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문제 정의
- 본 연구에서는 고층 건축물의 화재안전을 위한 연기제어를 위하여 초고층 건축물 등에 적용이 확대되고 있는 아트리움 공간에 대해 성능기반 제연성능 개선방안으로 제연시스템을 계획한 경우와 일부 층에만 방화셔터를 적용하고 제연설비를 복합적으로 적용한 경우의 연기거동평가를 수행함으로써 아트리움 공간의 연기제어 성능개선방안을 도출하고자 하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다.
가설 설정
- 이러한 삼차원적인 가연물을 넘어서는 상세한 화재 성장과 확산은 본 연구에서 사용한 FDS 프로그램에서 검증되지 않았으며, 본 연구의 분석에서 필수적인 조건은 아니므로 제외하였다. 가연물은 부피를 기준으로 50%의 섬유질 재료(나무, 종이, 보드류 등)와 50%의 합성 재료(플라스틱, 고무, 폴리에틸렌 폼 등)로 이루어진 것으로 가정하였다. 이 가연물의 조합은 일반적인 마감 재료들을 대표할 수 있다.
- Table 1에 나타난 바와 같이 단일 물품의 최대 열방출율은 아트리움 로비 내에서 2 MW를 초과하지 못한다. 그러나 본 연구에서는 보다 보수적인 가정을 위하여 아트리움 바닥의 중앙에서 화재가 5 MW 까지 도달하고 이후 시뮬레이션 종료시까지 5 MW를 꾸준히 유지하는 것으로 가정하였다(Fig. 2).
- 본 연구에서 연소 부하 설계는 건물 로비 내에 열방출율이 가장 큰 재료인 천 소재로 이루어진 가구가 있는 것으로 가정하였다. 천 소재로 이루어진 가구가 포함된 화재는 “Middle” 화재 성장 곡선을 따르는 것으로 예상되지만, 화재 추정을 보수적으로 하기 위하여 “Fast” 화재 성장곡선으로 분석하였다.
- 여기서 혼합물 분할은 가연물에서 기인한 유동장 내의 주어진 지점에서의 가스의 비율로 정의된다. 이 모델은 가연물이 혼합 조절이 가능하고 연료와 산소의 반응이 무한히 빠른 것으로 가정한다. 이러한 삼차원적인 가연물을 넘어서는 상세한 화재 성장과 확산은 본 연구에서 사용한 FDS 프로그램에서 검증되지 않았으며, 본 연구의 분석에서 필수적인 조건은 아니므로 제외하였다.
- 1은 일반적인 t-square 화재 곡선을 나타낸 것이다. 이는 천 등의 재료로 구성된 가구, 책상 그리고 화분 등이 아트리움 내부에 있는 것을 가정한 것이다.(4)
- 화재하중은 5 MW로 설정하였고, 화재성장은 ‘Fast’로 가정하였다.
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