거실 제연설비의 공기유입구 크기 및 공기 유입량

공기유입구의 크기

가. 공기유입구의 크기를 구하려면 먼저 배출량을 알아야 한다.

 

공기유입구의 크기와 배출량 관계

거실 제연설비에서 공기유입구의 크기를 산정하는 방법은 예상제연구역의 배출량과 직접적으로 연관이 된다. 그 이유는 예상제연구역에 필요한 공기유입량을 배출량 이상으로 해야 하기 때문이다. 예상제연구역에서 산정된 배출량 1㎥/min에 대하여 35㎠ 이상이 되는 크기로 하도록 하고 있다.

 

나. 배출량 1㎥/min에 대하여 35㎠ 이상으로 규정한 이유

 

공기가 유입되는 순간의 풍속(V)

계산식에서 풍량 Q의 단위가 ㎥/s이므로 배출량 1㎥/min을 변환하면 0.0167㎥/s가 된다. 제8조(공기유입방식 및 유입구) 제5항에서 예상제연구역에 공기가 유입되는 순간의 풍속은 5m/s 이하가 되어야 하므로 풍속 V = 5m/s를 적용한다. 이때 필요한 공기유입구의 면적(크기)을 살펴보자.

 

공기유입구의 면적이 35㎠가 되는 이유

계산에 따라 0.003333㎡가 산출되었는데, 단위를 ㎡가 아닌 ㎠로 변환하면 33.33㎠가 된다. 풍량이 일정할 때 풍속이 5m/s 이하가 되어야 하므로 공기유입구의 면적(크기)은 계산 값보다 더 커야 한다. 따라서 이를 35㎠ 이상으로 규정하고 있는 것이다.

 

다. 공기유입구 크기 산정시 유의해야 할 사항

여기서 주의할 것은 배출량의 단위이다. 제연설비 화재안전기준에서 배출량의 단위는 항상 ㎥/hr를 사용한다. 시간당 배출량을 사용하고 있다는 것이다. 그런데 공기유입구 크기를 이야기할 때에만 배출량의 단위를 ㎥/min으로 기준을 삼고 있다. 이 단위에 혼동되지 않도록 해야 한다. 예상제연구역의 배출량이 ㎥/hr로 산정되고 나면, 공기유입구의 크기를 산정할 때에는 이를 ㎥/min으로 변환해야 한다.

 

 

예상제연구역에 대한 공기유입량

가. 공기유입량은 배출량을 기준으로 한다.

 

공기의 유입량과 배출량과의 관계

제연설비의 화재안전기준(NFSC 501)에서는 예상제연구역에 대한 배출량을 산정하는 기준은 규정되어 있으나 공기유입량을 산정하는 계산식은 별도로 존재하지 않는다. 제8조(공기유입방식 및 배출구) 제7항에서 예상제연구역에 대한 공기유입량은 각 예상제연구역별로 계산된 배출량 이상이 되도록 하여야 한다고만 규정되어 있다. 그러므로 거실 제연설비에 있어 예상제연구역의 공기유입량은 배출량 이상이 되도록 설정하면 된다.

 

나. 부압이 형성되지 않게 하려는 목적이다.

거실 제연설비에서 배출기가 작동하여 배출구를 통해 연기가 배출되기 시작하면 해당 예상제연구역은 부압이 발생한다. 부압의 압력이 지속적으로 가해지면 더 이상 연기의 배출은 이루어지지 않으면서, 피난을 위해 출입문을 개방하는 것도 쉽지 않게 되고, 내부 재실자들의 호흡에도 영향을 미친다. 따라서 연기의 배출량 이상이 되도록 공기를 급기해 주어야 실내에 부압이 형성되지 않고 지속적으로 연기가 배출될 수 있게 된다.

 

다. 청결층을 확보하려는 목적이다.

또한 부력에 의해 상승한 연기의 아랫부분을 신선한 공기가 채워 줌으로써 상승한 연기층이 다시 하강하지 않게 하려는 것이다. 그럼으로써 재실자의 대피 및 소방대가 활동할 수 있는 청결층을 유지할 수 있게 된다.

 

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