• 제목/요약/키워드: Performance based fire engineering design

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리모델링시 소방시설의 계획 및 적용에 관한 연구 (A Study of Planning and Application of Fire Protection Facilities in Remodeling)

  • 정진호;윤명오;제진주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.90-98
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    • 2008
  • 리모델링공사는 공간적한계성, 시간적한계성, 경제적한계성, 기술적한계성, 제도적한계성 등과 같이 신축공사에 비해 다양한 공사제약이 존재하며 이러한 한계성을 극복하고 진행되어야 하는 사업이므로 효율적인 건설사업 수행을 위해서는 리모델링의 특색에 맞는 계획 및 적용이 적시에 이루어져야 하고, 건설 각 부문별로 리모델링에 관한 다양한 연구가 진행되어야 할 것이다. 이에 본 연구에서는 리모델링시 소방시설의 계획 및 적용에 필요한 과정들을 도출하고, 사업진행시 발생될 수 있는 다양한 제약을 검토하여 합리적이고 효율적인 소방 시스템을 구성하는데 도움이 될 수 있는 자료를 제공하고자 한다.

A60급 갑판 관통 관의 방화성능 평가를 위한 과도 열전달 해석과 화재시험 (Transient Heat Transfer Analysis and Fire Test for Evaluation on Fire Resistance Performance of A60 Class Deck Penetration Piece)

  • 박우창;송창용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • A60급 갑판 관통 관은 선박과 해양플랜트의 화재 발생 시 인명의 보호와 화염전파를 방지하기 위해 갑판 구획에 설치되는 방화 장치이다. A60급 갑판 관통 관이 새로 개발되거나 기존의 설계가 변경될 경우 국제해사기구의 화재시험절차 규정에 따라 A60급 갑판 관통 관의 방화성능을 검증하도록 요구하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 신규 개발된 선박과 해양플랜트용 A60급 갑판 관통 관의 방화 설계의 적합성을 평가하기 위해 과도 열전달 해석을 수행하였고, 화재시험을 통해 해석결과의 타당성을 검증하였다. 또한 A60급 갑판 관통 관의 열전달 특성은 관의 직경, 내부형상 그리고 재질과 같은 설계 사양에 따라 비교하여 검토하였다. 과도 열전달 해석은 범용 유한요소법 소프트웨어인 ABAQUS/Implicit를 사용하여 수행하였으며, 해석결과의 검증을 위한 화재시험은 해사안전위원회에서 규정한 화재시험절차 코드에 따라 수행하였다. 본 연구에서 검토한 A60급 갑판 관통 관의 방화성능은 국제 해상안전규정을 만족하였고, 재질 사양의 설계가 중요한 것으로 나타났다. 최대 시험온도를 기준으로 SUS316L 재질의 측정온도는 S45C 재질보다 평균적으로 25% 낮게 나타났고, 이때 각 재질의 열전도계수와 비열의 차이는 각각 17%와 58%였다.

화재상황에서 적용가능한 열화상 카메라의 파노라마 촬영을 위한 동일점 추출 알고리즘 (Image Matching Algorithm for Thermal Panorama Image Construction Adaptable for Fire Disasters)

  • 곽동기;김동환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.895-903
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    • 2016
  • In a fire disaster in a tunnel, people should be rescued immediately using the information obtained from cameras or sensors. However, in heavy smoke from a fire, people cannot be clearly identified by a mounted CCTV, which is only effective in a clear environment. A thermal camera can be an alternative to this in smoky situations and is capable of detecting people from their emitted thermal energy. On the other hand, the thermal image camera has a smaller field of view than an ordinary camera due to its lens characteristics and temperature error, etc. In order to cover a relatively wide area, panoramic image construction needs to be implemented. In this work, a template-based similarity matching algorithm for constructing the panorama image is proposed and its performance is verified through experiments. This scheme provides guidelines for coping with difficulty in image construction, which requires an exact correspondence search for two images in cases of heavy smoke.

Review of Resilience-Based Design

  • Ademovic, Naida;Ibrahimbegovic, Adnan
    • Coupled systems mechanics
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    • 제9권2호
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    • pp.91-110
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    • 2020
  • The reliability of structures is affected by various impacts that generally have a negative effect, from extreme weather conditions, due to climate change to natural or man-made hazards. In recent years, extreme loading has had an enormous impact on the resilience of structures as one of the most important characteristics of the sound design of structures, besides the structural integrity and robustness. Resilience can be defined as the ability of the structure to absorb or avoid damage without suffering complete failure, and it can be chosen as the main objective of design, maintenance and restoration for structures and infrastructure. The latter needs further clarification (which is done in this paper), to achieve the clarity of goals compared to robustness which is defined in Eurocode EN 1991-1-7 as: "the ability of a structure to withstand events like fire, explosions, impact or the consequences of human error, without being damaged to an extent disproportionate to the original cause". Many existing structures are more vulnerable to the natural or man-made hazards due to their material deterioration, and a further decrease of its loadbearing capacity, modifying the structural performance and functionality and, subsequently, the system resilience. Due to currently frequent extreme events, the design philosophy is shifting from Performance-Based Design to Resilience-Based Design and from unit to system (community) resilience. The paper provides an overview of such design evolution with indicative needs for Resilience-Based Design giving few conducted examples.

고층 공동주택의 피난특성 및 관련 법규정에 관한 연구 (A Study on the Evacuation Character and Regulation for High-rise Apartment Buildings in Korea)

  • 이용재;이범재
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.13-21
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    • 2000
  • 공동주택이 등장한 이래 지속적으로 고층화하고 있다. 한편 고층 공동주택의 화재위험성 및 화재로 인한 피해의 규모는 더욱 증대되고 있으며 많은 문제를 유발하고 있다. 그러나 화재안전을 위한 현재의 방법론과 법규정은 최소한의 규정이다. 본 연구의 목적은 고층 공동주택에서의 화재시 피난 특성을 분석하고, 한국 미국 일본의 피난관련 법규정의 분석을 통해 그 개선안을 제안하였다. 결과적으로 화재로 인한 예측되는 피해를 최소화하기 위해 법규정 및 실질적인 피난안전성능에 관한 검토가 필요하다.

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Numerical and experimental analysis on the axial compression performance of T-shaped concrete-filled thin-walled steel

  • Xuetao Lyu;Weiwei Wang;Huan Li;Jiehong Li;Yang Yu
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권4호
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    • pp.383-401
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    • 2024
  • The research comprehensively studies the axial compression performance of T-shaped concrete-filled thin-walled steel tubular (CTST) long columns after fire exposure. Initially, a series of tests investigate the effects of heating time, load eccentricity, and stiffeners on the column's performance. Furthermore, Finite Element (FE) analysis is employed to establish temperature and mechanical field models for the T-shaped CTST long column with stiffeners after fire exposure, using carefully determined key parameters such as thermal parameters, constitutive relations, and contact models. In addition, a parametric analysis based on the numerical models is conducted to explore the effects of heating time, section diameter, material strength, and steel ratio on the axial compressive bearing capacity, bending bearing capacity under normal temperature, as well as residual bearing capacity after fire exposure. The results reveal that the maximum lateral deformation occurs near the middle of the span, with bending increasing as heating time and eccentricity rise. Despite a decrease in axial compressive load and bending capacity after fire exposure, the columns still exhibit desirable bearing capacity and deformability. Moreover, the obtained FE results align closely with experimental findings, validating the reliability of the developed numerical models. Additionally, this study proposes a simplified design method to calculate these mechanical property parameters, satisfying the ISO-834 standard. The relative errors between the proposed simplified formulas and FE models remain within 10%, indicating their capability to provide a theoretical reference for practical engineering applications.

랙크 내 파렛트단위 적재물품의 화재특성에 관한 연구 (A Study on the Fire Characteristics of Palletized Unit-Load Commodities on Racks)

  • 조규환;여인환
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.23-30
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    • 2016
  • 현재, 국내 랙크식 창고의 소화설비들은 연면적 및 층수만을 고려하는 평면적인 입장에서의 사양설계로 이루어지고 있다. 하지만 수직적인 구조를 갖는 랙크식 창고는 평면적인 소화설비뿐만 아니라 입면적인 측면도 함께 고려되어져야 하며, 상황에 따른 적절한 성능설계를 지향하기 위해서는 랙크 내 적재되는 물품의 화재하중 산정이 우선시되어야 한다. 이에 본 연구에서는 국내 현장조사 결과와 국외 적재물품 위험도등급 등을 함께 고려하여 구성된 표준 파렛트단위 적재물품(파렛트 +박스단위 적재물품 +비닐포장재)의 화재특성을 분석하였다. 그 결과로 화재하중 산정을 위한 열방출율 및 화재감지기 등의 소화설비를 위한 환경조건인 연기발생률을 도출하였다.

화원면적 변화에 따른 격자 크기 의존도 및 예측결과 분석 (Analysis of Prediction Results and Grid Size Dependence According to Changes in Fire Area)

  • 윤홍석;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권6호
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    • pp.9-19
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    • 2019
  • 건축물의 화재안전성평가를 위한 화재시뮬레이션에서 화원면적 및 격자크기의 변화는 예측결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 동일한 최대 열발생률을 갖는 화원의 면적 변화가 구획화재의 예측결과에 미치는 영향이 검토되었으며, 동일한 화원면적의 조건에서 격자크기에 대한 예측결과의 의존도가 동시에 검토되었다. 주요 결과로서, 특성화재직경을 기준으로 6개 이상의 격자가 삽입되면 화원면적이 변화되더라도 격자크기는 화재의 열 및 화학적 특성에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 화원면적의 변화는 구획 내부에서 허용피난시간(ASET)과 관련된 주요 물리량의 예측결과에 상당한 차이를 야기하였다. 그러나 개구부를 기준으로 일정 거리 이상의 구획외부에서는 화원면적의 변화가 전반적 화재특성에 미치는 영향이 크지 않음이 확인되었다.

밀폐된 구획실의 체적변화가 최대 열발생률에 미치는 영향에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Effect of Volume Change in a Closed Compartment on Maximum Heat Release Rate)

  • 윤홍석;남동군;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.19-27
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    • 2017
  • 밀폐된 구획실 화재에서 화원의 면적 및 위치, 화재성장률, 구획 체적의 변화가 열발생률을 포함한 주요 화재특성에 미치는 영향이 검토되었다. 이를 위해 닫힌 개구부가 적용된 ISO 9705 화재실을 대상으로 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용한 화재시뮬레이션이 수행되었다. 주요 결론으로서, 화원의 면적 및 위치의 변화는 최대 열발생률, 총 열량, 상층부의 최대 온도 및 화학종 농도를 포함한 구획 내의 열적 특성과 화학적 특성에 큰 영향을 주지 않음을 확인하였다. 그러나 화재성장률과 구획 체적의 증가는 최대 열발생률 및 총 열량의 증가를 가져오며, 한계산소농도의 감소 및 최대 CO 농도의 증가를 발생시킨다. 마지막으로 화재성장률과 구획 체적의 함수로 표현된 최대 열발생률의 상관식을 도출하여, 밀폐된 구획실 화재에 대한 화재성장곡선의 적용을 위한 방법론이 제안되었다.

배관망 해석 방법을 이용한 스프링클러 시스템의 수리계산 프로그램 개발 (A Development of Program on the Hydraulic Calculation in Sprinkler System Based on the Piping Network Analysis Method)

  • 송철강;이명호;강계명
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.24-29
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    • 2002
  • 본 연구는 배관에서의 정확한 압력손실과 유량을 측정하기 위하여 스프링클러 시스템중 격자배관방식에 대한 수리계산 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다. 본 프로그램 개발은 배관망 해석방법 등 여러 가지 자료로 근거하며, 격자배관방식이 국내에서 현행 시행되고 있는 규약배관방식의 단점을 보안하여 스프링클러 시스템을 성능기준화재안전설계로 이끌어 내기 위함이다. 소화설비의 전산화로 인한 작업의 편리성과 정확한 계산을 측정함으로서 전진적인 화재안전설계를 이룩하게 될 것이다. 이러한 프로그램의 개발은 미국 등에서 먼저 이루어져 오고 있으며 국내에서의 소방에 대한 발전이 한 단계 발전되는 계기를 마련하게 될 것이다.