2. 금속 복합 외장재를 포함한 화재
1) 프랑스 루베 메르모즈 타워(2012)
프랑스 메르모즈 타워는 18층의 주거용 건물입니다. 이 건물은 2003년에 리모델링을 하였습니다. 이 리모델링은 외관의 중앙 부분에 금속 복합 외장재를 설치하는 것이 포함되어 있습니다. 발코니 안에 외벽이 있습니다.
1층에는 “formo-phenolic” 장식판이 설치되었습니다. 다른 모든 17층 금속 복합 외장재에는 3mm 두께의 폴리에틸렌 단열재가 두 장의 0.5mm 알루미늄 판 사이에 있습니다.
2010년 5월 14일 2층 발코니에서 발생한 가정집 화재가 있었습니다. 이로 인해 몇 분 안에 건물 상부로 급속하게 수직 화염이 확산되었습니다. 화재 비디오를 보면 화재 확산이 발코니에서 생성된 수직 “U”자 모양의 경로에 의해 커진 것으로 나타났으며, 화재가 위쪽으로 퍼지면서 각 층의 발코니에서 화염이 이동하고 있었습니다. 노출된 표면의 창문이 깨져서 건물 내부로 연기가 가득 채워졌습니다. 또한 비디오는 바닥에 떨어지는 외장재와 낮은 층의 발코니에서 녹아 불타는 파편을 보여줍니다. 이 화재로 1명의 사망자와 6명의 부상자가 발생하였습니다.
2) AL TAYER TOWER, SHARJAH(2012)
AL TAYER TOWER는 408개의 세대의 아파트로 34층의 주거용과 6층의 주차 층이 있는 주거용 건물입니다. 건물의 외장은 폴리에틸렌 단열재가 있는 알루미늄으로 이루어진 금속 복합 패널로 덮여있었습니다. 2012년 4월 28일 1층 발코니에서 화재가 발생했습니다. 화재는 판지 상자와 플라스틱이 들어있는 발코니에 버려진 담배꽁초에서 시작된 것으로 판단됩니다. 이로 인해 건물 상부의 금속 복합 외장재에 수직 화재가 확산되었습니다. 또한 불꽃이 있는 파편으로 인해 건물 근처에 주차된 45대의 차량에 손상을 입혔습니다. 신문은 이 같은 결과로 거주자들의 주택 부족 현상이 심각하다고 보고했습니다. 사망자나 부상자는 보고되지 않았습니다.
3) 두바이 SAIF BELHASA 빌딩 화재(2012)
건물은 156세대 아파트로 저층에는 주차장이 있는 13층 주거용입니다. 두바이 Tecom 지역에 위치하고 있습니다. 건물은 폴리에틸렌 단열재가 있는 알루미늄 복합 외장재로 마감되어있습니다. 2012년 10월 6일 4층에서 화재가 발생했습니다. 화재가 급속도로 확산되어 건물 꼭대기까지 닿았습니다. 이로 인해 최소한 2건의 사상자, 9세대의 내용물이 손실되었으며, 아래 거리에 주차된 차량 5대가 낙하하는 파편에 의해 손상을 입었습니다. 사진에서 화재는 발코니에서 생성되어 수직 모양의 경로를 중심으로 확산되었음을 보여줍니다.
4) 두바이 TAMWEEL 타워 화재(2012)
건물은 34층으로 복합 주거용 건물입니다. 건물은 폴리에틸렌 단열재가 있는 알루미늄 복합 외장재로 마감 되어있습니다. 금속 복합 외장재는 옥상의 장식용으로도 사용되었습니다. 2012년 11월 18일 화재가 지붕 에서 발생하였으며, 아마 에어컨 근처일 것이라 예상됩니다. 화재는 건물 외부로 빠르게 확산되었습니다.
사진과 비디오를 근거로 아래로 화재 확산은 적어도 부분적으로는 아래층 발코니로 떨어지는 표면재에서 나오는 용융된 불꽃 파편과 낮은 층의 외장재로 인해 발생했습니다. 사망자와 부상자는 없었습니다.
5) 한국 우신 골드스위트(2010)
건물은 140m 높이의 복합(주로 아파트) 건물입니다. 2005년 12월 완공된 이 건물은 부분적으로 철근 콘크리트 구조물을 갖춘 철 구조물입니다. 건물은 지상 38층, 지하 4층으로 총 바닥 면정 68,917m2입니다. 1층은 상업/소매점이 있고, 2~3층은 체육관, 수영장 및 회의실을 포함한 공용 시설이 있습니다. 4층은 기계실 등이 있으며, 5층에서 38층은 주거용이고 일부는 사무실입니다.
건물은 3mm 폴리에틸렌 단열재가 있는 알루미늄으로 이루어진 금속 복합 패널로 커튼 월로 제작되었습니다. 이름에서 알 수 있듯이 패널은 금색이고, 화재는 “화재 과학 및 기술” 기사에 자세히 조사되었습니다. 아래의 도면은 유리섬유 단열재를 나타내는 외장재의 단면을 나타냅니다. 그러나 일부 신문 기사에 따르면 단열재는 발포폴리스티렌(EPS)라고 합니다.
전기콘센트에서 불꽃이 나와 근처의 물체에 점화되어 화재가 4층에서 시작된 것으로 보고있습니다. 건물에는 스프링클러가 설치되어 있었지만, 화재가 발생한 방에는 스프링클러가 없었습니다. 화재는 외부 표면으로 확산되었으며, 외장재 위로 수직으로 퍼져 20분 안에 건물 꼭대기까지 올라가 지붕 위에 있는 스카이라운지, 펜트하우스 및 37층의 일부 건물을 파괴하였습니다. 수직 화재 확산은 건물의 외부 형상(중앙 계단 근처)에 수직 “U”자형 통로를 중심으로 이루어졌습니다.
이것은 재복사와 굴뚝 효과를 통해 화재 확산을 향상시키는 것으로 보입니다. “U”자 모양의 외부 형상은 건물의 측면에 충돌하는 바람과 함께 바다에서 부는 강한 바람에 의해 강화되어 확산되었을 수도 있습니다. 소방대는 지붕에서 일부 거주자를 대피시키기 위해 헬리콥터를 사용하였고, 공중에서 건물의 외부에 물을 부었습니다. 화재가 발생한 곳의 화재 진압은 오후 1시이고, 건물 전체에 대한 화재 진압은 오후 6시48분입니다. 총 화재 확산 바닥 면적은 1,134m2이며, 사상자가 없이 4건의 부상자가 발생했습니다.
6) 미국 워터클럽타워 호텔 화재
2007년 9월 23일 애틀랜틱시티의 워터클럽타워의 외벽에 화재가 발생했습니다. 건물은 건설 중이었으며 완공에 가까웠습니다. 건물은 41층이었고 폴리에틸렌 단열재가 있는 알루미늄 복합 판넬시스템으로 덮여 있었습니다. 화재는 3층 내부에서 시작되었습니다. 판넬은 흰색이었고 새로운 고층 타워의 측면에 돛 모양 처럼 보이도록 설계되었습니다. 다행히도 이 외부 판넬 뒤에 6피트 떨어진 콘크리트 내진 벽이 있어 건물 내부로 큰 화재와 연기가 확산되는 것을 방지했습니다.
3층과 41층 지붕 이외의 빈 공간 내부 부분에는 직접적인 개구부가 없었습니다. 화재는 수직으로 퍼져 건물의 한 쪽의 건물 꼭대기까지 급속하게 퍼졌습니다. 화재의 대부분은 가용 연료의 급속한 소비로 인해 진화되었습니다. 건물의 약 0.25마일 이내로 상당한 양의 잔해가 떨어졌습니다.
3. 내후성 차단벽 또는 비 방음벽 피복을 포함한 화재
Knowsley Heights는 영국 리버풀에 위치한 11층짜리 아파트 건물입니다. 건물에 화재가 발생하기 전에 콘크리트 벽의 뒤쪽 외부 표면에 고무로 덮인 페인트 코팅과 최근에 90 mm 공기구멍 뒤에 비를 차단하는 표면재가 설치되었습니다. 뒤에 공기 구멍에는 방화 장벽이 제공되지 않았습니다. 차단벽이 없는 비 차단막과 구멍은 1층에서 11층 맨 위까지 설치되었습니다. 비를 차단하는 재료는 BS 476 부품 및 6, 7을 사용하는 등급 0(제한된 가연성) 제품이었습니다.
건물 밖의 쓰레기통에서 시작된 화재가 90 mm 공기 구멍을 통해 수직으로 급속하게 확산되었습니다. 화재로 쓰레기 및 1층 로비와 모든 상층부의 벽과 창문이 심하게 손상되었습니다. 건물 내부로 연기나 화재가 퍼지지 않았습니다.
BRE는 이 화재 사건을 계기로 건축물에 대한 법규 변경 및 대규모 표면 화재시험 개발을 위한 동기가 되었다고 언급합니다.
4. 단열 샌드위치판넬을 포함한 화재
1) 팁 베이커리 파이어, 호주(2002)
팁 베이커리는 호주에 바닥 면적 10,000 m2인 큰 공장입니다. 벽과 지붕의 일부는 발포폴리스티렌 단열재를 사용한 EPS 판넬로 건축되었습니다. 건물은 스프링클러가 없었지만 소방서 모니 터링과 연결된 열 화재 탐지시스템이 있었습니다. 화재는 2002년 6월 2일 발생했습니다. 화재의 원인은 가스를 사용하는 렌지에서 옥수수 곡물 가루로 점화되었습니다.
소방대는 처음에 내부 화재 진화를 시작하였으나, 급수 부족, 급속한 화재 확산 및 EPS 판넬로 확인되어 소방대는 방어 소방으로 전환하였습니다. 화재로 건물 대부분은 파손되었고 약 1억 달러가 넘는 손실이 발생했습니다. 소방서의 사건 보고서에 따르면, EPS 샌드위치판넬의 화재는 구조적으로 붕괴될 위험이 있어 진화에서 방어 소방으로 전환하는 주요 요인이 됩니다.
2) 영국 샌드위치판넬 화재 사고
Harwood and Hume는 소방연구기지(Fire Research Station, FRS)의 샌드위치판넬과 관련된 21건의 화재 사건에 대한 조사를 보고했습니다. 2건의 화재는 냉동 창고 건물, 12건의 화재는 식품 가공 공장과 관련된 것이고 5건의 화재는 공장 건물과 관련된 화재입니다. FRS 연구에 따르면 식품 가공공장에서는 작은 화재가 흔하지 않으며, 직원은 정기적으로 소방 훈련을 실시합니다.
그러나 화재가 시작할 때 직원이 없거나, 화재가 보이지 않는 부분에서 발생하거나 원인이 일상적이지 않은 경우, 샌드위치판넬로 화재가 발전하여 확산될 가능성이 크기 때문에 공장을 잃을 가능성이 큽니다. 샌드위치판넬과 관련된 모든 화재에서 대량의 검은 연기가 발생했습니다. 대다수의 경우 소방관은 건물의 바깥에서 호흡기를 사용해야했습니다.
8건의 화재에서 소방대는 건물 내에서 화재 진압을 할 수 없었으며, 또 다른 3건은 건물에서 철수해야 했습니다. 2명의 소방관은 샌드위치판넬의 붕괴로 사망했습니다. 검토된 나머지 화재에서는 사망 자는 보고되지 않았습니다.
그러나 다른 소방관은 건물에서 철수하거나 출입구에서 화재와 싸우면서 샌드위치판넬이 무너지는 것을 보고했습니다. 조사된 모든 사례에서, 거주자들은 샌드위치판넬의 화재가 위험 에 처할 만큼 충분히 발달하기 이전에 건물에서 안전하게 대피했습니다.
5. 다른 유형의 외부 시스템과 관련된 화재
1) 아파트 화재, 스코틀랜드(1999)
스코틀랜드 Irvine의 13층짜리 아파트 타워의 모퉁이에 있는 창문은 매우 춥고 습기가 많습니다. 이러한 문제를 해결하고 시각적으로 외관을 개선하기 위해서 비 플라스틱 폴리비닐 클로라이드(uPVC)의 새로운 원도우 프레임으로 교체하였습니다. 창문 주위의 외벽은 유리 강화 폴리에스터 플라스틱 시트로 덮여있었습니다. 이렇게 하면 창 주위는 액자 효과가 나타납니다. 유리 강화 폴리에스터 플라스틱 시트 또한 창 아래로 확장되었습니다.
1999년 6월 11일 5층에 있는 방에서 화재가 발생하였습니다. 화재가 창문 밖으로 뿜어져 나오면서, 약 10분이 지나 건물 꼭대기까지 수직으로 7층 위로 확산되었습니다. 화재 확산은 창문 주변의 가연성 재료에 퍼졌습니다. 화재가 플라스틱 시트의 표면을 통해 전파되었는지 또는 외부에 원래의 외벽 사이에 존재할 수 있는 틈 안으로 화재가 퍼졌는지 야부는 분명하지 않습니다.
2) 엘도라도 호텔(1997)
1997년 9월 30일 엘도라도 호텔 외부에서 큰 화재가 발생했습니다. 표면은 ‘플라스틱’이라고 신문에 발표되었습니다. 이 재료는 EPS보다 경질 코팅 폴리우레탄으로 여겨졌으며, 길이가 약 120피트, 높이가 60피 트인 것으로 추정됩니다. 화재는 외부 벽면에 전기적 결함으로 발생한 것으로 보고되었습니다. 화염은 2층 지붕 위로 50m까지 치솟았습니다. 화재는 소방대원에 의해 45분만에 진화되었습니다. 화재가 건물 내부로 퍼지지 않았습니다. 건물은 스프링클러가 설치되었지만, 내부 스프링클러가 작동되었는지는 보고되지 않았습니다.
3) 펠리스 스테이션 호텔 앤 카지노, 미국(1998)
Palace Station은 20층 건물입니다. 1998년 6월 20일 건물 꼭대기의 외부에서 화재가 발생했습니다. 화재는 20층과 옥상의 건물 외부에만 국한되었습니다. 외부 장식의 표면에만 화염이 발생했습니다. 외부 장식은 폴리우레탄폼과 우레탄 코팅 EPS가 사용되었습니다. 화재는 건물 내부로 퍼지지 않았습니다. 화재는 외부의 낙뢰 회선으로 인한 것으로 판단됩니다.
4) Grozny-City 타워, 러시아(2013)
2013년 4월 3일 Grozny-City 타워의 외부에 화재가 발생했습니다. 건물은 145 m 높이의 40층 고층 건물로 비어있었습니다. 최근 공사가 완료되어, 최종 건설 작업이 진행 중일 수 있습니다. 화재는 상부층에 있는 에어컨 합선으로 시작된 것으로 판단됩니다. 건물에 화재 시스템은 없었고 스프링클러 및 소화전에 물 공급이 없었던 것으로 보입니다. 불은 지붕에서 18,000 m2 외부 표면으로 퍼졌습니다. “플라스틱 단열재” 이외에 외장재에 대한 자세한 내용은 없습니다. 재료는 금속 복합 패널일 수 있지만 확인되지 않았습니다. 화재는 8시간만에 진화되었습니다.
5) 중국에서 발생한 화재
중국은 경제적 개발과 도시화로 초고층 건물의 수가 증가하고 있습니다. 약 20만개 초고층 건물이 있으며, 중국 본토에만 약 3,000개의 초고층 건물이 있습니다. 고층 건물의 급속한 발전으로 가연성 외장재에 대한 열악한 규제가 심각한 화재안전 문제를 초래할 수 있음을 보고된 화재 사건으로 추정할 수 있습니다.
2006년 이후 고층 건물에서 몇 차례 큰 화재가 있었습니다. 여기에는 2009년 2월 9일 중앙 텔레비전 본부 화재가 포함되며, 사상자가 발생하였고, 직접적인 경제적 손실이 약 16억 위안에 달했습니다. 44층 타워는 거의 건설 완료가 되었습니다. 불법적인 불꽃 놀이로 건물 꼭대기 표면에 화재가 발생했습니다. 화재는 건물 전체 높이에 걸쳐 대부분 표면으로 퍼졌습니다. 표면은 발포폴리스티렌단열재(EPS)를 포함하고 있는 것으로 믿어집니다.
2010년 11월 15일 상하이에서 28층 주거용 건물 외부에 화재가 발생하여 많은 사상자가 발생했습니다. 이 화재는 용접으로 인해 불꽃이 우레탄폼단열재 외부 벽으로 확산된 것으로 추정됩니다. 이러한 모든 고층 건물 화재로 인해 많은 경제적 손실과 재산 손실이 발생하고 사회에 큰 영향을 주었으며, 고층 건물의 화재 안전에 대한 연구 필요성이 강조되었습니다.
6) 일본에서 발생한 화재
일본에서 외부 화재 사건을 발견할 수 없었습니다. 대규모 화재는 1974년 이전에 발생했을 가능성이 있으며, 그 후 엄격한 화재 규정에 따라 건물의 내화구조 건설이 요구됩니다. 유일하게 기록된 외부 표면 화재 는 1996년 발생했으며, 발코니에서 사용된 PMMA 울타리로 인해 화재가 급격히 확산되었습니다.
히로시마의 한 고층 아파트 발코니에서 수직 화재가 발생하여 급격히 확산되었습니다. 화재는 9층에서 시작하여 아크릴 막(PMMA) 보드 발코니를 따라 20층(최상층)까지 수직으로 퍼졌습니다. 화재는 10분 안에 최상층에 도달하였으며, 건물의 외관에 가연성 재료는 잠재적인 위험이 있음을 보여줍니다.
6. 화재 사례의 관찰 요약
① 외벽 화재는 낮은 빈도로 발생하지만 화재 확산과 재산 손실의 정도에 따른 결과는 잠재적으로 매우 높을 수 있습니다.
② 검토된 화재 사건의 대부분은 직접적인 화염이나 열에 노출보다는 연기에 노출로 인한 주요 영향으로 사망률 측면에서 생명 안전에 미치는 영향이 상대적으로 낮습니다. 그러나 많은 사람들이 화재 발생 후 상당기간 동안 이재민으로 어려움을 겪습니다.
③ 화재 발생은 주로 당시에 가연성 외벽에 대한 규제가 약한 국가 또는 건축 규제에 대한 통제가 부합하지 않은 경우 발생했습니다.
④ 외벽으로 확산되는 내부 화재는 검토된 화재에 대해 가장 일반적인 화재 시작입니다.
⑤ 불타면서 떨어지는 잔해는 이러한 화재와 관련해서 중대한 위험이 될 수 있으며, 화재가 확산될 수 있습니다.
⑥ 진입로와 “굴뚝”을 이루는 통로는 평평한 벽보다 더 광범위한 화염 확산으로 이어집니다.
부분적으로 수직통로를 형성하는 발코니의 영향은 더 많은 조사가 필요합니다.
⑦ 가연성 외벽 시스템은 시스템을 완전히 마무리하고 보호하기 전, 즉 설치 및 건축 중에 화재 위험이 증가 할 수 있습니다. 중국에서 발생한 CCTV 타워 및 2010년 상하이 화재는 건설 중에 발생한 대규모 화재의 예입니다.