A Study on Jet Fan Start Time in Medium-Length Tunnel Fires

중규모터널 방재용 제트팬 초기 가동시간에 관한 연구

  • Received : 2010.12.10
  • Accepted : 2010.12.24
  • Published : 2010.12.31

Abstract

Although the number of medium-length road tunnels, less than 1 km in length, has increased recently more than 30 percent each year, their ventilation and fire safety system design guidelines have not been established yet. The guidelines for long tunnel design are adopted even for the medium-length road tunnels. Therefore the necessity is brought up to optimize the ventilation and fire safety systems based on their own design guidelines. This study aims at determining the optimal start time of jet fan in case of 20 MW fires by analyzing smoke backlayering range, temperature distribution, range of poor visibility, evacuation time and critical velocity. The CFD study results are expected to contribute to propose the optimal fan operation mode.

중규모 터널(연장 1 km 이내) 건설은 최근 매년 30% 이상의 증가율을 보이고 있으나 환기 및 방재시설 설치기준은 제정되어 있지 않은 상태라 장대터널을 대상으로 한 설치기준을 따르고 있다. 이에 따라 중규모터널 환기 및 방재시설의 최적화 노력이 요구되고 있다. 본 연구에서는 중규모 터널 내 20 MW 규모의 화재 시 발생하는 화재연 역류거리, 고온 열기류 확산범위, 가시거리 20 m 이하(상류) 구간분포, 임계풍속 확보여부, 대피시간 등을 CFD 분석을 통해 방재팬의 적정 초기 가동시간을 도출하여 방재시스템의 최적운전 방안의 제시를 목적으로 한다.

Keywords

References

  1. 김효규, 김은수, 김남영, 이창우(2004), "임계속도와 방재팬 용량의 상관관계 연구-도로터널의 방재팬 특성도 연구", 터널기술 제6권 4호, pp. 269-278.
  2. 이인모 등(2004), "도로터널 방재시설(비상시설) 설치기준 개정 작성을 위한 연구", 건설교통부 학술정보.
  3. 김두영, 김상현, 최판규, 이창우(2008), "중규모 터널 방재팬 최적가동시간 결정연구", 한국지구시스템공학회 2008 추계학술발표회, pp. 205-208.
  4. 한국건설기술연구원(2008), "중규모 터널 방재시설 설치 및 운영 개선방안연구 최종보고서", 한국도로공사.
  5. 국토해양부(2009), 도로터널 방재시설 설치 및 관리지침.
  6. 김두영(2009), "중규모 도로터널내 방재팬 적정가동시간 연구", 동아대학교 에너지자원공학과 석사학위논문.
  7. 국토해양부(2010), 도로설계편람(터널편).
  8. Federal Highway Administration, US DOT(1995), The Memorial Tunnel Fire Ventilation Test Program.
  9. Kenndy, W.D. and Parsons Brinckerhoff(1996), "Critical velocity: Past, Present and Future", paper presented in the One Day Seminar of Smoke and Critical Velocity in Tunnels.
  10. D. Tetzner, R. Pollak and M. sippel(1999), "Critical Velocity - Comparative assesment of test results and CFD simulation", International Conference on tunnel fire and Escape from Tunnels, s, pp. 181-190.
  11. Y. Wu and M. Z. Abu Bakar(2000), "Control and smoke flow in tunnel fires using longitudinal ventilation systemsa study of the critical velocity", 10th Int. Symp. on Aerodynamics and Ventilation of Vehicle s, pp. 639-647.
  12. Y. Wu(2003), "Smoke control in tunnels with slope using longitudinal ventilation effect of tunnel slope on critical velocity", 11th Int. Symp. on Aerodynamics and Ventilation of Vehicle s, pp. 77-86.
  13. Michaux, G., and Vauquelin, O.(2006), "Analysis of the Smoke Plume Behavior Downstream a Fire in a Longitudinally Ventilated", 12th Int. Symp. on Aerodynamics and Ventilation of Vehicle s, pp .47-60.
  14. Schirmer Engineering Co.(2008), Minimum Performance Requirements for Smoke Alarm Detection Technology, Task Group Report, pp. 9-12.