2. 샌드위치패널(판넬) 구조의 화재 위험과 소방에 대한 영향
1) 서론
단열 샌드위치패널(판넬)을 사용하여 건설된 건물은 화재 발생시 사용자에게 중대한 위험을 초래할 수 있습니다. 단열 샌드위치패널(판넬)은 건물의 화재 부하에 크게 기여할 수 있으며, 이러한 샌드위치패널(판넬)로 인해 경고가 거의 또는 전혀 없이 구조물이 붕괴될 수 있습니다. 다음은 화재와 관련된 샌드위치패널(판넬) 구조와 관련된 주요 위험을 설명합니다.
(1) 단열된 샌드위치패널(판넬)의 외부/내부 붕괴
외부에 사용되는 단열 샌드위치패널(판넬)은 구조물의 일부를 형성하지 않으며, 코어는 붕괴의 주요 원인이 될 가능성이 없는 단열재로 구성됩니다. 외부 샌드위치패널(판넬)은 건물의 외부 구조에 장착되며 정적 하중과 환경 조건(예: 바람)으로 인한 하중을 견디도록 설계되었습니다.
(2) 단열된 샌드위치패널(판넬)의 박리
샌드위치패널(판넬)의 박리는 금속이 벗겨지거나 떨어져서 코어 재료가 노출되는 것을 말합니다. 박리는 전도성 열이 표면과 코어를 통해 전달되거나 손상된 샌드위치패널(판넬)로 인한 직접 노출에 의해 결합 접착제에 영향을 미치는 열 노출에 의해 발생합니다. 박리는 270℃의 낮은 온도에서 발생할 수 있으며, 이로 인해 위험 영역에 대형 금속 시트가 떨어져 가연성 코어가 노출되고 화재 부하 및 화재 발생이 증가할 수 있습니다.
(3) 신속한 화재 확산
화재는 몇 분 이내에 900℃를 초과하는 온도에 도달할 수 있습니다. 모든 절연 코어는 내화 수준을 가지지만, 일단 저항 수준을 넘어서면 내화력을 높이는 요소가 됩니다. 화재가 코어로 확산되어 빈 공간과 숨겨진 공간에서 감지되지 않을 때 추가 위험이 발생할 수 있습니다. 미네랄울 단열재를 제외하고 다른 모든 단열 코어 재료는 가연성 수준을 가지지만, 가장 큰 위험이 있는 코어는 폴리스티렌입니다.
(4) 다량의 고밀도 연기
각 코어 재료 내의 요소로 인해, 화재 및 발화에 노출되면 고온의 가연성 제품과 고밀도의 검은 연기가 발생하며, 냉각되거나 환기되지 않을 경우 약 500℃에서 플레시오버로 이어질 수 있습니다.
그림8 [샌드위치패널(판넬)과 관련된 화재]
(5) 감지되지 않은 화재 확산
샌드위치패널(판넬) 코어에서 감지되지 않은 화재 확산이 발생할 수 있습니다. 그러면 화재가 빠르게 확산되고 출구 경로를 차단하여 거주자가 고립될 수 있습니다. 서로 나란히 연결된 샌드위치패널(판넬)의 가장자리에 코어 재료가 노출될 경우 추가적인 위험이 발생할 수 있습니다. 이렇게 하면 한 샌드위치패널(판넬)에서 감지되지 않은 다름 샌드위치패널(판넬)로 화재가 번질 수 있습니다.
(6) 화재 부하에 기여
대형 및 소규모 테스트 모두에서 화재 심각도(화재 노출에 상응하는 양으로 표현)가 화재 부하와 직접 관련될 수 있음을 보여주었습니다. 화재 부하는 가연성 물질이 완전한 연소를 받을 때 방출되는 열량 에너지의 합으로 정의될 수 있습니다. 아래의 표들은 샌드위치패널(판넬)이 건물의 총 화재 부하에 기여를 설명합니다.
표1 [거주자의 일반적인 화재 부하 밀도]
표2 [다양한 유형의 폼 코어의 밀도]
표3 [폼 코어의 다양한 두께에 대한 화재 부하]
화재 부하 밀도(FLD)는 다음 방정식에서 도출할 수 있습니다.
화재 부하/단일 영역 = 열량 × 밀도 × 두께
이론적인 평가를 실시하여 점유 유형에 따른 일반적인 화재 부하와 다양한 샌드위치패널(판넬) 유형과 크기에 의한 화재 부하 사이의 관계를 파악하였습니다. 샌드위치패널(판넬) 화재 부하와 내용물의 화재 부하 비율을 계산하기 위해 R이 나타내는 비율이 [표4]에 나타나고, 건물의 크기와 모양에 대한 일부 가정이 이루어집니다. 예를 들어 작은 평면 영역의 높은 단일 층의 창고는 동일한 평면 영역의 낮은 건물보다 큰 R값을 가질 것입니다. 이것은 벽의 면적이 전자에서 더 클 것이기 때문입니다.
이 연습에서는 두 가지 화재 부하 밀도가 고려되었으며, [표4]에서 300MJ/m²는 낮은 값으로, 1000MJ/m²는 높은 값으로 간주되었습니다. 샌드위치패널(판넬)의 FLD와 내용물 및 [표4]에서 제시된 결과를 비교했습니다.
표4 [명목상의 건물 크기에 대한 총 화재 부하]
결론적으로, 플라스틱 코어가 있는 샌드위치패널(판넬)로 인한 화재 부하 계산은 건물의 위험 평가의 일부로 수행되어야합니다. 정상 두께 샌드위치패널(판넬) 코어(50mm)는 낮은 FLD와 높은 FLD의 각각 30%와 9%가 될 수 있습니다. 이것은 전통적인 건물에서 건물에 가해지는 화재 부하는 일반적으로 건물 내용물과 비교하여 무시할 수 있다는 점에서 중요합니다.
위에 표시된 바와 같이 샌드위치패널(판넬) 코어는 총 화재 부하의 상당한 비율을 나타냅니다. 샌드위치패널(판넬) 공사 건물에서 발생한 여러 화재에 이어 화재 및 구조에서 해당 지역 내 건물에 대한 위험 정보를 수집하라는 지시를 받았습니다. 일반적으로 건물 내용 및 공정과 관련된 건물의 위험 등급, 그러나 위험 등급은 건물 유형을 포함하도록 확장됩니다.
(7) 환경 오염
단열 샌드위치패널(판넬) 내에서 사용되는 복합 재료로 인해 환경 오염의 위험이 높습니다. 이 오염 위험은 대기 오염물질이 방출되거나 오염원이 화재를 소화하는 물 유출에 의해 영향을 받는 것에서 나타날 수 있습니다. 오염된 소방 용수가 배수관과 배수로로 유입되면서 발생하는 것과 반대로 연기 오염의 환경에 미치는 영향 사이에 균형이 형성될 것입니다. 연기 오염보다 소방용수 유출을 제어하는 것이 더 쉽습니다. 소방 용수는 소방 용수를 재순환할 뿐만 아니라 댐 및 기타 장벽 기술을 사용하여 배수구 및 기타 수로로 들어가는 것을 방지할 수 있습니다.
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