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제안 방법
- (7) 즉, Fig. 1과 같이 송풍기와 수직풍도를 이용하여 공기의 급기와 배기를 수행하는 순환형 연돌효과 저감 시스템이 제안되었으며, 3차원 수치해석 기법을 사용하여 제안된 시스템의 연돌효과 저감 성능을 검토하였다.
- 0℃로 설정하였다. 그리고 송풍기가 가동하지 않을 때의 조건과 송풍기의 송풍량이 50 CMM, 100 CMM일 조건에 대해서 수치해석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 검토대상인 순환형 연돌효과 저감장치의 가동에 따라서 발생하는 건축물내 외부공기의 유출입 풍량 변화를 정량적으로 분석하기 위해서 3차원 수치해석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 공기의 급기와 배기를 이용하여 건축물 계단에서의 연돌효과를 저감시키는 순환형 연돌효과 저감방안에 대하여 현장실험을 통해 성능을 검토하고 네트워크 모델 기반의 수치해석 결과와 비교하였으며, 다음과 같은 결론을 도출하였다.
- 본 연구에서는 네트워크 모델을 기반으로 하는 수치해석적 방법을 이용해서 연돌효과 저감방안의 현장 실험 조건에 대한 해석을 수행하고 실험결과와 비교하였다. 해석은 미국 NIST에서 제작한 CONTAMW 3.
- 본 연구에서는 연돌효과 저감방안이 적용되지 않는 경우로서 송풍기의 송풍량을 0으로 하였을 경우와 연돌효과 저감방안이 작동하는 경우로서 송풍기의 송풍량을 각각 1.0～5.0 m3/s로 변화해가며 3차원 수치해석을 수행하였다.
- 본 연구에서는 위에서 언급한 순환형 연돌효과 저감장치를 실제 건축물에 설치하고 동절기에 가동하면서 연돌효과 저감장치의 실효성을 분석하였으며, 네트워크 모델 기반의 수치해석 기법을 이용하여 실험조건에 대한 수치해석 결과를 얻고 실험결과와 비교하였다.
- 고층 건축물에서의 연돌효과에 대한 연구는 국내외에서 지속적으로 이루어져 왔다. 실제 건축물에서 연돌 효과를 측정하고 보완조치를 검토하였으며,(1-4) 네트워크 모델을 기반으로 하는 수치기법을 사용하여 연돌효과에 대한 수치해석을 수행하였다.(5, 6)
- 실험 수행시의 실내외 온도와 송풍 조건 및 송풍기의 가동으로 변하는 압력차를 측정하기 위해서 10층 복도에서의 실내온도(Ti), 옥상에서의 실외온도(To), 10층 계단실과 복도의 압력차(ΔP10F) 및 송풍기의 송 풍량(Qf)을 각각 계측하였다.
- 연돌효과 저감방안에 대한 현장실험은 우선 송풍기를 가동하지 않은 상태에서 자연적으로 연돌효과가 발생하는 조건으로 측정을 한 후 송풍기를 가동하여 송 풍량이 50 CMM과 100 CMM 정도로 형성되었을 때의 조건에서 실험을 수행하였다.
대상 데이터
- 1(8) 프로그램을 사용하였다. 대상 건물의 모델링은 지하 3층부터 지상 10층까지 설계도면을 바탕으로 구성하였다. Fig.
- 본 연구에서는 연돌효과가 크게 발생하는 동절기에 서울에 위치하는 중규모의 D빌딩을 대상으로 계단에서의 연돌효과 저감방안에 대한 현장실험을 수행하였다. D빌딩은 지상 10층, 지하 3층 규모로서 용도는 업무와 판매시설이고 수직통로로는 피난계단 2기와 승강기 2기를 보유하고 있다.
- 그림에서와 같이 상기 D빌딩의 피난계단 1기에 대해서 연돌효과 저감 실험장치와 각종 측정기기를 설치하였다. 실험대상 피난계단은 10층에서 1계층을 올라가서 옥상으로 통하게 되어 있으며 실험에서는 옥상으로 통하는 피난문의 바로 앞에 있는 공간에 송풍기를 설치하였다. 송풍기의 출구에 일정 길이의 철재 덕트를 연결하였으며, 철재 덕트 끝단에 플렉시블 풍도로 연결한 후 플렉시블 풍도를 1층까지 수직으로 연장하여 설치하였다.
데이터처리
- 즉, 연돌효과에 의해 발생하는 유동․압력장 및 연돌효과 저감장치의 가동에 따른 효과를 전체적으로 분석하는 것이다. 본 연구에서는 제 3.1절과 같이 CONTAMW를 이용하여 현장실험 조건에 대해 수행한 해석 결과를 검토하였으며, 이로부터 공기 유출입 풍량의 변화가 큰 것으로 판단되는 1층 계단과 로비사이 출입문 틈새의 공기 풍량을 분석하였고 또한 계단실 이외에 압력값이 크게 형성되는 3층과 9층 복도에서의 압력 변화를 분석하였다.
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