제연설비의 외기취입구는 어디에 설치해야 하나?

제연설비에서 공기 유입을 위해 외기취입구를 설치해야 한다. 신선한 공기를 받아들여야 하는 특성상 외기 취입구를 어디에 설치하느냐에 따라 성공과 실패를 좌우할 수 있다. 그러므로 외기취입구의 설치위치는 중요하다.

제연설비에서 유입되는 공기의 역할과 유입구 위치

가. 제연구역에 압력을 불어넣어 차압을 형성한다.

화재가 발생하는 건물 내부는 연기로 가득 찬다. 그래서 제연설비에서는 연기를 배출하는 설비를 만들어 실내의 연기를 빼내야 한다. 또 하나 중요한 것은 대피하는 사람들이 호흡할 수 있도록 신선한 공기를 불어넣어 주는 것이다. 특히 특별피난계단의 부속실과 계단실, 비상용 승강기의 승강장, 화재가 발생하지 않은 거실에 대해 신선한 공기를 불어 넣어주는 것이다. 이 공기는 제연구역에 양압 역할을 하여 화재실에서 발생한 연기가 사람들이 대피한 제연구역으로 침투하지 못하게 하는 차압 역할을 한다.

 

나. 어디의 공기를 유입시킬 것인가?

그러면 어디서 공기를 가져올 것인가에 대한 물음이다. 실내가 아닌 건물 밖에서 가져온다는 대답은 쉽게 말할 수 있다. 그런데 화재로 인해 연기가 시커멓게 분출되고 있는 상황에서는 건물 어느 부분이냐에 따라 신선한 공기가 들어올 수도 있고 시커먼 연기가 다시 되돌아 들어올 수도 있다. 건물이 완공된 이후에는 별도로 덕트를 구성하기가 쉽지 않으므로 최초 설계할 때 충분히 고려되어야 한다.

 

제연설비용 외기취입구

외기취입구의 설치 위치 판단

가. 옥상 이외의 장소에 설치하라

옥상은 해당 건물이 활용할 수 있는 마지막 마감 장소이므로 많은 설비들이 집합되어 있다. 이 중에는 식당이나 주방에서 나오는 배기 그릴, 화장실에서 나오는 환기 그릴, 실내 작업장에서 나오는 배기 그릴 등이 집합되어 있다. 또한 제연설비에서도 실내 화재시 발생하는 연기를 배출시키는 배출풍도의 그릴이 설치된다. 이렇게 옥상에 각종 배출 그릴을 설치하는 이유는 오염된 공기들이 부력에 의해 상승하게 되고 밖으로 나온 오염 물질을 건물 내부로 다시 역류하지 않고 최대한 멀리 날려 보내기 위해서이다. 그러므로 옥상은 신선한 공기를 채집하기가 쉽지 않으므로 옥상은 가급적 피해야 한다.

그리고 화재가 발생하면 모든 연기는 위로 상승한다. 건물에서 가장 높은 곳이 옥상이다. 모든 연기는 바람의 영향을 강하게 받지 않는다면 건물 외벽을 타고 올라가 옥상 쪽으로 향하게 된다. 그러므로 옥상에 외기취입구를 설치하면 결국 화재시 발생하는 연기가 다시 건물 내부로 역류하게 되는 결과를 초래하므로 설치 위치를 고려할 때 옥상은 바람직하지 않은 장소이다.

 

나. 어쩔 수 없이 옥상에 설치해야 한다면

옥상 외곽 면으로부터 수평거리 5m 이상, 외면의 상단으로부터 하부로 1m 이하의 위치에 설치하여야 한다. 또한, 주위에 다른 설비의 배기구 또는 배출구가 있는 경우 해당 배기구 등으로부터 수평거리 5m 이상, 수직거리 1m 이상 낮은 위치에 설치하여야 한다.

배기구 등에서 배출되는 오염된 공기가 부력에 의해 위로 상승한다는 가정 하에서 이런 규정이 존재한다. 그래서 주위에 배기구가 있는 경우 옆으로 5m 이상 떨어져서, 위로는 1m 이상 낮은 곳에 설치하게 하고 있다. 바람이 잔잔하고 날씨가 좋아서 배출된 공기가 상승하면 문제가 없겠으나 바람이 불고 저기압이 형성되는 경우에는 이 또한 문제가 될 수 있다. 규정보다 더 멀리 설치하는 것이 바람직하다. 그러므로 배기구와 배출구가 설치되는 반대편에 외기취입구를 설치하는 것이 좋다.

 

외기 취입구를 달리 설치해야 하는 초고층 건물

 

다. 중간층 외벽에 설치해야 하는 경우라면

초고층 건축물의 경우에는 급기 덕트를 한없이 길게 설치할 수 없으므로, 급기송풍기가 건물의 중간 중간에 설치되어 피난안전구역 및 부속실 그리고 제연구역에 대해 외부의 신선한 공기를 공급하게 된다. 이런 경우에는 외기 취입구의 설치 위치를 외벽의 중간 부분에 설치해야 하는데 한쪽 방향에만 설치하면 화재의 영향을 직접적으로 받을 수 있으므로 반대 방향까지 최소 2개소 이상의 방향에 외기취입구를 설치해야 한다. 각 외기취입구 근처에는 연기감지기와 댐퍼를 설치하여 연기감지기가 작동하는 경우 해당 댐퍼가 외기취입구의 흡입을 차단하고, 반대편 외기취입구만 개방되어 신선한 공기를 공급할 수 있도록 조치하여야 한다.

 

라. 겨울철에도 눈에 파묻히지 않는 장소

우리나라는 4계절이 존재하고 특히 겨울철에는 눈이 쌓이는 곳이 많다. 최근에는 30cm이상의 눈이 쌓이는 곳도 존재하는데 하루 적설량을 보지 말고 일주일 정도의 연속 적설량을 인식해야 한다. 눈이 쏟아지고 나서 바로 녹으면 문제가 되지 않으나 지속적으로 눈이 쏟아지는 경우에는 강원 산간지역의 경우 허리 깊이 이상으로 눈이 쌓이는 경우도 있다. 해당 지역에 따라 겨울철의 최대 적설량을 고려하여 바닥으로부터 외기취입구 까지의 높이를 계산해야 한다. 눈으로 입구가 막히면 공기를 흡입할 수 없기 때문이다.

두 번째는 건물의 관계자가 쌓인 눈을 치울 때 지장을 받지 않는 장소여야 한다. 차량이나 사람의 통행이 필요해서 쌓인 눈을 치워야 하는데 하필 외기취입구가 있는 쪽으로 눈을 치워야만 가능한 위치에 외기취입구가 설계되면 안된다. 눈이 와서 문제가 아니고 눈을 치우면서 해당 장소에 눈이 쌓일 만한 곳은 피해야 한다.

 

마. 장마철에도 물에 잠기기 않는 장소

여름철 장마에 해당 장소가 물에 잠기는 곳도 피해야 한다. 건축물이 들어선 부지의 경사를 고려하여 낮은 부분이라면 물이 고일 우려가 있다. 물이 계속 흘러 나가는 부분은 문제가 되지 않으나 일정 부분 고이는 장소라면 외기취입구의 입구가 물에 잠길 수가 있기 때문이다. 그런 상황이라면 물에 잠기지 않을 만큼 충분한 높이를 고려하거나 아니면 다른 부분으로의 설치를 고려하여야 한다.

 

바. 눈, 빗물, 동물 등이 들어오지 않게

외기취입구는 빗물과 이물질이 유입하지 아니하는 구조로 하여야 한다. 외기취입구의 입구를 수평면으로부터 최소 15° 이상 하방으로 구부려야 설치한다. 눈이나 빗물이 들어와서 배관 어느 부분에 고이면 부식도 문제지만 겨울철에는 어는 현상이 발생한다. 결국 해당 덕트 내부 면적이 좁아지게 되어 충분한 기류를 형성하지 못하게 된다.

또한, 입구에는 새나 동물들이 출입하지 못하도록 조치할 필요가 있다. 동물들이 출입하면서 둥지를 틀게 되면 이 또한 덕트 내부의 흐름을 원활하게 하지 못하게 되므로 눈, 빗물, 동물 등이 들어오지 못하도록 조치하여야 한다.

 

 

설치 위치에 대한 고려

가. 신선한 공기를 빨아들일 수 있는 장소여야 한다.

제연구역에 피난과 연기 확산을 방지하기 위해 신선한 공기를 불어 넣어주어야 한다. 신선한 공기를 어디서 채집할 것인가에 대한 검토 사항 이었다. 외기취입구는 화재로 인한 연기가 다시 역류하지 않을만한 곳이어야 한다. 그리고 다른 오염된 공기가 배출되는 일반 배출구로부터 떨어진 곳에 있어야 한다. 또한, 눈이나 비에 영향 그리고 동물에 의한 영향을 받지 않도록 설치하여야 한다.

 

나. 외기 취입구는 낮을 수록 좋다.

그러므로 옥상에 설치하는 것은 바람직하지 않고 지상층 근처의 안전한 곳에 외기 취입구를 설치하는 것이 가장 바람직하다. 하지만 건물 및 부지의 여건상 어쩔 수 없이 옥상부분에 설치해야 한다면 옥상의 외곽 면 및 다른 배출구 등으로부터 적정한 거리를 유지하도록 하는 것이 중요하다.

 

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