초록 ▼

본 연구는 공공건물의 화재 발생시 화재 성상 및 연층 형성 해석을 통하여 거주자의 피난 행동 및 피난 시간 등을 예측하고 피난구역 내에서 연기의 침입을 억제하여 거주자의 안전한 피난을 보장하기 위한 효과적인 제연 시스템의 설계가 이루어지도록 하는 Window 기반의 종합적인 화재 대피프로그램과 제연 설계 S/W의 개발하였다. 이를 위해서 본 연구의 구획 화재 발생시 화재 및 연기 성상을 실험과 상용프로그램을 이용하여 해석하였으며 거주자의 피난 시 피난구역의 설계 차압을 50${\pm}$10Pa을 형성하고 유지할

본 연구는 공공건물의 화재 발생시 화재 성상 및 연층 형성 해석을 통하여 거주자의 피난 행동 및 피난 시간 등을 예측하고 피난구역 내에서 연기의 침입을 억제하여 거주자의 안전한 피난을 보장하기 위한 효과적인 제연 시스템의 설계가 이루어지도록 하는 Window 기반의 종합적인 화재 대피프로그램과 제연 설계 S/W의 개발하였다. 이를 위해서 본 연구의 구획 화재 발생시 화재 및 연기 성상을 실험과 상용프로그램을 이용하여 해석하였으며 거주자의 피난 시 피난구역의 설계 차압을 50${\pm}$10Pa을 형성하고 유지할 수 있는 가압방연설계 사양을 개발하고자 하였고 또한 내국민들을 대상으로 하는 건물 내 거주자들의 대피 특성을 조사 분석하여 국내 실정에 맞는 대피 알고리즘을 개발하였다. 개발된 가압방연설계 사양 및 대피 알고리즘을 바탕으로 건물 내 연기 확산을 예측하여 스프링클러 및 연기감지기의 작동 시간을 계산하며 건물내부에 flash-ever 가 발생하는 시간을 예측하고 건축물 도면(CAD 파일)의 입력이 가능하여 재실자들의 피난 형태를 실시간으로 모니터링 할 수 있고 피난하고 있는 재실자에게 영향을 미치는 연기의 적정 농도를 산출할 수 있는 제연량 계산이 가능한 종합 화재 대피 프로그램을 개발하고자 하였다. 또한 급기 가압 방식에 의한 제연시스템에 있어서 Flap Damper에 의한 피난구역내의 과압 방지 형태가 센서에 의한 자동 과압 방지 방식으로 변화하고 있어 이에 대한 자동차압 감지장치를 개발하여 새로운 급기가압 방식의 제연시스템을 설계하고 이에 대한 설계 프로그램을 개발하고자 하였다.

Abstract ▼

In this study, in order to prevent the infiltration of fire-induced smoke into the evacuation route. and to ensure the safe evacuation of building occupants. the fire growth and the descent of smoke layer in public building fire scenarios were analyzed by means of commercial computer software and re

In this study, in order to prevent the infiltration of fire-induced smoke into the evacuation route. and to ensure the safe evacuation of building occupants. the fire growth and the descent of smoke layer in public building fire scenarios were analyzed by means of commercial computer software and real fire tests. The occupant behavior and evacuation time in relation to these fire scenarios were also estimated. Additionally studied were a pressurization system capable of maintaining a pressure difference of 50±10Pa between the fire zone and the evacuation route, and an evacuation-model ing algorithm compatible with the domestic occupant characteristics and behaviors. Depending on the studied pressurization system and evacuation-modeling algorithm, a comprehensive windows-based computer software was developed, which is capable of predicting the smoke movement, calculating the activation times of sprinklers and smoke detectors, modeling the real-time evacuation behavior of building occupants wi th CAD building plans as the input data. determining the smoke density that may affect the building evacuation. and designing the smoke ventilation rate. In order to prevent the over-pressurization of the evacuation route. an electrical device capable of measuring the pressure difference was developed, and a flap damper was developed to automatically adjust the pressure difference. Resultingly, a new pressurization system and its design software were developed.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...4
• SUMMARY...10
• Content...11
• 제목 차례...12
• 표차례...14
• 그림 차례...16
• 제1장 연구개발과제의 개요...21
• 제1절. 연구개발의 목적 및 필요성...21
• 제2절. 연구 개발의 내용 및 범위...22
• 제2장 국내${\cdot}$외 기술개발 현황...24
• 제1절. 국내${\cdot}$외 기술개발 현황...24
• 제2절. 국내 기술 수준 분석...28
• 제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과...30
• 제1절. 연기 거동 및 화재 성상이 고려된 피난 예측시스템...30
• 1. 연구의 배경...30
• 2. 피난행동의 이론적 이해...31
• 가. 피난 변수들...31
• 나. 피난 형태...33
• 3. 기본 알고리즘의 개발 및 실험...34
• 가. 피난 알고리즘 개발...34
• (1) 전체 구조...34
• (2) 피난 알고리즘...38
• (3) 보행 속도...42
• 나. 보행속도 측정 실험...43
• (1) 연구범위 및 방법...43
• (2) 보행속도의 이론적 배경...43
• (3) 실험 대상 및 장소...45
• (4) 방법...45
• (5) 측정 및 분석예...46
• (6) 측정 및 분석 결과...48
• (7) 측정 및 분석 결과...51
• 다. 건물내 연기 확산 및 피난자의 영향...53
• (1) 건물내 연기 확산 적용 알고리즘 개념...53
• (2) 실대화재 실험을 통한 화재성상 분석...65
• (3) 피난자의 연기영향 평가...86
• 4. 피난 예측 프로그램 이론 및 설명...89
• 가. 피난 프로그램의 구성...89
• 나. Subprogram들의 설명...91
• (1) 화재성상 예측프로그램...91
• (2) 건물내 피난 허용시간의 계산...98
• (3) 피난계산식을 적용한 피난 소요 시간 계산...100
• (4) 피난 simualtion의 설명...108
• 5. 결론...122
• 제2절. 급기 가압에 의한 피난 구역의 제연...124
• 1. 개요...124
• 가. 방연 및 제연설비의 구분...124
• 나. 제연 설비 설치대상...125
• 다. 제연방식...125
• (1) 자연제연방식 (스모크타워제연방식)...125
• (2) 기계적 제연방식...125
• 2. 피난 구역 내의 급기 가압 방식의 제연에 관한 이론적 배경...126
• 가. 차압의 형성과 소요차압...126
• 나. 방연 풍속의 제공...127
• 다. 과압의 조절...128
• (1) 기압조절 방식...129
• (2) 풍량조절방식...129
• 라. 누설량...129
• 마. 보충량...132
• 3. 피난 구역 내 급기 가압 방식의 제연 성능실험을 통한 이해 및 설계 프로그램 개발...133
• 가. 축소 모델에 의한 제연 실험...133
• (1)축소 모델에 의한 제연 실험...133
• (2) 가압 제연 성능의 실험...143
• (3) 방연풍속 실험...147
• 나. Fullscale 실험동에서의 급기가압 방식의 실험...148
• (1) 실험장치 및 system...148
• (2) 실험 및 분석...155
• 다. 축소 및 Fullscale 실험 결과 및 고찰...158
• 4. 자동차압 댐퍼의 개발...160
• 가. 개발 자동 차압 댐퍼의 개발된 성능 향상 내용...160
• 나. 개발 자동 차압 댐퍼 개요...161
• 다. 개발 자동 차압 댐퍼 성능 검증 실험...163
• 제3절. 결론...165
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...167
• 제5장 연구 개발 결과의 활용 계획...168
• 제6장 참고문헌...169