초등학교 화장실 겨울철 열환경 개선을 위한 연구
- Alternative Title
- The study of thermal environment improvement of elementary school toilet in winter
- Abstract
- 겨울철 초등학교 화장실의 경우 주로 동파방지의 관점에서 화장실 내부에 난방장치가 구비되어 있다. 그러나 난방장치가 구비되어 있지 않은 화장실의 경우 겨울철 및 환절기에 초등생에게 있어 화장실 내부는 춥거나 서늘한 것으로 판단된다. 또한 화장실 대변기 관련 설문조사 결과 화장실에 대한 이미지로서 “어둡고 춥고 악취 풍기는 공간”으로 인식하고 있음을 알 수 있다. 이에 화장실 대변기 설치 공간의 환경을 개선하기 위한 기초 설계자료 및 기존 화장실 개.보수 시 초등학교 현황을 반영하여 화장실 환경을 개선할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
본 논문은 초등학교 화장실의 환경 개선을 위해 부산시내에 있는 신설 초등학교 2개교, 노후 초등학교 2개교를 선정하여 연구를 수행하였다.
연구내용은 신설 및 노후 초등학교 학생 440명을 대상으로 설문조사를 진행하였고, 또한 화장실 대변기 주변 및 교실의 온도 및 습도 측정을 수행하였다. 또한 화장실 내부의 열환경 개선을 위하여 화장실 대변기 주변을 모델링하여 방열패널 위치에 따른 시뮬레이션을 수행하여 최적의 온열환경 방안을 도출하였다.
본 연구를 통한 결론은 다음과 같다.
1)초등학생들을 대상으로 한 설문결과 화장실을 이용하는 비율은 높았지만 , 소변기에 비해 대변기의 사용비율은 낮았다. 이는 여러 가지의 원인이 있지만, 화장실 환경개선이라는 측면에서 대변공간의 냄새와 서늘함에 기인하는 것으로 나타났다.
2)신설 및 노후학교의 교실, 화장실, 대변기 주위 공간을 실측한 결과 노
후 학교쪽이 신설에 비해 실내온도가 낮게 나타났다. 따라서 노후화된 학
교가 신설학교에 비해 열환경이 열악함을 알 수 있고, 향후 리모델링시
이러한 점을 반영할 필요가 있는 것으로 판단된다.
3)화장실 대변기 공간의 온열환경을 개선하기 위해 방열기 최적위치에 관
한 시뮬레이션을 수행한 결과 화장실 바닥으로부터 0.1m 높이에 대변기
좌우로 방열기(표면온도 50℃)를 설치한 결과 대변 주변공간의 열환경이
개선되는 것으로 나타났다.
- Author(s)
- 김문기
- Issued Date
- 2014
- Awarded Date
- 2014. 8
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/12488
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001967353
- Alternative Author(s)
- Kim Moon Ki
- Affiliation
- 산업대학원
- Department
- 산업대학원 냉동공조공학과
- Advisor
- 금종수
- Table Of Contents
- 목 차
그림 목록 ⅲ
표 목록 ⅴ
Abstract ⅵ
제1장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 기존 연구 3
1.3 연구의 내용 및 방법 5
1.3.1 연구 방법 5
1.3.2 연구 내용 5
1.3.1 연구 범위 6
제2장 학교 화장실 성능 및 기준 7
2.1 학교 화장실의 성능 요구 분석 7
2.2 학교 화장실 기준 11
2.3 학교 화장실 환경의 변화 17
2.4 학교 건물 용도별 열환경 계획 18
제3장 실측대상 및 분석방법 19
3.1 대상 건물의 개요 19
3.2 설문 참여 학생 수 및 설문항목 21
3.3 실측 장비 23
3.4 CFD 프로그램 24
제4장 결과 및 해석 26
4.1 설문 결과 26
4.2 실측 결과 30
4.3 CFD 해석 38
제5장 결 론 51
참고문헌 52
감사의 글 54
그림 목록
그림. 1 측정 대상학교의 화장실 모습 16
그림. 2 설문항목 18
그림. 3 CFD 해석 과정 21
그림. 4 화장실 사용 비율 22
그림. 5 소변기 사용 비율 22
그림. 6 대변기 사용 비율 23
그림. 7 대변기 사용 시 불편한 점 비율 23
그림. 8 서양식 변기에서 부위별 차게 느끼는 비율 24
그림. 9 동양식 변기에서 부위별 차게 느끼는 비율 25
그림. 10 외기온도에 따른 학교별 화장실 내부 온도 변화 26
그림. 11 학교별 화장실 내부 습도 변화 27
그림. 12 노후 초등학교 화장실 내부 온습도 28
그림. 13 신설 초등학교 화장실 내부 온습도 28
그림. 14 노후 초등학교 대변 공간 내부 주변온도 29
그림. 15 신설 초등학교 대변 공간 내부 주변온도 29
그림. 16 화장실 대변기 주변 표면온도 비교 30
그림. 17 교실 내부 온도 경시 변화 31
그림. 18 교실 내부 습도 경시 변화 31
그림. 19 교실 내부의 온도 비교 32
그림. 20 화장실 대변 공간 Mesh 적용 및 생성 단면도 35
그림. 21 방열패널 온도에 따른 공간 온도분포 39
그림. 22 온도분포(Case 1: 30℃, 0.1m) 40
그림. 23 온도분포(Case 2: 30℃, 0.5m) 40
그림. 24 온도분포(Case 3: 30℃, 0.7m) 41
그림. 25 온도분포(Case 4: 40℃, 0.1m) 41
그림. 26 온도분포(Case 5: 40℃, 0.5m) 42
그림. 27 온도분포(Case 6: 40℃, 0.7m) 42
그림. 28 온도분포(Case 7: 50℃, 0.1m) 43
그림. 29 온도분포(Case 8: 50℃, 0.5m) 43
그림. 30 온도분포(Case 9: 50℃, 0.7m) 44
그림. 31 기류분포 45
표 목록
표 1 학교 건물 용도별 열환경 특징 및 설계 시 고려사항 15
표 2 대상 학교의 화장실 현황 16
표 3 학교별 설문대상 현황 17
표 4 실측 측정 장비 및 측정 방법 19
표 5 화장실 대변공간 및 교실 내부 온열환경 비교 33
표 6 시뮬레이션 Case study 34
- Degree
- Master
-
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