외장재의 화재성능(9)
출처: http://www.abcb.gov.au/Resources/Publications/Research/FCRC-Fire-Performance-of-Exterior-Claddings
3) 커튼월 구조
커튼월은 “일반적으로 구조 프레임에 의해 지지되는 1층 이상의 높이에 설치하는 비 내력벽으로, 날씨, 소음 또는 화재로부터 건물의 내부를 보호해 주는 벽”으로 정의됩니다. 1986년 사우스웨스트연구소(South West Research Institute)에 의한 알루미늄 커튼월의 실제 규모 화재 시험은 알루미늄 커튼월과 바닥 슬래브의 가장자리 사이의 빈 공간을 통해 화재가 확산되는 특정 문제를 강조했습니다. 이러한 빈 공간은 시험 패널이 변형되거나, 그러한 변형으로 방화벽이 헐거워 떨어져 나갈 경우 발생합니다. 고층 커튼월 건물의 화재 안전에 관한 지침을 발표한 건축 알루미늄 제조업협회가 제공 하는 지침은 화재진압에 대한 정보와 화재방지시설의 영구적인 설치의 필요성을 포함하여 발간한 것입니다.
화재예방위원회(Loss Prevention Council)는 최근 다층 건물 외부에서 화재가 확산될 가능성을 조사하기 위한 연구 프로그램을 완성했습니다. 이 시험은 전형적으로 유리 알루미늄 스틱형 외관의 주요 구성요소의 설치 기간을 파악하고 확인된 문제를 해결하기 위한 능동적이고 수동식 화재 기술의 적합성을 평가하는 것과 관련이 있습니다. 이 연구는 알루미늄 고정 브래킷의 성능, 알루미늄 틀 구조의 성능, 창문 유리 및 스판드럴(spandrel) 단위의 성능, 스프링클러의 효과, 내부 및 외부 비막이 시스템의 효과 및 내화구조 성능을 검토했습니다.
[알루미늄 스틱형 외관]
특정 시험에서 유리창과 스판드럴 패널 장치의 고장은 13분 후, 알루미늄 외부 구조는 24분 후, 알루미늄 고정 브래킷은 28분 후에 고장이 발생했습니다. 구획된 스프링클러는 비 내화성 외관을 위협하지 않는 수준으로 가스 온도를 낮춤으로써, 화재 영향을 완화시키는 매우 효과적인 수단이었습니다. 외부 및 내부 비막이 시스템은 외장으로부터 화재 발생을 크게 지연시키지만(예방하지는 않음), 내화성 외관은 고온에서 견디고 파손 및 후속 확산을 방지할 수 있는 것으로 나타났습니다.
4) 외부 단열 및 마감시스템
외부 단열 및 마감시스템(EIFS)은 기판에 접착되거나 기계적으로 부착되는 단열보드(일반적으로 발포폴리스티렌)에 코팅된 유리섬유 메쉬로 보강된 베이스 코트와 마감 코트로 구성된 비내력 외장재 시스템입니다. EIFS(외단열공법)는 원래 2차 세계대전 후 유럽에서 개발되었습니다. 이 시스템은 에너지 효율성을 고려할 때 상당한 이점이 있습니다.
[이소바 외단열시스템]
캘리포니아 대학 Brady Williamson 박사가 개발한 EIFS 시스템의 ASTM E108 시험은 20kW/m²(1.5m 높이 가스화염)의 열원에 노출된 10피트 길이의 벽으로 구성됩니다. 화염은 시험 패널의 외부 측면에서만 발생하고 노출됩니다. 이 화염의 노출 수준은 낮지만, 지난 10년간 수행된 연구 결과와 비교할 때, 당시 고층 건물 창문 밖에서 화재와 관련된 것으로 당연시 되었습니다. 이 시험의 사용은 산 안토니오의 남서부 연구소가 개발한 실물 크기 또는 중간 규모 다층 시험으로 대체되었습니다.
8층 아파트 건물에 화재가 발생에 대해 Oleszkiewitz(1995)는 다음과 같이 말했습니다.
① “모든 현장 적용시스템의 기본 특성은 실험실에서 화재 확산을 시험한 시스템의 기본 특성과 동일해야 합니다. 폼 두께와 같은 특성을 변경하면 시스템의 화재 성능이 변경될 수 있습니다. ② 고층 건물에 가연성 EIFS(외단열공법 드라이비트시스템)를 사용할 경우 방화벽 설치는 층마다 또는 2층 마다 심각하게 고려해야합니다.”
Oleszkiewicz(1992)는 또한 EIFS가 가연성이기 때문에 설계 및 설치에 주의를 기울여야한다고 결론지었습니다. 전체 규모 시험을 통과하는 불연성 외장재에 대해 모든 경우에 동등성을 제공한다는 가정은 예상 하지 못한 결과로 이어질 수 있기 때문에 위험할 수 있습니다. 이러한 적용은 시험에서 경험한 것보다 더 큰 화재 확산을 초래할 수 있습니다.
이러한 적용 시스템에서는 침투 부분과 창문 개구부 주변의 세부 작업이 중요하며, 일반적으로 유리섬유 보강 및 코팅이 단열보드 기판의 후면으로 돌아가는지 확인해야합니다. 이것은 화재가 단열재로 조기에 확산되는 것을 방지하고 보호 코팅을 온전하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
Schafer와 McKechnie는 BCA의 성능 요구사항에 대해 EIFS(드라이비트시스템)를 평가했습니다. 그들은 AS1530.3(초기 화재위험)과 ASTM E 1354(콘칼로리미터)에 대한 화재시험 결과를 평가하고, 실제 3건의 화재 사고에서 성능을 검토했습니다. 그들은 최대 40mm EPS 두께를 지닌 EIFS(드라이비트 시스템)가 보강 매체와 유리섬유 보강 시멘트석고 외장으로 완전히 포장되어 BCA에서 요구하는 성능을 충족시킬 것이라고 결론지었습니다. 또한 발포폴리스티렌 두께가 100mm이상인 경우 성능 저하에 대한 우려를 표명했으며, 이러한 경우 EPS층 내부에서 화재 분리가 제공되어야한다고 제안했습니다.
Christensen은 독일 University of Karlsruhe에서 내부 코너와 외부 코너가 있는 2개의 시험 장비를 사용하여 EIFS(드라이비트시스템)의 2건의 실물 화재시험을 보고했습니다. 조립 중 하나는 발포폴리스티렌단열재 가 있고 다른 하나는 광물섬유단열재를 사용했습니다. 미네랄울 단열재를 기본으로 한 시스템은 경미한 손상만 보였고, 발포폴리스티렌단열재 시스템은 화재가 상부 방까지 확산되었습니다.