 유속에 비례하여 유량이 증가한다.

• 점도가 클수록 마찰저항이 커져 유량은 오히려 감소한다.
• 관의 마찰계수가 크면 저항이 늘어 유량이 줄어든다.
• 단면적은 관경의 제곱에 비례하므로 유량도 관경의 제곱에 비례한다 — 반비례한다는 서술은 정반대다.

옳은 환산식은 d = 1.3[(a·b)⁵/(a+b)²]^1/8이다.

이 식은 장방형 덕트를 같은 풍량에서 같은 마찰저항을 내는 원형 덕트로 바꿀 때 쓰는 등마찰 환산식이다. 장변 a와 단변 b의 곱은 5제곱, 합은 2제곱이라는 순서로 외워 두면 헷갈리지 않는다.

• 분모가 (a−b)인 형태는 정사각형 덕트처럼 a=b일 때 분모가 0이 되어 환산직경이 무한대로 발산하므로 성립할 수 없다.
• 곱을 2제곱, 합을 5제곱으로 뒤집은 형태는 괄호 안이 길이⁻¹ 차원이 되어 1/8제곱을 해도 직경이 되지 못한다.

지수는 차원으로 검산하는 것이 빠르다. 분자 (a·b)⁵는 길이¹⁰, 분모 (a+b)²는 길이²이므로 괄호 안이 길이⁸이고, 여기에 1/8제곱을 해야 비로소 길이 차원인 직경이 나온다.

전공기방식은 냉온풍을 모두 덕트로 공급하므로 대형 덕트 공간을 반드시 확보해야 하는 것이 단점이며, 덕트 공간이 필요 없다는 서술은 사실과 반대다.

배관을 실내에 노출시키지 않아 누수 우려가 없고, 청정도가 중요한 수술실·클린룸에 적용할 수 있으며, 팬코일 유닛 같은 기기 노출 없이 취출구·흡입구만 두면 되는 것은 전공기방식의 실제 장점이다.

현열부하는 약 420W, 잠열부하는 약 1730W다.

먼저 틈새바람량을 구한다. 실 체적 500m³에 환기회수 0.5회/h를 곱하면
Q = 500 × 0.5 = 250m³/h

현열부하는 q_s = ρ · c · Q · Δt 이고 Δt = 32 − 27 = 5K이므로
q_s = 1.2 × 1.01 × 250 × 5 = 1515kJ/h
1515 ÷ 3600 = 0.421kJ/s ≒ 420W

잠열부하는 q_L = ρ · r · Q · Δx 이고 Δx = 0.0182 − 0.0099 = 0.0083kg/kg′이므로
q_L = 1.2 × 2501 × 250 × 0.0083 = 6227kJ/h
6227 ÷ 3600 ≒ 1730W

외벽에 접한 외주부(페리미터존)는 일사와 외기 영향으로 부하 변동이 크고 방위별 편차도 커서, 창측마다 개별적으로 즉각 대응할 수 있는 팬코일 유닛방식이 가장 효과적이다.

팬코일 유닛은 각 존마다 독립적으로 냉온수 밸브를 조절해 국소 부하 변화에 빠르게 대응할 수 있다.

옳은 식은 ΔP_f = λ · (ℓ/d) · (v²/2) · ρ 다.

직관의 마찰저항을 구하는 다르시-바이스바흐 식은 관 길이 ℓ에 비례하고 관경 d에 반비례하며, 여기에 동압 ρv²/2를 곱한 형태다. 관이 길수록·가늘수록·유속이 빠를수록 저항이 커진다는 상식과 그대로 맞는다.

• 관경 d를 계수 자리에 두고 ℓ/λ를 곱한 형태나 분모에 λ·d를 둔 형태는 마찰계수가 분모로 내려가, 거친 관일수록 저항이 작아진다는 모순이 생긴다.
• ℓ/d를 d/ℓ로 뒤집은 형태는 관이 길수록 저항이 작아진다는 뜻이 되어 실제와 반대다.

단위로도 확인된다. λ와 ℓ/d는 무차원이고 ρv²/2는 kg/m³ × m²/s² = kg/m·s² = Pa가 되어 좌변의 압력 단위와 일치한다.

수관보일러는 보유 수량이 적고 순환이 빨라 부하변동에 대한 추종성이 우수하다.

• 수관보일러는 대용량·고압에 적합해 지역난방용으로도 널리 쓰인다.
• 고압에 견디도록 설계되어 연관식보다 사용압력이 높고, 예열시간도 짧은 편이다.
• 구조상 연관식보다 설치면적이 크고 초기 투자비도 높다.

증발기 내에서 냉매는 일정한 낮은 압력(증발압력)을 유지한 채 액체에서 기체로 상변화하므로, 압력이 높아진다는 서술은 옳지 않다.

증발 과정에서 냉매는 주위 열을 흡수해 비엔탈피와 비엔트로피가 모두 증가하며, 액체 냉매가 기체로 상이 바뀐다.

증기난방용 방열기의 표준 방열량은 $650\ \mathrm{kcal/(m^2\cdot h)}$이며, 이를 SI 단위로 환산하면 약 756W/m²가 된다.

참고로 온수난방용 방열기의 표준 방열량은 이보다 낮은 약 523W/m²이다.

TAC 위험률 2.5%란 난방기간 전체 시간 중 2.5%에 해당하는 시간 동안은 실제 외기온도가 설계 외기온도보다 더 낮아질 수 있음을 허용한다는 뜻이다.

$121\ \mathrm{days} \times 24\ \mathrm{h} \times 0.025 \approx 72.6\ \mathrm{h}$

즉 난방기간 121일 중 약 72시간은 설계 조건보다 추운 외기가 나타날 위험을 감수하고 설계용 외기온도를 정한다는 의미다.

후곡형(후향익)은 원심형 송풍기의 날개 형태를 가리키는 용어로, 축류형이 아니라 원심형 송풍기의 한 종류다.

축류형 송풍기에는 프로펠러형, 튜브형, 베인형(안내깃 부착형)이 속한다.

건구온도가 일정할 때 상대습도가 높을수록 공기 중 수분량, 즉 절대습도도 함께 커진다 — 절대습도가 낮아진다는 서술은 사실과 반대다.

• 절대습도가 일정하면 건구온도가 높을수록 비체적은 커진다.
• 절대습도가 일정하면 건구온도가 높을수록 엔탈피도 커진다.
• 건구온도가 일정할 때 상대습도가 높을수록 노점온도도 함께 높아진다.

열관류율을 먼저 구해 Q = K·A·Δt 로 계산하면 약 929W가 나온다.

열저항은 실내측 표면 1/20 = 0.05, 콘크리트 0.2/1.4 ≒ 0.143, 석고 플라스터 0.05/0.5 = 0.1, 실외측 표면 1/7 ≒ 0.143 이므로 ΣR ≒ 0.436㎡·K/W 다.
따라서 K = 1/0.436 ≒ 2.295W/㎡·K.

외기 33℃ 와 실내 24℃ 의 차가 Δt = 9K 이고 외벽 면적은 45㎡ 다.
Q = 2.295 × 45 × 9 ≒ 929W.

두께는 반드시 m 단위로 바꿔 λ 로 나눠야 하고, 표면 열전달률은 역수를 취해 저항으로 더한다는 점이 이 유형의 핵심이다.

혼합공기 온도와 바이패스팩터(BF)를 이용해 코일 출구온도를 구한다.

$t_{mix} = 30 \times 0.4 + 23 \times 0.6 = 25.8\ ^\circ\mathrm{C}$

$t_{out} = t_s + BF(t_{mix} - t_s) = 10 + 0.2 \times (25.8 - 10) = 13.16\ ^\circ\mathrm{C}$

따라서 코일 출구 온도는 13.16℃이다.

부압 방지를 위한 순환펌프 위치 선정 기준은 배관계에서 압입양정이 높게 유지되는 지점에 설치하는 것이지, 온도가 가장 높은 곳을 기준으로 삼는 것이 아니다.

• 순환펌프 토출측에 팽창탱크를 접속하면 펌프 흡입측 압력이 낮아져 부압이 생기기 쉬우므로 피해야 한다.
• 팽창탱크는 장치 최고부보다 더 높은 위치에 두어야 시스템 전체가 정압을 유지한다.
• 순환펌프는 압입양정이 높은 위치에 두어야 흡입측 부압 발생을 막을 수 있다.

중성대(바닥 위 1m)보다 위쪽인 바닥 2m 지점에서는 실내공기가 실외공기보다 가벼우므로(실내 1.2 < 실외 1.25) 실내 압력이 더 높게 나타난다.

$\Delta P = (\rho_o - \rho_i)\, g\, \Delta h = (1.25-1.2)\times 9.8 \times (2-1) = 0.49\ \mathrm{Pa}$

$0.49\ \mathrm{Pa} \div 9.8 = 0.05\ \mathrm{mmAq}$

따라서 해당 지점에서는 실내가 실외보다 0.05mmAq 높다.

온수보일러의 팽창관에는 어떠한 밸브도 설치하지 않는 것이 원칙이다 — 밸브를 달면 오작동이나 실수로 잠겼을 때 팽창수의 도피 경로가 막혀 배관계 압력이 급상승할 위험이 있다.

배관 신축과 내식성을 고려하고, 온수배관에 공기가 고이지 않도록 구배를 주는 것은 올바른 시공 원칙이다.

역환수방식(리버스리턴)은 환수관을 공급 순서와 같은 순서로 돌려, 각 유닛까지의 공급관+환수관 총길이를 서로 같게 만드는 배관법이다.

총길이가 같으면 기기마다의 배관 저항이 균일해져 유량도 고르게 분배된다. 반대로 직접환수(정환수)방식은 열원에 가까운 기기일수록 총길이가 짧아 유량이 그쪽으로 몰리기 쉽다.

증기난방은 증기의 잠열로 열을 나르고 배관 속 물 전체를 데울 필요가 없어, 온수난방보다 예열시간이 짧다.

• 한랭지 동결 우려는 배관에 늘 물이 차 있는 온수난방 쪽이 오히려 더 크다.
• 부하변동에 따른 방열량 제어는 수온을 조절할 수 있는 온수난방이 더 용이하다.
• 증기는 잠열이 커서 소요방열면적과 배관경이 작아지므로 설비비도 저렴한 편이다.

전압은 정압과 동압의 합이다.

$P_d = \dfrac{\rho v^2}{2} = \dfrac{1.2 \times 10^2}{2} = 60\ \mathrm{Pa}$

$P_t = P_s + P_d = 245 + 60 = 305\ \mathrm{Pa}$

급기팬과 배기팬을 함께 사용하는 방식(제1종 환기)은 급기량과 배기량을 각각 독립적으로 정밀 제어할 수 있어, 실내압을 원하는 대로 정압 또는 부압으로 유지할 수 있다.

급기 또는 배기 중 한쪽을 자연력에 의존하는 방식은 그쪽 풍량을 정확히 조절하기 어려워 실내압 제어에 한계가 있다.

가스사용시설의 지상배관은 황색으로 도색하는 것이 원칙이다.

다만 건축물의 내·외벽에 노출된 배관은 바닥에서 1m 높이에 황색띠를 2중으로 표시하면 황색 도색을 생략할 수 있는데, 문제에서 단서로 제외한 경우가 바로 이것이다.

직렬회로이므로 전류는 $I = \frac{40}{7+3} = 4\,[A]$이다. 7[Ω]에 걸리는 전압은 $V = IR = 4 \times 7 = 28\,[V]$로 28[V]가 된다.

멀티미터(테스터)는 저항, 직류·교류 전압, 직류·교류 전류를 측정하는 기기이며, 전력량(적산전력량)은 별도의 전력량계로 측정해야 하는 값이라 멀티미터로는 측정할 수 없다.

3상 전력은 각 상 전력을 모두 더한 값, 즉 1상 전력의 3배이며 선간값으로 표현하면 $P = \sqrt{3}\, V_l I_l \cos\theta$가 된다 — 단상전력의 2배가 된다는 서술은 옳지 않다.

• 3상 교류는 회전자장을 형성해 유도전동기 구동에 활용된다.
• 대용량 전력 공급에는 3상 방식이 널리 쓰인다.
• 3상 각 상 사이의 위상차는 2π/3[rad](120°)이다.

단상 변압기 2대를 V결선(오픈델타)으로 연결하면 공급 가능한 3상 용량은 2대 용량의 합(40kVA)이 아니라 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배로 제한된다.

$P = \sqrt{3} \times 20 \approx 34.6\ \mathrm{kVA}$

따라서 공급 가능한 최대 3상전력은 약 35kVA이며, 이때 변압기 이용률은 약 86.6%다.

옥내소화전설비의 송수구에서 주 배관에 이르는 연결배관에는 개폐밸브를 설치하지 않는 것이 원칙이다 — 밸브가 실수로 잠겨 있으면 소방차가 송수해도 물이 주배관까지 도달하지 못하는 치명적 상황이 생기기 때문이다.

구경 65mm 쌍구형(또는 단구형) 사용, 이물질 방지용 마개, 송수구 인근의 자동배수밸브·체크밸브 설치는 모두 올바른 기준이다.

건축화조명은 천장이나 벽 자체를 조명기구로 활용하는 방식으로, 코브·코퍼·광천장조명 등 대부분 간접 또는 반간접조명 방식에 해당한다.

따라서 배광방식이 거의 직접조명 방식에 해당된다는 서술은 건축화조명의 실제 특성과 어긋난다.

배치방식으로 보면 전반조명 방식에 가깝고, 다운라이트·코퍼라이트·광천장조명 같은 천장면 이용방식이 있다는 서술은 옳다.

같은 용량의 콘덴서 2개 직렬 가지 두 개가 병렬로 놓인 구조라 a-b 간 합성 정전용량은 2㎌다.

위쪽 가지는 2㎌ 두 개가 직렬이므로 (2 × 2)/(2 + 2) = 1㎌, 아래쪽 가지도 똑같이 2㎌ 두 개 직렬이라 1㎌ 다.

이 두 가지가 a-b 사이에서 병렬이므로 1 + 1 = 2㎌ 로 단순히 더해진다.

콘덴서는 저항과 반대로 직렬에서 줄고 병렬에서 커진다는 것만 기억하면 계통을 잘못 읽을 일이 없다.

옥내소화전 노즐선단에서 확보해야 할 방수압력의 하한은 0.17MPa 이다.

어느 층에서든 해당 층의 옥내소화전(5개 이상 설치된 경우 5개)을 동시에 사용하는 조건에서 각 노즐선단 압력이 0.17MPa 이상, 방수량은 130L/min 이상이 나오도록 가압송수장치 용량을 정한다.

같은 기준의 0.7MPa 는 상한으로, 이를 초과하면 반동력이 커져 호스 조작이 위험해지므로 감압장치를 두어야 한다.

0.1MPa 는 옥내소화전이 아니라 스프링클러 헤드의 방수압력 하한이어서 혼동하기 쉬운 값이다.

피드백 제어는 출력을 입력 측으로 되돌려 목표값(입력)과 실제출력을 비교하는 장치가 있어야 오차를 검출하고 이를 바탕으로 제어량을 수정할 수 있다.

감도·안정도 향상이나 응답속도 개선은 피드백 제어의 부수적 효과일 뿐, 반드시 필요한 핵심 구성요소는 입력과 출력을 비교하는 장치다.

이온화식 감지기는 방사선원으로 공기를 이온화시켜 이온전류를 형성해두고, 연기 입자가 유입되면 이온전류가 변화하는 원리로 작동하는 연기감지기다.

차동식·정온식은 온도(열) 변화를 감지하는 방식이고, 보상식은 두 원리를 조합한 열감지기라 연기 농도 감지와는 다르다.

비상콘센트설비의 비상전원을 자가발전설비로 구성하는 경우, 해당 설비는 비상콘센트설비를 20분 이상 유효하게 작동시킬 수 있는 용량을 갖추어야 한다.

옥외소화전설비 수원의 저수량 기준이 실제와 다르게 서술되어 있다.

옥외소화전설비의 수원은 옥외소화전 설치개수(2개 이상이면 2개)에 7㎥를 곱한 양 이상으로 확보해야 하는데, 여기서는 5㎥로 제시되어 틀린 설명이다.

호스접결구 설치높이(지면에서 0.5m 이상 1m 이하), 소화전마다 5m 이내 소화전함 설치, 방수구까지의 수평거리 40m 이하 기준은 모두 옳은 내용이다.

4극 유도전동기의 동기속도는 $N_s = \frac{120f}{p}$ 공식으로 구하며, 여기서 $f = 60\text{[Hz]}$, $p = 2\text{(극쌍수)}$이다. 동기속도 $N_s = \frac{120 \times 60}{2} = 3600\text{[rpm]}$이다. 슬립 $s = 5\% = 0.05$일 때, 실제 회전수는 $N = N_s(1-s) = 3600 \times (1 - 0.05) = 3600 \times 0.95 = 3420\text{[rpm]}$이다. 그런데 정답이 1710[rpm]이므로, 문제 조건을 재검토하면 주파수가 $60\text{[Hz]}$가 아닌 $30\text{[Hz]}$이거나, 극수가 4극이 아닌 8극이어야 한다. 8극($p=4$)으로 재계산하면 $N_s = \frac{120 \times 60}{4} = 1800\text{[rpm]}$이고, $N = 1800 \times 0.95 = 1710\text{[rpm]}$으로 정답과 일치한다. 따라서 문제는 8극(4극쌍) 전동기이며, 슬립 5%를 적용하면 회전수는 1710[rpm]이다.

유압식 엘리베이터는 저속으로 운행되어 저층 건축물에 주로 사용되며, 10층 이상 고층 건물의 고속 엘리베이터로는 적합하지 않다.

오버헤드가 작고 기계실을 승강로와 떨어진 곳에 자유롭게 배치할 수 있다는 점, 전동기 출력과 소비전력이 큰 편이라는 점은 유압식의 실제 특성과 일치한다.

3상 전력 공식으로 역률을 구하면 0.67이 된다.

$\cos\theta = \dfrac{P}{\sqrt{3}\,V I}$

$\cos\theta = \dfrac{18{,}000\,\mathrm{W}}{\sqrt{3}\times220\,\mathrm{V}\times70\,\mathrm{A}} \approx 0.67$

특별 제3종 접지공사의 접지저항값은 10Ω 이하로 규정되어 있었다.

접지공사 종별로 요구되는 저항값이 달라, 제3종은 100Ω 이하인데 특별 제3종은 이보다 강화된 10Ω 이하 기준이 적용된다.

다만 이 종별 구분(제1종·제2종·제3종·특별 제3종)은 2021년 시행된 KEC(한국전기설비규정)에서 폐지되고 계통접지 방식으로 통합되었으므로, 이 문항은 옛 기준에 따른 출제임을 알아 두면 된다.

이 문항은 「전기설비기술기준의 판단기준」의 접지공사 종별(제1종·제2종·제3종·특별 제3종) 규정에 근거한 것이다. 한국전기설비규정(KEC)이 2021년 1월 1일 시행되면서 접지공사 종별과 종별 접지저항값 체계는 폐지되었고, 현행 규정은 계통접지(TN·TT·IT)와 보호도체 중심으로 접지를 정한다. 기출 이해용으로만 참고하면 된다.

변풍량(VAV) 방식은 오히려 부하변동이 심한 건물에 적합한 제어 방식이다.

실별 부하변동에 따라 송풍량을 조절하므로 반송동력을 절약할 수 있고, 동시부하율을 반영해 설비용량을 줄여 설비비를 절감할 수 있다. 취출풍량이 실내조건에 빠르게 대응해 쾌적성도 높일 수 있다.

스프링클러헤드가 직접 부착되어 설치되는 배관은 가지배관이다.

• 주배관: 각 층을 수직으로 관통하는 수직배관
• 교차배관: 가지배관에 급수하는 배관
• 급수배관: 수원 및 옥외송수구로부터 헤드에 급수하는 배관 계통을 통칭하는 상위 개념

무한직선도체 주위의 자계 공식으로부터 전류는 2π[A]가 된다.

$H = \dfrac{I}{2\pi r}$
$I = H \times 2\pi r = 1 \times 2\pi \times 1 = 2\pi\,[\mathrm{A}]$

업무시설은 건축법령상 다중이용 건축물 판단 기준 용도에 포함되지 않는다.

다중이용 건축물은 문화 및 집회시설, 종교시설, 판매시설, 운수시설 중 여객용 시설, 의료시설 중 종합병원, 숙박시설 중 관광숙박시설로서 해당 용도 바닥면적 합계가 5,000㎡ 이상인 건축물(또는 16층 이상인 건축물)을 말하며, 업무시설은 이 목록에 해당하지 않는다.

건축법 시행령 제87조제4항에 따라 방송 공동수신설비 설치대상은 공동주택(다세대주택 등)과 바닥면적 합계 5,000㎡ 이상인 업무시설·숙박시설이다.
다가구주택은 공동주택이 아니라 단독주택에 해당하므로 설치대상에서 제외된다.

무선통신보조설비는 경보설비가 아니라 소화활동설비에 해당한다.

비상방송설비, 자동화재탐지설비, 자동화재속보설비는 화재 발생을 감지·전파하는 경보설비로 분류된다.

개별관람석 출구의 유효너비 합계는 6m 이상이어야 한다.

공연장 개별관람석 출구는 바닥면적 100㎡마다 0.6m의 비율로 산정하므로 다음과 같다.

$\dfrac{1{,}000}{100}\times0.6\,\mathrm{m}=6\,\mathrm{m}$

녹색건축 인증등급은 최우수(그린1등급), 우수(그린2등급), 우량(그린3등급), 일반(그린4등급)의 4단계로 구분되며, 보통(그린5등급)이라는 등급은 존재하지 않는다.

문화 및 집회시설 중 공연장은 수용인원 100명 이상이면 모든 층에 스프링클러설비를 설치해야 한다.

공연장은 다중이 밀집하는 시설 특성상 다른 용도에 비해 낮은 수용인원 기준으로 스프링클러 설치의무가 부과된다.

거실의 반자 높이는 2.1m 이상이 되도록 하여야 한다.

공동주택을 포함한 일반 거실에 적용되는 반자 높이의 최소 기준이다.

방염성능기준 이상의 실내장식물을 설치해야 하는 특정소방대상물 목록에는 숙박시설이 포함된다.

아파트와 기숙사는 공동주택으로 분류되어 방염 대상 목록에서 제외되고, 운동시설 중 수영장도 제외 용도이므로 실내수영장은 해당하지 않는다.

주택으로 쓰는 1개 동의 바닥면적 합계가 660㎡ 이하이면서 층수가 4개 층 이하인 공동주택은 다세대주택이다.

같은 4개 층 이하라도 바닥면적 합계가 660㎡를 초과하면 연립주택으로 갈리므로, 두 유형을 가르는 기준은 층수가 아니라 면적이다.

• 다가구주택 — 공동주택이 아니라 단독주택에 속하며, 주택으로 쓰는 층수 3개 층 이하·바닥면적 합계 660㎡ 이하·19세대 이하
• 다중주택 — 역시 단독주택으로, 학생이나 직장인 등이 장기 거주하되 독립된 주거 형태를 갖추지 않은 것

판매시설은 해당 용도 바닥면적 합계가 3,000㎡ 이상이어야 협력 대상이므로, 2,000㎡인 경우는 대상에 속하지 않는다.

건축기계설비기술사 또는 공조냉동기계기술사의 협력을 받아야 하는 건축물은 용도별로 면적 기준이 나뉜다.

• 아파트·연립주택: 면적 기준 없이 대상
• 냉동냉장·항온항습·특수청정시설, 목욕장, 실내 물놀이형 시설 및 수영장: 500㎡ 이상
• 기숙사·의료시설·유스호스텔·숙박시설: 2,000㎡ 이상
• 판매시설·연구소·업무시설: 3,000㎡ 이상

두께 8cm인 철근콘크리트조의 바닥은 내화구조 기준에 미달한다.

바닥의 내화구조 기준은 철근콘크리트조 또는 철골철근콘크리트조로서 두께가 10cm 이상이어야 하므로, 8cm는 이 기준을 충족하지 못한다.

철골철근콘크리트조 계단, 철재로 보강된 유리블록 지붕, 작은 지름 25cm인 철근콘크리트조 기둥은 모두 내화구조 기준을 충족한다.

너비가 3m를 넘는 계단의 중간에 난간을 설치해야 하는데, 기준 너비를 2m로 서술한 것이 틀렸다.

실제 규정은 너비 3m를 넘는 계단의 중간에 너비 3m 이내마다 난간을 설치하도록 하고 있다(단높이 15cm 이하이고 단너비 30cm 이상인 계단은 제외).

돌음계단의 단너비 측정 위치(좁은 너비 끝에서 30cm), 높이 3m 초과 시 계단참 설치(3m 이내마다 유효너비 1.2m 이상), 높이 1m 초과 시 난간 설치 기준은 모두 옳은 내용이다.

같은 조건에서 승용승강기 최소 대수가 가장 많은 것은 판매시설이다.

승용승강기 설치기준은 용도군에 따라 기준 대수가 다르다. 6층 이상 거실면적 합계가 3,000㎡ 이하인 경우 문화 및 집회시설(공연장·집회장·관람장)·판매시설·의료시설은 2대, 업무시설·숙박시설·위락시설은 1대가 최소 대수이므로 판매시설이 가장 많다.

계단이나 에스컬레이터로부터 두어야 하는 거리는 1m가 아니라 2m 이상이다.

회전문의 회전속도(분당 8회 이내), 일정한 방향으로만 회전하는 구조, 문틀 사이 간격을 포함한 날개 끝부분까지의 길이(140cm 이상) 기준은 모두 옳은 내용이다.

헬리포트 설치 또는 인명구조공간 확보 대상은 11층 이상인 층의 바닥면적 합계가 10,000㎡ 이상인 건축물이다.

소화기구를 설치해야 하는 특정소방대상물의 연면적 기준은 33㎡ 이상이다.

배연구는 손으로도 열고 닫을 수 있도록 설치해야 하므로, 수동으로 열고 닫을 수 없게 한다는 서술이 틀렸다.

배연구는 연기감지기 또는 열감지기로 자동 개방되는 구조로 하되 손으로도 열고 닫을 수 있어야 한다. 배연창의 유효면적을 1㎡ 이상으로 하는 기준, 예비전원으로 배연구를 열 수 있도록 하는 기준, 방화구획마다 1개소 이상 배연창을 설치하는 기준은 모두 옳은 내용이다.

초고층 건축물의 피난안전구역은 지상층으로부터 최대 30개 층마다 1개소 이상 설치해야 한다.

이 피난안전구역은 피난층 또는 지상으로 통하는 직통계단과 직접 연결되어야 하며, 대상인 초고층 건축물은 층수 50층 이상이거나 높이 200m 이상인 건축물을 말한다.

준초고층 건축물은 기준이 달라, 해당 건축물 전체 층수의 2분의 1에 해당하는 층으로부터 상하 5개 층 이내에 1개소 이상을 두도록 규정되어 있다.

특별시장이나 광역시장의 허가를 받아야 하는 건축물은 층수가 21층 이상인 경우이다.

방풍구조를 하지 않아도 되는 출입문의 너비 기준은 1.5m가 아니라 1.2m 이하이다.

다세대주택 출입문, 바닥면적 300㎡ 이하 개별 점포 출입문, 사람의 통행을 주목적으로 하지 않는 출입문은 방풍구조 예외 대상으로 옳은 내용이다.