최근 국내외적으로 건축물이 대형화 및 고층화 되면서 미적 가치나 공사 기간을 단축할 수 있는 유리 커튼월 구조의 건축물이 많이 시공되고 있다. 하지만 유리 커튼월 건축물은 화재 시 유리 외장재가 파손될 경우 Pork-through effect 및 Leap frog effect로 인한 수직화재 전파로 인해 대규모 인적, 물적 피해를 야기할 수 있다. 따라서 상층부로의 화재전파를 방지하기 위해서는 커튼월 파손을 막는 것이 매우 중요하다. 이를 방지하기 위해서 많은 연구자들이 유리 커튼월의 파손 원인을 분석하기 위한 연구가 수행되었다. 또한 이러한 연구를 바탕으로 파손을 방지하기 위한 ...
최근 국내외적으로 건축물이 대형화 및 고층화 되면서 미적 가치나 공사 기간을 단축할 수 있는 유리 커튼월 구조의 건축물이 많이 시공되고 있다. 하지만 유리 커튼월 건축물은 화재 시 유리 외장재가 파손될 경우 Pork-through effect 및 Leap frog effect로 인한 수직화재 전파로 인해 대규모 인적, 물적 피해를 야기할 수 있다. 따라서 상층부로의 화재전파를 방지하기 위해서는 커튼월 파손을 막는 것이 매우 중요하다. 이를 방지하기 위해서 많은 연구자들이 유리 커튼월의 파손 원인을 분석하기 위한 연구가 수행되었다. 또한 이러한 연구를 바탕으로 파손을 방지하기 위한 수막 시스템의 연구도 진행되었으며 주로 성능을 중심으로 한 연구들이 진행되었다. 하지만 화원의 위치에 따라 유리 커튼월의 파손에 미치는 영향에 대한 분석은 커튼월 구조의 파손 방지를 위한 수막 시스템의 작동 시간 설계에 중요하지만 이에 관한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 실험 및 수치해석을 통해 화원의 위치에 따른 열 유동이 유리 커튼월의 파손에 미치는 영향을 분석하였다. 실험을 위한 구조는 NFPA 286의 실내 공간에서 유리 커튼월을 설치하여 사용하였으며, Froude 상사 법칙을 이용하여 화원의 발열량을 가정하였다. 실험 결과를 기반으로 화재 전용 해석 코드인 FDS를 사용하여 실험 결과와 비교를 실시하였다. 이를 통해 FDS의 유리 커튼월 구조 내 화재 적용 가능성을 검증하였고, 유리 커튼월의 프레임의 경우 80초 이후 파손 판단에 대한 수치해석의 유효성을 확보한 것으로 판단하였다. 이후 유리 커튼월에서부터 화원의 위치가 가까운 경우와 구조의 중심에 있는 경우, 그리고 화원에서 먼 거리에 위치한 3가지 Case를 설정하여 수치해석을 진행하였다. 그 결과 화원의 위치가 유리 커튼월에 가까운 경우 화원이 중심에 위치한 경우에 비해 20초 정도 빠른 90초에서 파손이 일어남을 볼 수 있었다.
최근 국내외적으로 건축물이 대형화 및 고층화 되면서 미적 가치나 공사 기간을 단축할 수 있는 유리 커튼월 구조의 건축물이 많이 시공되고 있다. 하지만 유리 커튼월 건축물은 화재 시 유리 외장재가 파손될 경우 Pork-through effect 및 Leap frog effect로 인한 수직화재 전파로 인해 대규모 인적, 물적 피해를 야기할 수 있다. 따라서 상층부로의 화재전파를 방지하기 위해서는 커튼월 파손을 막는 것이 매우 중요하다. 이를 방지하기 위해서 많은 연구자들이 유리 커튼월의 파손 원인을 분석하기 위한 연구가 수행되었다. 또한 이러한 연구를 바탕으로 파손을 방지하기 위한 수막 시스템의 연구도 진행되었으며 주로 성능을 중심으로 한 연구들이 진행되었다. 하지만 화원의 위치에 따라 유리 커튼월의 파손에 미치는 영향에 대한 분석은 커튼월 구조의 파손 방지를 위한 수막 시스템의 작동 시간 설계에 중요하지만 이에 관한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 실험 및 수치해석을 통해 화원의 위치에 따른 열 유동이 유리 커튼월의 파손에 미치는 영향을 분석하였다. 실험을 위한 구조는 NFPA 286의 실내 공간에서 유리 커튼월을 설치하여 사용하였으며, Froude 상사 법칙을 이용하여 화원의 발열량을 가정하였다. 실험 결과를 기반으로 화재 전용 해석 코드인 FDS를 사용하여 실험 결과와 비교를 실시하였다. 이를 통해 FDS의 유리 커튼월 구조 내 화재 적용 가능성을 검증하였고, 유리 커튼월의 프레임의 경우 80초 이후 파손 판단에 대한 수치해석의 유효성을 확보한 것으로 판단하였다. 이후 유리 커튼월에서부터 화원의 위치가 가까운 경우와 구조의 중심에 있는 경우, 그리고 화원에서 먼 거리에 위치한 3가지 Case를 설정하여 수치해석을 진행하였다. 그 결과 화원의 위치가 유리 커튼월에 가까운 경우 화원이 중심에 위치한 경우에 비해 20초 정도 빠른 90초에서 파손이 일어남을 볼 수 있었다.
Recently, modern buildings in the world are becoming larger and high-rise, and curtain wall system is widely used as a finishing exterior for reducing the construction period. However, the high-rise building of glass curtain wall structure is a considerable risk of vertical fire spreading by pork-th...
Recently, modern buildings in the world are becoming larger and high-rise, and curtain wall system is widely used as a finishing exterior for reducing the construction period. However, the high-rise building of glass curtain wall structure is a considerable risk of vertical fire spreading by pork-through effect and leap frog effect. So, it is very important to prevent the breaking of curtain wall system in the fire floor. In order to prevent it, many researchers have performed a study to analyze the causes of break. Also, researches of water film system have performed on mainly the performance-based to prevent breakage. Especially, the influence of fire positions is important for fire safety engineering design in glass curtain wall structure. However, previous researches are not considered. In this study, experiments and numerical analysis was performed in order to analyze the effects of internal heat flow on breakage of glass curtain wall according to the location of fire source. Structure for experiments was NFPA 286 with glass curtain wall, and heat release rate of fire pool was assumed by using Froude scaling law. The experiment results were compared with numerical simulation result to use FDS 5.0. It was confirmed a possibility of an application of FDS code to fire of glass curtain wall structure. Also, the temperature distribution of frame was judged the breakage of the glass curtain wall after 80 seconds. After validation, numerical analysis was carried out by setting 3 kind of cases such as in position of fire source that was located 0.75, 1.5 and 2.25 m far from glass curtain wall. As a result, time of breakage is 90 seconds when the position of fire is located 0.75 m away from the glass curtain wall. So, the result is quickly broken 20 seconds compared to the case where the position of fire is located in the center.
Recently, modern buildings in the world are becoming larger and high-rise, and curtain wall system is widely used as a finishing exterior for reducing the construction period. However, the high-rise building of glass curtain wall structure is a considerable risk of vertical fire spreading by pork-through effect and leap frog effect. So, it is very important to prevent the breaking of curtain wall system in the fire floor. In order to prevent it, many researchers have performed a study to analyze the causes of break. Also, researches of water film system have performed on mainly the performance-based to prevent breakage. Especially, the influence of fire positions is important for fire safety engineering design in glass curtain wall structure. However, previous researches are not considered. In this study, experiments and numerical analysis was performed in order to analyze the effects of internal heat flow on breakage of glass curtain wall according to the location of fire source. Structure for experiments was NFPA 286 with glass curtain wall, and heat release rate of fire pool was assumed by using Froude scaling law. The experiment results were compared with numerical simulation result to use FDS 5.0. It was confirmed a possibility of an application of FDS code to fire of glass curtain wall structure. Also, the temperature distribution of frame was judged the breakage of the glass curtain wall after 80 seconds. After validation, numerical analysis was carried out by setting 3 kind of cases such as in position of fire source that was located 0.75, 1.5 and 2.25 m far from glass curtain wall. As a result, time of breakage is 90 seconds when the position of fire is located 0.75 m away from the glass curtain wall. So, the result is quickly broken 20 seconds compared to the case where the position of fire is located in the center.
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