KR20150061469A - 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법 및 그 시스템 - Google Patents

연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 공조설비를 활용하여 상부층을 가압하여 중성대의 자연스러운 하향 이동을 유도하는 방식으로 상부층, 하부층의 연돌효과문제를 동시에 저감시키는 공조가압 방법 및 그 시스템을 제공한다.
본 발명의 적절한 일 실시 형태에 따른 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법은, 급기(SA), 환기(RA), 배기(EA)를 수행하는 공조시스템을 이용하여 코어부(103)를 갖는 건물의 연돌효과문제를 저감하기 위한 방법에 있어서, (a) 건물의 외기온도(To)가 일정 값 이하이고 연돌효과압력차(ΔPs)가 기준값(α)을 초과하는 경우 동절기 연돌모드가 온(on) 상태로 작동되는 단계와; (b) 건물 중성대의 상층부에서 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)에서 측정된 절대압력(P1,P2)으로 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)를 측정하는 단계와; (c) 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)를 기준값(Ps) 이하가 되도록 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 단계와; (d) 압력차(ΔP)가 '0'보다 큰 경우(ΔP>0) 환기(RA)량을 설정량(Qs)보다 감소시키는 단계와; (e) 압력차(ΔP)가 '0'보다 작은 경우(ΔP<0) 환기(RA)량을 설정량(Qs)보다 증가시키는 단계; 및 (f) 압력차(ΔP)가 '0'인 경우(ΔP=0) (c)단계를 유지하고 압력차(ΔP)가 '0'이 될 때까지 (d),(e)단계를 반복하면서 환기량(RA)을 증감시켜 실내의 가압으로 건물의 중성대 위치를 하강시킨 후, 외기온도(To)가 일정 값 이상이 되거나 압력차(ΔP)가 기준값(Ps) 이하가 되면 동절기 연돌모드가 오프(off) 상태로 종료되는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법 및 그 시스템{Pressurization Method to Reduce Stack Effect Problems And System Of The Same}
본 발명은 고층 건물의 연돌효과에 의한 문제점을 저감하기 위하여 건물 상부층의 실내공간을 가압하는 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 공조설비를 활용하여 상부층을 가압하여 중성대의 자연스러운 하향 이동을 유도하는 방식으로 상부층, 하부층의 연돌효과문제를 동시에 저감시키는 공조가압 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
건물의 내부의 공기온도가 옥외의 공기온도보다 높으면 건물 내부의 공기의 밀도가 옥외공기의 밀도보다 가볍기 때문에 부력이 생기고, 건물 위쪽에서는 밖으로 향하는 압력이, 아래쪽에서는 안으로 향하는 압력이 생기고, 창이나 문 등의 틈이 있으면 건물의 위쪽에서는 실내 공기가 밖으로 유출하며, 아래쪽에서는 외기가 실내에 유입하여 들어오게 되는 연돌효과가 일어난다. 건물의 내부에서 외부의 압력과 균형을 유지하는 면을 중성대라고 하며, 중성대를 둘러싸고 건물의 위쪽은 실내쪽 압력이 (+), 아래쪽은 실내쪽 압력이 (-)가 된다.
특히 고층건물의 경우 계단실이나 엘리베이터와 같이 수직으로 통하는 공간(Core)이 마치 굴뚝처럼 저층부에서 상층부로 공기가 강한 기류를 형성하여 상승하는 현상이 나타난다.
연돌효과에 의하여 발생하는 대표적인 문제점으로는 엘리베이터 및 현관 등 각종 도어의 동작이상, 침기 및 누기에 따른 열원부하 증가 및 거주성 저하, 방재 상의 취약성 증대, 건물 내부 오염확산 등을 들 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 배경기술로는 특허등록 10-0992186 ‘연돌효과문제 저감을 위한 실내 가압방법 및 가압장치'가 있다. 이 특허는 중성대를 고정한 상태에서 연돌효과에 의한 문제가 발생하는 층의 실내를 가압하는 가압방법 및 가압장치를 제안한다. 이 특허가 제안하는 가압방법 및 가압장치는 문제 발생층에만 가압을 실시하여 연돌효과문제를 최소화하는 장점이 있으나 엘리베이터 샤프트에 별도의 배기장치가 요구되고 절대압력센서에서 측정된 압력으로 가얍량 및 배기량을 산출하는 복잡한 단계가 포함되는 단점을 가진다.
또한, 이 특허는 연돌효과문제가 발생하고 있는 건물 상부의 일부층에만 대응하는 방법으로, 저층부의 연돌효과문제에는 대응하지 못한다는 한계를 가지고 있다.
한국 등록특허 등록번호 제10-0985894호(수직 통로 내 공기의 급기 및 배기를 통한 고층건물수직통로에서의 연돌 효과 저감방법 및 장치) 한국 등록특허 등록번호 제10-1035869호(수직 통로내 공기의 급기 및 배기를 통한 고층건물 수직통로에서의 연돌효과 저감을 위한 설계방법)
본 발명은 상술한 종래기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 기설의 공조시스템을 활용하여 실내를 가압할 수 있도록 하여 연돌효과문제를 저감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 중성대 상부층을 가압하는 방식으로 중성대의 자연스러운 하강이동을 유도하여 중성대 하부층의 연돌효과문제를 최소화하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실내를 가압함에 있어서 배기량의 최대 범위 이내에서 환기량을 조정하여 과도한 외기도입에 따른 공조설비 동파 및 에너지 부하의 증가를 방지할 수 있는 공조가압 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법은 급기(SA), 환기(RA), 배기(EA)를 수행하는 공조시스템을 이용하여 코어부를 갖는 건물의 연돌효과문제를 저감하기 위한 방법에 있어서, (a) 건물의 외기온도(To)가 일정 값 이하이고 연돌효과압력차(ΔPs)가 기준값(α)을 초과하는 경우 동절기 연돌모드가 온(on) 상태로 작동되는 단계와 (b) 건물 중성대의 상층부에서 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)에서 측정된 절대압력(P1,P2)으로 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)를 측정하는 단계와 (c) 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)를 기준값(Ps) 이하가 되도록 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 단계와 (d) 압력차(ΔP)가 '0'보다 큰 경우(ΔP>0) 환기(RA)량을 설정량(Qs)보다 감소시키는 단계와 (e) 압력차(ΔP)가 '0'보다 작은 경우(ΔP<0) 환기(RA)량을 설정량(Qs)보다 증가시키는 단계 및 (f) 압력차(ΔP)가 '0'인 경우(ΔP=0) (c)단계를 유지하고 압력차(ΔP)가 '0'이 될 때까지 (d),(e)단계를 반복하면서 환기량(RA)을 증감시켜 실내의 가압으로 건물의 중성대 위치를 하강시킨 후, 외기온도(To)가 일정 값 이상이 되거나 압력차(ΔP)가 기준값(Ps) 이하가 되면 동절기 연돌모드가 오프(off) 상태로 종료되는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 급기(SA)량을 최대 100%로 고정시킨 상태에서 이루어지는 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 환기(RA)량의 조정은 건물 저층부에 작용하는 연돌효과 압력차를 최소화하기 위하여 중성대 상부 전체층에 대하여 외벽에 접한 실내에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 중성대 위치가 하강하여도 저층부의 연돌효과 압력차가 개선되지 않을 경우에, 새롭게 생겨난 중성대의 상부층을 추가로 가압하는 것을 특징으로 한다.
또한, (c)단계에서 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)의 기준값(Ps)은 0인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 시스템은 유입된 외기(OA)를 정화, 냉각/가열 및 습도 조절하는 공조기와 상기 공조기를 거친 외기를 급기덕트로 공급하는 급기팬과 상기 급기팬에 연결되어 실내로 유입되는 급기(SA)량을 조절하는 풍량조절기와 실내의 오염공기를 배기(EA)측으로 환기(RA)시키는 환기팬과 상기 급기팬에 연결되어 급기량(SA)량을 측정하는 급기측 풍량측정장치 및 상기 환기팬에 연결되어 환기(RA)량을 측정하는 환기측 풍량측정장치가 구성되고 건물 중성대의 상층부에는 실내의 절대 압력(P1)을 실시간으로 측정하기 위한 실내측 절대압력센서와 공용공간부 영역의 절대 압력(P2)을 측정하기 위한 공용부측 절대압력센서가 설치되고 외기 온도센서에 연결되어 연돌효과압력차(ΔPs)에 대한 기준값(α)을 설정하고, 상기 실내측 절대압력센서와 공용부측 절대압력센서에서 측정된 압력 신호를 입력받아 상기 급기팬과 환기팬을 구동시켜 각기 급기(SA)량과 환기(RA)량을 제어하는 컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 컨트롤러는 실내와 공용공간부 간의 압력차(ΔP)를 기준값(Ps) 이하가 되도록 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 풍량조절기는 공조해야 할 실내의 열부하 증감에 따라 송풍량을 조절하여 소정의 온,습도를 유지시키는 가변 풍량 방식인 것을 특징으로 한다.
또한, 풍량조절기는 연돌효과 대응 운전모드로 가동할 경우에 급기(SA)량을 고정하고 환기(RA)량을 조정하는 일정 풍량 방식인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법은 건물의 상부층의 실내공간을 가압하는 방식으로 중성대를 하향으로 위치 이동시켜 건물의 하층부와 상층부에서 동시에 발생하는 연돌효과문제를 동시에 경감할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 시스템은 기존의 공조설비 시스템을 가압대상층에 절대압력센서만을 추가하여 고층 건물의 연돌효과문제를 저감할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 건물의 실내 가압 전,후에 따른 외기·실내·엘리베이터 홀·엘리베이터 샤프트의 각 압력선도.
도 3은 본 발명에 따른 공조가압장치의 개략적인 시스템 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 연돌효과문제 절감을 위한 공조가압의 제어흐름도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 건물의 실내 가압 전,후에 따른 외기·실내·엘리베이터 홀·엘리베이터 샤프트의 각 압력선도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 공조가압장치의 시스템 구성을 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압의 제어흐름도이다.
먼저, 도 3과 같이 본 발명은 급기(SA), 환기(RA), 배기(EA)를 수행하는 공조시스템을 이용한다. 이때 급기(SA)량을 일정하게 고정시킨 상태에서 환기(RA)량의 증감 조정으로 실내를 가압함으로써 코어부(103)를 갖는 건물(100)의 연돌효과문제를 저감시키게 되어 있다.
건물(100)은 해당 층에 환기(RA)영역이 되는 실내(101), 코어부(103) 및 코어부(103)의 둘레로 실내(101)와 분리되어 있는 공용공간부(102)로 구획되어 명명된다. 코어부(103)는 '엘리베이터 샤프트' 또는 '계단 통로'를 의미한다.
공조시스템은 유입된 외기(OA)를 정화, 냉각/가열 및 습도 조절하는 공조기(11), 공조기(11)를 거친 외기를 급기덕트로 공급하는 급기팬(12), 급기팬(12)에 연결되어 실내로 유입되는 급기(SA)량을 조절하는 풍량조절기(13), 실내의 오염공기를 배기(EA)측으로 환기(RA)시키는 환기팬(16), 급기팬(12)에 연결되어 급기량(SA)량을 측정하는 급기측 풍량측정장치(14) 및 환기팬(16)에 연결되어 환기(RA)량을 측정하는 환기측 풍량측정장치(15)로 구성된다.
풍량조절기(13)는 공조해야 할 실내(101)의 열부하 증감에 따라 송풍량을 조절하여 소정의 온,습도를 유지시키는 가변 풍량 방식(Variable Air Volume System)이 될 수 있다. 다만, 연돌효과 대응 운전모드로 가동할 경우에는 급기(SA)량을 고정하고 환기(RA)량을 조정하므로서 풍량조절기(13)는 일정 풍량 방식(Constant Air Volume System)이 적용될 수도 있다.
또한, 건물 중성대의 상층부에는 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)가 설치된다. 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)의 설치위치에서 코어부(103)를 배제하는 이유는 코어부(103)가 엘리베이터 샤프트의 내부가 될 경우 엘리베이터 카의 이동에 의한 기류 유동에 의해서 절대압력의 측정값이 영향을 받기 때문이다.
실내측 절대압력센서(S1)는 실내의 절대 압력(P1)을 실시간으로 측정하며, 공용부측 절대압력센서(S2)는 공용공간부(102) 영역의 절대 압력(P2)을 측정한다. 이들 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)에서 측정된 압력 신호는 환기측 풍량측정장치(15)측 컨트롤러(200)에 입력되고, 컨트롤러(200)는 급기팬(12)과 환기팬(16)을 제어하여 각기 급기(SA)량과 환기(RA)량을 제어한다.
또한, 컨트롤러(200)는 외기 온도센서(도시안됨)에 연결되어 있고, 연돌효과압력차(ΔPs)에 대한 기준값(α)을 설정할 수 있게 되어 있다.
여기서, ΔPs=gΔp(N-h)=gΔp(ΔTo/Ti )(N-h)이고, g:중력가속도, p:공기 밀도(㎏/m), h:측정점 높이(m), N:중성대의 높이(m), To:외기온도(K), Ti: 실내온(K)를 나타낸다.
연돌효과문제의 발생여부를 판단하는 연돌효과압력차(ΔPs)에 대한 기준값(α)은 일반적으로 엘리베이터 도어 전후압력차가 25Pa이하, 일반 도어의 경우에는 50Pa이하가 사용되고 있으나, 실제로 문제가 발생하는 대상건물의 압력차 조건을 고려하여 조정될 수 있다.
또한, 컨트롤러(200)는 실내(101)와 공용공간부(102) 간의 압력차(ΔP)를 기준값(Ps) 이하가 되도록 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 마이컴을 포함한다.
바람직하게 공조가압에 따른 상층부 실내(101)와 공용공간부(102)의 절대 압력차(ΔP)의 목표치를 '0'으로 설정한다. 목표 압력차를 '0'으로 설정하는 이유는, 외벽에 접한 실내(101)를 가압하는 경우에 각각의 코어부(103)와 공용공간부(102) 그리고 공용공간부(102)와 실내(101) 간에 작용하는 각각의 압력차가 동일한 비율을 유지하면서 변동되며, 연돌효과문제를 발생시키는 압력차 이하로 저감시키기 위함이다. 또한, 목표압력차를 '0'으로 설정하는 것에 의하여 실내(101)측 가압에 따른 중성대의 하향 이동이 최대화되어 하층부의 연돌효과문제 저감효과를 극대화할 수 있기 때문이다.
본 발명은 연돌효과 대응에 따른 (동절기)운전모드가 가동되어 일정 시간이 소요되면 상부층 실내(101)와 공용공간부(102)의 절대 압력차(ΔP)를 다시 측정한다. 외기온도가 변동하지 않아서 압력차(ΔP)가 변동하지 않은 경우(ΔP=0)에는 연돌효과 대응 운전모드를 그대로 유지하고, 외기온도가 더욱 낮아져서 압력차가 0보다 크게 발생하면(ΔP>0) 급기(SA)는 고정한 상태에서 환기(RA)를 더욱 감소시켜 가압시키는 방법을 사용한다. 반대로 외기온도가 높아져서 압력차(ΔP)가 0보다 작게 발생하여(ΔP<0) 실내가 필요 이상으로 가압된 경우에는 급기(SA)는 고정한 상태에서 환기(RA) 량을 증가시켜 가압량을 줄이는 방법을 사용한다. 이때 환기(RA) 량의 증가와 감소는 일정 정도로 셋팅될 수 있으며 그 예로 5% 향상, 3% 감소 등이 될 수 있다.
이때, 환기(RA) 량의 조정 범위는 배기(EA) 량의 최대 설정 범위 내에서 실시함이 바람직하다. 이는 실내로 재공급되는 급기(SA)량을 충족시키기 위하여 조정된(감소된) 환기(RA)에 따라 외기(OA)를 무한 증가시키는 경우에 있어서 발생할 수 있는 과도한 외기도입에 따른 공조설비의 동파 및 에너지부하의 증가를 방지하기 위한 것이다. 이때 배기(EA)는 실내를 가압하기 위하여 조정되는 환기(RA)의 조정량(감소량)에 따라서 변동하게 된다. 만일 환기(RA)의 감소량이 최대값을 가지게 되는 경우에 배기(EA)량은 '0'이 된다.
시간이 흘러 동절기가 마무리될 무렵에는 건물의 외부측 외기온도(To)가 상승하게 되고, 실내 온도(Ti)와 외기온도(To)의 차이가 줄어들어 실내(101)와 공용공간부(102) 간의 압력차가 감소된다. 따라서 외기온도(To)가 일정 값 이상이 되거나 압력차(ΔP)가 기준값(Ps) 이하가 되면 운전모드를 종료시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 본 공조가압장치를 이용하여 연돌효과문제를 저감시키는 방법을 도 3의 제어흐름도를 참조하여 설명한다.
먼저, 건물(100)의 외부측 외기 온도센서에서 측정된 외기온도(To)가 일정 값 이하이고 연돌효과압력차(ΔPs)가 기준값(α)을 초과하는 경우 동절기 연돌모드가 온(ON) 상태로 작동된다. 여기서 연돌효과압력차(ΔPs)는 건물의 높이, 외벽의 기밀성, 출입문 방풍의 정도에 따라 각기 다르므로 기준값(α)은 이에 따라 해당 건물에 따라 각기 가변되어 설정될 수 있다.
다음, 건물 '중성대'를 기준으로 그 상층부에서 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)에서 절대압력(P1,P2)을 측정하고, 측정된 절대압력(P1,P2)값으로 풍량측정장치(15)측 컨트롤러(200)에 의해 실내(101)와 공용공간부(102) 간의 압력차(ΔP)를 산출한다. 여기서 '중성대'란 연돌효과시 도 1의 압력분포 선도에 나타난 바와 같이 외기·실내·엘리베이터 홀·엘리베이터 샤프트의 각 압력선도(d,c,b,a)가 교차하여 상호간에 압력차가 없는 영역을 의미한다.
그 다음, 실내(101)와 공용공간부(102) 간의 압력차(ΔP)를 기준값(Ps) 이하가 되도록 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시킨다. 이는 컨트롤러(200)가 환기팬(16)의 회전수를 제어하여 이루어진다. 이때 컨트롤러(200)는 환기측 풍량측정장치(15)에 의해 환기(RA)량을 실시간으로 피드백 받는다. 따라서 설정량만큼 환기팬(16)을 제어하여 환기(RA)량을 조정할 수 있다.
예로, 급기(SA)량을 최대 100%로 고정시킨 상태에서 이루어지는 환기(RA)량은 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 70%만큼 감소시킬 수 있다.
따라서 실내(101)로 환기(RA)량에 비해 급기(SA)량이 상대적으로 증가하여 공급됨으로써 실내(101)가 가압된다. 이같이 실내(101)가 가압됨으로써 실내(101)와 공용공간부(102) 간의 압력차(ΔP)가 감소되게 된다.
그 다음, 감소된 압력차(ΔP)가 '0'보다 큰 경우(ΔP>0) 환기팬(16)의 회전수를 줄여 환기(RA)량을 설정량보다 감소시킨다.
그 다음, 압력차(ΔP)가 '0'보다 작은 경우(ΔP<0) 환기팬(16)의 회전수를 높여 환기(RA)량을 설정량보다 증가시킨다.
여기서, 압력차(ΔP)가 '0'인 경우(ΔP=0) 최초에 설정된 환기(RA)량은 그대로 유지되고, 압력차(ΔP)가 '0'이 될 때까지 환기팬(16)의 회전수를 제어하여 환기(RA)량의 증감을 통해 실내(101)의 가압을 계속적으로 수행하게 된다.
이와 같이 압력차(ΔP)가 '0'이 될 때까지 급기(SA)와 동시에 환기팬(16)의 회전수를 제어하여 환기(RA)량의 증감을 통해 실내(101)의 가압을 계속적으로 수행함으로써 도 2와 같이 실내·엘리베이터 홀·엘리베이터 샤프트의 각 압력선도(c',b',a')가 변하게 되어 압력차가 줄어들게 되고, 새로운 중성대의 위치가 원래의 중성대위치에서 S만큼 하방으로 이동한다. 따라서 건물의 하부층에는 별도의 가압 또는 감압 등의 작업 없이도 연돌효과문제를 저감할 수 있다.
이후, 외기온도(To)가 일정 값 이상이 되거나 압력차(ΔP)가 기준값(Ps) 이하가 되면 동절기 연돌모드가 오프(off) 상태로 종료된다.
한편, 환기(RA)량의 조정은 건물 저층부에 작용하는 연돌효과 압력차를 최소화하기 위하여 중성대 상부 전체층에 대하여 외벽에 접한 실내에서 이루어지도록 함이 바람직하다.
또한, 중성대 위치가 도 2와 같이 하방으로 하강하여도 저층부의 연돌효과 압력차가 개선되지 않을 경우에, 새롭게 생겨난 중성대의 상부층을 추가로 가압함으로써 연돌효과문제를 저감할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 기존의 공조설비를 제어하는 방식으로 복잡한 장치의 설비없이 고층 건물의 연돌효과문제를 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 급기량을 일정 상태로 고정하고 환기량을 조정하여 실내를 가압하는 방식은 과도한 외기도입에 따른 공조설비 동파 및 에너지부하의 증가를 방지할 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 공조기 12: 급기팬
13: 풍량조절기 14: 급기측 풍량측정장치
15: 환기측 풍량조정장치 16: 환기팬
101: 실내 102: 공용부
103: 코어부 100: 건물
S1: 실내측 절대압력센서 S2: 공용부측 절대압력센서
200: 컨트롤러

Claims (9)

  1. 급기(SA), 환기(RA), 배기(EA)를 수행하는 공조시스템을 이용하여 코어부(103)를 갖는 건물의 연돌효과문제를 저감하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 건물의 외기온도(To)가 일정 값 이하이고 연돌효과압력차(ΔPs)가 기준값(α)을 초과하는 경우 동절기 연돌모드가 온(on) 상태로 작동되는 단계와;
    (b) 건물 중성대의 상층부에서 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)에서 측정된 절대압력(P1,P2)으로 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)를 측정하는 단계와;
    (c) 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)를 기준값(Ps) 이하가 되도록 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 단계와;
    (d) 압력차(ΔP)가 '0'보다 큰 경우(ΔP>0) 환기(RA)량을 설정량(Qs)보다 감소시키는 단계와;
    (e) 압력차(ΔP)가 '0'보다 작은 경우(ΔP<0) 환기(RA)량을 설정량(Qs)보다 증가시키는 단계; 및
    (f) 압력차(ΔP)가 '0'인 경우(ΔP=0) (c)단계를 유지하고 압력차(ΔP)가 '0'이 될 때까지 (d),(e)단계를 반복하면서 환기량(RA)을 증감시켜 실내의 가압으로 건물의 중성대 위치를 하강시킨 후, 외기온도(To)가 일정 값 이상이 되거나 압력차(ΔP)가 기준값(Ps) 이하가 되면 동절기 연돌모드가 오프(off) 상태로 종료되는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    급기(SA)량을 최대 100%로 고정시킨 상태에서 이루어지는 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    환기(RA)량의 조정은 건물 저층부에 작용하는 연돌효과 압력차를 최소화하기 위하여 중성대 상부 전체층에 대하여 외벽에 접한 실내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    중성대 위치가 하강하여도 저층부의 연돌효과 압력차가 개선되지 않을 경우에, 새롭게 생겨난 중성대의 상부층을 추가로 가압하는 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    (c)단계에서 실내와 공용부 간의 압력차(ΔP)의 기준값(Ps)은 0인 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 방법.
  6. 유입된 외기(OA)를 정화, 냉각/가열 및 습도 조절하는 공조기(11)와;
    상기 공조기(11)를 거친 외기를 급기덕트로 공급하는 급기팬(12)과;
    상기 급기팬(12)에 연결되어 실내로 유입되는 급기(SA)량을 조절하는 풍량조절기(13)와;
    실내의 오염공기를 배기(EA)측으로 환기(RA)시키는 환기팬(16)과;
    상기 급기팬(12)에 연결되어 급기량(SA)량을 측정하는 급기측 풍량측정장치(14); 및
    상기 환기팬(16)에 연결되어 환기(RA)량을 측정하는 환기측 풍량측정장치(15)가 구성되고;
    건물 중성대의 상층부에는 실내의 절대 압력(P1)을 실시간으로 측정하기 위한 실내측 절대압력센서(S1)와 공용공간부(102) 영역의 절대 압력(P2)을 측정하기 위한 공용부측 절대압력센서(S2)가 설치되고;
    외기 온도센서에 연결되어 연돌효과압력차(ΔPs)에 대한 기준값(α)을 설정하고, 상기 실내측 절대압력센서(S1)와 공용부측 절대압력센서(S2)에서 측정된 압력 신호를 입력받아 상기 급기팬(12)과 환기팬(16)을 구동시켜 각기 급기(SA)량과 환기(RA)량을 제어하는 컨트롤러(200)를 포함한 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    컨트롤러(200)는 실내(101)와 공용공간부(102) 간의 압력차(ΔP)를 기준값(Ps) 이하가 되도록 환기(RA)량을 배기(EA)량의 최대 범위 이내에서 설정량(Qs)만큼 감소시키는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 시스템.
  8. 제 6항에 있어서,
    풍량조절기(13)는 공조해야 할 실내(101)의 열부하 증감에 따라 송풍량을 조절하여 소정의 온,습도를 유지시키는 가변 풍량 방식인 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 시스템.
  9. 제 6항에 있어서,
    풍량조절기(13)는 연돌효과 대응 운전모드로 가동할 경우에 급기(SA)량을 고정하고 환기(RA)량을 조정하는 일정 풍량 방식인 것을 특징으로 하는 연돌효과문제 저감을 위한 공조가압 시스템.
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