거실 제연설비에 적용하는 배출풍도의 Aspect Ratio와 상당직경

 

 

1. 배출풍도의 크기에 따른 강판의 두께

 

 

 

가. 배출풍도의 크기가 클수록 강판의 두께도 커진다.

사각형 배출풍도인 경우 한쪽 단면의 긴 변 또는 원형 배출풍도인 경우 직경의 크기에 따라 강판의 두께가 변하도록 규정되어 있다. 배출풍도의 크기가 커지면 커질수록 배출풍량도 많아질 것이니 배출풍도의 강판도 튼튼한 것을 사용하라는 의미이다.

 

나. 긴 변의 길이가 중요한 이유

표 2.6.2.1 배출풍도의 크기에 따른 강판의 두께를 규정함에 있어 풍도단면의 긴 변의 길이를 따지는 이유가 있다. 긴 변의 길이는 곧 다른 변의 길이와도 관련이 있기 때문이다. 긴 변이 있으면 당연히 짧은 변이 있을텐데 서로의 상관성, 즉 두 변의 길이의 비율이 중요하기 때문이다. 이 길이의 비율을 Aspect Raio 또는 종횡비라고 부른다.

 

 

 

2. 사각형 풍도의 Aspect Ratio(종횡비)

가. 세로 변과 가로 변의 길이 비율

정사각형 또는 직사각형의 풍도는 두 변을 갖는다. 세로인 변의 길이를 a, 가로인 변의 길이를 b라고 했을 때 이 두변 길이의 비율을 Aspect Ratio라고 부른다. 즉 세로 길이와 가로 길이의 비율이라고 생각하면 된다. 보통 천장에 설치되는 각종 시설물들의 높이를 낮추어야 하는 특성상 가로가 길고 세로가 짧은 형태의 풍도(덕트)가 설치된다.

 

나. Aspect Ratio(종횡비)를 부르는 방법

그럼 Aspect Ratio(종횡비)를 어떻게 부르는지 알아보자. 사각풍도에서 세로의 길이는 800mm이고, 가로의 길이도 800mm의 크기라면 이때 Aspect Ratio는 1 : 1이 된다. 이는 정사각형 풍도의 형태인 경우이다. 그런데 세로의 길이가 600mm이고, 가로의 길이가 800mm인 직사각형 풍도라면 이때의 Aspect Ratio는 1 : 1.5가 된다.

 

다. Aspect Ratio를 알아야 하는 이유

제연설비에서 풍도를 설계할 때에는 Aspect Ratio를 1 : 2 이상을 넘기지 않도록 노력한다. 그래야 내부 마찰손실이 작아지기 때문이다. 마찰손실이 커지면 커질수록 배출 휀의 정압이 높아져야 하므로 소음, 떨림, 누설 등 좋을 것이 없다. 다만, 도저히 천장고가 낮아 방법이 없더라도 최대 1 : 4 까지만 적용하는 것이 좋다.

3. 원형 풍도의 상당직경

가. 상당직경이란?

풍도나 덕트의 형상이 원이 아닌 사각형일 때, 사각형 풍도와 동일한 유체역학적 특성을 갖는 원형 덕트의 지름을 말한다. 즉 사각형 덕트와 동일한 마찰손실을 갖는 원형덕트의 지름을 상당직경이라 한다.

 

나. 상당직경을 구하는 공식

 

a : 사각풍도의 긴 변

b : 사각풍도의 짧은 변

deq : 동일한 저항을 갖는 원형풍도의 상당직경

 

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

끝까지 읽어주셔서 감사드립니다.

글 내용 중에 제가 잘못 생각하고 있는 부분이 있거나

더 좋은 의견이 있으시면, 댓글로 저를 일깨워 주시면 감사하겠습니다.