The Effect of the Combined Operation of Sprinkler and Vent Systems on the Smoke Control in a Horizontal Corridor

Fire scenarios in a space $20.0m\;\times\;4.0m$ floor and 3.0m high were simulated by using computational fluid dynamics program (FDS 4.0.3) to investigate the effect of the combined operation of both sprinkler and vent systems, which are installed for cooling and blocking smoke which propagates beneath the ceiling of a horizontal corridor, on the temperature and smoke density of it. It was shown that the combined operation both sprinkler and vent systems was more effective than each operation for cooling and blocking smoke, the number of operating sprinklers was two because of corner effect of wall, and over-installed sprinklers deteriorated the effect of cooling and blocking smoke. This study showed that the case of two sprinklers and vent flow rate $3.0m^3/s$ in fire scenario was the most effective for cooling and blocking smoke. It was confirmed that the smoke downdrag occurs in operating sprinkler system, and the more smoke droplets produced by increasing fire size, the greater smoke downdrag occurred.

스프링클러와 배연설비의 통합작동이 수평통로의 연기제어에 미치는 영향

수평통로의 천장 아래로 확산되는 연기의 냉각 및 차단을 위해 설치한 스프링클러와 배연설비의 통합작동이 유동장의 온도 및 연기밀도 분포에 미치는 영향을 조사하기 위해 $20.0m\;\times\;4.0m\;\times\;3.0m$ 크기의 공간에 대해 전산유체역학 프로그램(FDS 4.0.3)의 화재모의실험을 수행하였다. 연기의 냉각 및 차단효과는 스프링클러와 배연설비의 통합작동이 단독작동 보다 더 우수한 것으로 확인되었고, 천장에 설치되는 스프링클러헤드는 천장 길이방향으로의 모서리 효과에 의해 작동 헤드수는 2개로 제한되었으며, 적정 헤드수를 초과한 헤드설치는 오히려 연기냉각 및 차단 효과를 저하시키는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 2개의 헤드설치와 $3.0m^3/s$의 배연량인 경우 연기의 냉각 및 차단효과가 가장 좋았다. 헤드 작동 시 연기 하향끌림 현상이 발생하며, 화재크기의 증가로 연기발생 량이 배연 량 보다 큰 경우에는 연기 하향끌림 현상이 훨씬 더 크게 나타남을 확인할 수 있었다.