본 연구에서는 초고층 건축물 화재 시 피난 안전 구역이 있는 피난 층에서 화재실로부터 발생하는 연기의 거동을 파악하기 위하여 상용코드를 사용하여 수치해석을 하였다. 화재를 모사하기 위하여 10 MW의 발열량에 해당하는 온도와 속도를 이용하여 부력 plume을 적용하였으며 종 보존 방정식을 이용하여 화재 연기 거동을 예측하였다. 피난 안전 구역에 제연 댐퍼를 설치하여 급기 가압 제연 시스템을 적용하였으며 화재실 문이 열린 경우 25 $m^3/s$, 화재실과 부속실 문이 동시에 열린 경우 50 $m^3/s$의 제연 댐퍼송풍량은 화재 안전 기준 NFSC 501-A를 만족하며 충분히 제연이 가능하다는 것을 확인하였다. 부속실문이 열린 경우, 화재실의 문이 닫혀 있더라도 문과 벽 사이의 틈새 면적으로 연기가 피난 안전 구역으로 유입될 가능성이 있다. 또한, 50 $m^3/s$ 높은 송풍량으로 제연 중 화재실 문이 닫힐 경우 피난자가 화재실에 고립될 가능성을 확인하였다. 그러므로 피난자의 안전을 위해 제연 송풍량의 조절이 필요하며 본 연구에서는 피난 시나리오에 따른 적절한 송풍량을 제안한다.
In this study, we calculated the smoke movement at the fire area of the refuge floor which has the refuge safety area in case of fire in the high rise building by using a computational fluid dynamics (CFD) code of FLUENT (ver. 13.0). The buoyancy plume was applied using the temperature and flow velocity which represent 10 MW heat release rate in order to describe the fire, and the smoke movement was predicted using a species conservation equation. The pressurization system of smoke control was adopted with smoke control damper in refuge safety area, at the result, it is confirmed that the damper capacity was enough to smoke control in which the flow rate of supply was applied 25 $m^3/s$ in the case of the door at fire area opened only, and 50 $m^3/s$ in the doors at the fire area and lobby both opened case. They were satisfied in NFSC 501-A. Even though the door of fire area closed, there were smoke leakages at the gap between the door and wall. In addition, the refugee could be isolated in the fire area when the door of fire area closed during smoke control in the case of using the high damper flow rate of supply, 50 $m^3/s$. Therefore the proper damper flow rate of supply are needed in order to prevent the damage of refugee and this study proposes the suitable condition of damper capacity according to refuge scenario.
