지하역사에서 화재발생시 자연풍 및 강제배연의 영향에 대한 수치적 연구

초록

본 연구에서는 지하역사 승강장 화재발생시 자연풍의 영향과 강제배연시스템의 작동유무에 따른 열과 연기의 유동 특성을 알아보기 위하여 수치해석을 수행하였다. 해석 조건으로는 1)자연풍이 없고 배연설비도 가동되지 않는 경우, 2)자연풍은 불고 있으나 배연설비는 가동되지 않는 경우, 3)자연풍이 불고 있으며 동시에 배연설비도 가동되는 경우의 3가지이다. 수치해석의 결과 자연풍이 역사의 길이 방향으로 불고 있을 경우에는 길이방향으로 화재의 확산이 매우 빨라져서 온도와 연기가 승강장에 급속하게 확산되어 피난에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 배연설비가 가동될 경우 지하역사 승강장으로 열과 연기가 보다 빠르게 전파되었지만 호흡안전 높이까지 열 및 연기가 도달하는 데에는 배연설비를 작동하지 않는 경우에 비하여 훨씬 많은 시간이 소요되었다. 그리고 화재발생위치에서 자연풍이 불어오는 지하공간영역에서는 배연설비의 제연효과가 하류 측의 영역에 비하여 보다 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 배연설비의 작동은 연기와 열을 동시에 외부로 배출시키는 역할을 하며, 자연풍dl 존재할 경우에는 자연풍의 방향으로 열과 연기의 유동이 빠르게 발생하기 때문에 배연설비의 용량을 자연풍의 없을 때 보다 더욱 크게 설계하여야 한다는 것을 확인할 수 있었다.

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