• 제목/요약/키워드: Fire dynamics

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성능기반 구조내화설계를 위한 단방향 연성해석 사용자가이드 조사에 관한 연구 (A Study on the Investigation of Users Guide of One-Way Coupled Analysis for Performance-Based Structural Fire Resistance Design)

  • 권영진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.96-97
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    • 2021
  • In the Building Act, performance-based fire safety design is being promoted for institutionalization. The behavior of the structure against fire conditions can be predicted by using the advanced numerical analysis method based on the FEM (Finite Element Method) to predict the entire structural behavior including the behavior of the structure, but there is a limit to expressing the fire properties of the space and predicting the fire properties It is difficult to determine the variables to be transmitted to the FEM (Finite Element Method) model from the fire simulation results using FDS (Fire Dynamics Simulator). Accordingly, the purpose of this study is to introduce the code user's manual for FDS and FEM unidirectional coupling analysis.

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공연장 무대 화재 시 방화막과 강제 배연구가 객석으로의 연기 확산에 미치는 영향 (Effects of Fire Curtain and Forced Smoke Ventilation on Smoke Spread to Auditorium in Stage Fire of Theater)

  • 김재한;김동균;이치영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.28-36
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    • 2017
  • 본 논문에서는 공연장 무대 화재 시 객석으로의 연기 확산에 방화막 및 강제 배연구가 미치는 영향에 대하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용하여 연구를 수행하였다. 폭 31 m, 깊이 34 m, 높이 32 m의 무대에 대하여, 10 MW의 열방출률과 화재성장속도가 fast인 화재를 적용하였다. 강제 배출량은 화재안전기준과 기존 연구를 토대로 설정하였으며, 방화막과 프로시니움 (Proscenium) 벽 사이 간격은 0 m, 0.5 m인 경우를 대상으로 하였다. 방화막과 프로시니움 벽이 완벽하게 밀착되어 있는 경우, 강제 배연구와는 상관없이 객석으로의 연기 확산은 일어나지 않았다. 방화막과 프로시니움 벽 사이의 간격이 0.5 m인 경우, 방화막이 없는 경우에 비해 무대 공간 내에서 연기층이 더욱 낮은 높이까지 하강하였으며, 이는 방화막에 의해 객석으로의 연기 확산이 방해받았기 때문이다. 한편, 동일한 방화막 조건에서, 강제 배연구가 있는 경우가 없는 경우에 비해 방화막과 프로시니움 벽 사이 간격을 통한 유출 질량유량이 작았다. 본 연구를 통하여 방화막과 강제 배연구가 공연장 무대 화재 시 객석으로의 연기 확산을 억제할 수 있는 효과적인 방법임을 확인하였다.

지형구조와 나무밀도가 산불패턴에 미치는 영향 (Effects of Geological Structure and Tree Density on the Forest Fire Patterns)

  • 송학수;권오성;이상희
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.259-266
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    • 2014
  • 산불 확산 패턴 분석은 산림 생태계 안정화를 이해하는데 중요한 요소이다. 하지만 규모의 문제로 인해 실제적인 실험이 불가능하여 많은 학자들이 시뮬레이션 모델을 이용하여 산불 확산의 행동기작을 이해하고 산림 피해를 예측하였다. 그러나 많은 모델들이 연료의 종류, 바람, 습도 같은 여러 환경 요소들의 복잡한 관계를 표현하는데 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 지형의 구조와 두 종의 나무들로 구성된 산림에서 미치는 영향을 분석하는 간단한 모델을 제안하였다. 두 종의 나무는 가연성이 높은 나무와 가연성이 낮은 나무가 있으며, 서로 다른 산불 전이 확률을 가지고 있다. 전체 나무는 시뮬레이션 공간에 0.5에서 1.0까지의 비율로 무작위로 배치된다. 가연성이 높은 나무는 가연성이 낮은 나무 보다 높은 산불 전이 확률을 가진다. 전소한 나무의 수를 기준으로 지형의 구조와 전체 나무의 밀도가 산불 확산에 얼마나 영향을 미치는지 민감도를 분석하였다. 우리는, 본 논문에서 제시한 모델이 앞으로 산불 확산 패턴을 연구하는데 유용할 것으로 기대한다.

반도체공장 Clean Room에 대한 화재요인 분석 및 성능위주 화재안전설계 (Fire Hazard Analysis and Performance Based Fire safety Design for the Clean Room in Semiconductor Factory)

  • 한수진;강경식
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2006년도 추계공동학술대회
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    • pp.325-336
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    • 2006
  • This research analyzes clean room major fire prevention standard of clean Room (FM, IRI, and NFPA Code), the structure of Performance-Based Fire Safety Design (PBD) applied the korean fire industry situation. Performance-Based Fire Safety can operate effectively the performance of fire protection equipment & building design, so the fitness of fire safety system can be embodied by operating this. moreover, cost to be consume fire safety of real building can reduce and Performance-Based Fire Safety is considered to important technique in fire protection field. A fire in a clean room may cause a serious loss by spreading smoke particles. We will be investigated by using a computational fluid dynamics, for loss prevention by smoke spreading from one fire area to another for clean room and compared the Performance-Based Fire Safety Design with the prescriptive code design. The methodology of fire safety performance-based fire safety design and guarantee of many kinds design skill of fire system and developing design procedure will be very serious one in order to improve efficiency of domestic system. Therefore, This research will be contributing to secure safety of clean room and to set up the performance-based fire safety design in Korea by regulation for the performance-based fire safety design effectively.

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반도체공장 Clean Room에 대한 화재요인 분석 및 성능위주 화재안전설계(1) (Fire Hazard Analysis and Performance Based Fire safety Design for the Clean Room in Semiconductor factory(1))

  • 한수진;강경식
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.211-229
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    • 2006
  • This research analyzes clean room major fire prevention standard of clean Room(FM, IRI, and NFPA Code), the structure of Performance-Based Fire Safety Design(PBD) applied the korean fire industry situation. Performance-Based Fire Safety can operate effectively the performance of fire protection equipment & building design, so the fitness of fire safety system can be embodied by operating this. moreover, cost to be consume fire safety of real building can reduce and Performance-Based Fire Safety is considered to important technique in fire protection field. A fire in a clean room may cause a serious loss by spreading smoke particles. We will be investigated by using a computational fluid dynamics, for loss prevention by smoke spreading from one fire area to another for clean room and compared the Performance-Based Fire Safety Design with the prescriptive code design. The methodology of fire safety performance-based fire safety design and guarantee of many kinds design skill of fire system and developing design procedure will be very serious one in order to improve efficiency of domestic system. Therefore, This research will be contributing to secure safety of clean room and to set up the performance-based fire safety design in Korea by regulation for the performance-based fire safety design effectively.

화재모델링을 위한 정온식 열감지기의 장치물성 측정 (Measurement of the Device Properties of Fixed Temperature Heat Detectors for the Fire Modeling)

  • 박희원;조재호;문선여;박충화;황철홍;김성찬;남동군
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.37-43
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    • 2014
  • 성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 화재 및 피난모델링의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재감지기 모델의 높은 예측성능이 필수적으로 요구된다. 본 연구의 목적은 대표적인 화재모델인 FDS에 적용되고 있는 정온식 열감지기의 정확한 작동 개시시간을 예측하기 위한 입력정보를 측정하는 것이다. 이를 위해 화재감지기의 장치특성을 측정할 수 있는 Fire Detector Evaluator (FED)가 사용되었으며, 국내에서 적용되는 2개의 써미스터 방식(Thermistor types)과 1개의 바이메탈 방식(Bimetal type)의 스포트형 정온식 열감지기가 연구대상으로 고려되었다. 화재모델링을 위해 요구되는 감지기의 작동 개시온도 및 반응시간지수(Response Time Index)가 측정되었으며, 이때 RTI는 감지기의 설치위치를 고려하여 천장제트기류(Ceiling jet flow)와 수직제트기류(Vertical jet flow)에 대하여 측정되었다. 측정된 장치물성을 이용한 화재모델링 결과는 실규모 구획화재실험 결과와 비교 검증되었다. 그 결과 수치적으로 예측된 감지기의 작동 개시시간은 실험결과를 적절히 잘 예측함을 확인하였다.

FDS를 이용한 전기실의 화재모델링 및 연기제어 특성 분석 (Fire Modeling and Smoking Control Characteristic Analysis of Electric Room by Using FDS)

  • 최정아;이민구;이대동
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.662-668
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    • 2018
  • 전기실은 대부분 건물의 지하공간에 위치하고 있어 전기설비에서 화재가 발생할 경우 화학적 가공에 의해 제조된 케이블 절연재로 화재가 확대되어 강한 독성의 연기 및 연소생성물이 발생하게 된다. 이때 발생한 연기 및 연소생성물이 수직적, 수평적으로 빠르게 이동하게 되면 재실자의 피난 및 소방대의 소방 활동에 지장을 주게 된다. 따라서 전기실의 화재가 발생할 경우 연기제어에 필요한 최적의 설비 및 설계가 필요하지만 현재 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 화재 시뮬레이션 프로그램 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 기반으로 만들어진 PyroSim을 이용하여 전기실의 큐비클식 수배전반에서의 화재발생에 따른 연기 및 연소생성물의 특성변화를 분석하였다. 화재모델링은 기계식 환기설비의 작동여부, 급기량 및 배기량의 변화, 급기구의 위치 변경에 따른 4가지 시나리오로 구성하였다. 분석 결과, 기계식 환기설비가 작동하면 작동하지 않을 때보다 연기밀도, 가시거리, 일산화탄소 농도, 온도특성이 더욱 개선되어지며, 소방법 규정으로 풍량과 급기구의 위치를 적용할 경우 가시거리 및 온도특성이 개선됨을 확인하였다.

스프링클러 분무 해석에 영향을 미치는 통계적액적군집의 영향 (Effect of the Statistical Droplet Parcel on Numerical Simulation of Sprinkler Spray)

  • 김성찬;이상우;박원주
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2008년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.363-370
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    • 2008
  • The present study has been performed to investigate the effect of statistical number of droplets on the simulation of the sprinkler spray using fire field model. In order to simulate the sprinkler spray characteristics, the present study uses NIST Fire Dynamics Simulator version 5.2. A group of Lagrangian particle with similar droplet characteristics, such as diameter, velocity, temperature and so on, is represented by parcel concept to decrease the total number of droplets tracked in the simulation. The present study introduces a new parameter to represent the ratio between real number of droplets and computational parcels. The dependency of the number of parcels on the fire suppression characteristics and spray patterns is quantitatively examined for different ratio between the real number of droplets and computational parcels.

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케이블 화재의 화염전파 해석을 위한 FDS 모델의 격자민감도 평가 (Assessment of Grid Sensitivity in the FDS Field Model to Simulate the Flame Propagation of an Electric Cable Fire)

  • 김성찬;이성혁
    • 한국안전학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.30-35
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    • 2008
  • The present study has been conducted to examine the effect of grid resolution on the predicted results for electric cable fire using pyrolysis model in FDS(Fire Dynamics Simulator, version 5). The grid independent test for different grid resolutions has been performed for a PE coating cable and the grid resolution is defined by the non-dimensional characteristic length of fire and mean grid size. The calculated maximum heat release rate and mean flame spread rate were almost constant for higher grid resolution of 20${\sim}$25 and the computing time for the grid resolution takes approximately 20hours to solve flame propagation with pyrolysis model. The geometrical simplification of a electric cable dose not greatly affect on the maximum heat release rate and flame spread rate and the rectangular approximation of cable shape gives acceptable result comparing with the round cable with stepwise grid.

Biomass Structure and Dry Matter Dynamics in a Fire Influencing Montane Subtropical Humid Grassland, Western Ghats Southern India

  • Paulsamy, S;Manian, S.;Udaiyan, K.;Arumugasamy, K.;Nagarajan, N.;Kil, B.S.
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제24권4호
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    • pp.227-232
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    • 2001
  • The biomass structure for three major components viz., the dominant grass, Chrysopogon zeylanicus Thw., the 'other grasses' and the'remaining species'and dry matter dynamics for total community were studied over a period of one year in an annual fire influenced subtropical humid grassland community in Western Ghats, India. The biomass of aboveground, belowground and litter compartments were high as in other humid grasslands and generally have positive correlation with rainfall, rainy days and relative humidity with the exception of litter parts. The above and belowground net primary productions (4,561 and 722 g/㎡, respectively) were also higher and were comparable with other humid tropical grasslands. The turnover of organic matter was rapid, Of the total input of 14.47 g/㎡ into the system, about 86.3% was allocated to above ground parts and 13.7% to below ground parts. The total disappearance was 2.56 g/㎡ and it was accounted to be 17.68% of the total output. The net surplus of dry matter (82.32%) in the post fire community indicates that the grassland was maintained in a seral stage. Hence it is suggested that prescribed burning may keep this ecosystem in a highly productive and seral stage.

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