건물내외부 압력차가 문개방시 미치는 힘 계산

전열교환기 운전시 실내에 약간의 양압(5Pa 정도?)을 유지하도록 하는걸로 알고 있습니다. 이곳 게시판에도 언급된 경우가 있어 정확하게 계산하는 방법에 대해 얘기 해보고자 합니다.

단순히 생각해서 압력차가 문에 미치는 힘은 F(N) = P(Pa) x A(m2)문면적 으로 구할 수 있으나, 문이 열리는 형태는 회전토크가 걸리기 때문에 그것을 고려해야 합니다. 예를 들어 문면적이 2 m2이고 압력차가 10 Pa인 경우 20N(무게로 환산하면 대략 2kg)이 되는데, 이는 문에 걸리는 힘일 뿐이지 문을 여는데 드는 힘은 아닙니다.

문을 개방하는데 드는 힘은 다음과 같이 계산하면 됩니다.

문끝에서 손잡이 까지의 거리는 0.1 m 문의 폭을 1 m로 보고 다시계산하면,

F = (1x2x10) / {2(1-0.1)} = 11.1 N 약 1.1 kg의 무게에 해당됩니다. 

만일 문에 도어클로져가 설치되어 있다면 그 장력을 더해주면 됩니다. 그런데 대부분의 현관문은 당겨서 들어가는 형태다보니 문개방시 오히려 잘 열릴듯합니다.^^

참고로 아파트 등의 승강기 홀이나 계단부속실에 보시면 급기댐퍼 같은것이 달려있는데... 화재시 급기를 통해 연기가 승강기홀과 계단실로 유입되지 않도록 양압을 유지해주는 장치입니다. 설계시 50 Pa을 기준으로 하고 있으며, 화학공장의 제어실은 사고시 유해가스가 유입되지 않도록 15 Pa 정도의 양압을 걸고 있습니다. 양압(압력차)의 최대한계는 문개방시 걸리는 힘 110 N 이하로 제한하고 있습니다.

별 재미없고 딱딱한 얘기를 주절주절 해보았습니다^^