Evaluation of Smoke Control Performance of Ventilation System Using by Hot Smoke Test

Hot Smoke Test를 이용한 주차장 환기설비의 제연 성능평가

Abstract

Recently, in order to overcome the difficulty of entering a fire source due to the occurrence of a large amount of smoke in the event of a fire in a parking lot, it has used that a method of discharge smoke using air supply, exhaust fans and jet fans installed for ventilation of parking lots. In this study, the variation of flow in the smoke layer was observed using CCTV under two conditions, in which only the air supply fan operates and the manned fan operates together, and the temperature around the plume was compared to Albert eq. to assess its suitability as a parking lot ventilation performance evaluation method. As a result, it was found that the smoke layer could be disturbed if the Jet Fan was operated at the same time, which could lead to the possibility of an initial evacuation disturbance. However, the additional operation of the Jet Fan has been confirmed by the observation CCTV that the emission performance is improved, which is believed to help conduct the suppression operation. The temperature around the plume was measured and compared to Alpert eq, and was analyzed to be about $2^{\circ}C$ lower at the center axis of the plume and $9.0^{\circ}C$ higher at 8 m in the direction of the discharge of smoke. The results of temperature measurements around the plume were lower than the maximum temperature expected in AS 4391 and did not exceed the expected temperature risk caused by the experiment. As with these results, the temperature risk from the progression of hot smoke tests is foreseeable, so it will be available as one of the general evaluation methods for assessing smoke control performance in a parking lot without relevant criteria.

주차장 화재 시 다량의 연기 발생으로 소방대원이 화점에 진입하기 곤란한 문제점을 극복하고자 최근 주차장 환기 목적으로 설치된 급 배기팬과 유인팬(Jet fan)을 이용하여 연기를 배출하는 방법을 이용하고 있다. 본 연구에서는 급배기팬만 동작하는 조건과 유인팬이 함께 동작하는 2가지 조건에서 연기층의 유동변화를 CCTV를 이용하여 관찰하였으며, 또한 hot smoke test가 주차장 환기 성능평가 방법으로서의 적정성을 평가하기 위해 플럼 주위의 온도를 Alpert eq.과 비교 분석하였다. 그 결과 jet fan을 동시에 동작시키는 경우 연기층이 교란될 수 있음을 확인할 수 있었으며, 그로인하여 초기 피난 장애 우려가 있을 것을 것으로 분석되었다. 다만, jet fan이 추가로 작동됨에 따라 배기성능은 향상되는 것을 관찰용 CCTV로 확인할 수 있었으며, 이는 진압전술을 펴는데 도움이 될 것으로 판단된다. 플럼 주변의 온도를 측정하여 Alpert eq과 비교한 결과 Plume 중심축에서 약 $2^{\circ}C$ 낮고 연기가 배출되는 방향으로 8 m에서는 $9.0^{\circ}C$ 높은 것으로 분석되었다. Plume 주변의 온도 측정 결과는 AS 4391-1999의 예상 최대 온도보다 낮았고 실험으로 인한 예상 온도 위험을 초과하지 않았다. 이 결과와 같이 고온 연기 시험의 진행으로 인한 온도 위험성이 예측 가능하기 때문에 관련 기준이 없는 주차장의 연기 제어 성능 평가를 위한 일반적인 평가 방법 중 하나로 활용 가능할 것이다.

Fig. 1. Location of fire source and fan

Fig. 3. Test apparatus

Fig. 4. Location of thermocouple

Fig. 5. Location of CCTV

Fig. 6. Temperature of plume center axis

Fig. 7. Temperature at 4 m, 8 m from plume center axis

Fig. 8. Maximum temperature along the distance from the plum center

Fig. 9. Smoke layer disturbances

Fig. 10. Smoke visibility according to case and time

Fig. 2. Flow direction of fet fan

Table 1. Character of fuel

Table 2. Temperature characteristic of Plume