KR102398031B1 - 건물의 제연 설비 및 그 시공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비는 복수의 층으로 이루어진 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되고, 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 개구를 포함하고, 일 단부가 건축물 외부로 노출되는 급기 덕트, 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기, 및 복수의 층마다 구비된 복수의 전실 각각에 복수의 개구 각각과 인접하도록 설치된 복수의 자동 차압 댐퍼를 포함하고, 복수의 개구 각각의 개도 면적은 복수의 개구 각각의 위치가 송풍기에 의해 상기 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.

Description

건물의 제연 설비 및 그 시공 방법{SMOKE CONTROL SYSTEM OF BUILDING AND CONSTRUCTION METHOD THEREOF}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은 건물에서 거실과 전실 사이의 차압 및 방연 풍속 유지를 위해 시공되는 제연 설비와 관련된다.
건물의 전실에 설치되는 전실 제연 설비는 건축물 내에 화재 발생 시 화재로 인한 유독 가스가 거실에서 전실로 유입되는 현상을 방지하기 위해 전실과 거실 사이의 차압을 일정하게 유지하기 위한 설비를 의미한다. 전실 제연 설비는 전실의 압력을 거실의 압력보다 높게 유지함으로써, 거실에서 발생된 유독 가스가 전실로 유출되는 현상을 방지할 수 있다. 전실의 압력이 거실의 압력보다 과도하게 높은 경우(과압 작용), 거실 출입문에 압력이 작용하여 출입문을 통한 재실자의 피난이 어려울 수 있으므로, 제연 설비는 적절한 차압을 유지할 수 있도록 구성될 필요성이 있다. 거실과 전실 사이의 적절한 차압은, 예를 들어, 약 40Pa일 수 있다.
통상적인 전실 제연 설비는 차압 조절을 위해 송풍기의 토출측 덕트의 개도를 조절하는 복합 댐퍼 또는 송풍기의 회전수를 제어하여 풍량을 조절하는 인버터 방식을 채용할 수 있다.
제연 설비에서 복합 댐퍼를 이용하여 차압을 조절하는 경우, 풍량 조절이 용이하지 않고, 과압 문제의 근본적 해소가 어렵다는 문제점이 있다. 한편, 인버터를 이용하여 차압을 조절하는 경우, 풍량 조절의 범위가 좁고, 마찬가지로 과압 문제의 근본적 해소가 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 건물의 각 층의 전실에서 균일한 차압을 발생시킬 수 있는 제연 설비 및 그 제연 설비의 시공 방법이 요구될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은, 건물에 층별로 구비된 전실에 공기의 유량이 균일하게 배분되도록 설계된 제연 설비 및 제연 설비의 시공 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비는 복수의 층으로 이루어진 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되고, 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 개구를 포함하고, 일 단부가 건축물 외부로 노출되는 급기 덕트, 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기, 및 복수의 층마다 구비된 복수의 전실 각각에 복수의 개구 각각과 인접하도록 설치된 복수의 자동 차압 댐퍼를 포함하고, 복수의 개구 각각의 개도 면적은 복수의 개구 각각의 위치가 송풍기에 의해 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제연 설비는 급기 덕트의 일 단부에 설치되고 급기 덕트의 내부 압력에 의해 동작하는 중력식 시스템 플랩 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 개구 각각의 개도 면적은 복수의 개구 각각에서의 공기의 유량이 균일하게 배분됨으로써 복수의 전실에서 균일한 차압이 발생되도록 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 개구 각각의 개도 면적은 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량, 복수의 층의 개수 및 복수의 개구 각각에서의 압력에 기초하여 결정되고, 복수의 개구 각각의 개도 면적의 최댓값은 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 대응할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 시공 방법은 복수의 층으로 이루어진 건축물에 포함된 복수의 전실에서 발생되는 공기의 누설량 및 보충량에 기초하여 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되는 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기를 설계하는 단계, 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량을 측정하는 단계, 급기 덕트에 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 개구를 형성하기 위해, 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량, 복수의 층의 개수, 복수의 개구 각각에서의 압력 및 복수의 개구 각각과 인접하도록 설치되는 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 기초하여 복수의 개구 각각의 위치가 송풍기에 의해 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하도록 복수의 개구 각각의 개도 면적을 산출하는 단계, 산출된 개도 면적에 따라 급기 덕트에 복수의 개구를 형성하는 단계, 복수의 전실 각각에서 발생되는 차압 및 방연 풍속을 테스트하는 단계, 및 테스트 결과에 기초하여 복수의 개구 각각의 개도 면적을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비는 복수의 층으로 이루어진 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되고, 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 연통로를 포함하고, 일 단부가 건축물 외부로 노출되는 급기 덕트, 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기, 복수의 층마다 구비된 복수의 전실 각각에 복수의 연통로 각각과 인접하도록 설치되는 복수의 자동 차압 댐퍼, 및 복수의 연통로와 복수의 자동 차압 댐퍼 사이에 위치되고, 개구를 포함하는 판상으로 형성된 복수의 개도 면적 조절 부재를 포함하고, 복수의 개도 면적 조절 부재 각각에 포함된 복수의 개구 각각의 개도 면적은 복수의 개구 각각의 위치가 송풍기에 의해 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 시공 방법은 복수의 층으로 이루어진 건축물에 포함된 복수의 전실에서 발생되는 공기의 누설량 및 보충량에 기초하여 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되는 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기를 설계하는 단계, 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량을 측정하는 단계, 급기 덕트에 포함된 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 연통로와 복수의 연통로 각각과 인접하도록 설치되는 복수의 자동 차압 댐퍼 사이에 위치되는 복수의 개도 면적 조절 부재 각각에 형성된 복수의 개구 각각의 개도 면적을 결정하기 위해, 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량, 복수의 층의 개수, 복수의 연통로 각각에서의 압력 및 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 기초하여 복수의 개구 각각의 위치가 송풍기에 의해 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하도록 복수의 개구 각각의 개도 면적을 산출하는 단계, 산출된 개도 면적에 대응하는 복수의 개도 면적 조절 부재 및 복수의 자동 차압 댐퍼를 각각 복수의 연통로에 설치하는 단계, 복수의 전실 각각에서 발생되는 차압을 테스트하는 단계, 및 테스트 결과에 기초하여 복수의 개구 각각의 개도 면적을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 급기 덕트 또는 개도 면적 조절 부재에 형성되는 층별 개구의 개도 면적을 층이 높을수록 증가하게 형성함으로써, 급기 덕트를 통해 층별로 균일한 양의 공기를 공급하는 제연 설비를 제공할 수 있다. 이로써, 건축물 내의 모든 층에 대해 전실과 거실 사이의 차압이 균일하게 형성되고, 일부 층의 과압이 방지될 수 있다.
또한, 급기 덕트의 말단에 중력식 시스템 플랩 댐퍼를 설치함으로써, 건축물의 각 층에서 출입문의 개폐에 따라 발생되는 과압과 저압을 방지하고, 송풍기의 정격 운전을 통하여 서징(surging)을 방지할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 전체적인 구조를 도시하는 건축물의 입면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비에 포함된 급기 덕트, 급기 덕트에 형성된 개구 및 자동 차압 댐퍼를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비에 포함된 급기 덕트에 형성되는 복수의 개구의 개도 면적을 산출하기 위한 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 시공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 전체적인 구조를 도시하는 건축물의 입면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비에 포함된 급기 덕트, 개도 면적 조절 부재 및 자동 차압 댐퍼를 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 시공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 전체적인 구조를 도시하는 건축물의 입면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비(100)는 건축물의 내부에 설치될 수 있다. 건축물은 계단실, 전실(또는 제연 구역) 및 거실(전실과 연결된 실내 공간)을 포함하는 복수의 층으로 이루어진 건물로서, 예를 들어, 공동 주택 등일 수 있다. 건물의 제연 설비(100)는 급기 덕트(110), 송풍기(120), 복수의 자동 차압 댐퍼(130) 및 시스템 플랩 댐퍼(140)를 포함할 수 있다.
급기 덕트(110)는 복수의 층으로 이루어진 건축물 내부에 수직 방향으로 설치될 수 있다. 급기 덕트(110)는 공기가 연통되는 도관일 수 있다. 급기 덕트(110)는 건축물의 각 층에 구비되는 전실에 인접하게 위치될 수 있다. 급기 덕트(110)는 건축물의 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 개구(150)를 포함할 수 있다. 복수의 개구(150)는 복수의 층마다 구비된 복수의 전실과 각각 복수의 자동 차압 댐퍼(130)를 통해 연통될 수 있다. 예를 들어, 제5 개구(155)는 최상층의 전실과 인접하게 위치되고, 제5 자동 차압 댐퍼(135)를 통해 연통될 수 있다. 급기 덕트(110)의 일 단부는 건축물의 외부로 노출될 수 있다.
송풍기(120)는 급기 덕트(110)로 공기를 공급할 수 있다. 송풍기(120)는, 예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같이 건축물의 지하 1층에 설치될 수도 있고, 필요에 따라 다른 층에 설치될 수도 있다. 송풍기(120)에 의해 급기 덕트(110)로 공급되는 공기의 유량은 전실에서의 누설량과 보충량의 합에 대응하도록 설계될 수 있다. 누설량은 거실 출입문 및 계단실 출입문이 폐쇄된 상태에서 모든 전실에서 누설되는 공기 유량을 의미할 수 있다. 보충량은 거실 출입문이 개방될 때(개방된 출입문의 개수는 건축물의 층수에 따라 상이하게 설정됨) 유출되는 공기 유량을 의미할 수 있다. 송풍기(120)에 의해 공급되는 공기에 의해 전실과 거실의 차압이 유지될 수 있다.
복수의 자동 차압 댐퍼(130)는 복수의 전실 각각에 복수의 개구(150) 각각과 인접하도록 설치될 수 있다. 자동 차압 댐퍼(130)는 슬리브, 루바, 댐퍼, 모터, 차압 센서 및 제어 패널 등을 포함할 수 있다. 자동 차압 댐퍼(130)는 차압 센서에 의해 감지된 차압에 따라 댐퍼를 개폐하여 복수의 개구(150)를 통해 공급되는 공기를 전실로 공급할 수 있다.
시스템 플랩 댐퍼(140)는 급기 덕트(110)의 일 단부에 설치될 수 있다. 시스템 플랩 댐퍼(140)는 급기 덕트(110)의 내부 압력에 의해 중력식으로 동작할 수 있다. 시스템 플랩 댐퍼(140)는 거실 출입문 또는 계단실 출입문 등이 개방되는 경우 즉각적으로 폐쇄될 수 있고, 이로써 보충량이 전실로 공급될 수 있다. 시스템 플랩 댐퍼(140)는 거실 출입문 및 계단실 출입문이 모두 폐쇄된 경우 보충량 및 여유 누설량을 외부로 배출함으로써 과압 발생을 방지할 수 있고, 송풍기(120)의 정격 운전으로 서징을 방지할 수 있다.
급기 덕트(110)에 형성되는 복수의 개구(150) 각각의 개도 면적은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구(150) 각각의 개도 면적은 복수의 개구(150) 각각의 위치가 송풍기(120)에 의해 급기 덕트(110)로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 복수의 개구(150) 각각의 개도 면적은 복수의 개구(150) 각각에서의 공기의 유량이 균일하게 배분됨으로써 복수의 전실에서 균일한 차압이 발생되도록 형성될 수 있다. 복수의 개구(150) 각각에서의 압력(예: 정압)은 개구(150)가 송풍기(120)에서 멀어질수록 감소할 수 있고, 이에 따라 복수의 개구(150) 각각에서의 공기의 유속은 개구(150)가 송풍기(120)에서 멀어질수록 감소할 수 있다. 예를 들어, 제1 개구(151) 및 제3 개구(153)의 개도 면적은 제2 개구(152)의 개도 면적보다 넓을 수 있고, 제4 개구(154)의 개도 면적은 제3 개구(153)의 개도 면적보다 넓을 수 있고, 제5 개구(155)의 개도 면적은 제4 개구(154)의 개도 면적보다 넓을 수 있다. 개도 면적을 개구(150)가 송풍기(120)에서 멀어질수록 넓게 형성함으로써, 공기의 유량이 균일하게 배분되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 개구(150) 각각의 개도 면적은 송풍기(120)에 의해 발생되는 공기의 유량, 복수의 층의 개수 및 복수의 개구(150) 각각에서의 압력에 기초하여 결정될 수 있다. 복수의 개구(150) 각각의 개도 면적의 최댓값은 복수의 자동 차압 댐퍼(130)의 점유 면적에 대응할 수 있다. 개도 면적을 결정하는 구체적인 방법에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비에 포함된 급기 덕트, 급기 덕트에 형성된 개구 및 자동 차압 댐퍼를 도시한다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비는 급기 덕트(210), 개구(211) 및 자동 차압 댐퍼(230) 등을 포함할 수 있다.
송풍기에 의해 공급되는 공기는 급기 덕트(210)로 공급될 수 있다. 급기 덕트(210)로 공급된 공기는 차압 유지를 위해 개구(211) 및 자동 차압 댐퍼(230)를 통해 전실로 공급될 수 있다. 개구(211)를 통과하는 공기의 유속은 개구(211)가 위치된 층에 따라 상이할 수 있다. 개구(211)의 높이(h)를 개구(211)에서의 압력(예: 정압)에 따라 조절(개구(211)의 폭은 고정될 수 있다.)함으로써 일정한 유량이 발생될 수 있다. 자동 차압 댐퍼(230)는 전실과 거실의 차압을 감지하고, 차압이 목표 값(예: 40Pa)보다 낮은 경우 댐퍼를 개방하여 개구(211)를 통해 공급되는 공기를 전실로 공급할 수 있고, 차압이 목표 값(예: 60Pa)보다 높은 경우 댐퍼를 폐쇄하여 전실로 공기 공급을 차단할 수 있다. 개구(211)의 개도 면적(a)은 자동 차압 댐퍼(230)의 면적 이하일 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비에 포함된 급기 덕트에 형성되는 복수의 개구의 개도 면적을 산출하기 위한 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비에 포함된 급기 덕트에는 복수의 개구가 형성될 수 있다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 복수의 개구 중 일부 층에 대응하는 개구의 개도 면적을 예시적으로 설명한다. 여기서, 건축물의 층수는 25층이고, 송풍기는 건축물의 지하 1층에 설치되고, 송풍기의 토출 측 압력(예: 정압)은 550Pa이고, 자동 차압 댐퍼의 면적은 0.3654m2(0.42 × 0.87일 경우)인 것으로 가정한다. 복수의 개구 각각에서의 유량은 송풍기의 풍량을 건축물의 층수로 나눈 값에 대응할 수 있다.
송풍기가 설치된 지하 1층에서 개구의 압력(예: 토출 측 정압)은 550Pa일 수 있다. 층별 개구에서의 압력은 지하 1층 개구로부터 멀어질수록 낮아질 수 있다. 층별 개구에서의 압력은 직접 측정된 값일 수 있다. 도 3에 기재된 압력 값은 설명의 편의를 위해 임의로 기재된 것으로, 실제 측정 값은 이와 상이할 수 있다. 전실의 차압은 바람직하게는 40Pa로 유지되어야 하므로, 이를 위해 건축물의 최고층인 25층 개구에서의 압력은 적어도 50Pa이 요구될 수 있다.
층별 개구에서의 유속은 압력에 기초하여 산출될 수 있다. 압력이 높은 개구에서의 유속은 압력이 낮은 개구에서의 유속보다 상대적으로 높을 수 있다.
개도 면적은 층별 개구에서의 유량이 일정하게 유지될 수 있도록 산출될 수 있다. 유량은 유속과 개도 면적의 곱으로 산출되므로, 유속이 낮은 개구의 개도 면적은 높게 산출될 수 있고, 유속이 높은 개구의 개도 면적은 낮게 산출될 수 있다. 개도 면적의 최댓값은 자동 차압 댐퍼의 면적(예: 0.3654m2)에 대응할 수 있다. 유속이 가장 낮은 최고층 개구의 개도 면적이 자동 차압 댐퍼의 면적과 동일하게 설정되면, 다른 층 개구 각각의 유속과 개도 면적의 곱이 최고층 개구의 유속과 개도 면적의 곱과 동일하도록 다른 층 개구 각각의 개도 면적이 산출될 수 있다. 층별 개구의 폭은 동일한 값(예: 0.42m (자동 차압 댐퍼의 폭에 대응))으로 설정될 수 있고, 층별 개구의 개도 면적에 대응하도록 층별 개구의 높이가 산출될 수 있다.
25층 개구의 개도 면적을 100%라 했을 때, 20층 개구의 개도 면적은 59%, 15층 개구의 개도 면적은 45%, 10층 개구의 개도 면적은 38%, 5층 개구의 개도 면적은 33%, 지하 1층 개구의 개도 면적은 30%일 수 있다.
상술한 것과 같이 복수의 개구의 개도 면적을 결정함으로써, 복수의 개구 각각에서의 유량이 균일하게 유지될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 시공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 410에서는 건축물에 포함된 복수의 전실에서 발생되는 공기의 누설량 및 보충량에 기초하여 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되는 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기를 설계할 수 있다. 누설량 및 보충량은 전실 및 출입문의 구조, 전실의 개수, 건물의 층수 및 관련 법령에 따라 미리 정해질 수 있다. 송풍기는 송풍기의 풍량, 정압(static pressure), 동압(variable pressure) 및 전압(total pressure) 등을 고려하여 설계될 수 있다.
단계 420에서는 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량을 측정할 수 있다. 송풍기의 정격 운전점에서 송풍기의 풍량, 정압, 동압 및 전압 등이 테스트될 수 있다.
단계 430에서는 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량, 복수의 층의 개수, 복수의 개구 각각에서의 압력 및 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 기초하여 복수의 개구 각각의 위치가 송풍기에 의해 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하도록 복수의 개구 각각의 개도 면적을 산출할 수 있다. 이로써, 급기 덕트에 적절한 개도 면적을 갖는 복수의 개구가 형성될 수 있다. 개도 면적의 산출은 도 3 참조하여 설명된 것과 유사한 방식으로 산출될 수 있다.
단계 440에서는 산출된 개도 면적에 따라 급기 덕트에 복수의 개구를 형성할 수 있다. 작업자에게 산출된 개도 면적에 대응하는 개구의 폭과 높이 전달하여 복수의 개구를 형성하는 시공이 수행될 수 있다.
단계 450에서는 복수의 전실 각각에서 발생되는 차압을 테스트할 수 있다. 차압은 복수의 전실 각각에 설치된 자동 차압 댐퍼에 의해 측정될 수 있고, 복수의 전실 각각에서 과압이 발생하는지 여부가 테스트될 수 있다. 차압 테스트와 함께 방연 풍속의 테스트가 수행될 수 있다.
단계 460에서는 테스트 결과에 기초하여 복수의 개구 각각의 개도 면적을 조정할 수 있다. 테스트 결과에 따라 개도 면적이 증가 또는 감소될 수 있다. 특정 전실에서 과압이 발생된 경우 그 특정 전실과 연통되는 개구의 개도 면적이 감소될 수 있고, 차압이 낮은 경우에는 그 특정 전실과 연통되는 개구의 개도 면적이 증가될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 전체적인 구조를 도시하는 건축물의 입면도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비(500)는 건축물의 내부에 설치될 수 있다. 건축물은 계단실, 전실(또는 제연 구역) 및 거실(전실과 연결된 실내 공간)을 포함하는 복수의 층으로 이루어진 건물로서, 예를 들어, 공동 주택 등일 수 있다. 건물의 제연 설비(500)는 급기 덕트(510), 송풍기(520), 복수의 자동 차압 댐퍼(530), 시스템 플랩 댐퍼(540) 및 복수의 개도 면적 조절 부재(550)를 포함할 수 있다.
급기 덕트(510)는 복수의 층으로 이루어진 건축물 내부에 수직 방향으로 설치될 수 있다. 급기 덕트(510)는 공기가 연통되는 도관일 수 있다. 급기 덕트(510)는 건축물의 각 층에 구비되는 전실에 인접하게 위치될 수 있다. 급기 덕트(510)는 건축물의 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 연통로(511, 512, 523, 524, 515)를 포함할 수 있다. 복수의 연통로(511, 512, 523, 524, 515)는 복수의 층마다 구비된 복수의 전실 각각을 향해 연장될 수 있다. 복수의 연통로(511, 512, 523, 524, 515)는 복수의 전실과 각각 복수의 자동 차압 댐퍼(530)를 통해 연통될 수 있다. 예를 들어, 제5 연통로(515)는 최상층의 전실과 인접하게 위치되고, 제5 자동 차압 댐퍼(535)를 통해 연통될 수 있다. 급기 덕트(510)의 일 단부는 건축물의 외부로 노출될 수 있다.
송풍기(520)는 급기 덕트(510)로 공기를 공급할 수 있다. 송풍기(520)는, 예를 들어, 도 5에 도시된 것과 같이 건축물의 지하 1층에 설치될 수도 있고, 필요에 따라 다른 층에 설치될 수도 있다. 송풍기(520)에 의해 급기 덕트(510)로 공급되는 공기의 유량은 전실에서의 누설량과 보충량의 합에 대응하도록 설계될 수 있다. 누설량은 거실 출입문 및 계단실 출입문이 폐쇄된 상태에서 모든 전실에서 누설되는 공기 유량을 의미할 수 있다. 보충량은 거실 출입문이 개방될 때(개방된 출입문의 개수는 건축물의 층수에 따라 상이하게 설정됨) 유출되는 공기 유량을 의미할 수 있다. 송풍기(520)에 의해 공급되는 공기에 의해 전실과 거실의 차압이 유지될 수 있다.
복수의 자동 차압 댐퍼(530)는 복수의 전실 각각에 복수의 연통로(511, 512, 523, 524, 515) 각각과 인접하도록 설치될 수 있다. 자동 차압 댐퍼(530)는 슬리브, 루바, 댐퍼, 모터, 차압 센서 및 제어 패널 등을 포함할 수 있다. 자동 차압 댐퍼(530)는 차압 센서에 의해 감지된 차압에 따라 댐퍼를 개폐하여 복수의 연통로(511, 512, 523, 524, 515)를 통해 공급되는 공기를 전실로 공급할 수 있다.
시스템 플랩 댐퍼(540)는 급기 덕트(510)의 일 단부에 설치될 수 있다. 시스템 플랩 댐퍼(540)는 급기 덕트(510)의 내부 압력에 의해 중력식으로 동작할 수 있다. 시스템 플랩 댐퍼(540)는 거실 출입문 또는 계단실 출입문 등이 개방되는 경우 즉각적으로 폐쇄될 수 있고, 이로써 보충량이 전실로 공급될 수 있다. 시스템 플랩 댐퍼(540)는 거실 출입문 및 계단실 출입문이 모두 폐쇄된 경우 보충량 및 여유 누설량을 외부로 배출함으로써 과압 발생을 방지할 수 있고, 송풍기(520)의 정격 운전으로 서징을 방지할 수 있다.
복수의 개도 면적 조절 부재(550)는 복수의 연통로(511, 512, 523, 524, 515)와 복수의 자동 차압 댐퍼(530) 사이에 각각 위치될 수 있다. 예를 들어, 제5 개도 면적 조절 부재(555)는 제5 연통로(515)와 제5 자동 차압 댐퍼(535) 사이에 위치될 수 있다. 복수의 개도 면적 조절 부재(550)는 각각 개구(560)를 포함하는 판상으로 형성될 수 있다. 복수의 개도 면적 조절 부재(550)는 복수의 자동 차압 댐퍼(530)와 일체로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제4 개도 면적 조절 부재(554)는 제4 자동 차압 댐퍼(534)의 후면에 결합될 수 있다. 개도 면적 조절 부재(550)와 자동 차압 댐퍼(530)가 결합된 형태에 대해서는 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
복수의 개도 면적 조절 부재(550)에 형성되는 복수의 개구(560) 각각의 개도 면적은 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구(560) 각각의 개도 면적은 복수의 개구(560) 각각의 위치가 송풍기(520)에 의해 급기 덕트(510)로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다. 복수의 개구(560) 각각의 개도 면적은 복수의 개구(560) 각각에서의 공기의 유량이 균일하게 배분됨으로써 복수의 전실에서 균일한 차압이 발생되도록 형성될 수 있다. 복수의 개구(560) 각각에서의 압력(예: 정압)은 개구(560)가 송풍기(520)에서 멀어질수록 감소할 수 있고, 이에 따라 복수의 개구(560) 각각에서의 공기의 유속은 개구(560)가 송풍기(520)에서 멀어질수록 감소할 수 있다. 예를 들어, 제1 개구(561) 및 제3 개구(563)의 개도 면적은 제2 개구(562)의 개도 면적보다 넓을 수 있고, 제4 개구(564)의 개도 면적은 제3 개구(563)의 개도 면적보다 넓을 수 있고, 제5 개구(565)의 개도 면적은 제4 개구(564)의 개도 면적보다 넓을 수 있다. 개도 면적을 개구(560)가 송풍기(520)에서 멀어질수록 넓게 형성함으로써, 공기의 유량이 균일하게 배분되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 개구(560) 각각의 개도 면적은 송풍기(520)에 의해 발생되는 공기의 유량, 복수의 층의 개수 및 복수의 연통로(511, 512, 523, 524, 515) 각각에서의 압력에 기초하여 결정될 수 있다. 복수의 개구(560) 각각의 개도 면적의 최댓값은 복수의 자동 차압 댐퍼(530)의 점유 면적에 대응할 수 있다. 개도 면적을 결정하는 구체적인 방법은 도 3을 참조하여 설명된 것과 유사할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비에 포함된 급기 덕트, 개도 면적 조절 부재 및 자동 차압 댐퍼를 도시한다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비는 급기 덕트(610), 연통로(611), 자동 차압 댐퍼(630) 및 개도 면적 조절 부재(640) 등을 포함할 수 있다.
송풍기에 의해 공급되는 공기는 급기 덕트(610)로 공급될 수 있다. 급기 덕트(610)로 공급된 공기는 차압 유지를 위해 연통로(611), 개도 면적 조절 부재(640) 및 자동 차압 댐퍼(630)를 통해 전실로 공급될 수 있다. 개도 면적 조절 부재(640)는 자동 차압 댐퍼(630)의 후면에 결합될 수 있다. 개도 면적 조절 부재(640)와 자동 차압 댐퍼(630)는 일체로 형성될 수 있다. 개도 면적 조절 부재(640) 및 자동 차압 댐퍼(630)는 연통로(611)와 결합될 수 있다. 연통로(611)를 통과하는 공기의 유속은 연통로(611)가 위치된 층에 따라 상이할 수 있다. 개도 면적 조절 부재(640)에 형성된 개구(641)의 높이(h)를 연통로(611)에서의 압력(예: 정압)에 따라 조절(개구(641)의 폭은 고정될 수 있다.)함으로써 일정한 유량이 발생될 수 있다. 자동 차압 댐퍼(630)는 전실과 거실의 차압을 감지하고, 차압이 목표 값(예: 40Pa)보다 낮은 경우 댐퍼를 개방하여 연통로(611)를 통해 공급되는 공기를 전실로 공급할 수 있고, 차압이 목표 값(예: 60Pa)보다 높은 경우 댐퍼를 폐쇄하여 전실로 공기 공급을 차단할 수 있다. 개구(641)의 개도 면적(a)은 자동 차압 댐퍼(630)의 면적 이하일 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 건물의 제연 설비의 시공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 710에서는 건축물에 포함된 복수의 전실에서 발생되는 공기의 누설량 및 보충량에 기초하여 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되는 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기를 설계할 수 있다. 누설량 및 보충량은 전실 및 출입문의 구조, 전실의 개수, 건물의 층수 및 관련 법령에 따라 미리 정해질 수 있다. 송풍기는 송풍기의 풍량, 정압, 동압 및 전압 등을 고려하여 설계될 수 있다.
단계 720에서는 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량을 측정할 수 있다. 송풍기의 정격 운전점에서 송풍기의 풍량, 정압, 동압 및 전압 등이 테스트될 수 있다.
단계 730에서는 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량, 복수의 층의 개수, 복수의 연통로 각각에서의 압력 및 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 기초하여 복수의 개구 각각의 위치가 송풍기에 의해 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하도록 복수의 개구 각각의 개도 면적을 산출할 수 있다. 이로써, 급기 덕트에 포함된 복수의 연통로와 복수의 연통로 각각과 인접하도록 설치되는 복수의 자동 차압 댐퍼 사이에 위치되는 복수의 개도 면적 조절 부재 각각에 형성된 복수의 개구 각각의 개도 면적이 결정될 수 있다. 개도 면적의 산출은 도 3 및 도 5를 참조하여 설명된 것과 유사한 방식으로 산출될 수 있다.
단계 740에서는 산출된 개도 면적에 대응하는 복수의 개도 면적 조절 부재 및 복수의 자동 차압 댐퍼를 각각 복수의 연통로에 설치할 수 있다. 작업자에게 산출된 개도 면적에 대응하는 개구의 폭과 높이 전달하고, 해당 개도 면적을 갖는 개도 면적 조절 부재 및 자동 차압 댐퍼를 선택하여 연통로에 결합시키는 시공이 수행될 수 있다.
단계 750에서는 복수의 전실 각각에서 발생되는 차압을 테스트할 수 있다. 차압은 복수의 전실 각각에 설치된 자동 차압 댐퍼에 의해 측정될 수 있고, 복수의 전실 각각에서 과압이 발생하는지 여부가 테스트될 수 있다. 차압 테스트와 함께 방연 풍속의 테스트가 수행될 수 있다.
단계 760에서는 테스트 결과에 기초하여 복수의 개구 각각의 개도 면적을 조정할 수 있다. 테스트 결과에 따라 개도 면적이 증가 또는 감소될 수 있다. 특정 전실에서 과압이 발생된 경우 그 특정 전실과 연통되는 개구의 개도 면적이 감소될 수 있고, 차압이 낮은 경우에는 그 특정 전실과 연통되는 개구의 개도 면적이 증가될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 건물의 제연 설비에 있어서,
    복수의 층으로 이루어진 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되고, 상기 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 개구를 포함하고, 일 단부가 상기 건축물 외부로 노출되는 급기 덕트;
    상기 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기; 및
    상기 복수의 층마다 구비된 복수의 전실 각각에 상기 복수의 개구 각각과 인접하도록 설치된 복수의 자동 차압 댐퍼를 포함하고,
    상기 복수의 개구 각각의 개도 면적은 상기 복수의 개구 각각의 위치가 상기 송풍기에 의해 상기 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하고,
    상기 복수의 개구 각각의 개도 면적은 상기 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량, 상기 복수의 층의 개수 및 상기 복수의 개구 각각에서의 압력에 기초하여 결정되고,
    상기 복수의 개구 각각의 개도 면적의 최댓값은 상기 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 대응하는 것을 특징으로 하는, 제연 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기 덕트의 상기 일 단부에 설치되고 상기 급기 덕트의 내부 압력에 의해 동작하는 중력식 시스템 플랩 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제연 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 개구 각각의 개도 면적은 상기 복수의 개구 각각에서의 공기의 유량이 균일하게 배분됨으로써 상기 복수의 전실에서 균일한 차압이 발생되도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 제연 설비.
  4. 삭제
  5. 건물의 제연 설비의 시공 방법에 있어서,
    복수의 층으로 이루어진 건축물에 포함된 복수의 전실에서 발생되는 공기의 누설량 및 보충량에 기초하여 상기 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되는 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기를 설계하는 단계;
    상기 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량을 측정하는 단계;
    상기 급기 덕트에 상기 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 개구를 형성하기 위해, 상기 송풍기에 의해 발생되는 상기 공기의 유량, 상기 복수의 층의 개수, 상기 복수의 개구 각각에서의 압력 및 상기 복수의 개구 각각과 인접하도록 설치되는 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 기초하여 상기 복수의 개구 각각의 위치가 상기 송풍기에 의해 상기 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하도록 상기 복수의 개구 각각의 개도 면적을 산출하는 단계;
    상기 산출된 개도 면적에 따라 상기 급기 덕트에 상기 복수의 개구를 형성하는 단계;
    상기 복수의 전실 각각에서 발생되는 차압을 테스트하는 단계; 및
    상기 테스트 결과에 기초하여 상기 복수의 개구 각각의 개도 면적을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 건물의 제연 설비에 있어서,
    복수의 층으로 이루어진 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되고, 상기 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 연통로를 포함하고, 일 단부가 상기 건축물 외부로 노출되는 급기 덕트;
    상기 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기;
    상기 복수의 층마다 구비된 복수의 전실 각각에 상기 복수의 연통로 각각과 인접하도록 설치되는 복수의 자동 차압 댐퍼; 및
    상기 복수의 연통로와 상기 복수의 자동 차압 댐퍼 사이에 위치되고, 개구를 포함하는 판상으로 형성된 복수의 개도 면적 조절 부재를 포함하고,
    상기 복수의 개도 면적 조절 부재 각각에 포함된 복수의 개구 각각의 개도 면적은 상기 복수의 개구 각각의 위치가 상기 송풍기에 의해 상기 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하고,
    상기 복수의 개구 각각의 개도 면적은 상기 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량, 상기 복수의 층의 개수 및 상기 복수의 연통로 각각에서의 압력에 기초하여 결정되고,
    상기 복수의 개구 각각의 개도 면적의 최댓값은 상기 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 대응하는 것을 특징으로 하는, 제연 설비.
  7. 건물의 제연 설비의 시공 방법에 있어서,
    복수의 층으로 이루어진 건축물에 포함된 복수의 전실에서 발생되는 공기의 누설량 및 보충량에 기초하여 상기 건축물 내부에 수직 방향으로 설치되는 급기 덕트로 공기를 공급하는 송풍기를 설계하는 단계;
    상기 송풍기에 의해 발생되는 공기의 유량을 측정하는 단계;
    상기 급기 덕트에 포함된 상기 복수의 층 각각에 대응하는 복수의 연통로와 상기 복수의 연통로 각각과 인접하도록 설치되는 복수의 자동 차압 댐퍼 사이에 위치되는 복수의 개도 면적 조절 부재 각각에 형성된 복수의 개구 각각의 개도 면적을 결정하기 위해, 상기 송풍기에 의해 발생되는 상기 공기의 유량, 상기 복수의 층의 개수, 상기 복수의 연통로 각각에서의 압력 및 상기 복수의 자동 차압 댐퍼의 점유 면적에 기초하여 상기 복수의 개구 각각의 위치가 상기 송풍기에 의해 상기 급기 덕트로 공기가 공급되는 지점으로부터 멀어질수록 증가하도록 상기 복수의 개구 각각의 개도 면적을 산출하는 단계;
    상기 산출된 개도 면적에 대응하는 상기 복수의 개도 면적 조절 부재 및 상기 복수의 자동 차압 댐퍼를 각각 상기 복수의 연통로에 설치하는 단계;
    상기 복수의 전실 각각에서 발생되는 차압을 테스트하는 단계; 및
    상기 테스트 결과에 기초하여 상기 복수의 개구 각각의 개도 면적을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
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