CFDによる煙流動解析
住宅火災実験における煙層温度の評価
従来，煙流動の予測には二層ゾーンモデルが用いられ，空間内の煙を均一な性状として扱い，簡易に評価してきた。しかし，この方法では，空間内での詳細な煙性状や階段室といった複雑な空間に対し，評価できなかった。これらの課題に対応するため，CFD（Computational Fluid Dynamics：数値流体力学）を用いて，既存の住宅火災実験を対象に煙層温度の評価を試みた。
本研究では，実大住宅火災実験の温度性状を，CFDと二層ゾーンモデルの結果と比較検討するとともに， CFDにより避難時の扉開閉条件の違いによる煙層温度の変化を解析した。
その結果，実験での煙層温度に対し，CFDを用いて全体的な傾向を再現することができた。さらに，煙層平均温度や煙層下端高さでは，従来の予測手法よりも，実験値に近い性状を示した。
| キーワード： | 住宅火災，煙流動，CFD，二層ゾーン，温度予測 |
＊１ 技術センター 建築技術研究所 防災研究室
＊２ 東京理科大学
＊３ 日本ERI・東京理科大学
Smoke Flow Analysis Using Computational Fluid Dynamics
Evaluation of Smoke-layer Temperature in a Fire Experiment in a Residence
Smoke flow is easily predicted using the two-layer zone model, which defines the smoke layer as a uniform condition. However, this model cannot be used for detailed evaluations of smoke flow or the complex smoke flows in stairwells. Computational Fluid Dynamics (CFD), however, can be used for these types of smoke-flow evaluations. In a fire experiment in a residence, CFD and the two-layer zone model were used to evaluate the smoke layer temperature and the temperature transients produced by different door-opening conditions during an evacuation. A comparison of the results showed that CFD more accurately calculated the smoke temperature, the average smoke temperature, and the height of the smoke.
| Keywords: | residential fire, smoke movement, Computational Fluid Dynamics, two-layer zone model, temperature prediction |
*1 Disaster Prevention Research Section, Building Research Institute, Technology Center
*2 Tokyo University of Science
*3 JAPAN ERI・Tokyo University of Science
