2. 화재 엔지니어링 시스템 가이드
샌드위치판넬은 산업 및 상업 건물의 지붕 및 벽용 외장 시스템에 널리 사용될 뿐만 아니라 소매, 유통, 레저, 상업용, 저온저장, 산업 및 주거를 포함한 거의 모든 건설 분야에서 사용됩니다. 이 지침서는 ECOsafe PIR 우레탄판넬이 에너지효율과 화재 성능의 높은 기준을 결합하여 현대 건물의 외부 외장으로 작동하는 방식을 명확히 이해하도록 설계되었습니다.
이 지침서는 외부 건물 외장의 화재 성능을 설정할 때 고려해야 할 기준과 ECOsafe PIR 우레탄판넬이 이러한 기준을 충족시키는 방법이 포함되어 있습니다. 우레탄판넬의 사용 증가는 다음과 같은 장점으로 인해 발생했습니다.
ⓐ 단일 부품, 공장 공학적 제품으로 단순성과 시공의 속도를 제공 ⓑ 공장 품질관리
ⓒ 높은 수준의 성능을 위한 경쟁력 있는 비용 ⓓ 성능 기준을 충족시키는 유연한 사양
ⓔ 최소 두께와 경량의 높은 열성능 ⓕ 강력한 화재성능
ⓖ 기밀성이 내장된 공학적 조인트 ⓗ 완성된 설치의 품질과 외관
ECOsafe PIR 우레탄판넬은 광범위한 소규모 및 대규모 화재 테스트를 받았을 뿐만 아니라 실제 화재에서의 성능도 철저히 조사되었습니다. 하지만 모든 샌드위치판넬이 동일한 것은 아니며 호주 멜버른 도크랜드의 라크로스 아파트 등 다수의 고층 화재는 부적합한 외장 시스템을 사용하면 건물 외부로 급속하게 화재가 확산될 수 있다는 점을 입증했습니다.
인증된 화재 등급 외장 시스템은 전 세계적으로 안전하고 사용되지만 지정자, 입법 기관 및 집행 기관은 검증된 시스템만 이해하고 선택하는 것이 중요합니다. 규범적인 규정을 준수하든지 또는 소방공학 접근법을 채택하든 외부 외장시스템의 적합성을 평가할 때 다음 요소를 고려해야 합니다.
① 점화 저항 ② 표면 또는 건물 내 화재 확산 ③ 화재 안정성
④ 연기 생성 및 확산 및 ⑤ 인접한 건물 사이로의 화재확산 제한
① 점화 저항
화염에 직접 노출될 수 있는 건물 구성요소(예: 단열재)는 외부 화염원이 없는 상태에서 연소를 지속하지 않고 쉽게 발화되지 않아야 합니다. 폴리스티렌과 같은 열가소성 재료와 폴리에틸렌과 같은 플라스틱은 쉽게 발화될 수 있으며 난연 처리 시에도 계속 발화됩니다. 따라서 이러한 재료는 화재의 영향으로부터 완전히 보호되지 않는, 예를 들어 실질적인 석조 또는 콘크리트 구조물 내에서 보호되지 않는 한 일반적으로 피해야 합니다.
② 화재 확산
외부 외장과 관련된 화재는 건물 내부에서 시작된 화재 또는 건물 전면 가까이에 위치한 쓰레기를 넘어 외부 화재가 발생할 수 있습니다. 건물 내부에서 시작한 화재는 창문으로 불길이 번질 가능성이 있는 플래시오버로 발전할 수 있습니다. 외장이 어떤 구조로 되어 있든, 창문에서 발생한 화염이 잠재적으로 개구부 위로 2m 상승하여 다른 층으로 건물로 다시 유입될 수 있습니다.
내부 또는 외부 화재로 인한 외부 외장 시스템에 침투하는 경우, 적절히 지정되지 않은 외장이 외부 표면 또는 건축 내의 공간을 통해 화염이 퍼져 결과적으로 건물에 화염이 수직적으로 확산될 가능성이 있습니다. 이러한 방식으로 화재가 확산되면 바닥 구조를 우회할 상당한 위험을 초래합니다. 따라서 화재는 건물 내부로 더 높은 수준으로 다시 유입됩니다.
외장시스템이 화재 확산을 촉진하는데 도움이 되는 경우, 특히 외부에서 건물에 접근할 수 있는 수단이 없는 고층 건물에서는 소방당국이 화재 진압을 매우 어렵게 할 수 있습니다.
따라서 외장시스템이 외부 화재 확산에 기여하지 않도록 지정하는 것이 중요합니다. 콘칼로리메타와 같은 화재 시험에 대한 소규모 반응은 종종 균일한 건축 자재의 규제 승인을 지원하는 데 사용됩니다. 그러나 복합 또는 균일하지 않은 외장시스템을 테스트하는 유일한 효과적인 방법은 대규모 화재 테스트입니다.
이 테스트는 실제 크기의 외부 시료에 대한 대형 화재 발생원의 영향을 시뮬레이션하고 테스트 구조에 여러 개의 구성 조인트를 포함할 수 있도록 하기 위한 것입니다.
③ 화재 안정성
건물의 일부가 다른 건물과 같은 화재 발생원과 가까운 경우와 같이 외장재가 내화성이어야 하는 경우를 제외하고, 법규는 일반적으로 화재에서 구조적 안정성을 유지하기 위해 비내력 외벽을 요구하지 않습니다. 일반적인 유리 커튼월 시스템의 경우, 넓은 유리 영역이 화재로 인해 손상되어 바닥에 떨어질 수 있어 소방관이나 건물 밖으로 지나가는 사람들에게 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 이것은 또한 화염 또는 녹은 파편 상태일 수 있으며, 이는 또한 화염을 아래쪽으로 확산시킬 수 있습니다.
일반적으로 외부 유리벽에서 이물질이 떨어지는 것을 방지하는 것은 실용적이지 않지만, 실용적인 경우, 외부 외장 시스템을 제작하여 지면에 떨어지는 많은 부분에 재료의 위험이 최소화되도록 고정해야 합니다.
④ 화재 저항
두 건물이 아주 가까이 위치한 경우, 열 복사로 인해 화재가 발생할 가능성이 있습니다. 따라서 외장의 전부 또는 일부는 인접한 건물에 의해 수용되는 열 복사 강도를 제어하기 위해 내화구조(그리고 개구부의 면적을 제한하기 위해)이어야 할 수 있습니다.
⑤ 연기 생성
지속적으로 화재에 노출될 경우, 일부 가연성 단열재는 재료의 열화로 인해 상당한 연기를 생성할 수 있습니다. 그러나 대규모 테스트에 의해 입증된 바와 같이, 우수한 화재 확산 특성을 나타내는 시스템의 경우, 단열재의 실질적인 열화를 유발하는 데 필요한 화재의 크기는 그 자체로 매우 많은 양의 연기를 생성할 가능성이 있습니다. 따라서 권장되는 사례에 따라 설계 및 설치되는 가연성 단열재 시스템의 기여는 짧은 시간 내에 대피가 이루어지는 많은 유형의 건물에서 거주자의 안전에 영향을 미치지 않을 것입니다.
그러나 주거용 또는 의료용 건물이나 단계적으로 대피하는 고층 건물에서 또는 화재 발생시 거주자가 제자리를 유지해야 하는 건물에서는 연기가 다른 화재 구획으로 확산될 수 있는 잠재적인 경로를 신중하게 고려하고 설계에서 제거하는 것이 중요합니다.
⑥ 단열재
샌드위치판넬은 일반적으로 다음 유형의 단열재 중 하나를 사용합니다.
ⓐ 열가소성 재료
발포폴리스티렌(EPS)와 같은 열가소성 단열재와 폴리에틸렌(LDPE)과 같은 플라스틱 재료는 쉽게 발화되며 녹아서 대량의 짙은 연기를 생성합니다. 화학적 난연재가 첨가될 수 있지만 지속적인 난연성에 노출될 때, 난연성 물질도 격렬하게 연소하여 대량의 연기를 생성할 것입니다.
대규모 화재시험에 따르면 일단 화염이 단열재에 들어가면 화염이 진행됨에 따라 단열재를 소비하는 전면 사이에 확인되지 않고 불이 확산될 수 있습니다.
발포 폴리스티렌 단열재와 관련된 화재는 영국 식품가공 산업에서 다수의 대형 화재와 관련되어 있으며, 알루미늄 복합 판넬 시스템의 폴리에틸렌 단열재는 중동에서 발생한 다수의 고층 화재에서 광범위한 외부 화재 확산에 기여한 것으로 생각됩니다.
ⓑ 열경화성 재료
열경화성 단열재는 폴리우레탄(PUR), 폴리이소시아누레이트(PIR) 및 페놀계를 포함합니다. 이러한 재료는 상호 연결성이 강하며 화재 조건에서도 견고하며 일반적으로 열가소성 플라스틱 재료보다 훨씬 우수한 화재 성능을 제공합니다. 그러나 제품마다 성능이 크게 다를 수 있으므로 화재 테스트 및 독립적으로 인증된 제품만 활용해야 합니다.
ⓒ 불연성 재료 및 제한된 가연성 재료
불연성 또는 가연성이 제한된 단열재는 화재 확산에 영향을 미치지 않으며 대규모 화재시험 없이도 일반적으로 허용됩니다. 그러나 두께와 무게가 커지면 높은 수준의 단열이 필요한 곳에서는 실용성이 떨어질 수 있습니다.
불연성 또는 가연성이 제한된 재료로 분류된 일부 단열재에는 가연성 바인더가 포함되어 있으며, 단열 샌드위치패널(판넬) 시스템에 사용되는 경우 폴리우레탄 접착제는 일반적으로 강판에 섬유 재료를 부착하는 데 사용됩니다. 또한 이러한 재료가 건물에서 사용될 때, 매스틱, 실란트 및 가연성 증기 장벽의 존재 가능성도 고려해야 합니다.
⑦ 화재 안전공학 및 외부 건물 외장
대부분의 경우 외부 건물 외장의 사양은 대규모 화재 테스트의 실제 성능과 실제 화재에서 사용 가능한 성능 데이터를 기반으로 해야 합니다. 그러나 특정 유형의 시스템이 최종 사용에 적합한지 여부를 평가하는 데 도움이 되는 화재 공학의 원칙과 절차를 사용할 수 있습니다. 화재 공학 프로세스 시작시 화재안전 요구 사항에 영향을 미치는 요소를 명확하게 설정해야 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
ⓐ 화재가 발생하는 동안 거주자는 건물에 오랫동안 남아있어야 하는가?
ⓑ 건물 외부에서 소화가 가능한가?
ⓒ 인접한 건물로 화재가 확산되는 것을 방지하는가?
ⓓ 외부 화재의 위험이 높은가?(예: 방화로 인해)
ⓔ 건물 내부에 화재 위험이 높은 활동이 있는가?
ⓕ 보험 요건이 있는가?
외부 건물 외장에 사용된 재료와 관련하여 적절한 화재 안전의 달성은 다음에 영향을 받을 수 있습니다.
ⓐ 단열재의 점화 저항 ⓑ 내/외면의 화염 확산 특성
ⓒ 공간 또는 가연성 단열재를 통해 화염 확산 ⓓ 외장의 고정 및 샌드위치판넬 조인트 디테일
ⓔ 구성 요소(예: 지붕/벽) 간의 결합 디테일 ⓕ 열 방출률 및 개발된 화재에 대한 잠재적인 기여
ⓖ 연기 생성 및 구조를 통한 연기 확산 가능성 ⓗ 외장시스템 및 지지 구조물의 내화성
ⓘ 건물의 일반적인 화재예방 조치(예: 스프링클러)
상기 특정 요인들이 특정 건물에서 사양에 영향을 줄 수 있는 정도는 특정 사례의 맥락에서 고려될 필요가 있습니다.
