An Experimental Study on Smoke Spread Using a Reduced-scale Subway Building Model

Myung-Bae, Kim; Byung-Il, Choi

Fire Science and Engineering 2008;22(2):49-56.
Published online June 30, 2008.

지하역사 축소모델을 이용한 연기확산에 대한 실험적 연구

김명배, 최병일

¹한국기계연구원 에너지기계연구본부²한국기계연구원 에너지기계연구본부

An Experimental Study on Smoke Spread Using a Reduced-scale Subway Building Model

Kim Myung-Bae, Choi Byung-Il

요약

대구 지하철 화재가 발생한 중앙로 역사를 1/20 축소모델로 제작하여 연기확산 실험을 수행하였다. 지하역사의 양쪽으로 연결된 터널을 모델 실험에서도 구현해야 하지만 실험실 공간의 제약으로 인해 짧은 길이의 덕트에 유동저항을 줄 수 있는 메쉬를 부착하여 터널을 대신하였다. 방화로 인해 좌석에서 화재가 발생하였기 때문에 화재 시나리오는 좌석의 가연물 특성을 고려하여 선정하였고 가시화 장치와 온도 측정으로 역사로의 연기 전파 시간을 측정하였다. 현재 지하역사 화재시 보편적 개념으로 확립되어있는 급기형태의 제연 방식이 연기확산을 촉진하는 것을 실험적으로 확인하였다. 화재 환기가 없을 때 지하 3층 승강장에서의 화재발생으로부터 지하역사 전체에 연기가 확산되는 데에는 약 10분의 시간이 필요하였다.

Abstract

Smoke propagation for the Daegu Metro fire is reproduced by a reduced-scale model experiment. The three-story station building was modeled with 1/20-scale, and the tunnel connected to the platform was not completely modeled because of its length. To include the flow resistance the tunnel provides the mesh screens were used in the model. The fire scenario was selected based on the fire growth rate of the metro car seat where the fire initiated. The time when smoke arrived at each compartment in the station building was measured by thermocouples and visualization. Regarding fire ventilation, the air supply that has been accepted as conventional design in a subway metro building intensifies smoke spread. The results show that the whole building was filled with smoke in about 10 minutes in case of no ventilation.

Key Words: Smoke propagation, Metro fire, Smoke control, Reduced model, Fire ventilation