[학위논문]지하주차장 제연 및 환기겸용 시스템의 성능개선을 위한 실험적 연구 An experimental study on the improvement of smoke control and ventilation system in the underground parking lot원문보기
건물의 지하주차장이 대형 지하공간으로 계획되고 심층화, 대형화 되면서 밀폐된 지하 공간의 특성으로 차량화재가 발생할 경우 다량의 연기와 함께 발생하는 독성 가스는 주차장 전체로 확대될 뿐만 아니라 연돌효과(Stack effect)에 의해서 건물 전체로 확산 하면서 피난 및 소화활동에 큰 지장을 초래하고, 인명안전에 큰 위협이 되고 있어, 연기의 제어를 위한 제연설비가 필요하다. 지하주차장은 평상시에는 주차장 내부의 CO농도에 의해 팬의 풍량과 수량을 제어하여 환기설비에 의한 환기를 하고 있지만, 화재가 발생할 경우 환기설비가 차단되어 외부로 연기를 배출할 방법이 없다. 또한, 대규모 지하주차장에서 화재 시 가장 큰 피해를 주는 다량의 연기 및 독성가스 발생의 문제점을 해결하기 위해서는 제연설비를 설치하여야 한다.
본 연구는 지하주차장의 경우 연기 배출에 대한 법적기준이 없고, 일부 건물에 한해서 성능위주 심의 등의 절차에 의해서 주차장에는 환기설비를 이용한 연기배출설비를 설치하도록 하고 있다. 이에 제연 및 환기겸용 시스템이 적용된 건축물을 대상으로 대규모 지하주차장 화재 시 연기 및 화재 확산을 방지하고, 성능개선과 유인 팬의 내열성능 확인을 위해 유럽 EN12101-3 (2015)의 고온을 이용한 내열성능 시험과 제연 급배기 팬의 작동유무에 따른 건물을 모델링하여 ...
건물의 지하주차장이 대형 지하공간으로 계획되고 심층화, 대형화 되면서 밀폐된 지하 공간의 특성으로 차량화재가 발생할 경우 다량의 연기와 함께 발생하는 독성 가스는 주차장 전체로 확대될 뿐만 아니라 연돌효과(Stack effect)에 의해서 건물 전체로 확산 하면서 피난 및 소화활동에 큰 지장을 초래하고, 인명안전에 큰 위협이 되고 있어, 연기의 제어를 위한 제연설비가 필요하다. 지하주차장은 평상시에는 주차장 내부의 CO농도에 의해 팬의 풍량과 수량을 제어하여 환기설비에 의한 환기를 하고 있지만, 화재가 발생할 경우 환기설비가 차단되어 외부로 연기를 배출할 방법이 없다. 또한, 대규모 지하주차장에서 화재 시 가장 큰 피해를 주는 다량의 연기 및 독성가스 발생의 문제점을 해결하기 위해서는 제연설비를 설치하여야 한다.
본 연구는 지하주차장의 경우 연기 배출에 대한 법적기준이 없고, 일부 건물에 한해서 성능위주 심의 등의 절차에 의해서 주차장에는 환기설비를 이용한 연기배출설비를 설치하도록 하고 있다. 이에 제연 및 환기겸용 시스템이 적용된 건축물을 대상으로 대규모 지하주차장 화재 시 연기 및 화재 확산을 방지하고, 성능개선과 유인 팬의 내열성능 확인을 위해 유럽 EN12101-3 (2015)의 고온을 이용한 내열성능 시험과 제연 급배기 팬의 작동유무에 따른 건물을 모델링하여 FDS 5로 시뮬레이션을 통해 평가하였다. 본 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 유인 팬의 고온의 공기를 이용한 내열시험방법에 의해 국내기준 이상에서도 내열성능에 문제가 없는 것으로 분석 되었고, 이에 내열성능 시간을 강화할 필요가 있다.
2) 지하주차장에 제연 및 환기겸용 시스템으로 평상시에는 환기로 사용하다가 화재 발생시 감지기 작동에 의해 주차장 상부에 설치된 유인 팬에 의해 배기 방향으로 유도된 연기는 배기 팬에 의해 배출 되는 것을 확인할 수 있었다. 다만 급배기 팬룸 및 유인 팬 설치 위치에 따라 피난출입구 측정지점에서 연기의 유동현상이 다르게 나타나게 분석 되었으며 원활한 연기제어 및 피난동선 확보를 위하여 유인 팬을 추가설치 하여야 한다. 따라서 제연 시스템 설계 시 시뮬레이션을 통한 설계 시공이 되어야 한다.
3) 지하1, 2층 주차장 층고가 다른 피난출입구 측정 근접 지점에서 시뮬레이션을 통해 비교분석한 결과 온도와 가시거리가 큰 차이를 나타냈고 연기의 유동 현상을 확인 하였다. 현재의 건축물의 지하주차장은 층고가 다르게 설계 및 시공되고 있다. 따라서 지하주차장 층고를 적정높이 이상으로 설계가 되어야 한다.
4) 지하주차장 화재 시 초기진화가 어렵고 장시간 고온의 연기를 배출하기 위해 제연설비의 구성품인 유인 팬, 급배기 팬, 댐퍼, 비상전원 등 내열성을 확보 하여 제연설비의 성능에 영향이 없어야 한다.
앞으로 위의 연구 토대로 대규모 주차장 면적이 넓고 밀폐된 대 공간에서 화재가 발생할 경우, 이용객의 화재에 대한 인명안전성을 확보하기 위해서는 건축 계획 시부터 Passive System과 Active System을 유동적으로 배치하여야 제연설비 성능 향상이 가능할 것으로 판단된다.
건물의 지하주차장이 대형 지하공간으로 계획되고 심층화, 대형화 되면서 밀폐된 지하 공간의 특성으로 차량화재가 발생할 경우 다량의 연기와 함께 발생하는 독성 가스는 주차장 전체로 확대될 뿐만 아니라 연돌효과(Stack effect)에 의해서 건물 전체로 확산 하면서 피난 및 소화활동에 큰 지장을 초래하고, 인명안전에 큰 위협이 되고 있어, 연기의 제어를 위한 제연설비가 필요하다. 지하주차장은 평상시에는 주차장 내부의 CO농도에 의해 팬의 풍량과 수량을 제어하여 환기설비에 의한 환기를 하고 있지만, 화재가 발생할 경우 환기설비가 차단되어 외부로 연기를 배출할 방법이 없다. 또한, 대규모 지하주차장에서 화재 시 가장 큰 피해를 주는 다량의 연기 및 독성가스 발생의 문제점을 해결하기 위해서는 제연설비를 설치하여야 한다.
본 연구는 지하주차장의 경우 연기 배출에 대한 법적기준이 없고, 일부 건물에 한해서 성능위주 심의 등의 절차에 의해서 주차장에는 환기설비를 이용한 연기배출설비를 설치하도록 하고 있다. 이에 제연 및 환기겸용 시스템이 적용된 건축물을 대상으로 대규모 지하주차장 화재 시 연기 및 화재 확산을 방지하고, 성능개선과 유인 팬의 내열성능 확인을 위해 유럽 EN12101-3 (2015)의 고온을 이용한 내열성능 시험과 제연 급배기 팬의 작동유무에 따른 건물을 모델링하여 FDS 5로 시뮬레이션을 통해 평가하였다. 본 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
1) 유인 팬의 고온의 공기를 이용한 내열시험방법에 의해 국내기준 이상에서도 내열성능에 문제가 없는 것으로 분석 되었고, 이에 내열성능 시간을 강화할 필요가 있다.
2) 지하주차장에 제연 및 환기겸용 시스템으로 평상시에는 환기로 사용하다가 화재 발생시 감지기 작동에 의해 주차장 상부에 설치된 유인 팬에 의해 배기 방향으로 유도된 연기는 배기 팬에 의해 배출 되는 것을 확인할 수 있었다. 다만 급배기 팬룸 및 유인 팬 설치 위치에 따라 피난출입구 측정지점에서 연기의 유동현상이 다르게 나타나게 분석 되었으며 원활한 연기제어 및 피난동선 확보를 위하여 유인 팬을 추가설치 하여야 한다. 따라서 제연 시스템 설계 시 시뮬레이션을 통한 설계 시공이 되어야 한다.
3) 지하1, 2층 주차장 층고가 다른 피난출입구 측정 근접 지점에서 시뮬레이션을 통해 비교분석한 결과 온도와 가시거리가 큰 차이를 나타냈고 연기의 유동 현상을 확인 하였다. 현재의 건축물의 지하주차장은 층고가 다르게 설계 및 시공되고 있다. 따라서 지하주차장 층고를 적정높이 이상으로 설계가 되어야 한다.
4) 지하주차장 화재 시 초기진화가 어렵고 장시간 고온의 연기를 배출하기 위해 제연설비의 구성품인 유인 팬, 급배기 팬, 댐퍼, 비상전원 등 내열성을 확보 하여 제연설비의 성능에 영향이 없어야 한다.
앞으로 위의 연구 토대로 대규모 주차장 면적이 넓고 밀폐된 대 공간에서 화재가 발생할 경우, 이용객의 화재에 대한 인명안전성을 확보하기 위해서는 건축 계획 시부터 Passive System과 Active System을 유동적으로 배치하여야 제연설비 성능 향상이 가능할 것으로 판단된다.
As the underground parking lot of the building is becoming deeper and bigger, the smoke control system is needed to control the smoke making problems of refuge, fire extinguishing, and human life safety. There are two reasons; the prevention of the smoke spread and the discharge of the smoke. <...
As the underground parking lot of the building is becoming deeper and bigger, the smoke control system is needed to control the smoke making problems of refuge, fire extinguishing, and human life safety. There are two reasons; the prevention of the smoke spread and the discharge of the smoke.
First, massive smoke with toxic gas occurred in the fire would be diffused to the whole underground parking lot but also to the whole building by “stack effect”.
Second, the ventilation facility system of the underground parking lot is usually operated by the control of the air flow rate and the algebraic amount by co concentration in the parking lot. But, in the outbreak of the fire, there is no option to discharge the smoke to the outside as the ventilation system is shut off. In this study, there is no legal standard for smoke ventilation in underground parking lots and some buildings are reflected to set up the smoke ventilation facilities in decisions by deliberation procedures based on performance. Therefore, in order to prevent the spread of the smoke and the fire, buildings to apply system for both smoke control and ventilation are selected to check the performance improvement and the heat resistance performance of the fan by using below two things; the heat resistance test by EN12101-3 (2015)’s high temperature and, in the fire, the check whether supply and exhaust fans work or not. This study is subject to simulation of FDS 5 and modeled. The results of this study are summarized as follows.
1) As the heat resistance test using the high temperature air of the fan is analyzed that there is no problem even over the domestic standard, it is necessary to enhance the heat resistance performance time. 2) In the underground parking lots, system applied for both smoke control and ventilation is usually operated to ventilate the air, but, in the fire, to induce the smoke emission into an exhaust direction by fire sensors activating exhaust fan. However, at the exit of the building, as smoke flows are differently analyzed depending on the positions of fan room and ventilation fan installation, ventilation fans should be added to control the smoke smoothly and make more evacuation ways. Therefore, smoke control system should be designed by simulation.
3) The floor height of the basement floor 1 and 2 showed a large difference in temperature, visibility, and the smoke flow by using simulation. Therefore, the floor height of the basement should be designed above a proper floor height because the basement floor height in today’s buildings are differently designed and constructed.4) It is necessary to ensure the heat resistance such as the ventilation fan, supply & exhaust fan, damper, emergency power source, which are components of the smoke control system, so as to discharge the high-temperature smoke for a long time and to prevent the occurrence of smoke control system error.At the beginning of the construction plan, a fluid placement of passive system and active system improves the smoke control system performance for human life safety when a fire breaks out in the large and confined underground parking lots in buildings.
As the underground parking lot of the building is becoming deeper and bigger, the smoke control system is needed to control the smoke making problems of refuge, fire extinguishing, and human life safety. There are two reasons; the prevention of the smoke spread and the discharge of the smoke.
First, massive smoke with toxic gas occurred in the fire would be diffused to the whole underground parking lot but also to the whole building by “stack effect”.
Second, the ventilation facility system of the underground parking lot is usually operated by the control of the air flow rate and the algebraic amount by co concentration in the parking lot. But, in the outbreak of the fire, there is no option to discharge the smoke to the outside as the ventilation system is shut off. In this study, there is no legal standard for smoke ventilation in underground parking lots and some buildings are reflected to set up the smoke ventilation facilities in decisions by deliberation procedures based on performance. Therefore, in order to prevent the spread of the smoke and the fire, buildings to apply system for both smoke control and ventilation are selected to check the performance improvement and the heat resistance performance of the fan by using below two things; the heat resistance test by EN12101-3 (2015)’s high temperature and, in the fire, the check whether supply and exhaust fans work or not. This study is subject to simulation of FDS 5 and modeled. The results of this study are summarized as follows.
1) As the heat resistance test using the high temperature air of the fan is analyzed that there is no problem even over the domestic standard, it is necessary to enhance the heat resistance performance time. 2) In the underground parking lots, system applied for both smoke control and ventilation is usually operated to ventilate the air, but, in the fire, to induce the smoke emission into an exhaust direction by fire sensors activating exhaust fan. However, at the exit of the building, as smoke flows are differently analyzed depending on the positions of fan room and ventilation fan installation, ventilation fans should be added to control the smoke smoothly and make more evacuation ways. Therefore, smoke control system should be designed by simulation.
3) The floor height of the basement floor 1 and 2 showed a large difference in temperature, visibility, and the smoke flow by using simulation. Therefore, the floor height of the basement should be designed above a proper floor height because the basement floor height in today’s buildings are differently designed and constructed.4) It is necessary to ensure the heat resistance such as the ventilation fan, supply & exhaust fan, damper, emergency power source, which are components of the smoke control system, so as to discharge the high-temperature smoke for a long time and to prevent the occurrence of smoke control system error.At the beginning of the construction plan, a fluid placement of passive system and active system improves the smoke control system performance for human life safety when a fire breaks out in the large and confined underground parking lots in buildings.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.