급수,급탕,환탕이란? 기계실·저수조·부스터펌프 계통도 완벽 정리

 

급수,급탕,환탕 설비에 대하여 알아보자.

 

급수, 급탕, 환탕 시스템 이란 무엇인가?

1. 급수,급탕,환탕의 개요

건축물의 설비 시스템은 현대 생활에서 매우 중요한 역할을 담당합니다. 생활용수를 안정적으로 공급하는 급수 시스템, 쾌적한 온수를 제공하는 급탕 시스템, 그리고 사용된 온수를 재활용하거나 회수하는 환탕 시스템은 모두 건물 내의 위생과 에너지 효율을 결정짓는 핵심 요소입니다. 특히 급수관, 급탕관, 환탕관을 올바르게 이해하고 유지관리하는 것은 설비의 안정성, 경제성, 그리고 친환경성에 직결됩니다. 본 교육 자료는 이 세 가지 요소를 심층적으로 다루며, 개별난방 및 지역난방과의 연관성을 포함하여 건축물 설비 전반에 대한 지식 기반을 제공합니다.

 

2. 급수의 개념

급수는 위생적이고 안전한 생활용수를 각 건물에 공급하는 과정을 의미합니다. 상수도에서부터 개인 가정에 이르기까지, 깨끗한 물을 전달하는 체계가 잘 갖추어져 있어야 일상생활에서 음용, 조리, 세면, 청소 등 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

2.1 급수관의 정의

급수관은 상수도 본관에서 건물 내부로 물을 인입하여 각 용도별 사용처(싱크대, 화장실, 샤워실 등)로 보내는 관로입니다. 급수관은 사용 인원의 수, 건물의 규모, 배관 재질 등에 따라 직경과 구조가 결정됩니다. 일반적으로 급수관에는 동관, PVC, PE, 스테인리스 등 다양한 재질이 사용되며, 각 재질마다 부식성과 내구성, 그리고 경제성이 다르므로 신중한 선택이 필요합니다.

2.2 급수 시스템의 작동 원리

상수도 관로로부터 받은 물은 건물 내부의 메인 급수관으로 들어오게 됩니다. 이후 세대별 혹은 층별로 분배되어 각 기기(수도꼭지, 변기, 샤워기 등)로 공급됩니다. 수압이 부족한 고층 건물이나 수압 변동이 심한 지역에서는 부스터 펌프나 압력탱크를 설치하여 안정적인 수압을 유지합니다. 겨울철 동파 방지를 위해 급수관은 반드시 단열재나 보온재로 감싸는 작업이 중요합니다.

2.3 급수관의 유지 관리

급수관의 청결과 상태 관리는 수질과 직결됩니다. 관로 내부에 녹이 슬거나 이물질이 쌓이면 물의 맛과 색깔, 냄새에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 정기적인 점검과 세척, 그리고 필요 시 노후 관로 교체가 필수입니다. 또한 급수관의 누수를 방지하기 위해 연결부 및 밸브 주위를 주기적으로 검사해야 합니다.

 

 

2.4 기계실 및 계통도 개요

일반적으로 건물의 기계실(기전실)에는 저수조, 부스터 펌프, 각종 밸브와 계측장비가 위치하며, 이 공간에서 건물 전체로 안정적으로 급수를 공급할 수 있도록 조절합니다. 간략한 계통도를 살펴보면 다음과 같은 흐름을 이해할 수 있습니다.

1. 도시 상수도 관로 → 유입 밸브 → 수도 계량기
2. 수도 계량기 → 지하 저수조 또는 옥상 물탱크
3. 저수조(혹은 옥상 물탱크) → 부스터 펌프(필요 시) → 급수관 메인 라인
4. 급수관 메인 라인 → 층별 분배관 → 각 세대 및 사용처(세면대, 주방, 욕실 등)
5. 각 기기 사용 후 → 배수 라인(오수관, 배수관) → 정화조 or 공공하수도

저수조는 단수나 수압 변동에 대비해 일정량의 물을 저장하는 역할을 하며, 부스터 펌프는 특히 고층 건물에서 수압이 떨어지지 않도록 가압하는 역할을 합니다. 기계실 내 이 계통도가 잘 설계되어 있어야 건물 전체에 균등하고 안정적인 급수가 가능해집니다.

3. 급탕의 개념

급탕은 온수를 건물 내부로 안정적으로 공급하는 과정을 의미합니다. 쾌적한 생활을 위해 온수는 욕실, 주방, 세탁실 등에서 필수적으로 사용됩니다.

3.1 급탕관의 정의

급탕관은 보일러, 온수기, 혹은 지역난방 열 교환 장치에서 생성된 온수를 욕실, 주방 등 온수가 필요한 지점으로 이송하는 배관입니다. 급탕관은 일반적으로 고온, 고압에 견딜 수 있어야 하며, 따라서 동관, 스테인리스관, PP-R 관 등의 재질이 흔히 사용됩니다. 급탕관은 부식 및 열 손실을 최소화하기 위해 보온 설비가 필수적입니다.

3.2 급탕 시스템의 작동 원리

• 개별난방: 각 가정 혹은 각 세대별로 보일러(가스보일러, 전기보일러, 기름보일러 등)를 설치하여 온수를 생산하고, 이 온수가 급탕관을 통해 세대 내 물 사용 지점에 도달합니다. 사용자는 보일러 가동 여부 및 온도를 개별적으로 조절할 수 있습니다.
• 지역난방: 지역 전체(아파트 단지, 오피스 단지 등)에 대규모 열원(열병합발전소, 대형 보일러 등)을 두고, 여기서 생산된 온수가 각 건물로 보내집니다. 건물의 열 교환 장치를 거쳐 급탕관을 통해 각 세대 혹은 공간에 공급되며, 각 세대의 사용자는 열 교환기를 통과한 온수를 필요에 따라 사용합니다.

 

3.3 기계실 내 급탕 계통도 설명

건물에서 급탕을 생산하거나 외부 열원을 받아온 후 이를 배분하는 과정도 기계실(보일러실)에서 이루어집니다. 기본적인 흐름은 다음과 같습니다.

1. 열원(개별 보일러 혹은 지역난방 열 교환기) → 온수 생성
2. 생성된 온수 → 온수탱크(혹은 즉석 가열 방식) → 급탕관 메인 라인
3. 급탕관 메인 라인 → 층별 또는 구역별 분배관 → 각 세대 및 온수 사용처
4. 각 사용처에서 온수 사용 후 → 배수 라인을 통해 방출 (필요 시 환탕관으로 재활용)

3.4 급탕관의 유지 관리

급탕관은 스케일(석회질)이나 부식으로 인해 수명이 단축될 수 있습니다. 이를 예방하기 위해 주기적인 점검과 세척이 필요합니다. 또한 급탕관에 설치된 보온재가 파손되거나 소실되면 열 손실로 인한 에너지 비용 증가가 발생하므로 정기적인 확인과 보수가 중요합니다.

4. 환탕의 개념

환탕은 이미 사용되었거나 사용 중인 온수를 다시 회수해 재사용하는 과정을 말합니다. 이는 에너지 및 물 자원을 절약할 수 있어 친환경적인 설비 시스템으로 각광받고 있습니다.

4.1 환탕관의 정의

환탕관은 사용 후의 온수를 재활용 시스템 혹은 보일러로 되돌려 보내는 관로입니다. 환탕관을 통해 회수된 온수는 재가열 과정을 거쳐 다시 건물 내부로 공급될 수 있습니다. 이를 통해 버려지는 열에너지를 효율적으로 재활용함으로써 난방비 및 온수 생산 비용을 절감할 수 있습니다.

4.2 환탕 시스템의 작동 원리

주로 대형 건물이나 공동주택, 호텔, 목욕탕, 공장 등 많은 양의 온수를 사용하는 시설에서 환탕관을 적극적으로 활용합니다. 사용된 온수는 배수로를 통해 바로 버려지는 대신 환탕관으로 회수되어, 열교환기나 보일러에서 재가열된 후 다시 건물 내 온수 공급망으로 되돌아갑니다. 이 과정에서 필터링 및 정수가 이루어져야 하며, 위생 관리를 철저히 해야 합니다.

4.3 환탕관의 유지 관리

환탕관 역시 고온 상태의 물이 지나가므로 부식이나 스케일 축적이 발생할 수 있습니다. 환탕관의 주요 연결부(밸브, 플랜지, 펌프 연결부 등)에서 누수가 발생하면 에너지 손실과 시설 피해로 이어지므로, 정기 점검이 필수적입니다. 또한 환탕관 내 물의 순환이 원활한지 수압계와 유량계를 통해 모니터링하는 절차도 필요합니다.

5. 건축물에 수도가 공급되는 과정 요약

1. 수원 확보: 지자체에서 정한 저수지, 정수장을 통해 생활용수를 확보.
2. 정수 과정: 취수된 원수를 침전, 여과, 소독 과정을 거쳐 상수도로 배분.
3. 도시 상수도망 연결: 거점 분배지에서 각 지역으로 상수도를 공급.
4. 건물 기계실로 유입: 외부 수도 계량기를 거쳐 지하 저수조 또는 옥상 물탱크로 공급.
5. 부스터 펌프(필요 시) 및 급수관: 부스터 펌프를 통해 압력을 조정한 뒤 급수관 메인 라인으로 유입.
6. 층별 분배: 층별 분배관을 통해 각 세대, 화장실, 주방 등으로 공급.

 

6. 급탕이 건축물에 공급되는 과정 요약

1. 열원 선택: 개별난방 보일러(가스, 기름, 전기 등) 또는 지역난방 열 교환기를 통해 온수 생성.
2. 온수 저장/유통: 보일러 탱크나 즉석 가열 방식을 통해 필요한 온수를 생산.
3. 기계실(보일러실)에서 분배: 생성된 온수가 급탕관을 통해 각 층 및 세대에 공급.
4. 온도 조절: 각 지점에서 온도 조절 밸브나 혼합밸브를 통해 적절한 온도를 맞춤.

7. 환탕 시스템의 활용과 장점

1. 에너지 절감: 한 번 사용하고 버리는 열을 재사용하므로 난방비 절약.
2. 자원 절약: 온수를 전량 배수하지 않고 환탕관을 통해 일부나 전부를 재활용.
3. 친환경성: 폐열과 물 사용량을 줄여 환경 오염 부담을 경감.

8. 급수관, 급탕관, 환탕관 선정 시 고려 사항

1. 재질 선택: 동관, PVC, PE, PP-R, 스테인리스 등 다양한 재질 중 건물 특성과 비용을 고려하여 선택.
2. 직경 및 두께: 건물 규모, 사용 인원, 수압, 수온 등을 감안하여 결정.
3. 내식성 및 내열성: 건물 사용 환경(온도, 화학물질 노출, 동파 위험 등)에 따라 배관 재질을 선정.
4. 시공 품질: 오배관, 접합부 불량은 누수와 성능 저하를 초래하므로 숙련된 기술자로부터 시공 필요.
5. 유지보수 편의성: 배관 점검구, 밸브 위치, 배관 매립 상태 등을 고려해 향후 보수 작업이 용이하도록 계획.

 

9. 결론

• 급수관: 깨끗한 생활용수를 안정적으로 공급하는 핵심 배관.
• 급탕관: 쾌적한 온수를 제공하기 위해 고온, 고압에 견디는 재질과 보온이 필수적인 배관.
• 환탕관: 사용된 온수를 회수하여 재활용함으로써 에너지 효율을 높이고, 운영비 및 자원 소비를 절감하는 배관.

이 세 가지 배관 시스템을 올바르게 이해하고 설계 및 시공, 그리고 유지보수를 철저히 실시한다면, 건축물의 효율성과 안정성을 극대화할 수 있습니다. 특히, 급수관, 급탕관, 환탕관의 각각의 특징과 역할을 명확히 구분하고, 개별난방 또는 지역난방과 같은 열원 공급 방식과 연계할 때 건물 전체의 편의성과 경제성을 더욱 높일 수 있습니다.

현대 건축 설비에서는 친환경, 고효율이 중요한 화두입니다. 환탕관을 통한 온수 재활용 시스템, 고효율 보일러와의 연계, 그리고 단열 재질의 혁신 등 다양한 기술적 발전이 이루어지고 있습니다. 이를 통해 물과 에너지를 효율적으로 활용하고, 동시에 사용자들에게 편안하고 위생적인 생활환경을 제공할 수 있습니다.

따라서, 설비 엔지니어와 건물 관리자는 급수관, 급탕관, 환탕관을 통합적으로 이해하고 운용해야 하며, 정기적인 점검과 보수를 통해 시스템의 안정성을 확보해야 합니다. 이러한 노력이 종합적으로 이루어질 때 비로소 지속 가능한 건축 환경과 높은 품질의 생활 공간이 실현됩니다.

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