엘리베이터 승강로 기류의 특성

온도차와 압력차로 승강기 이용 환경에 영향을 주는

엘리베이터 승강로 기류의 특성

 

초고층 건축물에서 고속 엘리베이터 운행은 상하운동의 변화, 건물 내외의 온도차 등을 다양한 현상을 야기하는데 이번 호에서는 엘리베이터 운행에 따른 승강기로 기류의 특성에 대해 알아보고자 한다.

글 김승룡(한국승강기안전관리원 대외협력실 팀장)

 

 

 

우리나라는 국토면적 세계 109위, 인구수 세계 27위로 국토면적 대비 높은 인구를 수용하기 위해 건물의 고층화, 복합화, 대형화가 이루어졌다. 건축물의 이러한 발전 방향과 더불어 엘리베이터는 없어서는 안 될 건축물의 필수 편의시설로 자리 잡은 지 오래다.

 

초고층 빌딩에는 대부분 초고속 엘리베이터가 설치되는데 이는 승강로에 기류를 형성하여 문제를 일으키기도 한다. 승강로에서 발생되는 기류 특성에 따라 발생되는 효과는 크게 2가지로 구분할 수 있다.

 

 

 

실내외 온도차로 인한 연돌효과

 

연돌효과(Stack Effect)는 다른 말로 굴뚝 효과라고도 하는데, 고층 건물에서 실내와 외부의 온도차로 인하여 발생하는 실내공기의 부력이 수직공간을 따라 상승하거나 하강하면서 압력 변화를 일으키는 것이다.

엘리베이터의 경우 카가 움직이는 공간인 승강로와 실내가 맞닿아 있는 승강장의 온도차에 의해 밀도 차가 발생되면서 승강로와 승강장사이의 압력 차가 발생하게 된다.

 

즉, 승강로 하부 피트(pit)의 공기 온도와 상부의 공기 온도 차에 의한 밀도 차가 생기게 되며 공기는 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동하게 된다.

이러한 연돌효과는 실내의 온도차가 커지는 겨울철에 크게 나타나며, 특히 고층건물의 주 출입구와 접해있는 비상계단, 엘리베이터 승강로 등 수직통로에서 크게 발생한다.

 

 

 

 

엘리베이터의 수직이동에 의한 피스톤효과

 

엘리베이터의 이동경로는 일정한 승강로를 따라 상승 및 하강하기 때문에 움직이는 방향으로 압력이 상승하고 반대쪽에는 압력이 하강하게 되는데 이것을 엘리베이터에 의한 피스톤효과(Piston Effect)라 한다.

 

이러한 승강로 내에서의 압력변화는 승강로 내부와 승강장과의 압력차가 발생하게 되어 승강장의 공기, 연기 등이 승강장에 설치된 엘리베이터 문을 통하여 승강로로 유입되게 된다.

상기와 같이 엘리베이터 운행에 따라 발생되는 승강로의 기류는 낮은 곳에서 높은 곳으로, 승강장에서 승강로 내부로 이동하기 때문에 건물 내 화재 발생 시 유독가스가 엘리베이터의 승강로로 유입된다.

 

건물 화재발생 시 엘리베이터를 이용하지 말고 비상계단을 이용하여 대피해야 하는 것은 바로 이 때문이다. 건물 관리주체는 엘리베이터를 피난층으로 호출하여 운행정지를 시킨 후 안내방송을 통해 비상계단으로 대피를 유도해야 한다.