제연구역 출입문이 110N 이하로 개방되기 위한 최대차압의 크기

출입문 개방에 필요한 전체 힘

 

출입문 개방에 필요한 힘

F : 출입문을 개방하는데 필요한 전체 힘(N)

Fr : 자동폐쇄장치의 폐쇄력 및 출입문 경첩의 마찰력 등을 이겨내는 힘(N)

Kd : 상수(1.0)

W : 출입문의 폭(m)

A : 출입문의 면적(㎡)

d : 출입문의 손잡이에서 문의 모서리까지의 거리(m)

△P : 제연구역과 옥내 간 차압(pa)

 

가. 출입문 개방에 필요한 힘

위 공식이 출입문 개방에 필요한 힘(F)과 관련된 공식이다. 여기서 중요한 것은 옥내에서 제연구역으로 연결된 출입문을 개방하는데 필요한 힘인 F가 110N 이하여야 한다는 것이다. 그래야 부속실(전실) 제연설비가 작동하더라도 제연구역에 연결된 출입문을 열고 피난하는데 지장이 없기 때문이다.

 

나. 상수(Kd) 존재 이유

상수(Kd)는 1.0으로 되어 있어서 저 공식에 적용하나 마나 의미가 없다고 생각된다. 그런데 출입문 개방에 필요한 힘의 공식에 왜 굳이 상수를 표현하고 있을까? 이는 단위를 적용하는데 필요하기 때문이다. SI 단위에서는 Kd = 1.0으로 적용하고, ft-lb 단위에서는 Kd = 5.2로 적용한다. 이 공식은 SI 단위를 사용하므로 상수(Kd)를 1.0으로 적용하는 것이다.

 

다. 이 공식을 알아야 하는 이유

우리는 이미 화재안전기준을 통해 부속실(전실) 제연설비가 작동한 경우 제연구역의 출입문 개방에 필요한 힘(F)은 110N 이하여야 한다는 것을 알고 있다. 그럼에도 이 공식을 알아야 하는 이유는 제연구역에 형성되는 최대차압(△P)을 구하기 위해서이다. 즉, 출입문을 여는데 필요한 힘이 110N 이하가 되기 위해 제연구역에는 최대 얼마 이하의 차압까지 허용되는지를 알기 위해서이다.

 

자동폐쇄장치의 폐쇄력은 최대차압과 상관관계가 있다.

제연구역과 옥내 간 설정되어야 하는 최대 설계차압의 크기

우리가 알고자 하는 것은 부속실(전실) 제연설비가 가동되는 때, 출입문을 개방하는데 필요한 힘(F)이 110N 이하가 되기 위해 허용되는 최대차압 △P이다. 출입문 개방에 필요한 전체 힘(F)을 알아보기 위한 공식을 응용하여 제연구역과 옥내간 설정되어야 하는 최대 설계차압(△P)을 알아보자. 그러면 다음과 같은 공식으로 변환되어 F값이 110N을 넘지 않게 하기 위한 최대 설계차압(△P)이 어느정도 이하여야 하는지를 알 수 있게 된다.

 

차압을 구하기 위한 공식의 변환

 

 

최대차압을 산출하기 위해서는

가. 제연설비가 작동한 상태에서 출입문 개방에 필요한 전체 힘(F)

부속실(전실) 제연설비가 설치되는 제연구역 출입문 개방에 필요한 전체 힘(F)은 110N을 넘지 않아야 하므로 F값을 최대값인 110N으로 적용한다. 그러면 이때 제연구역에 형성 가능한 차압인 △P 값은 몇 pa 이하여야 한다라고 규정된다.

 

나. 제연설비가 작동하지 않은 상태에서 출입문 개방에 필요한 힘(Fr)

출입문 개방에 필요한 전체 힘(F)을 알기 위해서는 제연구역과 옥내 간 출입문에 설치하고자 하는 자동폐쇄장치의 폐쇄력(Fr)을 알아야 한다. 이는 자동페쇄장치 제품 설명서에서 알 수 있다. TAB에서는 부속실 제연설비가 동작하지 않은 상태에서 해당 출입문의 개방력을 측정해 보면 자동폐쇄장치의 폐쇄력과 함께 해당 출입문을 여는데 필요한 힘(Fr)을 알 수 있게 된다.

 

다. 출입문의 면적과 손잡이 위치

그리고 제연구역 출입문의 형상(면적과 손잡이의 위치)을 알아야 한다. 출입문의 면적에 따라 출입문에서 받는 압력을 받는 힘이 달라지고, 출입문을 여는 손잡이의 위치에 따라 출입문을 여는 힘이 달라지기 때문이다.

 

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