The Performance Evaluation of Natural Smoke Ventilators Due to Stack Effect and Wind Velocities in High-rise Buildings

고층건물에서 연돌효과 및 외기풍속에 따른 배연창의 배연성능 평가

  • Published : 2009.12.31

Abstract

Natural smoke ventilator is one of domestic prescriptive methods to be used to exhaust smoke in case of fire in a high-rise buildings. The goal of this study is to evaluate the stack effect and the smoke exhaust performance in high-rise buildings with the opening of natural smoke ventilators using computer modeling technology, thus to estimate its effectiveness as a tool of smoke exhaust. For this purpose, the pressure differential in a domestic high-rise building with natural smoke ventilators was experimentally measured to analyze the stack effect with the closure or the opening of natural smoke ventilators and to calculate compensated air leakage of the building. Computer modeling based on experimentally measured data was carried out to estimate effectiveness of natural smoke ventilators in high-rise buildings using CONTAMW network program.

본 연구에서는 화재 시 효과적인 연기배출을 위해 국내 건축법에서 규정하고 있는 배연창이 고층건물의 연돌효과 및 배연성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 현장실험과 모델링 해석을 병행하였다. 현장실험은 배연창이 설치된 고층건물을 대상으로 정상조건 및 배연창 개방조건에서 외기온도에 따른 계단실, 부속실 및 복도에서의 압력분포 측정을 통해 연돌효과를 분석하였다. 모델링 해석에서는 연기유동 해석용 네트워크모델인 CONTAMW을 이용하여 모델링결과 및 실험결과의 비교분석을 통한 보정기밀도를 적용하여 이상적인 대상건물을 구현하고 배연창의 배연성능을 평가하였다.

Keywords

References

  1. G.T. Tamura and A.G. Wilson, 'Pressure Differences Caused by Chimney Effect in the Tall Buildings', ASHRAE, Vol.73, Part2(1967b)
  2. R.T. Tamblyn, 'Coping with Air Pressure Problems in Tall Buildings', ASHRAE, Vol.97, Part1, pp.824-837(1991)
  3. J.H. Klote, 'Design of Smoke Control System for Elevator Fire Evacuation Including Wind Effects', Proceedings, 2nd symposium, ASME, pp.59-77 (1995)
  4. 김진수, '초고층 건물에 나타나는 연돌효과', 한국화재소방학회지, Vol.1, No.1, pp.14-20(2007)
  5. 김정엽, '연돌효과가 급기가압 제연시스템에 미치는 영향에 대한 현장실험', 한국화재소방학회 논문지, Vol.22, No.3, pp.194-200(2007)
  6. 임채현, 김범규, 여용주, 박용환, '배연창 및 외기풍속이 초고층건축물의 연돌효과에 미치는 영향', 한국화재소방학회 논문지, Vol.22, No.4, pp.20-26(2008)
  7. 임채현, 김범규, 박용환, '초고층주상복합건물에서 배연창 개방이 연돌효과에 미치는 영향에 대한 실험적연구', 한국방재학회논문집, Vol.9, No.3, pp.89-94 (2009)
  8. 조재훈, '고층 주거건축물에서 연돌효과로 인한 압력분포 예측 및 평가', 서울대학교 대학원 박사학위논문(2005)
  9. ASHRAE, 'ASHRAE Handbook Fundamentals Ch.26 Ventilation and Infiltration', American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers, Inc.(2001)