빗물받이 홈통 용량 계산기

지붕 첨두 유출량 공식

이 계산기는 ‘5인치 홈통’ 같은 명목 규격이 아니라 필요한 유량에서 시작합니다. A는 검토 대상 홈통·배수구 계통에 이미 배정한 지붕의 유효 집수 면적이고, i는 사용자가 입력하는 설계 강우강도입니다. 불투수성 지붕의 계획 유출계수는 1.0으로 봅니다.

미터법:

총 설계 유량 (L/s) = A (m²) × i (mm/h) ÷ 3,600

1 m²에 내린 1 mm의 비는 물 1 L이므로 이 식이 성립합니다. 미국 관용단위:

총 설계 유량 (US gpm) = A (ft²) × i (in/h) × 0.0103896

두 식은 같은 물리적 유량을 나타내므로 단위를 바꿔도 결과는 달라지지 않아야 합니다.

여기서 ‘유효 집수 면적’이 뜻하는 것

지붕 전체의 경사진 마감 면적이 아니라, 검토 대상 계통으로 배수되는 수평 투영 면적에서 시작합니다. 일정한 수평 면적에 수직으로 내리는 비는 지붕 경사가 가팔라진다고 늘지 않습니다. 적용 기준에서 경사 계수, 수직벽 가산 또는 다른 방법별 보정을 요구하면 해당 기준에 따라 설계 면적을 계산한 뒤 그 유효 면적을 입력하세요. 같은 보정을 두 번 적용하지 마세요.

복잡한 지붕은 계산기를 사용하기 전에 지류 배수 면적으로 나눕니다. 골, 상부 지붕에서 하부 지붕으로 떨어지는 물, 파라펫, 도머, 벽, 집중 스커퍼는 물을 불균등하게 모을 수 있습니다. 배수구가 여러 개라는 이유만으로 전체 면적을 균등 분할할 수는 없으며, 적용 기준과 실제 형상이 그 배정을 뒷받침해야 합니다. 특정 홈통·배수구 그룹에 배정한 가장 큰 유효 지류 면적을 입력하거나 각 계통을 따로 계산하세요. 이 도구는 지류 면적, 배수구 수와 간격, 흐름 방향, 홈통 길이의 영향을 추정하지 않습니다.

올바른 현지 설계 강우강도 사용

연평균 강우량이나 보통 폭우의 강우 깊이로 지붕 배수 계통을 선정할 수 없습니다. 필요한 값은 지속시간과 재현기간 또는 연간 초과확률에 연결된 설계 강우강도입니다. 관할 지역, 건물 용도, 넘침 피해에 따라 선택 기준이 달라집니다. 관할 기관, 프로젝트 시방서 또는 자격을 갖춘 설계자가 요구하는 값을 입력하세요.

예를 들어 SMACNA 지붕 배수 방법은 단시간 설계 강우를 참조하며 최신 강우강도 자료를 직접 입력할 수 있습니다. 다른 기준은 자체 폭우 지속시간, 재현기간, 용량표와 월류 검토를 사용합니다. 이 계산기에 주·도시·우편번호 사전 설정이 없는 이유도 여기에 있습니다. 숨겨진 기본값이나 넓은 지역 평균을 쓰면 정밀해 보이는 결과가 잘못된 설계 강우에 근거할 수 있습니다.

프로젝트 기록에 자료 출처, 지속시간, 재현기간을 남기세요. 계산기는 입력값의 산술을 확인할 뿐, 그 값이 해당 프로젝트의 지배값인지 판단하지 않습니다.

같은 요구 유량을 두 정격 계통과 각각 비교

결과 Q는 입력한 유효 지류 면적의 총 첨두 요구 유량입니다. 배수구가 여러 개라고 Q를 줄이지 않습니다. 여러 배수구 또는 홈통 구간이 서로 다른 지류를 담당하면, 적용 기준을 사용해 도구 밖에서 각 유효 면적을 정하고 배정 면적으로 각 계통을 평가하세요.

지붕 배수 연결망은 가장 약한 부분이 전체 용량을 제한합니다. 같은 요구 유량을 정확한 홈통 정격과 전체 배수구·수직홈통 계통의 합산 정격에 각각 비교합니다.

홈통 여유량 = 홈통 정격 용량 − 첨두 요구 유량

배수구 계통 여유량 = 배수구·수직홈통 합산 정격 용량 − 첨두 요구 유량

용량 사용률 (%) = 요구 유량 ÷ 정격 용량 × 100

여유량이 0 이상이면 입력한 공표 정격이 계산된 계획 부하를 넘는다는 뜻입니다. 그러나 법규 적합성이나 현장 성능을 입증하지는 않습니다. 홈통은 통과해도 합산 배수구 계통이 부족할 수 있고, 배수구 합산 용량은 충분해도 홈통 단면이 요구 유량을 전달하지 못할 수 있습니다. 두 검토를 분리하세요.

검토 중인 정확한 계통의 정격을 사용하세요. 용량은 홈통 단면과 치수, 재료, 구배, 길이, 여유고, 배수구 위치와 형상, 배수구 수, 수직홈통 크기, 입구 상세, 만관 또는 비만관 흐름 시험 조건에 따라 달라집니다. 배수구 값은 입력한 지류를 담당하는 전체 구성의 시험 또는 선언 합산 용량이어야 합니다. 제품 자료와 적용 기준에서 허용하지 않는 한, 수직홈통 하나의 용량에 가정한 균등 분할 수를 단순히 곱하지 마세요. 홈통 배수구가 토출량을 제한할 수 있으므로 수직홈통의 명목 단면적만으로 계통 용량을 정할 수 없습니다.

근거 있는 정격을 구할 수 없다면, 계산한 첨두 유량을 각 계통과 비교할 최소 필요 용량으로 사용하되 명목 폭, 수직홈통 지름 또는 배수구 수의 권장값으로 해석하지 마세요.

계산 예

적용 방법에 따라 검토 대상 홈통·배수구 계통에 유효 면적 100 m²가 배정되고, 현지 설계 강우강도가 150 mm/h라고 가정합니다.

Q = 100 × 150 ÷ 3,600 = 4.167 L/s

선택한 정확한 홈통 구성의 공표 용량이 4.8 L/s이고, 이 면적을 담당하는 전체 배수구·수직홈통 구성의 공표 합산 용량이 4.5 L/s라면:

• 홈통 여유량: 4.8 − 4.167 = 0.633 L/s
• 배수구 계통 여유량: 4.5 − 4.167 = 0.333 L/s
• 홈통 용량 사용률: 약 86.8%
• 배수구 계통 합산 용량 사용률: 약 92.6%

이 비교는 예비 제품 선정에 도움이 되지만, 100 m²가 올바른 유효 지류 면적이고 공표 정격이 실제 단면, 구배, 전체 배수구 구성과 일치할 때만 유효합니다. 200 m² 지붕에 배수구가 2개 있어도 적용 기준과 실제 배수 형상이 각각 100 m²를 배정하지 않는 한 단순히 반으로 나눠서는 안 됩니다. 계산기는 그 배정을 하지 않으며 현지 여유고, 월류 또는 시공 요건도 확인하지 않습니다.

시공 전에 알아야 할 한계

• 요구되는 강우 지속시간, 재현기간 또는 연간 초과확률과 의무적인 유효 면적 산정법을 현지에서 확인하세요. 이 도구는 강우 자료를 제공하거나 건축법규를 해석하지 않습니다.
• 정확한 제조사 제품의 시험 또는 선언 용량을 확인하세요. 홈통 명목 폭, 수직홈통 지름, 일반적인 지붕 면적 경험칙은 계통 유량 정격과 서로 바꿔 쓸 수 없습니다.
• 안전한 월류 경로를 확보하세요. 주 배수 계통이 막히거나 설계 기준을 넘는 비가 올 때 벽, 출입구, 기초 또는 취약한 지붕 상세에 물이 고이면 안 됩니다.
• 이물질, 낙엽 방지망, 얼음, 눈, 불량한 구배, 처짐, 이음부, 배수구 거름망, 굴곡, 관리 부족은 실제 용량을 낮추거나 흐름을 집중시킬 수 있습니다.
• 골, 파라펫, 수직벽, 상부 지붕의 방류, 불균등한 배수구 담당 면적은 각각 따로 다루세요. 적용 기준으로 가장 큰 지류·유효 면적을 정하고, 배수구가 여러 개라는 이유로 지붕이 균등 분할된다고 가정하지 마세요.
• 수직홈통이 적법한 계통 또는 건물에서 멀어지는 안정된 지표 경로로 배출되는지 확인하세요. 계산기는 지중 배수관, 침투정, 저류조, 세굴 방지 시설의 크기를 정하지 않습니다.
• 내부 또는 박스 홈통, 은폐 배수, 크거나 특이한 지붕, 중요 건물, 혹독한 기후, 불확실한 월류 경로, 단순한 외부 넘침 이상의 피해가 예상되는 경우 현장별 전문 설계를 받으세요.

미국에서 인정되는 판금 설계 방법은 SMACNA 수직홈통 및 홈통 크기 계산기를 참고하세요. 미국 EPA 습기 관리 지침은 지붕 면적, 경사, 강우강도, 현지 요건과 순용량의 중요성을 강조합니다. USDA NRCS 지붕 홈통·수직홈통 설계표는 단면, 크기, 구배, 여유고와 호환되는 수직홈통이 용량에 미치는 영향을 보여 줍니다. FloPlast 빗물 배수 계통 안내서 같은 제조사 자료는 배수구 위치와 홈통 구배가 사용한 정격 조건과 일치해야 하는 이유를 보여 줍니다.