1. 서 론
2. 본 론
2.1 연구대상 건물의 개요
Table 1
Category | Type 1 | Type 2 |
---|---|---|
Number of Floors | B4~49F | B1~41F |
Height of Building | 172.1 m | 140.7 m |
Elevation of Reference Floor | 2.8 m | 3.15 m |
Floor for Evacuation | 25F | 18F |
Table 2
Category | Type 1 | Type 2 | ||
---|---|---|---|---|
Floor | Elevation | Floor | Elevation | |
Parking Area, Retail Shop | B4F∼4F | 10.7∼ 3.1 m | B1∼ 4F | 3.4∼ 5.1 m |
Apartment | 5F∼ 49F | 2.8 m | 5F∼ 41F | 3.15 m |
Roof Floor | - | 3.1∼ 3.5 m | - | 3.65 m |
2.2 연구의 방법 및 입력 조건
Table 3
Category | Leakage Area |
---|---|
Wall | 1.7 × 10-4 m2/m2 |
Floor | 5.2 × 10-5 m2/m2 |
Closed Door | 0.023 m2/item |
Closed EV Door | 0.06 m2/item |
Window | 8.5 × 10-4 m2/m2 |
Rope Hole of EV | 0.1 m2/item |
Step 1. 온도차에 의한 연돌효과로 계단 및 승강기 샤프트를 통해 형성되는 차압을 분석하였다. 적용된 온도 조건은 서울시 1월 평균온도와 유사한 외기 -10 °C, 건축물 내부의 각 실 온도 20 °C로 적용하였다.
Step 2. 각 평면 구조에 대하여 각 층 승강장 방화문의 차압이 50 ± 0.5 Pa이 되도록 AHS를 이용하여 급기를 공급하였다. 50 ± 0.5 Pa을 초과하는 층에 대해서는 급기를 제공하지 않는 조건에서 각 층의 차압 분포가 설정 범위 이내가 되도록 시행착오법(trial and error method)을 이용하여 급기량을 조정한 후 각 층의 소요 풍량과 차압을 분석하였다.
Step 3. 스프링클러가 설치된 건축물의 최소 차압 12.5 Pa(11,13)에 연돌 및 풍압 조건을 고려하여 차압 25 Pa을 구현할 때 필요한 각 층의 소요 풍량과 차압 형성을 위해 Step 2와 동일한 방법으로 수행하여 비교⋅분석하였다.
Step 4. 제시한 두 가지 평면구조에서 건축물 높이차의 영향을 배제하기 위해 Type 2 평면의 층수를 8개 층 추가한 model (Type 3)과 Type 1을 Step 2의 조건에서 비교⋅분석하였다.
3. 해석 결과 및 고찰
3.1 연돌효과에 의한 차압
Table 4
3.2 50 Pa의 차압 형성에 소요되는 풍량
3.3 25 Pa의 차압 형성에 소요되는 풍량
Table 5
3.4 동일 높이에서의 비교
4. 결 론
■두 평면구조 모두에서 중성대 하부에서의 급기만으로도 연돌효과의 영향으로 중성대 상부에 최소 차압 이상의 차압이 형성될 수 있는 것으로 분석되었다.
■제연설비 설계 시 각 층 승강장의 차압을 형성하기 위해 요구되는 풍량은 연돌조건에서 중성대 하부에 집중되므로 2개 이상의 송풍기로 분배하여 급기할 시 이에 대한 고려가 필요하다.
■피난용승강기 승강장과 비상용승강기 승강장이 복도를 통해 면하는 평면구조(Type 2)가 두 승강장이 면하는 구조(Type 1)에 비해 최소 차압을 구현하기 위한 급기 풍량이 피난용승강기의 경우 약 75%, 비상용승강기의 경우 약 31% 수준으로 감소됨을 확인하였다.
■Type 1의 평면구조는 중성대 하부의 비상용승강기 출입문을 통해 승강로로 유입된 공기에 의해 40F (약 145 m) 높이에서 70 Pa 이상의 최대 차압이 형성되어 피난 장애에 대한 대책이 적용될 필요가 있음을 확인하였다.
■특히, 최저 차압을 25 Pa로 감소시킨 조건에서도 Type 1의 최대 차압은 피난 장애가 우려되는 75.9 Pa의 차압이 최상층에서 형성될 수 있음을 확인하였다.
■Type 2의 평면구조는 Type 1의 평면구조에 비해 연돌효과의 영향을 적게 받아 건축 높이 약 170 m에서도 최대 차압이 61.2P로 분석되어 피난 장애가 초래되지 않을 수준을 형성하였다.
■동일한 건축물 높이에서 평면구조에 따라 연돌효과의 영향으로 각 승강장의 최대 차압 분포 특성이 다르게 형성되는 것이 확인되었고, 공동주택의 경우 플랩댐퍼 등을 활용한 과압 방지 대책의 적용이 어려운 점 등을 고려한 평면 계획의 검토가 필요하다.