간이 냉난방 부하 계산기
설계 초기·견적 단계와 공조 시험 공부용 간이 계산입니다. 용도와 면적으로 현열·잠열 부하, 실내 SHF, 급기 풍량을 구하고 「습공기선도에서 열기」로 계산기에 실내점·SHF 선·외기점을 그대로 그립니다.
계산 근거
실내 부하는 항목별 원단위의 합, 외기 부하는 계산기 공정 카드와 같은 습공기 계산입니다. 냉방은 제거할 열, 난방은 공급할 열을 + 로 적습니다.
| 항목 | 식 | 설명·근거 |
|---|---|---|
| 인체 | qs = N·s, ql = N·l | s·l 은 아래 인체 발열 표 (W/인). 인원 N = 밀도 × A / 100 또는 직접 |
| 조명·기기 | q = L·A, q = E·A | 전부 현열, 즉시 부하 (사용률·축열 무시). 원단위는 참고값 |
| 외피 (간이) | q = U·Ae·(t_o − t_r) + S·A | 전도는 건구 차만, 일사·기타는 바닥 면적당 한 칸. 난방은 U·Ae·(t_r − t_o) |
| 외기량 | Q = (Rp·N + Ra·A)/Ez × 3.6 | ASHRAE 62.1 환기율 절차. Ez 는 62.1 의 취출 효율 Ez 표 값으로 냉방 기본 1.0(천장 냉풍 취출), 난방 기본 0.8(천장 온풍 취출·천장 환기). 또는 Q = n·A·H, 또는 직접 |
| 외기 현열 | qs = ṁ·(1.006 + 1.86 W_o)·(t_o − t_r) | ṁ = Q / (3600·v_o) 외기 비체적 기준. 계산기 공정 카드(외기 → 실내)와 같은 정의 |
| 외기 잠열 | ql = ṁ·(h_o − h_r) − qs | 전열에서 현열을 뺀 값 (공정 카드와 같음). 수분 ṁ·(W_o − W_r) |
| 실내 SHF | SHF = Σqs / (Σqs + Σql) | 외기를 뺀 실내 부하만. 이 값으로 선도에 SHF 선을 긋는다 |
| 급기 풍량 (냉방) | ṁ_s = q_r / (h_r − h_s), Q_s = ṁ_s·v_s | t_s = t_r − ΔT, 급기점은 「급기 → 실내」 공정 SHF 가 실내 SHF 인 점 (계산기 냉방 계산과 같음) |
| 급기 풍량 (난방) | ṁ_s = q_r / ((1.006 + 1.86 W_s)·ΔT) | t_s = t_r + ΔT, W_s = W_r (계산기 난방 계산과 같음) |
| 단위 | 1 RT = 3.517 kW, 1 kcal = 4.1868 kJ | 미국 냉동톤, IT 칼로리 |
인체 발열 (ASHRAE Fundamentals 18장 표 1)
실내 24 °C 에서 남녀·연령 구성을 반영한 보정값입니다 (W/인, 공기 흐름이 느린 경우). 실내 온도가 높으면 같은 총량에서 잠열 비율이 커집니다. 식당 값은 음식 발열을 포함합니다. 판에 따라 값이 조금 다를 수 있으니 쓰는 판의 표와 대조하세요.
| 활동 | 적용 예 | 현열 W | 잠열 W |
|---|---|---|---|
| 극장 착석 | 극장 | 65 | 30 |
| 앉아서 가벼운 일 | 사무실·호텔·아파트 | 70 | 45 |
| 보통 사무 작업 | 사무실·호텔·아파트 | 75 | 55 |
| 서서 가벼운 일·걷기 | 백화점·상점 | 75 | 55 |
| 걷기·서 있기 | 약국·은행 | 75 | 70 |
| 식사 (식당) | 식당 | 80 | 80 |
| 가벼운 작업대 작업 | 공장 | 80 | 140 |
필요 외기량 (ASHRAE 62.1 표 6-1)
환기율 절차의 인원당·면적당 외기량과 기본 재실 밀도입니다. 호흡 영역 외기량 Vbz = Rp·Pz + Ra·Az 를 62.1 의 취출 효율 Ez 표 값으로 나눕니다 (천장 냉풍 취출 1.0, 천장 온풍 취출·천장 환기 0.8. 계산기는 냉방 1.0, 난방 0.8 이 기본이고 고를 수 있습니다). 판마다 값이 바뀔 수 있으니 적용하는 판과 대조하세요. 국내 「건축물의 설비기준 등에 관한 규칙」의 다중이용시설 필요 환기량은 이 페이지에서 원문을 확인하지 못해 넣지 않았습니다.
| 용도 | Rp L/s·인 | Ra L/s·m² | 밀도 인/100 m² | 1인당 m³/h |
|---|---|---|---|---|
| 사무 공간 | 2.5 | 0.3 | 5 | 30.6 |
| 회의실 | 2.5 | 0.3 | 50 | 11.2 |
| 판매 (매장) | 3.8 | 0.6 | 15 | 28.1 |
| 식당 객석 | 3.8 | 0.9 | 70 | 18.3 |
| 교실 (9세 이상) | 5 | 0.6 | 35 | 24.2 |
| 강의실 | 3.8 | 0.3 | 65 | 15.3 |
용도 프리셋 처음 값
근거 열에 출처가 있는 값만 출처 값이고, 「참고값」은 출처를 확인하지 못해 넉넉히 잡은 처음 값입니다. 직접 입력해 쓰세요.
| 용도 | 인원·발열 | 외기량 | 조명·기기 W/m² |
|---|---|---|---|
| 사무실 | 5 인/100 m² (62.1), 75/55 W | Rp 2.5·Ra 0.3 (62.1) | 10 · 15 (참고값) |
| 회의실 | 50 인/100 m² (62.1), 70/45 W | Rp 2.5·Ra 0.3 (62.1) | 10 · 5 (참고값) |
| 상점 (판매) | 15 인/100 m² (62.1), 75/55 W | Rp 3.8·Ra 0.6 (62.1) | 15 · 5 (참고값) |
| 식당 (객석) | 70 인/100 m² (62.1), 80/80 W | Rp 3.8·Ra 0.9 (62.1) | 12 · 10 (참고값) |
| 교실 | 35 인/100 m² (62.1), 70/45 W | Rp 5·Ra 0.6 (62.1) | 10 · 5 (참고값) |
| 주거 (공동주택) | 4 명 (참고값), 70/45 W | 0.5 회/h (설비기준 규칙 제11조, 30세대 이상) | 6 · 5 (참고값) |
| 전산실 | 2 명 (참고값), 70/45 W | 100 m³/h (참고값) | 10 · 500 (참고값) |
간이 계산의 한계
이 계산은 원단위를 더하는 간이 방법이라 일사(방위·시각·유리 차폐), 벽체·실내 축열에 의한 시간 지연, 시간대별 최대 부하, 틈새바람, 덕트·팬 취득열, 재열·안전율을 따로 계산하지 않습니다. 설계 초기의 규모 감, 견적, 시험 문제 연습에 쓰고, 장비 선정 전에는 상세 부하 계산(ASHRAE RTS 법을 쓰는 HAP·TRACE 등 프로그램)을 하세요.
난방은 내부 발열·일사를 빼고 외피 전도와 외기만 넣어 안전 쪽으로 잡습니다. 가습량은 외기분만이며, 실내에서 생기는 수분(인체 등)은 넣지 않습니다.
예제
사무실 100 m², 실내 26 °C·50 %, 외기 32 °C·60 %, 밀도 5 인/100 m² → 5 명, 보통 사무 작업 75/55 W, 조명 10·기기 15·일사 20 W/m², U 1.0 W/m²K × 50 m², 62.1 외기 (2.5 × 5 + 0.3 × 100) × 3.6 = 153 m³/h, 취출 온도차 10 K.
실내: 인체 0.375/0.275 kW, 조명 1.000, 기기 1.500, 외피 1.0 × 50 × 6 = 0.300, 일사 2.000 kW → 현열 5.175, 잠열 0.275, SHF = 5.175 / 5.450 = 0.950.
외기: W_o 18.033, W_r 10.496 g/kg, h_o 78.37, h_r 52.91 kJ/kg, v_o 0.8895 m³/kg → ṁ = 153 / (3600 × 0.8895) = 0.04778 kg/s, 현열 0.04778 × 1.0395 × 6 = 0.298 kW, 전열 0.04778 × 25.45 = 1.216 kW, 잠열 0.918 kW, 수분 1.30 kg/h.
합계: 현열 5.473, 잠열 1.193, 전열 6.666 kW = 1.90 RT = 5,732 kcal/h. 급기 16 °C·10.282 g/kg, ṁ = 5.450 / (52.91 − 42.12) × 3600 = 1,817 kg/h → 1,513 m³/h (ρ = 1.2, cp = 1.006 어림식 5.175 kW / (1.2 × 1.006 × 10) = 1,543 m³/h 와 2 % 차이).
2 % 차이는 어림식이 ρ·cp 를 1.2 kg/m³·1.006 kJ/kgK 로 고정하기 때문입니다. 이 계산은 습공기 비열 1.006 + 1.86·W(1.025)와 급기점 비체적(0.833 m³/kg, ρ 약 1.20 kg/m³ 이지만 건공기 기준)을 씁니다.
출처
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), 18장 「Nonresidential Cooling and Heating Load Calculations」 표 1: 활동별 인체 발열
- ANSI/ASHRAE Standard 62.1, Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality: 표 6-1 최소 외기량, 취출 효율 Ez 표
- 「건축물의 설비기준 등에 관한 규칙」 제11조: 30세대 이상 신축 공동주택 등 시간당 0.5회 이상 환기
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), 1장 「Psychrometrics」: 습공기 상태식 (계산기 엔진)
최종 수정 2026-10-07.