KR100798454B1 - How to reduce the stack effect problems quantitatively using revolving doors - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 연돌효과 문제점 저감방법을 설명하기 위하여 전제조건을 포함한 회전문을 이용한 연돌효과 저감방법 프로세스를 나타낸 도면.1 is a view showing a process for reducing stack effect using a revolving door including preconditions to explain a method for reducing stack effect problems according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 연돌효과 문제점 저감방법을 설명하기 위하여 회전문의 설치위치 결정을 위한 기본개념을 나타낸 도면.Figure 2 is a view showing a basic concept for determining the installation position of the revolving door to explain the method of reducing the stack effect problem according to the present invention.
본 발명은 고층건물의 연돌효과(Stack Effect)에 의한 문제점 저감방법에 관한 것으로서, 종래의 비정량적 건축계획적 연돌효과 대책방안의 하나로 이용되던 회전문의 적용에 대하여 부분적으로 정량적인 검토를 접목시킴으로써 연돌효과 문제점의 저감효율을 극대화시키는 방법이다.The present invention relates to a method for reducing problems caused by stack effect of high-rise buildings, and has a stack effect by partially quantitatively examining the application of a revolving door that has been used as a countermeasure against non-quantitative architectural planning. This is the method to maximize the reduction efficiency of the problem.
구체적으로는 회전문의 기밀성능 및 설치위치 검토를 통하여, 연돌효과 문제점을 발생시키는 주요한 요소인 연돌효과 압력차 불균형분배와 건물 내부의 공기유동량에 대한 정도를 아무런 대책을 실시하지 않은 건물상태를 기준으로 정량적으로 완화 및 저감시키는 방법이다.Specifically, through reviewing the airtight performance and installation position of the revolving door, the level of stack effect pressure difference, which is the main factor that causes stack effect problems, and the degree of air flow inside the building are based on the condition of the building without any measures. It is a method to quantitatively relax and reduce.
근래 들어 신축되는 건축물들은 고층화되고 있는 경향이 많으며, 이러한 고층화 현상은 국한된 토지의 효율적 이용을 고려하여 일반화 될 전망이다.In recent years, new buildings are tending to be higher, and this phenomenon is expected to be generalized considering the efficient use of limited land.
건물의 고층화와 더불어 연돌효과에 의한 각종 문제점 발생이 심각해지고 있으며, 실질적으로 이러한 문제점으로 인하여 건축물이 준공 된 후에 추가보완작업을 행하고 있어 이에 따른 비용발생이 추가되고 있다.In addition to the high rise of the building, various problems caused by the stack effect are becoming serious, and due to these problems, additional supplementary work is performed after the construction of the building, which incurs additional costs.
연돌현상을 한마디로 표현하면, 겨울철 고층건물에 있어서의 공기흐름(건물하부에서 외기유입→수직샤프트를 통한 부력상승→건물상부를 통한 공기유출)이 마치 굴뚝에 있어서의 공기흐름과 유사해서 지어진 명칭이다.In a word, stack flow is the name of the air flow in the high-rise building in winter (air inflow from the bottom of the building → buoyancy rise through the vertical shaft → air flow through the building) is similar to the air flow in the chimney. to be.
연돌현상을 판단하는 기준으로는 현재 엘리베이터 도어 전후압력차가 25Pa이하, 일반도어의 경우에는 50Pa이하로 정해져 있다.As a criterion to judge the stack phenomenon, the pressure difference between the front and rear of the elevator door is currently set to 25 Pa or less, and 50 Pa or less for general doors.
이와 같은 연돌효과에 의하여 여러가지 문제가 발생할 수 있으며, 그 대표적인 예로서 각종 문과 엘리베이터의 동작이상, 침기와 누기에 따른 문제발생, 방재상의 취약성 증대, 강한 외기유입에 의한 불쾌감 초래, 지하주차장 배기가스 및 저층부 냄새의 확산 등이 있다.Various problems can be caused by the stack effect, and typical examples thereof include malfunctions of various doors and elevators, problems caused by infiltration and leakage, increased vulnerability in disaster prevention, and discomfort caused by strong inflow of air. Diffusion of the smell of the bottom layer;
연돌효과 문제점 저감을 위해서는 작용압력의 적정분산과 건물 기밀성능 증대를 통한 공기유동량 저감을 함께 도모하여야 한다. 특히, 공기유동량의 증대는 환기 및 공조, 냉난방 효율 등에 영향요인으로 작용하기 때문에 효율적인 냉난방 계획 등을 위해서 연돌효과에 의한 공기유동량을 저감시키는 것이 중요하다. 본 발명에서는 기밀성능이 고려된 회전문 구획을 추가하는 방법으로 건물 내 주요 공기유동경로 상의 전체 공기유동저항(주요 공기유동경로 상의 전체 상당누기면적)을 조정하여 대책 이전의 상태를 기준으로 일정량의 공기유동량을 저감시키는 방법을 제시하고 있다. 이와 같이 정량적인 공기유동량 저감을 위해서는 건물의 중성대를 고정시킨 상태에서의 방법적용이 필수적이며, 이에 관련한 종래기술로는 특허출원번호 제10-2006-0038740호를 참조할 수 있다.In order to reduce the problem of stack effect, the air flow should be reduced through proper dispersion of working pressure and increase of building airtightness. In particular, it is important to reduce the amount of air flow due to the stack effect for efficient cooling and heating planning since the increase of the air flow amount affects ventilation, air conditioning, and heating and cooling efficiency. In the present invention, by adding a revolving door compartment in which airtight performance is considered, a certain amount of air is adjusted based on the state before the countermeasure by adjusting the total air flow resistance (total substantial leakage area on the main air flow path) on the main air flow path in the building. It suggests a method to reduce the flow rate. In order to quantitatively reduce the amount of air flow, it is essential to apply a method in a state in which a neutral zone of a building is fixed. Patent application No. 10-2006-0038740 may be referred to the related art.
상기 특허출원 제10-2006-0038740호는 실내 샤프트와 외기간의 압력차 또는 온도차가 일정 수준을 초과할 경우 샤프트 상,하부에서 외기와의 압력차를 측정하고, 측정된 압력차에 따라 샤프트 상,하부에 형성된 개구부를 적절한 비율로 개방하여 샤프트의 압력분포에 변화를 주지 않고 외기를 샤프트 내부로 직접 순환시켜 샤프트를 냉각함으로써 샤프트와 외기간의 압력차를 줄여 연돌효과를 저감시킬 수 있는 기술이다.The patent application No. 10-2006-0038740 measures the pressure difference between the indoor shaft and the outside period when the pressure difference or temperature difference exceeds a predetermined level, the pressure difference with the outside air in the shaft, according to the measured pressure difference It is a technology that reduces the pressure difference between the shaft and the external period by cooling the shaft by directly circulating the outside air inside the shaft without changing the pressure distribution of the shaft by opening the opening formed in the lower portion at an appropriate ratio. .
연돌효과에 의해서 발생하는 압력차는 외벽 및 내부구획의 상당누기면적비율에 따라서 각각에 분담되게 된다. 즉, 상당누기면적이 작은(기밀성능이 높은) 구획에는 상대적으로 많은 압력이 작용하게 되며, 상당누기면적이 큰(기밀성능이 낮은) 구획에는 상대적으로 적은 압력이 작용하게 된다. 본 발명에서는 상기에서 언급한 회전문 추가구획의 기밀성능을 고려하는 것으로 압력작용에 의해 문제가 발생하기 쉬운 부분에 작용하는 압력분담율을 저감시킬 수가 있다. 즉, 회전문 추가구획은 내외부의 다른 구획에 비하여 상대적인 상당누기면적비율이 작기 때문에 다른 구획에 비하여 많은 압력을 분담할 수 있으며, 회전문 추가구획의 기밀성능변화에 따른 구획 별 압력분담율 변화정도에 대한 영향도 또한 크다는 점을 이용하고 있다. 다시 말해, 다른 구획 등에서 저감되는 작용압력을 회전문 추가구획이 부담하게 되 며, 회전문은 압력작용에 따른 문제점 발생에 대응할 수 있다는 장점이 있다. 구획 별 상당누기면적비율에 따른 압력분담율에 관한 기술적 내용에 대해서는 기 등록된 특허 제10-0659329호를 참조할 수 있다.The pressure difference generated by the stack effect is shared with each other according to the substantial leakage area ratio of the outer wall and the inner compartment. That is, relatively large pressures are applied to the compartments having a small leakage area (high airtight performance), and relatively small pressures are applied to a section having a large leakage area (low airtight performance). In the present invention, by considering the airtight performance of the above-mentioned revolving door additional compartment it is possible to reduce the pressure-sharing ratio acting on the part that is likely to cause problems by the pressure action. In other words, the additional revolving door compartment has a smaller relative leakage area ratio than the other compartments inside and outside, so it can share more pressure than other compartments, and the effect on the change of pressure sharing ratio of each compartment according to the change of airtight performance of the additional revolving door compartment. It also uses the fact that it is large. In other words, the additional revolving door is burdened by the action pressure reduced in other compartments, etc., the revolving door has the advantage that it can cope with the occurrence of problems caused by the pressure action. For the technical details of the pressure sharing ratio according to the equivalent leakage area ratio for each section, reference can be made to Patent No. 10-0659329.
상기 특허등록 제10-0659329호는 적정 티디시법을 이용하여 구획 간의 누기면적비율 조정에 의한 압력의 평면적 분배율을 조정하여 연돌대비성능을 확보할 수 있는 연돌효과 저감방법이다.Patent No. 10-0659329 discloses a stack effect reduction method that can secure stack performance by adjusting a planar distribution ratio of pressure by adjusting a leak area ratio between sections using an appropriate TID method.
단순히 로비층이나 지하층의 현관용으로 회전문 및 방풍실을 설치하거나, 내부구획을 추가하고 내부 도어 등의 기밀성능을 향상시키는 것을 주요 내용으로 하는 종래의 연돌효과 대책방법은 정성적(비정량적)인 대책안에 지나지 않기 때문에 연돌효과 문제점의 개선효과가 극히 미비하며 개선 정도 또한 불확실하다. 또한 경우에 따라서는 2차적인 문제가 발생하는 요인이 되기도 한다.Conventional stacking effect countermeasures, which focus on simply installing a revolving door and a windproof room for the entrance of the lobby floor or basement floor, or adding an interior compartment and improving the airtight performance of the interior door, are qualitative (non-quantitative). Since it is only a countermeasure, the improvement effect of the stack effect problem is extremely insignificant and the degree of improvement is uncertain. In some cases, secondary problems may also occur.
본 발명은 상기의 종래기술에 대한 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로 종래의 정성적(비정량적) 대책안이던 회전문의 적용을 정량화시킴으로써 연돌효과 문제점에 대한 개선효율을 극대화시키는 방법이다. 또한 본 발명은 연돌효과 문제발생의 주요 원인인 압력차 불균형 분배와 공기유동량 증가에 대한 동시 대응이 가능한 방법이다.The present invention is a method for maximizing the improvement efficiency of the stack effect problem by quantifying the application of the revolving door, which is a conventional qualitative (non-quantitative) countermeasures devised to improve such problems with the prior art. In addition, the present invention is a method capable of simultaneously coping with the pressure difference imbalance distribution and the increase in the air flow, which is the main cause of the stack effect problem.
본 발명은 정성적이면서 건축계획적 대책 안에 지나지 않았던 회전문 적용에 대한 연돌효과 문제점 개선효과를 극대화시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전문의 기밀성능 및 설치위치를 조정하여 연돌효과 문제점을 초래하는 압력차 불균형분배와 건물 내부 공기유동량 증가를 완화 및 저감시킴으로써 연돌효과 대비성능을 확보할 수 있는 고층건물의 연돌효과 문제점 저감방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to maximize the improvement effect of the stack effect problem for the application of the revolving door that was not within the qualitative and architectural planning measures, the object of the present invention is to adjust the airtight performance and installation position of the revolving door to cause the stack effect problem The present invention provides a method for reducing stack effect problems in high-rise buildings that can secure stack performance versus mitigating effects by mitigating and reducing pressure differential imbalance distribution and increasing air flow in buildings.
본 발명이 제안하는 회전문을 이용한 고층건물의 정량적 연돌효과 문제점 저감방법은,The method for reducing problems of quantitative stack effect of high-rise buildings using a revolving door proposed by the present invention,
건물에 회전문의 설치위치를 결정하고 추후 설치를 위한 공간을 확보하는 제1단계;A first step of determining an installation position of the revolving door in the building and securing a space for later installation;
상기 제1단계 완료 후, 건물 준공 후 건물에 연돌효과로 인한 문제점의 발생여부 및 발생정도를 파악하는 제2단계;After the completion of the first step, the second step of determining whether the problem caused by the stack effect in the building after completion of the building and the degree of occurrence;
상기 제2단계에서 연돌효과로 인한 문제점이 발생되면, 해당건물의 외벽 및 내부구획에 대한 기밀성능을 측정/파악하여 회전문의 기밀성능 결정을 위한 건물성능데이터를 확보하는 제3단계;A third step of securing building performance data for determining the airtight performance of the revolving door when the problem occurs due to the stack effect in the second step, by measuring / acquiring the airtight performance of the outer wall and the inner compartment of the building;
상기 제3단계에서 확보된 건물성능데이터와 함께 회전문의 기밀성능 결정에 사용하기 위하여, 대상 건물에서의 연돌효과 영향 정도를 측정하여 연돌효과 문제점의 완화 및 저감에 필요한 연돌효과 저감 목표값을 구하는 제4단계;In order to use the building performance data obtained in the third step to determine the airtight performance of the revolving door, measuring the effect of stack effect in the target building to obtain the stack effect reduction target value necessary for mitigation and reduction of the stack effect problem. Step 4;
상기 제4단계에서 결정된 건물의 각층에서 작용압력차 저감을 위한 연돌효과 저감 목표값을 충족하도록 회전문 추가구획 기밀성능을 산출하는 제5단계;A fifth step of calculating the airtight performance of the additional revolving door to satisfy the stack effect reduction target value for reducing the working pressure difference in each floor of the building determined in the fourth step;
상기 제4단계에서 결정된 건물의 각층에서 공기유동량 저감을 위한 연돌효과 저감 목표값을 충족하도록 회전문 추가구획 기밀성능을 산출하는 제6단계;A sixth step of calculating the airtight performance of the additional revolving door so as to meet the stack effect reduction target value for reducing the air flow in each floor of the building determined in the fourth step;
상기 제5단계 및 제6단계에서 산출된 기밀성능 값을 비교하는 제7단계;A seventh step of comparing the airtight performance values calculated in the fifth and sixth steps;
상기 제7단계에서 비교값이 제5단계의 값이 제6단계의 값보다 하나라도 작으면 작은 값 각각에 대한 상당누기면적을 기준으로 나머지 층에서 선정된 기밀성능을 보정한 후 최적값을 선정하는 제8단계;If the comparison value in step 7 is smaller than the value in step 5 even if the value in step 5 is smaller than the value in step 6, the optimum value is selected after correcting the airtight performance selected in the remaining layers based on the corresponding leakage area for each of the smaller values. An eighth step;
상기 제7단계 및 제8단계에서 최종적으로 결정된 기밀성능에 따라 적합한 소A suitable element according to the airtight performance finally determined in the seventh and eighth steps
요성능을 가진 회전문을 제작 및 선정하여 적용(설치)하는 제9단계;A ninth step of manufacturing, selecting, and applying (installing) a revolving door having a required performance;
상기 제9단계 적용 후, 연돌효과 대비성능을 파악하여 회전문의 기밀성능에 대한 미세조정을 실시하는 제10단계;A tenth step of performing fine adjustment on the airtight performance of the revolving door by determining the performance of the stack effect after applying the ninth step;
를 포함하는 회전문을 이용한 정량적 연돌효과 문제점 저감방법을 제공한다.Provides a method for reducing quantitative stack effect problems using a revolving door comprising a.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명에 따른 연돌효과 문제점 저감방법을 설명하기 위하여 전제조건을 포함한 회전문을 이용한 연돌효과 저감방법 프로세스를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 연돌효과 문제점 저감방법을 설명하기 위하여 회전문의 설치위치 결정을 위한 기본개념을 나타낸 도면을 나타낸다.1 is a view showing a stack effect reduction method process using a revolving door including the preconditions to explain the method for reducing the stack effect problem according to the present invention, Figure 2 is a revolving door to explain the stack effect problem reduction method according to the present invention. The drawing shows the basic concept for determining the installation position of the.
본 발명에서는 구획 간 상당누기면적비율과 압력분담율과의 관계 및 공기유동경로 상의 전체 상당누기면적 산정에 관한 기존의 연구결과를 응용하고 있으며 관계식을 다음에 나타낸다.In the present invention, the relationship between the equivalent leakage area ratio and the pressure sharing ratio between the compartments, and the existing results of the calculation of the overall equivalent leakage area on the air flow path are applied.
외벽 및 1개의 내부구획(코어용 수직샤프트 구획)로 구성된 평면에서는 층 에서의 외벽의 TDC값(외벽의 압력분담율)을라 하면, 그 값은 다음 계산식1과 같이 나타낼 수 있다.In the plane consisting of the outer wall and one inner compartment (vertical shaft compartment for the core) TDC value (pressure sharing ratio of the outer wall) of the outer wall In this case, the value can be expressed as Equation 1 below.
[계산식 1][Calculation 1]
여기서,here,
: 층에서 외벽에 걸리는 압력차, Pa : Pressure difference across the outer wall from the layer, Pa
: 층에서 샤프트 벽에 걸리는 압력차, Pa : Pressure difference across the shaft wall in the layer, Pa
: 층에서 외벽의 상당누기면적 : Significant leakage area of the outer wall in the floor
: 층에서 샤프트 벽의 상당누기면적 : Significant leakage area of shaft wall at floor
고층 주거건물과 같이 여러 개의 내부구획이 있다면, 연돌효과로 인한 압력차는 공기유동경로 상에 있는 외벽, 내부구획, 그리고 수직샤프트 벽의 상당누기면적에 따라 분배된다. 결과적으로, 계산식 1은 계산식 2와 같이 나타낼 수 있다.If there are several internal compartments, such as high-rise residential buildings, the pressure difference due to the stack effect is distributed according to the significant leakage area of the outer wall, internal compartment, and vertical shaft wall on the air flow path. As a result, Equation 1 may be expressed as Equation 2.
즉, 외벽과 수직샤프트 벽을 포함한 n개의 내부구획으로 구성되어 있는 경우의 외벽의 TDC는,That is, the TDC of the outer wall when the inner wall is composed of n inner compartments including the outer wall and the vertical shaft wall,
[계산식 2][Calculation 2]
여기서,here,
: 층의 내부구획에 걸리는 압력차, Pa : Pressure difference across inner compartment of bed, Pa
: 층에서 수직샤프트 벽의 상당누기면적을 포함한 건물 내부구획의 상당누기면적 : Significant leak area of the internal compartment of the building, including the equivalent leak area of the vertical shaft wall on the floor
m=n-1 m = n-1
그러므로 층에 있어서의 내부구획에 작용하는 압력분담율(내부구획의 TDC)은 상기 계산식 1과 계산식 2의 결과를 이용하면 다음과 같이 구할 수 있다.therefore The pressure sharing ratio (TDC of the internal compartment) acting on the internal compartment in the bed can be calculated as follows using the results of the above formulas (1) and (2).
[계산식 3][Calculation 3]
내부구획의 TDC=1- TDC of internal compartment = 1-
이때, 복수의 내부구획을 가지는 경우, 각각의 내부구획의 TDC를 구하기 위해서는 제1내부구획을 또 다른 외벽으로 가정하여 계산식 1∼계산식 3의 방법을 반복 적용하여 산출한다.At this time, in the case of having a plurality of internal compartments, it is calculated by repeatedly applying the methods of Equations 1 to 3 to assume the first internal compartment as another outer wall in order to obtain the TDC of each internal compartment.
다음으로, 공기유동량 및 주요 공기유동경로 상의 전체 범위에 대한 상당개구면적 산출식은 다음과 같다. 아래 계산식 5는 상기 계산식 2에서의 산출식과 동일하다.Next, the calculation of the substantial opening area for the air flow rate and the full range on the main air flow path is as follows. Equation 5 below is calculated from Equation 2 It is the same as the formula of.
[계산식 4][Calculation 4]
여기서,here,
: 공기유동량, m3/h = Air flow rate, m 3 / h
: 유량계수(일반적으로 0.6~0.7) : Flow coefficient (typically 0.6 ~ 0.7)
: 개구면적(누기면적), cm2 : Opening area (leakage area), cm 2
: 상당개구면적(상당누기면적), cm2 : Significant opening area (equivalent leakage area), cm 2
: 중력가속도, 9.8m/s2 : Acceleration of gravity, 9.8m / s 2
: 공기의 비중량, kgf/m3 : Specific gravity of air, kgf / m 3
: 압력차, mmAq : Pressure difference, mmAq
: 개구부 특성치(일반적으로 1~2) : Opening characteristic (typically 1-2)
[계산식 5][Calculation 5]
여기서,here,
: 공기유동경로 상의 n번째 구획의 상당누기면적, cm2 : Equivalent leak area of the nth compartment on the air flow path, cm 2
본 발명은 회전문 추가구획의 기밀성능 및 설치위치 결정을 위한 일련의 방법과 회전문 추가구획의 적용이 가능하도록 하는 기본 전제조건 등으로 구성되어 있다.The present invention is composed of a series of methods for determining the airtight performance and installation position of the revolving door additional compartment and the basic prerequisites to enable the application of the revolving door additional compartment.
회전문을 이용한 연돌효과 대책프로세스를 도 1에 나타낸다. 대책프로세스는 상기의 전제조건 등을 포함한 모두 10단계로 구성되어 있으며, 각각의 단계를 다음에서 상세하게 설명한다.The stack effect countermeasure process using a revolving door is shown in FIG. The countermeasures process consists of 10 steps including the above prerequisites, and each step will be described in detail below.
〈제1단계〉<Step 1>
본 대책프로세스 적용을 위한 전제조건으로써, 건물 계획 초기단계에 주요 공기유동경로 상에 회전문의 추가설치가 가능하도록 구획에 필요한 공간을 확보해 둔다. 본 대책프로세스는 건물의 성능에 관계없이 계획시점에서 무조건적으로 적용할 필요가 없다. 즉, 건물 준공 후의 연돌효과 대비성능에 따라 대책 안의 추가 적용여부를 결정할 수 있다. 또한 회전문의 설치공간 확보를 위해서는 설치위치를 결정할 필요가 있으며 설치위치의 결정방법을 다음에 설명한다. 회전문 설치위치 결정에 관한 기본개념을 도 2에 나타낸다.As a prerequisite for the application of this process, the space required for compartments should be reserved for the additional installation of revolving doors on the main air flow path during the early stages of building planning. This countermeasure process does not need to be applied unconditionally at the planning point regardless of the building's performance. In other words, it is possible to decide whether to apply additional measures in the countermeasure according to the performance of the stack effect after the completion of the building. In addition, in order to secure the installation space of the revolving door, it is necessary to determine the installation position. The basic concept regarding the determination of the revolving door installation position is shown in FIG.
(회전문의 설치위치 결정방법)(How to determine the installation position of the specialist)
① 도 2에서도 알 수 있는 바와 같이 건물의 중성대는 건물로 침입되는 외기총량과 건물에서 외부로 유출되는 실내공기의 총량이 같아지게 하는 부분에서 형성된다. 즉, 건물 전체를 대상으로 하는 경우든 단일 공간을 대상으로 하는 경우든 간에 전체 유입공기량과 전체 유출공기량은 항상 동일한 값을 가지게 된다.① As can be seen in Figure 2, the neutral zone of the building is formed at a portion where the total amount of outside air invading the building is equal to the total amount of indoor air flowing out of the building. In other words, whether the entire building or a single space is targeted, the total inflow air and the total outflow air will always have the same value.
② 연돌효과에 따른 건물 내 공기유동을 고려할 때, 유출입되는 공기의 대부 분은 수직샤프트 부분(코어부분)을 경유하게 된다. 즉, 코어부분을 기준으로 한 유입공기와 유출공기의 양은 동일하다고 볼 수 있으며, 이때의 유입공기 및 유출공기의 양을 원하는 목표 값만큼 저감시킴으로써 건물 내부의 공기유동량을 저감시킬 수 있게 된다.② Considering the air flow in the building due to the stack effect, most of the air flowing in and out is through the vertical shaft part (core part). That is, the amount of inflow air and outflow air based on the core part can be regarded as the same, and by reducing the amount of inflow air and outflow air by a desired target value, it is possible to reduce the amount of air flow inside the building.
③ 단, 이때 주의할 내용으로는 유출입공기의 양측을 동시에 동일한 양으로 저감시킬 필요가 있다는 것이다. 어느 한쪽의 공기유동량 만을 저감시키는 경우에는 중성대가 이동되어 원하는 목표 값만큼의 저감효율을 확보할 수 없게 된다.③ In this case, however, it is necessary to reduce both sides of the inflow and outflow air to the same amount at the same time. When only one of the air flow is reduced, the neutral zone is moved, so that the reduction efficiency as much as the desired target value cannot be obtained.
④ 실제 건물은 층으로 수직구획이 되어 있어서, 코어부분을 기준으로 한 유출입공기에 대한 주요 공기유동경로가 다수 존재하게 된다. 따라서 실제 건물에서는 이러한 모든 공기유동경로 상에 기밀성능을 고려한 회전문 추가구획을 설치하여 공기유출입량을 조정해야 한다. 이때 각층의 모든 공기유동경로 상의 공기유동량 저감 정도를 동일하게 하면 회전문 추가구획의 필요사양을 최소화 할 수 있다.④ Actual building is vertically divided into floors, so there are many main air flow paths for inflow and outflow air based on core part. Therefore, in actual buildings, additional air flow passages should be installed on all these air flow paths to provide additional revolving doors for airtight performance. At this time, if the same amount of air flow reduction on all the air flow paths of each floor is the same, it is possible to minimize the requirement of additional revolving doors.
⑤ 회전문 추가구획의 설치위치 검토는 건물에 존재하는 모든 수직샤프트를대상으로 하되 사용이 빈번하지 않은 비상용 수직샤프트에 대해서는 전실설치 및 도어의 기밀성능 향상을 통하여 대상범위에서 제외할 수도 있다.⑤ The location of additional revolving doors should be reviewed for all vertical shafts in the building. However, emergency vertical shafts, which are not frequently used, may be excluded from the scope of the installation through the installation of all rooms and improved airtight performance of the doors.
⑥ 로비층 및 환승층과 같이 이용 층 범위가 다른 수직샤프트(구체적으로는엘리베이터 도어)가 공존하는 부분에 대해서는 실내와 각각의 수직샤프트를 범위로 하는 공기유동경로의 설정이 필요하다. 특히, 로비층에 대해서는 외기와 실내를 범위로 하는 공기유동경로도 고려하여 로비현관 또한 회전문 추가구획이 설치되는 위치에 포함시켜야 한다. 환승층의 경우에는 외기와 실내를 범위로 하는 공기유동경 로 상에 회전문 추가구획을 설치하는 것이 불가능하므로 생략한다. 이로 인해 환승층에 속하는 실내와 각각의 수직샤프트 간의 공기유동경로에 대한 공기유동량 저감 정도가 다른 층과 다른 값을 가질 수도 있으나 건물 전체에 대한 영향도가 작으므로(중성대의 이동 정도가 작으므로) 무시할 수 있다. 단일 샤프트 만이 설치되어 있는 부분에 대해서는 외기와 수직샤프트를 범위로 하는 공기유동경로를 설정한다.⑥ For areas where vertical shafts (specifically elevator doors) with different floor levels coexist, such as lobby floors and transit floors, it is necessary to set an air flow path that covers the interior and each vertical shaft. In particular, the lobby floor should be included in the location where additional revolving doors are installed, taking into account the air flow paths covering the outside and the interior. In the case of the transit floor, it is not possible to install additional revolving doors on the air flow paths covering the outside and the indoor spaces. As a result, the degree of air flow reduction for the air flow path between the room belonging to the transit floor and each vertical shaft may have a different value from that of the other floors, but the influence on the whole building is small (since the movement of the neutral zone is small). Can be ignored. For parts where only a single shaft is installed, set an air flow path that covers the outside and vertical shafts.
⑦ 회전문 추가구획의 기밀성능은 압력차 불균형분배와 건물 내부 공기유동량 증가에 대한 완화 및 저감 목표 값에 의해 결정되며 방법을 아래의 제5~제8단계에서 설명한다.⑦ The airtight performance of the revolving door additional compartment is determined by the pressure differential imbalance distribution and the mitigation and reduction target values for the increase of the air flow in the building. The method is described in the following steps 5 to 8.
〈제2단계〉<Step 2>
건물 준공 후, 각종 연돌효과 문제점의 발생여부 및 발생 정도를 파악하여 대책프로세스의 적용여부를 결정한다. 예를 들어, 엘리베이터 도어 전후압력차가 25Pa이하인지, 일반도어의 경우 도어 전후의 압력차가 50Pa이하인지를 측정하고, 그 이상이면 문제발생의 가능성이 있음을 판단할 수 있으며, 측정값에 의하여 연돌효과의 발생정도를 파악할 수 있다. 그리고 연돌효과 문제점 발생여부는 건물내부 기류풍속 등의 감각(불쾌감 정도) 및 도어의 오작동, 도어의 개폐불량 등 실제의 문제사례를 통하여 판단할 수 있으며, 문제가 확인되면 측정을 통하여 발생 정도를 파악한다.After the completion of the building, it is determined whether the various stack effect problems occur and the degree of occurrence, and the application of the countermeasure process. For example, it is possible to determine whether the pressure difference before and after the elevator door is 25 Pa or less, and in the case of general doors, whether the pressure difference between the door and the door is 50 Pa or less, and if it is more than that, it can be determined that there is a possibility of a problem. You can see the occurrence of And the problem of stack effect can be judged through actual problem cases such as sense of wind speed inside the building (degree of discomfort), door malfunction, and door open / close failure. do.
〈3단계〉〈Step 3〉
대책프로세스의 적용이 필요한 경우, 건물의 외벽 및 내부구획에 대한 기밀성능을 측정/파악한다. 기밀성능 측정/파악은 당 분야에서 이미 보편화 및 상품화 된 측정방법 및 측정장치를 이용하여 할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 연돌효과 대책프로세스는 건물 외벽 및 내부구획, 각 종 기존 개구부 등의 조건을 그대로 유지하면서 회전문 구획을 추가하는 것만으로 건물 내부 공기유동량 및 압력 불균형분포 문제를 완화 및 저감시킬 수 있다. 사실 상, 건물준공 후에는 건물의 기본요소에 대한 기밀성능을 조정하여 연돌효과 문제점을 효과적으로 저감시키는 것은 거의 불가능하다.If the application of a countermeasure process is necessary, the airtight performance of the exterior walls and internal compartments of the building shall be measured and identified. Since the airtight performance measurement / detection can be made by using a measurement method and a measurement device that have already been generalized and commercialized in the art, a detailed description thereof will be omitted. The stack effect countermeasure process of the present invention can alleviate and reduce the airflow and pressure imbalance distribution inside the building by simply adding a revolving door section while maintaining the conditions of the building's exterior walls, interior compartments, and various existing openings. In fact, after the completion of the building, it is almost impossible to effectively reduce the stack effect problem by adjusting the airtight performance of the basic elements of the building.
〈4단계〉〈Step 4〉
대상 건물에서의 연돌효과 영향 정도(예를 들어 각종 도어에 작용하는 압력차 및 통과풍속 등의 정도)를 측정하여, 연돌효과 문제점의 완화 및 저감에 필요한 정도를 현재의 건물상태를 기준으로 결정한다. 참고로, 국내외적으로 연돌효과 문제점의 발생여부를 확정할 수 있는 기준 값이 마련되어 있지 않으며, 연돌효과 문제점 발생은 건물의 특성에 따라 다르므로 이는 사실 상 불가능한 항목이다. 따라서 본 발명의 연돌효과 대책프로세스에서는 대상건물의 현재 상태를 기준으로 연돌효과 문제점의 완화 및 저감 정도를 결정하도록 하고 있다. 연돌효과 문제점의 저감 정도는 압력차가 크게 작용하는 내부구획을 기준으로 한 압력차 저감 정도와, 공기유동량(통과풍속)이 큰 부분을 기준으로 한 공기유동량 저감 정도로 구분할 수 있다.By measuring the degree of effect of stack effect in the target building (for example, the pressure difference acting on various doors and the passing wind speed, etc.), the degree needed to alleviate and reduce the problem of stack effect is determined based on the current building condition. . For reference, there is no reference value to determine whether the problem of stack effect problems at home and abroad, and the occurrence of stack effect problems depends on the characteristics of the building, which is in fact impossible. Therefore, the stack effect countermeasure process of the present invention is to determine the mitigation and reduction of the stack effect problem based on the current state of the target building. The reduction degree of the stack effect problem can be divided into the degree of reduction of the pressure difference based on the internal compartment where the pressure difference is largely acted on, and the degree of reduction of the air flow amount based on the portion of the large air flow rate (through air velocity).
〈5단계〉<Step 5>
지하층/로비층/기준층의 각층에 대하여 압력차가 크게 작용하는 내부구획을 기준으로 실시되는 작용압력차 저감을 위한 회전문 추가구획 기밀성능 결정방법을 다음에 설명한다.Next, a method of determining the airtight performance of the revolving door additional compartment to reduce the working pressure difference based on the internal compartment in which the pressure difference is large for each floor of the basement / lobby / reference floor will be described.
① 여기서 압력차가 크게 작용하는 내부구획이란 기준 값 이상의 압력차가 작용하며 특히 문제발생 정도가 가장 큰 구획을 의미한다.① Here, the internal compartment where the pressure difference is largely applied means that the pressure difference is greater than the standard value, and especially the section with the largest problem occurrence.
② 상기 제3단계를 통한 기밀성능 측정결과, 상기 제4단계를 통한 구획 별 작용압력 측정결과, 상기 계산식 1~계산식 3을 참조하여 건물 외벽 및 내부구획의 압력분담율(TDC)을 산출한다.(2) Calculate the pressure sharing ratio (TDC) of the building exterior walls and internal compartments by referring to the airtight performance measurement result through the third step, the operation pressure measurement result for each section through the fourth step, and the equations 1 to 3.
③ 기준 구획의 작용압력에 대한 저감목표를 설정하고 그때의 압력분담율을 산출한다. 산출된 압력분담율이 회전문 추가구획 후의 압력분담율이 된다.③ Set the reduction target for the working pressure of the reference section and calculate the pressure sharing rate at that time. The calculated pressure sharing ratio becomes the pressure sharing ratio after the additional revolving door.
④ 회전문 추가구획 후에 대한 건물 외벽 및 나머지 내부구획의 압력분담율을 산출한다. 추가구획에 의한 기존 구획의 압력분담율 변화율은 모두 동일한 값을 가지게 되므로, 기준 구획의 압력분담율 변화율을 이용하면 건물 외벽 및 나머지 내부구획의 압력분담율을 쉽게 구할 수 있다.④ Calculate the pressure sharing ratio of the outer wall of the building and the remaining inner compartment after the additional revolving door. Since the rate-sharing rate of change of the existing compartments by the additional compartments all have the same value, the pressure-sharing rate of the pressure compartment of the reference compartment can be easily obtained.
⑤ 기존 구획에 대한 변경된 압력분담율을 고려하여 회전문 추가구획의 압력분담율을 산출한다.⑤ Calculate the pressure sharing rate of the additional revolving door considering the changed pressure sharing rate for the existing compartment.
⑥ 계산식 1~계산식 3을 참조하여 각 구획의 압력분담율을 만족하게 하는 회전문 추가구획의 기밀성능(상당누기면적)을 산출한다.⑥ With reference to Equations 1 to 3, calculate the airtight performance (equivalent leakage area) of the additional revolving door that satisfies the pressure sharing ratio of each compartment.
〈6단계〉〈Step 6〉
지하층/로비층/기준층의 각층에 대하여 공기유동량(통과풍속)이 큰 부분을 기준으로 실시되는 공기유동량 저감을 위한 회전문 추가구획 기밀성능 결정방법을 다음에 설명한다.The following describes a method of determining the airtight performance of the revolving door additional compartment for reducing the air flow amount, which is performed based on the large portion of the air flow rate (passing air velocity) for each floor of the basement layer, lobby layer, and reference layer.
① 여기서 공기유동량(통과풍속)이 큰 부분이란 건물 내부 공기유동(바람)에 의한 불쾌감 발생 정도가 큰 부분을 말한다.① Here, the part with large air flow rate (pass wind speed) means the part with high degree of discomfort caused by air flow (wind) inside the building.
② 기준 부분의 공기유동량 및 통과풍속에 대한 저감목표를 설정한다.② Set the reduction target for the air flow rate and the passing wind speed of the standard part.
③ 계산식 4 및 계산식 5를 참조하여 회전문 추가구획의 기밀성능을 산출한다. 계산식4에서 (상당누기면적)를 제외한 나머지 항목이 고정된 상태에서 저감된 (공기유동량)를 만족하게 하는 를 산출하고, 계산식5 및 제3단계를 통한 기밀성능 측정결과를 이용하여 산출된 를 만족하게 하는 회전문 추가구획의 기밀성능(상당누기면적)을 산출한다.③ Refer to Equation 4 and Equation 5 to calculate the airtight performance of the additional revolving door. In Calculation 4 Except for (significant leakage area), Satisfying (air flow) Calculated by using the airtight performance measurement results through the formula 5 and the third step Calculate the airtight performance (significant leakage area) of the additional revolving door that satisfies
〈7단계〉<Stage 7>
지하층/로비층/기준층의 각층에 대하여 상기의 제5단계 및 제6단계에서 결정된 회전문 추가구획의 기밀성능 중에서 작용압력차 저감을 위한 회전문 추가구획의 기밀성능이 공기유동량 저감을 위한 회전문 추가구획 기밀성능 보다 작은가 여부를 확인한다.The airtight performance of the revolving door additional compartment for reducing the working pressure is the airtight performance of the revolving door additional compartment for the reduction of the pressure difference among the airtight performances of the additional revolving door sections determined in the fifth and sixth steps for the basement, lobby, and reference floors. Check if it is less than performance.
〈8단계〉<8 steps>
상기에서 지하층/로비층/기준층의 각 층에 있어서 작용압력차 저감을 위한 회전문 추가구획의 기밀성능이 하나라도 작은 경우에는, 이들 각각에 대한 상당누기면적을 기준으로 나머지 층에서 선정된 기밀성능을 조정/비교하여 최적의 값을 선정한다. 즉, 이는 상기 제1단계에서 설명한 바와 같이 코어부분에 대한 공기유출입량을 동일하게 하여 중성대가 이동하지 않도록 하기 위해서이며, 상당누기면적이 가장 작은 회전문이 적용되는 층의 공기유동량 저감정도와 동일한 저감정도를 가지도록 다른 층의 회전문 추가구획의 기밀성능을 조정하는 작업이다.When the airtight performance of the revolving door additional compartment for reducing the working pressure difference is small in each of the basement / lobby / reference layers, the airtight performance selected in the remaining floors is based on the significant leakage area for each of them. Select the best value by adjusting / comparing. That is, this is to prevent the neutral zone from moving by equalizing the air flow in and out of the core portion as described in the first step, and the reduction degree equal to the air flow amount reduction degree of the layer to which the revolving door having the smallest leakage area is applied. This is to adjust the airtightness of the additional compartment of the revolving door to have a different level.
〈9단계〉〈Step 9〉
지하층/로비층/기준층의 각층에 대하여 소요기능에 적합한 기밀성능을 가진 회전문을 제작 및 선정하여 적용한다.For each floor of basement / lobby / reference floor, make and select revolving door with airtight performance suitable for the required function.
〈10단계〉<10 steps>
회전문 적용 후의 연돌효과 대비성능을 파악하여 회전문의 기밀성능에 대한 미세조정을 실시한다. 회전문 기밀성능의 미세조정은 회전문에 부착된 방풍솔 등을 조정하여 실시할 수 있으며, 간이적인 회전문이 제작되는 경우에는 상당누기면적을 조절할 수 있는 그릴형식의 조절기구를 설치하면 효과적이다. 본 발명의 연돌대책프로세스에서 결정되는 회전문의 기밀성능에 따라서는 기성의 회전문이 아닌, 주요 공기유동경로 상의 단순 저항요소로써의 기능만을 수행할 수 있는 간이적인 회전문 내지는 구획도어를 제작할 수도 있다.Understand the performance of stack effect after applying revolving door and fine-tune the airtight performance of revolving door. Fine adjustment of the revolving door airtightness can be done by adjusting the windshield brush attached to the revolving door. In the case of simple revolving doors, it is effective to install a grill-type control mechanism that can control the substantial leakage area. Depending on the airtight performance of the revolving door determined by the stack countermeasure process of the present invention, a simple revolving door or a partition door may be manufactured, which can perform only a function as a simple resistance element on the main air flow path, rather than a ready revolving door.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 연돌효과 문제점 저감방법은, 설치위치와 기밀성능이 고려된 회전문 추가구획의 설치만으로 연돌효과 문제점의 주요 원인인 압력차 불균형분배 및 건물 내부 공기유동량 증가를 정량적으로 완화 및 저감시켜서 건물의 연돌효과 대비성능을 향상하고 문제점 발생 정도를 저감시킬 수 있다.As described above, the method of reducing the problem of stack effect according to the present invention quantitatively mitigates the pressure difference imbalance distribution and the increase in the air flow inside the building, which are the main causes of the stack effect, by installing additional revolving doors considering the installation position and airtight performance. And by reducing it can improve the performance of the stack effect of the building and reduce the degree of problem occurrence.
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KR1020070046764A KR100798454B1 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | How to reduce the stack effect problems quantitatively using revolving doors |
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Cited By (2)
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KR100930331B1 (en) | 2007-11-12 | 2009-12-08 | 삼성물산 주식회사 | Optimal Cooling Method of Shaft in Buildings to Reduce Stack Effect |
KR20170040412A (en) | 2015-10-02 | 2017-04-13 | 한국건설기술연구원 | System for reducing stack effect of high-rise building using throttling flow |
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2007
- 2007-05-14 KR KR1020070046764A patent/KR100798454B1/en not_active IP Right Cessation
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