출처: https://pure.tue.nl/ws/portalfiles/portal/46990410/784377-1.pdf
이 연구는 네덜란드 소방서와 아인트호벤 공과대학(TU/e)에서 의뢰했습니다. 네덜란드 소방서는 화재 중 발생하는 사건에 대한 과학적 지식을 높이고 있습니다. 그들은 가연성 단열재를 가진 샌드위치판넬이 이러한 샌드위치판넬로 건설된 건물에서 몇 가지 심각한 사건 후 잠재적인 위험으로 의심하고 있습니다. 이 연구에는 문헌 연구와 가능성 연구가 요약되어 있습니다. L.L de Kluiver와 함께 수행한 문헌 연구는 샌드위치판넬과 관련된 화재 위험에 대한 객관적인 방법에 대한 짧은 개요를 제공합니다.
이 연구는 화재 안전공학 및 건축 자재 분야에서 다른 자료, 다른 회사의 사례 연구 보고서 및 제조사 정보 및 유럽 법규의 정보를 사용했습니다. 이 연구와 관련된 주제는 샌드위치판넬, 얇은 금속 강판, 가연성 단열재, 폴리우레탄, 폴리이소시아누레이트, 열 분해 및 강철 표면입니다. 이 가능성 연구는 주로 연기층에서 열 분해 생성물의 총량을 파악하기 위해 실험과 시뮬레이션을 포함합니다.
연구의 두 부분은 네덜란드 소방서에서 우려 사항의 유효성을 확인하는 것입니다. 자료 연구의 결과는 대부분의 자료가 완전히 발달된 화재에 초점을 맞추고 있지만 네덜란드 소방서의 우려가 옳을 수 있음을 알 수 있습니다. 이 가능성 연구는 플래시오버 전 단계에서 실제 반응에 대한 더 많은 식견을 창출하기 위해 고안되었습니다. 네덜란드 건물에 주로 적용된 샌드위치판넬이 소방관에게 위협이 되는지 확인하기 위해 수행되었습니다.
자료 연구는 건축 제품으로 샌드위치판넬의 위험성에 초점을 맞추었습니다. 가연성 단열재 샌드위치판넬의 화재 위험은 아직 명확하지 않습니다. 소방관은 공식적인 화재 테스트에서 발생하지 않은 상황들이 발생하는 것을 보고있습니다. 자료는 소방관에게 잠재적인 위험이 되는 금속 외장의 낙하 및 박리에 대해 설명합니다.
공식적인 화재 테스트는 이 사건을 설명하지 않습니다. 그 외에도 단열재는 구부러짐의 영향이 더 크기 때문에 화재 테스트에서 보여주는 것보다 실제 화재에서 더 일찍 노출될 수 있습니다. 연기 가스와 열 분해 가스의 혼합물은 연기 가스 폭발의 잠재적인 혼합이 될 수 있습니다.
가능성 연구 결과는 플래시오버 전 단계에서 박리가 발생하고, 모든 테스트된 샘플은 플래시오버 전 단계의 상위 범위에서 박리 또는 구조 강도 손실의 징후를 보여줍니다. 샌드위치판넬은 보통 퍼린에 설치되므로 샌드위치판넬이 떨어질 확률은 거의 미미합니다. 샌드위치판넬이 일부 변형을 보였지만, 이 테스트는 좌굴 영향에 대한 설명을 하기 위해서는 매우 작었습니다.
놀랍게도 합성 단열재와 미네랄울단열재의 열 분해에 의한 실제 질량 손실은 300℃까지 크게 다르지 않았습니다. 우레탄판넬(PUR)의 질량 손실은 기하급수적이며, PUR 우레탄판넬은 약 300℃ 부근에서 상당한 양의 질량을 잃기 시작하는 반면, PIR 우레탄판넬 및 미네랄울판넬은 열 분해 온도가 낮고 보다 선형적인 추세를 보입니다.
연기층의 복사 흐름은 최대 온도를 계산할 수 있는 중요한 요소입니다. 화재를 진압하는 한계는 바닥 위 1.5m에서 4~5Kw/m²의 최대 복사 흐름과 연기층 바닥까지 최소 높이 2m로 제안되었습니다. 350℃의 온도는 8Kw/m²의 열 흐름을 제공하며, 이 복사 수준은 소방관이 화재 구획 내에서 공격적인 화재 진압을 적용할 수 있는 상한선을 표시합니다. 복사 수준은 구획의 측면에 가깝게 작업할 경우 복사량이 0.5배 감소할 수 있기 때문입니다.
실험 테스트 결과가 확산 시트 계산에 사용되는 경우입니다. 실험은 가장 극단적인 상황에서도 전체 연기층의 가연성 가스의 39% 질량 한계에 도달하지 못한다는 것을 보여줍니다. 가금류 농장(길고 낮은 건물)은 전체 연기층 중 가장 높은 가연성 가스 양을 22.6%로 나타납니다. 대부분의 건물은 최대 270℃(4~5Kw/m²)의 온도에서 전체 연기층의 5% 이상의 열 분해 가스를 생성하지 않으며, 최대 350℃(8Kw/m²)의 온도에서는 11%를 초과하지 않았습니다. 이 상황동안 건물은 완전히 폐쇄되었습니다. 열 분해 가스의 배출은 고려되지 않았습니다. 이 계산에서 생성된 모든 결과는 프로젝트별로 다르며, 1,600m²보다 큰 구획이 포함되지 않습니다.
결론적으로 우레탄 단열재 및 미네랄울단열재가 있는 샌드위치판넬은 모두 열에 노출될 때 열 분해 가스를 방출합니다. 연기층에서 발생하는 가연성 혼합물의 잠재적인 위험은 소방관이 안전하게 노출될 수 있는 온도 범위 위에 있습니다. 어떤 형태로든 샌드위치판넬은 건축 자재로서 위험하지 않으며, 건물이 정상적인 사용 중에는 어떠한 위협도 가하지 않습니다. 그러나 화재가 발생하는 동안 샌드위치판넬에 가연성 첨가제가 있으면, 어떤 경우에는 주로 플래시오버 후에 화재의 강도가 증가할 수 있습니다.
1. 소개
1) 일반 소개 2) 자료 가이드 3) 자료에서 샌드위치판넬
(1) 샌드위치판넬 (2) 우레탄판넬(PUR) (3) 폴리이소시아누레이트(PIR) 우레탄판넬 (4) 미네랄울판넬
(5) 점화 온도 및 탄화 (6) 화재 테스트 및 결점
4) 목표 및 범위 5) 연구 질의 6) 제한
2. 실험 테스트 설정
1) 테스트 절차 2) 테스트 설정 3) 사용된 장비 4) 미래 가능성 테스트 설정 5) 검증 테스트 설정
(1) 테스트 실행 (2) 샘플 배치 절차 (3) 외부 조건에서 반응
3. 결과 실험
1) 테스트 평가 2) PUR 우레탄판넬 테스트 결과 3) PIR 우레탄판넬 테스트 결과
4) 지붕 미네랄울판넬 테스트 결과(SWR) 5) 벽 미네랄울판넬 테스트 결과(SWW) 6) 전체 분석
7) 자료와 비교 8) 질량 손실 실험 결론
4. 실험
(1) Comsol Multiphysics® 표시 (2) Comsol Multiphysics® 결과 (3) Comsol Multiphysics® 검증
2) Voltra 표시 (1) Voltra 결과 (2) Voltra 검증
3) 결론 4) 오존/확산 시트 계산
(1) 오존 (2) 엑셀 (3) 건물의 종류 (4) 질량 손실 확산시트 계산 결과 (5) 확산시트 계산 분석
5) 복사 흐름
5. 결론, 토론 및 조언
(1) 결론 (2) 가연성 혼합물의 위험을 줄이기 위한 가능한 해결책 (3) 제한/토론
1. 소개
1) 일반 소개
우리가 살고 일하는 현대 건물에서 에너지 절약을 위해 더 높은 단열 기준을 달성해야 합니다. 더 높은 단열 수준을 위한 목표를 위해 합성 및 울 기반의 단열재가 널리 보급되었습니다. 가장 일반적으로 사용하는 5가지 단열재는 폴리우레탄폼(PUR), 폴리이소시아누레이트폼(PIR), 발포(EPS)/압출(XPS) 폴리스티렌, 미네랄울단열재 및 그라스울단열재 제품입니다. 일반적으로 합성 단열재 또는 가연성 단열재 및 미네랄울단열재 또는 불연성 단열재라고합니다. 합성 단열재의 출현 이후 화재 발생시 반응에 대한 의문이 제기되기 시작했습니다. 합성 단열재 제조업체는 화재 상황에서 추가적인 건강에 위험이 없이 화재 안전 제품으로 판매합니다.
미네랄울단열재는 우수한 화재 안전성을 가지고 있다는 것이 일반적으로 알려져 있으며 입증되었습니다. 미네랄울단열재 제조업체는 높은 단열 수준의 화재 안전 제품을 보장합니다. 이러한 모든 단열재를 합성 단열재 및 미네랄울단열재로 구분하면 개별 제품의 실제 화재 반응에 대한 문제가 발생할 수 있습니다. 단열재의 특성은 다양하기 때문에 화재 발생 시 실제 반응을 파악하기 위한 소재에 대한 지표 연구가 필요합니다.
이 연구는 강판 단열 샌드위치판넬이 적용된 건물에서 공격적인 화재 진압 중에 소방관이 노출될 수 있는 위험을 결정하기 위해 네덜란드 소방서에서 시작되었습니다. 네덜란드 소방대는 합성 단열재가 적용된 건물에서 몇 가지 심각한 사건을 목격했습니다. 그들은 이러한 재료가 화재의 강도를 증가시키고 플래시오버 전 단계에서 연기층 폭발을 일으킬 수 있다고 의심했습니다. 합성 단열재 생산업체는 그렇지 않다고 주장합니다. 이것은 합성 및 미네랄울단열재에 대한 객관적이고 가능성 연구의 시급성과 필요성을 보여줍니다.
2) 자료 가이드
이 연구는 L.L. de Kluiver와 A.W. Giuntad′ Albani의 샌드위치판넬의 합성 단열재 화재 반응에 대한 실험적 후속 조치입니다. 이 연구에서 1장은 질량 손실 실험의 목표와 실험 테스트 설정을 포함합니다. 이어 강판 단열 샌드위치판넬이 연기층에 가연성 혼합물과 관련하여 건물 내부의 공격적인 화재 진압에 적극적인 소방관에게 위협을 가하는지 여부에 대한 질문에 답하는 데 사용되는 스프레이드 시트 계산에 대한 설명이 이어집니다.
이 자료의 2장에는 설정에 대한 기술적 설명과 테스트 설정의 검증이 포함됩니다. 노 내의 온도 반응의 현장 검증입니다.
3장에서는 각 샘플 유형의 상대적 질량 손실과 열화에 대한 상세한 정보와 실험 설정(질량 손실)의 결과를 분석하는 내용이 포함되어 있습니다.
4장에서는 모든 실험의 결과를 포함합니다. 단열재를 통한 온도 예측과 대형 건물 구획에서 연기층 계산이 가능합니다.
마지막 5장은 플래시오버 전 단계에서 강판 단열 샌드위치판넬의 화재 안전 문제에 대한 결론으로 끝납니다.