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[국내논문] 공기유입구 위치에 따른 유입공기의 풍속이 배연시스템 성능효율에 미치는 영향 연구
The Analysis on the Effect of Supply Air Velocities by Location of Supply Air Damper on the Performance Efficiency of the Smoke Exhaust Systems 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.24 no.6, 2010년, pp.20 - 27  

여용주 (호서대학교 대학원 소방방재학과) ,  임채현 (호서대학교 대학원 소방방재학과) ,  김학중 (호서대학교 대학원 소방방재학과) ,  김범규 (호서대학교 대학원 소방방재학과) ,  박용환 (호서대학교 대학원 소방방재학과)

초록
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배연설비는 연기를 배출한 만큼 공기가 유입되도록 계획된다. 이때 유입공기의 속도가 배연에 어떠한 영향을 미치는지를 FDS를 통하여 분석하였다. 그 결과 화재의 위치로부터 급기구가 가까이 설치된 경우 화재 플럼으로 유입되는 기류속도가 빨라져 상승하는 화재 플럼을 흩트려 버리는 현상이 일어남을 발견하였다. 그로인해 배연성능이 저하되어 연기층의 강하가 더욱 빠르게 촉진되었으며 흐트러진 화재 플럼은 연기층을 교란시켜 가시거리를 더욱 나쁘게 하였다. 따라서 공기유입구의 위치는 화재의 위치로부터 충분히 이격된 위치에 설치하여 화재 플럼으로의 유입공기속도를 낮추도록 하여야 배연효율이 좋아진다는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In smoke control systems the amount of air supply is almost the same as that of smoke exhaust. This study analyzed the effect of supply air velocity on the smoke exhaust behavior using FDS tool. The results showed that fire plume can be disheveled by the rapid air velocities developed when the air s...

주제어

#Smoke exhaust   #Supply air velocity   #Fire plume   #Supply air inlet   #Visibility  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 공기유입구의 위치에 따라 무대부 중앙에서 발생한 화원으로의 공기유입속도가 달라질 것이기 때문에 이러한 공기유입속도가 배연성능에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하기 위한 것이다.

가설 설정

  • 식(1)에 의해 계산된 배연량을 무대부 상부 배연구를 통해 배출시켜야 하고 동시에 동일한 질량유량의 공기가 유입구를 통하여 유입되어야 한다. 공기유입구를 통하여 유입되어야 하는 체적유량을 계산하기위해 유입공기의 온도를 20℃로 가정하였다.
  • 배연량을 일정하게 유지할 수 있다고 가정한다면 공기유입구의 면적이 작을수록 유입구를 통과하는 공기의 속도는 빨라질 것이고 공기유입구의 면적이 클수록 유입구를 통과하는 공기의 속도는 느려질 것이다. 만일 화재 발생위치가 공기유입구 바로 인근에서 발생하였다면 화염으로 직접 공기를 불어넣게 되어 오히려 화재를 인근으로 확산시켜버리는 결과를 초래할 수 있다.
  • 이번 연구는 화재 플럼으로 유입되는 공기의 속도가 배연효율에 미치는 영향을 분석하여, 배연시스템 설계시 공기유입구의 위치와 크기 선정에 반영하기 위함이며, 연돌효과와 외기풍속에 의한 영향은 없는 것으로 가정하였다.3)
  • 화재의 위치는 무대부 중앙부근으로 가정하였다. 화재가 발생하게 되면 무대부에 설치된 연기감지기의 작동으로 무대부 상부 배연구와 건물 하부측에 설치된 공기유입구가 개방된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
배연설비의 계획기준은 무엇인가? 배연설비는 연기를 배출한 만큼 공기가 유입되도록 계획된다. 이때 유입공기의 속도가 배연에 어떠한 영향을 미치는지를 FDS를 통하여 분석하였다.
화재의 위치로부터 급기구가 가까이 설치된 경우의 단점은 무엇인가? 그 결과 화재의 위치로부터 급기구가 가까이 설치된 경우 화재 플럼으로 유입되는 기류속도가 빨라져 상승하는 화재 플럼을 흩트려 버리는 현상이 일어남을 발견하였다. 그로인해 배연성능이 저하되어 연기층의 강하가 더욱 빠르게 촉진되었으며 흐트러진 화재 플럼은 연기층을 교란시켜 가시거리를 더욱 나쁘게 하였다. 따라서 공기유입구의 위치는 화재의 위치로부터 충분히 이격된 위치에 설치하여 화재 플럼으로의 유입공기속도를 낮추도록 하여야 배연효율이 좋아진다는 것을 확인하였다.
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참고문헌 (7)

  1. 소방방재청, 국가화재안전기준 NFSC501. 

  2. 김학중, 박용환, 임채현, 김범규, "배연창 크기와 스프링클러 작동이 인명안전에 미치는 영향 연구", 한국화재소방학회 논문지, Vol.24, No.2, pp.133-138 (2010). 

  3. 임채현, 김범규, 박용환, "고층건물에서 연돌효과 및 외기풍속에 따른 배연창의 배연성능 평가", 한국화재소방학회 논문지, Vol.23, No.6, pp82-90(2009). 

  4. BRE, "Design Methodologies for Smoke and Heat Exhaust Ventilation"(1999). 

  5. NFPA, "NFPA92B Standard for Smoke Management Systems in Malls, Atria, and Large Spaces"(2005). 

  6. NFPA, "NFPA204 Standard for Smoke and Heat Venting"(2007). 

  7. NIST, "CFAST-Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport (Version 6) User's Guide", pp.1-2(2008). 

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