환기설비 설치기준(네이버 캐스트)

건축물의 실내환기(※거실의 채광과 환기 참조)는 창을 열어서 통풍시키는 자연환기¹⁾가 가장 중요하지만, 최근에는 환기설비²⁾를 필요로 하는 공간이 늘어나고 있다.

자연환기의 개념 ⓒ이재인

좀 더 자세히 설명하자면, 자연환기는 창문이나 벽체의 틈새로 외기(바람)가 실내로 스며드는 현상을 말한다. 그러나 냉난방의 효율성을 통한 에너지 절약을 위해서는 벽, 바닥 및 개구부의 기밀성이 유지되어야 하므로 자연환기와 에너지 절약은 건축물을 설계하는 입장에서 모순관계에 있다.

그럼에도 불구하고 에너지 이용이 많은 대형건축물의 경우는 일반적으로 경제적 측면에서 자연환기보다는 건축물의 기밀성 유지를 통한 에너지 절약을 선택하게 되고, 따라서 양호한 실내환경을 위해 별도의 환기설비를 갖출 필요성이 생기게 되는 것이다.

이스트게이트 센터(짐바브웨 하라레)는 흰개미집의 자연환기 시스템을 차용했다. <출처: (CC BY-SA) David Brazier @Wikimedia Commons>

자연환기는 압력차로 이루어지는데, 기계환기 역시 성격상 정압(positive pressure, 正壓)과 부압(negative pressure, 負壓)을 이용한다.

자연환기와 풍압 개념 ⓒ이재인

기계적인 환기설비는 실내공간을 정압, 부압 혹은 중립으로 계획할 것인지의 여부에 따라 학문적으로 3종류(제1종 환기설비, 제2종 환기설비, 제3종 환기설비)로 구분한다.

제2종 환기설비(왼쪽)와 제3종 환기설비(오른쪽)의 개념 ⓒ이재인

예를 들어, 창이 없는 화장실이나 욕실은 발생한 악취가 밖으로 나갈 수 없으므로, 냄새나 습기 등을 강제배기(부압)하는 환기설비(제3종)를 계획한다. 다시 말해, 바람이 자연적으로 유입되는 급기구(給氣口)와 냄새를 강제적으로 배출하는 배기기가 설계된다.

이와 반대로 신선한 공기를 강제로 공급(정압)하여 냄새 등을 실내에 분산시키는 환기설비(제2종)는 신선한 공기를 기계적으로 유입하는 급기기(給氣機)와 내부 공기가 자연적인 압력차로 배출되는 배기구(排氣口)가 설계된다. 또한 지하실이나 창이 없는 거실은 바람의 영향을 받을 수 없으므로 신선한 공기의 공급(給氣)과 나쁜 공기의 배출(排氣) 모두를 기계설비(배기기(排氣機) 및 급기기)에 의존하는 방식을 취한다.

3종류의 기계환기설비의 개념 ⓒ이재인

최근 사회적으로 이슈가 되는 새집증후군의 우려가 있는 실내를 예로 들면, 이 경우 환기설비계획의 목적은 유해한 오염물질³⁾의 배출이 된다. 따라서 배기가 주체가 되는 환기설비(제3종)를 계획해야 한다고 생각할 수 있다.

그러나 제3종으로 계획할 경우 실내는 부압이 되어 오염물질이 실내로 유입되는 효과도 발생한다. 그렇다고 역으로 실내가 정압이 되는 환기설비(제2종)로 계획할 경우 오염물질이 벽이나 바닥에 침투되는 효과가 발생하므로 환기설비의 계획은 여러 요인을 다각적으로 고려하여 판단하여야 한다.

따라서 「건축법」에서는 사람들의 이용밀집도가 높고, 자연환기에 취약한 밀폐구조의 건축물 중 대표적으로 공동주택⁴⁾과 다중이용시설⁵⁾의 환기설비기준을 마련하여 관리하고 있다(설비규칙 제11조).

환기설비기준 적용대상: 100세대 이상의 신축 및 리모델링 공동주택 ⓒ이재인

신축 또는 리모델링하는 100세대 이상의 공동주택(주택을 주택 외의 시설과 동일 건축물로 건축하는 경우로서 주택이 100세대 이상인 건축물(주상복합건축물) 포함)은 시간당 0.5회 이상의 환기가 이루어질 수 있도록 자연환기설비⁶⁾ 또는 기계환기설비⁷⁾를 설치하여야 한다(설비규칙 제11조 제1항).

자연환기설비의 건축계획적 고려기준(설비규칙) ⓒ이재인

「건축법」(설비규칙)에서 규정하고 있는 환기설비기준은 대부분 기술적 사항이다. 단지 계획적으로 의미 있는 자연환기기준을 살펴보면, 자연환기설비는 설치되는 실의 바닥으로부터 수직으로 1.2m 이상의 높이에 설치하여야 하며, 2개 이상의 자연환기설비를 상하로 설치하는 경우 1m 이상의 수직간격을 확보하여야 한다(설비규칙 [별표 1의4] 신축공동주택 등의 자연환기설비 설치기준 12란).

기계환기설비를 의무적으로 설치해야 하는 도서관(연면적 3,000㎡ 이상): 시애틀 공립 도서관 <출처: (CC BY-SA) Eric Hunt @Wikimedia Commons>

다중이용시설 중 일정규모 이상의 지하시설⁸⁾, 문화 및 집회시설⁹⁾, 판매시설¹⁰⁾, 운수시설¹¹⁾, 의료시설¹²⁾, 교육연구시설¹³⁾, 노유자시설¹⁴⁾, 업무시설¹⁵⁾, 자동차 관련 시설¹⁶⁾, 지하에 설치되는 장례식장¹⁷⁾, 기타¹⁸⁾ 용도의 건축물은 기계환기설비를 의무적으로 설치해야 한다(설비규칙 제11조 제4항 및 [별표 1의6] 기계환기설비를 설치하여야 하는 다중이용시설 및 각 시설의 필요 환기량).

기계환기설비를 설치하여야 하는 다중이용시설의 필요 환기량: 설비규칙 [별표 1의6]

홍콩 구룡역의 환기구 <출처: (CC BY-SA) Baycrest @Wikimedia Commons>

환기구란 탁한 공기를 맑은 공기로 바꾸거나 온도 조절을 하기 위하여, 건축물의 환기설비에 부속된 급기(給氣) 및 배기(排氣)를 위한 건축구조물의 개구부(開口部)를 말한다(설비규칙 제11조의2 제1항¹⁹⁾).

우리나라는 환기구에 관한 안전기준이 마련되어 있지 않았으나 2014년 판교 야외공연장 환기구 붕괴사건을 계기로, 환기구는 보행자 및 건축물 이용자의 안전이 확보되도록 바닥으로부터 2m 이상의 높이에 설치하여야 한다는 안전기준이 마련되었다.

환기구의 높이 안전기준 ⓒ이재인

다만, ① 환기구를 벽면에 설치하는 등 사람이 올라설 수 없는 구조로 설치하는 경우로서, 배기를 위한 환기구에서 배출되는 공기가 보행자 및 건축물 이용자에게 직접 닿지 않도록 설치된 경우이거나 ② 안전펜스 또는 조경 등을 이용하여 접근을 차단하는 구조로 설치된 경우에는 예외적으로 환기구의 높이가 바닥으로부터 2m 미만이어도 된다.

참고문헌

• 법제처. 국가법령정보센터. http://www.law.go.kr/
• 구재오 외. 『건축설비』. 태림문화사, 2009.