The Influence of Natural Smoke Ventilators and Wind Velocities on the Stack effect in High-rise Buildings

배연창 및 외기풍속이 초고층 건축물의 연돌효과에 미치는 영향

  • 임채현 (호서대학교 대학원 소방학과) ;
  • 김범규 (호서대학교 대학원 소방학과) ;
  • 여용주 (호서대학교 대학원 소방학과) ;
  • 박용환 (호서대학교 소방방재학과)
  • Published : 2008.11.30

Abstract

The performance of natural smoke ventilators in High-rise buildings was analyzed by investigating the stack effect depending on the wind velocities using CONTAMW tool. The results showed that the opening of smoke ventilators can influence on the stack effect in the building thus moving the position of the neutral plane toward the opened smoke ventilators. The outside wind velocities can move up the neutral plane toward the top of the building thus increasing pressure differentials at the bottom of the building. The smoke ventilators can maintain its normal performance without outside wind, however, strong outside wind can prevent natural smoke exhaust due to the infiltration of outside air at the ventilators.

최근 급증하고 있는 초고층건축물의 건립에 있어 건축법에서 규정하는 자연제연방식인 배연창이 바람의 영향과 함께 연돌효과에 미치는 영향을 네트워크 모델인 CONTAMW을 통해 분석하였다. 초고층건축물에서 연돌효과는 배연창 개방 및 외기풍속에 따라 중성대의 위치형성에 중요한 영향을 주는 것으로 나타났다. 배연창 개방은 중성대를 개방층 쪽으로 이동시켰으며, 외기풍속의 영향은 중성대를 고층부로 상향이동시키는 것으로 분석되었다. 또한, 화재조건에서 바람의 영향을 고려하지 않을 경우 화재실의 부력 및 팽창으로 실내공기가 배출되는 정상적으로 배연성능을 보였으나, 바람의 영향을 고려할 경우 외기풍속이 빠를수록 화재실의 부력 및 팽창보다 바람의 영향이 크게 작용하여 오히려 외기가 유입되는 비정상적인 배연성능을 나타낼 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 김진수, "초고층 건물에 나타나는 연돌효과", 한국화재소방학회지, 제3권 1호, pp.14-20(2007)
  2. 윤아영, "초고층 빌딩의 최적 방재시설 설계방안에 관 한 연구", 한국소방학회지, 제3권 1호, pp.8-13(2007)
  3. G. T. Tamura, "Smoke Movement & Control In High-rise Building", NFPA(1994)
  4. John H. Klote & James. A. Mike, "Principles of Smoke Management", ASHRAE(2002)
  5. ASHRAE, "ASHRAE Handbook Fundamentals Ch.26 Ventilation and Infiltration", ASHRAE(2001)
  6. John H. Klote, "Design of Smoke Control System for Elevator Fire Evacuation Including Wind Effects", Proceedings, 2nd symposium, ASME, pp.59-77(1995)
  7. Walton, G. N, CONTAMW 2.4b User Guide and Program Documentation, NISTIR 7251, NIST(2006)
  8. EN 12101-6, Smoke and Heat Control Systems(2005)
  9. 국토해양부, 건축물의 설비기준 등에 관한규칙 제14 조(2008.7.10.)
  10. 건설교통부고시 제2008-5호
  11. Macdonald, A. J., Wind Roading on Buildings, NewYork, Wiley(1975)