Reduced-Scale Experiments of the Partial Smoke Extraction System in Tunnel Fires

Eui-Ju, Lee; Yong-Ho, Yoo

Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering 2006;20(4):58-64.
Published online December 31, 2006.

풀화재를 이용한 터널화재 부분배연 모델실험

이의주, 유용호

¹부경대학교 안전공학부²한국건설기술연구원 화재 및 설비연구부

Reduced-Scale Experiments of the Partial Smoke Extraction System in Tunnel Fires

Lee Eui-Ju, Yoo Yong-Ho

요약

부분배연설비를 가지고 있는 침매터널에서 화재시 배연효율을 분석하기위해 풀화재를 이용하여 축소모형실험을 수행하였다. 화재가 발생하였을 때 주위 유동이 없는 경우인 자연배연과 임계속도로 제트팬을 가동하는 강제배연의 경우에 터널내의 온도와 연소가스 농도를 측정하였다. 자연배연에 비해 강제배연은 화재발생 초기에 화원과 터널 내 기류와의 급격한 혼합에 의해 성층화 정도가 미미해지고 보다 낮은 온도를 화원주위에서 얻을 수 있었다. 이러한 급격한 혼합은 터널 상부에 위치한 부분제연 갤러리의 효율을 변화시키는데, 자연배연인 경우에 약 30%의 배연효율이 증가되었다. 일산화탄소 농도계측으로 얻어진 배연효율은 등온기체모델을 사용한 선행연구와 비교하여 거의 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 침매터널 화재시 승객의 안전한 대피를 위한 부분배연설비의 최적 운전방안으로 제시된다.

Abstract

Smoke extraction in tunnel fire is investigated experimently with thermal model. The object is a immersed tunnel, of which the partial extraction system exists between the tubes. The model tunnel is measured 12 m long, 0.5 m wide and 0.35 m high. The fire is simulated to pool fire and the size corresponds to full scale fire of 5 MW based on Froude modeling. The performance of partial extraction system is determined under two ventilations, natural and longitudinal ones. The results show that compared with longitudinal ventilation, the smoke extraction efficiency of natural ventilation is increased about 30% because of smoke stratification in tunnel. Also the efficiency is identical to the iso-thermal model. The results will be help for activation of the ventilation system in emergency such as in the event of tunnel fires.

Key Words: Tunnel fire, Thermal model, Smoke extraction efficiency, Partial extraction system