개방 및 구획화재 환경에서 목재 가연물의최대 열방출률에 대한 정량적 비교

Quantitative Comparison of Maximum Heat Release Rates of Wood Combustibles in Open and Compartment Fire Environments

부적절한 화원정보의 입력으로 인한 성능위주소방설계의 신뢰성 감소를 방지하기 위하여, 연소환경에 따른 화재특성의 변화가 검토되었다. 이를 위해 각각 다른 화재하중을 갖는 10종의 목재 가연물이 개방환경 및 다양한 환기조건을 갖는 구획 내에서 연소되었다. 다양한 목재 가연물을 대상으로 연소환경에 따른 최대 열방출률의 변화를 검토한 결과, 총괄당량비 0.74 이상의 조건에서 불완전연소로 인한 최대 열방출률의 저하가 발생됨을 확인하였다. 해당조건에서의 불완전연소로 인해 구획화재의 연소효율은 70% 미만으로 감소되었으며, 최대 열방출률은 동일한 가연물을 대상으로 수행된 개방환경 실험보다 낮은 값을 나타냈다. 이러한 결과에 기반하여 개방환경에서의 실험결과가구획화재의 화원정보로 활용될 수 있는 화재조건 범위가 제안되었다.

This study aimed to investigate the impact of the combustion environment on the fire characteristics of woodcombustibles to improve the accuracy of Performance-Based Design (PBD) by ensuring appropriate input of fire sourceinformation. Ten types of wood combustibles with different fire loads were burned in an open environment and incompartments with various ventilation conditions. The results showed that there was a decrease in the maximum heat releaserate due to incomplete combustion when the global equivalence ratio was 0.74 or higher. The combustion efficiency of thecompartment fires with incomplete combustion was reduced to less than 70% and the maximum heat release rate was lowerthan that of the open environment experiment conducted for the same combustibles. Based on these findings, a range offire conditions in which the experimental results in an open environment can be used as fire source information forcompartment fire was proposed.