[소방기술사] 건물화재 모델 (Zone, Field, Detector, Egress, Fire Endurance)

[소방기술사] 건물화재 모델 (Zone, Field, Detector, Egress, Fire Endurance)

1. Zone Model

 1) 개념: 화재실을 상부경계층과 하부경계층 두개의 검사체적으로 분할하여 화재진행 현상을 예측하는 방법

 2) 특징

구분	내용
적용공간	간단한 크기, 구획된 건물
지배방정식	1차 상미분 방정식
물질이동 해석	질량보존, 에너지 보존
소요시간	짧고 계산과정 간단
신뢰도	신뢰도 낮음
특징	화재위험성 예측 용이
프로그램	CFAST

 

2. Field Model

 1) 개념: 화재실을 다수의 검사체적으로 분할하여 전산유체 통한 화재진행 현상을 예측하는 방법

 2) 특징

구분	내용
적용공간	대공간, 야외공간, 산업계 화재
지배방정식	2차 편미분 방정식
물질이동해석	질량 에너지 운동량 보존
소요시간	길고 계산과정 복잡
신뢰도	높음
특징	난류 해석, 독성에 대한 고려
프로그램	FDS, JASMIN

 

3. 화재감지모델 (Detector)

 1) 개념: 스프링클러 및 열/연기감지기의 반응시간 계산 모델

 2) 특징 

  - 감지기, 스프링클러 난류 화염의 부력해석 모델

  - 작동온도, RTI, 헤드 및 감지기 설치위치, 열방출률 입력

  - 공간특정과 마감재료 등을 입력변수 적용 모델 사용시 정교한 분석 가능

 3) 프로그램: DETACT-QS, LAVENT, JET

 

4. Egress Model

 1) 개념: 화재시 건물 내부의 거주자가 피난하는데 소요되는 시간을 예측하는 모델로, 피난안전성을 예측하는 도구

 2) 필요성: 안전피난의 조건 → RSET < ASET

 3) 종류

구분	내용
단일 매개변수	피난에의 영향을 주는 변수를 1가지만 고려
이동모델	모든 인원이 동일 속도로 배관 유체처럼 가정
컴퓨터 시뮬레이션	수많은 실험에 의해 얻어진 데이터를 바탕으로 다양한 변수들을 고려한 피난모델

 

4) 시뮬레이션 모델 특징 비교

구분	Simulex	Building-Exodus	Pathfinder
표현	2D	3D	3D
장애물	미반영	반영	반영
개인특성	미반영	반영	반영
계단이동	동일적용	개인별적용	개인별적용
거주가능조건	미반영	반영	미반영
처리속도	빠름	느림	느림
이동시간	보행속도 결정	보행속도 지연시간	보행속도 지연시간
재실자	최단경로, 지정경로	지정된 규정과 특수행동 설정가능
행동특성	절대적행동 가까운 출구 선택피난	상황에 따라 행동 거주자 친밀도에 따라 선택피난	승강기 사용 지정시간 대기 등
유독성	미반영	FED모델	미반영
화재모델연계	구현불가	CFAST	Pyrosim

 

5. 내화모델

 1) 화재에 노출되는 건축부재의 성상을 예측하는 모델로 성능위주내화설계 기반

 2) 영향인자

  - 실내가연물

  - 화재실

 3) 프로그램: TASEF, Fires T-3