균일배기 환기방식에서의 배연특성에 관한 연구

A Study on the Effective Fire and Smoke Control in Semi-Transverse Ventilation

본 연구에서는 횡류환기방식의 균일배기방식(balanced exhaust)에 대한 터널 내 풍속, 배연풍량에 따른 수치해석을 수행하여 연기의 이동거리를 분석하고 기존의 유동가시화 실험결과와 비교하였다. 그 결과 균일배기방식의 배연시스템에서는 풍속이 존재하지 않는 경우 배연풍량을 연기발생량(Vc = 0)일 때 건설교통부의 도로터널방재시설 지침에 의한 피난연결통로의 간격 250m 이내로 연기가 제한되었으며, 배연효율은 본 실험범위에서 55.1%에서 95.8%로 나타났다. 터널 내 풍속이 존재하면 연기를 배연하기 위한 배연풍량이 급격하게 증가하는 경향을 보이는 것으로 알 수 있으며, 배기구의 풍속이 증가하면 배연효율이 감소하며, 연기의 이동거리를 목표로 하는 거리로 제한하기 위해서 배연풍량은 연기발생량 보다 최대 1.8배에서 1.04배까지 증대하는 것으로 나타나고 있다. 본 연구에서 평가기준으로 선정한 250m 이내로 연기의 이동거리를 제한하기 위한 배연풍량은 터널 내 풍속이 존재하지 않는 경우에는 배연풍량은 최소 <TEX>$84m^3/s{\cdot}250m$</TEX>, 1.75m/s인 경우에 배연풍량은 최소 <TEX>$393m^3/s{\cdot}250m$</TEX>(<TEX>$Q_E$</TEX>= 80 + 5Ar)으로 나타났다.

In this study it is intended to review the moving characteristics of smoke by performing visualization simulation for the calculation of the optimal smoke exhaust air volume in case a fire occurs in tunnels where transverse ventilation is applied, and to obtain basic data necessary for the design of smoke exhaust systems by deriving optimal smoke exhaust operational conditions under various conditions. As a result of this study, if it was assumed 0 critical velocity in the tunnel, the smoke exhaust air volume was limited within 250 meter in the road-tunnel disaster prevention indicator and the exhaust efficiency was from 55.1% to 95.8% in the result of this study. If the wind velocity is in the tunnel, the exhaust rate intends to increase rapidly and the exhaust efficiency is decreased. In addition, if the wind velocity is increased, the exhaust rate should be increased in compared with the generation rate of smoke in maximum 1.8 or 1.04 times. In this study, when the wind velocity is in the tunnel, the limited exhaust rate is <TEX>$84m^3/s{\cdot}250m$</TEX>. And if it was assumed 1.75 m/s critical velocity in the tunnel, the exhaust rate would be defined <TEX>$393m^3/s{\cdot}250m$</TEX>(<TEX>$Q_E$</TEX> = 80 + 5Ar).