제연설비 작동 중 거실→부속실 출입문 개방력

문제

(4) 제연 TAB(Testing Adjusting Balancing) 과정에서 소방시설관리사가 제연설비 작동 중에 거실에서 부속실로 통하는 출입문 개방에 필요한 힘을 구하려고 한다. 다음 조건을 보고 물음에 답하시오. (단, 계산과정을 쓰고, 답은 소수점 셋째자리에서 반올림하여 둘째자리까지 구하시오.) (7점)

〈조건〉

• 지하 2층, 지상 20층 공동주택
• 부속실과 거실사이의 차압은 50 Pa
• 제연설비 작동 전 거실에서 부속실로 통하는 출입문 개방에 필요한 힘은 60 N
• 출입문 높이 2.1 m, 폭은 1.1 m
• 문의 손잡이에서 문의 모서리까지의 거리 0.1 m
• Kd = 상수(1.0)

① 제연설비 작동 중에 거실에서 부속실로 통하는 출입문 개방에 필요한 힘[N]을 구하시오. (5점)

② 국가화재안전기준(NFSC 501A)의 제연설비가 작동되었을 경우 출입문의 개방에 필요한 최대 힘[N]과 ①에서 구한 거실에서 부속실로 통하는 출입문 개방에 필요한 힘[N]의 차이를 구하시오. (2점)

답안

① 제연설비 작동 전 힘 60 N = 도어클로저 등 폐쇄력 $F_{dc}$

차압에 의한 힘:

$$F_P=\frac{K_d\,W\,A\,\Delta P}{2(W-d)}=\frac{1.0\times1.1\times(2.1\times1.1)\times50}{2\times(1.1-0.1)}=63.53\ \text{N}$$ $$F=F_{dc}+F_P=60+63.53=\textbf{123.53 N}$$

② 기준 최대 개방력 110 N과의 차이

$$123.53-110=\textbf{13.53 N}$$

(기준을 13.53 N 초과하므로 부적합 — 급기량·플랩댐퍼 조정 또는 도어클로저 교체 필요)

근거

• 문 개방력 식: $F=F_{dc}+\dfrac{K_dWA\Delta P}{2(W-d)}$ ($F_{dc}$: 도어클로저 저항력, W: 문 폭, A: 문 면적, d: 손잡이에서 문 끝까지 거리).
• NFTC 501A 2.3.2: 제연설비가 가동되었을 경우 출입문의 개방에 필요한 힘은 110 N 이하.