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제연설비에 사용하는 자동차압 급기댐퍼 성능인증
자동 차압 급기댐퍼의 역할
가. 제연구역의 압력을 자동으로 제어합니다. 자동 차압 급기댐퍼는 제연구역에 신선한 공기를 불어넣어주는 역할을 하는 급기댐퍼입니다. 특별피난계단의 부속실에 피난을 위해 실내와 연결된 출입문이 열리는 경우 연기가 따라 들어오지 못하도록 방연풍속(0.5m/s ~ 0.7m/s)을 발생시키기 위해 보다 많은 양의 바람을 공급합니다. 그리고 개방되었던 출입문이 닫히는 경우 이를 감지하여 보충하던 바람의 양을 감소시켜 부속실 내부의 압력을 실내의 압력과 비교했을 때 40Pa 이상으로 유지하는 역할을 합니다. 결국 부속실 내부의 압력을 자동으로 조절해주는 댐퍼를 말합니다. 이 댐퍼의 생명은 출입문이 열렸을 때 곧바로 충분한 양의 공기를 불어넣어서 방연풍속을 유지할 수 있느냐, 그리고 출입문이 다시 닫혔을 과압이 발생하지 않도록 빨리 공기의 보충량을 줄여 부속실에서 가져야 하는 40Pa의 차압까지 떨어뜨릴 수 있는가 입니다.
나. 과압이 빨리 해소되지 않았을 때의 문제
외부 공기의 너무 강한 공급이 이루어지면 방연풍속은 잘 유지되겠지만 실내에서 부속실로 이어지는 문이 닫힐 때 과압이 발생하게 됩니다. 과압이 해소되지 않는 상태에서 피난하고자 하는 사람이 실내에서 부속실로 연결되는 출입문을 다시 열려고 하면 110N 이상의 힘이 필요하게 될 것이고 일반 성인도 문을 쉽게 열 수 없는 현상이 발생하게 됩니다. 반대로 부속실에서 계단실로 연결되는 출입문은 닫히지 않는 상황이 발생합니다. 이 문은 부속실에서 계단실 방향으로 열리게 되어 있습니다. 그러므로 자동폐쇄장치에 의해 닫혀야 하는데 부속실에 형성된 과압으로 인해 자동폐쇄장치의 힘이 더 약할 경우 닫히지 않아 계속적으로 바람이 계단실로 빠져나가게 되고 송풍기는 그만큼의 압력을 더 불어 넣어야 하기 때문에 Overload 현상이 발생하게 됩니다.
성능인증 기준에서 주의하여야 할 사항
가. 출입문이 닫힌 시점으로부터 10초 미만 자동 차압 급기댐퍼의 성능인증 및 제품검사의 기술기준 제5조(작동시험)을 살펴보겠습니다. “부속실 모형의 출입문이 닫힌 시점부터 차압이 작동범위 중 최대값으로 떨어질 때까지의 평균시간이 10초 미만이어야 하며, 출입문이 닫힌 시점부터 10초 이후에는 차압 범위로 유지되어야 한다.”라고 규정되어 있습니다. 이 시간은 부속실 모형의 출입문이 닫힌 시점부터 계산합니다. 위에서 언급한 것처럼 부속실에 많은 양의 공기 공급으로 인해 과압이 형성되면 계단실의 출입문은 닫히지 않는 경우가 발생하는데 무조건 닫히는 것을 가정하고 실험하고 있다는 것입니다. 현실처럼 닫히지 않는 경우라면 10초의 규정은 의미가 없어집니다. 어떻게든 계단실 방향으로 향하는 출입문이 닫혀야 이 규정이 의미가 있는데 현실에서는 닫히지 않는 경우가 발생하므로 적용이 어렵습니다. 그렇다고 출입문에 설치하는 자동폐쇄장치의 힘을 무한정으로 키울 수 없다는 것은 누구나 알고 있습니다. 출입문의 자동폐쇄장치의 닫히는 힘을 키우면 문을 열 때 더 어려워집니다.
나. 10초의 시간
10초 동안은 부속실 내에 과압이 발생하는 것을 인정한다는 의미입니다. 그래서는 안된다고 생각합니다. 이 말은 10초 동안은 부속실 내에 발생해 있는 과압으로 인해 실내에서 부속실로 출입하는 출입문이 열리지 않을 수도 있다는 의미와 동일합니다. 피난이 불가하다는 말입니다. 시간을 줄여도 한참 줄여야 한다 생각됩니다. 피난을 하는데 10초는 어마어마한 시간이기 때문입니다. 아니면 플랩댐퍼를 설치하여 이 과압을 즉시 해소해 주어야 합니다. 부속실 내에 과압이 발생할 것이라는 것은 누구나 예상할 수 있습니다. 그러므로 플랩댐퍼를 설치하여 발생하는 과압을 그때그때 배출해 주어야 아무 때나 부속실로 향하는 출입문을 개방하는데 지장을 받지 않습니다.
다. 부속실 모형의 작동 시험장치
제조업자가 해당 댐퍼를 설계하면서 설정한 작동 차압 범위 내에서 원활하게 작동하는지를 알아보기 위해 작동 시험장치에서 실험을 합니다. 이 작동 시험장치는 부속실의 모형을 본따서 구성되어 있습니다. 출입문을 닫고 댐퍼를 작동하여 차압이 적정한지 확인합니다. 그리고 출입문을 완전히 개방한 후 문닫힘 장치에 의해 출입문이 닫히도록 하면서 차압 범위를 확인하고, 출입문이 닫힌 시점부터 제조사에서 제공한 차압 범위의 최대값 또는 40Pa로 떨어질 때까지의 시간을 측정합니다. 부속실 모형의 작동 시험장치를 자세히 살펴보면 실제 아파트나 빌딩 특별피난계단에 설치된 부속실과 다른 것이 하나 있습니다. 실내에서 부속실로 들어오는 출입문은 있는데 부속실에서 계단실로 나가는 출입문이 없습니다. 이 상황의 작동 시험장치에서 가압을 하면 열린 출입문이 당연히 빨리 닫힙니다. 자동폐쇄장치의 닫히려는 힘과 부속실에서 발생한 압력에 의해 실내로 이어지는 출입문은 문제없이 닫힙니다. 그러므로 출입문이 닫히고 나서 10초라는 가정이 성립될 수 있습니다. 그러나 계단실로 향하는 출입문을 반대편에 설치하면 상황이 달라집니다. 계단실로 나가는 출입문은 문을 개방하는 방향이 바깥쪽이므로 자동폐쇄장치의 닫히려는 힘과 부속실에 과압되는 압력이 서로 반대 방향으로 작용합니다. 그래서 계단실 방향의 출입문도 원활하게 닫히는지를 시험해야 합니다. 이런 실험을 거쳐야 과압이 발생하여 얼마 만에 해소되는지 아니면 과압 압력을 배출시킬 수 있는 플랩댐퍼를 별도로 설치해야 하는지 알 수 있습니다.
현장에서 잘 사용되려면
가. 작동 시험장치 개선 필요
실내에서 들어오는 문 하나를 가지고 실험하면 해당 출입문은 빨리 닫히기 때문에 그로부터 10초라는 개념이 형성되지만, 계단실 방향의 출입문이 원활하게 닫히는지 알 수 없으므로 과압이 해소 되었는지 알 수 없습니다. 그러므로 실제 아파트나 건물의 특별피난계단의 부속실처럼 계단실로 향하는 출입문을 설치한 후 테스트를 해야 합니다.
나. 과압 조절을 위한 장치 필요.
방연풍속을 위해 보충되는 공기의 양이 많으므로 실내 방향의 출입문이 닫히고 나면 바로 과압이 형성됩니다. 이 과압을 빨리 해소해 주어야 계단실의 출입문도 닫힐 수 있게 되고, 실내에서 피난하고자 하는 사람이 110N 이하의 힘으로 출입문을 열 수 있게 된다. 빠른 과압 해소를 위해 플랩댐퍼는 의무적으로 설치해야 합니다.
다. 10초라는 규정을 현실적으로 바뀌어야 한다.
아파트에서는 한 세대에 4명 이상의 거주자가 같이 사는 경우가 많지 않지만, 특별피난계단을 설치할 정도의 건축물에서는 한 층에 많은 사람들이 근무하고 있을 것입니다. 그런데도 출입문이 닫힌 시점으로부터 규정에 의한 차압으로 낮아질 때까지 10초 미만의 시간을 부여하고 있습니다. 다음 사람의 원활한 대피를 위해 부속실 내의 과압 해소는 필수적입니다. 여성, 노약자 등의 안전한 대피를 위해 과압 해소에 필요한 시간은 1/2 이상 단축되어야 합니다.