KR20090044172A - 고층건물의 제연방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고층아파트나 고층건물에 있어서 화재 초기에 발생 되는 연기나 유독가스가 건물 전체로 퍼지는 것을 방지하는 고층건물의 제연방법에 관한 것이다.
고층아파트에 있어서 제연구역은 실내로 통하는 출입문과 피난계단(비상구)으로 통하는 방화문 사이의 전실이 제연구역에 해당하게 되며,
이와 같이 제연구역에는 화재시 급기구로 외부의 공기를 유입하여 제연구역의 공기압을 화재가 발생된 실/내의 공기압보다, 높여 화재가 발생된 실내의 연기 및 유독가스가 제연구역으로 빠져나오지 못하도록 하는 제연장치(설비)가 구비되어 지게 되는바, 화재시 발생된 실내로부터 사람이 제연구역으로 대피하고, 방화문을 열고 피난계단(비상구)으로 대피한 후, 제연구역의 급기구로 유입되는 공기압에 의해 방화문이 닫혀 지지 않는 문제점을 발견된바 이를 해결하고자 본 발명이 안출된 것으로 다음과 같은 구성을 갖는다.
옥상이나 지하층에 송풍기(11)를 가지며, 상기 송풍기(11)는 수직풍도인 급기덕트(12)와 연결되며, 상기 급기덕트(12)와 각층의 제연구역(13)은 급기구(14)로 연결되며, 상기 급기구(14)에는 화재시 개방되어 제연구역(13)으로 외부의 공기를 급기하는 급기댐퍼(21)를 가지며,
상기 급기댐퍼(21)에는 다수개의 개폐날개(22)(Blade)와, 상기 개폐날개(22)를 작동시키는 댐퍼개폐기(23)를 가지며, 상기 댐퍼개폐기(23) 일측에는 댐퍼제어 기(25)가 연결되며, 상기 댐퍼제어기(25)에는 제연구역(13)과 실내(15)의 공기 차압을 감지하는 차압센서(26)를 가지며, 상기 차압센서(26)에는 실내(15)와 연결하는 실내측 공기압감지관(26-2)과, 제연구역(13)과 연결되는 제연구역측 공기압감지관(26-1)이 연결되며,
제연구역(13) 일측에는 피난계단(18)과 연결되는 방화문(17)으로 구성되는 제연장치를 이용하여, 화재시 화재감지신호에 의해 화재가 감지될 시 제연구역(13)의 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 개방하여 제연구역(13)의 공기압이 실내(15)의 공기압보다 높은 차압이 발생 되도록 하여, 화재가 발생된 실내(15)의 연기 및 유독가스가 제연구역(13)으로 빠져나오지 못하게 하며,
제연구역(13)의 공기압이 실내의 공기압보다 일정 이상의 공기 차압에 도달할 시 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 닫아 급기를 감소하는 고층건물의 제연 방법에 있어서,
본 발명은 실내(15)의 사람이 출입문(16)을 통해 제연구역(13)으로 대피하며, 방화문(17)을 열고 피난계단(18)으로 빠져나간 후, 제연구역(13)의 방연풍속 공기압에 의해 방화문(17)이 100% 닫혀 지지않고 100% 개방된 상태가 유지될 경우, 방화문(17)은 개방상태를 유지하며, 이때 제연구역의 공기압은 0pa(파스칼)이 형성되며, 피난이 완료된 후 방화문이 도어클로저에 의해 닫히는 과정에서 제연구역에서 피난계단 방향으로 작용하는 방연풍속 공기압에 의해 100% 닫혀주지 못하고 10-20% 개방상태를 유지하는 것을 해결하는 것으로
댐퍼개폐기(23) 내의 개폐날개 열림감지스위치(sw2)가 온(on)된 상태하에서 댐퍼제어기(25)의 차압센서(26)가, 제연구역(13)과 실내(15)의 공기압이 15-60pa 이내 5~6초 유지되면 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)에 신호를 보내 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 닫아 급기를 4-5초 동안 닫아 급기를 차단하며, 동시에 개폐날개(22)가 닫혀지는 것을 감지하는 개폐날개 닫힘감지스위치(sw1)가 작동하여 닫힘상태를 감지하며, 상기 개폐날개(22)가 닫혀져서 제연구역(13)의 공기압력을 낮추어주며, 이로 인해 방화문(17)에 통상 부착되는 도어클로저(17-1)가, 작동하여 방화문(17)을 닫아주도록 하며
상기 개폐날개(22)가 닫혀지는 4-5초가 경과한 후 댐퍼제어기(25)가 댐퍼개폐기(23)에 개폐날개(22) 개방신호를 보내, 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 개방되어 제연구역(13)으로 급기를 재개하여 설정된 제연구역(13)과 실내(15)의 공기차압(50pa±20%이내)이 유지되도록 하는 고층건물의 제연방법에 관한 것이다.
제연장치, 제연방법
Description
본 발명은 고층아파트나 고층건물에 있어서 화재 초기에 발생 되는 연기나 유독가스가 건물 전체로 퍼지는 것을 방지하는 고층건물의 제연방법에 관한 것이다.
고층건물의 화재시 인명피해는 화염에 의한 직접적인 피해에 앞서 화염과 함께 발생 되는 연기와 유독가스에 의해 질식되는 것이 일반적이다.
따라서 건축관련 소방법에 있어서는 일정규모 이상 고층 건축물은 화재시 연기가 유입되지 않는 제연구역을 구비하며,
제연구역에는 외부의 공기를 유입하는 급기 설비를 구비해야 한다고 규정하고 있다.
또한 상기 급기 설비의 급기구는 화재감지신호(연기감지기 또는 열감지기)에 의해 자동으로 개방될 수 있는 구조를 가져야 하며, 급기구는 평시에는 폐쇄상태를 유지하나, 화재시에는 급기구가 전층 개방되어 제연구역으로 외부의 공기를 공급하여 설정된 일정 공기압이 되어야 한다고 규정하고 있다.
그러나 급기구는 화재시 개방되어 외부의 신선한 공기를 제연구역이나, 피난계단으로 공급하여 피난통로를 마련함으로 화재시 연기나 가스에 의해 질식되는 것 을 방지하며, 대피시간과 대피공간을 확보하게 된다.
건축물의 실내에 화재가 발생될 시 열 또는 연기에 의해 공기압은 상승하게 되며, 상대적으로 공기압이 낮은 화재가 발생 되지 않는 복도나 계단으로 연기가 빠져나가게 되며,
복도나 계단으로 빠져나간 연기는 건물 전체로 퍼져 대피하는 사람을 질식시키게 된다.
따라서, 고층건물에 있어서는 화재시 연기가 복도나 계단으로 빠져나가 건물 전체로 번지는 것을 방지하는 제연장치(제연 설비)가 설치되어 진다.
상기 제연장치의 일반적인 사항으로는, 화재시 실내로 통하는 출입문을 통해 연기가 빠져나가 출입문 밖의 전실 즉 제연구역으로 연기가 유입되는 것을 방지하기 위하여 전실인 제연구역의 공기압을 화재가 발생된 실내의 공기압보다 높게 유지하는 것이라 할 수 있다.
화재시 전실인 제연구역으로 공기를 공급하는 급기설비는, 건물의 옥상이나 지하층에 설치되는 송풍기로, 외부의 공기를 수직풍도인 급기덕트를 통해 제연구역의 급기구로 급기하게 되며, 급기구에는 급기를 제어하는 개폐날개를 갖는 급기댐퍼를 갖게 된다.
화재시 제연구역으로 외기를 불어넣어 제연구역의 공기압을 상승시킬 때, 제연구역의 공기압과 화재가 발생된 실내의 공기압을 감지하여 제연구역의 공기압이 화재가 발생된 실내보다 50pa(파스칼)±20%이내의 차압이 발생 되도록 외부공기를 제연구역으로 공급하여 화재가 발생된 실내의 연기가 제연구역으로 빠져나오지 못 하게 한다.
제연구역의 공기압이 화재가 발생된 실내의 공기압보다 50pa(파스칼)+20% 즉 60pa(파스칼) 이상의 차압이 발생될 경우 제연구역의 공기압이 너무 높아 출입문을 개방하기가 어려워 노약자는 출입문을 열고 피난하는데 어려움을 갖게 되며 제연구역과 화재가 발생된 실내의 공기차압이 50pa(파스칼)-20% 즉, 40pa(파스칼)이하 일 경우에는 연기가 제연구역으로 빠져나올 염려가 있음으로 인해 제연구역 공기압이 실내의 공기압보다 50pa(파스칼)±20%이내의 차압을 유지하도록 규정하고 있다.
이와 같이 제연구역과 화재가 발생된 실내의 공기압을 검출하는 방법은, 제연구역과 실내의 공기압을 감지하는 차압 센서에 의해, 제연구역과, 화재가 발생된 실내의 공기압을 감지하게 되며,
제연구역과, 화재가 발생된 실내의 공기압을 감지하는 차압센서에 의해 감지되는 공기차압이 50pa(파스칼)-20% 이하 즉 40pa(파스칼)이하로 될 경우, 급기구를 개방하여, 외부의 공기를 제연구역으로 유입하여 제연구역의 공기압을 상승시켜 주며, 제연구역과 실내의 공기차압이 50pa(파스칼)+20% 이상 즉 60pa(파스칼)이상일 경우, 급기구를 닫아 제연구역으로 유입되는 공기를 감소하게 된다.
이와 같이 화재시 제연구역으로 외부공기를 유입하여 제연구역의 공기압을 화재가 발생된 실내보다 40~60pa(파스칼)의 공기차압이 유지되도록 하는 제연 장치를 가지며, 제연구역의 일측에는 피난계단(비상구)과 연결되는 방화문을 갖게 된다.
상기 방화문은 평시에는 닫혀있게 되며, 또는 화재시 자동으로 닫혀져서 제 연구역을 형성하게 된다.
따라서 화재시 대피하는 사람은 출입문을 통해 먼저 제연구역으로 피난한 후 방화문을 열고 피난계단(비상구)으로 피난하게 된다.
이와 같이 화재 발생시 출입문을 열고 전실인 제연구역으로 피난할 시, 제연구역의 공기가 실내로 방연풍속을 유지시켜, 실내의 연기가 제연구역으로 빠져나오지 못하게 함과 동시에 제연구역의 공기가 실내로 유입됨으로 인해, 제연구역의 공기압은 순간적으로 낮아지게 된다.
그 후, 실내로 통하는 출입문은 방연풍속과 같은 방향이므로 출입문이 용이하게 닫히게 되며 출입문이 닫힌 후에는 제연구역의 공기압은 높아지게 된다.
그러나, 전실인 제연구역으로, 대피한 사람은 제연구역과 피난계단 사이의 방화문을 열고 피난계단으로 대피하게 되는바,
방화문을 여는 순간 제연구역의 공기압은 다시 피난계단으로 빠져나가, 재차 제연구역의 공기압은 낮아지게 된다. 이와 같이 제연구역의 공기압이 낮아지게 될 경우, 급기구가 개방되어 외부의 공기를 제연구역으로 공급하여 제연구역의 공기압을 규정된 공기압 즉 50pa(파스칼)+20%인 60pa(파스칼)의 공기압이 될 때까지, 제연구역으로 급기를 하게 된다.
다시 말해 방화문이 열리는 순간 피난계단으로 빠져나가는 공기에 의해, 제연구역의 공기압이 낮아지는 것을 센서가 감지하여, 급기구를 완전히 개방하여 제연구역으로 외기를 공급하게 되며, 소방법에 있어서는 제연구역에서 피난계단 방향으로 방연풍속 0.7m/s이상 유지되도록 규정하고 있어 제연구역의 낮아진 공기압만 큼 외기가 유입되어 제연구역의 공기압을 상승시키게 된다.
이와 같이 방연풍속을 유지하기 위해 제연구역으로 유입된 공기압은 방화문을 가압하여 방화문이 열린 상태를 계속 유지하는 현상을 유발하게 되며, 열려진 방화문으로 빠져나가는 공기만큼 급기구를 통해 외부의 공기가 계속 유입됨으로, 방화문은 공기압에 의해 닫혀지지 않게 되며, 열려진 방화문은 피난계단 방향에서 제연구역으로 닫히려고 하고 방연풍속은 제연구역에서 피난계단방향으로 발생하므로 방화문은 100% 닫혀지지 않고 80~90% 개방된 상태에서 멈추게 되는 문제점을 발생하게 된다.
본 발명은, 화재시 제연구역으로부터 방화문을 통해 피난이 끝난 후, 제연구역의 높은 방연풍속 공기압에 의해 방화문이 완전히 닫혀지지 않아 방화문의 여려진 층의 제연구역이 규정된 공기압에 도달하지 못하게 될 뿐만 아니라 열려진 방화문으로 공기가 빠져나가, 건물 전층의 제연구역이 규정된 공기압에 도달하지 못하게 되는 종래의 제연장치와 제연방법의 문제점을 해결하고자 개발된 것이다.
본 발명에 해당하는 고층건물의 제연장치 및 제연방법에 관한 특허 및 실용신안 문헌으로는 다음과 같은 것을 볼 수 있다.
실용신안등록 제20-0410035호
고안의 명칭: 제연제어장치
실용신안등록 제20-0397886호
고안의 명칭: 제연장치
특허등록 제10-0421805호
발명의 명칭: 제연방법
특허등록 제10-0421806호
발명의 명칭: 풍량제어용 제연댐퍼
실용신안등록 제20-0234237호
고안의 명칭: 건축물의 자동제연장치
실용신안등록 제20-00362528호
고안의 명칭: 제연장치
이외에 본 출원인의 제연장치에 관한 선등록 실용신안으로 다음과 같은 것이 있다.
실용신안등록 제20-0393245호
고안의 명칭: 고층건물의 제연장치
실용신안등록 제20-039246호
고안의 명칭: 제연장치
실용신안등록 제20-0428319호
고안의 명칭: 제연감지 도어해정기
실용신안등록 제20-0268648호
고안의 명칭: 공기 급,배기구 개폐장치
실용신안등록 제20-0304084호
고안의 명칭: 화재시 발생 되는 공기압을 감지하는 공기압 감지밸브
외 다수의 제연 관련 실용신안을 볼 수 있다.
고층건물에 있어서 화재시 화염과 동시에 발생 되는 연기 및 가스가 피난계단으로 유입되지 못하도록 하는 제연구역을 갖게 된다.
고층아파트에 있어서 제연구역은 실내로 통하는 출입문과 피난계단(비상구)으로 통하는 방화문 사이의 전실이 제연구역에 해당하게 되며,
이와 같이 제연구역에는 화재시 급기구로 외부의 공기를 유입하여 제연구역의 공기압을 화재가 발생된 실내의 공기압보다, 높여 화재가 발생된 실내의 연기 및 유독가스가 제연구역으로 빠져나오지 못하도록 하는 제연장치(설비)가 구비되어 지게 되는바, 화재시 발생된 실내로부터 사람이 제연구역으로 대피하고, 방화문을 열고 피난계단(비상구)으로 대피한 후, 제연구역의 급기구로 유입되는 공기압에 의해 방화문이 닫혀 지지 않는 문제점을 발견된바 이를 해결하고자 본 발명이 안출된 것으로, 이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
옥상이나 지하층에 송풍기(11)를 가지며, 상기 송풍기(11)는 수직풍도인 급기덕트(12)와 연결되며, 상기 급기덕트(12)와 각층의 제연구역(13)은 급기구(14)로 연결되며, 상기 급기구(14)에는 화재시 개방되어 제연구역(13)으로 외부의 공기를 급기하는 급기댐퍼(21)를 가지며,
상기 급기댐퍼(21)에는 다수개의 개폐날개(22)(Blade)와, 상기 개폐날개(22)를 작동시키는 댐퍼개폐기(23)를 가지며, 상기 댐퍼개폐기(23) 일측에는 댐퍼제어 기(25)가 연결되며, 상기 댐퍼제어기(25)에는 제연구역(13)과 실내(15)의 공기 차압을 감지하는 차압센서(26)를 가지며, 상기 차압센서(25)에는 실내(15)와 연결하는 실내측 공기압감지관(26-2)과, 제연구역(13)과 연결되는 제연구역측 공기압감지관(26-1)이 연결되며,
제연구역(13) 일측에는 피난계단(18)과 연결되는 방화문(17)으로 구성되는 제연장치를 이용하여, 화재시 화재감지신호에 의해 화재가 감지될 시 제연구역(13)의 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 개방하여 제연구역(13)의 공기압이 실내(15)의 공기압보다 높은 차압이 발생되도록 하여, 화재가 발생된 실내(15)의 연기 및 유독가스가 제연구역(13)으로 빠져나오지 못하게 하며,
제연구역(13)의 공기압이 실내의 공기압보다 일정 이상의 공기 차압에 도달할 시 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 닫아 급기를 감소하는 고층건물의 제연 방법에 있어서,
본 발명은 실내(15)의 사람이 출입문(16)을 통해 제연구역(13)으로 대피하며, 방화문(17)을 열고 피난계단(18)으로 빠져나간 후, 제연구역(13)의 방연풍속 공기압에 의해 방화문(17)이 닫혀 지지 않고 개방된 상태가 유지될 경우, 방화문(17)은 개방상태를 유지하며 이때 제연구역(13)의 공기압은 0pa(파스칼)이 형성되며 피난이 완료된 후 방화문(17)이 도어클로저(17-1)에 의해 닫히는 과정에서 제연구역(13)에서 피난계단 방향으로 작용하는 방연풍속 공기압에 의해 100% 닫혀주지 못하고 10-20% 개방상태를 유지하는 것을 해결하는 것으로,
댐퍼개폐기(23)내의 개폐날개 열림감지스위치(sw2)가 온(on)된 상태하에서 댐퍼제어기(25)의 차압센서(26)가, 제연구역(13)과 실내(15)의 공기차압이 15-60pa(파스칼)로 5~6초가 유지되면, 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)에 신호를 보내 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 닫아 급기를 차단하며, 동시에 개폐날개(22)가 닫힘을 감지하는 개폐날개 닫힘감지스위치(sw1)가 작동하여 닫힘상태를 감지하며, 상기 개폐날개(22)가 닫혀져서 제연구역(13)의 공기압력을 낮추어주며, 이로 인해 방화문(17)에 통상 부착되는 도어클로저(17-1)가 작동하여 방화문(17)을 닫아주도록 하며
상기 개폐날개(22)가 닫혀지는 4 - 5초가 경과한 후 댐퍼제어기(25)가 댐퍼개폐기(23)에 개폐날개(22) 개방신호를 보내, 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 개방되어 제연구역(13)으로 급기를 재개하여 제연구역(13)과 실내(15)의 설정된 공기차압(50pa±20%) 이내로 유지되도록 하는 고층건물의 제연방법에 관한 것이다.
상기 있어서, 댐퍼개폐기(23)를 제어하는 댐퍼제어기(25)에는 제연구역(13)과 실내(15)의 공기차압을 감지하는 차압센서(26)가 제연구역(13)과 실내(15)의 공기차압이 15-60pa 이내에 유지되면 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)의 개폐날개(22)를 4~5초 동안 폐쇄시킨 후 재 개방하는 시간지연(time delay) 회로를 댐퍼제어기(25)에 갖도록 하여 본 발명을 구현하게 된다.
도면중 미설명부호 23-1은 구동기어, 23-2는 종동기어, 23-3은 개폐날개 닫힘감지홈, 23-4는 개폐날개 열림감지홈 이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부 도면에 의해 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하 게 설명하기 위함이며, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을의미하지는 않는 것이다.
고층건물(아파트)의 화재시 화재감지기 또는 연기감지기 등의 화재 감지기 신호에 의해 건물의 옥상이나 지하층에 설치된 송풍기(11)가 작동하여 수직풍도인 급기덕트(12)를 통하여 건물의 각층의 제연구역(13)의 급기구(14)로 급기하여,
제연구역(13)의 공기압을 화재가 발생된 실내(15)의 공기압보다 50pa(파스칼)±20% 이내의 공기차압이 발생 되도록 한다.
화재시 전층 제연구역(13)은 화재가 발생된 실내(15)의 공기압보다 50pa± 20%(40~60pa)이내의 공기 차압이 유지되도록 외기를 급기하게 되며,
이 경우 급기댐퍼(21) 개폐날개(22)는 10-20% 정도의 개방상태를 유지하게 된다.
그러나, 실내(15)의 사람이 출입문(16)을 통해 제연구역(13)으로 대피하는 과정에서 제연구역의 공기가 실내(15)로 유입되어 제연구역의 공기차압이 순간 40pa 이하로 낮아지게 되며,
이와 같이 낮아진 공기압력을 차압센서(26)가 감지하고, 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)를 구동시켜 개폐날개(22)를 개방하여 제연구역(13)으로 외부의 공기를 유입하여 제연구역(13)에서, 개방된 출입문(16)을 통해 방연풍속 0.7m/s이상 유지시켜 화재가 발생된 실내(15)의 연기가 제연구역으로 유입되지 못하도록 하며, 상기에 있어 개폐날개(22)는 100% 개방상태로 개방되어 지게 된다.
화재가 발생된 실내(15)로 부터 사람이 제연구역(13)으로 대피한 후 방화 문(17)을 열고 피난계단(18)으로 대피하는 과정에 있어, 제연구역(13)으로 유입되는 외기는 100% 개방된 개폐날개(22)를 통해 유입됨으로, 제연구역(13)의 공기압은 사람이 방화문(17)을 밀어 열고 대피한 직후에도 제연구역(13)으로 유입되는 공기 양은 많게 된다.
방화문(17)에는 통상 부착되는 도어클로저(17-1)의 닫힘 힘에 의해 방화문(17)은 100% 닫혀 지지 못하고 80~90%만 닫힘 상태가 유지되어 지며, 10~20% 열려진 방화문(17) 틈으로, 제연구역(13)의 공기가 빠져나가 제연구역(13)의 공기차압은 20pa 정도를 유지하게 된다.
이와 같이 열려진 방화문(17) 틈으로 공기가 빠져나가 제연구역(13)의 공기차압이 15~60pa를 5~6초를 유지하게 되면 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)를 작동시켜 개폐날개(22)를 4~5초 닫힘 방향으로 구동시켜 제연구역(13)으로 유입되던 외기를 차단하여 제연구역(13)의 공기압을 낮추어주며, 제연구역(13)의 낮아진 공기압에 의해 방화문(17)의 도어클로저(17-1)가 작동하여 방화문(17)을 완전히 닫아주게 되는 것이다.
그 후, 차압센서(26)는 제연구역(13)의 공기압을 감지하여 규정압력인 40~60pa 이내를 유지하도록 댐퍼제어기(25)가 댐퍼개폐(23)를 작동하여 개폐날개(22)를 개방과 닫힘을 반복하면서 제연구역(13)과 실내의 공기 차압이 40~60pa 이내를 유지시켜 주는 것이다.
제연구역(13)과 화재가 발생된 실내(15)의 공기차압이 60pa(50pa+20%)이상으로 될 때 제연구역(13)으로 공급되는 외기를 감소시켜 제연구역(13)의 공기압을 낮추어주며, 반대로 제연구역(13)과 실내의 공기차압이 40pa(50pa-20%)이하로 될 때 급기구(14)의 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 개방하여 제연구역으로 유입되는 공기를 증가시켜 개폐날개(22)는 10-20% 개방각 정도에서 개폐 작동되어 제연구역(13)의 공기압을 증가시키거나 감소시켜 제연구역과 실내와의 공기 차압이 50pa(파스칼)+20% 이내로 유지되도록 한다.
고층건물의 화재시 실내(15)에 있던 사람이 대피하고자 제연구역(13) 즉 전실로 통하는 출입문(16)을 개방할 시 방연풍속에 m/s으로 제연구역(13)의 공기가 실내(15)로 유입되어, 실내(15)의 연기 및 유독가스가 제연구역(13)으로 빠져나오는 것을 방지하게 되며,
제연구역(13)으로 대피한 사람은 피난계단(18)(또는 비상구)으로 통하는 방화문(17)을 열고 피난하게 된다.
즉, 피난계단(18)으로 대피하고자 방화문(17)을 밀어 열음과 동시에 제연구역(13)의 공기압은 피난계단(18) 방향으로 빠져나가 제연구역(13)의 공기압이 낮아지게 되며, 이와 같이 낮아진 공기압을 감지한 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)를 작동하여, 제연구역으로 많은 양의 공기가 유입되도록 급기댐퍼(21)가 개폐날개(22)를 100% 개방하게 된다.
따라서 제연구역(13)은 방화문(17)이 열림과 동시에 급기구(14)를 통해 많은 양의 공기가 제연구역으로 유입되어, 공기압을 증가시키게 되며, 높아진 방연풍속 0.7m/s이상을 증가시키게 되며, 많아진 공기량에 의해 방화문(17)은 닫혀지지 않는 경우가 발생하게 된다.
이와 같이 제연구역(13)의 공기량에 의해 피난계단(18)으로 통하는 방화문(17)이 닫혀지지 않을 경우, 지속적으로 제연구역(13)의 공기가 피난계단으로 배출됨으로 인해 다른층의 제연구역(13)은 규정된 공기압 즉, 실내와의 공기차압 50pa±20% 이내를 유지할 수 없는 문제점을 갖게 된다.
상기 방화문(17)은 제연구역(13) 즉, 전실로부터 피난계단(18) 방향으로 밀어서 열게 되며, 피난이 완료된 후 열려진 방화문(17)은 도어클로저(17-1)에 의해 자동으로 닫혀지게 되는바, 방화문(17)에 공기압력이 작용할 경우, 방화문(17)은 10-20%가 닫혀 지지 않고 열린 상태를 유지하게 되며, 열려진 방화문(17)으로 공기가 배출되어, 제연구역(13)은 실내와의 공기차압 유지를 수행하지 못하는 문제를 갖게 되는 것이다.
이를 감안하여 본 발명에 있어서는 화재감지신호에 의해 댐퍼개폐기(23)가 작동하여 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 개방하여 제연구역(13)으로 급기하는 도중 대피가 완료된 후 방화문(17)은 도어클로저(17-1)에 의해 자동으로 닫혀지게 되는 바 방화문(17)에 공기압이 작용할 경우 방화문(17)은 10-20% 정도가 닫혀지지않고 열린 상태를 유지하게 되며, 열려진 방화문(17) 틈새로 공기가 빠져나가 제연구여(13)은 20pa 정도의 공기차압을 유지하게 된다.
이와 같이 댐퍼개폐기(23)에 개폐날개(22)의 개방상태를 감지하는 열림감지스위치(sw2)가 열림 접점 상태에서 제연구역(13)내의 공기차압이 15-60pa 이내를 5-6초 동안 유지할 경우 개폐날개(22)를 4-5초 동안 닫힘방향으로 회전시켜 개폐날개(22) 닫힘감지 스위치(sw1)를 작동시키며, 개폐날개(22)가 닫혀져서 제연구 역(13)의 공기압이 낮아지는 순간 방화문(17)은 도어클로저(17-1)에 의해 10-20% 열려진 방화문을 완전히 닫아주게 되는 것이다.
그 후 댐퍼제어기(25)가 재차 댐퍼개폐기(23)를 구동하여 개폐날개(22)를 개방하여 제연구역(13)의 공기압을 설정된 차압으로 상승시키는 것이다.
이와 같은 본 발명은 고층건물의 화재시 각층의 제연구역(13)의 공기압이 설정된 공기차압으로 도달하도록 하며, 실내(15) 연기 및 유독가스가 제연구역 및 피난계단으로 유입되지 못하도록 함으로, 대피할 공간을 마련하며 인명을 보호하는 제연장치 제연방법을 제공하는 것이다.
고층건물의 제연장치는 만에 하나 발생되는 건물의 화재시 인명을 보호하는 것으로, 화재시 발생되는 연기 및 유독가스로 질식되는 것을 방지하며 대피할 수 있는 시간과 공간을 제공하게 된다.
본 발명은 화재시 발생되는 연기와 유독가스가, 제연구역이나 피난계단으로 유입되는 것을 방지하며, 이로 인해 연기나 유독가스가 건물 전체로 퍼지는 것을 방지하는 것으로
화재시 실내로부터 제연구역으로 대피한 사람이 방화문을 통해 피난계단으로 대피한 후 제연구역의 공기압력으로 인해 방화문이 닫혀지지 않는 종래의 제연장치의 문제점을 해결한 것으로, 열려진 제연구역의 방화문이 닫아주어 방화문을 통해 공기가 제연구역의 공기압이 실내의 공기압보다 높은 차압을 유지토록 하는 것이 다.
고층건물, 특히 고층아파트의 제연장치(설비)는 다음과 같은 구성을 갖는다.
출입문(16) 밖의 공간인 전실을 화재시 연기가 유입되지 못하도록 하는 제연구역(13)으로 설정하며, 상기 제연구역(13)의 급기구(14)에는 개폐가능한 개폐날개(22)를 갖는 급기댐퍼(21)가 마련되며, 급기구(14)는 급기덕트(12)로 연결되어 화재시 건물의 옥상이나 지하층에 설치되는 송풍기(11)로 외기를 송풍하여 제연구역(13)의 공기압력이 화재가 발생된 실내(13)의 공기압보다 50pa(파스칼)±20% 이내의 높은 공기압을 유지하여, 화재가 발생된 실내(15)의 연기 및 유독가스가 제연구역(13)으로 유입되지 못하도록 하고 있다.
상기 제연구역(13)으로 외기를 제어하는 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)는 댐퍼개폐기(23)에 의해 개폐 작동되며, 상기 댐퍼개폐기(23)는 이를 제어하는 댐퍼제어기(25)에 의해 작동하는바, 댐퍼제어기(25)에는 실내(15)의 공기압과 제연구역(13)의 공기압을 감지하는 차압센서(26)를 가지며, 상기 차압센서(26)에 의해, 실내와 제연구역의 공기압을 감지하게 된다.
즉 화재시, 화재감지신호에 의해, 평소에는 닫혀있는 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 댐퍼개폐기(23)에 의해 개방되어 수직풍도인 급기덕트(12) 공급되는 외기를 제연구역(13)으로 유입하여 제연구역(13)의 공기압을 상승시키게 된다.
제연구역(13)으로 유입되는 공기는 화재가 발생된 실내(15)의 공기압보다 50pa(파스칼)±20% 이내가 되도록 설정하게 된다.
즉 제연구역(13)의 공기압이 실내(15)의 공기압보다 60pa(파스칼)이상 되면 제연구역으로 유입되던 외기를 감소해야 하며, 제연구역(13)의 공기압이 실내(15)의 공기압보다 40pa(파스칼)이하로 될 경우 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 개방되어 외기를 제연구역(13)으로 송풍하여 제연구역(13)의 공기압을 상승시키게 된다.
이와 같은 제연장치에 있어서 화재가 발생시 실내(15)로 부터 사람이 출입문(16)을 열고 제연구역(13)으로 대피할 시 제연구역(13)의 공기가 실내로 방연풍속을 유지시켜 실내(15)의 연기 및 유독가스가 제연구역(13)으로, 유입되지 못하도록 평소 50pa±20%이내를 유입시켜 화재시 실내(15) 사람이 제연구역(13)으로 피난시 출입문(16)이 열려 실내(15)로 유입되는 공기에 의해 제연구역(13)은 평소 유지하던 50pa 의 공기차압보다 낮아짐으로 인해(공기차압이 0pa 까지 낮아짐),이를 만회하고자 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 최대로 개방되어(100%로 개방됨), 제연구역(13)으로 유입하는 급기량을 증가시키게 되며, 방연풍속을 0.7m/s 이상을 유지시켜준다.
한편, 제연구역(13)으로 대피한 사람은 방화문(17)을 열고 피난계단(18)으로 대피하게 되는바,
방화문(17)을 개방함과 동시에 방화문(17)을 통해 제연구역(13)의 공기가 빠져나감으로 인해, 제연구역(13)의 공기압은 재차 하강하여 공기차압이 0pa까지 낮아짐으로 인해, 이와 같이 낮아진 제연구역(13)의 공기압을 차압센서(26)가 감지하고 댐퍼제어기(25)가 댐퍼개폐기(23)를 작동하여 개폐날개(22)를 최대로 개방하여 제연구역(13)으로 유입되는 공기량을 증가시켜 제연구역(13)의 공기량을 제연구 역(13)에서 피난계단(18) 방향으로 방연풍속 0.7m/s 이상을 유지시킨다.
이와 같이 방화문(17)이 개방됨으로 인해 제연구역(13)의 개폐날개(22)는 100% 개방상태로 유입되는 공기압에 의해 방화문(17)을 10`20%를 개방된 상태로 유지시키게 되며, 개방된 방화문(17)을 통해 제연구역(13)의 공기는 지속적으로 빠져나가, 제연구역(13)은 설정된 공기압력으로 도달되지 못하는 문제점을 갖게 되는바
본 발명에 있어서는 출입문이 개방되어 제연구역의 공기압이 낮아지고, 낮아진 공기압력을 보상하기 위하여 댐퍼개폐기(23)가 작동하여 개폐날개(22)를 작동한 직후, 제연구역(13) 공기압이 설정된 공기압 즉, 실내측과 제연구역의 공기압이 50pa(파스칼)±20% 범위에 들지 못할 경우,
방화문(17)이 10-20% 열려진 것임을 감안하여, 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)에 개폐날개(22) 폐쇄신호를 보내 일정시간(4~5초) 동안, 급기댐퍼(21)를 닫아 제연구역(13)으로 급기를 차단토록 하는 것이다.
이와 같이 일정시간(4~5초) 동안 급기댐퍼(21)를 닫아 급기를 차단하면 제연구역(13)의 공기압이 낮아져서 방화문(17)의 도어클로저(17-1)가 작동하여 방화문(17)을 닫아 제연구역(13)을 밀폐시키며, 그 후 제연구역(13)으로 다시 급기댐퍼(21)를 개방하여 외기를 송풍할 때 제연구역(13)의 공기압력은 설정된 공기압 즉 실내측과의 공기차압이 50pa(파스칼)±20% 이내 범위로 공기차압을 형성하게 되는 것이다.
이와 같은 제연방법은 제연구역(13)의 공기압이 설정된 실내측과의 공기차압이 이루어져서 고층건물의 화재발생시, 제연구역(13) 및 피난계단(18)으로 화재가 발생된 실내(13)의 연기 및 유독가스 유입되는 것을 방지하며, 귀중한 인명을 보호하게 되는 것이다.
도1 고층건물의 제연설비를 보이는 개략 종단면도.
도2 고층건물 제연구역의 평단면도
도3 고층건물에 있어 제연구역으로 외기를 공급하는 급기장치의 개략단면도.
도4 제연구역의 급기구 앞에 설치하는 급기댐퍼의 개략 사시도.
도5 고층건물의 제연구역 일측에 방화문의 개략도
도6 제연구역의 급기구 앞에 설치하는 급기댐퍼와 댐퍼개폐기와 댐퍼제어기 를 보인 개략도.
도7 댐퍼개폐기의 사시도.
도8 개폐날개가 열린 상태의 댐퍼개폐기의 내부 개략도.
도9 개폐날개가 닫힌 상태의 댐퍼개폐기의 내부 개략도.
Claims (2)
- 옥상이나 지하층에 송풍기(11)를 가지며, 상기 송풍기(11)는 수직풍도인 급기덕트(12)와 연결되며, 상기 급기덕트(12)와 각층의 제연구역(13)은 급기구(14)로 연결되며, 상기 급기구(14)에는 화재시 개방되어 제연구역(13)으로 외부의 공기를 급기하는 급기댐퍼(21)를 가지며,상기 급기댐퍼(21)에는 다수개의 개폐날개(22)(Blade)와, 상기 개폐날개(22)를 작동시키는 댐퍼개폐기(23)를 가지며, 상기 댐퍼개폐기(23) 일측에는 댐퍼제어기(25)가 연결되며, 상기 댐퍼제어기(26)에는 제연구역(13)과 실내(15)의 공기 차압을 감지하는 차압센서(26)를 가지며, 상기 차압센서(25)에는 실내(15)와 연결하는 실내측 공기압감지관(26-2)과, 제연구역(13)과 연결되는 제연구역측 공기압감지관(26-1)이 연결되며,제연구역(13) 일측에는 피난계단(18)과 연결되는 방화문(17)으로 구성되는 제연장치를 이용하여, 화재시 화재감지신호에 의해 화재가 감지될 시 제연구역(13)의 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 개방하여 제연구역(13)의 공기압이 실내(15)의 공기압보다 높은 차압이 발생되도록 하여, 화재가 발생된 실내(15)의 연기 및 유독가스가 제연구역(13)으로 빠져나오지 못하게 하며,제연구역(13)의 공기압이 실내의 공기압보다 일정 이상의 공기 차압에 도달할 시 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 닫아 급기를 감소하는 고층건물의 제연 방법에 있어서,댐퍼개폐기(23)내의 개폐날개 열림감지스위치(sw1)가 온(on)된 상태하에서 댐퍼제어기(25)의 차압센서(26)가, 제연구역(13)과 실내(15)의 공기차압이 15-60pa(파스칼)로 5~6초가 유지되면, 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)에 신호를 보내 4~5초 동안 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)를 닫아 급기를 차단하며, 동시에 개폐날개(22)가 닫혀지는 것을 감지하는 개폐날개 닫힘감지스위치(sw1)가 작동하여 닫힘상태를 감지하며, 상기 개폐날개(22)가 닫혀져서 제연구역(13)의 공기압력을 낮추어주며, 이로 인해 방화문(17)에 통상 부착되는 도어클로저(17-1)가 작동하여 방화문(17)을 닫아주도록 하며,상기 개폐날개(22)가 닫혀지는 4~5초가 경과한 후 댐퍼제어기(25)가 댐퍼개폐기(23)에 개폐날개(22) 개방신호를 보내, 급기댐퍼(21)의 개폐날개(22)가 개방되어 제연구역(13)으로 급기를 재개하여 제연구역(13)과 실내(15)의 설정된 공기차압(50pa±20%)이내로 유지되도록 하는것을 특징으로 하는 고층건물의 제연방법.
- 제 1항에 있어서, 댐퍼개폐기(23)를 제어하는 댐퍼제어기(25)에는 제연구역(13)과 실내(15)의 공기차압을 감지하는 차압센서(26)가 제연구역(13)과 실내(15)의 공기차압이 15-60pa(파스칼)이 유지될 경우, 댐퍼제어기(25)는 댐퍼개폐기(23)의 개폐날개(22)를 4~5초 동안 폐쇄시킨 후 재개방하는 시간지연(time delay)회로를 댐퍼제어기(25)에 갖는 것을 특징으로 하는 고층건물의 제연방법.
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