(사)한국u시티학회(회장 권창희)는 최근 ‘2014년 추계학술대회’를 개최했다. 이번 학술대회에서 발표된 주요 논문을 요약해 소개한다.

 

"창문용 자동폐쇄장치와 송풍기를 이용한 엘리베이터 홀 환기시스템 설치에 관한 연구"

건축물의 고층화로 화재에 대한 위험도도 증가하고 있고 있으며, 이에 대한 소방시설도 한층 강화되고 있다.

고층 화재를 대비하기 위한 일환으로 일정 높이 이상의 건축물은 계단실이나 비상엘리베이터 승강장에 제연설비가 설치돼 있다.

제연설비가 엘리베이터 홀에 설치됨으로 엘리베이터 홀은 밀폐돼 있고 환기가 잘 안되는 문제가 있다.

특히 초고층의 경우는 엘리베이터 코어부위가 건축물 중앙에 설치되는 경우가 많기 때문에 더더욱 그렇다.

겨울철에는 연돌효과로 인해 엘리베이터 문틈으로 심한 바람소리가 나기도 한다. 또한 연돌효과는 제연성능을 떨어뜨린다.

연돌효과란 건축물 내부에 있는 수직 공기 이동 통로 즉 계단실 엘리베이터 샤프트, 덕트, 피트, 기타 일반 샤프트 등을 통해서 건축물 내·외부의 온도차로 인해 상승기류나 하강기류가 형성되는 현상을 말한다.

겨울철에는 건축물 내부의 온도는 외부 공기 온도보다 따뜻하고 밀도가 낮기 때문에 부력을 갖고 있다. 이러한 부력으로 인해 건축물내의 샤프트에서는 공기가 상승하게 된다. 외부온도가 낮고 샤프트의 길이가 길 경우에 생기는 이러한 현상을 정상 연돌효과라 한다.

이와 반대로 외부공기가 건축물내부 공기보다 따뜻하면 샤프트 내부에 하강기류가 발생하는 경우가 많다. 이러한 하강기류를 역방향 연돌 효과라고 부른다. 연돌효과로 인해 겨울철에는 엘리베이터 문틈을 통한 소음이 발생하곤 한다.

인천 송도에 2008년 12월에 준공한 초고층 빌딩(지하 2층, 지상 64층)에서는 2009년 1월 14일 겨울철에 엘리베이터 승강장에서 측정한 소음이 최고 75dB을 초과하기도 했다. 실내의 소음기준이 45dB이하인 것과 비교하면 일상생활에서 참기 힘든 수준이다. 고층이고 외부와 내부의 온도차이가 심할수록 연돌효과가 강하므로 엘리베이터 PIT를 통한 강력한 연돌 효과로 인한 것임을 알 수 있다.

또한 엘리베이터의 문틈은 환기용 개구부로 사용할 만 큼 문틈이 크다.

이번 연구에서는 엘리베이터 문틈을 환기구로 사용하고 환기의 통로로 승강기의 승강로(엘리베이터PIT)를 사용하고 엘리베이터 기계실에 환기용 송풍기와 창문을 원격으로 열고 닫을 수 있는 창문용 자동폐쇄장치를 이용한 방법을 제안한다.

이 장치는 화재 시에 엘리베이터 기계실로 유출되는 공기의 흐름을 차단해 연돌효과를 감소시켜 제연성능을 향상시키고 겨울철에는 엘리베이터 문틈을 통한 소음발생을 감소시킨다.

또한 겨울철을 제외한 평상시에는 송풍기를 가동해 기계식 환기를 실시해 엘리베이터 홀에 신선한 공기가 들어와 제연설비가 설치된 비상엘리베이터 홀을 쾌적한 공간으로 마련한다.