A Numerical Study on Smoke Control for Smoke Control Systems and Air Flowrate

,

Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2003;17(2):56-61.
Published online June 30, 2003.

제연방식과 풍량에 따른 제연성능의 수치적 연구

박외철

부경대학교 안전공학과

A Numerical Study on Smoke Control for Smoke Control Systems and Air Flowrate

요약

제연방식과 풍량에 따른 실내에 유입된 연기의 제연성능을 조사하기 위해 Fire Dynamics Simulator의 대와류모사를 사용하였다. 급기구와 배기구, 개구부가 있는 크기 2m X 2m X 2.4m의 실내에 급기방식과 배기방식, 급배기방식의 제연설비를 각각 가동했을 때 실내에 무작위로 분포한 입자의 감소율을 조사하였고, 급배기방식에서 풍량에 따른 입자의 감소율을 비교하였다. 세가지 제연방식 중 배기방식과 급배기방식은 제연성능에 차이가 없었으나, 개구부가 있는 경우에는 급기방식이 다른 두 제연방식에 비해 제연성능이 떨어졌다. 또 급배기방식에서 풍량이 감소하면 제연성능이 급격히 떨어지는 것으로 나타났다. 이 결과로부터 대형 개구부가 많은 지하철역 등에는 급기방식 대신에 급배기방식 또는 배기방식의 제연설비를 사용해야하며, 신속하게 연기를 배출하기 위해 풍량을 높게 할 필요가 있음을 알 수 있었다.

Abstract

The smoke removal rate from a room with an opening was investigated for different smoke control systems by using the large eddy simulation turbulence model of the Fire Dynamics Simulator. The decreasing rate of the particles randomly distributed in the 2m X 2m X 2.4m room was com-pared for the ventilation system, pressurization system and extraction system, and for the air flowrate of the ventilation system. Difference in the smoke removal rate among the three smoke control systems was small when the opening was closed. The pressurization system showed less smoke removal rate than the other two systems when the opening existed, and hence is not recommended for subway stations with large openings. It was also shown that a less flowrate in the ventilation system leads to a much longer smoke removal time.

Key Words: Smoke control systems, Pressurization system, Extraction system, Ventilation system, Computational fluid dynamics, Large eddy simulation