커튼월 표면의 수막 두께가 열 차단 성능에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구

Abstract

세계적으로 초고층 빌딩이 증가함에 따라 미적인 외형과 시공의 편의성 제고할 수 있는 커튼월 외장재의 시공이 점차적으로 선호되고있는 추세이다. 그러나 커튼월 구조는 초고층 건축물 화재 시 leapfrog effect 의한 수직 화재 전파에 취약하며, 이러한 유형의 화재는큰 인적·물적 피해를 야기할 수 있다. Leapfrogging 화재의 층간 전파를 막기 위해서는 커튼월 외장재의 표면 온도 제어를 통해 파손을 막는 것이 가장 중요하다. 그러나 현재까지의 수막 시스템에 관한 연구는 실험적 연구의 국한되어 있으며, 수막 시스템의 성능 영향인자들에 관한 수치해석 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 화재 발생 시 커튼월 표면의 수막 두께가 열 차단 성능에 미치는 영향에 관한 수치해석 연구를 수행하였다. 기초 연구로서 2차원 해석을 수행하였으며, 커튼월 소재로서 알루미늄을 선택하였다. 해석 결과, 수막 두께가 감소함에 따라 커튼월 내부의 최대 온도는 증가하게 되며, 수막 두께 감소폭의 제곱 배로 커튼월의 내부온도가상승하였다.

As high-rise buildings globally increase, single or double layered curtain walls are being preferred for the beauty and convenientapplicability. However, when a fire breaks out at the high-rise building with curtain walls, the fire propagates vertically due to the leapfrog effect, and the fire leapfrogging can cause fatal personnel and material losses. It is essential to prevent damage to the curtain wallfor stopping the fire leapfrogging. However, there is few numerical researches on the thermal insulating system for control temperatureof curtain wall using water-film. In this study, numerical analysis is performed to investigate the effect of water-film thickness onthermal insulating performance for a curtain wall. In the result, the rate of increase in the maximum temperature of curtain wall isabout four times larger than the rate of decrease in the water-layer thickness.