외장재의 화재성능(2)
출처: http://www.abcb.gov.au/Resources/Publications/Research/FCRC-Fire-Performance-of-Exterior-Claddings
2. 서론
이 보고서는 외장재의 화재안전 성능을 조사한 연구 보고서이며, 호주 건축법 (ABCB, 1996)에 포함될 수 있는 다양한 시험 또는 규제 방법의 적합성에 대해 설명합니다. 이 보고서는 외벽을 통한 화재 확산에 관한 국제 연구, 관련 건물 규정, 적용 가능한 시험방법 및 실제 화재 사례에 대한 검토를 제공합니다.
이 방법을 사용하는 외장재의 시험방법 및 화재 성능에 대해서도 설명되어 있으며, 호주 건축법의 조항에 대한 변경 권고는 새로운 제안된 시험방법 및 성증 기준을 참조하여 작성됩니다.
3. 목표
이 연구 프로젝트의 목표는 다음과 같습니다.
① 외부 수직 화재확산으로 인한 화재 위험성을 확인하고, 가연성 외장재가 위험에 기여하는 정도
② 가연성 벽 외장재의 사용을 평가하고 규제와 관련하여 이전의 연구와 현재 방향의 요약
③ 호주 건축법규의 현재 요건을 검토한 결과, 결함을 확인(있을 경우) 개선 및 향후 개정안에 대한 권고
4. 점화 및 화재확산 시나리오
외장시스템이 발화하여 수직 화재확산에 기여할 수 있는 주요 방법은 다음과 같습니다.
1) 화재 발생원의 방에서 깨진 창문에서 튀어 나오는 불길은 위로 올라가 외벽과 위의 창에 노출됩니다.
이 위쪽 창문은 화재로 인해 위층에 화재가 발생할 수 있습니다.
2) 바닥 슬래브 모서리 사이의 틈새는 화재 정지에 부적절하고, 외벽은 화염과 고온의 가스가 위의 바닥으로 통과 할 수 있습니다. 특히 커튼월 규조에 적용됩니다.
3) 알루미늄과 같은 낮은 용융점 금속 또는 합금의 열에 의한 변형은 화재 확산에 비효율적으로 빠져 나올 수 있습니다.
4) 가연성 외장재는 수직 화재확산에 직접적으로 기여합니다. 점화는 인접한 건물에서 노출된 화재, 벽 근처의 외부 화재 또는 열린 창문에서 튀어 나온 외부 화염에 노출된 경우로 인한 방열의 결과일 수 있습니다.
첫 번째 방법은 상부층의 가연성 재료가 창문 기둥에 점화될 때 그렇습니다. 이것은 브라질 상파울로(Willey, 1972 및 Sharry, 1974), 라스베가스 힐튼 (anon, 1982) 및 로스앤젤레스 (Klem, 1989, Morris, 1990)의 대규모 화재로 입증됩니다.
확산의 두 번째 방법은 첫 번째 방법만큼은 아니지만 화재 확산에 기여할 수 있습니다. 그 예로는 First Interstate Bank, Los Angeles (Klem, 1989, Morris, 1990)와 콜롬비아의 Avianca Building (Sharry, 1974)이 있습니다.
부재 또는 비효율적인 화재 진압의 예로는 President’s Tower(Hartog,1999) 및 First Interstate Bank가 있습니다. 마지막으로 수직 화재확산에 직접 기여한 가연성 외장재는 Irvine의 아파트 건물을 포함하여 스코틀랜드(anon, 1999a), 앨버리 뉴사우스웨일즈(NSWFB, 1999)에 있는 모텔과 아파트(FEMA, 1991)입니다.
5. 역사적인 화재기록
일반적으로 가연성 외장재와 관련된 외벽 화재에 대한 보고는 거의 없습니다. 이것은 가연성 외장재는 저층 건물을 제외하고 널리 사용되지 않았기 때문일 수 있습니다. 가연성 벽 화재 (Oleszkiewicz, 1989a)와 비교 하여 건물 화재에 기여도를 구별하기는 어렵습니다. 이 절에서 인용 된 예는 포괄적인 것으로 간주되지는 않지만 일부 정보는 문헌에서 이용 가능한 사례로 제시되어 있습니다. 소방서 자료에 대한 간략한 재검토도 있지만, 외부 수직 화재확산은 이 보고 절차에 구체적으로 반영되지 않기 때문에 문제의 범위를 평가할 때 제한적인 가치가 있는 것으로 보입니다.
완전하게 스프링클러를 설치한 건물에서는 외부 수직 화재확산에 대한 기록이 없는 것으로 보입니다.
1) 소방서 통계
소방서 통계는 화재의 외부 수직 확산에 대한 데이터를 직접 수집하지는 않습니다. 그러나 Dowling과 Ramsey(1997)는 1989~1993년 호주 건물 화재에 대한 화염 피해 규모에 대한 분석을 제공했습니다. 화재의 78.2%는 발화점인 층에 국한되어 있었고, 15.7%는 발화점에서 확산되었지만 발화점 구조물에 국한되었고, 2.2%는 발화점 구조물을 벗어나 확산되었으며, 3.8%는 구조물 화재가 아니거나 알려지지 않았습니다.
따라서 외부 수직 화재 확산의 경우 발화점 층 이상으로 확산된 화재의 약 18%에 포함되지만, 실제 비율은 알려지지 않았으며, 이들 중 적은 비율일 가능성이 큽니다.
1988년 미국 고층 건물의 305건 화재에 대한 분석 결과, 화재의 6 %가 발화점 층보다 더 확산되었습니다. 국제적인 자료에서 외부 수직 화재 확산을 관측한 사례나 사례 연구는 현재 제시되어 있습니다.
2) 마감 시스템 및 외부 단열재와 관련된 화재
(1) 아파트 건물(뮌헨, 1996)
발포폴리스티렌 및 플라스틱 폼 슬래브와 보강된 덮개 층으로 구성된 복합 단열재(약 100mm 두께)로 5층짜리 아파트 건물입니다. 외부에 있는 쓰레기통 화재로 외장재에 점화되어 광범위한 피해를 입혔습니다. 창문이 파손되고 화염이 상부 방으로 확산되었습니다.(Mayr, 1996)
[아파트 건물 화재]
(2) 위니펙(매니토바, 1990)
참고: http://www.fire.uni-freiburg.de/iffn/country/ca/ca_1.htm
이것은 1층에 옥외 주차장이 있는 8층짜리 아파트 건물의 화재였습니다. 외벽은 외벽 단열마감시스템 (외단열공법, EIFS)이었습니다. 화재는 차고에서 시작되었고, 거기에 주차된 25대가 모두 전소되었습니다. 차고에서 화염이 노출되어 외부 벽에 붙어 있던 외단열공법(드라이비트시스템, EIFS)에 불이 붙었고, 불길은 4층으로 외벽으로 퍼져 나갔습니다. 외벽의 비 불연성 부분에 남아 있는 흔적들은 차고에서 불꽃 이 3층으로 확산된 것으로 나타났으며, 이것은 외단열공법(드라이비트시스템, EIFS)과는 무관하게 생긴 것입니다.
(3) 맨처스터(뉴햄프셔, 1985)
6미터 넓이의 골목에 위치한 7층짜리 사무실 건물이 화재에 노출되었습니다.
사무실 건물은 외단열공법(드라이비트시스템, EIFS)이 설치되어 있었습니다. 복사열에 노출된 사무실 건물 외부 화재는 몇 분 만에 진화되었지만, 이 짧은 지속된 화재는 발포 플라스틱 외장 단열재 및 마감 시스템에서 이전에 인식할 수 없었던 화재 성능 특성을 보여주었습니다.(Bletzacker and Crowder 1988 및 Crowder and Bletzacker 1988)
(4) 레이크 사이드 플라자(버지니아, 1983)
이것은 Dryvit™ EIFS 시스템(드라이비트시스템) 으로 덮인 12 층짜리 아파트 건물입니다.(단열재는 EPS 25mm 두께였습니다). 화재는 5층 또는 6층에 있는 쓰레기 배출구에서 시작했고, 각 층마다 배출구에 구멍이 있었습니다. 피해는 화재 발생원보다 높은 층과 화염의 가열에 직접 노출된 지역으로 제한되었습니다. 따라서 이 경우에는 광범위한 수직 확산이 발생하지 않았습니다.