급수·급탕 설비의 친환경건축적 이해

급수·급탕 설비의 친환경건축적 이해

 

친환경건축의 실현에 있어서 외관으로 드러나지 않는 급수·급탕 설비는 매우 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 눈에 직접 드러나지 않기 때문에 간과되고 있지만 급수와 급탕 설비는 에너지 효율, 수자원 보존, 사용자의 삶의 질과 웰빙과 직결되어 있습니다.

특히 급수 및 급탕 설비의 설계와 운영 방식은 건물의 환경 성능을 결정짖는 핵심 요소 중 하나입니다.

 

 

1. 급배수 위생설비의 개요 : 친환경건축의 기초 인프라

건물 또는 부지 내에 설치되는 모든 급배수계통은 단순한 물의 공급과 배출을 넘어 , 사용자의 위생적·쾌적한 생활환경을 조성하며, 현대에 들어서는 웰빙을 위한 중요한 기반시설입니다. 이러한 설비는 국내외 친환경건축 인증재도인 LEED, G-SEED 등에서도 필수 검토 항목으로 평가받고 있으며, 특히 물의 사용량과 오염 방지, 유지관리 측면에서 그 중요성이 강조되고 있습니다.

 

친환경건축에서는 급배수 설비의 기능적 요소와 함께, 수자원의 절약, 재사용 시스템과의 연계, 수질 보호까지 포함한 하나의 지속가능한 생태계로 인식하고 있습니다. 따라서 모든 설계와 시공, 유지관리 단계에서는 단순한 법적 충족을 넘어서, 물 사용의 최소화와 재사용 극대화, 오염 장지 기술이 통합적으로 고려되어야 합니다.

 

2. 급수·급탕 설비의 친환경적 설계 전략 5가지

1) 기본 원칙 : 청정 수자원 확보와 에너지 절감의 출발점

거주자 또는 사용자의 건강과 직결되는 급수 설비는 항상 음용 가능한 상수의 안정적인 공급을 전제로 해야 합니다. 여기서 친환경건축의 핵심은 단순한 수질 기준 충족을 넘어서, 공급 과정에서 발생하는 에너지 손실을 최소화하고, 유지관리 효율성을 높이는 구조로 설계하는 데 있습니다.

 

예를 들어, 중앙집중식 급수 설비는 이동 중에 열 손실이 발생되기 때문에 해결책으로 소형화된 지역 급수 시스템을 도입하거나, 태양열과 연결된 에너지 자립형 급수 시스템을 설계하는 방식은 에너지 절감과 친환경적이라는 두 가지 가치를 동시에 달성할 수 있습니다.

 

또한, 건축 부지의 빗물이나 지하수를 정수하여 조경용수나 화장실 세척용으로 활용하는 비음용수의 분리 급수 설계도 점차 중요해지고 있습니다. 이는 물의 사용량을 줄이는데 대표적인 녹색건축 수자원 전략입니다.

 

2) 오염방지 : 수질 보호와 크로스커넥션 차단 시스템

급수·급탕설비에서의 가장 큰 위협은 상수의 오염입니다. 특히 중수도, 재이용수, 소방용수 등 다양한 수계가 혼재하는 현대 건축물에서는 크로스커넥션(cross-connection) 문제로 인한 음용수의 오염이 빈번히 발생할 수 있습니다.

친환경건축에서는 이를 사전에 방지하기 위해, 역류 방지 장치 설치를 의무화하거나, 진공브레이커를 모든 토수구에 기본 장착하도록 설계합니다. 또한 이중배관시스템을 통해 음용수와 비음용수를 철저하게 분리하면서도 재이용수 활용은 극대화하는 안전성과 효율성 모두를 확보할 수 있도록 합니다.

 

더 나아가 스마트 빌딩 시스템을 통해 수질 모니터링을 자동화하고, 이상 감지 시 즉시 차단하는 ICT 기반의 급수 제어 기술도 친환경적이며 위생적인 급수·급탕 설비 실현을 위해 도입되고 있습니다.

 

3) 적정한 유량과 수압 설정 : 쾌적성과 에너지 효율 극대화

급수 설비의 핵심은 적절한 수압과 유량을 유지하여 이용자가 편리하게 하는 것 입니다. 하지만 과도한 수압은 에너지 낭비와 함께 배관 내 손상을 유발하고, 반대로 부족한 수압은 사용자 불편을 야기합니다.

 

친환경건축에서는 이를 해결하기 위해, 수압조절 밸브를 황용하여 설계 단계에서 적정 수압을 유지하게 하며, 에너지 소비가 적은 펌프 또는 지능형 압력제어 시스템을 시용하여 에너지 사용량을 최소화합니다.

 

급탕 설비 또한 에너지절감의 주요 타깃으로, 특히 고효율 보일러, 태양열 집열기, 히트펌프 급탕기 등 친환경 설비 및 에너지원을 활용한 급탕 시스템을 통해, 온수 사용 시 발생하는 에너지 소비를 획기적으로 줄일 수 있습니다.

급탕 온도는 알반적으로 60℃ 전후로 설정되며, 자동 온도 조절 장치를 설치하여 필요 이상으로 온도를 과다 가열되지 않도록 제어하며,  높은 온도의 물이 필요할 경우는 그 사용 가구에서 재가열하는 방식으로 사용될 수 있습니다.

 

4) 수격방지 : 에너지 손실 방지와 설비 수명 연장

수격작용은 급수·급탕 설비의 내부 압력이 급격히 상승하면서 배관이나 기기를 손상시키는 현상입니다. 이는 소음의 문제 뿐만 아니라 기계 설비의 수명 단축, 수리비 증가, 에너지 손실로 이어져 설계 초기에서부터 철저한 고려가 되어야 합니다.

 

친환경설계에서 이러한 수격작용을 최소화 하기 위해 수격흡수기를 주요 지점마다 설치하고, 완만한 개폐 밸브를 사용하여 압력 변화를 부드럽게 분산시키는 방법을 사용합니다. 또한, 배관 고정 상태를 주기적으로 철저히 점검하고, 내진설계와 통합하여 진동과 충격을 최소화하는 방향으로 구조 설계를 강화합니다.

 

이러한 접근은 기기의 고장 방지를 넘어, 설비의 장기적 사용과 유지비용 절감, 에너지 사용 절감까지 효과가 크기 때문에 친환경건축의 필수 요소로 간주됩니다.

 

5) 안전장치와 부식방지 : 기기의 수명연장

급수·급탕 설비에서 사용되는 모든 배관, 저장탱크, 히터류는 고온·고압 환경에서도 안전하게 작동할 수 있어야 하며, 동시에 부식이나 동결에 의한 손상에 내구성 있도록 계획되어야 합니다.

스테인리스, 동합금 등 내식성이 우수한 자재를 사용하고, 고온, 고압, 충격등에도 튼튼한 내구성 있는 자재의 선택이 중요합니다.

또한 사용자의 안전한 생활을 위해 압력 상승을 제어하는 안전밸브, 팽창탱크 등 보호 장치를 필수적으로 설치하여 과열 및 폭발 위험을 사전에 차단합니다.

 

추운 지역의 경우, 배관이 동결되지 않도록 단열재 사용 및 히팅 케이블 설치와 같은 동결 방지 조치를 취하며, 동결로 인한 열손실과 설비 수명을 연장해야 합니다.

 

마무리

급수·급탕 설비는 단순히 건물에 설치되는 기계설비가 아니라, 친환경건축의 핵심 시스템입니다. 물이라는 한정된 자원을 어떻게 효율적으로 사용되는지, 어떻게 재사용되며, 안전하게 관리할 것인가는 지속가능한 건축 실현에 있어 가장 기본적인 부분입니다.

 

설계자와 건축 실무자들 그리고 유지관리자는 급수·급탕 설비의 법규를 준수하는 것을 넘어서, 스마트 기술, 자원 재이용, 에너지 효율성을 종합적으로 판단하여 안전하고 친환경적인 급수·급탕 시스템을 구현해 나가야 합니다.