대형 판매점의 경우 불특정 다수인이 이용하는 공간으로 화재 및 재해 발생 시 대규모 인명피해를 가져온다. 건물화재의 경우 인명피해는 화염온도에 의한 열적피해 보다는 화재 시 발생하는 열분해 생성물에 의한 독성 및 마취성 가스, 산소결핍, 연기에 의한 피해가 증가하고 있다. 연기에 의한 피해는 화재발생건수의 30∼50 %에 이르고 있고, 이로 인한 가시거리 저하 및 화염 확산 요인의 제어를 위한 소방시스템의 필요성이 대두되고 있다.
최근 초고층 건축물의 제연설비에 대한 이슈화로 인하여 특별피난계단 및 부속실제연설비에 대한 연구는 활발히 진행되고 있는 반면, 거실제연설비의 경우 연구가 미미한 실정이다.
본 연구에서는 거실제연설비 중 대규모 거실 공조겸용의 인접구역 상호 제연 방식의 급기량, 제연경계의 높이, 화재실내 가연물의 종류, 유입공기의 풍속에 따른 변화가 청결층 유지 및 인명안전기준에 어떤 변화를 가져오는지 확인을 위하여 화재시뮬레이션 프로그램(PyroSim)을 이용하였다.
이를 위해 국가화재안전기준과 NFPA 연기제어에 관한 규정을 비교하여 상이한 부분을 채택하여 화재시뮬레이션 프로그램에 동일한 조건을 갖춘 후 제연구역을 3개의 Zone으로 설정하여 급기량의 경우 10%씩 증가 또는 감소를 시켜 실험을 하였고, 제연경계의 높이는 국가화재안전기준의 최소 규정인 0.6 와 NFPA의 기준(건물높이의 20 %이상)인 0.8 적용 하였다. 또한 가연물의 종류에 따라 연기의 발생량이 다르나 현 기준에는 이에 따른 급기량과 배기량이 일정하게 규정되어 있으므로, 이를 위한 위험도를 알아보기 위해 화재실내 가연물을 연기 발생량이 많은 폴리우레탄과 연기 발생량이 적은 헵탄을 가연물로 하여 실험 하였다.
공기유입구의 풍속은 국가화재안전기준에서는 5 이하, NFPA에서는 1.02 이하로 규정되어있다. 이를 비교하기 위해 각각의 규정 풍속을 적용하였으며, 상기의 시나리오를 연기 밀도, 가시거리, 농도, 농도, 농도, 열 감지를 할 수 있는 장치 9개를 급기실, 화재실 및 인접실에 각각 분산 설치 하였으며, 소방시설의 성능위주 설계방법 및 기준에 근거하여 인명안전기준에서 정하는 가시거리와 독성에 의한 영향과 피난가능시간 기준에 적합 가능 여부를 분석하였다.

그 결과는 다음과 같다.
1. 급기량의 변화
급기량을 10 %씩 감소 및 증가 시켜 본 결과 급기량이 배출량 이하인 경우 급기실 및 화재실의 청결층이 확보되었고, 인접실인 C Zone의 경우 급기량이 많아짐에 청결층이 확보되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 C Zone의 경우 화재실의 압력, 난류등 변수의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 화재 발생시 인접실에도 피난 안전성을 확보하기 위한 규정 및 대책이 필요하다.

2. 제연경계의 높이 변화
제연경계는 연기의 확산을 막고 적당한 연기층의 두께를 두어 배출구에서 연기 배출시 연기와 공기를 같이 배출하는 것을 방지하기 위한 것으로서 0.6 인 경우 보다는 제연경계의 높이가 0.8 로 길어질수록 제연의 효과가 있음을 검증 하였으며, 제연경계 높이는 NFPA 92B 의 기준처럼 제연구획내의 건물 높이의 20％ 이상으로 검토할 필요성이 있다.

3. 화재실 가연물의 종류
연기 발생량이 많은 폴리우레탄을 실험하였을 경우 제연의 기능을 제대로 발휘하지 못하였지만, 연기 발생량이 적은 헵탄의 경우 제연설비가 효율적으로 작용하여 청결층 확보에 어려움이 없었다. 따라서 효과적인 청결층 확보를 위해서는 제연구역의 용도와 활용에 중점을 두어, 가연물을 미리 예측 및 판단 하여 연기발생량에 따라 배출량 및 급기량을 고려하여 설계 할 필요가 있다.

4. 공기유입구 풍속에 따른 변화
공기유입구 풍속에 따른 변화는 1.02 의 풍속이 4.76 일때와 비교하여 와 비교하여 볼 때 연기밀도 및 가시거리가 3개의 Zone 모두가 향상 되었음을 확인하였다. C Zone의 경우 다소 낮은 연기가 투입되는 현상을 파악할 수 있었으며, 공기유입구 풍속 또한 제연구역의 안전성을 확보하기 위해서 고려되어야 할 사항임을 확인 하였다.

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