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온도 발달에 따른 샌드위치패널(판넬) 구성에 대한 소방 결정(22)

Home > 기술자료 > 샌드위치패널 > 화재서험 및 안전 > 온도 발달에 따른 샌드위치패널(판넬) 구성에 대한 소방 결정(22)

온도 발달에 따른 샌드위치패널(판넬) 구성에 대한 소방 결정(22)

Posted on 2021년 2월 5일2021년 2월 1일 by khbkgs1004
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출처: https://www.escholar.manchester.ac.uk/api/datastream?publicationPid=uk-ac-man-scw:260024&datastreamId=FULL-TEXT.PDF

 

5. 열화상 카메라를 이용한 노출되지 않은 면의 온도 결과 분석

 

 

 1) 서론

 

     이 단원에서는 열화상 카메라로 외부에서 가져온 결과에 대한 분석을 제공합니다. 이것은 접근이 용이하지 않은 구획 내에서 화재가 발생했을 때 소방구조대에서 가장 일반적으로 사용하는 접근 방식입니다. 조인트, 샌드위치패널(판넬) 및 외부 금속 표면의 온도 결과를 분석하고 이 정보를 사용하여 소방 의사 결정을 내릴 수 있는지 여부를 안내합니다.

 

     이 단원에서는 열화상으로 외부에서 가져온 조인트 및 샌드위치패널(판넬)의 온도 분석을 제공합니다. 이 단원에서는 완전하고 돌이킬 수 없는 차이가 발생하는 지점까지 조인트와 샌드위치패널(판넬)의 온도에 대한 정밀 분석을 제공합니다. 이 분석은 샌드위치패널(판넬)의 외부 온도와 외부에서 얻은 조인트의 관계를 조사하고, 그 결과를 화재 구획 온도와 비교합니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트 사이의 온도 차이는 인접한 구획에서 작동하는 소방관에게 영향을 미칠 수 있는 조인트의 무결성 손실을 나타내는 지표입니다.

 

 2) 테스트1- 95mm 두께 수직 방향 조인트[그림53]

 

     테스트 1동안 사분면 2에서 뜨거운 점이 뚜렸했습니다. 이 사분면 내의 위치는 샌드위치패널(판넬) 온도가 취해진 위치였기 때문에 샌드위치패널(판넬) 전체의 평균 판독값이 더 높을 것으로 인정됩니다. 외부 콘테이너 온도가 400℃ 이상인 동안 평균 외부 구획 온도가 800℃ 이상에 도달하더라도 컨테이너 온도와 구획 온도는 동일한 추세를 따른다는 것은 [그림53]에서 분명합니다.

 

     이 테스트의 모든 추세선은 예상대로 증가했음을 보여줍니다. 조인트의 온도는 화재성장 단계 내내 일관된 증가를 보였으나, 22분에서 급격한 감소를 보였으며, 이는 조인트 온도가 343℃에서 232℃로 감소하는 것을 볼 수 있었습니다.

 

     구획 온도는 이전 단원에서 설명한대로 이중 최고를 나타냈으며, 최대 최고는 9분에 826℃를 기록했습니다. 최대 외부 샌드위치패널(판넬) 온도는 29분에 233℃, 조인트 온도는 22분에 343℃로 측정되었습니다. 이러한 최대 온도는 최고 구획 온도에 도달한 후 각각 20분 및 12분에 도달했습니다. 최고 조인트 온도와 최고 구획 온도 사이의 시차는 12분이었습니다.

 

     최소 온도 변화는 5분까지 발생하며, 그 후 두 가지 모두의 변화율이 중요합니다. 10분에 샌드위치패널(판넬)과 조인트 모두 41℃의 온도를 기록하고 전체 확산은 나머지 테스트 기간 동안 더 높은 온도를 나타내는 조인트에서 발생합니다.

그림53 [테스트1- 95mm 샌드위치패널(판넬) 수직 방향 조인트]

 

​

 3) 테스트2- 95mm 두께 수직 방향 조인트[그림54]

 

     최대 외부 샌드위치패널(판넬) 온도는 24분에 도달했고 해당 조인트 온도는 36분에 도달했습니다. 이러한 최대 온도는 구획 내에서 최대 온도가 도달한 후 각각 23분과 27분에 도달했습니다. 샌드위치패널(판넬)이 이 지점을 중심으로 회전할 수 있게 한 수직 구속 장치의 위치 때문에 6분 동안 테스트 샌드위치패널(판넬) 상단에서 화염이 관찰되었습니다. 이 데이터는 이것이 시험 결과에 중대한 영향을 미친다는 것을 밝히지 않았았으므로 테이터가 신뢰할 수 있는 것으로 간주됩니다. 이는 모든 후속 테스트에서 수직 구속이 테스트 샌드위치패널(판넬)의 전체 세로 길이를 지탱할 수 있을 만큼 충분히 길다는 것을 확인함으로써 해결되었습니다.

 

     이 감소는 26분에 221℃에서 151℃로 23분에 비슷한 감소를 보인 테스트 2에서 반복되며, 그 후 테스트 기간까지 증가 추세가 기록되었습니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트는 모두 주변 온도에서 32℃까지 동일한 경로를 취합니다. 주변 온도에서 28℃까지 상승 속도는 01:30분에 걸쳐 빠르며, 두 형상 모두 32℃까지 완만하게 증가합니다. 최고 조인트 온도와 최고 구획 온도 사이의 시간 지연은 12분입니다.

 

     32℃에서 분기점은 시험 지속 시간의 나머지 기간 동안 32℃에서 126℃로 조인트 온도가 상승한 반면, 샌드위치패널(판넬) 온도는 동일한 기간 동안 32℃에서 51℃로 증가합니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트는 모두 외부 온도에서 최대 32℃까지 동일한 경로를 취합니다. 주변 온도에서 28℃까지 상승 속도는 다음 2분 동안 빠르게 진행되며, 두 형상 모두 32℃까지 완만하게 증가합니다.

 

     10분 후 전체 분기는 32℃ 분기에서 이루어지며, 조인트 온도는 시험 기간의 나머지 지간 동안 32℃에서 126℃로 증가하지만 샌드위치패널(판넬) 온도는 동일한 기간 동안 32℃에서 51℃로 증가합니다.

그림54 [테스트2- 95mm 샌드위치패널(판넬) 수직 방향 조인트]

​

 

 4) 테스트3- 95mm 두께 수평 방향 조인트[그림55]

 

     구획 온도는 이전 장에서 설명한대로 이중 최고 형상을 나타냈습니다. 최대 최고는 24분에 722℃를 기록했습니다. 테스트3과 테스트4에서 구획 내부의 화재 온도는 첫 번째 최고 567℃를 나타내었고 샌드위치패널(판넬) 온도와 관련하여 외부 온도는 모두 28℃였습니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도는 모두 21분이 조금 넘게 경과할 때까지 주변 온도보다 거의 증가하지 않았습니다. 최고 조인트 온도와 최고 구획 온도 사이의 시차는 11분이었습니다.

 

     테스트3에서 최대 외부 샌드위치패널(판넬)의 온도는 44분에서 81℃, 해당 조인트 온도는 35분에 270℃로 측정되었습니다. 이러한 최대 온도는 최대 구획 온도에 도달한 후 20분 및 11분에 도달했습니다. 샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도 모두 주변 온도에서 3분에 28℃로 급격히 증가합니다. 두 온도는 샌드위치패널(판넬) 온도가 더 높은 온도를 나타내는 차이가 처음 관찰되는 7분까지 거의 일정하게 유지됩니다.

 

     이 경향은 조인트 온도가 33℃에서 59℃로 변경되면서 18분에 변하는 반면 샌드위치패널(판넬) 온도는 남은 테스트 기간 동안 33℃에서 39℃로만 상승합니다. 샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도 모두 주변 온도에서 3분 동안 28℃로 급격히 상승합니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도가 36℃에 도달했을 때 22분 동안 차이가 관찰됩니다.

 

​

그림55 [테스트3- 95mm 샌드위치패널(판넬) 수평 방향 조인트]

 

 5) 테스트4- 95mm 두께 수평 방향 조인트[그림56]

 

     테스트 4에서 최대 외부 샌드위치패널(판넬) 온도는 44분에 도달했고, 해당 조인트 온도는 36분에 도달했습니다. 이러한 최대 온도는 최고 구획 온도에 도달한 후 23분 및 27분에 도달했습니다. 최고 조인트 온도와 최고 구획 온도와의 시차는 15분이었습니다.

 

     샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도는 모두 3분 동안 주변 온도에서 28℃로 빠르게 증가합니다. 두 형상은 모두 15분까지 꾸준히 증가하여 현재 31℃ 온도를 보였습니다. 확산은 15분에 발생하며 조인트 온도는 22분에 31℃에서 41℃로 증가하고, 해당 샌드위치패널(판넬)은 같은 시간 동안 31℃에서 35℃로 증가합니다.

 

     샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도는 모두 주변 온도에서 3분에 걸쳐 28℃로 빠르게 증가합니다. 두 형상 모두 15분까지 꾸준히 증가하며, 이때 둘 다 31℃의 온도를 보여줍니다. 확산은 20분에 발생하며 조인트 온도는 22분에 31℃에서 41℃로 증가하고 해당 샌드위치패널(판넬) 온도는 같은 시간 동안 31℃에서 35℃로 증가합니다.

그림56 [테스트4- 95mm 샌드위치패널(판넬) 수평 방향 조인트]

 6) 테스트5- 120mm 두께 수직 방향 조인트[그림57]

 

     구획 온도는 이전 단원에서 설명한 바와 같이 이중 최고 형상을 나타냈습니다. 최고 온도는 21분에 760℃를 기록했습니다. 테스트 5에서 최대 외부 샌드위치패널(판넬) 온도는 44분에 45℃, 해당하는 최대 조인트 온도는 30분에 313℃로 측정되었습니다. 이러한 최대 온도는 최고 구획 온도에 도달한 후 23분 및 19분에 도달했습니다. 최고 조인트 온도와 최고 구뢱 온도 사이의 시차는 9분이었습니다.

 

     샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도는 초기 3분 동안 주변 온도에서 22℃로 증가합니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도가 모두 20℃로 떨어지는 것이 12분에 관찰됩니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트가 25℃에 도달하면 20분에 완전히 확산이 일어납니다. 그 후 샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도는 25분 테스트 완료까지 각각 31℃와 49℃까지 계속 증가합니다.

 

그림57 [테스트5- 120mm 샌드위치패널(판넬) 수직 방향 조인트]

​

 

 7) 테스트6- 120mm 두께 수직 방향 조인트[그림58]

 

     테스트 6에서는 최대 외부 샌드위치패널(판넬) 온도가 44분에 도달하고 최대 조인트 온도가 40분에 도달했습니다. 이러한 최대 온도는 최대 실내 온도에 도달한 후 23분 및 13분에 도달했습니다. 샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도는 테스트 기간의 처음 14분 동안 주변 온도에서 22℃로 증가한 다음 23분에 30℃까지 점진적으로 증가합니다. 최고 조인트 온도와 최고 구획 온도 사이의 시간 차이는 18분이었습니다.

 

     확산은 23분에서 27분 사이에 발생하며, 이때 샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도가 각각 34℃와 64℃에 도달합니다.

 

     샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도는 테스트 기간의 처음 14분 동안 주변 온도에서 22℃로 증가한 다음 23분에 30℃까지 점진적으로 증가합니다. 확산은 20분에 시작한 다음 25분에 영구적으로 시작되며, 이때 샌드위치패널(판넬)과 조인트의 온도는 각각 31℃와 64℃에 이릅니다.

그림58 [테스트6- 120mm 샌드위치패널(판넬) 수직 방향 조인트]

​

 

 8) 테스트7- 120mm 두께 수평 방향 조인트[그림59]

 

     이 테스트에서 온도는 43분 후레 slice를 통해 어느 정도의 집중성을 보이기 시작하지만 테스트 지속 시간 내에 어떤 경우에도 완전히 집중되지는 않습니다.

 

     내부 면의 최대 온도는 27분에 848℃로 기록되었으며, 이것은 그 당시 외부 면의 28℃ 기록에 해당합니다. 외부 면에서 기록된 최대 온도는 49분에 138℃로 해당 온도는 내부 면과 구획 내에서 각각 664℃, 452℃로 기록되었으며, 이는 화재 붕괴의 단계 23분 경과에 해당합니다. 최고 조인트 온도와 최고 구획 온도 사이의 차이는 18분이었습니다.

 

     구획 온도는 이전 단원에서 설명한 바와 같이 이중 최고 형상을 나타냈습니다. 최대 최고는 26분에 756℃를 기록했습니다. 테스트 7에서 최대 외부 샌드위치패널(판넬) 온도는 54분에 79℃, 해당 조인트 온도는 39분에 395℃로 측정되었습니다. 이러한 최대 온도는 최고 구획 온도에 도달한 후 28분 및 18분에 도달했습니다. 샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도는 모두 주변 온도에서 11분에 25℃까지 비슷한 속도로 증가합니다.

 

     그런 다음 둘 다 24분에 기록된 33℃의 온도까지 증가하며 샌드위치패널(판넬) 온도는 이 기간 동안 조인트 온도보다 더 높은 온도를 나타냅니다. 샌드위치패널(판넬) 및 조인트 온도는 모두 주변 온도에서 11분에 25℃까지 비슷한 속도로 증가합니다. 그런 다음 둘 다 24분에 기록된 33℃의 온도까지 증가하며 샌드위치패널(판넬) 온도은 이 기간 동안 조인트 온도보다 더 높은 온도를 나타냅니다. 전체 확산은 샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도가 28℃에 도달하는 28분에 발생합니다.

​

그림59 [테스트7- 120mm 샌드위치패널(판넬) 수평 방향 조인트]

 

​

 9) 테스트8- 120mm 두께 수평 방향 조인트[그림60]

 

     테스트 8에서 최대 외부 샌드위치패널(판넬) 온도가 54분에 도달하였고, 해당 조인트 온도는 44분에 도달하였습니다. 이러한 최대 온도는 최고 구획 온도에 도달한 후 23분 및 18분에 도달했습니다. 샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도는 11분 동안 주변에서 25℃로 비슷한 속도로 증가한 다음 28℃로 비슷한 속도로 증가합니다. 이 지점에서 확산이 발생하며 샌드위치패널(판넬) 온도는 조인트에서 기록된 것보다 더 높은 온도를 나타냅니다. 이 추세는 조인트 및 샌드위치패널(판넬) 온도가 36℃로 집중하는 26분까지 계속됩니다. 최고 조인트 온도와 최고 구획 온도 사이의 시간 차이는 18분이었습니다.

 

     이 시간 이후 최대 조인트 및 샌드위치패널(판넬) 온도가 각각 46℃ 및 42℃에서 기록되는 32분까지 다시 확산이 계속됩니다. 이 기간 동안 조인트 온도는 샌드위치패널(판넬) 온도보다 높은 온도를 유지했습니다.

 

     샌드위치패널(판넬)과 조인트 온도는 모두 주변 온도에서 11분 동안 25℃로 비슷한 속도로 증가합니다. 그런 다음 둘 다 24분에 기록된 33℃의 온도까지 증가하며 샌드위치패널(판넬) 온도는 이 기간 동안 조인트 온도보다 더 높은 온도를 나타냅니다. 확산은 조인트 및 샌드위치패널(판넬) 온도가 36℃에 도달하는 28분에 시작됩니다. 이러한 경향은 최대 조인트 및 샌드위치패널(판넬) 온도가 각각 65℃ 및 39℃에 도달하는 32분까지 계속됩니다.

​

그림60 [테스트8- 120mm 샌드위치패널(판넬) 수평 방향 조인트]

​

 10) 요약

 

 

      열화상 카메라가 조인트 또는 샌드위치패널(판넬)에서 측정한 온도와 구획 온도 사이에는 상관관계가 없습니다. 모든 경우에 조인트 온도는 샌드위치패널(판넬)보다 높은 온도를 기록합니다.

 

      조인트와 샌드위치패널(판넬)의 온도는 구획 온도와 동일한 패턴을 따르지만 둘 사이에는 상당한 시간 지연이 있습니다. 95mm 샌드위치패널(판넬) 샘플의 시차는 120mm 샌드위치패널(판넬) 샘플에서 평균 12분 및 18분입니다. 따라서 열화상 카메라로 외부 면의 조인트와 샌드위치패널(판넬)에서 촬영한 온도 정보는 신뢰할 수 없으며 소방 의사 결정에 알릴 수 없습니다.

 

      일반적으로 조인트와 샌드위치패널(판넬)의 온도 차이는 120mm 샌드위치패널(판넬) 샘플이 아닌 95mm 샌드위치패널(판넬) 샘플에서 더 일찍 발생합니다. 수직 방향 샌드위치패널(판넬)은 각각의 수평 방향보다 온도 확산을 더 빨리 달성하며, 이는 더 잘 맞는 조인트에 기인할 수 있습니다.

 

      그러나 모든 테스트에서 온도 차이는 구획이 600℃를 초과하는 온도에서 도달하고 플래시오버 상태가 있거나 바로 지나간 곳에서 발생합니다. 따라서 확산은 높은 구획 온도의 좋은 지표로 간주될 수 있습니다. 이러한 온도는 소방관이 화재를 진압하거나 구조를 수행하기 위해 이러한 구획에 투입되지 않으며 대체 소방 방법을 사용해야합니다.

 

      [표15]는 샌드위치패널(판넬)과 조인트의 온도 차이가 나타나는 시간을 요약하고, 그 당시 구획실 온도를 비교한 것입니다. 위의 표에 요액된 분석을 통해 확산 지점의 외부 온도와 당시의 화재 구획 온도 사이에 직접적인 관계가 없다는 것이 분명합니다.

표15 [노출되지 않은 면에서 온도 차이 비교]

 

      그러나 온도 차이에 대한 시간은 플래시오버 및 초기 플래시오버 기간에 대한 합리적인 지침을 제공합니다. 구획 내의 조건이 플래시오버 조건에 도달한 경우 구획 내에 구할 수 있는 인명이나 재산이 존재하지 않을 것으로 가정할 수 있으므로, 소방 작업은 다른 주변 구획의 보호에 초점을 맞출 것입니다.

 

      소방구조대가 소방작업을 시작할 것으로 예상되는 가장 빠른 시간은 최초 호출 후 15분입니다. 위의 표를 보면 현재 테스트 세트 중에 하나에서만 차이가 분명해집니다.

 

      확산은 높은 구획 온도의 좋은 지표이지만 초기 호출 후40분이 지나야 분명할 수 있습니다. 그러나 열화상 기록기가 저온 및 비확산 결과를 기록하는 경우 플래시오버에 도달하지 못했으며 구획에 진입하기로 결정할 수 있습니다.

 

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Tags: #구획온도, #샌드위치팬얼, #수직조인트, #수평조인트, 샌드위치판넬, 열화상카메라, 화재성장

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