CONTAM을 활용한 아트리움 배연 시나리오 PRJ 스켈레톤 만들기

🔥 CONTAM을 활용한 아트리움 배연 시나리오 PRJ 스켈레톤 만들기

안녕하세요! 오늘은 아트리움 배연 시뮬레이션을 CONTAM으로 구성하는 방법을 정리해봅니다.
실제 성능설계(PBD, Performance Based Design)에서는 계단실·부속실 차압, 제연 풍속, 배연 효과 등을 종합 검토해야 하므로, 아래 내용은 참고용 스켈레톤이라는 점을 먼저 말씀드립니다. 최종 설계는 반드시 현행 법규 및 공인 검토를 거쳐야 합니다.

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설계 목적과 기준 요약

구분	내용
대상 공간	아트리움(다층 개방 공간)
목적	연기 배출 및 피난 안전 확보
적용 기준	NFSC, KBC, NFPA 92, SFPE Guide, BS EN 12101-13
판단 지표	배연창 개방 시 연기 배출 유량 ≥ 설계치 아트리움 상부 연기농도 허용 기준 만족 피난경로 차압 유지

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입력 및 가정값 (초안)

[ZONES]
이름,체적(m3),온도(°C)
Atrium, 30000, 20
Lobby, 5000, 20
Stair, 1200, 20
Ambient, -, 0   ; 외기 조건

[PATHS]
이름,종류,연결(From→To),매개변수
Smoke_Vent, 배연창, Atrium→Ambient, A=10m2; Cd=0.65
Door_Lobby, 문, Lobby→Atrium, A=2.0m2; Cd=0.65
Door_Stair, 문, Lobby→Stair, A=1.8m2; Cd=0.65
Crack_Envelope, 크랙, Atrium→Ambient, C=0.0015; n=0.65

[FANS]
이름,연결,정압(Pa),최대유량(m3/s),제어
Exhaust_Fan, Atrium→Ambient, 600, 50, Sch_Fan

[SCHEDULES]
이름,시간(분),값
Sch_Fan,0,0;5,1;300,1

👉 누락값은 [확인필요]로 두고, 현장 조건에 맞게 수정해야 합니다.

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CONTAM PRJ 스켈레톤 (예시)

!-------------------------------------------------
! CONTAM Project Skeleton - Atrium Smoke Exhaust
!-------------------------------------------------
&PROJ
  NAME = 'Atrium_Smoke_Control'
  UNITS = SI
/

&LEVEL
  NAME = 'Ground'
  HEIGHT = 0
/

&LEVEL
  NAME = 'Atrium'
  HEIGHT = 30
/

&ZONE
  NAME = 'Atrium'
  VOL = 30000
/

&ZONE
  NAME = 'Lobby'
  VOL = 5000
/

&ZONE
  NAME = 'Stair'
  VOL = 1200
/

&ZONE
  NAME = 'Ambient'
  TYPE = AMBIENT
/

&PATH
  NAME = 'Smoke_Vent'
  TYPE = ORIFICE
  FROM = 'Atrium'
  TO = 'Ambient'
  AREA = 10.0
  Cd = 0.65
/

&PATH
  NAME = 'Door_Lobby'
  TYPE = ORIFICE
  FROM = 'Lobby'
  TO = 'Atrium'
  AREA = 2.0
  Cd = 0.65
/

&PATH
  NAME = 'Door_Stair'
  TYPE = ORIFICE
  FROM = 'Lobby'
  TO = 'Stair'
  AREA = 1.8
  Cd = 0.65
/

&PATH
  NAME = 'Crack_Envelope'
  TYPE = CRACK
  FROM = 'Atrium'
  TO = 'Ambient'
  C = 0.0015
  n = 0.65
/

&FAN
  NAME = 'Exhaust_Fan'
  FROM = 'Atrium'
  TO = 'Ambient'
  DP = 600
  QMAX = 50
  CONTROL = 'Sch_Fan'
/

&SCHEDULE
  NAME = 'Sch_Fan'
  TIMES = (0,5,300)
  VALUES = (0,1,1)
/

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계산 및 해석 포인트

• 배연창 면적 → 목표 배연량 산출 (오리피스 방정식 Q = Cd·A·√(2ΔP/ρ))
• 팬 성능곡선을 고려한 풍량·정압 매칭 검토
• 외기조건·풍압 민감도 분석 (NFPA 92는 외부 바람 영향 고려 필수)
• 문 개방력 추정 : ΔP·A·힘 비교 (피난 가능 여부 판단)

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다음 단계

1. 실제 건축 도면 기반으로 Zone 체적·개구부 면적을 정확히 반영
2. 화재 시나리오(HRR, 연기발생률)를 입력하여 Transient Simulation 수행
3. 필요 시 EnergyPlus Co-Simulation과 연계하여 열적 경계조건 반영
4. 결과 검토 : ΔP, 유속, 연기농도 → 합격/조건부/불합격 판단표 작성

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✍️ 정리하자면, 위 PRJ 스켈레톤은 아트리움 배연 설계의 출발점으로 활용할 수 있습니다.
실제 프로젝트에서는 법규·가이드라인·현장조건을 반영해 수정해야 합니다.