[표지]
요약문
ABSTRACT
목차
Contents 27
제1장 서론 33
제1절 연구개발의 필요성 34
제2절 국내외 기술 현황 37
1. 대공간 연기제어 시스템의 설계기준 현황 37
2. 대공간 연기제어 시스템의 특허동향 분석 38
3. 대공간 연기제어 연구동향 40
제2장 연구목표 및 범위 42
제1절 연구목표 43
1. 최종 연구목표 43
2. 연차별 연구목표 및 주요내용 46
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 47
제1절 국내외 대공간 연기제어 기준 분석 48
1. 개요 48
2. 연기제어 기준 분석 50
3. 인천공항 3단계 공사 대공간 연기제어 시스템 분석 88
제2절 대공간 연기유동 해석기술 개발 90
1. 대공간 연기유동 해석모델 90
2. CAE 기반 대공간 연기유동 수치해석 98
3. 대공간 구조 및 화재 조건에 따른 해석 108
제3절 대공간 연기제어의 배연효율 정립 129
1. 배연효율의 이론적 배경 분석 129
2. 배연효율 정립 139
제4장 연구개발 목표 달성도 및 관련분야의 기여도 156
제1절 연구개발 목표 및 평가의 착안점 157
1. 최종목표 및 대표 성과물 157
2. 연차별 연구목표 및 평가의 착안점 158
제2절 연구개발 목표의 달성도 159
1. 당해연도 연구 Activity 및 성과물 159
2. 연구분야별 대표성과 160
3. 정량적 연구성과 계획대비 달성현황 164
제5장 연구개발 기대효과 및 활용계획 165
제1절 연구의 파급효과 및 기대효과 166
1. 기술적 파급효과 166
2. 경제·산업적 파급효과 166
3. 사회적 파급효과 167
제2절 성과확산 계획 및 활용방안 168
1. 국가 설계기준 및 가이드라인을 통한 연구결과 보급 168
2. 산업재산권 확보 및 기술실시계약 체결 168
3. 중소기업에 대한 기술교육 168
4. 언론홍보 168
참고문헌 169
서지자료 173
판권기 174
표 1.1.1. 국내 건축물 연기제어 설계 기준 분석 36
표 1.2.1. 국외 대공간 연기제어 설계 기준 분석 38
표 1.2.2. 대공간 연기제어 관련 국내의 주요 특허출원 리스트 40
표 1.2.3. 대공간 연기제어 관련 국내의 대표적인 특허출원 내용 40
표 1.2.4. 대공간 연기제어 분야 연구동향 41
표 3.1.1. 국내 건축물의 연기제어 시스템 설계기준 검토 49
표 3.1.2. 국외 대공간 관련 건축물의 연기제어 시스템 설계기준 검토 49
표 3.1.3. 방화장벽 설치에 대한 예외규정 50
표 3.1.4. 주요 설계식 56
표 3.1.5. 연기제어 및 주위공간 분리 규정 66
표 3.1.6. 주요 설계지침 69
표 3.1.7. 설계화재의 주요인자 75
표 3.1.8. 피난경로의 신선공기 최소 높이 76
표 3.1.9. 연결공간 개구부에서의 대류 열 플럭스 77
표 3.1.10. 항목별 법규내용 84
표 3.1.11. 인천공항 3단계 공사의 대공간 연기제어 시스템 적용 현황 88
표 3.1.12. 대공간 연기제어 시스템 개선사항 분석 89
표 3.2.1. 흡입구의 설치위치 90
표 3.2.2. 화재실험 기간의 실험실과 외부조건 93
표 3.2.3. 대공간 수치해석 조건 100
표 3.2.4. 화재성장 곡선 및 연기발생 곡선 100
표 3.2.5. 급배기구 구조 및 발열량 조건에 대한 수치해석 상세 조건 109
표 3.2.6. 급배기구 구조 및 발열량 조건에 대한 화재성장 곡선 및 연기발생 곡선 110
표 3.2.7. 연기확산력 분석에 대한 수치해석 상세 조건 121
표 3.3.1. 시간에 따른 농도변화를 이용한 국소 환기효율의 정의 방법 138
표 3.3.2. 공기연령과 공기여명을 이용한 급기효율 및 배기효율 142
표 3.3.3. 추적가스 주입 방식에 따른 공기여명 계산 방법 143
표 3.3.4. 대공간 수치해석 조건 144
표 3.3.5. Pulse 발생 시각별 공기여명 계산 결과 152
그림 1.1.1. 대공간 연기제어 시스템 개요 35
그림 1.1.2. 대공간 연기제어 시스템의 연구개발 필요성 36
그림 1.2.1. 국가별 대공간 화재관련 특허출원 동향 39
그림 2.1.1. 연구목표 및 대표성과물 44
그림 2.1.2. 연구내용 및 체계 45
그림 3.1.1. 전형적인 아트리움의 도면예 53
그림 3.1.2. 아트리움에 개방된 연결공간 53
그림 3.1.3. 연기제어 시스템의 성능을 고려한 설계 예 55
그림 3.2.1. 해석대상의 전경 및 개요도 91
그림 3.2.2. 센서의 설치위치 92
그림 3.2.3. Test 1의 실험 결과 95
그림 3.2.4. Test 2의 실험 결과 96
그림 3.2.5. Test 3의 실험 결과 97
그림 3.2.6. 대공간 연기유동 수치해석 모델 98
그림 3.2.7. 대공간 연기유동 수치해석 모델의 격자구조 99
그림 3.2.8. 중앙단면에서의 시간별 온도분포 103
그림 3.2.9. 실험과 수치해석에 의한 온도변화 비교 105
그림 3.2.10. 벽면 근처에서의 연기농도 변화 106
그림 3.2.11. 배기구에서의 연기농도 변화 107
그림 3.2.12. Test1 - Test3 조건의 연기분포 111
그림 3.2.13. Test4 - Test6 조건의 연기분포 112
그림 3.2.14. Test7 - Test9 조건의 연기분포 113
그림 3.2.15. Test1과 Test4 조건의 연기분포 114
그림 3.2.16. Test2과 Test5 조건의 연기분포 115
그림 3.2.17. Test3과 Test6 조건의 연기분포 116
그림 3.2.18. Test1과 Test7 조건의 연기분포 117
그림 3.2.19. Test2과 Test8 조건의 연기분포 118
그림 3.2.20. Test3과 Test9 조건의 연기분포 119
그림 3.2.21. 대공간 연결공간에서의 열유동 수치해석 모델 120
그림 3.2.22. 시간 변화에 따른 연기농도 분포(Test 1) 122
그림 3.2.23. 시간 변화에 따른 속도분포(Test 1) 123
그림 3.2.24. 연기확산력 해석의 Test 1에 대한 분석결과 124
그림 3.2.25. 연기확산력 해석의 Test 2에 대한 분석 결과 124
그림 3.2.26. 연기확산력 해석의 Test 3에 대한 분석 결과 124
그림 3.2.27. 연기확산력 해석의 Test 4에 대한 분석 결과 125
그림 3.2.28. 연기확산력 해석의 Test 5에 대한 분석 결과 125
그림 3.2.29. 연기확산력 해석의 Test 6에 대한 분석 결과 125
그림 3.2.30. 연기확산력 해석의 Test 7에 대한 분석 결과 126
그림 3.2.31. 연기확산력 해석의 Test 8에 대한 분석 결과 126
그림 3.2.32. 연기확산력 해석의 Test 9에 대한 분석 결과 126
그림 3.2.33. 연기확산력 해석의 Test 10에 대한 분석 결과 127
그림 3.2.34. 연기확산력 해석의 Test 11에 대한 분석 결과 127
그림 3.2.35. 연기확산력 해석의 Test 12에 대한 분석 결과 127
그림 3.2.36. 층고 변화에 따른 연기확산력 분석 128
그림 3.2.37. 발열량 변화에 따른 연기확산력 분석 128
그림 3.3.1. 국소배기장치의 포집효율 129
그림 3.3.2. 화재에 의한 연기층 높이 해석 모델 131
그림 3.3.3. 다양한 연기발생 모델에 따른 연기층 높이 해석결과 비교 132
그림 3.3.4. CFD에 의한 연기층 해석 결과의 예 133
그림 3.3.5. 모델 실험에 의한 연기층 결과의 예 133
그림 3.3.6. 흡입고갈을 설명하는 모델 133
그림 3.3.7. 실내오염농도의 감쇠율에 의한 환기효율 135
그림 3.3.8. 공기의 연령과 잔여체류시간의 개념 136
그림 3.3.9. 각 급기구와 배기구의 환기효율 137
그림 3.3.10. 대공간내 화재 발생에 따른 연기의 이동 140
그림 3.3.11. 공기여명을 구하기 위한 비정상농도 측정방법 140
그림 3.3.12. 대공간에서의 Case 1에서의 온도분포 146
그림 3.3.13. 대공간에서의 Case 2에서의 온도분포 147
그림 3.3.14. 대공간에서의 Case 1에서의 연기농도 분포 149
그림 3.3.15. 각 sensor 지점에서의 연기농도 변화 151
그림 3.3.16. 펄스법을 이용한 배기구에서의 추적가스 및 연기의 농도 152
그림 3.3.17. 각 시간대별 추적가스의 농도 155