한국가스학회지 (Journal of the Korean Institute of Gas)

  • 제15권3호
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  • Pages.31-38
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  • 2011
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  • 1226-8402(pISSN)
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  • 2713-6922(eISSN)
한국가스학회 (The Korean Institute of GAS)
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지하철 터널 화재시 환기시설의 용량에 따른 제연효과 I. FDS 시뮬레이션

Smoke Control According to the Ventilation Capacity in Subway Tunnel Fire: I. FDS Simulation

  • 투고 : 2011.03.20
  • 심사 : 2011.06.16
  • 발행 : 2011.06.30
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초록

본 연구에서는 미국 NIST의 Fire Dynamics Simulator (FDS) ver. 5.4.8을 이용하여 지하철 터널 안의 지하철에서 화재가 발생한 경우에 터널에 설치된 환기팬의 제연효과를 검증하였다. 시뮬레이션을 위해 서울 지하철의 실측 자료를 활용하여 지하터널과 지하철을 모델링 하였다. 이를 바탕으로 환기용량을 2.0~3.0 m/s 범위에서 변화시키면서 CO와 $CO_2$의 제거 효율을 예측한 결과, 0.5 m/s의 용량 증가에 의해 평균 35 % 이상의 제거효과가 있음을 확인하였다. 또한 FDS의 결과값이 전체 그리드 개수와 크기에 영향을 받는 점을 고려하여 정확한 결과값을 얻기 위해 FDS의 그리드 민감성을 검토하였다. 그리고 그리드 크기를 변화시켜 CO와 $CO_2$ 농도 산출값과 계산에 걸리는 시간을 비교한 결과를 바탕으로 최적의 그리드를 선정하여 시뮬레이션에 적용하였다.

In this study, we investigate simulation studies to confirm the removal of smoke through ventilation when the subway car is on fire and stopped in an underground subway tunnel, by using Fire Dynamics Simulator (FDS) which is being upgraded by NIST. The structure of subway tunnel and train for simulation modeling are based actual data from Seoul metropolitan subway. The main purpose of this study is to assure the removal efficiency of the ventilation when changing the ventilation capacity between 2.0 m/s and 3.0 m/s. The results of the study shows that carbon monoxide (CO) and carbon dioxide ($CO_2$) are reduced by about 35% as the ventilation capacity is increased by 0.5 m/s. This study also performs the grid sensitivity verification of FDS for improved accuracy of the results. To find the effective size of the grid, three cases are simulated and the results are compared.

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참고문헌

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