Ⅲ. 화재 확산의 과정과 기존 연구
다음 섹션에서는 외부 가연성 벽 조립의 화재 성능에 대한 기존 연구 문헌의 개요를 제시합니다. 또한 이 섹션에서는 가연성 외벽 조립에서 화재 확산의 주요 메커니즘을 식별합니다.
- 기존 연구
외부 가연성 벽의 모든 이전 작업관련 화재 성능을 정당하게 인정하는 것은 매우 어려운 일입니다. 지난 수십 년 동안 이 분야에 많은 양의 문헌이 발간되었습니다. 2000년에 화재법규개혁센터는 외부 피복재의 화재 성능에 대한 연구보고서를 작성했습니다. FCRC(화재법규개혁센터) 보고서의 범위는 이 보고서의 범위와 매우 유사합니다. 표면 점화 및 화재 확산 상황, 주요 화재사고, 이전 연구, 규정 및 시험방법 및 다양한 시험 방법에서 일반적인 재료의 성능을 검토하여 제공합니다.
FCRC(화재법규개혁센터) 보고서 권고사항은
① 화재사고 데이터의 수집은 외부 수직 화재 확산의 세부 사항을 수집하고 확인하여 수정해야합니다.
② 중간 규모의 ASTM 수직 채널 테스트는 외벽 시스템을 평가하는 비용 효율적인 수단으로 호주 및 뉴질랜드 건축법에 의해 개발되고 채택되어야합니다. 전체 규모의 테스트는 너무 비싸다고 생각합니다.
위 권장 사항은 호주에서 채택되지 않았습니다. 전 세계의 일부 규정 및 시험방법은 2000년 이래 개정되었습니다. FCRC 보고서에 제시된 이전 연구의 검토는 매우 철저하며 표면 화재 행동, 시험 개발뿐만 아니라 단열 샌드위치패널(조립식판넬), 커튼월 시스템, EIFS(외단열공법), 철골조 보호 그리고 표면 화재 계산도구 및 2000년 모델링의 성능에 대한 여러 국가의 연구에 대한 훌륭한 개요를 제공합니다.
호주의 2011년 보고서는 가연성 외벽의 화재안전 엔지니어링 설계에 대한 일반적인 화재 노출 3가지 상황의 지침을 제공합니다.
① 외부 화재 원인으로 확산되는 화재
② 내부 구획 화재에서 확산되는 화재 및 연기
③ 인접한 구조물로 확산되는 화재
또한 이 보고서는 주어진 상황에서 직접 화염 노출 또는 나타나는 복사열을 계산하는 방법에 대해 설명합니다. 또한 일반적인 재료의 화재에 대한 저항성의 확산과 시험된 점화에 대한 중요한 복사열 흐름에 대한 기존 데이터를 검토합니다. 또한 소방 기술자는 AS1530.4 부록 B7(복사열 공급원으로 작용하기 위해 철판으로 감싸인 3m*3m 내화로)과 같은 복사열 노출시험, ISO 13785-2와 같은 전체 표면시험, ISO13785-1과 같은 중간 규모 외관 화재 확산시험과 화재 저항성 시험을 포함한 기존 시험 계획안의 시험 데이터도 사용해야한다고 권고합니다.
Exova Warringtonfire 보고서는 복사열과 화염 높이 측정방법을 기초한 예측 계산과 비교하기 위해 비가연성 벽이 있는 ISO 13785-2 장치를 사용한 실험 결과를 제시하고, 창 개구부 위에 0.6m 불연성 수평 돌출부를 설치하여 화재 노출 감소를 조사합니다.
Green Building의 Fire Safety Challenges에 대한 2012년 Fire Protection Research Foundation 보고서는 화재안전 위험을 증가시키고 위험 완화를 위한 모범 사례를 포함한 녹색 건물 설계요소를 확인합니다. 여기에는 이중 외부 마감 EIFS 및 SIPS(구조단열 판넬시스템)와 같은 외부 가연성 벽 조립이 포함됩니다. 이 보고서는 가연성 외부 벽 조립과 관련된 일부 화재 사건에 대한 자료를 제공합니다.
외부 단열재의 화재 성능에 대한 2013 BRE 보고서 “BR 135”은 열국 규정, 외부 화재 확산 메커니즘, 외부 피복 시스템의 화재 성능 설계 원리 그리고 BS 8418-1 및 BS 8414-2 시험방법의 요약과 성능, 분류 기준에 대한 개요를 제공합니다. 광범위한 BRE 테스트 프로그램은 벽 시스템에서 화재 확산은 화재 발생 층의 바로 위에 있는 바닥을 포함해야한다고 결론지었습니다. 각 층의 방화벽의 중요성은 단열재와 환기(공기의 이동을 가능하게 하는 환기)되는 이중벽을 통해 강조됩니다. 이 문서는 가연성 외부 단열재와 외관의 적절한 설계 및 설치에 대한 자세한 지침을 제공합니다.
VTT에 의한 2013년 보고서는 다세대 주택의 화재 안정성에 대한 발포폴리스티렌(EPS)을 사용하는 EIFS (외단열공법)의 사용 효과를 조사합니다. 이 조사는 핀란드와 스웨덴의 통계 자료를 검토하고, 확률적 세 가지 위험 분석을 사용하여 각 층간의 화재 확산 위험을 평가합니다. 이 보고서는 또한 일반적인 거실 플래시오버 화재로부터 화염에서 나타나는 외부 벽으로 노출되는 열 유출을 결정하기 위한 실험 및 CFD모델링을 요약합니다.
이러한 상황에서 위층의 창에 대한 열 흐름은 화재 구획 창을 처음 파손할 때, 처음 스파이크는 120kW/m2 정도로 높아질 수 있다고 결론지었습니다. 이 초기 스파이크 후 화재의 지속 시간동안 최대 열 유속은 80kW/m2가 될 수 있습니다. 또한 화재 구획 2층 위의 창에 대한 열 유속은 바로 위층의 열 유속의 약 1/3이라고 결론을 지었습니다. 자동차 화재나 쓰레기통과 같은 외부 화재 발생원의 경우 1m 거리에서 약 30~40kW/m2의 열 유속 노출이 합리적이라 판단되며, 이 기준에 따라 실애 플래시오버 화재는 표면에 가장 심한 노출을 제공하는 것으로 나타났습니다.
FM Global의 연구에 따르면 상업용/산업용 건물의 외부 창고에서 EIFS(외단열공법) 벽 시스템에 대한 예상 열 방출량을 조사했습니다.
[재료의 화재 특성]