A Study on CFD Simulation for Fire Spread of Residential Compartment

Ahn, Chan Sol; Kim, Heung Youl; Yoo, Yong Ho; Cho, Kyung Suk

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2012;12(1):23-30.
Published online February 28, 2012.

단위 주거공간 화재확대 해석을 위한 수치해석에 관한 연구

안찬솔, 김흥열, 유용호, 조경숙

A Study on CFD Simulation for Fire Spread of Residential Compartment

Chan Sol Ahn, Heung Youl Kim, Yong Ho Yoo, Kyung Suk Cho

Abstract

A revised Korean Fire Code is operating based on performance design method and Korean Building Code has been also adopted to performance design method. A real fire scale test has some limitations of scale, environment and cost. For studying the variety of fire situations, we could use computer simulation method. In this study, computer simulation was performed for compartment fire based on data obtained real fire scale test of compartment. And we compared the real fire scale test data and simulation data for flame growth rate, heat release rate, total heat release and temperature. From the simulation results, the flame growth rate was over predicted of 12 percent, the heat release rate was over predicted of 11 percent, the total heat release was under predicted of 50 percent and the maximum temperature of compartment was under predicted of 7 percent than real fire scale tests.

Key Words: Residential; Real Fire Scale Test; CFD; Compartment Fire

요지

최근 개정된 소방법은 성능위주 설계법을 도입하여 운영되고 있으며, 건축법 또한 성능위주 설계로의 전환이 시작되고 있다. 실물 화재실험은 규모와 환경에 대한 제약이 있고 많은 비용이 소요되므로 다양한 형태의 화재상황을 구현하기 위하여 시뮬레이션 기법을 이용하게 된다. 본 연구에서는 선행연구의 결과로 얻어진 단위공간의 실물화재실험 데이터를 바탕으로 각각의 공간에 대한 화재 시뮬레이션을 수행하였다. 공간별 화염성장속도, 열방출율(HRR), 총발열량(THR) 및 온도변화를 비교하였으며 비교 결과, 화염성장속도는 실물실험에 비해 수치해석이 약 12% 빠르게 성장하였고, 열방출율은 수치해석이 실물실험보다 평균 11% 정도 높게 나타났다. 총발열량은 다른 수치에 비해 실물실험과 열방출량의 차이가 크게 나타났으며, 실내 최고온도를 비교한 결과 수치해석이 실물실험에 비해 약 7% 가량 낮게 나타났다.

핵심용어: 주거; 실물화재실험; 전산유체; 구획화재