특별피난계단 계단실 및 부속실 제연설비 _ 제연구역 급기량, 누설량, 보충량

특별피난계 계단실 및 부속실 제연설비 _ 제연구역 급기량(Q1), 누설량, 보충량

특별피난계 계단실 및 부속실 제연설비의 송풍기 급기량은 차압을 유지하기 위한 급기량(이 경우 출입문, 창문으로 빠지는 누설량과 같아야 한다.)에 보충량을 합한 양 이상이 되어야 한다.  

    ① 누설량 : 제연구역 틈새를 통하여 흘러나가는 공기량 (전 층 누설량의 합계)

    ② 보충량 : 방연풍속을 유지하기 위하여 제연구역에 보충하여야 하는 공기량

 

1. 제연구역에 공급하여야 할 공기의 양

        ① 누설량 : 제연구역 틈새를 통하여 흘러나가는 공기량 (전 층 누설량의 합계)

        ② 보충량 : 방연풍속을 유지하기 위하여 제연구역에 보충하여야 하는 공기량

                              - 20개 층 이하 : 1개 층 출입문 개방

                              - 20개 층 초과 : 2개 층 출입문 개방

        ③ 출입문이 개방된 1개의 층(부속실)에 급기 하여야 할 급기량

 

2. 급기량

    제연구역과 거실사이에 차압을 형성하기 위해서는 제연구역으로 공급하여야 할 공기의 급기량은 제연구역으로부터 누설되는 공기량(누설량)과 출입문의 일시적인 개방될 때 보충되는 공기량(보충량)을 합한 양이된다.

 

 

3. 공기량

    제연구역의 공기 누설량은 아래의 식을 이용하여 구할 수 있다. 공기 누설량은 누설경로가 되는 개구부나 틈새의 면적에 비례하고, 차압과는 지수함수 관계가 있다.

    - 누설면적 (A_t)

       1) 병렬경로

           아래 그림과 같이 3개의 병렬누설경로가 있는 가압공간에 대한 유효유동면적 At는 각 개구부를 통과하는 유량을 구하고, 각 개구부의 유동면적에 대한 식으로 정리하면 다음 식과 같다.

 

       2) 직렬경로

           아래의 그림과 같이 3개의 직렬누설경로가 있는 가압공간의 유효유동면적 At는 가압공간으로부터 외부에서 가해지는 전 압력차 ΔP를 구함으로써 구할 수 있다.

 

 

       3) 병렬과 직렬의 혼합경로

           상기 그림과 같이 직렬과 병렬경로가 혼합된 총 유효유동면적은 각 경로를 단순 그룹으로 묶고 연속적으로 결합하면 유효 단일경로에 대한 값으로 구할 수 있다. 그림에서 면적 A2와 A3는 병렬이므로, 유효면적은 다음 식과 같다.

 

           ① 그림에서 면적 A₂와 A₃는 병렬이므로, 유효면적은 다음 식과 같다.

           ② 면적 A₄, A₅와 A₆ 역시 병렬이므로, 유효면적은 다음 식과 같이 된다.

           ③ 이들 두 개의 유효유동면적은 A₁과 직렬이다. 따라서 건물의 유효 면적은 다음 식과 같이 된다.

 

 

★ 보충량

    보충량이란 출입문의 일시적인 개방에 따라 제연구역의 압력은 순간적으로 떨어지게 되고, 이때 제연구역으로 연기가 유입될 수 있다. 보충량은 화재실로부터 제연구역으로 연기유입을 방지하기 위한 방연풍속을 유지하기 위해 제연구역에 보충해야 할 공기의 양이다.

 

보충량은

    ① 모든 부속실(또는 승강장)의 출입문들 중 동시에 몇 개 층에서 개방이 일어날 수 있는가를 예상해야 한다.

    ② 동일 부속실에 대해서도 계단실과 면하는 출입문까지 동시에 개방되는 상황도 설정해야 한다.

    ③ 출입문이 쌍여닫이문일 경우 한 개의 출입문만 열리는 것이 원칙이지만 두 개의 문이 모두 열리는 조건이 필요한 경우에는 송풍량의 제어가 가능한 제어시스템이 시중에 적용할 수 있는지 검토하여야 한다.

 

 

 

    1) 동시 개방 부속실의 수는 20개의 부속실을 기준하여, 부속실의 수가 20 이하인 경우 1개의 부속실만이 개방되는 것으로 하고, 부속실의 수가 20을 초과하는 경우 2개의 부속실이 동시에 개방되는 것으로 한다.

 

    이것의 의미는 부속실의 수가 20개 이하인 건물에서는 개방개수를 1개로 한다는 것이 1개의 특정부속실만이 고정 개방된다는 것이 아니라 동일 시각에 두 개 이상의 부속실이 함께 개방될 것으로 간주하지는 않는다는 의미이다.

 

    실제상황에서는 부속실들이 번갈아(동시 개방은 아님) 개방되었다가 닫히는 일이 발생할 수 있다. 다시 말하면 어떤 두 개의 부속실이 같은 시각에 함께 개방되는 것으로 인정하지 않을 뿐이다. 그러나 동일 수직선상에서 20개를 초과하는 많은 부속실이 존재하는 경우 확률적으로 보아 두 부속실이 개방순간 서로 일치될 수 있는 상황의 존재가능성을 배제할 수 없기 때문에 동시개방 부속실을 두 개로 설정하고 있다.

 

    2) 개방되는 부속실마다 제연구역의 선정 방식에 따라 옥내와 면하는 출입문 또는 계단실과 면하는 출입문이 동시에 개방되는 것으로 하되 각 출입문마다 한쪽만 열리는 것으로 간주한다. 보충량은 연기의 유입을 막을 수 있도록 제10조 방연풍속에 의해 제연구역에 급기 하는 공기의 급기량을 말한다.

 

    3) 제연구역 보충량 (Q₂)

       방연풍량은 개방된 출입문 단면적(A)과 방연풍속(V)의 곱으로 구할 수 있으며, 누설량(Q₁)은 누설부분의 누설면적의 합을 A_t라고 하면 추가 누설량의 식은 다음과 같다.