최근 국내에서는 초고층 건축물의 건축계획이 급속히 증가하고 있는 추세이다. 그러나 초고층화의 추세에 따른 건축물의 화재안전성능 확보를 위해 일반 건축물에 적용하는 소방 및 방재시설의 적용기준 및 적용방안을 초고층 건물에 동일하게 적용하는 것이 적정할 것인가에 대한 기술적 검토가 필요한 시점이다.
특히, 제연 및 배연설비는 건축물내부에서의 화재발생 시 연기를 제어하여 피난상의 안전을 도모하고 연기에 의한 인명 및 재산의 손실을 방지함을 목적으로 하는 설비로써 초고층 건축물에서 필수적으로 발생하는 연돌효과, 부력, 팽창, 바람의 영향등에 의해 연기의 거동이 매우 상이한 양상으로 진행되고 이는 곧 제연 및 배연설비의 성능에 매우 큰 영향을 미치게 된다.
초고층 건축물에 있어서 인명피해의 대부분은 연기의 수평 및 수직방향으로의 확산으로 인한 질식, 피난장애등이 대부분으로서 적정한 제연 및 배연설비의 적용방안에 대한 연구가 필요한 상황이다.
초고층 업무시설에 적용되는 배연설비의 설치대상 및 설치기준 등에 대한 조사를 실시하고, 연기의 부력을 이용하여 천장이나 외벽면에 설치한 개구부로 연기를 직접 외부로 배출하는 배연창을 이용한 배연설비가 연돌효과 및 풍압효과의 외부 환경속에서 연기배출성능이 확보되는지 컴퓨터 ...
최근 국내에서는 초고층 건축물의 건축계획이 급속히 증가하고 있는 추세이다. 그러나 초고층화의 추세에 따른 건축물의 화재안전성능 확보를 위해 일반 건축물에 적용하는 소방 및 방재시설의 적용기준 및 적용방안을 초고층 건물에 동일하게 적용하는 것이 적정할 것인가에 대한 기술적 검토가 필요한 시점이다.
특히, 제연 및 배연설비는 건축물내부에서의 화재발생 시 연기를 제어하여 피난상의 안전을 도모하고 연기에 의한 인명 및 재산의 손실을 방지함을 목적으로 하는 설비로써 초고층 건축물에서 필수적으로 발생하는 연돌효과, 부력, 팽창, 바람의 영향등에 의해 연기의 거동이 매우 상이한 양상으로 진행되고 이는 곧 제연 및 배연설비의 성능에 매우 큰 영향을 미치게 된다.
초고층 건축물에 있어서 인명피해의 대부분은 연기의 수평 및 수직방향으로의 확산으로 인한 질식, 피난장애등이 대부분으로서 적정한 제연 및 배연설비의 적용방안에 대한 연구가 필요한 상황이다.
초고층 업무시설에 적용되는 배연설비의 설치대상 및 설치기준 등에 대한 조사를 실시하고, 연기의 부력을 이용하여 천장이나 외벽면에 설치한 개구부로 연기를 직접 외부로 배출하는 배연창을 이용한 배연설비가 연돌효과 및 풍압효과의 외부 환경속에서 연기배출성능이 확보되는지 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 검토하고, 그 문제점을 도출하여, 이에 대한 대안으로서 샌드위치 가압방식 제연설비의 적용방안을 제안하였으며 다음과 같은 결론을 얻게 되었다.
1. 초고층부와 저층부에서 배연창을 이용한 배연의 적정성을 시뮬레이션을 통해 검증해본 결과 저층부에서는 연돌효과로 인해 화재실 내부에 음압이 형성되어 연기배출이 거의 이루어지지 않고 상부층으로 확대됨을 확인할 수 있었으며, 초고층부에서는 풍압효과로 인해 작용하는 압력에 의해 화재실보다 외부압력이 높아 배연창을 통한 연기배출이 원활하지 않는 문제점을 확인할 수 있었다.
2. 초고층 업무시설에 적용되는 배연설비와 관련하여 해외 선진국의 관련 규정 및 적용 사례등을 검토한 결과 샌드위치가압제연설비를 가장 일반적인 제연방식으로 적용하는 것으로 나타났다.
3. 샌드위치가압방식 제연설비 적용을 위한 유효풍량은 화재층에서 환기횟수 기준 6회를 적용하여 배기하고, 직상층 및 직하층에서 환기횟수 기준 6회를 적용하여 급기하는 것이 상층부로의 연기확산을 방지할 수 있는 것으로 분석되었다.
4. 화재층은 배기하고 직상 및 직하층은 급기를 하는 샌드위치 가압방식 제연설비는 연돌효과, 풍압등의 외부조건에 관계없이 초고층부 및 저층부에서 모두 원활하게 연기배출이 이루어짐을 확인할 수 있었다.
5. 화재층으로부터 비화재층으로 연기확산을 방지할 수 있는 유효한 차압은 최소 12.5Pa이며, 한 개층 전 구역에 동일압력이 형성되도록 하여야 피난문의 개방등에 지장을 주지 않는 것으로 분석 되었다.
[key word] 제연설비, 배연설비, 샌드위치가압, 층간제연, 배연창, 차압, 연돌효과, 풍압효과, 초고층
최근 국내에서는 초고층 건축물의 건축계획이 급속히 증가하고 있는 추세이다. 그러나 초고층화의 추세에 따른 건축물의 화재안전성능 확보를 위해 일반 건축물에 적용하는 소방 및 방재시설의 적용기준 및 적용방안을 초고층 건물에 동일하게 적용하는 것이 적정할 것인가에 대한 기술적 검토가 필요한 시점이다.
특히, 제연 및 배연설비는 건축물내부에서의 화재발생 시 연기를 제어하여 피난상의 안전을 도모하고 연기에 의한 인명 및 재산의 손실을 방지함을 목적으로 하는 설비로써 초고층 건축물에서 필수적으로 발생하는 연돌효과, 부력, 팽창, 바람의 영향등에 의해 연기의 거동이 매우 상이한 양상으로 진행되고 이는 곧 제연 및 배연설비의 성능에 매우 큰 영향을 미치게 된다.
초고층 건축물에 있어서 인명피해의 대부분은 연기의 수평 및 수직방향으로의 확산으로 인한 질식, 피난장애등이 대부분으로서 적정한 제연 및 배연설비의 적용방안에 대한 연구가 필요한 상황이다.
초고층 업무시설에 적용되는 배연설비의 설치대상 및 설치기준 등에 대한 조사를 실시하고, 연기의 부력을 이용하여 천장이나 외벽면에 설치한 개구부로 연기를 직접 외부로 배출하는 배연창을 이용한 배연설비가 연돌효과 및 풍압효과의 외부 환경속에서 연기배출성능이 확보되는지 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 검토하고, 그 문제점을 도출하여, 이에 대한 대안으로서 샌드위치 가압방식 제연설비의 적용방안을 제안하였으며 다음과 같은 결론을 얻게 되었다.
1. 초고층부와 저층부에서 배연창을 이용한 배연의 적정성을 시뮬레이션을 통해 검증해본 결과 저층부에서는 연돌효과로 인해 화재실 내부에 음압이 형성되어 연기배출이 거의 이루어지지 않고 상부층으로 확대됨을 확인할 수 있었으며, 초고층부에서는 풍압효과로 인해 작용하는 압력에 의해 화재실보다 외부압력이 높아 배연창을 통한 연기배출이 원활하지 않는 문제점을 확인할 수 있었다.
2. 초고층 업무시설에 적용되는 배연설비와 관련하여 해외 선진국의 관련 규정 및 적용 사례등을 검토한 결과 샌드위치가압제연설비를 가장 일반적인 제연방식으로 적용하는 것으로 나타났다.
3. 샌드위치가압방식 제연설비 적용을 위한 유효풍량은 화재층에서 환기횟수 기준 6회를 적용하여 배기하고, 직상층 및 직하층에서 환기횟수 기준 6회를 적용하여 급기하는 것이 상층부로의 연기확산을 방지할 수 있는 것으로 분석되었다.
4. 화재층은 배기하고 직상 및 직하층은 급기를 하는 샌드위치 가압방식 제연설비는 연돌효과, 풍압등의 외부조건에 관계없이 초고층부 및 저층부에서 모두 원활하게 연기배출이 이루어짐을 확인할 수 있었다.
5. 화재층으로부터 비화재층으로 연기확산을 방지할 수 있는 유효한 차압은 최소 12.5Pa이며, 한 개층 전 구역에 동일압력이 형성되도록 하여야 피난문의 개방등에 지장을 주지 않는 것으로 분석 되었다.
[key word] 제연설비, 배연설비, 샌드위치가압, 층간제연, 배연창, 차압, 연돌효과, 풍압효과, 초고층
Nowadays, There are many plans to construct super high-rise building in Korea. But study is needed for fire protection design criteria that applied for normal building as super high-rise building for fire safety.
Especially design objectives on smoke control and smoke exhaust system are as follows...
Nowadays, There are many plans to construct super high-rise building in Korea. But study is needed for fire protection design criteria that applied for normal building as super high-rise building for fire safety.
Especially design objectives on smoke control and smoke exhaust system are as follows
- Containing the smoke to the zone of fire origin
- Control and reduce the migration of smoke between the fire area and adjacent space
- Maintaining a tenable environment within all exit stairwells for the time necessary to allow occupants to exit the building
- To evacuate occupants by preventing smoke spreading and protect property damage
The super high-rise buildings have many special features of the architecture and smoke control system is affected by stack effect, buoyancy, expansion, wind-effect. The main reason of human damage is the vertical and horizontal spread of smoke and its stop of evacuation. Therefore we need to study smoke control and smoke exhaust system in super high-rise building.
This study was evaluated, found the problem of smoke exhaust system using natural smoke ventilator by computer simulation under stack effect and wind effect. And It has proposed alternative smoke control system as pressure sandwich and we have got results.
The results of this study were summarized as follows
1. Because of the stack effect, the fire zone had negative pressure in lower floors. Therefore, smoke hardly was exhausted and it is the reason that smoke was spreaded to higher floors. Also there was a problem that outside pressure was higher than super-high floor under wind effect, smoke was not exhausted easily.
2. According to the international research and case study, pressure sandwich application method is widely used in super high-rise office building.
3. To prevent smoke spread, effective capacity for application pressure sandwich is 6 air changes per hour for exhaust in fire floor. Above floor and below floor is six air changes per hour for supply.
4. Pressure sandwich method that supplies air on above and below floor, exhaust smoke on fire floor can do smoke control on lower and higher floor regardless of stack effect and wind effect.
5. Effective pressure difference to prevent spread of smoke from fire floor to normal floor is at least 12.5Pa. Also, the pressure should be same in one floor so that evacuee can open the exit door easily.
[key word] smoke control, smoke exhaust, pressure sandwich, zoned smoke control, smoke ventilator, pressure difference, stack effect, wind effect, super high-rise building
Nowadays, There are many plans to construct super high-rise building in Korea. But study is needed for fire protection design criteria that applied for normal building as super high-rise building for fire safety.
Especially design objectives on smoke control and smoke exhaust system are as follows
- Containing the smoke to the zone of fire origin
- Control and reduce the migration of smoke between the fire area and adjacent space
- Maintaining a tenable environment within all exit stairwells for the time necessary to allow occupants to exit the building
- To evacuate occupants by preventing smoke spreading and protect property damage
The super high-rise buildings have many special features of the architecture and smoke control system is affected by stack effect, buoyancy, expansion, wind-effect. The main reason of human damage is the vertical and horizontal spread of smoke and its stop of evacuation. Therefore we need to study smoke control and smoke exhaust system in super high-rise building.
This study was evaluated, found the problem of smoke exhaust system using natural smoke ventilator by computer simulation under stack effect and wind effect. And It has proposed alternative smoke control system as pressure sandwich and we have got results.
The results of this study were summarized as follows
1. Because of the stack effect, the fire zone had negative pressure in lower floors. Therefore, smoke hardly was exhausted and it is the reason that smoke was spreaded to higher floors. Also there was a problem that outside pressure was higher than super-high floor under wind effect, smoke was not exhausted easily.
2. According to the international research and case study, pressure sandwich application method is widely used in super high-rise office building.
3. To prevent smoke spread, effective capacity for application pressure sandwich is 6 air changes per hour for exhaust in fire floor. Above floor and below floor is six air changes per hour for supply.
4. Pressure sandwich method that supplies air on above and below floor, exhaust smoke on fire floor can do smoke control on lower and higher floor regardless of stack effect and wind effect.
5. Effective pressure difference to prevent spread of smoke from fire floor to normal floor is at least 12.5Pa. Also, the pressure should be same in one floor so that evacuee can open the exit door easily.
[key word] smoke control, smoke exhaust, pressure sandwich, zoned smoke control, smoke ventilator, pressure difference, stack effect, wind effect, super high-rise building
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