A comparative study on the relationship between estimates of critical velocity and number of jet fans for smoke control - A 'Fire-JF' contour map in road tunnels

임계속도와 제연팬 용량의 상관관계 연구 - 도로터널의 제연팬 특성도 연구

Recently, critical velocity has become a topic to attract most interests from the researchers in the field of tunnel safety. As the minimum velocity to prevent smoke backlayering during a fire, many equations have been proposed so far, and the following three equations are being considered as a standard method in Korea to calculate the capacity of smoke extraction fans. Equation by Kennedy based on Froude number, Tetzner' s equation with additional variable, ${\beta}$ to modify the Kennedy's equation, and the equation with the concept of super critical velocity by Wu are studied in this paper for the comparative purpose. A contour map describing the relationship between the critical velocity and the capacity of smoke extraction fans is proposed as a tool to calculate the number of jet fans for smoke control during a fire in the local tunnels.

최근 임계속도 (critical velocity)는 터널안전 분야의 연구자들로부터 많은 관심을 끌고 있는 주제가 되고 있다. 이러한 임계속도는 화재시 화재연의 역류 (backlayering)를 방지하기 위한 최소유속으로써 지금까지 많은 식들이 제안되고 있으며, 다음의 3가지 식들이 제연팬의 용량을 산정하기 위한 국내 기준으로 고려되고 있다. Froude 수에 기초한 Kennedy 식, Kennedy 식을 수정하여 ${\beta}$ 변수값을 고려한 Tetzner 식, 그리고 초임계속도 (super critical velocity) 개념을 도입한 Wu 식 등이 본 연구의 비교 분석대상이며, 또한 임계속도와 제연팬 용량간의 관계를 보여주는 등고선도 (제연팬 특성도)는 국내 도로터널의 화재시 제연팬의 대수를 산정하기 위한 툴로써 제시되고 있다.