The Performance of the Combined Operation of Sprinkler and Smoke Curtain for Smoke Control in the Sloped Stairway Corridor

In this study, CFD computer simulations by FDS are carried out in order to confirm the performance of the combined operation of both sprinkler system and smoke curtain of 0.54 m depth installed for cooling and blocking the smoke which propagates beneath the sloped ceiling of a stairway corridor of which dimensions are 17.92 m long, 4.00 m wide, and 6.12 m high. It is shown that the response time of sprinklers decreases with fire size and it increases more about 1.1 second in case without smoke curtain than in case with smoke curtain, that the time of smoke transport from the fire source to the stairway outlet decreases considerably with fire size, and that the delay effect of smoke transport is not related to the sprinkler system, whether it is operated or not. This study shows that the combined operation of both sprinkler system and smoke curtain is very effective in smoke cooling, but it is a little for effect on smoke blockage. Although the hazard of skin burn due to radiative heat flux from hot smoke layer is decreased by spray cooling effect, the hazard of smoke suffocation and the weakening of visibility is increased by smoke downdrag and the turbulence of smoke-air mixing due to water spray. These conditions may result in preventing occupants from going out of the stairway during evacuation.

경사통로로 전파되는 연기에 대한 스프링클러와 제연커텐의 통합제연성능

경사계단통로의 천장 아래로 확산되는 연기의 냉각 및 일시 차단을 위해 설치된 2개의 스프링클러헤드와 깊이가 0.54m인 제연커텐의 통합작동시 그 제연성능을 조사하기 위해 제연구역의 크기가 $17.92m{\times}4.00m{\times}6.12m$인 단일계단통로의 화재모형에 대해 FDS로 화재모의실험을 수행하였다. 스프링클러헤드 반응시간은 화재크기가 증가할수록 감소하며, 제연커텐이 있는 경우가 없는 경우보다 1.1초 증가하고, 화원에서 경사통로출구까지 연기전파시간은 화재크기가 증가할수록 상당히 감소하며, 연기전파지연효과는 스프링클러의 작동여부와는 관계가 없음을 확인할 수 있었다. 스프링클러와 제연커텐의 통합작동은 연기냉각측면에서는 효과가 큰 반면 연기전파지연측면에서는 작지만 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 살수냉각효과에 의해 경사통로에는 고온연기층의 복사열유속의 화상위험은 감소되나, 헤드살수의 하향끌림과 연기와 공기의 혼합 난류 현상에 의해 경사통로 입구부 주변에는 짙은 연기층이 형성되어 시계약화 및 연기질식 위험은 증가하여 피난에 어려움이 가중될 것으로 사료된다.