KR20230016486A - 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법 - Google Patents

제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치는, 건물에 마련된 제연 구역 및 상기 제연 구역과 인접하여 위치하는 옥내 사이의 차압 정보를 획득하는 수집부 및 상기 차압 정보에 기초하여 개방 시에 상기 제연 구역 내의 공기를 외부로 배출하도록 상기 제연 구역에 설치되는 창문을 개방하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING WINDOW IN VENTILATION AREA BASED ON DIFFERENTIAL PRESSURE}
본원은 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
제연 기술은 건물에 화재가 발생한 경우 발생하는 연기로부터 안전을 확보하기 위해 화재성장시간을 파악하고 건물 내부에 발생하는 연기의 움직임과 깨끗하고 안전한 공기의 움직임을 제어하는 것이다. 구체적으로, 깨끗한 공기와 연기의 흐름은 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 움직이게 되므로 이 공기와 연기의 물리적인 흐름의 제어는 건물 내부의 압력을 제어하는 것이라고 할 수 있다.
제연 설비는 화재 시 송풍기나 배출기와 같은 기계적인 방법을 이용하여 연기나 연소 유독가스를 배출시키는 시스템이다. 이러한 제연 설비는 크게 송풍기로 물리적 방벽 사이를 가압시켜 가압 공간으로 연기가 들어오지 못하도록 연기를 방어하는 방연(smoke control) 설비나 실내로 침입한 연기를 배출기를 통하여 강제로 배출하는 배연(smoke ventilation) 설비로 나뉠 수 있다.
특히, 종래의 급기 가압에 의한 제연 설비는 계단실, 부속실, 승강장 등의 제연 구역을 가압하기 위해 전용 수직 풍도(덕트)를 설치하고 차압 댐퍼를 설치하거나 승강기의 이동 통로인 승강로를 급기 풍도(덕트)로 활용하는 방식으로 설계된다.
이와 관련하여, 종래의 급기 가압을 위한 댐퍼는 제연 구역과 옥내의 차압을 측정하는 차압 센서에 의해 소정의 수준(예를 들면, 50Pa의 차압)을 유지하도록 동작하는 급기 댐퍼가 주로 설치되는데, 각 층의 제연 구역과 옥내의 차압에만 의존하여 제연 구역에 신선한 공기가 급기되므로, 화재 발생시 발생 가능한 다양한 상황에 능동적으로 대응하여 승강장(부속실)에 공기를 공급하기 어려운 한계가 있었다.
또한, 급기 가압이 이루어지는 부속실 등의 제연 구역에 환기 등의 목적으로 창문이 설치되는 구조의 건물의 경우, 화재 발생 시 급기 가압을 위하여 창문을 폐쇄하기 위한 자동폐쇄장치가 구비될 수 있다. 이러한, 종래의 자동폐쇄장치는 평상 시에 조작자가 수동으로 창문을 여닫을 수 있도록 하되, 화재 발생시에 자동으로 창문을 폐쇄하는 기능 정도만을 구비할 뿐, 제연 구역에 대하여 이루어지는 급기 가압에 따른 제연 구역의 압력 분포 상태를 고려하여 과압을 조절하는 기능을 갖춘 창문 개폐 제어 장치는 도입된바 없다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1316098호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화재 발생 상황에서 급기 가압이 이루어지는 제연 구역의 압력 상황을 고려하여 제연 구역에 구비되는 창문의 개방 또는 폐쇄를 맞춤형으로 제어하는 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치는, 건물에 마련된 제연 구역 및 상기 제연 구역과 인접하여 위치하는 옥내 사이의 차압 정보를 획득하는 수집부 및 상기 차압 정보에 기초하여 개방 시에 상기 제연 구역 내의 공기를 외부로 배출하도록 상기 제연 구역에 설치되는 창문을 개방하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수집부는, 상기 건물의 화재 발생 시, 상기 제연 구역에 대하여 급기 가압이 수행되는 상태에서 상기 제연 구역에서 측정되는 제1압력으로부터 상기 옥내에서 측정되는 제2압력을 차감한 연산 결과를 포함하는 상기 차압 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 연산 결과가 미리 설정된 한계 압력 이상이면, 폐쇄된 상태의 상기 창문이 개방되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 연산 결과와 상기 한계 압력의 편차에 기초하여 상기 창문의 개방 레벨 및 상기 창문의 개방 시간 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 창문이 개방되도록 제어된 시점 이후에 수집된 상기 차압 정보에 기초하여 상기 창문을 재폐쇄할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치는, 상기 제연 구역에 대하여 배치되는 급기 댐퍼, 상기 건물의 제연을 위한 송풍기의 구동을 제어하는 인버터 및 상기 송풍기와 연계된 복합 댐퍼 중 적어도 하나로부터 상기 차압 정보를 수신하는 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수집부는, 상기 통신부로부터 상기 차압 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 수집부는, 상기 창문 개폐 제어 장치에 마련되는 차압 센서의 측정값으로부터 상기 차압 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 건물 내의 화재 발생 여부를 감지하여 화재 감지 신호를 생성하는 화재 감지기로부터 상기 화재 감지 신호를 수신할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 화재 감지 신호에 기초하여 상기 창문을 폐쇄할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법은, 건물에 마련된 제연 구역 및 상기 제연 구역과 인접하여 위치하는 옥내 사이의 차압 정보를 획득하는 단계 및 상기 차압 정보에 기초하여 개방 시에 상기 제연 구역 내의 공기를 외부로 배출하도록 상기 제연 구역에 설치되는 창문을 개방하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 획득하는 단계는, 상기 건물의 화재 발생 시, 상기 제연 구역에 대하여 급기 가압이 수행되는 상태에서 상기 제연 구역에서 측정되는 제1압력으로부터 상기 옥내에서 측정되는 제2압력을 차감한 연산 결과를 포함하는 상기 차압 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 개방하는 단계는, 상기 연산 결과가 미리 설정된 한계 압력 이상이면, 폐쇄된 상태의 상기 창문이 개방되도록 제어할 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 화재 발생 상황에서 급기 가압이 이루어지는 제연 구역의 압력 상황을 고려하여 제연 구역에 구비되는 창문의 개방 또는 폐쇄를 맞춤형으로 제어하는 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 제연 구역이 급기 가압에 의해 건물 내의 옥내에 대비 과압 상태가 되어 피난자의 제연 구역 진입을 위한 방화문의 개방이 불가능한 위험 상황이 방지될 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치를 포함하는 제연 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 제연 구역에 별도의 수직 풍도가 구비되는 구조를 가지는 건물의 평면도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 승강로를 제연 구역에 대한 급기 풍도로 활용하는 제연 시스템을 구비한 건물의 평면도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치를 포함하는 제연 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 제연 시스템(10)은, 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치(100)(이하, '창문 개폐 제어 장치(100)'라 한다.), 급기 댐퍼(200), 건물의 급기 제연을 위한 송풍기(301)에 대하여 마련되는 인버터(310), 복합 댐퍼(320) 등을 포함할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 제연 시스템(10)은 건물 내의 적어도 하나의 위치에 마련되어 건물 내외부의 화재 발생을 감지하는 화재 감지기(미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본원에서 개시하는 제연 시스템(10)이 구비되는 건물은 복수의 층을 포함하되, 건물의 각 층은 부속실, 승강기 승강장 등의 제연 구역(2) 및 제연 구역(2)과 인접하여 위치하는 옥내(30)를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 옥내(30)는 재실자가 주로 생활하는 공간인 거실(4) 및 제연 구역(2)과 거실(4) 사이의 복도(3)를 포함할 수 있다.
다만, 본원에서 개시하는 제연 시스템(10)이 적용(설치)되는 건물의 구조에 따라서, 옥내(30)는 상술한 복도, 거실 등의 하위 공간으로 구분되지 않는 통합된 하나의 공간을 지칭하는 것일 수 있다. 달리 말해, 본원에서 개시하는 제연 시스템(10)은 복도(3) 및 거실(4)이 개별적인 공간으로서 마련되는 구조의 옥내(30)에 적용되거나 하나의 통합된 구조로 마련되는 옥내(30)에 대하여 적용될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 제연 시스템(10)이 설치되는 건물의 구조에 따라, 건물 내에는 제연 구역(2)과 접하는 인접 영역(1)이 위치할 수 있다. 예를 들면, 인접 영역(1)은 본원의 제연 시스템(10)이 마련되는 건물의 유형, 구조 등에 따라 재실자의 피난을 위한 피난 계단, 재실자의 상하층 이동을 위한 승강기가 마련되는 승강로 등을 포함할 수 있다.
창문 개폐 제어 장치(100), 급기 댐퍼(200), 인버터(310), 복합 댐퍼(320) 및 화재 감지기(미도시) 상호간은 네트워크(20)를 통해 통신할 수 있다. 네트워크(20)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(20)의 일 예에는, 직렬통신(Serial Communication) 네트워크, 병렬통신(Parallel Communication) 네트워크, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크, 이동 통신 글로벌(Global System of Mobile communication, GSM) 네트Ÿp, 코드 분할 다원 접속(Code Division Multiple Access, CDMA) 네트워크, 광대역 코드 분할 다원 접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA) 네트워크, 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service, GPRS) 네트워크, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 네트워크, LTE 주파수 분할 이중 통신(Frequency Division Duplex, FDD) 네트워크, LTE 시분할 이중 통신(Time Division Duplex, TDD), 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System, UMTS) 네트워크, 월드와이드 인터라퍼러빌리티 포 마이크로웨이브 어세스(Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX) 통신 네트워크, 엔알(New Radio, NR) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않고, 종래에 공지되었거나 향후 개발되는 5G 시스템 등 다양한 통신 시스템에 폭넓게 적용 가능한 것으로 이해될 수 있다.
본원의 실시예에 관한 설명에서, 창문 개폐 제어 장치(100)는 건물 각 층의 제연 구역(2)에 대하여 개별적으로 마련되어 각 층의 제연 구역(2)에 설치된 창문(11)의 개폐를 제어하도록 구비되는 것일 수 있다. 다른 예로, 창문 개폐 제어 장치(100)는 각 층의 제연 구역(2)에 설치된 창문(11)의 개폐를 원격지에서 각각 제어하도록 도 1에 도시된 바와 같이 건물 내 특정 영역(예를 들어, 관제 시설, 지하실 등)에 마련되는 것일 수 있다.
창문 개폐 제어 장치(100)는 건물 내의 화재 발생 여부를 감지하여 화재 감지 신호를 생성하는 화재 감지기(미도시)로부터 화재 감지 신호를 수신할 수 있다. 또한, 창문 개폐 제어 장치(100)는 화재 감지 신호에 기초하여 창문(11)을 폐쇄할 수 있다.
달리 말해, 본원에서 개시하는 창문 개폐 제어 장치(100)는 해당 건물 내에 화재의 발생이 감지되면, 제연 구역(2)에 대한 급기 가압을 통해 가압 공간인 제연 구역(2)으로 연기가 들어오지 못하도록 하여 건물 내 재실자의 안전한 피난이 이루어질 수 있도록 제연 구역(2)에 송풍기(301)에 의해 수직 풍도 내지 승강로를 급기 풍도로 하여 공급되는 외기가 빠져나가지 않도록 1차적으로는 제연 구역(2)에 마련된 창문(11)이 기존에 개방된 상태인 경우, 창문(11)을 폐쇄하는 제어를 수행할 수 있다.
한편, 본원의 실시예에 관한 설명에서 창문 개폐 제어 장치(100)는 건물 내 각 층에 마련된 제연 구역(2)의 창문(11) 각각의 개폐 여부를 독립적으로 제어 가능하나, 화재 감지 신호가 생성된 시점에 근접하여서는 전층의 제연 구역(2)의 창문을 일괄적으로 폐쇄하도록 제어하고, 각 층의 제연 구역(2)에 마련된 급기 댐퍼(200)를 개방함으로써 제연 구역(2)에 대한 급기 가압이 개시되도록 제어할 수 있다.
이 후, 창문 개폐 제어 장치(100)는 해당 건물에 마련된 제연 구역(2) 및 제연 구역(2)과 인접하여 위치하는 옥내(30) 사이의 차압 정보를 획득할 수 있다.
구체적으로, 창문 개폐 제어 장치(100)는 건물의 화재 발생 시의 제연 구역(2)에 대하여 전술한 과정을 통해 개시된 급기 가압이 수행되는 상태에서 제연 구역(2)에서 측정되는 제1압력(P1)으로부터 옥내에서 측정되는 제2압력(P2)을 차감한 연산 결과를 포함하는 차압 정보를 획득할 수 있다.
또한, 창문 개폐 제어 장치(100)는 획득된 차압 정보에 기초하여 개방 시에 제연 구역(2) 내의 공기를 외부로 배출하도록 제연 구역(2)에 설치되는 창문(11)을 개방할 수 있다. 구체적으로, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 제1압력(P1) 및 제2압력(P2)에 따른 연산 결과(즉, 제1압력(P1)에서 제2압력(P2)을 차감한 압력차)가 미리 설정된 한계 압력 이상이면, 폐쇄된 상태의 창문(11)이 개방되도록 제어할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 제연 구역(2)의 제1압력(P1)을 반영하는 측정값을 제연 구역(2)에 설치된 제1압력 센서(미도시)로부터 수신하고, 옥내(30)의 제2압력(P2)을 반영하는 측정값을 옥내(30)의 적어도 하나의 위치에 설치된 제2압력 센서(미도시)로부터 수신하여 각 측정값을 차감하여 미리 설정된 한계 압력(한계 압력 편차)와 비교하여 제연 구역(2)의 과압 여부를 판단하고, 제연 구역(2)이 과압 상태인 것으로 판단되면 제연 구역(2)의 창문(11)을 개방하는 것일 수 있다.
다른 예로, 창문 개폐 제어 장치(100)는 제연 구역(2)의 압력에 대한 실시간 측정값을 획득하고, 제연 구역(2)과 옥내(30) 사이에 개재되는 방화문(미도시)이 개방된 상태에서 기 측정된 제연 구역(2)의 압력 측정값을 기준 측정값으로서 보유함으로써 실시간 측정값을 제1압력(P1)으로 대입하고, 기 보유한 기준 측정값을 옥내(30)의 압력 정보에 대응하는 제2압력(P2)로 갈음하여 제1압력(P1)으로부터 제2압력(P2)을 차감한 연산 결과를 포함하는 차압 정보를 획득할 수 있다.
이와 관련하여, 화재 발생 이후 제연 구역(2)에 대하여 수행되는 급기 가압에 의하여 제연 구역(2)에 급기 댐퍼(200) 등에 의해 외기가 지속적으로 공급됨으로써 제연 구역(2)이 옥내(30) 대비 상대적으로 과도하게 공기압이 높은 상태(달리 말해, 과압 상태)가 될 수 있고, 이러한 과압 상태에서는 옥내(30)에서 제연 구역(2)으로 진입하여 피난하려는 재실자가 옥내(30)와 제연 구역(2) 사이의 방화문을 개방하지 못하는 등의 불측의 위험 상황이 발생할 수 있음을 고려하여, 본원에서 개시하는 창문 개폐 제어 장치(100)는 화재 상황에서 제연 구역(2)과 옥내(30)의 차압을 지속 모니터링하여 제연 구역(2)이 과압 상태인 것으로 판단되면, 제연 구역(2)의 창문(11)을 개방하여 제연 구역(2)의 일부 공기가 개방된 창문(11)을 통해 빠져나가도록 유도하여 제연 구역(2)의 과압 상태를 해소할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 각 층별 차압 정보에 기초하여 과압이 발생한 층의 제연 구역(2)의 창문(11)만을 선택적으로 개방하도록 제어할 수 있다. 달리 말해, 화재 발생 신호에 의해 창문(11)이 폐쇄된 후 급기 가압이 이루어졌으나, 제1압력(P1)과 제2압력(P2)의 차이가 한계 압력 이내로 판단된 층(달리 말해, 과압 상태가 아닌 것으로 판단된 제연 구역(2) 등)의 창문(11)은 개방되지 않을 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)가 획득된 차압 정보에 기초하여 제연 구역(2)의 과압 여부 및 창문(11)의 개방 제어 필요 여부를 판단하기 위한 본원에서의 '한계 압력'은 각 제연 구역(2)의 층수, 송풍기(301)로부터의 이격 거리, 화재층으로부터의 이격 거리, 각 층의 재실자 분포 등을 고려하여 가변되는 것일 수 있다.
예를 들어, 급기 가압을 위한 송풍기(301)가 도 1에 도시된 바와 같이 건물의 최상층에 이웃하게 구비된 경우, 송풍기(301)와 근접한 층(달리 말해, 상층)일수록 급기 가압에 의해 제연 구역(2)이 과압 상태에 쉽게 도달할 수 있는 것으로 보아 창문 개폐 제어 장치(100)는 상층에 위치한 제연 구역(2)에 대하여 설정되는 한계 압력을 상대적으로 엄격하게 설정(달리 말해, 작은 값으로 설정)하는 것일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로, 창문 개폐 제어 장치(100)는 화재 감지 신호 등에 의해 파악된 화재층 정보에 따라, 화재층에 인접한 층의 제연 구역(2)일수록 재실자가 피난하면서 해당 층의 방화문을 개방하고자 할 가능성이 높은 것으로 판단하여 화재층에 인접한 층일수록 제연 구역(2)에 대하여 설정되는 한계 압력을 상대적으로 엄격하게 설정(달리 말해, 작은 값으로 설정)하는 것일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로, 창문 개폐 제어 장치(100)는 화재 감지 신호 등에 의해 파악된 화재 발생 강도 정보에 따라, 화재 발생 강도가 임계 수준 이상으로 강한 경우(예를 들면, 화재 발생 면적이 미리 설정된 임계 면적 이상인 경우, 건물 내 존재하는 위험 물질의 위치와 근접한 위치에서 화재가 발생한 것으로 판단되는 경우 등), 제연 구역(2)으로 옥내(30)로부터 연기가 침입하는 것을 방지하도록 제연 구역(2)에 충분한 고압이 유지되는 조건이 우선적으로 충족되도록 전술한 한계 압력이 상대적으로 높아지도록 조정할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 제1압력(P1) 및 제2압력(P2)의 연산 결과와 미리 설정된 한계 압력의 편차에 기초하여 창문(11)의 개방 레벨 및 창문(11)의 개방 시간 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
이와 관련하여, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 제1압력(P1) 및 제2압력(P2)의 연산 결과가 한계 압력을 크게 상회할수록 제연 구역(2)의 과압 상태를 신속하게 해소해야 할 필요성이 있는 것으로 판단하여 창문(11)의 개방 레벨 및 창문(11)의 개방 시간 중 적어도 하나를 상향 조정할 수 있다.
참고로, 창문(11)의 개방 레벨이란, 창문(11)이 일측 단부가 타측 단부에 이웃하게 구비되는 회전축을 축으로 하여 회전하면서 개방되는 유형(예를 들면, 힌지 타입)의 창문(11)의 경우 창문의 회전 각도가 개방 레벨에 상응하는 것일 수 있다. 다른 예로, 창문(11)이 전체적으로 창틀 구조체로부터 전진함으로써 개방되는 유형(예를 들면, 평판 타입)의 창문(11)의 경우 창문의 전진 정도가 개방 레벨에 상응하는 것일 수 있다.
또한, 창문 개폐 제어 장치(100)는 차압 정보에 기초하여 창문(11)이 개방되도록 제어된 시점 이후에 수집되는 차압 정보에 기초하여 창문(11)을 재폐쇄하도록 제어할 수 있다. 달리 말해, 창문 개폐 제어 장치(100)는 제연 구역(2)이 과압 상태에 도달한 것으로 판단하여 창문(11)을 개방하도록 제어한 이후에 해당 제연 구역(2)의 과압 상태가 해소되며 해당 제연 구역(2)이 적절한 수준의 차압을 유지하도록 상태가 변경된 것으로 판단되면 창문(11)을 재차 폐쇄하여 적정 수준의 차압을 유지하기 위한 급기 가압 프로세스가 지속되도록 유도할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 차압 정보에 기초하여 제연 구역(2)의 창문(11)의 개방이 필요한 것으로 판단되면, 창문(11)의 개방 제어와 함께 해당 제연 구역(2)에 급기 가압을 위하여 구비되는 급기 댐퍼(200)의 개방 정도를 하향 조정함으로써 제연 구역(2)의 과압 상태 해소를 보다 촉진하도록 제어할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 급기 가압이 개시된 시점 이후에 획득된 차압 정보에 기초하여 제연 구역(2)이 과압 상태인 것으로 판단되면, 1차적으로 해당 제연 구역(2)의 급기 댐퍼(200)의 개도율을 제어하고, 급기 댐퍼(200)에 대한 제어를 통하여 제연 구역(2)의 과압을 해소할 수 있도록 급기 강도가 하향 변동되는 경우에도 여전히 제연 구역(2) 및 옥내(30)의 차압이 미리 설정된 범위(즉, 기 설정된 한계 압력)를 초과하는 경우 2차적으로 제연 구역(2)의 창문(11)을 개방하도록 제어하는 것일 수 있다.
이를 위해, 창문 개폐 제어 장치(100)는 창문이 폐쇄된 상태에서 파악된 과압 상태에 대응하여 가 급기 댐퍼(200)의 개폐 및 개도율을 1차적으로 제어하고 나면, 급기 댐퍼(200)가 제어된 후의 제연 구역(2)과 옥내(30)의 압력 차이가 미리 설정된 한계 압력을 충족하는 상태로 변화하였는지 여부를 재차 판단할 수 있다. 만일, 창문 개폐 제어 장치(100)의 재판단 결과에 기초하여 압력 차이가 여전히 미리 설정된 한계 압력 범위를 초과하는 것으로 파악되면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 창문(11)을 개방하도록 제어할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따르면, 급기 댐퍼(200)는 급기 가압을 위한 건물 외부의 공기의 유입 통로인 급기 풍도가 승강기(1000)의 이동 통로인 승강로이거나 제연 구역(2) 마다 구비되는 수직 덕트인 경우에 각각 대응되는 위치에 마련될 수 있다.
이와 관련하여, 도 2는 제연 구역에 별도의 수직 풍도가 구비되는 구조를 가지는 건물의 평면도를 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 승강로를 제연 구역에 대한 급기 풍도로 활용하는 제연 시스템을 구비한 건물의 평면도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
이와 관련하여, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 급기 가압 시의 창문(11)의 개방 필요 여부를 판단하기 위한 차압 정보에 포함되는 제1압력(P1)의 측정 위치를 해당 제연 구역(2)에 설치되는 급기 풍도의 유형에 기초하여 보다 세밀하게 결정할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 제연 구역(2)에 대하여 배치되는 급기 댐퍼(200), 해당 건물의 제연을 위한 송풍기(301)의 구동을 제어하는 인버터(310) 및 송풍기(301)와 연계된 복합 댐퍼(320) 중 적어도 하나로부터 급기 가압 시의 창문(11)의 개방 필요 여부를 판단하기 위한 차압 정보를 각종 유무선 통신을 활용하여 획득하는 것일 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 창문 개폐 제어 장치(100)는 수집부(110), 제어부(120) 및 통신부(130)를 포함할 수 있다.
수집부(110)는 건물에 마련된 제연 구역(2) 및 제연 구역(2)과 인접하여 위치하는 옥내(30) 사이의 차압 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 수집부(110)는 통신부(130)로부터 차압 정보를 획득(수신)하는 것일 수 있다. 다른 예로, 수집부(110)는 차압 센서를 구비하여, 차압 센서의 측정값에 해당하는 제연 구역(2) 및 옥내(30) 사이의 차압 정보를 획득하는 것일 수 있다.
제어부(120)는 획득된 차압 정보에 기초하여 개방 시에 제연 구역(2) 내의 공기를 외부로 배출하도록 제연 구역(2)에 설치되는 창문(11)을 개방할 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제어부(120)는 창문(11)이 개방되도록 제어된 시점 이후에 수집되는 차압 정보에 기초하여 필요에 따라 창문(11)을 재폐쇄하도록 제어할 수 있다.
통신부(130)는 제연 구역(2)에 대하여 배치되는 급기 댐퍼(200), 건물의 제연을 위한 송풍기(301)의 구동을 제어하는 인버터(310) 및 송풍기(301)와 연계된 복합 댐퍼(320) 중 적어도 하나로부터 차압 정보를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(130)는 건물 내의 화재 발생 여부를 감지하여 화재 감지 신호를 생성하는 화재 감지기(미도시)로부터 화재 감지 신호를 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 제어부(120)는 화재 감지 신호에 기초하여 창문(11)을 폐쇄할 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 5에 도시된 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법은 앞서 설명된 창문 개폐 제어 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 창문 개폐 제어 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 단계 S11에서 통신부(130)는 건물 내의 화재 발생 여부를 감지하여 화재 감지 신호를 생성하는 화재 감지기(미도시)로부터 화재 감지 신호를 수신할 수 있다.
다음으로, 단계 S12에서 제어부(120)는 화재 감지 신호에 기초하여 창문(11)을 폐쇄하도록 제어할 수 있다.
다음으로, 단계 S13에서 수집부(110)는 건물에 마련된 제연 구역(2) 및 제연 구역(2)과 인접하여 위치하는 옥내(30) 사이의 차압 정보를 획득할 수 있다.
구체적으로, 단계 S13에서 수집부(110)는 건물의 화재 발생 시, 제연 구역(2)에 대하여 급기 가압이 수행되는 상태에서 제연 구역(2)에서 측정되는 제1압력(P1)으로부터 옥내(30)에서 측정되는 제2압력(P2)을 차감한 연산 결과를 포함하는 차압 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 단계 S14에서 제어부(120)는 단계 S13에서 획득된 차압 정보에 기초하여 개방 시에 제연 구역(2) 내의 공기를 외부로 배출하도록 제연 구역(2)에 설치되는 창문(11)을 개방하도록 제어할 수 있다.
다음으로, 단계 S15에서 제어부(120)는 창문(11)이 개방되도록 제어된 시점(단계 S14가 수행된 시점) 이후에 수집된 차압 정보에 기초하여 창문(11)을 재폐쇄하도록 제어할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S15는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시예에 따른 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 제연 시스템
100: 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치
110: 수집부
120: 제어부
130: 통신부
200: 급기 댐퍼
310: 인버터
320: 복합 댐퍼
301: 송풍기
11: 창문

Claims (10)

  1. 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 장치에 있어서,
    건물에 마련된 제연 구역 및 상기 제연 구역과 인접하여 위치하는 옥내 사이의 차압 정보를 획득하는 수집부; 및
    상기 차압 정보에 기초하여 개방 시에 상기 제연 구역 내의 공기를 외부로 배출하도록 상기 제연 구역에 설치되는 창문을 개방하는 제어부,
    를 포함하는, 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수집부는,
    상기 건물의 화재 발생 시, 상기 제연 구역에 대하여 급기 가압이 수행되는 상태에서 상기 제연 구역에서 측정되는 제1압력으로부터 상기 옥내에서 측정되는 제2압력을 차감한 연산 결과를 포함하는 상기 차압 정보를 획득하는 것인, 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 연산 결과가 미리 설정된 한계 압력 이상이면, 폐쇄된 상태의 상기 창문이 개방되도록 제어하는 것인, 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서
    상기 제어부는,
    상기 연산 결과와 상기 한계 압력의 편차에 기초하여 상기 창문의 개방 레벨 및 상기 창문의 개방 시간 중 적어도 하나를 결정하는 것인, 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 창문이 개방되도록 제어된 시점 이후에 수집된 상기 차압 정보에 기초하여 상기 창문을 재폐쇄하는 것인, 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제연 구역에 대하여 배치되는 급기 댐퍼, 상기 건물의 제연을 위한 송풍기의 구동을 제어하는 인버터 및 상기 송풍기와 연계된 복합 댐퍼 중 적어도 하나로부터 상기 차압 정보를 수신하는 통신부,
    를 더 포함하고,
    상기 수집부는,
    상기 통신부로부터 상기 차압 정보를 획득하는 것인, 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수집부는,
    상기 창문 개폐 제어 장치에 마련되는 차압 센서의 측정값으로부터 상기 차압 정보를 획득하는 것인, 제어 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 건물 내의 화재 발생 여부를 감지하여 화재 감지 신호를 생성하는 화재 감지기로부터 상기 화재 감지 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 화재 감지 신호에 기초하여 상기 창문을 폐쇄하는 것인, 제어 장치.
  9. 제연 구역에 대한 차압 기반의 창문 개폐 제어 방법에 있어서,
    건물에 마련된 제연 구역 및 상기 제연 구역과 인접하여 위치하는 옥내 사이의 차압 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 차압 정보에 기초하여 개방 시에 상기 제연 구역 내의 공기를 외부로 배출하도록 상기 제연 구역에 설치되는 창문을 개방하는 단계,
    를 포함하는, 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 획득하는 단계는,
    상기 건물의 화재 발생 시, 상기 제연 구역에 대하여 급기 가압이 수행되는 상태에서 상기 제연 구역에서 측정되는 제1압력으로부터 상기 옥내에서 측정되는 제2압력을 차감한 연산 결과를 포함하는 상기 차압 정보를 획득하고,
    상기 개방하는 단계는,
    상기 연산 결과가 미리 설정된 한계 압력 이상이면, 폐쇄된 상태의 상기 창문이 개방되도록 제어하는 것인, 제어 방법.
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