KR20110124463A - 고층건물의 제연방법 - Google Patents

Abstract

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, 종래의 제연설비 즉 송풍기 앞에 보륨댐퍼로 송풍량을 조절하는 종래 제연장치 및 제연방법은 설비를 제대로 활용할 수 없는 문제점을 가짐을 감안하여 이를 해결하고자 안출된 것이다.
본 발명은 다음과 같은 구성을 갖는다.
옥상이나 지하층에 송풍기(61)를 가지며, 상기 송풍기(61)는 수직풍도인 급기덕트(54)와 연결되며, 상기 급기덕트(54)와 각층의 제연구역(60)은 급기구(62)로 연결되며, 상기 급기구에는 화재시 개방되어 제연구역(60)으로 외부의 공기를 급기하는 급기댐퍼(55)를 가지며,
상기 급기댐퍼(55)에는 다수개의 개폐날개(56)(Blade)와, 상기 개폐날개(56)를 작동시키는 댐퍼개폐기(57)를 가지며, 상기 댐퍼개폐기(57) 일측에는 댐퍼제어기(58)가 연결되며, 상기 댐퍼제어기(58)에는 제연구역(60)과 실내(52)의 공기 차압을 감지하는 차압센서(59)를 가지며, 상기 차압센서(59)에는 실내(52)와 연결하는 실내측 공기압감지관(59-2)과, 제연구역(60)과 연결되는 제연구역측 공기압감지관(59-1)이 연결되며,
제연구역(60) 일측에는 피난계단(64)과 연결되는 방화문(63)으로 구성되는 제연장치를 이용하여, 화재시 화재감지신호에 의해 화재가 감지될 시 제연구역(60)의 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)가 개방하여 제연구역(60)의 공기압이 실내(52)의 공기압보다 높은 차압이 발생되도록 하여, 화재가 발생된 실내(52)의 연기 및 유독가스가 제연구역(60)으로 빠져나오지 못하게 하며,
제연구역(60)의 공기압이 실내의 공기압보다 일정 이상의 공기 차압에 도달할 시 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)를 닫아 급기량을 감소하는 고층건물의 제연 방법에 있어서, 옥상이나 지하층에 설치하여 급기덕트(54)로 외기를 송풍하는 송풍기(61) 앞에 송풍량을 제어하기 위해 설치하는 댐퍼는 자동개폐장치(31)로 개폐되는 다수개의 자동개폐날개(32)와, 수동개폐장치(41)로 개폐되는 다수개의 수동개폐날개(42)로 구성되는 복합댐퍼(11)로 구성하며, 상기 복합댐퍼(11)의 다수개의 수동개폐날개(42)는 일정각도로 개방상태를 유지하는 한편, 상기 다수개의 자동개폐날개(32)는 제연구역(60) 또는 급기덕트(54) 내의 공기압이 설정된 공기압 이하로 떨어졌을 경우, 자동개폐장치(31)에 의해 개방되어, 송풍량을 증가시키는 것을 고층건물의 제연방법인 것이다.

Description

고층건물의 제연방법{method of fire smoke control of building}

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 발생되는 연기와 유독가스에 의해 질식되는 것이 일반적이다.

따라서 일정규모 이상 고층 건축물은 화재시 연기가 유입되지 않는 제연구역을 구비하고 있으며,

제연구역에는 화재시 연기가 복도나 계단으로 빠져나가 건물전체로 번지는 것을 방지하는 제연장치(제연설비)가 설치되어 화재시 외부의 공기를 제연구역으로 유입하여 제연구역의 공기압을 상승시킴으로, 화재가 발생된 실내의 연기가 제연구역으로 빠져나오지 못하게 한다.

또한 제연구역의 급기구는 화재감지신호(연기감지기 또는 열감지기)에 의해 자동으로 개방될 수 있는 구조를 가지며, 급기구는 평시에는 폐쇄상태를 유지하나, 화재시에는 급기구가 전층 개방되어 제연구역으로 외부의 공기를 공급하여 설정된 일정 공기압이 되도록 제연구역을 형성하게 된다.

따라서 급기구에 설치되는 급기댐퍼는 화재시 개방되어 외부의 신선한 공기를 제연구역으로 유입시켜 피난계단으로 유입되는 연기유입을 방지하여 대피시간과 대피공간을 확보하게 된다.

화재시 전실인 제연구역으로 공기를 공급하는 급기설비는, 건물의 옥상이나 지하층에 설치되는 송풍기를 이용하여, 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 못하게 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 실내에서 발생된 화재의 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, 급기구의 급기댐퍼를 개방하여, 외부의 공기를 제연구역으로 유입하여 제연구역의 공기압을 상승시켜 주며, 제연구역과 실내의 공기차압이 50pa(파스칼)+20% 이상 즉 60pa(파스칼)이상일 경우, 급기구의 급기댐퍼를 닫아 제연구역으로 유입되는 공기를 감소하게 된다.

이와 같이 화재시 제연구역으로 외부공기를 유입하여 제연구역의 공기압을 화재가 발생된 실내보다 40~60pa(파스칼)의 공기차압이 유지되도록 하는 제연장치를 갖게 된다.

제연구역 일측에는 실내로 통하는 출입문과, 비상계단과 연결되는 방화문을 가지며,

상기 방화문은 평시에는 닫혀있게 되며, 또는 화재시 자동으로 닫혀져서 제연구역을 형성하게 되며, 출입문과 방화문이 개방되어, 제연구역의 공기가 빠져나가, 제연구역의 공기압이 낮아지는 것을 센서가 감지하여, 급기구를 완전히 개방하여 제연구역으로 외기를 공급하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 고층건물에는 화재시 연기가 건물 전체로 퍼져나가는 것을 방지하면서도, 사람이 신속하게 화재 장소로부터 대비할 수 있는 제연설비(장치)를 갖는바,

본 발명은 화재시 건물 내측의 제연구역으로 외부의 공기를 적정압력(조건)으로 공급하는 제연 방법을 제공하는 것이다.

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 구비되는바,

소방법에 의하면 제연구역을 다음과 같은 조건을 요구하고 있다.

화재 발생시 제연구역으로 외부의 공기를 유입하여 제연구역의 공기압이 화재가 발생된 실내보다 높게 유지하여, 실내의 연기가 제연구역으로 빠져나오지 못하도록 함에 있어,

1) 제연구역의 모든 출입문이 모두 닫힌 상태일 경우 제연구역의 공기압은 화재가 발생된 실내의 공기압보다 50pa ±20%(40-60pa)의 공기 차압을 유지할 것.

2) 20층 이하 건물인 경우 1개층 1개소의 출입문이 개방될 경우 또는 20층이상 건물인 경우 2개층 2개소의 출입문이 동시에 개방될 경우

급기구가 100% 개방되어 거실 출입문 방향으로 공기의 방연풍속은 0.7m/s 이상을 유지할 것.

3) 20층 이하 건물 1개층의 출입문이 개방되는 경우 또는 20층 이상 건물 2개층의 출입문이 동시 개방될 시, 급기구를 통해 제연구역으로 유입되는 외부공기는 0.7m/s 이상을 유지하며, 동시에 출입문이 닫힌 상태의 비 개방층의 제연구역 28pa(70%) 이상의 공기차압을 유지할 것이라는 규정을 요구하고 있다.

그러나 종래의 제연설비 내지 종래의 제연방법으로는 상기 3가지 요건을 만족하기가 매우 어려운 실정이다.

왜냐하면, 건물의 지하나, 옥상에 설치하여 화재시 외부의 공기를 수직풍도를 통해 건물 내로 송풍하는 송풍기 용량 선정시 건물의 규모에 따라 계산식에 의해 송풍량을 선정하며, 상기 송풍량에 해당하는 여유있는 용량의 송풍기를 선정 시공하게 된다.

건물 준공 후 상기 제연구역의 3가지 요건을 검증하는 성능시험시 성능시험은 최소기준으로 시험을 하게 되나, 건물의 옥상이나 지하에 설치되는 송풍기의 송풍량은 충분하여 송풍기 앞에 장착되는 댐퍼(보륨댐퍼)를 50-60%만 개방하여 성능시험을 하는 비경제성을 초래하는 것을 볼 수 있다.

만일 송풍기 앞에 설치되는 보륨댐퍼를 100% 개방하여 송풍기의 송풍량을 수직풍도를 통해 제연구역으로 공기를 유입하여, 제연장치(제연설비)의 성능시험을 수행할 시 충분한 송풍량이 공급됨으로 수직풍도 내의 압력이 상승되어 제연구역과 실내와의 압력 차이가 60pa 이상의 과압이 발생하여 상기 요건을 충족시키지 못하게 된다.

소방법에서 규정하는 상기 제1, 제2, 제3 조건의 성능시험 시 송풍기 앞에 설치되는 보륨댐퍼는 100% 개방이 아닌 50~60%만 개방하여서 성능시험을 수행하는 것을 볼 수 있다.

또한 종래에 있어서는 송풍기 앞에 설치되는 볼륨댐퍼는 성능시험 검사시와 마찬가지로 평소 개폐량이 100% 개폐되도록 설정(setting)되지 않고 50-60%만 개폐되도록 설정됨으로, 화재와 같은 위급상황 시 재기능을 다수행하지 못하는 문제점을 갖게 된다.

이와 같이 종래의 제연설비 즉 송풍기 앞에 보륨댐퍼로 송풍량을 조절하는 종래 제연장치 및 제연방법은 송풍량을 100% 활용할 수 없는 문제점을 가짐을 감안하여 이를 해결하고자 안출된 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 제20-00362608호

고안의 명칭: 제연장치

이외에 본 출원인의 제연장치에 관한 선등록 특허 및 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

특허등록 제10-932628호

발명의 명칭: 고층건물의 제연방법

등 다수의 제연 관련 특허, 실용신안을 볼 수 있다.

본 발명은 송풍기 앞에 설치하여 송풍량을 조절하는 댐퍼를 수동 개폐장치로 작동하는 수동개폐날개와, 자동개폐장치로 작동하는 자동개폐날개를 동시에 갖는 복합댐퍼를 사용하며, 상기 복합댐퍼로 건물 각층 제연구역의 공기압력변화와, 제연구역의 급기구의 개폐상태와 연동하며, 수직풍도 내의 공기압이 일정한 공기압이 유지되도록 복합댐퍼를 개폐 작동하는 것으로,

제연구역 내의 출입문이 닫힘 상태에서는 복합댐퍼 내의 수동개폐날개는 실내의 사람이 피난시 출입문이 개방되어 방연풍속이 0.7m/s 이상을 유지하고자 할 경우 복합댐퍼 내의 자동개폐장치가 급기구와 연동하여 자동개폐날개를 개방하여 설계 송풍량 전량을 활용하는 경제적인 고층건물의 제연방법을 제공하는 것이다.

옥상이나 지하층에 송풍기(61)를 가지며, 상기 송풍기(61)는 수직풍도인 급기덕트(54)와 연결되며, 상기 급기덕트(54)와 각층의 제연구역(60)은 급기구(62)로 연결되며, 상기 급기구에는 화재시 개방되어 제연구역(60)으로 외부의 공기를 급기하는 급기댐퍼(55)를 가지며,

상기 급기댐퍼(55)에는 다수개의 개폐날개(56)(Blade)와, 상기 개폐날개(56)를 작동시키는 댐퍼개폐기(57)를 가지며, 상기 댐퍼개폐기(57) 일측에는 댐퍼제어기(58)가 연결되며, 상기 댐퍼제어기(58)에는 제연구역(60)과 실내(52)의 공기 차압을 감지하는 차압센서(59)를 가지며, 상기 차압센서(59)에는 실내(52)와 연결하는 실내측 공기압감지관(59-2)과, 제연구역(60)과 연결되는 제연구역측 공기압감지관(59-1)이 연결되며,

제연구역(60) 일측에는 피난계단(64)과 연결되는 방화문(63)으로 구성되는 제연장치를 이용하여, 화재시 화재감지신호에 의해 화재가 감지될 시 제연구역(60)의 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)가 개방하여 제연구역(60)의 공기압이 실내(52)의 공기압보다 높은 차압이 발생되도록 하여, 화재가 발생된 실내(52)의 연기 및 유독가스가 제연구역(60)으로 빠져나오지 못하게 하며,

제연구역(60)의 공기압이 실내의 공기압보다 일정 이상의 공기 차압에 도달할 시 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)를 닫아 급기량을 감소하는 고층건물의 제연 방법에 있어서,

옥상이나 지하층에 설치하여 급기덕트(54)로 외기를 송풍하는 송풍기(61) 앞에 송풍량을 제어하기 위해 설치하는 댐퍼는 자동개폐장치(31)로 개폐되는 다수개의 자동개폐날개(32)와, 수동개폐장치(41)로 개폐되는 다수개의 수동개폐날개(42)로 구성되는 복합댐퍼(11)로 구성하며, 상기 복합댐퍼(11)의 다수개의 수동개폐날개(42)는 일정각도로 개방상태를 유지하는 한편, 상기 다수개의 자동개폐날개(32)는 제연구역(60) 또는 급기덕트(54) 내의 공기압이 설정된 공기압 이하로 떨어졌을 경우, 자동개폐장치(31)에 의해 개방되어, 송풍량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고층건물의 제연방법인 것이다.

상기에 있어, 급기덕트(54)에 일정한 공기압이 유지되기 위하여 제연구역(60) 내의 출입문(53)이 개방시 복합댐퍼(11) 내의 자동개폐장치(31)가 급기댐퍼(55)와 연동하여 자동개폐날개(32)를 개방 작동하여 송풍량을 증가시키는 고층건물의 제연방법과

상기에 있어, 제연구역(60)의 급기구(62)에 설치되는 급기댐퍼(55)의 댐퍼제어기(58)의 차압센서(59)에 의해 감지되는 제연구역(60)과 실내(52)의 공기차압이 일정 차압에 도달하지 못할 경우나, 출입문(53)이 개방되어 방연풍속이 0.7m/s 이상이 유지되지 못할 경우, 자동개폐장치(31)의 자동개폐날개(32)가 급기댐퍼(55)와 연동 개방되어 송풍량을 증가시키는 고층건물의 제연방법과,

제연구역(60)의 급기구(62)에 설치되는 급기댐퍼(55)가 개방될 시 복합댐퍼(11)의 자동개폐장치(31)가 작동하여, 다수개의 자동개폐날개(32)를 개방작동하여 송풍량을 증가시키는 고층건물의 제연방법에 관한 것이다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위함이며, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

고층건물(아파트)의 화재시 화재감지기 또는 연기감지기 등의 화재 감지기 신호에 의해 건물의 옥상이나 지하층에 설치된 송풍기(61)가 작동하여 수직풍도인 급기덕트(54)를 통하여 건물의 각층의 제연구역(60)의 급기구(62)로 급기하여,

제연구역(60)의 공기압을 화재가 발생된 실내(52)의 공기압보다 50pa(파스칼)±20% 이내의 공기차압이 발생 되도록 높게 형성하게 된다.

또한, 화재시 전층 제연구역(60)은 실내(52)의 공기압보다 50pa± 20%(40~60pa)이내의 공기 차압이 유지되도록 외기를 급기하게 되며,

이 경우 급기댐퍼(55) 개폐날개(56)는 10-20% 정도의 개방상태를 유지하게 된다.

그러나, 실내(52)의 사람이 출입문(53)을 통해 제연구역(60)으로 대피하는 과정에서 제연구역의 공기가 실내(52)로 유입되어 제연구역과 실내의 공기차압이 순간 40pa 이하로 낮아지게 되며,

이와 같이 낮아진 공기압력을 댐퍼제어기(58)의 차압센서(59)가 감지하고, 댐퍼제어기(58)는 댐퍼개폐기(57)를 구동시켜 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)를 개방하여 제연구역(60)으로 외부의 공기를 유입하여 제연구역(60)에서, 개방된 출입문(53)을 통해 방연풍속 0.7m/s이상 유지시켜 화재가 발생된 실내(52)의 연기가 제연구역으로 유입되지 못하도록 하며, 상기에 있어 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)는 100% 개방상태로 개방되어 지게 된다.

화재가 발생된 실내(52)로 부터 사람이 제연구역(60)으로 대피한 후 방화문(63)을 열고 피난계단(64)으로 대피한 후,

방화문(63)에는 통상 부착되는 방화문폐쇄기(도어클로저)(63-1)의 닫힘 힘에 의해 방화문(63)은 닫혀지게 된다.

그 후, 차압센서(59)는 제연구역(60)의 공기압을 감지하여 규정압력인 40~60pa 이내를 유지하도록 댐퍼제어기(58)는 댐퍼개폐기(57)를 작동하여 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)를 개방과 닫힘을 반복하면서 제연구역(60)과 실내(52)의 공기 차압이 40~60pa 이내를 유지시켜 주는 것이다.

제연구역(60)과 화재가 발생된 실내(52)의 공기차압이 60pa(50pa+20%)이상으로 될 때 제연구역(60)으로 공급되는 외기를 감소시켜 제연구역(60)의 공기압을 낮추어주며, 반대로 제연구역(60)과 실내(52)의 공기차압이 40pa(50pa-20%)이하로 될 때 급기구(62)의 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)를 개방하여 제연구역으로 유입되는 공기를 증가시켜 개폐날개(56)는 10-20% 개방각 정도에서 개폐 작동되어 제연구역(60)의 공기압을 증가시키거나 감소시켜 제연구역과 실내와의 공기 차압이 50pa(파스칼)±20% 이내로 유지되도록 한다.

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 제연장치의 합리적인 제연방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 소방법에서 요구하는 조건인

1) 제연구역의 모든 출입문이 모두 닫힌 상태일 경우 제연구역의 공기압은 화재가 발생된 실내의 공기압보다 50pa ±20%(40-60pa)의 공기 차압을 유지할 것.

2) 20층 이하 건물인 경우 1개층 1개소의 출입문이 개방될 경우 또는 20층이상 건물인 경우 2개층 2개소의 출입문이 동시에 개방될 경우

급기구를 통해 제연구역으로 유입되는 공기가 실내출입문으로 방연풍속은 0.7m/s 이상을 유지할 것.

3) 20층 이하 건물 1개층의 출입문이 개방되는 경우 또는 20층 이상 건물 2개층의 출입문이 동시 개방될 시, 급기구를 통해 제연구역으로 유입되는 외부공기가 실내문으로 방연 풍속 0.7m/s 이상을 유지와 동시에 출입문이 닫힌 상태의 비 개방층의 제연구역은 28pa(70%) 이상의 공기차압을 유지할 것이라는 규정을 만족시키게 되며,

고층건물 준공검사시 상기 제연구역의 성능시험을 충족시키게 되며, 실제 건물의 화재발생시 제연구역의 조건을 충실히 만족시켜, 귀중한 인명을 보호하게 되는 아주 유용한 발명인 것이다.

도1 고층건물의 제연설비를 보인 개략 종 단면도.
도2 본 발명에 사용되는 복합댐퍼의 정면도 및 측면도.
도3 본 발명에 사용되는 복합댐퍼에 있어 자동개폐날개는 폐쇄하고 수동개폐날개는 개방된 상태를 보인 복합댐퍼의 단면도.
도4 본 발명에 사용되는 복합댐퍼에 있어 자동개폐날개와 수동개폐날개 모두가 개방된 상태를 보인 복합댐퍼의 단면도.
도5 본 발명에 사용되는 복합댐퍼에 있어, 자동개폐날개는 일부 개방되어 수동개폐날개는 전부 개방된 것을 보인 복합댐퍼의 단면도.
도6 고층건물 제연구역의 평단면도.
도7 고층건물에 있어 제연구역으로 외기를 공급하는 급기장치의 대략 단면도.
도8 제연구역의 급기구 앞에 설치되는 급기댐퍼와 댐퍼제어기의 상태 사시도.
도9 제연구역의 급기구 앞에 설치되는 급기댐퍼와 댐퍼제어기의 사용상태 정면도.

고층건물, 특히 고층아파트의 제연장치(설비)는 다음과 같은 구성을 갖는다.

출입문(53) 밖의 공간인 전실을 화재시 연기가 유입되지 못하도록 하는 제연구역(60)으로 설정하며, 상기 제연구역(60)의 급기구(62)에는 개폐가능한 개폐날개(56)를 갖는 급기댐퍼(55)가 마련되며, 급기구(62)는 급기덕트(54)로 연결되어 화재시 건물의 옥상이나 지하층에 설치되는 송풍기(61)로 외기를 송풍하여 제연구역(60)의 공기압력이 화재가 발생된 실내(52)의 공기압보다 50pa(파스칼)±20% 이내의 높은 공기압을 유지하여, 화재가 발생된 실내(52)의 연기 및 유독가스가 제연구역(60)으로 유입되지 못하게 된다.

상기 제연구역(60)으로 외기를 제어하는 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)는 댐퍼개폐기(57)에 의해 개폐 작동되며, 상기 댐퍼개폐기(57)는 이를 제어하는 댐퍼제어기(58)에 의해 작동하는바, 댐퍼제어기(58)에는 실내(52)의 공기압과 제연구역(60)의 공기압을 감지하는 차압센서(59)를 가지며, 상기 차압센서(59)에 의해, 실내와 제연구역의 공기압을 감지하게 된다.

즉 화재시, 화재감지신호에 의해, 평소에는 닫혀있는 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)가 댐퍼개폐기(57)에 의해 개방되어 수직풍도인 급기덕트(54) 공급되는 외기를 제연구역(60)으로 유입하여 제연구역(60)의 공기압을 상승시키게 된다.

제연구역(60)으로 유입되는 공기는 화재가 발생된 실내(52)의 공기압보다 50pa(파스칼)±20% 높은 차압이 발생되도록 설정하게 된다.

즉 제연구역(60)의 공기압이 실내(52)의 공기압보다 60pa(파스칼)이상의 차압이 발생 되면 제연구역으로 유입되던 외기를 감소해야 하며, 제연구역(60)의 공기압이 실내(52)의 공기압보다 40pa(파스칼)이하로 될 경우 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)가 개방되어 외기를 제연구역(60)으로 송풍하여 제연구역(60)의 공기압을 상승시키게 된다.

제연구역(60)의 공기압이 실내(52)의 공기압보다 60pa 이상의 차압이 발생할 경우 제연구역(60)의 공기압에 의해 노약자는 출입문(53)을 열지 못하기 때문에 제연구역(60)은 화재시 실내(52)의 공기압보다 60pa 이상 상승되지 않아야 한다.

또한, 화재가 발생시 실내(52)로 부터 사람이 출입문(53)을 열고 제연구역(60)으로 대피할 시 제연구역(60)의 공기가 실내로 방연풍속을 유지시켜 실내(52)의 연기 및 유독가스가 제연구역(60)으로, 유입되지 못하도록 평소 실내로 공기를 유입시켜 화재시 실내(52) 사람이 제연구역(60)으로 피난시 출입문(53)이 열려 실내(52)로 유입되는 공기에 의해 제연구역(60)은 평소 유지하던 50pa 의 공기차압보다 낮아짐으로 인해(공기차압이 0pa 까지 낮아짐),이를 만회하고자 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)가 최대로 개방되어(100%로 개방됨), 제연구역(60)으로 유입하는 급기량을 증가시키게 되며, 이때 방연풍속을 0.7m/s 이상을 유지시켜준다.

한편, 제연구역(60)으로 대피한 사람은 방화문(63)을 열고 피난계단(64)으로 대피하게 되는바,

방화문(63)을 개방할 시 제연구역(60)의 공기는 방화문을 통해 빠져나감으로 제연구역(60)은 공기압이 떨어지게 되는 등, 제연구역(60)에는 경우에 따라 다양한 압력 변화가 발생되어, 규정하는 화재가 발생된 실내(52)와의 공기차압이 이루어지지 않게 되는바,

본 발명에 있어서는 급기덕트(54)로 외부공기를 송풍하는 송풍기(61) 앞에 송풍량을 제어하는 복합댐퍼(11)는 제연구역(60)의 출입문(53)개방시 자동개폐장치(31)에 의해 작동되는 다수개의 자동개폐날개(32)가 개방하고 제연구역(60)의 출입문(53)이 닫힘 상태는 평시 수동개폐장치(41)에 의해 작동하는 다수개의 수동개폐날개(42)로 구분 작동하여 제연구역(60)이 항상 규정된 범위 내의 공기차압이 이루어지도록 하는 것이다.

즉, 평시 적절한 각도로 개방상태를 유지하는 복합댐퍼(11)의 개방된 수동개폐날개(42)를 통해 급기덕트(54)로 일정한 압력이 유지됨으로 상기 성능시험 항목 1의 조건을 만족하게 되며,

성능시험 2,3번의 적용시 즉, 제연구역(60) 출입문(53)이 개방되는 조건하에 있어서는 복합댐퍼(11)는 급기댐퍼(55)와 연동되어 자동개폐장치(31)에 의해 다수개의 자동개폐날개(32)를 개방하여 송풍량을 100% 활용 증가시켜 개방된 급기댐퍼(55)로 유입되는 방연풍속이 출입문(53) 방향으로 0.7m/s 이상을 유지토록 하는 것이다.

또한, 제연구역(60)의 급기구에 설치되는 급기댐퍼(55)의 차압센서(59)에 의해 감지되는 제연구역(60)과 실내(52)의 공기차압이 일정 압력이상으로 도달하지 못할 경우, 복합댐퍼(11)의 자동개폐장치(31)가 다수개의 자동개폐날개(32)를 개방하여 송풍량을 증가시켜, 제연구역(60)의 출입문(53)이 개방시 송풍량을 상승시키게 되는 것이다.

제연구역(60)의 출입문(53)이 닫힐 경우 상승되는 공기압은 급기구(62)의 급기댐퍼(55)가 닫힘 작동으로 복합댐퍼(11)와 연동하여 제연구역(60)의 공기압이 규정치 이상으로 상승되는 것을 방지하게 된다.

또한, 화재시 전층의 제연구역(60)의 급기구(62)의 급기댐퍼(55)가 개방될 시 많은 공기가 필요하게 됨으로, 급기구(62)의 급기댐퍼(55)가 제연구역(60)출입문(53)이 개방될 시 복합댐퍼(11)의 자동개폐장치(31)가 작동 자동개폐날개(32)를 100% 개방하여 송풍량을 증가시켜 주게 되는 것이다.

11 복합댐퍼 21공기압센서
31 자동개폐장치 32 자동개폐날개
41 수동개폐장치 42 수동개폐날개
52 실내 53 출입문
54 급기덕트(수직풍도) 55 급기댐퍼
56 개폐날개 57 댐퍼개폐기
58 댐퍼제어기 59 차압센서
59-1 제연구역측공기압감지관 59-2 실내측공기압감지관
60 제연구역 61 송풍기
62 급기구 63 방화문
63-1 방화문폐쇄기 64 피난계단

Claims (4)

1. 옥상이나 지하층에 송풍기(61)를 가지며, 상기 송풍기(61)는 수직풍도인 급기덕트(54)와 연결되며, 상기 급기덕트(54)와 각층의 제연구역(60)은 급기구(62)로 연결되며, 상기 급기구에는 화재시 개방되어 제연구역(60)으로 외부의 공기를 급기하는 급기댐퍼(55)를 가지며,
   상기 급기댐퍼(55)에는 다수개의 개폐날개(56)(Blade)와, 상기 개폐날개(56)를 작동시키는 댐퍼개폐기(57)를 가지며, 상기 댐퍼개폐기(57) 일측에는 댐퍼제어기(58)가 연결되며, 상기 댐퍼제어기(58)에는 제연구역(60)과 실내(52)의 공기 차압을 감지하는 차압센서(59)를 가지며, 상기 차압센서(59)에는 실내(52)와 연결하는 실내측 공기압감지관(59-2)과, 제연구역(60)과 연결되는 제연구역측 공기압감지관(59-1)이 연결되며,
   제연구역(60) 일측에는 피난계단(64)과 연결되는 방화문(63)으로 구성되는 제연장치를 이용하여, 화재시 화재감지신호에 의해 화재가 감지될 시 제연구역(60)의 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)가 개방하여 제연구역(60)의 공기압이 실내(52)의 공기압보다 높은 차압이 발생되도록 하여, 화재가 발생된 실내(52)의 연기 및 유독가스가 제연구역(60)으로 빠져나오지 못하게 하며,
   제연구역(60)의 공기압이 실내의 공기압보다 일정 이상의 공기 차압에 도달할 시 급기댐퍼(55)의 개폐날개(56)를 닫아 급기량을 감소하는 고층건물의 제연 방법에 있어서,
   옥상이나 지하층에 설치하여 급기덕트(54)로 외기를 송풍하는 송풍기(61) 앞에 송풍량을 제어하기 위해 설치하는 댐퍼는 자동개폐장치(31)로 개폐되는 다수개의 자동개폐날개(32)와, 수동개폐장치(41)로 개폐되는 다수개의 수동개폐날개(42)로 구성되는 복합댐퍼(11)로 구성하며, 상기 복합댐퍼(11)의 다수개의 수동개폐날개(42)는 일정각도로 개방상태를 유지하는 한편, 상기 다수개의 자동개폐날개(32)는 제연구역(60) 또는 급기덕트(54) 내의 공기압이 설정된 공기압 이하로 떨어졌을 경우, 자동개폐장치(31)에 의해 개방되어, 송풍량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고층건물의 제연방법.
2. 제1항에 있어서, 급기덕트(54)에 공기압센서(21)를 설치하고, 공기압센서(21)에서 측정되는 급기덕트(54) 내의 공기압이 설정된 공기압에 도달하지 못할 경우 다수개의 자동개폐날개(32)가 자동개폐장치(31)에 의해 일정시간 개방 작동하여 송풍량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고층건물의 제연방법.
3. 제1항에 있어서, 제연구역(60)의 급기구(62)에 설치되는 급기댐퍼(55)의 댐퍼제어기(58)의 차압센서(59)에 의해 감지되는 제연구역(60)과 실내(52)의 공기차압이 일정 차압에 도달하지 못할 경우, 다수개의 자동개폐날개(32)가 자동개폐장치(31)에 의해 개방되어, 송풍량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고층건물의 제연방법.
4. 제1항에 있어서, 제연구역(60)의 급기구(62)에 설치되는 급기댐퍼(55)가 개방될 시 복합댐퍼(11)의 자동개폐장치(31)가 작동하여, 다수개의 자동개폐날개(32)를 개방작동하여 송풍량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 고층건물의 제연방법.

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