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표제지
목차
Nomenclatures 12
국문요약 14
Ⅰ. 서론 15
Ⅱ . PIV를 이용 한 화재안전성 평가 실험 21
1. PIV System 21
2. 스케일링 법칙 및 임계속도 산정 24
2.1 Froude Scaling 24
2.2 Kennedy's Equation 24
3. 휘도와 연기농도의 상관관계 측정 26
3.1 실험방법 26
3.2 실험결과 27
4. PIV를 이용한 지하철 승강장 화재안전성 평가실험 29
4.1 실험 제원, 환기조건 및 실험방법 29
4.2 실험결과 32
4.2.1 스크린도어 미설치 시 승강장 안전성 평가 32
4.2.2 스크린도어 설치 시 승강장 안전성 평가 46
Ⅲ. 시뮬레이션을 통한 화재안전성 평가의 수치해석적 연구 59
1. 화재 모델링 59
1.1 안전성 평가기준 59
1.2 화재강도 선정 61
1.3 시뮬레이션 지배방정식 65
1.4 그리드 간격의 타당성 검토 69
2. 피난 시뮬레이션 70
2.1 피난 시뮬레이션의 필요성 70
2.2 SIMULEX 개요 70
2.3 대피 해석 계산조건 71
2.4 해석결과 73
3. FDS를 사용한 화재 안전성 평가 83
3.1 승강장 배연모드에 따른 화재 안전성 평가 83
3.1.1 해석모델 83
3.1.2 시간 경과에 따른 연기농도분포 (Smoke3d) 87
3.1.3 시간 경과에 따른 온도분포 (Slice File) 89
3.1.4 안전성 평가 91
3.2 스크린도어 설치조건에 따른 화재안전성 평가 92
3.2.1 해석모델 92
3.2.2 안전성 평가 94
Ⅳ. 결론 102
참고문헌 105
영문초록 107
감사의 글 108
Table 1-1. 최근에 설계 또는 개통된 각국 지하철 개요 19
Table 2-1. 연기농도와 휘도의 상관관계 28
Table 2-2. Boundary condition for each ventilation modes 30
Table 3-1. 1970년도 지하철 열차 화재 발열량 (캐나다) 63
Table 3-2. Philadelphia 지하철 열차 화재 발열량 64
Table 3-3. 지배방정식의 계수 66
Table 3-4. 각 차량에 따른 승객의 수 72
Table 3-5. 시간에 따른 승강장 및 대합실 대피 인원 73
Table 3-6. 승강장 제원 83
Table 3-7. 승강장 화재 안전성 평가 91
Table 3-8. 스크린도어 설치조건 및 승강장부 배연조건 92
Fig. 2-1 PIV 측정방법의 분류 22
Fig. 2-2 입자 이동속도의 원리 23
Fig. 2-3 실험방법 27
Fig. 2-4 투과율에 따른 연기농도와 휘도의 상관관계 28
Fig. 2-5 터널부 환기조건 30
Fig. 2-6 실험방법 및 가시화 장치 31
Fig. 2-7 가시화 측정 위치 32
Fig. 2-8 스크린도어 미설치 시 Case1 Trackway 1 34
Fig. 2-9 스크린도어 미설치 시 Case1 Stairway 1 35
Fig. 2-10 스크린도어 미설치 시 Case1 Stairway 2 36
Fig. 2-11 스크린도어 미설치 시 Case1 Trackway 1 37
Fig. 2-12 스크린도어 미설치 시 Case2 Trackway 1 38
Fig. 2-13 스크린도어 미설치 시 Case2 Stairway 1 39
Fig. 2-14 스크린도어 미설치 시 Case2 Stairway 2 40
Fig. 2-15 스크린도어 미설치 시 Case2 Trackway 1 41
Fig. 2-16 스크린도어 미설치 시 Case3 Trackway 1 42
Fig. 2-17 스크린도어 미설치 시 Case3 Stairway 1 43
Fig. 2-18 스크린도어 미설치 시 Case3 Stairway 2 44
Fig. 2-19 스크린도어 미설치 시 Case3 Trackway 1 45
Fig. 2-20 스크린도어 설치 시 Case1 Trackway 1 47
Fig. 2-21 스크린도어 설치 시 Case1 Stairway 1 48
Fig. 2-22 스크린도어 설치 시 Case1 Stairway 2 49
Fig. 2-23 스크린도어 설치 시 Case1 Trackway 1 50
Fig. 2-24 스크린도어 설치 시 Case2 Trackway 1 51
Fig. 2-25 스크린도어 설치 시 Case2 Stairway 1 52
Fig. 2-26 스크린도어 설치 시 Case2 Stairway 2 53
Fig. 2-27 스크린도어 설치 시 Case2 Trackway 1 54
Fig. 2-28 스크린도어 설치 시 Case3 Trackway 1 55
Fig. 2-29 스크린도어 설치 시 Case3 Stairway 1 56
Fig. 2-30 스크린도어 설치 시 Case3 Stairway 2 57
Fig. 2-31 스크린도어 설치 시 Case3 Trackway 1 58
Fig. 3-1 화재 성장속도에 따른 화재강도 63
Fig. 3-2 혼합질량분율의 개략화염모델 67
Fig. 3-3 승강장 및 대합실 계통도 72
Fig. 3-4 시간에 따른 승강장 대피인원 74
Fig. 3-5 시간에 따른 승강장 및 대합실 대피인원 74
Fig. 3-6 시간에 따른 대피 승객의 거동 82
Fig. 3-7 화재발생장소의 선정 84
Fig. 3-8 FDS 모델링 84
Fig. 3-9 승강장부 모델링 85
Fig. 3-10 화재해석에 사용된 격자 모델링 86
Fig. 3-11 FDS 모델링 93
Fig. 3-12 열적파괴에 의한 스크린도어의 Moving Boundary 93
Fig. 3-13 승강장부 평균 연기농도 (1) 96
Fig. 3-14 승강장부 평균 연기농도 (2) 96
Fig. 3-15 승강장부 평균온도 (1) 98
Fig. 3-16 승강장부 평균온도 (2) 99
Fig. 3-17 승강장 평균연기농도 65mg/m³ 이상의 승강장 점유율 100
Fig. 3-18 승강장 평균온도 60℃ 이상의 승강장 점유율 101
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