다가오는 겨울철, 건물의 골칫거리 연돌 현상(Stack Effect)의 해결대책은?
다가오는 겨울철, 건물의 골칫거리 연돌 현상(Stack Effect)의 해결대책은?
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  • 승인 2015.12.01 10:16
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다가오는 겨울철, 건물의 골칫거리 연돌 현상(Stack Effect)의 해결대책은?

 

어느덧 가을이 지나고 쌀쌀한 겨울이 다가왔다. 겨울이 되면 가끔 경험하게 되는 것이 건물에 문을 열고 들어갈 때 문이 바람 때문에 안 닫히거나 승강기 문이 닫히지 않아서 승강기가 출발하지 못하는 경우이다.

또 승강기 도어에 자주 고장이 발생하거나 건물 어디에선가 휘파람소리 같은 소음이 들리는 경우 등 여러 가지 문제점들을 경험하게 된다. 이러한 이유는 승강기의 ‘연돌 현상’과 밀접한 관계가 있다.

신도림의 한 건물은 준공시점이 겨울이라 건물을 오픈 하는데 연돌 현상이 발생해 바람이 갑자기 로비로 들이닥쳐 로비 천정에 설치된 고가의 조명이 파손되는 일이 발생했다. 다행히 인명 피해는 없었지만 누구도 예상하지 못한 일이라 관리자들이 크게 당황했고 결국 완벽한 해결점은 찾지 못하고 임시로 수습만 해놓은 상태로 건물을 운영 중이다.

이러한 연돌 현상은 건물 준공 후에 문제가 발생해야만 알 수 있는 현상이므로 건축설계 단계나 시공 단계에서는 간과하고 고려하지 않는 경우가 많다. 그러나 최근에 건축주나 입주자들의 품질 요구수준이 높아져서 신축하는 건물의 경우 건축설계 및 시공단계에 연돌 현상에 대한 검토 및 대책을 반영해 공사하는 경우가 늘고 있는 추세이다. 특히 초고층 빌딩의 경우에는 건축심의에 포함되어 필히 검토한 보고서를 제출해야 한다.

겨울철에는 건물외부의 온도가 영하 10도 이하로 내려가고 건물 내부는 영상 20도 이상 올리게 되는데 이럴 때 현재 한국에 대부분의 건물에서는 지하층 출입문, 엘리베이터 출입문, 비상계단 출입문, 건물 주 출입구 등에서 귀신소리 같은 바람소리가 나고 문이 닫히지 않아서 손으로 세게 밀어야 겨우 닫히거나 바람이 너무 세게 밀어서 닫을 수가 없는 경우가 있다.

특히 심각한 건물의 경우는 겨울철에는 항상 이런 문제가 생겨 건물내에 상주하는 인구나 방문객에게도 많은 불쾌감을 주고 있다.

이러한 현상은 보통 고층건물에서만 발생할 것이라고 알고 있으나 실제로는 3층의 낮은 건물에서도 발생하고 있어 연돌 현상에 대한 지식이 전혀 없는 일반 건물주는 어떻게 할 줄 몰라 곤란을 겪게 된다.

그런데 이같은 연돌 현상의 원인이 무엇인지 알면 모두 놀랄 것이다. 왜냐하면 지금까지 본인에게 불쾌감을 주었던 것은 바로 자연적인 현상이기 때문이다.

예를 들어서 건물외부의 온도가 영하 5도로 내려가고 건물 내부는 영상 20도로 올리게 되면 건물 내부와 외부의 온도차이가 25도 발생하게 되는데, 그 온도 차이와 건물 높이 차이에 의하여 외부와 내부의 압력 차이가 발생하게 된다. 그것을 수식화 한 것이 바로 아래의 공식이다.

외부의 찬 공기가 건물 내부로 들어오며서 외부와 연결된 출입문, 창문 등의 틈새로 기류가 형성되어 휘파람 소리가 나고 문이 안 닫히게 된다. 건물 내부에 각종 도어에 압력을 가해 안 열리거나 소음 및 고장의 원인이 되는 것이다.

그렇다면 왜 이러한 현상이 건물에서 일어나게 되었는가? 궁금해 지지 않을 수 없다. 그것은 한마디로 건축설계 및 시공의 문제라고 할 수 있다. 그 이유는 건축설계 시 연돌 현상에 대하여 고려한 것이 불과 얼마 되지 않았기 때문이다. 그것도 아주 제한적으로 검토되고 있으며 지금도 50층 이상의 초고층 건축 심의 시 연돌 효과에 대한 검토 결과서를 요구하고 있고 그 이하의 건물에서는 제도적으로는 검토하지 안아도 문제가 되지 않는 것이 현실이다.

건축 설계 시 설계된 건물이 준공한다면 겨울철이 되었을 때 연돌 현상이 발생할 것인지 시뮬레이션 분석을 해보고 문제가 예상되면 보완하여 설계에 반영하는 것이 가장 좋은 방지대책이다. 이러한 설계도면을 시공사가 건축 시공할 때 반영해야 준공 후 연돌현상이 발생하지 않는 좋은 건물이 지어지게 되는 것인데 현재까지는 설계나 시공 시 극히 제한적으로 검토되고 있다.

왜냐하면 연돌 현상 시뮬레이션 분석을 하기 위해서는 전문가에게 컨설팅을 의뢰해서 분석해야 하므로 수천만원 이상의 비용과 기간이 필요하므로 고민을 하게 된다. 그러나 이것이 반영되지 않고 건물이 준공된다면 분명 겨울에 문제가 생길 것이고 입주자들의 불만이 증가하게 된다. 준공이후 도어를 추가로 달고 기밀도를 높이기 위한 공사를 한다고 하면 수억 원의 추가비용과 이미지 실추, 건물가치하락 등 피해가 발생하게 되는 것이다.

그렇다면 여러분들은 어느 쪽을 선택할 것인가? 당연히 사전에 검토하고 시공에 반영하는 것을 택하게 될 것이다.

현재까지 건축설계 시 반영된 건물은 극히 드물어 겨울철이 되면 건물 관리자들은 항상 이 연돌 현상 때문에 어려움을 겪게 된다. 이러한 연돌 현상을 해결할 수 있는 대책이 최근 연구 개발되어 현장에 적용, 그 효과를 톡톡히 보고 있다. 그 대책은 바로 연돌 현상 컨설팅이다.

연돌 현상 컨설팅은 기존 건물과 신축건물의 경우로 나뉘어 진다. 기존 건물의 경우 건물의 문제점과 취약부위를 실측 및 조사하고 시뮬레이션 프로그램으로 현재의 문제점을 분석한다. 시뮬레이션 분석을 통해 해결 정도 및 해결여부를 검토하고 가장 최적의 대안을 선정, 실측을 통해 해결 여부를 검증하는 절차를 거쳐 컨설팅을 수행한다.

신축공사의 경우는 건축도면을 분석해 취약부위를 도출하고 시뮬레이션 프로그램을 통해 모델링을 실시한다. 이후 문제점 및 취약부위를 확인하고 대책 안을 도출한 후 대안에 대한 반영 가능성 여부를 시공 팀과 협의 후 가능한 최적안을 결정한다. 반영된 안에 대한 시뮬레이션 분석후 문제점 해결여부를 확인한다.

이렇게 시뮬레이션을 통해 연돌 현상 발생 여부를 검증한 후 건축설계하고 시공을 하게 되면 준공 후에 일어날 수 있는 연돌 현상의 발생을 사전에 예방할 수 있다.

연돌 현상의 해결방법은 단순히 건물의 일부 부위만을 해결한다고 절대 해결되지 않는다. 그 이유는 건물의 외피에서부터 건물 내의 모든 부위가 복합적으로 연결되어 발생하기 때문이다. 따라서 해결방법도 건물의 모든 부위를 복합적으로 검토해 해결안을 도출하고 시뮬레이션 분석으로 검증해야만 검토가 가능한 것이다.

여러분도 다가오는 겨울에 일어날 건물의 연돌 현상을 사전에 검토해 대책을 마련해 보길 바란다.

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