KR20200088239A - 제연 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

제연 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200088239A
KR20200088239A KR1020200068439A KR20200068439A KR20200088239A KR 20200088239 A KR20200088239 A KR 20200088239A KR 1020200068439 A KR1020200068439 A KR 1020200068439A KR 20200068439 A KR20200068439 A KR 20200068439A KR 20200088239 A KR20200088239 A KR 20200088239A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ventilation
air
zone
blower
differential pressure
Prior art date
Application number
KR1020200068439A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102247847B1 (ko
Inventor
박재현
주경남
박정휘
유철민
김대운
김인수
Original Assignee
주식회사 글로벌이앤피
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 글로벌이앤피 filed Critical 주식회사 글로벌이앤피
Priority to KR1020200068439A priority Critical patent/KR102247847B1/ko
Publication of KR20200088239A publication Critical patent/KR20200088239A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102247847B1 publication Critical patent/KR102247847B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/33—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke
    • F24F11/34—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke by opening air passages
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A62C2/24—Operating or controlling mechanisms
    • A62C2/246—Operating or controlling mechanisms having non-mechanical actuators
    • A62C2/247—Operating or controlling mechanisms having non-mechanical actuators electric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0207—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires by blowing air or gas currents with or without dispersion of fire extinguishing agents; Apparatus therefor, e.g. fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/02—Ducting arrangements
    • F24F13/0227—Ducting arrangements using parts of the building, e.g. air ducts inside the floor, walls or ceiling of a building
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00—Ventilation
    • F24F7/04—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation
    • F24F7/06—Ventilation with ducting systems, e.g. by double walls; with natural circulation with forced air circulation, e.g. by fan positioning of a ventilator in or against a conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F24F2011/0002—Control or safety arrangements for ventilation for admittance of outside air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/40—Pressure, e.g. wind pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 제연 시스템은, 내부에 실내구역과 제연구역 및 피난구역을 갖는 건물의 제연구역으로 외기를 공급하기 위한 제연 시스템에 있어서, 외기를 제연구역으로 가이드하는 제연 송풍로와, 제연 송풍로로 외기를 송풍시키는 송풍기와, 제연 송풍로를 통한 외기의 유동을 단속하는 제연 댐퍼와, 송풍기 및 제연 댐퍼를 제어하는 제어부를 구비한다. 제어부는, 화재 발생 시 송풍기 및 제연 댐퍼를 제어하여 실내구역의 실내구역 공기압과 제연구역의 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd)을 사전 설정된 제연 기준차압(Pds)까지 상승하도록 제연구역으로 외기를 공급하고, 공기차압(Pd)이 사전 설정된 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아지면, 송풍기의 출력을 증가시켜 공기차압(Pd)을 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승시키며, 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승한 상태에서 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 증가하게 되면, 송풍기를 사전 설정된 최소 출력으로 작동시켜 공기차압(Pd)을 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮추었다가 송풍기의 출력을 다시 증가시켜 공기차압(Pd)을 제연 기준차압(Pds)까지 상승시키는 것을 특징으로 한다.

Description

제연 시스템 및 그 제어방법{SMOKE CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 제연 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재발생 시 제연을 위하여 제연구역으로 공급되는 제연 풍량을 능동적으로 조절할 수 있는 제연 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 건물 내에서 발생한 화재는 연기를 동반하는데, 화재 그 자체보다도 화재로 인한 연기가 이용자들의 대피 등에 더 큰 영향을 준다. 예를 들어, 건물에서 화재가 발생하면 위층에 불길이 번지지 않더라도 연기는 급속히 상승하고, 그로 인해 사람들의 피난동선을 가려 인명피해로 연결된다.
따라서, 다층 건물에는 사람들의 피난이나 소화 활동을 위한 배연 설비와 제연 설비가 설치된다. 배연 설비는 화재 발생으로 인한 유독가스를 건물 밖으로 배출하는 설비이고, 제연 설비는 화재가 발생하였을 때 연기가 피난 경로인 복도, 계단 전실 및 사무실에 침입하는 것을 방지하고, 거주자를 유해한 연기로부터 보호하여 안전하게 피난시킴과 동시에 소화 활동을 유리하게 할 수 있도록 돕는 설비이다.
제연 설비는 설치되는 건물의 크기 및 종류에 따라 다양한 방식을 가진다. 예컨대, 화재 발생시 벽이나 문 등으로 연기를 밀폐하여 외부의 신선한 공기의 유입을 막아 제연하는 밀폐 제연 방식, 화재 시 발생되는 온도 상승에 따른 부력 또는 외부 공기의 흡출 효과를 이용하여 실내에 설치된 창 또는 전용 배연구로부터 연기를 옥외로 배출하는 자연 제연 방식, 화재 발생 시 열에 의한 온도상승에 따른 건물 내부, 외부의 온도차에서 생기는 부력 등을 제연 설비의 꼭대기에 설치된 루프 모니터 등의 외부 공기에 의한 흡인력을 이용하여 제연하는 스모크 타워 제연 방식, 화재발생 지역, 복도, 계단, 거실 등의 기계의 힘을 이용하여 외부 공기를 공급하는 기계 제연 방식이 있다.
제연 설비는 건물의 지하 송풍기실에서 옥상층까지 연결되는 제연 송풍로와, 제연 송풍로의 급기구를 개폐하기 위한 제연 댐퍼와, 제연 송풍로를 통해 공기를 송풍하는 송풍기를 포함한다. 제연 댐퍼는 평소에는 급기구를 닫은 상태로 유지되며, 화재 발생시 화재 감지기에 의해 자동으로 작동하여 급기구를 개방함으로써 송풍기의 동작에 의하여 유입되는 외부 공기가 전실로 공급되도록 한다. 이와 같이, 제연 설비는 외부 공기를 전실로 송풍시켜 전실의 공기압이 화재가 발생한 실내의 공기압보다 높게 유지되도록 함으로써 화재 시 발생되는 연기가 출입문을 통해 전실로 빠져 나오지 못하도록 한다.
그런데 화재 발생 시 제연구역 또는 실내구역은 다양한 환경 요인에 따라 공기압이 극심하게 변화될 수 있다. 이 경우, 제연구역과 실내구역 간의 공기차압이 기준 범위를 벗어나거나, 방화문의 개폐가 원활하게 이루어지지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
등록특허공보 제2091681호 (2020. 03. 20.)
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 화재 발생 시 화재가 발생한 실내구역과 제연구역 간의 공기차압 변화에 따라 외기의 급기량을 능동적으로 제어함으로써, 방화문의 개폐가 안정적으로 이루어지고, 효율적인 제연 운전이 가능한 제연 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제연 시스템의 제어방법은, 외기를 가이드하는 제연 송풍로와, 상기 제연 송풍로로 외기를 송풍시키는 송풍기와, 상기 제연 송풍로를 통한 외기의 유동을 단속하는 제연 댐퍼와, 상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하는 제어부를 구비하고, 내부에 실내구역과 제연구역 및 피난구역을 갖는 건물의 상기 제연구역으로 외기를 공급하기 위한 제연 시스템의 제어방법으로서, (a) 화재 발생 시, 상기 제어부가 상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하여 상기 실내구역의 실내구역 공기압과 상기 제연구역의 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd)을 사전 설정된 제연 기준차압(Pds)까지 상승하도록 상기 제연구역으로 외기를 공급하는 단계; (b) 상기 공기차압(Pd)이 사전 설정된 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아지면, 상기 제어부가 상기 송풍기의 출력을 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승시키는 단계; 및 (c) 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승한 상태에서 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 증가하게 되면, 상기 제어부가 상기 송풍기를 사전 설정된 최소 출력으로 작동시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮추었다가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 제연 기준차압(Pds)까지 상승시키는 단계;를 포함한다.
상기 (c) 단계에서, 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아진 상태에서, 상기 공기차압(Pd)이 감소를 멈추고 증가하게 되면, 상기 제어부가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시킬 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 상기 송풍기의 출력이 사전 설정된 최소 출력으로 조정된 후 사전 설정된 일정 시간 이후에, 상기 제어부가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시킬 수 있다.
상기 제연 기준차압(Pds)은 40~70pa이고, 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)은 10~40Pa일 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제연 시스템은, 내부에 실내구역과 제연구역 및 피난구역을 갖는 건물의 상기 제연구역으로 외기를 공급하기 위한 제연 시스템에 있어서, 외기를 상기 제연구역으로 가이드하는 제연 송풍로; 상기 제연 송풍로로 외기를 송풍시키는 송풍기; 상기 제연 송풍로를 통한 외기의 유동을 단속하는 제연 댐퍼; 및 상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하는 제어부;를 구비하고, 상기 제어부는, 화재 발생 시, 상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하여 상기 실내구역의 실내구역 공기압과 상기 제연구역의 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd)을 사전 설정된 제연 기준차압(Pds)까지 상승하도록 상기 제연구역으로 외기를 공급하고, 상기 공기차압(Pd)이 사전 설정된 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아지면, 상기 송풍기의 출력을 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승시키며, 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승한 상태에서 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 증가하게 되면, 상기 송풍기를 사전 설정된 최소 출력으로 작동시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮추었다가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 제연 기준차압(Pds)까지 상승시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아진 상태에서, 상기 공기차압(Pd)이 감소를 멈추고 증가하게 되면, 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는, 상기 송풍기의 출력을 사전 설정된 최소 출력으로 조정한 후, 사전 설정된 일정 시간 이후에 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 화재 발생 시 화재가 발생한 실내구역과 제연구역 간의 공기차압 변화에 따라 송풍기의 출력을 제어하여 외기의 급기량을 능동적으로 변화시킴으로써, 방화문의 개폐가 안정적으로 이루어지고, 효율적인 제연 운전이 가능하다.
본 발명의 효과는 상술한 것에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제연 시스템의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제연 시스템의 설치예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제연 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제연 시스템에 의해 조절되는 공기차압의 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하는 것을 의미할 수 있다.
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제연 시스템(100)은 외기를 가이드하는 제연 송풍로(200)와, 제연 송풍로(200)로 외기를 송풍시키는 송풍기(300)와, 제연 송풍로(200)를 통한 외기의 유동을 단속하는 제연 댐퍼(400)와, 송풍기(300) 및 제연 댐퍼(400)를 제어하는 제어부(700)를 포함한다. 이러한 제연 시스템(100)은 내부에 실내구역(20)과 제연구역(30) 및 피난구역(40)을 갖는 건물에 설치되어 화재 발생 시 제연구역(30)으로 외기를 공급할 수 있다.
제연 송풍로(200)는 외기를 제연구역(30)으로 가이드할 수 있도록 건물에 설치된다. 도 2에 나타낸 것과 같이 엘리베이터가 설치되는 승강로가 제연 송풍로(200)로 이용될 수 있다. 또한, 도 3에 나타낸 것과 같이 제연 송풍로(200)는 건물의 벽체(10)에 별도로 덕트의 형태로 설치되어 제연 댐퍼(400)와 연결될 수 있다. 송풍기(300)에 의해 송풍되는 외기가 제연 송풍로(200)를 통해 제연구역(30)으로 유입될 수 있다.
송풍기(300)는 제어부(700)에 의해 제어된다. 송풍기(300)는 화재 발생 시 작동하여 제연 송풍로(200)를 통해 제연구역(30)으로 외기를 송풍할 수 있다.
제연 댐퍼(400)는 제연 송풍로(200)를 통해 제연구역(30)으로 송풍되는 외기의 유동을 단속한다. 제연 댐퍼(400)는 제어부(700)에 의해 제어되어 송풍기(300)가 작동할 때 제연 송풍로(200)를 통해 송풍되는 외기가 제연구역(30)으로 유입되도록 한다. 제연 댐퍼(400)는 외측으로 개방되는 토출구가 형성된 프레임(410)과, 토출구를 개폐할 수 있도록 프레임(410)에 설치되는 도어(420)와, 도어(420)를 움직이기 위한 구동력을 도어(420)에 제공하는 구동부(미도시)를 포함한다. 프레임(410)은 제연 송풍로(200)와 공기 유동이 가능하게 연결되어 토출구가 제연구역(30)으로 개방되도록 건물의 벽체(10)에 구비되는 개구에 설치된다. 도어(420)는 구동부에 의해 움직임으로써 프레임(410)의 토출구를 개폐할 수 있다.
제어부(700)는 화재 발생 시, 송풍기(300)를 구동시키고 제연 댐퍼(400)를 개방되도록 제어하여 제연 송풍로(200)를 통해 외기가 제연구역(30)으로 공급되도록 한다. 제연구역(30)으로 외기가 공급됨으로써 제연구역(30)의 제연구역 공기압이 화재가 발생한 실내구역(20)의 실내구역 공기압보다 높게 유지될 수 있으며, 이러한 실내구역 공기압과 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd)에 따라 화재 시 발생되는 연기가 실내구역(20)의 출입문(25)을 통해 제연구역(30)으로 빠져 나오지 못하게 된다.
또한, 제어부(700)는 실내구역 압력검출기(500)와 제연구역 압력검출기(600)로부터 실내구역 공기압 값과 제연구역 공기압 값을 제공받고, 실내구역 공기압과 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd) 변화에 따라 외기의 급기량이 능동적으로 조절될 수 있도록 송풍기(300)를 제어하게 된다. 실내구역 압력검출기(500)는 실내구역(20)의 실내구역 공기압을 검출하여 제어부(700)에 제공하고, 제연구역 압력검출기(600)는 제연구역(30)의 제연구역 공기압을 검출하여 제어부(700)에 제공한다.
이하에서는, 도 4 및 도 5를 참조하여, 화재 발생 시 제어부(700)가 송풍기(300)를 제어하여 제연구역(30)으로 공급되는 외기의 급기량을 능동적으로 조절함으로써, 실내구역 공기압과 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd)을 변화시키는 구체적인 제어방법에 대하여 설명한다. 도 5의 그래프에서 가로축은 시간(T)을 나타내고, 세로축은 공기차압(Pd)을 나타낸다. 여기에서, 공기차압(Pd)은 제연구역 공기압에서 실내구역 공기압을 뺀 값이다.
화재 발생 시, 제어부(700)는 송풍기(300) 및 제연 댐퍼(400)를 제어하여 사전 설정된 급기량으로 제연구역(30)에 외기가 공급되도록 한다. 제연구역(30)으로 외기가 공급되면 도 5에 나타낸 그래프와 같이 공기차압(Pd)이 증가하게 된다. 제어부(700)는 실내구역 압력검출기(500)와 제연구역 압력검출기(600)로부터 실내구역 공기압과 제연구역 공기압을 제공받아 송풍기(300)의 출력을 피드백 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 송풍기(300)의 출력을 제어하여 제연구역(30)으로 공급되는 외기의 급기량을 조절함으로써, 공기차압(Pd)을 사전 설정된 제연 기준차압(Pds)까지 상승시키고 공기차압(Pd)을 제연 기준차압(Pds)으로 유지시키게 된다(S11). 상기 제연 기준차압(Pds)은 일례로 40~70pa의 범위에서 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제연구역(30)으로 지속적으로 외기가 공급되어 공기차압(Pd)이 제연 기준차압(Pds)으로 유지되는 중에 거주자가 피난구역(40)으로 대피하는 경우, 거주자는 실내구역(20)에서 나와 제연구역(30)을 거쳐 피난구역(40)으로 대피할 수 있다. 거주자는 제연구역(30)과 피난구역(40) 사이의 방화문(45)을 열고 피난구역(40)으로 갈 수 있다. 그런데 거주자가 방화문(45)을 개방하게 되면 제연구역(30)의 공기가 피난구역(40)으로 빠져 나가게 되어 제연구역(30)의 제연구역 공기압이 급감하게 된다. 그리고 제연구역 공기압이 급감하게 되면, 도 5의 그래프에 나타낸 것과 같이, 공기차압(Pd)도 급격하게 감소하게 된다.
이와 같이, 방화문(45)이 개방되어 공기차압(Pd)이 제연 기준차압(Pds)보다 낮아지더라도 연기가 제연구역(30)으로 빠져나오는 양을 줄일 필요가 있으며, 이를 위해서는 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm) 이상으로 유지될 필요가 있다. 여기에서, 최소 제연 기준차압(Pdm)은 제연구역(30)을 거주자가 대피할 수 있는 최소한의 환경으로 유지시키기 위해 필요한 최소의 공기차압(Pd)으로 설정될 수 있다. 공기차압(Pd)을 최소 제연 기준차압(Pdm)으로 유지시키면 제연구역(30)으로의 연기 유입을 완전히 막을 수는 없어도 거주자가 제연구역(30)을 통해 피난구역(40)으로 이동할 수 있는 최소한의 환경을 유지시킬 수 있다. 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)은 10~40Pa의 범위에서 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(700)는 공기차압(Pd)을 제연 기준차압(Pds)까지 상승시킨 상태에서, 공기차압(Pd)이 제연 기준차압(Pds)보다 낮아지는지 공기차압(Pd)의 변화를 모니터링하게 된다(S12). 도 5의 그래프와 같이, 방화문(45)이 개방되어 공기차압(Pd)이 급격하게 줄어들어 제연 기준차압(Pds)보다 낮아지게 되면, 제어부(700)는 방화문(45)이 개방된 것으로 판단하고 송풍기(300)의 출력을 증가시켜 제연구역(30)으로 송풍되는 외기의 양을 증가시킨다. 구체적으로, 제어부(700)는 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)에 도달하도록 송풍기(300)의 출력을 증가시킨다(S13).
한편, 거주자가 방화문(45)을 열고 피난구역(40)으로 대피한 후, 방화문(45)은 다시 닫혀야 제연구역(30)의 제연구역 공기압을 사전 설정된 수준으로 높게 유지할 수 있다. 그런데 제연구역(30)의 제연구역 공기압이 피난구역(40)의 공기압보다 높으면 방화문(45)이 완전히 닫히지 못하는 문제가 발생할 수 있으므로, 방화문(45)이 완전히 닫히기 위해서는 제연구역(30)의 제연구역 공기압을 일시적으로 낮출 필요가 있다.
이를 위해 제어부(700)는 공기차압(Pd)의 변화를 감지함으로써 방화문(45)의 닫힘 시점을 결정할 수 있다. 거주자가 빠져나간 후 방화문(45)이 일부 닫히게 되면 제연구역 공기압이 어느 정도 증가하게 되므로, 공기차압(Pd)도 최소 제연 기준차압(Pdm)에서 어느 정도 증가하게 된다. 따라서, 제어부(700)는 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승한 상태에서 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 증가하는지 공기차압(Pd)의 변화를 모니터링하고(S14), 도 5의 그래프에 나타낸 것과 같이, 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)에서 증가세로 전환되면 방화문(45)이 일부 닫힌 것으로 판단한다. 그리고 송풍기(300)를 사전 설정된 최소 출력으로 작동시킴으로써 제연구역 공기압을 떨어뜨리게 된다. 즉, 제어부(700)는 방화문(45)이 일부 닫힌 것으로 판단되면 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아지도록 송풍기(300)의 출력을 최소 출력으로 감소시키게 된다(S15). 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아짐으로써 방화문(45)이 완전히 닫힐 수 있다.
방화문(45)이 완전히 닫힌 후, 제어부(700)는 제연구역(30)의 제연구역 공기압을 다시 증가시켜 제연구역(30)으로의 연기 유입을 최소화할 수 있다. 이를 위해 제어부(700)는 공기차압(Pd)의 변화로부터 방화문(45)의 완전 닫힘 시점을 판단하게 된다. 즉, 방화문(45)이 완전히 닫히게 되면 송풍기(300)가 사전 설정된 최소 출력으로 작동하더라도 제연구역 공기압이 증가하여 공기차압(Pd)도 증가하게 되므로, 공기차압(Pd)의 변화로부터 방화문(45)의 완전 닫힘 시점을 찾아내는 것이 가능하다.
구체적으로, 제어부(700)는 송풍기(300)가 최소 출력으로 작동하는 중에 공기차압(Pd)이 감소를 멈추고 증가하는지 공기차압(Pd)의 변화를 모니터링하고(S16), 도 5의 그래프에 나타낸 것과 같이, 감소하던 공기차압(Pd)이 증가세로 전환되면 방화문(45)이 완전 닫힌 것으로 판단한다. 그리고 송풍기(300)의 출력을 다시 증가시키게 된다. 이 과정에서, 제어부(700)는 공기차압(Pd)이 감소를 멈춘 후 사전 설정된 증가 값 이상 증가하는 시점을 방화문(45)이 완전히 닫힌 시점으로 판단할 수 있다. 이때, 공기차압(Pd)의 증가 값은 다양한 크기로 사전 설정될 수 있다.
방화문(45)이 완전히 닫힌 후, 제어부(700)는 송풍기의 출력을 다시 증가시킴으로써 공기차압(Pd)을 제연 기준차압(Pds)까지 상승시킨다(S17). 그리고 공기차압(Pd)이 제연 기준차압(Pds)으로 유지되도록 송풍기(300)와 제연 댐퍼(400)를 피드백 제어할 수 있다.
통상적으로, 방화문(45)은 거주자에 의해 열린 후 자동으로 닫힐 수 있는 구조로 설치된다. 따라서, 제어부(700)는 공기차압(Pd)의 변화를 검출하여 송풍기(300)의 출력 증가 시점을 결정하지 않고, 송풍기(300)의 출력을 최소 출력으로 조정하고 일정 시간이 지난 후 송풍기(300)의 출력을 다시 증가시키는 제어방법을 이용할 수도 있다. 즉, 제어부(700)는 공기차압(Pd)이 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아진 상태를 일정 시간 유지시킴으로써 방화문(45)이 완전히 닫힐 수 있는 시간을 확보할 수 있다. 이와 같이, 제어부(700)가 송풍기(300)의 출력을 사전 설정된 최소 출력으로 조정한 후, 사전 설정된 일정 시간 이후에 송풍기(300)의 출력을 다시 증가시킴으로써 방화문(45)의 완전 닫힘 후 공기차압(Pd)을 제연 기준차압(Pds)으로 유지시킬 수 있다.
한편, 공기차압(Pd)이 제연 기준차압(Pds)으로 유지되는 중에 제어부(700)는 소정의 종료 조건이 만족되는지 판단하고(S18), 소정의 종료 조건이 만족되면 송풍기(300)를 정지시키고, 제연 댐퍼(400)를 닫아 제연구역(30)에 대한 외기 공급을 중단한다. 여기에서, 소정의 종료 조건은 화재가 진압 된 경우 등 제연구역(30)에 외기를 공급할 필요가 없는 다양한 조건이 될 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 제연 시스템(100)은 화재 발생 시, 화재가 발생한 실내구역(20)과 제연구역(30) 간의 공기차압 변화에 따라 송풍기(300)의 출력을 제어하여 외기의 급기량을 능동적으로 변화시킴으로써, 제연구역(30)에 외기를 공급하는 중에 방화문(45)의 개폐가 안정적으로 이루어질 수 있고, 효율적인 제연 운전이 가능하다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 제연 기준차압(Pds)은 40~70pa 범위 이외의 다양한 범위로 설정될 수 있고, 최소 제연 기준차압(Pdm)도 10~40Pa 범위 이외의 다양한 범위로 설정될 수 있다.
지금까지, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 제연 시스템 200 : 제연 송풍로
300 : 송풍기 400 : 제연 댐퍼
500 : 실내구역 압력검출기 600 : 제연구역 압력검출기
700 : 제어부

Claims (7)

  1. 외기를 가이드하는 제연 송풍로와, 상기 제연 송풍로로 외기를 송풍시키는 송풍기와, 상기 제연 송풍로를 통한 외기의 유동을 단속하는 제연 댐퍼와, 상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하는 제어부를 구비하고, 내부에 실내구역과 제연구역 및 피난구역을 갖는 건물의 상기 제연구역으로 외기를 공급하기 위한 제연 시스템의 제어방법으로서,
    (a) 화재 발생 시, 상기 제어부가 상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하여 상기 실내구역의 실내구역 공기압과 상기 제연구역의 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd)을 사전 설정된 제연 기준차압(Pds)까지 상승하도록 상기 제연구역으로 외기를 공급하는 단계;
    (b) 상기 공기차압(Pd)이 사전 설정된 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아지면, 상기 제어부가 상기 송풍기의 출력을 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승시키는 단계; 및
    (c) 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승한 상태에서 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 증가하게 되면, 상기 제어부가 상기 송풍기를 사전 설정된 최소 출력으로 작동시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮추었다가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 제연 기준차압(Pds)까지 상승시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제연 시스템의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아진 상태에서, 상기 공기차압(Pd)이 감소를 멈추고 증가하게 되면, 상기 제어부가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시키는 것을 특징으로 하는 제연 시스템의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 송풍기의 출력이 사전 설정된 최소 출력으로 조정된 후 사전 설정된 일정 시간 이후에, 상기 제어부가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시키는 것을 특징으로 하는 제연 시스템의 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제연 기준차압(Pds)은 40~70pa이고,
    상기 최소 제연 기준차압(Pdm)은 10~40Pa인 것을 특징으로 하는 제연 시스템의 제어방법.
  5. 내부에 실내구역과 제연구역 및 피난구역을 갖는 건물의 상기 제연구역으로 외기를 공급하기 위한 제연 시스템에 있어서,
    외기를 상기 제연구역으로 가이드하는 제연 송풍로;
    상기 제연 송풍로로 외기를 송풍시키는 송풍기;
    상기 제연 송풍로를 통한 외기의 유동을 단속하는 제연 댐퍼; 및
    상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하는 제어부;를 구비하고,
    상기 제어부는,
    화재 발생 시, 상기 송풍기 및 상기 제연 댐퍼를 제어하여 상기 실내구역의 실내구역 공기압과 상기 제연구역의 제연구역 공기압 간의 공기차압(Pd)을 사전 설정된 제연 기준차압(Pds)까지 상승하도록 상기 제연구역으로 외기를 공급하고,
    상기 공기차압(Pd)이 사전 설정된 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아지면, 상기 송풍기의 출력을 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승시키며,
    상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)까지 상승한 상태에서 상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 증가하게 되면, 상기 송풍기를 사전 설정된 최소 출력으로 작동시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮추었다가 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시켜 상기 공기차압(Pd)을 상기 제연 기준차압(Pds)까지 상승시키는 것을 특징으로 하는 제연 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 공기차압(Pd)이 상기 최소 제연 기준차압(Pdm)보다 낮아진 상태에서, 상기 공기차압(Pd)이 감소를 멈추고 증가하게 되면, 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시키는 것을 특징으로 하는 제연 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 송풍기의 출력을 사전 설정된 최소 출력으로 조정한 후, 사전 설정된 일정 시간 이후에 상기 송풍기의 출력을 다시 증가시키는 것을 특징으로 하는 제연 시스템.
KR1020200068439A 2020-06-05 2020-06-05 제연 시스템 및 그 제어방법 KR102247847B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200068439A KR102247847B1 (ko) 2020-06-05 2020-06-05 제연 시스템 및 그 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200068439A KR102247847B1 (ko) 2020-06-05 2020-06-05 제연 시스템 및 그 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200088239A true KR20200088239A (ko) 2020-07-22
KR102247847B1 KR102247847B1 (ko) 2021-05-06

Family

ID=71893285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200068439A KR102247847B1 (ko) 2020-06-05 2020-06-05 제연 시스템 및 그 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102247847B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220020622A (ko) 2020-08-12 2022-02-21 김호영 제연 제어 장치 및 그 제어 방법
KR102531915B1 (ko) * 2021-12-16 2023-05-12 주식회사 글로벌이앤피 차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법
KR20230124488A (ko) 2022-02-18 2023-08-25 김호영 제연 시스템

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200419718Y1 (ko) * 2006-04-14 2006-06-22 주식회사 그린엠앤씨 건축물 자동제연시스템의 송풍라인 풍압 자동조절장치
KR20130080131A (ko) * 2012-01-04 2013-07-12 (주) 금강씨에스 폐쇄저항 억제기능을 갖는 방화댐퍼
KR101381911B1 (ko) * 2014-01-03 2014-04-08 한방유비스 주식회사 층간 제연 시스템
KR20140140760A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 박재현 제연시스템
KR101683535B1 (ko) * 2015-06-12 2016-12-08 김세기 제연 제어 방법 및 시스템
KR20180119184A (ko) * 2017-04-24 2018-11-02 주식회사 지에프에스 화재 수신기에 의한 제연설비 통합 제어 시스템 및 방법
KR102091681B1 (ko) 2019-12-09 2020-03-20 박재현 승강로를 수직덕트로 이용한 급기가압 제연 시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200419718Y1 (ko) * 2006-04-14 2006-06-22 주식회사 그린엠앤씨 건축물 자동제연시스템의 송풍라인 풍압 자동조절장치
KR20130080131A (ko) * 2012-01-04 2013-07-12 (주) 금강씨에스 폐쇄저항 억제기능을 갖는 방화댐퍼
KR20140140760A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 박재현 제연시스템
KR101381911B1 (ko) * 2014-01-03 2014-04-08 한방유비스 주식회사 층간 제연 시스템
KR101683535B1 (ko) * 2015-06-12 2016-12-08 김세기 제연 제어 방법 및 시스템
KR20180119184A (ko) * 2017-04-24 2018-11-02 주식회사 지에프에스 화재 수신기에 의한 제연설비 통합 제어 시스템 및 방법
KR102091681B1 (ko) 2019-12-09 2020-03-20 박재현 승강로를 수직덕트로 이용한 급기가압 제연 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220020622A (ko) 2020-08-12 2022-02-21 김호영 제연 제어 장치 및 그 제어 방법
KR102531915B1 (ko) * 2021-12-16 2023-05-12 주식회사 글로벌이앤피 차압 기반의 댐퍼 제어 장치 및 방법
KR20230124488A (ko) 2022-02-18 2023-08-25 김호영 제연 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102247847B1 (ko) 2021-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200088239A (ko) 제연 시스템 및 그 제어방법
KR101223239B1 (ko) 누설량과 보충량의 분리 공급기능을 가지는 급기댐퍼 및 그 제어방법
KR101516232B1 (ko) 제연시스템
KR101610281B1 (ko) 연기제어를 위한 이중모드 급기댐퍼 및 제어방법
KR101969947B1 (ko) 고층건물의 제연장치
KR102054889B1 (ko) 급기가압 차압제연장치
KR101934034B1 (ko) 고층건물의 제연장치
KR20110019798A (ko) 복합댐퍼
KR101529463B1 (ko) 고층건물의 제연방법 및 고층건물의 제연장치
KR102622256B1 (ko) 자동 차압 급기 댐퍼 및 그의 시스템
KR100932628B1 (ko) 고층건물의 제연방법
KR20180109269A (ko) 건축구조물의 제연장치
KR101683535B1 (ko) 제연 제어 방법 및 시스템
KR102353414B1 (ko) 화재시 소방용 제연장치
KR102582890B1 (ko) 주방후드와 환기장치의 연동 제어 장치 및 연동 제어 방법
KR20190070701A (ko) 제연 시스템
KR101504620B1 (ko) 원전 주제어실 화재시 가변 역류 환기제어 방법
KR20130006253U (ko) 제연 시스템 댐퍼
KR100421806B1 (ko) 고층 건물의 풍량제어용 제연댐퍼
KR102645958B1 (ko) 인버터 송풍기 기반의 스마트 제연 시스템
KR100421805B1 (ko) 제연방법
KR200474019Y1 (ko) 복합댐퍼 수동개폐기
KR100297973B1 (ko) 고층 주거건물의 제연방법 및 그 장치
JP2010088567A (ja) 床吹き出し空調兼用排煙システム
KR20210152084A (ko) 제연 댐퍼

Legal Events

Date Code Title Description
G15R Request for early opening
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant