고층건물 피난계단에서의 연돌효과 저감방안 연구

A Study on Reduction Method of Stack Effect at Stairwell of High-Rise Building

건축물이 고층화되면서 피난을 위한 주요 시설인 피난계단에서는 수직적 구조로 인해 연돌효과의 영향이 크게 발생하고 있다. 동절기에 연돌효과로 인한 계단실의 압력상승으로 피난문을 열고 대피하는데 어려움이 있고, 피난계단의 연기안전을 위한 급기가압 제연시스템의 운전성능에 교란이 발생되기 때문에 피난계단에서의 연돌효과를 저감시켜야 더욱 안전한 대피환경을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 고층 건물에서의 현장실험을 통해 피난계단에서의 연돌효과를 저감시킬 수 있는 방안을 도출하였고, 네트워크 모델을 사용한 수치해석을 수행하여 정량적이고 상세한 설계방안을 제시하였다. 현장실험 결과 피난계단의 저층부에서 피난계단으로 공기가 급기되고 고층부에서 피난계단의 외부로 공기가 배기되도록 공기의 흐름을 생성시켜 준다면 고층 건물의 피난계단에서의 연돌효과가 저감될 것으로 예측된다.

As the height of the building increases, the stack effect in stairwell that is main facilities for evacuation becomes stronger. While the pressure rise in stairwell causes difficulties on opening the door for evacuation and has effect on smoke control system, reduction of stack effect will be necessary for providing more safe evacuation environment. The field experiments on pressure field in high-rise building are carried out to present reduction method of stack effect and the numerical analyses using network model are proceeded to design quantitatively the reduction method. As the air flow supplied from outside in lower stair and exhausted to outside in upper stair is formed in stairwell, the stack effect in stairwell is expected to be decreased.