Purpose: This study was conducted with the aim of presenting spatial planning directions for evacuation spaces based on an analysis of the performance of horizontal evacuation during the early stages of fire incidents in a geriatric hospital. Methods: Based on a review of previous studies, the research model was designed by establishing occupancy conditions, evacuation, and fire scenarios. The analysis model was developed by considering vulnerable areas in terms of evacuation movement and analyzing the results of evacuation performance. Furthermore, the study analyzed the improvement in evacuation performance by arranging refuge areas. Results: The results of the study are as follows. Firstly, vulnerability spots were identified in terms of evacuation performance by schematizing Required Safe Egress Time, Available Safe Egress Time, and their differences. Secondly, the Required Safe Egress Time in the adjacent public spaces along the escape routes of occupants was found to be higher compared to the Available Safe Egress Time. Thirdly, the results of the correlation analysis between the difference in Available Safe Egress Time and Required Safe Egress Time during the early stages of a fire, as well as their constituent factors, demonstrated that user congestion is a more significant factor in compromising evacuation safety than the physical changes in the fire condition. Fourthly, the analysis of evacuation time was conducted by designating refuge areas where occupants can evacuate within a sufficient timeframe. This led to a decrease in the Required Safe Egress Time. Implications: This study is expected to be used as data on the direction of evacuation space planning to improve the evacuation performance of Geriatric Hospital.
이 연구에서는 요양병원의 피난안전성을 평가하기 위한 해석적 연구를 수행하였다. Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용하여 배연설비 유무을 변수로 화재 시뮬레이션을 수행하였으며, 요양병원의 피난허용시간을 산정하였다. 또한 Pathfinder를 활용하여 재실자의 특성과 피난지연시간을 고려한 요양병원의 피난 시뮬레이션을 수행하였으며, 피난요구시간을 산정하였다. 피난허용시간과 피난요구시간을 비교함으로써 피난유도자수, 피난지연시간, 배연설비 유무에 따른 요양병원의 피난안전성을 평가하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 피난지연 시간이 증가함에 따라 사상자의 수가 증가하였으며, 피난유도자의 수가 증가할수록 피난요구시간이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 KFPA에서 제시하는 용량을 갖춘 배연설비가 확보된 경우 피난허용시간을 크게 늘릴 수 있으며, 사상자의 수도 크게 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 화재 시뮬레이션인 FDS와 피난 시뮬레이션인 Pathfinder를 이용하여 건물의 중앙제어실을 화재발생 지점으로 설정하여 화재안전성 평가 연구를 수행하였다. 먼저 화재시뮬레이션을 이용하여 시간의 경과에 따른 가시거리 분포, 온도분포, CO의 농도분포 등의 정량적 결과를 도출 하였으며, 이 결과를 토대로 피난시뮬레이션을 실시하여 재실자들의 피난시간을 계산함으로써 최종적인 피난안전성 평가 결과를 도출하였다. 화재 시뮬레이션 결과 가시거리의 분포에 따라 위험도가 증가하기 때문에 이 값을 이용하여 피난시뮬레이션을 실시하였으며 그 결과 최종적으로 127.9초에 모든 인원이 대피하는 결과를 얻을 수 있었다. 수치해석 결과 건물 내 모든 장소에서 피난 소요시간이 피난 허용시간을 초과하지 않는 것으로 분석됨에 따라 대피자의 안전성이 확보되는 것으로 분석되었다. 이러한 안전성 평가의 결과는 최악의 조건인 소방설비의 미작동에 근거한 종합안전성평가로서 실제 화재 발생 시 소방설비와 연계한다면 보다 우수한 피난안전성능이 확보될 것으로 평가할 수 있다.
A case study of fire risk analysis was conducted for train coach which has no gangway doors between coaches. The analysis boundary was limited to the time of outgoing from the coaches for it was train fire risk analysis. ASET(available safe egress time) and RSET(required safe egress time) methodology was used for calculating the dead. 4 liters of gasoline and cable fire at the electric cabinet and the standard fire of EN 45545 were selected for the fire sources. The fire were considered to be occurred at 3 different locations in the car. The train had 3 cases of driving scenarios. The result of all event was summarized for remained tunnel and station egress step.
본 연구는 현재 급속히 확산되고 있는 대형 할인점의 지하 매장에 대한 피난성능 개선방안을 제시하기 위한 것으로 주요 내용은 다음과 같다. 할인매장의 건축적 공간 특성 및 피난 상 문제점 분석 지하매장의 거주밀도 분포조사 피난용량 적정성 검토를 위한 피난 시뮬레이션 연구결과, 매장의 실질적인 수용인원을 기준으로 적정피난용량을 결정해야 하며, 피난동선상에 있는임시 판매대, 쇼핑 카트, 그리고 피난층의 계산대가 피난에 중요한 장애요소로서 이에 대한 개선과 제도적 정비가 필요함을 알 수 있었다. 피난시간을 기준 한 성능기준 피난설계 분석결과, 사례분석 대상 지하매장은 적정피난용량을 확보하지 못하고 있음을 보여주었다.
이 연구는 패스파인더 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 학교의 피난 안전성 확보를 위한 효율적인 학급 층별 배치 방안 분석을 목적으로 한다. 경사로와 계단이 함께 설치된 고등학교 5층 건물을 대상으로 층별 인원배치에 따른 REST (Required Safe Egress Time, 피난소요시간)을 분석하여 효율적인 피난 방법과 안전성을 평가하였다. 현재 상태의 인원배치는 기준 RSET을 초과함으로써 피난안전성에 문제가 있다는 결과를 얻었다. 학생들을 3층, 4층, 5층에 배치했을 때 기준 RSET보다 가장 많은 시간을 초과하는 결과를 얻었다. 학생들을 1층, 2층, 3층에 배치했을 때 기준 RSET보다 가장 짧게 피난을 완료하는 결과를 얻었다. 현재의 상태에서 위치별로 피난출구를 지정하여 피난을 유도했을 때 기준 RSET을 단축시키는 결과를 얻었다. 결과적으로 고층 학교 건물에 학생들을 배치할 때는 저층부터 배치하는 것이 피난안전성 측면에서 효과적이며, 화재 시 위치별로 가까운 출구를 활용하여 피난할 수 있도록 피난출구를 지정한 사전 훈련이 필요하다. 향후 연구과제로 특정 위치에 화재가 발생했을 때 해당 위치의 자동방화셔터의 개폐여부에 따른 RSET에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
본 연구에서는 환경에너지 시설내 전자기기실 내부의 화재 및 피난을 수치적 해석 방법을 통해 실시하고 평가하였다. 화재 시뮬레이션은 FDS을 이용하여 가시거리, 온도분포, CO의 농도분포 등을 분석하였다. 그 결과를 토대로 피난시뮬레이션인 Pathfinder프로그램을 사용하여, 재실자들의 피난시간을 계산하였으며 피난안전성 평가를 도출하였다. 그 결과 전자기기실 내부의 피난 허용시간은 P-01에서 203.3 s로 가장 단시간 내에 대피가 요구되었으며, P-05에서 398.6 s로 피난 허용시간이 가장 큰 값을 나타내었다. 피난 소요시간 분석 결과 모든 지점에서 모든 재실 인원이 대피가 이루어져 대피자의 안전성이 확보되는 것으로 판단되었다. 특히 이 시뮬레이션의 결과는 피난안전성능을 높이기 위하여 소방설비가 작동하지 않는 경우를 고려한 것으로서 실제 화재 발생 시 소방설비가 작동된다면 보다 우수한 안전을 확보할 수 있을 것으로 사료된다.
최근 실내 공간에서의 재난, 화재와 테러 등 대피상황을 재현하여 이를 가시화하기 위한 연구가 주목 받고 있으며, 실내 공간에 대한 모델을 설계하고 인명 안전 평가를 통한 신뢰성 있는 분석이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 실제적인 건물 화재 위험 요인을 고려하여 피난 안전성 분석과 피난 경로 안내가 가능한 시뮬레이션 모델을 개발하고자 하였다. 이를 위해 인천터미널역 역사를 대상으로 3차원 화재 및 피난 모델을 설계하고, 실내 내장재의 재질을 바탕으로 열 매개변수와 화재 인지 장치를 이용하여 화재 위험 분석을 수행하였다. 둘째, 인명안전을 위한 평가에 있어 화재 시뮬레이션인 FDS(Fire Dynamics Simulator)와 피난 시뮬레이션을 통해 재실자가 인체에 손상 없이 견딜 수 있는 피난허용시간(ASET: Available Safe Egress Time)을 산출하였다. 또한 화재를 감지하고 안전한 장소까지 완전하게 피난하는데 소요되는 피난요구시간(RSET: Required Safe Egress Time)을 계산하고 이를 비교 분석하였다. 결과적으로 연구대상의 3차원 공간적인 정보를 기반으로 한 실내 공간 모델과, 고시된 안전기준을 반영한 열차 내 화재 및 피난 위험도 측정 시뮬레이션 분석을 통해 보다 실제적인 안전성 평가를 수행 할 수 있었다.
화재가 발생하고 피난이 개시되기까지의 과정에서 재실자의 행동을 예측하고, 그 과정에 소요되는 시간을 줄이는 것은 피난안전의 성패를 좌우할 수 있는 중요한 요소라고 할 수 있다. 본 연구에서는 피난개시과정을 예측할 수 있는 논리적 근거를 마련하고자 연구문헌과 이론, 화재사례 등의 비교 분석 등을 하였다, 그 결과로서 화재발생장소와의 공간적 위치와 격리에 의해 피난개시까지 경과시간에는 상당한 차이가 발생하며, 후각 및 청각적 징후는 그것을 화재라고까지 바로 인지하지 않으며 시각적 징후 또는 피난방송, 다른 사람에 의한 통보 등에 의해 화재로 인지하는 경향이 강한 것으로 분석되었다. 또한 화재를 인지한 후 바로 피난하는 재실자는 극소수에 불과하며, 피난개시까지 경과시간은 건물의 규모가 클수록 재실자별 경과시간의 편차가 크고, 호텔과 같은 숙박용도는 건물의 규모에 상관없이 경과시간의 편차가 크게 발생하는 것으로 분석되었다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제16권2호
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pp.255-266
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2024
The purpose is to evaluate evacuation safety by simulating the toxic effects of hydrogen fluoride leaks in areas surrounding national industrial complexes and to suggest alternatives for areas that do not satisfy evacuation safety. For human casualties caused by hydrogen fluoride leakage accidents, Available Safe Egress Time (ASET) is calculated by the toxic effects quantified with the Areal Locations of Hazardous Atmospheres (ALOHA), an off-site consequence assessment program. The Required Safe Egress Time (RSET) is calculated through Pathfinder, an evacuation simulation program. Evacuation safety is assessed by comparing ASET and RSET. The ALOHA program was used to evaluate the time to reach AEGL-2 concentration in 12 scenarios. The Pathfinder program was used to assess the total evacuation time of the high school among specific fire-fighting objects. Of the 12 accident scenarios, ASET was larger than RSET in the worst-case scenarios 1 and 9. For the remaining 10 accident scenarios, the ASET is smaller than the RSET, so we found that evacuation safety is not guaranteed, and countermeasures are required. Since evacuation safety is not satisfactory, we proposed to set up an evacuation area equipped with positive pressure equipment and air respirators inside specific fire-fighting objects such as the high school.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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