건축물에 작용하는 풍하중은 외압과 내압의 벡터 차에 의하여 그 크기와 방향이 결정된다. 또한, 외압은 건축물이 위치하는 지형과 주변 건축물의 분포 형태와 높이에 따라 형성되는 기류의 특성에 의해 그 분포형상이 결정되며 내 압은 건축물 외부에 형성된 외압이 실내에 유입됨으로써 발생하게 된다. 따라 서, 합리적인 풍하중 산정을 위해서는 외압뿐만 아니라 내압에 대한 정확한 평가가 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 다층건축물의 높이에 따른 층별 내압분포 특성을 평가하기 위하여 20층 규모의 변장비가 1인 정방형 건축물을 대상으로 풍동실 험을 수행하였다. 주요 변수는 노풍도 C에 대하여 외벽면 개구부의 유무와 위 치, 층간 틈새의 유무에 따라 건축물의 층별 내압을 측정하였으며, 그 분포특 성에 대하여 미국을 비롯한 세계 주요 6개국의 풍하중기준의 내압계수와 비교 ·분석하였다. 풍동실험을 통한 실내압의 층별 분포특성은 밀폐형 건축물의 경우 건축물의 높이에 관계없이 일정한 연직분포를 보인 반면, 탁월한 개구부가 있는 건축물의 경우 고층으로 올라갈수록 증가하는 연직분포를 보이고 있다. 또한, 층간 틈새에 의하여 상하층으로 압력이 전이되어 틈새의 유무에 따라 약 19%의 압력차이를 나타내고 있다. 이는 높이에 관계없이 일정한 내압계수를 제시하는 풍하중기준과 상이한 결과이며, 내압계수의 크기 또한 나라마다 차이가 있음을 알 수 있다. 또한 각국의 풍하중기준은 exposure factor를 적용함으로써 평균풍속의 연직분포에 준하는 설계풍압의 층별 분포특성을 반영하고 있으나, 이 또한 나라마다 상이한 결과를 보이고 있다. 더욱이 KBC 2009 [27]에서는 지풍면 평균높이의 설계속도압(qH)을 개구구분에 관계없이 적용함으로써 전층에 대하여 일정한 설계풍압을 산정하고 있으므로, 본 연구에서는 건축물 높이에 따라 더욱 세분한 풍속고도분포계수(k'zr)가 반영된 임의높이(z)에서의 수정 설계속도압(q'z)를 적용한 주골조설계용 설계풍압 산정식을 식 (5.8)과 같이 제안 하고자 한다. KBC 2009 주골조설계용 설계풍압 제안식의 검증을 위해 개구율 변수를 추가하여 ...
건축물에 작용하는 풍하중은 외압과 내압의 벡터 차에 의하여 그 크기와 방향이 결정된다. 또한, 외압은 건축물이 위치하는 지형과 주변 건축물의 분포 형태와 높이에 따라 형성되는 기류의 특성에 의해 그 분포형상이 결정되며 내 압은 건축물 외부에 형성된 외압이 실내에 유입됨으로써 발생하게 된다. 따라 서, 합리적인 풍하중 산정을 위해서는 외압뿐만 아니라 내압에 대한 정확한 평가가 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 다층건축물의 높이에 따른 층별 내압분포 특성을 평가하기 위하여 20층 규모의 변장비가 1인 정방형 건축물을 대상으로 풍동실 험을 수행하였다. 주요 변수는 노풍도 C에 대하여 외벽면 개구부의 유무와 위 치, 층간 틈새의 유무에 따라 건축물의 층별 내압을 측정하였으며, 그 분포특 성에 대하여 미국을 비롯한 세계 주요 6개국의 풍하중기준의 내압계수와 비교 ·분석하였다. 풍동실험을 통한 실내압의 층별 분포특성은 밀폐형 건축물의 경우 건축물의 높이에 관계없이 일정한 연직분포를 보인 반면, 탁월한 개구부가 있는 건축물의 경우 고층으로 올라갈수록 증가하는 연직분포를 보이고 있다. 또한, 층간 틈새에 의하여 상하층으로 압력이 전이되어 틈새의 유무에 따라 약 19%의 압력차이를 나타내고 있다. 이는 높이에 관계없이 일정한 내압계수를 제시하는 풍하중기준과 상이한 결과이며, 내압계수의 크기 또한 나라마다 차이가 있음을 알 수 있다. 또한 각국의 풍하중기준은 exposure factor를 적용함으로써 평균풍속의 연직분포에 준하는 설계풍압의 층별 분포특성을 반영하고 있으나, 이 또한 나라마다 상이한 결과를 보이고 있다. 더욱이 KBC 2009 [27]에서는 지풍면 평균높이의 설계속도압(qH)을 개구구분에 관계없이 적용함으로써 전층에 대하여 일정한 설계풍압을 산정하고 있으므로, 본 연구에서는 건축물 높이에 따라 더욱 세분한 풍속고도분포계수(k'zr)가 반영된 임의높이(z)에서의 수정 설계속도압(q'z)를 적용한 주골조설계용 설계풍압 산정식을 식 (5.8)과 같이 제안 하고자 한다. KBC 2009 주골조설계용 설계풍압 제안식의 검증을 위해 개구율 변수를 추가하여 전산유체역학(CFD)를 수행하였으며, 그 결과 건축물의 높이에 따른 층별 내압 분포형상은 개구율의 증가와 관계없이 풍동실험결과와 매우 유사함 을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 제안한 KBC 2009 주골조설계용 설계풍 압 제안식이 합리적인 것으로 판단된다. 또한, 층간 틈새가 없는 EFT 모델의 경우 개구율의 증가에도 불구하고 내압의 변화가 미소한 반면, 층간 틈새가 존재하는 LFT 모델의 경우 개구율이 커질수록 내압이 증가하는 결과를 보이 고 있다. 따라서, 각국의 풍하중기준은 개구율에 따라 더욱 세분화된 내압계수 의 제시가 요구되며, 이를 위하여 다층건축물의 합리적인 실내압 평가를 위해 다양한 개구율과 층간 틈새율에 대한 추가적인 연구가 절실히 요구되는 실정 이다.
건축물에 작용하는 풍하중은 외압과 내압의 벡터 차에 의하여 그 크기와 방향이 결정된다. 또한, 외압은 건축물이 위치하는 지형과 주변 건축물의 분포 형태와 높이에 따라 형성되는 기류의 특성에 의해 그 분포형상이 결정되며 내 압은 건축물 외부에 형성된 외압이 실내에 유입됨으로써 발생하게 된다. 따라 서, 합리적인 풍하중 산정을 위해서는 외압뿐만 아니라 내압에 대한 정확한 평가가 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 다층건축물의 높이에 따른 층별 내압분포 특성을 평가하기 위하여 20층 규모의 변장비가 1인 정방형 건축물을 대상으로 풍동실 험을 수행하였다. 주요 변수는 노풍도 C에 대하여 외벽면 개구부의 유무와 위 치, 층간 틈새의 유무에 따라 건축물의 층별 내압을 측정하였으며, 그 분포특 성에 대하여 미국을 비롯한 세계 주요 6개국의 풍하중기준의 내압계수와 비교 ·분석하였다. 풍동실험을 통한 실내압의 층별 분포특성은 밀폐형 건축물의 경우 건축물의 높이에 관계없이 일정한 연직분포를 보인 반면, 탁월한 개구부가 있는 건축물의 경우 고층으로 올라갈수록 증가하는 연직분포를 보이고 있다. 또한, 층간 틈새에 의하여 상하층으로 압력이 전이되어 틈새의 유무에 따라 약 19%의 압력차이를 나타내고 있다. 이는 높이에 관계없이 일정한 내압계수를 제시하는 풍하중기준과 상이한 결과이며, 내압계수의 크기 또한 나라마다 차이가 있음을 알 수 있다. 또한 각국의 풍하중기준은 exposure factor를 적용함으로써 평균풍속의 연직분포에 준하는 설계풍압의 층별 분포특성을 반영하고 있으나, 이 또한 나라마다 상이한 결과를 보이고 있다. 더욱이 KBC 2009 [27]에서는 지풍면 평균높이의 설계속도압(qH)을 개구구분에 관계없이 적용함으로써 전층에 대하여 일정한 설계풍압을 산정하고 있으므로, 본 연구에서는 건축물 높이에 따라 더욱 세분한 풍속고도분포계수(k'zr)가 반영된 임의높이(z)에서의 수정 설계속도압(q'z)를 적용한 주골조설계용 설계풍압 산정식을 식 (5.8)과 같이 제안 하고자 한다. KBC 2009 주골조설계용 설계풍압 제안식의 검증을 위해 개구율 변수를 추가하여 전산유체역학(CFD)를 수행하였으며, 그 결과 건축물의 높이에 따른 층별 내압 분포형상은 개구율의 증가와 관계없이 풍동실험결과와 매우 유사함 을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구에서 제안한 KBC 2009 주골조설계용 설계풍 압 제안식이 합리적인 것으로 판단된다. 또한, 층간 틈새가 없는 EFT 모델의 경우 개구율의 증가에도 불구하고 내압의 변화가 미소한 반면, 층간 틈새가 존재하는 LFT 모델의 경우 개구율이 커질수록 내압이 증가하는 결과를 보이 고 있다. 따라서, 각국의 풍하중기준은 개구율에 따라 더욱 세분화된 내압계수 의 제시가 요구되며, 이를 위하여 다층건축물의 합리적인 실내압 평가를 위해 다양한 개구율과 층간 틈새율에 대한 추가적인 연구가 절실히 요구되는 실정 이다.
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