[133회 소방기술사] 1교시 답안작성 연습(연소가스 팽창 압력 상승값 계산)

12. 화재로부터 방출된 에너지에 의해 연소가스가 팽창하여 압력이 상승한다. 다음의 조건에서 압력상승값을 계산하시오.
 1) 바닥면적 100m^2, 높이가 10m 인 화재실의 개구부와 누설 틈새를 포함한 전체 누설 면적이 5m^2 이다.
 2) 이 공간에서 화재가 발생하여 평균 온도가 대기온도 27 ℃ 보다 200K 높게 형성되었고, 온도 상승률이 4(K/s)라고 한다. 단 유출계수는 10.24 이다.

1. 화재시 실내 압력변화

 

 1. 화재가 발생하게 되면 급격하게 내부 온도가 올라가게 되고, 아래의 이상기체 방정식에 따라 내부 압력도 올라간다.

 2. 압력이 과하게 상승하게 되면, 건축물 붕괴 우려, 소방대원 소화활동 시 사고의 위험이 크기 때문에 개구부를 만들거나, 과압을 배출하는 장치를 설치해서 압력을 배출할 수 있도록 해야한다.

2. 연소가스 팽창으로 인한 압력상승 공식

 

 1. 압력 상승 공식

 2. 조건 값 대입 후 압력 상승 값 계산

 

3. 문제 해석

 

 1. 압력 상승 값이 0.09 Pa 인 것은 압력 상승이 거의 되지않은 수준이므로 특별히 과압에 의한 위험요인은 없는 것으로 판단된다.

 2. 압력 상승값이 적은 이유는 다음과 같이 추론할 수 있다.

  ㄱ. 큰 유출계수

  ㄴ. 큰 누설면적

  ㄷ. 높지 않은 실내 온도

 3. 즉 누설면적이 크면, 압력 평형이 외부와 잘 이루어 지기 때문에 무창층 보다 개구부의 넓이가 어느정도 있는 층이 훨씬 안전하다.

 

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※ 개인 공부 용도로 작성한 것이라 틀린 내용이 있을 수 있습니다. 틀린 내용이 있을시 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다.