부속실(전실) 제연설비의 자동차압과압조절형 댐퍼

과압방지를 위한 조치

가. 과압의 발생

부속실(전실) 제연설비에서 제연구역에 해당하는 계단실, 부속실 또는 승강장에 과압이 발생할 우려가 있는 경우에는 과압방지를 위한 조치를 하여야 한다. 차압을 형성하기 위한 공기량(누설량)과 옥내와 연결된 출입문이 열렸을 때 연기의 침입을 방지하기 위해 발생하여야 할 방연풍속을 위한 공기량(보충량)으로 인해 풍부한 공기가 유입된다. 그러다 피난의 종료로 인해 출입문이 자동폐쇄장치에 의해 닫히게 되면 제연구역에는 순간적인 과압이 발생할 수 있기 때문이다.

 

나. 화재안전기준에서 말하는 과압방지를 위한 조치

이러한 원리로 제연구역에 과압이 발생하면 자동적으로 과압이 해소되어야 한다. 더 이상의 압력이 형성되지 않도록 추가 공기를 불어넣지 않아야 함은 물론이요 기존에 형성된 과압도 해결해 나가야 한다. 이렇게 과압이 형성되지 않도록 조절할 수 있는 조치로 자동차압·과압조절형 댐퍼 또는 과압방지장치(플랩댐퍼)를 설치하도록 하고 있다.

 

자동차압 ・ 과압조절형 댐퍼

과압방지 및 과압조절에 대한 논란

가. 논란의 시작

다만, 자동차압・과압조절형 댐퍼가 제연구역에서 발생한 과압을 조절할 수 있는 기능이 있는지에 대하여 잦은 논란의 대상이 되곤 했다. 과압을 방지한다거나 또는 과압을 조절한다는 것과 관련된 기능의 유무에 대한 논란은 해당 댐퍼의 명칭 때문에 시작된 것이라 해도 무방하다.

 

나. 자동차압・과압조절형 댐퍼의 명칭 변경

이후 2019.12.26일 ‘자동차압급기댐퍼의 성능인증 및 제품검사의 기술기준’과 같이 기술기준에서는 자동차압급기댐퍼로 용어가 수정되어 사용되고 있다. 그러나 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비의 화재안전기준(NFSC 501A)에서는 자동차압・과압조절형 댐퍼라는 용어를 그대로 사용하고 있다.

 

화재안전기준에서 사용하는 댐퍼의 명칭

 

 

 

자동차압・과압조절형 댐퍼가 가져야 할 성능

 

과압장지조치를 위한 댐퍼와 장치

가. 제연구역의 압력을 자동으로 조절 가능하여야 한다.

① 자동차압・과압조절형 댐퍼는 제연구역에 공급되는 풍량을 조절하여 제연구역의 압력을 조절하는 기능을 한다. 다만, 자동차압・과압조절형 댐퍼는 과압을 직접적으로 해소하는 감압 기능은 없고, 풍량을 조절하여 더 이상의 과압이 되지 않도록 하면서 누설틈새를 통해 자연스럽게 누설되는 양으로서 압력이 조절되도록 한다.

② 여기서 압력이란 누설량을 공급하여 차압을 형성하는 것과, 출입문이 열린 경우 보충량을 공급하여 방연풍속을 형성하는 것, 그리고 출입문이 닫힌 경우 차압범위로 다시 환원시키는 것을 말한다. 이렇게 압력을 자동으로 조정하는데 필요한 것이 댐퍼 개구율의 변화이다.

 

나. 차압을 자동으로 형성할 수 있어야 한다.

부속실(전실) 제연설비에서의 차압은 제연구역과 옥내와의 압력 차이를 말한다. 이는 평상시의 압력을 말하는 것이지 화재시의 압력을 의미하는 것은 아니다. 40pa(스프링클러 설치시 12.5pa) 이상이라는 압력은 평상시 압력을 대비한 압력을 말한다. 화재 초기에는 15pa ~ 20pa 정도로 옥내의 압력이 상승하다가 중기 이후에는 50pa 이상의 압력이 상승하는 것이므로, 실제 얼마까지 올라갈지 알 수 없기 때문에 화재시가 아닌 평상시의 압력 차이를 의미하는 것이다. 따라서 압력측정을 위한 관은 하나는 제연구역에 하나는 대기압을 감지할 수 있는 곳에 연결하는 것이 가장 좋다.

 

다. 개구율을 감소시켜 차압범위를 유지하여야 한다.

 

차압범위 유지를 위한 시간 기준

과압을 방지할 목적으로 설치되는 플랩댐퍼는 일정 압력 이상이 되면 추를 밀면서 댐퍼가 개방되거나, 날개를 지탱하는 스프링의 힘을 이겨내는 압력이 형성되면 개방되는 방식으로 설치되어 자동으로 과압을 감압시킨다. 그런데 자동차압・과압조절형 댐퍼는 자동으로 감압하는 기능이 없고, 댐퍼의 개구율을 조정하여 급기량을 조절함으로서 차압을 유지하는 역할을 한다. 출입문이 닫힘으로서 형성된 압력은 누설틈새를 통해 공기가 누설되면서 다시 차압범위로 돌아온다. 이때 최대값까지 떨어지는데 10초 미만이 되어야 하고, 10초 이후부터는 차압범위로 유지되도록 공기량을 조절하여야 한다.

 

라. 외부 전자파에 영향을 받지 않아야 한다.

자동차압・과압조절형 댐퍼는 전파법 제47조의3 제1항 및 전파법 시행령 제67조의2에 따라 국립전파연구원장이 정하여 고시하는「전자파적합성 기준」에 적합하여야 한다. 또한 제5조의4(무전기 출력반응시험)에 의해 댐퍼 근처에서 무전기를 사용하는 경우 무전기의 전파에 의해 차압센서가 오류를 일으켜 엉뚱한 값으로 표기되는 상황이 발생하지 않아야 한다. 차압센서의 오류는 곧 누설량과 보충량에 필요한 급기풍량의 과다 또는 과소로 이어질 수 있기 때문이다.

 

마. 온도변화에 대응할 수 있어야 한다.

차압 센서는 실리콘 막의 유동(밀림 현상)을 전기저항값으로 표시함으로서 압력을 측정한다. 우리나라처럼 계절의 변화가 뚜렷한 경우에는 냉방 또는 난방을 통해 건물 내부온도와 외기의 온도가 다르게 형성된다. 외부의 차가운 공기가 송풍기를 통해 제연구역에 들어오면 압력이 낮아진 것으로 읽게 되고, 뜨거운 공기가 들어오면 압력이 높아진 것으로 인식하게 된다. 이는 외부 온도에 따른 공기의 밀도와 팽창률이 다르기 때문인데 온도 보정을 하는 기능이 있어야 실질적인 차압을 인식할 수 있게 된다.

 

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