1. 서론
뉴질랜드의 주요 식품 생산업체와 수출업체는 발포된 EPS 판넬 시스템을 개발하여 건축에 적용함으로써 막대한 이익을 얻었습니다. 단열성과 불투수성이 결합되어 저렴한 비용으로 건축물을 신축·보수할 수 있었으며, 세계 곳곳에서 위생적인 식품 가공 공장과 냉동창고를 운영하고 있습니다.
EPS는 30년 이상 업계에서 효과적으로 사용되어 왔기 때문에 더 이상 “새로운” 건축 자재라고 할 수 없습니다. 그것은 관리되는 환경에서 식품가공 및 저장시설에 첫 번째로 선택되는 잘 정립된 단열재입니다. 그러나 EPS 판넬은 불가피하게 많은 건물 화재와 관련되어 왔으며, 이 중 많은 것은 건물과 내용물의 손실에 직접적으로 기여했습니다.
이 보고서는 설계자, 건축업자 및 운영자와 새로운 시설 및 개조된 시설 모두를 돕기 위한 자료입니다. 목표는 EPS 판넬로 화재 문제를 확인하는 것입니다. 접근 방법은 화재안전 데이터를 분석하고 보고된 해외 경험의 결론을 비교하는 것입니다. 지역 사례 연구를 선택하여 일반적인 경향을 파악 하고 특정 문제를 밝히는 것입니다. 이 가이드 라인은 경험이 보여준 건물 및 유지관리 세부사항에 초점을 맞추어 화재발생 예방 또는 화재 성장과 확산 및 화재 억제에 중요합니다.
2. EPS에 대한 설명
폴리스티렌은 제2차 세계대전 이전에 독일에서 개발된 열가소성 수지(반복적으로 가열 및 재생할 수 있음을 의미)로 1830년에 처음 발견된 화학물질인 스틸렌의 중합으로 제조되었습니다. EPS 판넬 시스템에서 발포체는 약 98%의 공기가 함유된 작은 구형 입자로 구성된 경량의 셀룰러 플라스틱입니다. 이 마이크로 셀 폐쇄형 구조는 우수한 단열성능과 충격 흡수 특성을 가진 EPS를 제공합니다.
제조 공정은 설탕 과립의 크기에 가까운 폴리스티렌의 작은 반투명 구형 비드를 생성하는 투명한 스틸렌 모노머의 중합을 포함합니다. 펜탄과 같은 저비점 탄화수소가 팽창을 돕기 위해 첨가됩니다.
EPS 제조는 3단계 공정으로 생산됩니다. 먼저 비드는 예비 팽창기에서 약 100℃의 증기로 가열하여 초기 부피의 약 40~50배로 팽창됩니다. 이어서 비드를 냉각시키고 공기가 비드 안으로 확산되도록 24시간 동안 저장하고, 그 안에 생성된 부분을 진공으로 채웁니다. 이것은 비드를 숙성시키는 것이라 합니다. 마침내 비드는 몰드 안으로 운반되고 그것은 다시 스팀으로 가열되어 부드러워지며 더욱 팽창합니다. 몰드는 비드가 융착되도록 팽창을 제한합니다.
일반적으로 발포폴리스티렌은 두 가지 등급이 있습니다. 표준 및 난연 등급입니다. 표준 등급은 포장산업에서 널리 사용됩니다. 컴퓨터, 전화기 및 텔레비전과 같은 전자 장비는 폴리스티렌을 이용하여 포장됩니다. 팽창된 폼에 공기 대 폴리스티렌 질량이 높기 때문에 열 방출율은 낮지만 쉽게 점화되고 쉽게 연소합니다. 이것은 스티렌 점화를 포함한 중합 해체된 물질이나 분해되었을 때 가연성 물질이 285~440℃에서 발생합 니다. 플래시 발화온도는 345~360℃이며 자기 발화온도는 488~496℃입니다.
난연제 등급은 약 100℃ 이상의 온도에 노출되었을 때 다른 행동을 보입니다. EPS는 팽창하기 전에 원래의 밀도로 줄어들 때까지 열원에서 용해되어 부드럽게 수축되기 시작합니다. 약 200℃ 이상의 열에 더 노출되 면, 기체 가연성 물질은 용융물위 분해에 의해 생성됩니다. 그러나 이러한 온도에서 화염으로 점화되면, 점화 불꽃이 제거되자마자 곧바로 EPS는 자동으로 꺼집니다. 이것은 가연성 및 인화성에 대한 여러 가지 소규모 테스트에서 나타났습니다.
그러나 Dougherty G.는 “자기 소화”라는 용어는 특정 물질에 대한 허위 설명이라고 경고합니다. 난연성은 표면 처리상의 스프레이보다는 혼합물에 첨가제 화합물을 혼입시킴으로써 중합체에 특성을 줍니다. 난연성에 대한 첫 번째 방어는 패널 구조입니다. 그러나 일단 이것이 파괴되면 혼합물에 첨가된 할로겐 화합물에 의존합니다.
그것은 두 가지 방법이나 구조로 작동한다고 생각됩니다. 첫째로 가연성 기체에서 중합체로 분해시키는 데 관련된 근본적인 연쇄 반응을 억제하고, 두 번째로는 산소의 접근과 열전달을 억제함으로써 압축된 형상을 보호하는 무거운 할로겐 함유 가스의 방출에 있습니다. 가장 보편적인 화합물은 유기 과산화물과 같은 근본 적인 개시제의 첨가로 1% 이하로 감소될 수 있는 매우 적은 양(1~2%)의 방향족 브롬과 비드 폼으로 보고 됩니다.
일반적인 난연제는 헥사브로모부텐 및 헥사브로모페닐알릴에테르와 같은 복합 화합물을 포함합니다. 주목해야 할 것은, 이러한 적은 비율의 난연성 화합물은 자신을 소모하여 화재 성장속도를 늦추며, 큰 화재 를 쉽게 제압할 수 있습니다. 일반적인 난방에서 장기간 노출된 경우, 난연성 화합물은 그 효과를 잃을 수 있습니다.
EPS는 큰 발화원 또는 가장 작게 50kW/㎡의 상당한 열 유속이 있는 경우에 결국 연소됩니다. 파일롯 점화 온도는 320~380℃입니다. 파일롯 화염이 없는 경우에 자기 발화 온도는 450~510℃입니다. EPS 판넬의 불 침투성은 EPS 표면에 접착된 얇은 강판에 의해 제공됩니다. EPS에는 종종 간과되는 단열재 특성이 하나 있습니다. 냉장실에서 열을 방출하는 것과 마찬가지로 생성된 모든 열은 전도성으로 또는 밀폐된 공동으로부터 대류의 수단으로 빠져 나갈 수 있으나, 이러한 속도를 느리게 할 수 있습니다. 따라서 절연 폴리스티렌으로 둘러싸인 열원은 비 절연 상황과 비교했을 때 공간의 온도를 증가시킬 수 있습니다.
