화재성장시나리오에 따른 스프링클러 헤드의 작동조건

Activation Conditions of Sprinkler Head Considering Fire Growth Scenario

본 연구에서는 스프링클러 헤드의 해석모델을 통해 화재성장모드별 스프링클러 작동시 연층기류의 열유동조건을파악하고자 한다. 화원은 최대발열량 3 MW의 시간제곱의 화재성장을 가정하였다. 시험대상 스프링클러헤드는 작동온도 65~105 ℃, RTI 25~171 m1/2s1/2 범위의 표준형과 조기반응형 8종을 대상으로 한다. 연층기류의 온도와 감열부의온도차는 화재성장이 느리고 스프링클러 헤드의 RTI값이 작을수록 감소하는 경향을 보였다. 스프링클러 헤드 작동순간의 연층 기류 온도와 속도조건은 전체적으로 시험기준의 범위와 비교적 잘 일치하고 있으나 저성장 화재에서는최저시험기준 이하의 온도와 속도조건에서 작동이 이루어질 수 있음을 파악하였다. 본 연구는 스프링클러 헤드의작동에 대한 기초연구로서 시험기준의 신뢰성을 향상시키는데 기여할 수 있다.

The aim of this study is to investigate the gas temperature and velocity during sprinkler activation considering the firegrowth scenario based on the thermal response model of the sprinkler. The fire source is assumed to have time square firegrowth scenarios with a maximum heat release rate of 3 MW. Eight types of standard and fast-response sprinkler headswith an operating temperature range of 65-105 ℃ and a response time index range of 25-171 m1/2s1/2 were adopted. Thetemperature difference between the gas stream and the sensing element of the sprinkler head decreased as the fire growthslowed down, and the RTI value decreased. The overall gas temperature and velocity conditions predicted using the FDSmodel at sprinkler activation were in reasonable agreement with those of standard test conditions of the sprinkler headresponse. However, the sprinkler head could be activated at lower limits of gas temperature and velocity under the currenttest conditions for a slowly growing fire scenario.