박물관 수장고의 공기흡입형 연기감지기 설계에 관한 연구

Abstract

최근의 공기흡입형 연기감지기는 화재의 연소초기에 열분해 시 생성되는 초미립자의 연기를 감지구역 내에 설치된 공기흡입배관을 통하여 흡입된 공기중 연기의 스펙트럼을 분석하여 화재신호를 발생하는 것으로, 기존 연기감지기에 비하여 대단히 빠른 응답특성을 가지고 있어 박물관 또는 미술관 수장고의 조기 화재감지시스템으로 적합하며 본 연구는 수장고의 신축이나 개보수의 경우 방재시스템의 설계 시 공기흡입형 연기감지기를 적용하고자 설계 기초자료 제시에 연구목적을 두고 있다. 수장고는 다양한 역사적 유물과 미술품을 재해로부터 안전하게 보호하기 위한 매우 중요한 공간이나 대부분 수장고의 화재감지기는 법적인 기준에만 근거하여 열, 연기감지기를 국소방식으로 설치하고 있으며 높은 천정에 설치된 국소방식의 연기감지기는 공조하강기류에 의한 응답지연이 발생하여 화재발생 후 상당시간이 지나 화재가 확대된 후 소화설비를 작동시키게 되는 초기방재의 문제점이 있다. 본 연구에서 수장고 국소방식 연기감지기 응답실험을 통하여 공조기류에 의한 부동작을 확인하였으며 CFD(Computational fluid dynamics) 프로그램에 의한 시물레이션 결과 천정부의 감지점보다 측벽 하단부 감지점의 응답시간이 빠른 것으로 나타나 수장고의 공조기류 공간에서 기존 국소방식 연기감지기 부동작 문제점 해결과 조기감지를 위하여 공조배기구에 인접하여 공기흡입형 연기감지기의 Air Sampling Hole 설치필요성을 확인 하였으며 오동작방지 및 성능확보를 위하여 화재감지기의 설계시 건축적, 설비적 등 수장환경조건의 면밀한 검토가 필요하다.; The air sampling smoke detector is designed to analyze the spectrum of the ultra law volume smoke generated during pyrolysis at the earlier stage of fire and thereupon, make a fire signal the smoke is sampled from the air absorbed through the air sampling pipe installed in the detection area. Thus, the air sampling smoke detector respond very rapidly to the smoke compared with the conventional smoke detector, and therefore, it is highly recommendable for the earlier fire detection system in museum or gallery storage. The purpose of this study is to provide for some basic data useful to the emergency system designs applying the air sampling smoke detector when the storage is built or remodelled. Although the storage is a very important space where a variety of historical relics and art works are kept safely, most of the fire detectors installed in the storage are equipped with local thermal and smoke sensors according to legal criteria only. The local smoke sensor installed on a high ceiling activates the fire-fighting facilities only when the fire has spread much long after the initial ignition, because its response to the smoke is delayed due to the downturning air current of HVAC. This study confirmed such a problem of disturbance by the HVAC air current by testing the local smoke sensors in the storage. As a result of a simulation with the CFD (Computational Fluid Dynamics) program, it was found that the sensor installed at a lower part of the side wall would respond more rapidly to smoke than that installed on the ceiling. In order to solve the problem of inactivated local smoke detector in the HVAC air current in the storage and detect the smoke earlier, it is deemed necessary to install the air sampling hole adjacent to the HVAC exhaust hole for the air sampling smoke detector, while closely examining the architectural and facility-wise environment to design a fire detector to work well with a high performance.