성능위주의 소방설계(PBD)와 화재 유동학에 대한 기본내용을 수록하여 화재시뮬레이션 프로그램에 대한 이해도를 증진시킬 수 있도록 하였습니다.화재시뮬레이션 프로그램으로 미국의 NIST에서 개발한 CFAST(Version 6)와 FDS (Version 5)를 중심으로 다루고, 피난시뮬레이션 프로그램으로는 영국의 IES 社에서 개발한 SIMULEX를 배울 수 있도록 구성하였습니다.

1장 성능위주 화재안전설계
1.1 개념과 방법론
1.1.1 개념
1.1.2 방법론: 결정론적 방법(Deterministic Analysis)과 확률(위험)론적 방법(Risk-Based Analysis)
1.1.3 PBD 국내 동향
1.2 성능위주 화재안전설계의 구체적 절차
1.2.1 일반사항
1.2.2 프로젝트 범위정의
1.2.3 목표규명
1.2.4 목적 정의
1.2.5 성능기준 선택
1.2.6 화재시나리오/설계화재/시험설계 개발/시험설계 평가
1.2.7 최종 설계안의 결정
1.3 성능위주 소방설계의 국내 적용례
1.3.1 일반사항
1.3.2 프로젝트 범위정의
1.3.3 목표 규명
1.3.4 목적 정의
1.3.5 성능기준 선택
1.3.6 설계화재 시나리오(Fire Scenario)
1.3.7 시험설계 평가
1.3.8 결론

2장 유동학
2.1 화재성장
2.1.1 개요
2.1.2 점화 (Ignition)
2.1.3 열전달 및 물질전달
2.1.4 연소속도(Burning Rate)
2.1.5 최대 연소 유속
2.1.6 에너지 방출속도
2.1.7 화재성장속도
2.1.8 연소속도의 변화에 영향을 미치는 인자
2.1.9 화염의 확산
2.2 화재플럼(Fire Plume)
2.2.1 개 요
2.2.2 화재플럼의 생성
2.2.3 화재플럼의 구조
2.2.4 플럼의 현상
2.2.5 화재플럼과 구획경계와의 상호 작용
2.2.6 연기단층(Stratification)
2.3 실내화재의 양상
2.3.1 발화(Ignition)
2.3.2 화재성장단계(Developing Fire)
2.3.3 전실화재(Flash Over)
2.3.4 최성기 화재 (Fully-Developed Fire)
2.3.5 감쇠기(Decay)
2.4 화재 시뮬레이션 작업시 고려사항
2.4.1 건축 공간 특성
2.4.2 화재 특성
2.4.3 소화 / 감지
2.4.4 HVAC
2.4.5 기타

3장 CFAST
3.1 CFAST 개관
3.1.1 CFAST 웹사이트로부터 설치
3.1.2 컴퓨터 하드웨어 요구사항
3.1.3 컴퓨터 환경설정
3.1.4 올바른 설치와 동작을 위한 확인작업
3.2 CFAST 실행
3.2.1 CFAST 입력데이터 파일 작성
3.2.2 파일 이름 작성과 위치선택
3.2.3 CFAST 계산을 시작
3.3 CFAST를 위한 입력파일 설정
3.3.1 구성
3.3.2 시뮬레이션 환경설정
3.3.3 작업별 명칭부여
3.3.4 시간한계 설정과 결과치 선택
3.3.5 대기조건
3.3.6 구획실의 기하학적 형상 조절
3.3.7 구획실의 크기와 위치를 설정
3.3.8 높은 수직통로와 긴 복도에서의 모델링
3.3.9 경계에서의 열물성치
3.3.10 구획들의 관계
3.3.11 수평 자연유동연결을 명시(Door, Windows)
3.3.12 수직 자연유동 연결을 명시(천정, 바닥, 홀, 헤취)
3.3.13 기계적인 배기 설정
3.3.14 화재 예시
3.3.15 유효 산소량에 의해 연소억제(한계산소농도지수)
3.3.16 가시도
3.3.17 화재 대상물 명시
3.3.18 구획실 간에 하나 또는 그 이상의 연소대상물을 명시
3.3.19 보통벡터로 계산
3.3.20 특수한 형태
3.3.21 구획실 면적 명시
3.3.22 표면간에 연결되는 열전달
3.3.23 시나리오 소프트웨어 한계사항
3.4 결과
3.4.1 초기 조건 출력
3.4.2 다양한 주요결과를 출력
3.4.3 벽면과 대상물들에 대한 출력
3.4.4 가스 종류에 대한 출력
3.4.5 배기구 유동에 대한 출력
3.4.6 스프레드시트 출력
3.4.7 주요 출력 변수들(project.n.csv)
3.4.8 가스 종류를 출력(project.s.csv)
3.4.9 개구부 유동(project.f.csv)
3.4.10 온도와 열유속(project.w.csv)
3.5 연습문제
참고문헌

4장 FDS
4.1 FDS 개관
4.1.1 FDS 설치방법 (웹사이트로부터 설치)
4.1.2 하드웨어 요구사항
4.1.3 컴퓨터 운영체계(OS)와 소프트웨어 요구사항
4.2 FDS의 특징
4.3 FDS 5에서 새로워진 사항
4.4 FDS 실행
4.4.1 FDS 계산 시작
4.4.2 FDS 파일의 기본적인 구조
4.5 FDS 명령어 목록(Namelist)
4.5.1 시작 명령어 목록
4.5.2 GRID 생성
4.5.3 구조체 구성 (Building the Model)
4.5.4 경계조건 (boundary condition)
4.5.5 Particle & Spray (입자)
4.5.6 Devices and Control (장치와 콘트롤)
4.5.7 결과물
4.5.8 고급기능
4.6 Fire Dynamics Simulator V5 실습
4.6.1 Axially-Symmetric Helium Plume (helium_2d)
4.6.2 Pressure Rise in a Sealed Enclosure (pressure_rise)
4.6.3 Two Fans in a Wall (fan_test)
4.6.4 Sawtooth (sawtooth)
4.6.5 Radiation inside a box (radiation_in_a_box)
4.6.6 Simple Heat Conduction Through a Solid Slab (heat_conduction)
4.6.7 Temperature-Dependent Thermal Properties (heat_conduction_kc)
4.6.8 A Liquid Pool Fire (ethanol_pan)
4.6.9 Testing the "Burn-away" Feature (box_burn_away)
4.6.10 A Couch Fire (couch)
4.6.11 A liquid Fuel Spray Burner (spray_burner)
4.6.12 Creating and Removing "HOLE"s and "OBST" ructions (create_remove)
4.6.13 Sprinkler Test 1, 2
4.6.14 화재 감지기의 동작시간 및 적정배치 여부 평가
4.6.15 Fan Test 1,2
4.6.16 압력누설 및 구획실의 압력 평가
4.6.17 주택화재
4.6.18 위험물 탱크에서의 Heat Flux 계산
4.6.19 Activate Vents
4.6.20 Beam Detector
4.6.21 Bucket Test
4.6.22 Cable Tray
4.6.23 Cascade
4.6.24 Charring Solid
4.6.25 Control Test
4.6.26 Door Crack
4.6.27 Emissivity
4.6.28 Enthalpy
4.6.29 Fuel Evaporation
4.6.30 Gas Filling
4.6.31 Hallways
4.6.32 Insulated Steel Column
4.6.33 Lee Waves
4.6.34 No HRR
4.6.35 Radiation Plane Layer
4.6.36 Scaling Test
4.6.37 Specified HRR
4.6.38 Stack Effect
4.6.39 Tangential Velocity
4.6.40 Thermoplastic
4.6.41 Two Step Solid Reaction

5장 Simulex
5.1 Simulex란
5.1.1 Simulex의 특징
5.2 Simulex의 설치
5.2.1 시스템 요구사항
5.2.2 프로그램의 사용권한
5.3 메뉴의 구성
5.3.1 메뉴의 구성
5.4 Function Key
5.4.1 Function Key
5.5 시뮬레이션 순서
5.5.1 Simulex에서 사용할 CAD 파일 수정
5.5.2 도면 임포트
5.5.3 계단의 생성 및 링크 설정(다층 건물의 경우)
5.5.4 출구 생성
5.5.5 Distance Map 설정
5.5.6 Distance Map 계산
5.5.7 Distance Map 확인
5.5.8 경로의 확인
5.5.9 거주자의 배치 및 삭제
5.5.10 거주자의 특성 부여
5.5.11 거주자의 수정
5.5.12 시뮬레이션
5.5.13 Play Back
5.5.14 시뮬레이션 결과 출력