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경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드, Rigid Polyurethane and Polyisocyanurate) 사용에 대한 화재안전 지침

출처: https://polyurethane.americanchemistry.com/Fire-Safety-Guidelines-for-Use-of-Rigid-Polyurethane-and-Polyisocyanurate-Foam-Insulation-in-Building-Construction.pdf

 

 

이 내용은 외국에서 건축물에 단열재로 사용되는 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드, PUR/PIR)의 화재안전에 대해 제시된 가이드라인을 번역하여 올려드립니다. 또한 국내 준불연 경질우레탄폼단열재(보드)에 대한 시공시 주의사항도 올려드립니다. 참고하시기 바랍니다.

목차

 

1. 소개

2. 시공 중 화재안전

 1) 저장

 2) 적용

 3) 폐기

3. 화재안전 설계

 1) 내부 적용

 2) 외부 적용

4. 가연성 시험 및 등급

 

1. 서론

 

    경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 오늘날의 엄격한 에너지 요구사항을 충족시키기기 위해 설계자, 건축업자 및 계약자가 사용할 수 있는 효과적인 단열재입니다. 제품별 조성 요인에 따라 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재의 화재성능 특성은 다른 많은 유기물질의 경우와 다를 수 있습니다.

 

    작업장의 안전을 보장하기 위해, 모든 유기발포 단열재는 난연제 함유 여부와 관계없이 연소성으로 간주되어 이에 따라 처리되어야합니다. 이 지침서에서 설명된 주의사항은 취급, 보관 및 사용 중 발화 및 화재를 최소화할 수 있습니다. 궁극적으로 건축물에서 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재 사용에 적용되는 건물의 화재안전 요건은 특정 용도에 따라 결정됩니다.(: 지붕 단열, 내부 벽 단열)

 

    현재 건축 법규에서 발포플라스틱 단열재는 1/2인치 석고 또는 NFPA(National Fire Protection Association) 275 요건을 충족하는 기타 승인된 자재와 같은 열 장벽으로 건물 내부와 분리하도록 요구합니다. 그러나 모델 건축 법규는 특정 조건 아래에서 이 요구 사항에 예외를 두고 있습니다. 예를 들어, 2015년 국제 건축법(IBC)2603. 9절에서 특히 대규모 테스트를 기반으로 승인된 NF PA 286(803.1.2.1의 합격 기준), FM 4880, UL 1040 또는 UL 1715 등 이에 국한되지는 않지만발포 플라스틱 단열재에 있었던 열 장벽 요구사항을 면제하였습니다.

 

    일부 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재 및 시스템은 이 대규모 화재 테스트의 결과로 열 장벽 없이 사용하기 위해 다양한 건물에 승인을 받았습니다. 그 예로는 지붕 데크에 직접 적용되는 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate) 지붕 단열, 스프레이 폴리우레탄폼 지붕시스템, 금속 샌드위치패널에 경질폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트(Polyi-socyanurate) 패널 제품 및 일부 폴리우레탄폼 실란트 응용을 포함합니다.

 

2. 시공 중 화재안전

 

    경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재를 포함하는 건축 자재의 화재는 건설 중에 발생할 수 있습니다. 시공 중에 노출된 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재의 보관, 열 장벽의 불완전한 설치, 부적절한 폐기방법, 부실관리 및 잠재적인 존재와 개방된 화원에 노출 또는 기타 고온작업에 노출될 수 있습니다. 최상의 시공 사례는 건설 현장에서 다음과 같은 안전예방 조치를 제시합니다.

 

 1) 저장

 

   ➀ 폴리우레탄 구성성분 드럼의 구체적인 저장 및 취급 요구사항에 대해서는 관련 법규 및 제조사 지시 사항을 참조하시기 바랍니다.

   ② 제조업체에서 권장하는 온도 및 환경 조건에서 드럼을 보관합니다.

   ③ 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 제한된 수량, 접근 가능한 장소 및 발화 위험으로부터 멀리 보관합니다.

 

 2) 적용

 

   ➀ 숙련된 도급업체에 스프레이 폴리우레탄폼 구성 화학 물질을 처리하고 적용합니다. 시스템 제조업체, 공급자 권장 사항에 따라 원료와 적용 재료를 취급합니다.

   ➁ 화재, 유출 및 폴리우레탄 성분의 화학물질과 관련된 기타 비상사태는 숙련되고 지식이 많은 인원이 즉각적인 대응을 요구할 수 있습니다.

   ➂ 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 용접, 절단 및 특정 공정 시공순서 중 관련된 공정의 다른 점화원으로부터 화염에 노출될 수 있습니다. 고온 작업은 OSHA 표준 29 CFR 1910.252에 설명된 대로 NFPA 51B를 준수해야합니다.

 

참고: OSHA(Occupational Safety and Health) Standard 29 CFR 1910.252는 아래를 참고하시기 바랍니다.

https://www.osha.gov/pls/oshaweb/owadisp.show_document?p_id=9853&p_table=STANDARDS

 

 3) 폐기

 

     폐기물 처분과 관련되어 모든 사람들은 관련된 법규와 규정을 준수하여야합니다. 폴리우레탄 구성하는 화학 성분의 빈 드럼은 자르거나 연소 통으로 재사용하지 마십시오. 빈 드럼은 드럼 재활용 시설 또는 중고 드럼 취급소로 보내야합니다.

 

3. 화재안전 설계

 

    경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재의 원료 제조업체 및 공급업체는 각 제품에 대해 최대 사용 온도를 제공해야합니다. 다음은 건축가, 건축업자 및 계약자가 고려해야 할 몇 가지 화재안전 설계 사례입니다. 건물과 관련된 법규는 항상 준수되어야합니다.

 

 1) 내부 적용

 

   ① 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 화재 발생시 급격한 열 상승을 초래할 수 있습니다. 또한 단열재를 건축 구조물 내부 또는 내부의 다른 가연성 물질과 함께 부적절하게 사용하면 화재가 급격히 확산될 수 있습니다. 단열재는 해당 지역의 건물 규정 및 제조업체, 공급자 권장 사항을 엄격히 준수하고 사용해야합니다.

 

   ② 내부에 적용되는 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 1/2인치 석고판이나 승인된 대체 재료 또는 조립품과 같은 열 장벽으로 덮여 있어야 합니다. 일부 단열재 및 시스템은 열 장벽 없이 사용하기 위해 화재 테스트 획득하여 다양한 건축물에 적용할 수 있습니다.

 

   ③ 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재에 금속 표면재 최소 두께 강판(0.016인치) 또는 알루미늄(0.032인치) 사용한 패널의 경우 발포 폼의 최대 화염확산 및 연기 등급을 지정할 수 있습니다. 일부 금속재 표면재를 사용한 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트 패널은 화재 테스트 결과로 이러한 요구 사항이 면제될 수 있습니다.

 

   ④ 어떤 은폐된 공간의 설계와 파이프 및 환기구 틈새로 화염은 차단이 필요합니다. 특정 요구 사항에 대해서는 지역별 건축 법규를 참조하시기 바랍니다.

 

   ⑤ 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 직접적으로 연소 장비(용광로 또는 굴뚝과 같은) 바로 위에 또는 인접한 지역에서 사용해서는 안되며, 고온공정 장비 또는 배관 또는 제조사와 공급자 권장 사항을 초과하는 온도가 될 수 있는 장소에서 사용하지 않아야 합니다.

 

   ⑥ 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 석조벽 또는 평면 콘크리트 바닥 아래에 공간을 채우기 위해서 사용할 수 있습니다. 특정 요구 사항에 대해서는 지역별 건축 법규를 참조하시기 바랍니다.

 

 2) 외부 적용

 

   ① 해당 건축법규 요구 사항에 따라 결정될 때, 경질 폴리우레탄 폼 단열재(보드) 및 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate)단열재는 ASTM E108, UL 790, ANSI/UL 1256 또는 FM 4450 그리고 필요에 따라 등급 A, B 또는 C 지붕 마감재의 일부인 경우 대부분 지붕 데크에서 지붕 조립에 사용 가능한 단열재입니다.

 

   ② 탱크 또는 화학공정 장비와 같은 구조물의 외부 단열재로 사용하는 경우, 경질폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate) 발포 제품은 태양과 자외선, 심한 물리적 충격 및 우연한 사고로 인한 점화로부터 보호해야 할 수도 있습니다.

 

   ③ 특정 요구 사항에 대해서는 제조업체, 공급업체에게 문의하시고, 지역별 건축 법규를 참조하시기 바랍니다.

 

4. 가연성 시험 및 등급

 

    건축 규정에서는 ASTM E84, UL 790, FM 4880, UL 1040 UL 1715와 같은 다양한 화재시험 및 표준을 요구합니다. 이 시험에서 얻은 실험실 시험 및 수치 등급을 사용하여 플라스틱, 기타 다른 건축자재 및 조립품의 특정 가연성을 비교할 수 있습니다. 그러나 시험 및 등급은 특정 제어된 시험 조건에서 재료 및 조립품의 성능을 측정한 것으로 실제 화재 조건의 위험을 반영하지 않습니다. 의도된 또는 제안된 용도로 재료를 적절히 적합하게 하기 위해 둘 이상의 시험이 필요할 수 있습니다. 특정 요구 사항에 대해서는 지역별 건축 법규를 참조하시기 바랍니다.

 

[화재시험, 건축법규 및 표준]

    경질 폴리우레탄 또는 폴리이소시아누레이트(Polyisocyanurate) 발포 제품은 점화되면 연기 및 가스와 같은 다양한 연소 생성물을 방출합니다. 목재와 같은 다른 유기 물질과 마찬가지로 가장 중요한 연소 가스는 일산화탄소와 이산화탄소입니다.

5. 준불연 경질우레탄폼 단열재 시공 주의점