외장재의 화재성능(17)
출처: http://www.abcb.gov.au/Resources/Publications/Research/FCRC-Fire-Performance-of-Exterior-Claddings
4) 협의
(1) 실물화재시험
표면에 대한 열 유속 노출은 방법에 따라 다릅니다. Lund 대학에서 시험은 140kW/m²까지 사용되었고, BRE는 개구부 1.0m에서 최소 90kW/m²를 사용했으며, 캐나다 국립연구소에서는 개구부 0.5m 위에서 약 50kW/m²를 사용했습니다.(실물 및 수직 채널시험) 개방된 상인방 주위에서 강력한 열유속 구배가 존재하기 쉽고, 그래서 상인방 바로 위에서 표면에 실제 열유속은 열유속 측정기의 위치에서 지정된 값 보다 커집니다.
ISO TC92는 현재 표면 조립 평가를 위한 시험방법을 개발 중입니다. 다양한 방법을 검토한 결과, ISO 그룹은 독일(DIN 4102 Part A 4.3절), 캐나다(ULC) 및 스웨덴(SP 105)의 3가지 제안에 관심을 가졌습니다. 독일과 캐나다의 유사점은 화재 발생을 시작되는 층 위 2층으로 화재 확산을 시키기 위해 표면 조립체의 기여도를 정량화하기 위한 공동 제안을 개발하도록 유도했습니다. 현재 초안 시험방법은 ISO 13785입니다.
표면에 대한 ISO 13785 Part 2(초안) 실물시험은 전면 벽(폭 2m, 높이 1.2m)에 개구부가 있는 20~100m³ 범위의 체적을 가진 연소실로 구성됩니다. 시험 설비의 높이는 3m 넓이의 주 표면이 있는 창문 위 4m입니다. 수직으로 유지되는 날개 표면, 폭 1.2m는 90°의 재진입 각도를 형성해야합니다. 모든 연료는 개구부로부터 0.5m 높이에서 55kW/m²의 열유속과 상부 개구부로부터 1.0m 높이에서 35kW/m²의 열유속에 시편을 노출시키는 창 화염을 생성하는데 사용할 수 있습니다. 열유속은 창 개구부의 꼭대기에서 3.5m 위에서 측정되며, 열전대는 시편 상단과 창 개구부의 상단에 설치됩니다. 평가 또는 성능 기준은 표준에 포함되지 않습니다.
이 새로운 시험방법은 최종 사용 상황에서 외관의 성능을 만족스럽게 나타내는 것으로 차후에 참고 자료로 가장 적합합니다. 열 노출 수준과 관련하여 원래 캐나다 실물화재시험과 유사하기 때문에, 수직채널 시험은 여전히 ISO 초안 방법의 결과와 적절한 상관관계를 제공할 가능성이 있습니다(유사/호환 허용 기준을 적용)
실물화재시험의 표면 화재시험은 비용이 많이 들기 때문에(기술적, 실용적 및 경제적 관점에서) 합리적인 대안이 없다면 건축법에 따라야 합니다. 수직채널시험이 대안이 될 수 있습니다.
(2) 소형시험
소형시험은 외장재의 성능을 평가하기 위한 가장 적절한 수단이 아니며, 실물화재시험이 일반적으로 사용이 경제적으로 불만족스럽다고 여겨지는 경우에만 고려되어야합니다. 이용 가능한 소형시험 중 콘칼로리미터 AS/NZS 3837이 가장 적합하다고 생각되며, 외장시스템의 조성이나 표면 질감 또는 기하학적 구조에 미미한 변화가 미치는 영향을 평가하기 위한 실물화재시험과 함께 사용할 수 있습니다.
10. 규제 통제를 위한 선택
1) 일반
BCA의 성능 요건은 기능 안전서 CF2에 명시된 대로 생명 안전, 소방서 투입 및 재산 보호에 대한 고려가 필요합니다.
CF2 A 건물에는 화재확산을 방지하기 위한 안전장치가 제공되어야합니다.
ⓐ 거주자가 화재의 영향을 받지 않고 안전하게 대피
ⓑ 소방대의 개입을 허용
ⓒ 단독 주택의 거주자 단위
ⓓ 인접한 방화 구획
ⓔ 건물 간
생명 안전과 소방대 진입을 제공하는 것 외에도, CF2는 각 층에 방화 구획(또는 단독 거주 단위)인 곳에서 다른 층으로 확산되는 것을 방지하기 위해 층에서 층으로 화재 확산을 제한하기 위한 요건을 제시합니다. 외장재의 가연성에 대한 실제적인 관리만으로는 층으로 화재 확산을 반드시 방지하지 못하며, 이는 외벽에 보호되지 않는 개구부가 존재하는 경우에 불연성 외장재로 화재 확산이 발생할 가능성이 높기 때문입니다.
따라서 이 목적을 완전히 달성하기 위해서는 스프링클러, 스팬드럴 벽 또는 수평 돌출과 같은 다른 디자인 기능을 사용해야합니다. 그러나 스팬드럴 벽은 이러한 효과가 가장 적은 것으로 나타났으며, 화재 확산을 방지하기 위해 필요한 스팬드럴 벽의 높이(2.5m+)는 일반적으로 실용적인 방법으로 간주되지 않습니다.
외관을 통해 확산되는 화재의 가장 큰 위험은 스프링클러가 없는 건물(25m 이하)로 보이지만, 외부 소방 활동이 비효율적으로 만들만큼 높습니다(또는 소방 접근성이 좋지 않음). 이것은 특히 높이가 10~25m인 스프링클러가 설치되지 않은 건물과 관련이 있습니다(즉, 3층 이하).
역사적으로 볼 때, 완전히 스프링클러가 설치된 건물에서는 외관에 화재확산이 분명히 나타나지 않았으며, 그러나 “역사”는 또한 불연성 외장재의 사용을 요구하였고, 이제는 새로운 기술과 재료의 사용과 개발을 허용해야합니다. 그럼에도 불구하고, 완전하게 스프링클러를 설치한 건물에서는 화재로 인해 외관에 확산이 발생하지는 않습니다. 스프링클러를 설치한 건물의 주요 위험은 건물 외부에서 발생한 화재 때문일 수 있습니다.
외부 화재가 발생하면 외관을 통해 확산 가능성이 있으며, 다수 층에 화염의 진입을 허용하고 과도한 수의 스프링클러 헤드의 작동으로 인해 스프링클러시스템을 손상시킬 수 있습니다. 그러므로 생명 안전 목표를 달성하기 위해 고층 스프링클러 건물에서 외관에 가연성 재료에 대해 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 여기서 예외가 될 수 있는 것은 외벽 습식시스템이 설치된 곳일 수 있으며, 이러한 습식시스템이 특정한 표면 화재를 제어할 수 있다는 것을 보여줄 수 있습니다. 이것은 대안 방법으로 사례별로 처리하는 것이 가장 좋습니다.
표면 화재는 주로 외부 벽(예를 들어, 개구부)의 비보호 부분 및 그 개구부로부터 돌출하는 화염을 포함하여 ‘방사 영역’의 증가로 인해 인접한 건물에 노출 위험을 증가시킬 가능성이 있습니다. 제어할 수 없는 수직 화재확산을 방지하기 위해 제공되는 제어 장치는 외관 화재로 인해 추가 방열이 BCA에서 건물 분리에 대한 일반적인 요구 사항에 대한 결과적인 변경을 요구하기에 중요하지는 않지만, 건물 사이의 안전한 이격 거리를 결정하기 위한 기존 설계 절차와 관련된 가정과 불확실성을 염두에 두어야합니다.
화원 특징(인접한 건물의 화재로 인한 노출)에 대한 가연성 외장의 노출은 수직 화재확산에 대한 지배적인 고려 사항이 아닐 수 있으며, 화원 특징으로 인해 외장에서 예상되는 열 유속이 상인방 지역에서 외부 창 화재 기둥에 의해 생성되는 것보다 적을 수 있기 때문입니다. 따라서 창 화재 기둥으로 인한 수직 화재확산 문제를 해결하는 것은 인접한 화원에 인한 점화로 수직 화재확산으로 처리할 가능성이 있습니다.
2) 연기 생성
BCA 성능 요구사항 CP4는 연기와 열 및 생성될 수 있는 독성 가스의 발생을 제한하기 위해 화재 확산에 저항할 수 있는 재료 또는 조립이 요구됩니다. 화재 확산과는 별도로 외장재에 대한 연기 및 유독 가스의 발생을 계량화하는 것은 고려할 필요가 없는 것으로 간주됩니다.
① 화염 확산의 범위를 제한하는 것은 간접적으로 생성된 열 발생량(방출)에 영향을 미치고 전체적인 연기 발생율은 연소율과 직접적으로 관련이 있습니다.
② 외장재로부터 연기 방출은 주로 건물 외부 표면에 발생하며, 대기 중 2Te로 비교적 빨리 소산되기 때문에 실내에서 발생하는 연기와 비교하여 거주자에게 동일한 잠재적인 위험성이 나타나지 않습니다.
[건물 내부에서 화재]