일반적인 5층 건물 계단실 방연 시뮬레이션 예제 (CONTAMW 튜토리얼)

CONTAMW는 NIST에서 개발한 공기 흐름 및 오염물 시뮬레이션 도구입니다.
이번 포스팅에서는 초보자를 위한 실습 예제로 "일반적인 5층 건물 계단실"을 모델링하여 방연 성능을 평가하는 과정을
단계별로 소개합니다.

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1단계: 프로젝트 설정

• 프로그램 실행: CONTAMW 시작
• 파일 생성: File → New Project
• 기본 설정: SI 단위, 시뮬레이션 시간 3600초, 스텝 60초
• 파일 저장: Stairwell5F.prj

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2단계: 공간(Zone) 구성

건물 내부 공간을 다음과 같이 설정합니다:

• 거실 (80 m³)
• 복도 (60 m³)
• 계단실 (100 m³)
• 기계실 (50 m³)

마우스로 각 Zone을 배치하고 이름을 지정하세요.

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3단계: 유동 경로(Flow Path) 설정

• 거실 ↔ 복도: 문(Door), 개구율 A=0.8 cm²/m²
• 복도 ↔ 계단실: 문(Door), A=1.2 cm²/m²
• 계단실 ↔ 기계실: 틈새(Crack), A=2.5 cm²/m²

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4단계: 기계 설비(Fan) 입력

계단실에 제연 Fan 설치:

• 유량: 10,000 CMH
• 정압: 50 Pa
• 작동 상태: Always ON

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5단계: 풍압(Cp) 조건 설정

시설 구역이 외기에 접하도록 지정하고, 다음과 같은 풍압 계수(Cp)를 설정합니다:

• 방향 0°: Cp = 0.7
• 방향 180°: Cp = -0.3

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6단계: 시뮬레이션 실행

• 모드: Transient (비정상 상태)
• 총 시간: 3600초, Step: 60초
• 실행: Run 클릭 후 결과 저장

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7단계: 시뮬레이션 결과 보기

• View → Results 메뉴를 통해 차압과 풍속 확인
• 계단실 차압: 약 43.2 Pa
• 복도문 풍속: 약 0.82 m/s

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8단계: 보고서 작성 요소

• 모델 배치도(SketchPad) 캡처
• 풍속/압력 그래프 및 테이블
• 구조 변형 시나리오 (예: 문 개방, Fan 풍량 변경 등)

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국내 방연 기준 요약 (NFSC 501A 등 기준 참고)

항목기준값

최소 차압	≥ 40 Pa (SP 없음)
문 개방 시 풍속	≥ 0.5 m/s
출입문 개방력	≤ 110 N

※ SP = 스프링클러. 설치 시 차압 기준은 12.5 Pa로 완화 가능.

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보고서 성능 기준 비교 및 판정

🔍 방연 기준 비교 분석

계단실과 복도 사이의 차압은 43.2 Pa, 풍속은 0.82 m/s로 각각 방연 기준을 만족하였습니다. 따라서 해당 설계는 NFSC 501A 기준을 충족하는 것으로 평가됩니다.

📊 주요 성능 검토표

항목	기준값	시뮬 결과	판정
계단실 차압	≥ 40 Pa	43.2 Pa	적합
문 개방 시 풍속	≥ 0.5 m/s	0.82 m/s	적합
출입문 개방력	≤ 110 N	(별도 계산 필요)	검토 필요

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마무리

이 포스팅에서는 CONTAMW를 활용한 방연 시뮬레이션 절차를 예제로 정리해 보았습니다. 초보자도 쉽게 따라 할 수 있도록 구성하였으며, 실제 보고서 작성 시 활용할 수 있는 기준 정보와 분석 문단도 함께 포함되어 있습니다.