Heat/smoke detectors are installed in most subway platforms in Korea to detect fire. Subway platform is divided by smoke-control zones for efficient smoke-control. Once the detectors detect heat or smoke, the smoke-control ventilation system in the platform and concourse is activated according to the smoke-control ventilation mode. Smoke-control mode during fires in Korean subway platforms is that the smoke zones operate by exhausting smoke while other zones in the platform and in the concourse which is the upper floor of the platform operate by supplying air or stopping any ventilation. This study is conducted to evaluate performance of passengers' evacuation for various smoke control modes in the subway station. Distribution of smoke and heat due to fire on the platform is analyzed by using Fire Dynamics Simulator(FDS V 4.06) of NIST. Various smoke-control ventilation modes and locations of fire are considered. Evacuation and movement of passengers within the platform is simulated by building EXODUS V.4.0.
Heat/smoke detectors are installed in most subway platforms in Korea to detect fire. Subway platform is divided by smoke-control zones for efficient smoke-control. Once the detectors detect heat or smoke, the smoke-control ventilation system in the platform and concourse is activated according to the smoke-control ventilation mode. Smoke-control mode during fires in Korean subway platforms is that the smoke zones operate by exhausting smoke while other zones in the platform and in the concourse which is the upper floor of the platform operate by supplying air or stopping any ventilation. This study is conducted to evaluate performance of passengers' evacuation for various smoke control modes in the subway station. Distribution of smoke and heat due to fire on the platform is analyzed by using Fire Dynamics Simulator(FDS V 4.06) of NIST. Various smoke-control ventilation modes and locations of fire are considered. Evacuation and movement of passengers within the platform is simulated by buildingEXODUS V 4.0.
본 연구는 지하철에서 화재발생시 최적의 제연모드 예측을 목적으로 수치해석을 수행하였다. 현재 국내 지하철 화재발생시 제연모드는 승강장 내 화재구역 배기, 비화재구역 급기 또는 정지로 설정 되어있다. 수치해석 조건은 2가지 국내 비상시 제연모드 및 발화 4분(승강장 피난허용시간, NFPA 130) 이전까지 승강장에서 배기를 하며, 발화 4분이 후 터널 배기로 전환되는 스위치모드의 3가지 경우에 대하여 비교 분석하였다. 승객 호흡높이(1.7 m)를 기준으로 열, 일산화탄소 및 가시거리를 비교하였다. 수치해석 결과 급기팬 작동은 연기를 교란시키고 확산시킬 수 있으며, 또한 승강장 및 터널 제연모드로 작동할 경우 승강장의 제연모드로만 작동한 경우에 비하여 연기 배출에 효과적임을 확인할 수 있었다.
The heat and smoke which generated by subway under fire is one of the most harmful factor in air tighten underground station. To prevent this, Trackway Exhaust System(TES) can be used. The heat released from the train running in the tunnel raises the temperature at the platform and the trackway, and thus proper ventilation system is required for comfortable underground environment. When the fire is occurred, TES is operated as smoke exhaust mode from normal ventilation mode. In the present study, the subway station which is one of the line number 9 in Seoul subway is modeled, and fired situation is simulated with several ventilation mode of ventilation system in trackway. For this simulation whole station is modeled. Non steady state 3D simulation which considered train under fire is entering to the station is performed. Temperature and smoke distribution in platform and trackway are compared. To represent heat by fire, heat flux was given to the fired carriage, also to describe smoke by fire, concentration of CO is represented. As the result of present study, temperature and smoke distribution is different as the method of ventilation in trackway and platform is changed. In over side of trackway, the fan must be operated as exhaust mode for efficient elimination of heat and smoke, and supply mode of fan operation in under side shows better distribution of heat and smoke. The ventilation system which is changed from ventilation mode to exhaust mode can be applied to control heat and smoke under fire.
Experiments were carried out to investigate smoke movement in platform of a subway station which currently is in service in Pusan, the second largest city in Korea. The recently constructed underground station of the "bank type" (two platforms on both sides of track) which is the popular layout of platforms in Korea, is chosen in Pusan. The smoke generator and heater are used for simulating the smoke movement at the fire break in the platform located in the 2nd basement of the station. Video recordings were used to monitor smoke lowering. In this study, the movements of smoke in the underground station are investigated under various smoke-control operating modes. Three tests wire conducted according to its operating mode of the ventilation systems in the platform: no operation of any ventilation systems, smoke extraction mode in occurrence of fire (presently running mode) and full capacity of smoke extraction where all vents are activated in the platform. The results can be used for comparing with the numerical prediction results of fire subway stations.
본 논문에서는 대심도에 위치한 지하역사(지하 6층) 및 터널에서 화재가 발생했을 경우 제연설비 작동에 따른 연기의 거동을 측정하였다. 열풍기를 이용하여 열부력 효과를 구현한 연기발생장치를 이용하여 화재연기를 생성하였다. 화재발생 위치는 승강장 위 및 스크린도어 외부에 위치한 터널부의 승강장 위의 2가지 위치를 선정하였다. 승강장 화재발생시 승강장에 설치된 환기구를 통하여 연기가 배출되도록 하는 제연모드가 일반적인데 본 연구에서는 승강장 양단에 위치한 터널부의 환기구를 통한 배기도 같이 동작되도록 설정하여 실험을 수행하였다. 다양한 위치에서 연기농도 및 풍향풍속을 측정하였고 화면을 취득하여 연기의 이동 및 제연을 분석하였다. 승강장 내부에서 화재가 발생하였을 경우와 선로부에서 화재가 발생하였을 경우 승강장의 송풍기의 제연모드 동작과 터널의 송풍기의 배연 동작으로 인하여 연기배출이 원활하였고 화재 발생 인근 구역으로의 연기전파가 억제되었다. 본 연구에서 제시한 승강장 및 승강장 양단부의 터널에 적용되는 송풍기를 같이 운전하는 제연모드를 통하여 승강장 화재 및 화재열차 정차시 화재 연기로부터 승객들에게 보다 안전한 대피환경을 제공할 수 있을 것이다.
대구 지하철역 제연의 문제점과 그 대책을 조사하기위해 지하철역 승강장 계단 주위 10 m${\times}$3 m${\times}$5.4 m 의 공간에서의 제연을 FDS로 모사하였다. 200 ㎾의 폴리우레탄 화재와 각 급기구와 배기구의 공기유량 0.9 ㎥/s에 대한 급기방식의 제연성능을 온도와 연기입자의 분포로 조사한 결과, 급기방식은 제연효과가 거의 없어 연기를 신속하게 배출하지 못함을 알 수 있었다. 또 세가지 기계제연방식 중에서 배기방식의 제연성능이 가장 우수하므로, 급기방식을 단순히 배기방식으로 전환함으로써 제연성능을 대폭 개선할 수 있음을 확인하였다.
The purpose of this research is focussed on the numerical predictions of the heat and smoke propagations for a passenger train fire in an underground subway tunnel for different air supply and extraction flowrates. The analysis is performed for one of the stations on subway line #5 in Seoul under the emergency operation mode for different air supply and extraction flowrates. Five different the air supply and extraction flowrates are considered for the numerical analyses. The numerical results show that the air supply and extraction flowrates affect the smoke control performance significantly by improving the smoke removal performance for the balanced control of air supply and smoke extraction and for the unbalanced control with lager smoke extraction than air supply.
In designing a ventilation system of a road tunnel, a possibility of using the system as a smoke control system in case of a tunnel fire has to be considered. In the present study, a numerical simulation on ventilation system is performed considering jet fan operations and moving traffic. A fire-mode operation by reversing some fan operations in case of a tunnel fire is also simulated. The results show that ventilation operation can control the pollutants effectively, and fire-mode operation can control smoke and temperature effectively to prevent a disaster.
This study aim to derive the operation method of a comprehensive ventilation system which is capable of providing passengers with safe exit paths from platforms in onboard The situations. The airflow distributions in subway platforms under 13 types of tunnel vent system for a double track stop condition was calculated and having analyzed diffusion behaviors of smoke and heat exhaust in such states by performing 13 kinds of different ventilation scenarios by using a 3-D Fire Dynamic Simulation (FDS) simulation model to clarify the safety evaluation for the heat and smoke exhaust on subway fire events.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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