FDS를 이용한 실규모 공연장 무대 내 화재 시 연기 거동 분석: 방화막 및 자연배출구 면적의 영향

Analysis of Smoke Behavior in Fire within Real-scale Theater Using FDS: Influences of Fire Curtain and Natural Smoke Vent Area

본 연구에서는 방화막 및 자연배출구 면적이 공연장 무대 화재 시 연기 거동에 미치는 영향에 대해 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용하여 전산시뮬레이션(Numerical simulation)을 수행하였다. 공연장의 무대 크기는 폭 31 m, 깊이 34 m, 높이 32 m로 설정하였고, 자연배출구 면적은 무대 바닥면적의 약 10%, 약 8%, 약 5%, 약 1%로 하였다. 방화막은 프로시니엄(Proscenium) 벽과 0.5 m 이격하여 설정하였다. 방화막과 자연배출구 면적은 객석으로의 연기유 출, 자연배출구 및 프로시니엄 개구부를 통한 유입 및 유출 질량 유량에 지대한 영향을 미치는 것으로 관찰되었고, 동일한 자연배출구 면적 조건에서 방화막이 설치된 경우가 미설치된 경우에 비해 무대 내 압력이 더 낮은 것으로 나타났다.

This study investigated numerically the influences of fire curtain and natural smoke vent area on smoke movement in the stage fire of a theater using FDS (Fire Dynamics Simulator). The dimension of the theater stage was 31 m in width, 34 m in depth, and 32 m in height. The area ratios between the natural smoke vent and stage were approximately 10%, 8%, 5%, and 1%. The gap distance between the fire curtain and proscenium wall was 0.5 m. The fire curtain and natural smoke vent area were observed to affect significantly the behavior of smoke movement to the auditorium and the mass flow rates of inflow and outflow through the natural smoke vent and proscenium opening. In addition, under the same natural smoke vent area, the pressure in the stage with a fire curtain was lower than that without a fire curtain.