ISSN: 1738-7167
DOI: http://dx.doi.org/10.7731/KIFSE.2016.30.4.082
초고층 건물에서 연기이동 복합력에 의한 환기계획
이동명
경민대학교 소방안전관리학과
The Ventilation Plane Due to Smoke Driving Combined Forces in Super High-Rise Buildings
Dong-Myung Lee
Dept. of Fire Protection Safety Management Engineering, Kyungmin Univ.
(Received July 11, 2016; Revised August 1, 2016; Accepted August 3, 2016)
요 약
초고층 건물의 환기계획에서 설비의 효율적인 운영을 위해 환기설비는 제연설비 겸용으로 사용되고 있다. 본 연구에서 는 지하 4층 지상 59층의 초고층 건물을 분석모델로 선정하고 수치해석을 통해 연기이동력에 의한 층별 압력분포를 검 토하였으며, 분석모델 건물에서의 연기이동력이 환기 및 제연에 미치는 영향을 규명하였다. 또한 이들 결과를 바탕으로 분석모델 건물의 환기계획에서 주방용 환기댐퍼를 환기-제연 겸용으로 설계할 때 연기이동의 복합력과 요구되는 댐퍼의 개폐력과의 관계를 운동해석 시뮬레이션을 통해 결정하였고, 그 결과로부터 적합한 댐퍼의 구동장치를 선정하였다.
ABSTRACT
The ventilation system for the efficient operation of the building services systems in the ventilation plan of super high- rise buildings is used to combine smoke control systems. This study evaluated models of super high-rise buildings with four basement levels and 59 stories and investigated the pressure distribution of each floor by the smoke driving forces by numerical analysis. The smoke driving forces on the building of analytical model was analyzed to determine the effects of the ventilation plan and smoke control plane. In addition, when a combination with ventilation and smoke control of the kitchen ventilation damper in the ventilation plan of analysis model building was designed based on the these results, the relationship between the opening and closing force of the damper and smoke driving combined forces to act on the design pressure of the damper by a motion analysis simulation. The driving units of the damper were selected from the analyti- cal results.
Keywords : Smoke driving forces, Combined forces, Ventilation plan, Ventilation damper, Smoke control
1. 서 론
인구의 도시 집중화에 따른 도시의 과밀화를 해결하기 위해 1990년 후반부터 서울 및 수도권에는 40층 이상의 지상 200 m에 이르는 초고층 주거 · 업무용의 주상복합 건물이 증가되고 있다. 건물의 고도화와 외부 환경의 영향 에 따라 환기량 부족과 화재 시 연기의 급속한 상승으로 피난로 확보가 불가능하게 되어 거주자의 피난안정성을 위협하고 있다. 고층 건물에서 환기량 부족과 화재 시 연 기의 이동속도를 가중시키는 대표적인 요인으로 굴뚝효과 에 의한 영향을 들 수 있다.
초고층 건물에서 굴뚝효과는 수직 개구부(계단실, 엘리
베이터 샤프트, 설비 샤프트, 공조용 풍도 등)를 통하여 평 상시에는 세대의 환기불량, 화장실과 주방 배기의 어려움, 오염공기의 확산, 출입문의 개폐불량 등에 영향을 미치고, 화재 시에는 유독성 연기와 화염을 급속하게 전 층으로 침 입 · 확산시켜 거주자의 안전에 심각한 문제를 야기하기도 한다. 따라서 고층 건물이 건설되기 시작하면서부터 많은 연구자들이 환기개선과 연기이동을 제한하기 위해 굴뚝효 과의 영향 및 저감 방안에 대한 연구를 수행하였다. 이들 연구를 살펴보면, 굴뚝효과가 환기에 미치는 영향규명과 이들의 영향을 최소화하기 위한 대안에 따른 환기개선 및 시스템개선(1-3)을에 대한 연구가 이루어졌고, 또한 연기이 동을 제한하기 위해 굴뚝효과가 연기이동에 미치는 영향
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과 대안마련을 위한 연구(4-6)가 이루어졌다.
초고층 건물에서 환기나 연기이동은 건물 내에서 발생 하는 전체 공기유동의 영향을 받기 때문에 환기개선이나 연기이동을 제한하기 위한 환기 및 제연계획에서 설계자 가 결정해야 할 주된 인자는 장치의 면적(댐퍼 등)과 공기/
연기를 이동시키는 필요한 힘(환기에서 공기를 이동시키 는 힘은 환기이동력, 연기를 이동시키는 힘은 연기이동력) 이다. 일반적으로 초고층 건물에서 환기는 굴뚝효과와 바 람의 영향에 영향을 주로 받고, 연기이동은 굴뚝효과, 바 람의 영향, 부력 등에 영향을 받는다. 따라서 환기에 필요 한 환기이동력은 굴뚝효과와 바람의 영향으로, 연기이동력 은 굴뚝효과, 바람의 영향, 부력 등으로 나타낼 수 있다.
최근 초고층 건물의 건축설비는 스마트 빌딩과 녹색기 술의 도입에 따라 빠른 속도로 환경과 에너지, 경제성 및 서비스를 제공하고자 다양한 방향으로 진행되고 있고, 설 비의 효율적인 운영을 위해 환기설비는 화재 시 연기제어 를 위한 제연설비 겸용으로 사용하고 있다. 또한 환기나 연기이동에 가장 큰 영향을 주는 굴뚝효과(4,5)로 인한 압력 차는 건물의 층마다 다르고, 화재 시 각 세대(실)은 화재로 인한 공기유동과 건물 내에서 발생하는 공기유동의 영향 을 함께 받기 때문에 건물의 각 층 및 각 실에 대한 환기 계획에서는 환기이동력뿐만 아니라 연기이동력이 함께 고 려되어야 한다. 하지만 기존 연구들은 고층 건물의 실내 공기환경 개선 및 환기량 확보를 위한 환기계획에 대한 연
구(1-3)가 대부분이고, 연기이동력을 고려한 환기계획의 연
구는 미진한 상태에 있다.
따라서 본 연구에서는 지하 4층 지상 59층의 초고층 건 물을 분석모델로 선정하고 이 건물에서의 연기이동력이 환기/제연에 미치는 영향을 규명하고, 이를 바탕으로 분석 모델의 환기계획에서 주방용 환기댐퍼를 환기-제연 겸용 으로 설계할 때 연기이동의 복합력과 댐퍼의 개폐력으로 부터 댐퍼선정 방법을 제시하고자 한다.
2. 연기이동력
2.1 공기의 유동량
건물 내부에서 공기유동의 경로는 계단실이나 엘리베이 터 샤프트, 세대의 출입문 등을 대표적으로 들 수 있고, 이 들 경로는 Figure 1에 나타낸바와 같이 공기의 유입부 (Rin), 공기의 상승부(Rup)와 공기의 유출부(Rout) 세 영역으 로 구분할 수 있다. 이들 영역에서 공기/연기의 유동은 실 내외 온도차, 개구부의 위치와 크기, 건물 높이, 외벽과 내 벽의 재료 유형 및 시공의 정밀성, 환기에 따른 급기량과 누설량, 화재 시 연기의 온도 등에 따라 달라진다.
Figure 1과 같이 N층의 건물에서 유동하는 공기유동량 mj (kg/s)는 일반적으로 식(1)과 같이 질량보존의 법칙에 따라 하부 개구부의 압력 Pi (Pa)와 상부 개구부의 압력 Pj
(Pa)의 압력차(ΔP)의 함수로 나타낼 수 있다. 또한 화재 시
에는 다른 공간으로 이동되는 연기의 이동량도 식(1)에 의 해 결정할 수 있으며, 압력차 ΔP는 공기/연기를 이동시키 는 힘으로써 환기 및 연기이동력의 크기로 결정된다(5,7).
(1)
2.2 중성면의 높이
건물의 공간 어느 위치엔가 실내외의 정압이 같게 되는 면이 형성하게 되는데 그 면을 중성면(neutral plane)이라 고 한다. 특히, 공기가 유입 및 유출되는 건물 외벽의 개구 부에 따라 중성면의 위치가 달라지고, 중성면의 위치에 따 라 공기의 유동방향이 달라진다. 중성면의 높이는 공기유 동이나 연기이동력을 결정하는데 중요한 인자가 되며, Figure 1의 건물에서 중성면의 높이 hn (m)의 결정은 개구 부의 유무나 형상에 따라 계산방법이 다르다. 연속 개구부 를 갖는 샤프트라고 가정하면, 중성면의 높이는 식(2)와 같다(7).
(2)
식(2)에서 H (m)는 샤프트의 높이, Ti (K)와 To (K)는 건물 내외부의 온도를 의미한다.
2.3 굴뚝효과
고층 건물에서 엘리베이터 샤프트나 계단실 등과 같은 수직 경로를 따라 공기유동을 일으키거나 화재 시 연기의 이동은 건물 내외부의 공기 밀도에 의한 압력차로 발생하 는 굴뚝효과에 의해 발생한다. 기류는 샤프트 내부와 외부 사이의 온도차에 의해 수직 경로의 상부 또는 하부로 이동 하게 된다. 굴뚝효과에 의한 압력차 ΔPS (Pa)는 식(3)에 의 해서 계산할 수 있고, 건물 높이와 중성면의 높이에 따라
mj = f P( j − Pi) = f ΔP( )
j=1
∑N
hn = 1 1 + T( i/To)1/3 ---H
Figure 1. A path of air flow and neutral plane at the building.
달라진다(4).
ΔPS= g(ρo− ρi)(h− hn) = gρi(h− hn)(Ti− To)/To (3) 식(3)에서 g (m/s2)는 중력가속도, ρi (kg/m3)와 ρo (kg/
m3)는 건물 내외부의 공기 밀도, h (m)는 중성면에서부터 측정위치의 높이를 의미한다.
2.4 바람의 영향
고층 건물에 부는 바람은 풍압과 건물 내부에 불필요한 공기의 유출입과 공기이동을 유발시켜 건물 내부의 기류 방향을 바꾸고 중성면의 위치를 바꾸기도 한다. 풍압은 자 연환기측면에서 효과적으로 사용되기도 하지만 강제환기 를 수행하는 공조설비와 화재 시 배연설비에 역기능을 제 공할 수 있으므로 건물에 작용하는 풍압에 의한 압력분포 를 고려해야한다. 풍압에 의한 건물 한 면에 대한 다른 면 의 압력차 ΔPW (Pa)는 식(4)와 같다.
(4)
식(4)에서 Cw1, 2는 바람이 불어오는 쪽과 불어가는 쪽의 벽에 대한 압력계수이고, 풍속 V (m/sec)는 식(5)에 의해 결정된다(7).
(5)
식(5)에서 Vr (m/sec)은 특정 높이에서의 풍속, z (m)는 풍속의 높이, zr (m)은 특정 높이, n은 바람지수를 의미한다.
2.5 부력
건물 임의 층의 실에서 화재가 발생하면, 화재로부터 발 생된 고온의 연기는 밀도의 자체 감소로 인해 부력을 가지 게 되고, 부력에 의한 압력차 ΔPB (Pa)는 식(6)과 같고, 식 (6)에서 To (K)는 화재실 주변의 공기 온도, Tf (K)는 화재 실의 가스 온도, h (m)는 중성면으로 부터의 거리를 의미 한다.
(6)
2.6 복합력
연기이동력은 앞서 정의된 굴뚝효과에 의한 압력차 ΔPS
(Pa), 풍압에 의한 압력차 ΔPW (Pa), 부력에 의한 압력차 ΔPB (Pa) 등을 모두 포함하는 복합력(combined forces) ΔPT (Pa)이 된다. 이 힘은 평상시에는 건물의 환기를 위한 환기설비의 설계압력으로 화재 시에는 연기이동을 제한시 키는 제연설비의 설계압력으로 적용되고, 이때 설계압력은 연기이동력보다 크게 설정되어야 한다.
ΔPT=ΔPS+ΔPW+ΔPB (7)
3. 연기이동력의 영향분석 및 환기계획
3.1 연기이동력의 분석모델 및 분석조건
연기이동력의 영향을 분석하기 위한 분석대상건물은 경 기도 K시에 위치한 지하 4층, 지상 59층 규모의 초고층 주상복합건물이다. 분석모델은 엘리베이터 샤프트나 계단 실 등과 같은 수직 샤프트를는 코어로부터 각 층당 4~8개 의 세대가 분포된 형태이고, 지하층은 주차장, 지상 1층~3 층은 로비와 판매 및 문화집회시설, 지상 4층~9층은 오피 스텔, 지상 10층~59층은 공동주택으로 구성돼있으며, 오 피스텔은 별도의 출입문을 통해 접근이 가능하도록 코어 가 주거부와 분리되어있다. 1층의 높이는 5 m이고, 각 층 의 높이는 4.2 m로 계획되었다.
엘리베이터 샤프트는 지하층과 로비층, 1층부터 10층까 지 오피스텔부를 운행하는 저층용 엘리베이터 그리고 10 층에서 59층까지의 주거부를 운행하는 고층용 엘리베이터 로 구성되어있다. 분석대상 건물의 개요와 기준층 평면도 를 Table 1과 Figure 2에 나타냈다.
분석모델에서 연기이동력을 분석하기 위한 조건은 Table 2와 같이 설정하였다. 이들 조건 중 굴뚝효과는 겨 울철에 압력차가 가장 커지기 때문에 외기온도는 ‘건축물 의 에너지절약설계기준(8)’에 의해 서울지역을 기준으로
−11.3oC로 적용하였고, 실내온도는 난방을 위한 공동주택 의 실내온도 20~22oC의 평균값인 21oC를 적용하였다.
풍속은 기상청 30년(1981년~2010년) 기후자료 중 겨울 철 최대 월 평균풍속인 서울 2.4 m/s(지상 10 m 높이)를 적용하였고, 풍향은 임의로 바람을 받는 면이 넓은 북풍으 로 선정하였다. 이때 풍속은 Table 3과 같이 건물의 지형 ΔPW = 1
2--- C( w1 − Cw2)ρ0V2
V = Vr z zr
⎝ ⎠----
⎛ ⎞n
ΔPB = 3,460 1 To --- − 1
Tf --- h
Table 1. Summary of the Analysis Building Description Contents
Number of floor 59 stories and four basement levels Height of the building 248.6 m
Total floor area 24,416.44 m2
Use of the building High-rise residential building Type of exterior wall Curtain wall
Figure 2. The plane of typical floor.
에 따라 경계층 높이와 바람지수(n)에 따라 달라지는데 본 연구에서는 도시에 있는 건물로서 도심지역(urban)의 바람 지수를 적용하였다.
3.2 연기이동력의 분석결과 및 고찰
분석모델의 연기이동력을 분석하기 위한 건물의 층별 압력분포는 CONTAMW 3.1(9)를 사용하여 결정하였다. 분 석모델에서 공기/연기가 주요 수직경로(엘리베이터 샤프트, 계단실)를 통해 이동할 때 굴뚝효과에 의한 압력분포를 Figure 3과 4에 나타내었다. 분석모델은 분석조건에서 제 시한 바와 같이 저층부와 고층부 두 개의 존으로 나누져 있지만, 수직구획에 의한 압력분포를 비교하기 위해 하나 의 존(one zone)일 때와 두 개의 존(two zone)일 때의 압 력분포를 함께 살펴보았다.
일반적으로 건물에서 중성면의 높이 hn=건물높이/2 (= 124.3 m)로 설정하고 있지만, 건물높이와 외벽의 기밀 도에 따른 굴뚝효과로 인한 압력차 문제를 해결하는데 비 효율적이라는 지적이 제시되었다(10). 따라서 분석모델이 연속 개구부를 갖는 샤프트로 가정하고, 분석모델의 중성 면 높이는 식(2)로부터 하나의 존일 때 hn= 121.89 m, 두 개의 존일 때 저층부의 hn1= 20.98 m로 고층부의 hn2= 100.90 m로 나타났다. 굴뚝효과에 의한 압력차는 하나의 존일 때 ΔPS= 184.44 Pa, 두 개의 존일 때 저층부 ΔPS= 25.64 Pa 고층부 ΔPS= 152.68 Pa로 나타났다.
Figure 3과 4에 나타낸 바와 같이 분석모델의 수직구획 을 하나의 존으로 단일화했을 때보다 두 개의 존으로 계획 하면 약 ΔPs= 32 Pa 정도가 줄어들게 됨으로써, 평상시 공기와 화재시 연기를 이동시키는 힘이 줄어들게 되어 이 들을 제어하는 설비의 용량을 그 만큼 줄일 수 있다.
굴뚝효과에 의한 기류는 건물 샤프트의 틈새, 외벽의 틈 새, 세대 현관문의 틈새 등을 통해 수직으로 이동하게 된 다. 따라서 건물 내부와 엘리베이터 출입문에서의 압력차 를 ΔPE (Pa), 외벽 기밀도에 의한 압력차를 ΔPWT (Pa), 내 부와 세대와의 압력차를 ΔPR (Pa)이라고 하면, 굴뚝효과에 의한 압력차 ΔPS=ΔPE+ΔPWT+ΔPR (Pa)이 된다. 엘리 베이터 출입문의 누설면적(11) AE= 0.03 m2, 건물완공 후 건물사용에 따라 기밀도가 떨어지는 점을 고려하여 주방 및 화장실 배기면적을 포함한 중간구조(2.1 × 10−4m2)(4)의 외벽 기밀도(2) AWT= 0.01 m2, 세대 현관문의 틈새 면적(12) AR= 0.007 m2라 하면, Figure 2에서와 같이 한 코어를 6 세대가 공용하고 승강기가 3대인 경우 AE= 0.09 m2, AWT= 0.06 m2, AR= 0.042 m2이 된다.
내부와 엘리베이터, 내부와 세대, 외벽의 기밀도에 의한 압력차는 Figure 4의 압력차와 이들 부분의 누설면적으로 부터 질량보존의 법칙을 적용하면 Figure 5와 같이 나타낼 수 있고, 이들의 압력차는 각기 ΔPE= 9.31 Pa, ΔPWT= 47.15 Pa, ΔPR= 96.22 Pa로 산정되었다.
Table 2. Conditions for Analysis of the Smoke Driving Forces
Classification Conditions Fire condition
Fire floor 40
Temperature at fire floor 800oC Weather condition
Outdoor temperature −11.3oC Indoor temperature 21.0oC Wind velocity 2.4 m/s Atmospheric pressure 101.3 kPa
Table 3. Terrain Coefficient and Exponent
Terrain type Gradient height Exponent (n)
Urban 520 0.40
Suburban 400 0.28
Airport 275 0.15
Figure 3. Pressure differential for stack effect (For single zone).
Figure 4. Pressure differential for stack effect (For two zone).
Figure 5에서 세대 현과문에서의 압력차(96.22 Pa)가 가 장 큰 것으로 나타났지만, 이 값은 한 코어를 6세대가 공 용하고 있기 때문에 한 세대당 내부와의 압력차는 약 ΔPR/6 = 16.04 Pa이다. 따라서 굴뚝효과에서 가장 큰 영향 을 주는 인자는 외벽의 기밀도에 의한 압력차(ΔPWT= 47.15 Pa)이며, 이는 세대마다 있는 주방 후드의 배기 팬 과 실내 환기를 위한 환기장치에 의해 공기의 유출입이 외 벽의 기밀도를 낮추게 되어 압력차가 커진 것으로 예측된 다. 또한 이것은 환기시 주방이나 화장실의 냄새를 세대로 역류시키는 것을 의미하고, 화재시 화장실이나 주방 후드 의 배기풍도를 통해 연기나 화기를 다른 공간으로 침입 · 확산시킬 수 있음을 의미하기도 한다.
풍압에 의한 압력차 ΔPW는 Table 2와 3 및 분석조건으 로부터 식(5)에 의해 풍속 V (m/sec)가 결정되었고, 건물 의 외벽에 작용하는 바람과 건물의 형상에 따른 압력계수
Cw1, 2에 의해 식(4)로부터 층의 높이에 따라 약 2.68~61.08
Pa로 산정되었다. 압력계수는 장애물이 없는 사각형 건물 로서 건물의 높이비가 1/2 < h(높이)/w(폭) < 6인 경우로
Cw1= +0.8, Cw2=−0.25로 설정하였다(4). Table 2에 제시 한바와 같이 분석모델의 40층 임의 실에서 화재가 발생하 였다고 가정할 경우, 화재실에서 발생하는 부력은 약 ΔPB= 18.37 Pa로 산정되었다.
이상의 연기이동력을 모두 포함한 복합력 ΔPT와 굴뚝효 과에 의한 압력차 ΔPS를 비교하여 Figure 6에 나타냈다.
Figure 6에서 복합력 ΔPT= 232.14 Pa이 되고, 굴뚝효과가 작용할 때보다 복합력으로 작용할 때의 중성면의 위치 (hn_cf)가 77.44 m로 낮아졌다. 중성면의 위치가 낮아진 것 은 굴뚝효과에 풍압에 의한 압력차 즉, 바람이 건물내부의 기류방향을 바꾸어 중성면의 위치를 낮춘 것으로 예측할 수 있고, 부력도 중성면의 위치를 낮추는데 추가적인 역할 을 했을 것으로 판단된다.
화재가 중성면의 위치(77.44 m)보다 위쪽인 40층(126 m)에서 발생하였고, 굴뚝효과(ΔPS= 152.68 Pa)가 부력 (ΔPB= 18.37 Pa)에 의한 압력차보다 높기 때문에 연기는 샤프트 등의 수직경로를 통하여 수직이동을 하게 된다. 또 한 부력(ΔPB= 18.37 Pa)이 Figure 5에 나타낸 엘리베이터 출입문에서의 압력차(ΔPE= 9.31 Pa)보다 약 2배 정도 크 기 때문에 위층으로 수직 이동한 연기는 다시 엘리베이터 샤프트로 끌려들어가기 보다 위층의 각 세대로 빠르게 침입 · 확산될 것이다.
3.3 환기계획
이상의 결과로부터 분석모델의 환기계획에서 주방용 환 기댐퍼를 환기-제연 겸용으로 설계하였다. 이때 환기이동력 은 앞서 설명한 바와 같이 복합력을 적용해야한다. 따라서 규명된 복합력 ΔPT는 환기-제연 시 댐퍼의 설계압력이 되 고, 이 압력은 Figure 7에 나타낸 바와 같이 환기 및 화재시 댐퍼를 개폐하는데 필요한 각운동량(angular momentum) Mw로 작용하게 된다.
복합력과 댐퍼의 각운동량의 관계는 솔리드웍스(13)를 이 용하여 운동해석하였고, 운동해석조건은 Table 1의 건물개 요, Figure 6의 복합력(232.14 Pa)을 이용하고 댐퍼의 직경 은 300 mm로 설정하였다. 운동해석시간은 화재로 플래쉬 Figure 5. Pressure differential of elevator, door and wall in
stack effect.
Figure 6. Comparison of pressure differential for combined
forces and stack effect. Figure 7. Combined damper of ventilation and smoke control.
오버가 발생하기 전에 댐퍼가 폐쇄되어야 하므로 환기유 지시간은 3초, 화재 시 구동장치(driving units)로부터 동력 차단시간은 2초, 댐퍼폐쇄시간은 3초로 가정하여 댐퍼의 총 운동시간을 8초로 설정하였다.
댐퍼에 복합력이 작용할 때, 댐퍼의 최대 각운동량은 Figure 8에 나타낸 것처럼 댐퍼의 개방과 폐쇄 시 각각 1.74E+5 N-m(1.5초)와 1.44E+5 N-m(6.5초)가 되고, 이들 값은 댐퍼를 개폐하는 구동장치의 크기(토크)를 결정하는 인자가 된다. 따라서 이 댐퍼에는 1.74E+5 N-m보다 큰 각 운동량을 낼 수 있는 구동장치가 선정되어야한다.
4. 결 론
본 연구에서는 초고층 건물에서 연기이동력이 환기/제연 계획에 미치는 영향과 환기계획으로 환기댐퍼를 제연댐퍼 와 겸용으로 설계할 때 연기이동의 복합력과 댐퍼의 개폐 력과의 관계를 운동해석 시뮬레이션을 통해 검토하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 건물의 수직구획을 하나의 존으로 단일화했을 때보다 여러 개의 존으로 구획하면 굴뚝효과에 의한 압력차가 줄 어들게 됨으로써, 환기나 제연 시 이들 설비의 구동장치의 용량을 줄어든 압력차만큼 줄일 수 있다.
2. 굴뚝효과에서 가장 큰 영향을 주는 인자는 외벽의 기 밀도에 의한 압력차로 확인되었으며, 이는 환기시 주방이 나 화장실의 냄새를 세대로 역류시키거나 화재시 화장실 이나 주방 후드의 배기풍도를 통해 연기나 화기를 다른 공 간으로 침입 · 확산시키는 역할을 하게 된다.
3. 바람의 방향이 바뀌지 않는다고 가정하면, 화재 시 연 기의 이동은 복합력 중 부력에 의해 화재층에서 수평이동 을 하게 되고, 수평이동 후 꿀뚝효과와 풍압에 의한 압력 차가 부가되어 위층으로 수직이동을 하게 된다.
4. 복합력은 환기-제연 겸용댐퍼의 설계압력이 되고, 이 압력은 댐퍼의 개폐력 결정 및 구동장치의 회전 토크를 결 정하는 설계인자가 된다.
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