화재 시 피난 및 소화활동에 큰 지장을 초래하고, 인명안전에 가장 큰 위협이 되고 있는 연기의 제어를 위한 제연시스템의 중요성이 강조되고 있다. 국내에서는 고층 건축물의 화재 시 피난계단으로의 연기 침투를 방지하여 안전한 피난경로를 확보하기 위하여 화재안전기준 NFSC501A의 "특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비의 화재안전기준"이 제시되어 있으며, 이를 위하여 국내에서 일반적으로 사용하고 있는 방법이 제연용 송풍기와 수직풍도를 이용하여 거실과 계단실 사이에 위치하는 부속실에 외기를 급기함으로써 부속실을 단독으로 제연하는 급기가압 제연시스템이다. 본 연구에서는 20층 규모의 모델 건축물을 대상으로 NFSC501A 기준과 엔지니어링 설계방안을 바탕으로 급기가압제연시스템을 설계하였으며, 네트워크 모델의 수치해석기법을 사용하여 급기가압 제연시스템에 의해 형성되는 건축물 내 압력장을 분석 하였다.
한국화재보험협회는 지난 2월 건축공학의 이론적 기반기술 및 실무 관련 자료가 수록된 "NFPA 5000, 건축물 구조 및 안전 코드" 한국어판(총 680페이지)을 발간하였다. 이번 한국어판 발간은 최근 건축물의 초고층화, 심층화, 자연재해 및 실내 환경의 중요성 증대 등에 따라 이루어진 것으로, 100년이 넘게 건축 환경과 관련 코드 및 기준을 개발해온 NFPA의 결정판인 NFPA 5000코드를 국내에 소개하여 관련 업계 종사자들에게 도움을 주고자 하였다. 본 고에서는 이 코드의 내용을 간략히 소개하고자 한다.
현대사회가 발전 할수록 대량산업화와 도시화가 심화되어 건축물의 초고층화 및 대형화가 증가하고 있으며, 안전적인 건축물 보다는 건물 및 제조사업장의 시각적인 디자인에 치우쳐 화재하중이 높은 건축자재의 내 외장재 및 고급스러운 장식물을 사용함으로써 그 위험뿐 만 아니라 화재발생시 대규모 인명 및 재산상의 피해를 가져오게 된다. 그리고 제조사업장화재는 화재로 인한 직접적인 손실 즉 물적 손실은 물론 생산중단으로 인한 간접적인 손실은 실로 측정하기가 어렵다. 지금까지 발생한 제조사업장화재의 발화요인별 분석은 부주의, 전기적, 미상 순으로 인한 화재가 가장 많고 발화열원은 작동기기, 담뱃불(라이터), 마찰 전도 복사등이 주요 원인이 되고 있고 대형화제 취약시설로는 공장 및 창고로 나타나고 있다. 소방방재청의 통계자료를 살펴보면 2012년 화재 발생현황 중 발화요인에 대한 화재별 장소 건수를 검토 한 결과 비주거의 화재발생 16,009건 중 5,758건으로 (36%)부주의이고, 주거에도 화재발생 10,715건 중 5,560건으로 51.9%의 부주의로 가장 높은 것으로 나타났다. 그러므로 제조사업장의 사소한 부주의로 발생하는 화재를 예방하기 위해서는 소방안전관리자의 처우개선과 기업활동규제완화의 겸직 허용을 재검토 하여야 하며, 소방안전관라자의 실무능력 강화를 위한 소방안전관리 실무교육과정을 이론적 교육 보다는 현장 실습위주로 할 필요가 있다. 이를 위해서는 소방안전관리자에 대한 법정 실무교육 횟수를 확대하여 현행 2년에 1회 에서 1년에 1회로 하고, 실무교육에 있어서도 우수송방안전관리 업체를 선정하여 화재예방에 대한 구체적인 업무를 활성화 하고, 문제 발생요소들을 분석하여 실습을 통한 소방안전관리자의 실무교육을 실시해야 할 것이다. 이러한 전문 소방안전관리자로 소방대상물의 소방교육 및 훈련을 성실히 수행 해야 할 것 이다. 한순간의 부주의로 인하여 화재가 발생하면 돌이킬 수 없는 수백명의 생명을 앗아가고, 수백억원대의 재산피해를 줄이기 위해서는 소방안전관리자의 역량을 넓히고 화재예방 업무를 최우선적으로 수행해야 할 것이다. 화재예방을 위해 소방안전관리자의 업무개선 및 전문교육을 활성화 하여 업무능력을 향상 시켜 화재발생시 초기진압에 신속하고 정확하게 대처해야 한다는 것이 전문적인 화재예방 대책 일 것이다.
오늘날 건축물이 대형화, 고층화, 복합화 되어 가고 있으며, 그로 인한 화재발생 형태도 대형화 복잡 다양한 양상을 띠고 있다. 하지만 우리나라의 화재시 인명안전과 관련된 법제도적인 체계가 단일 법규정에 의존하기보다는 건축법과 소방법으로 양분되어 있으며, 현행 법규정 및 관련 기준도 화재시 충분한 안전성능을 확보하기에 미흡한 실정이다. 본 연구는 우리나라를 비롯한 미국, 일본, 영국 등 각 국에서의 화재시 피난안전에 관한 규정의 현황을 비교함과 동시에 합리적인 피난안전 기준을 위한 자료를 조사·분석하였다. 이를 근거로 화재시 재실자의 안전한 피난을 위한 현행 기준의 문제점을 도출하고, 개선방안을 도출하였다.
최근 피난제약이 많은 대형 및 고층건축물의 증가함에 따라 화재 시 많은 인적피해가 예상된다. 이에 국내외에서는 화재로부터 인명을 보호하기 위한 방법으로 건축물의 성능 위주 피난 안전성평가를 실시하고 있는데 이를 위해서는 해당 건축물을 이용하는 사용자의 특성을 파악할 필요가 있다. 특히 건축물의 피난용량을 결정하는 재실자 밀도는 중요한 평가요소로 국외의 경우에는 건축물 용도에 따른 단위면적 당 재실 인원 즉, 재실자 밀도를 산정하여 규정하고 있으나 현재 우리나라는 건축법에서 건축물의 용도 및 규모만을 고려한 사양적 기준을 적용하고 있어 재실자를 고려한 피난설계가 제대로 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구는 재실자 밀도 고려한 성능위주 피난용량 확보기술을 위하여 우선적으로 초고층 건축물을 선정하여 재실자 밀도 실태조사를 하였다. 이를 토대로 국내 초고층 건축물의 재실자 밀도 산정 시 기초자료로 이용하고자 한다.
건축물의 창문 등에서 분출하는 화염 특성은 건축물의 화재안전성을 확보하는데 중요한 과제이다. 본 연구에서는 분출화염의 특성을 파악하여 건축물의 화재안전설계에 활용하기 위해 축소모형을 이용하여 화재실험을 실행하였다. 실험에서는 소규모 모형을 제작하고 가스버너를 화원으로 하여 개구부와 화원의 크기에 따른 분출열기류의 온도분포성상을 파악하였다.
최근 건축물이 대형화, 복잡화되면서 건축물내 거주자의 피난안전성이 관심의 초점이 되고 있다. 국내 건축물은 용도에 따라 관계법령에 의한 배연창 또는 기계적 배연설비를 설치하도록 규정되어 있다. 화재시 거주자의 피난안전성을 확보하기 위하여 화재실의 제연이 매우 중요하다. 본 연구에서는 배연창 크기의 변화와 스프링클러 설비의 작동이 화재실 연기층 높이와 온도 조건에 미치는 영향을 화재 시뮬레이션프로그램인 CFAST를 이용하여 평가 하였다. 연구결과 배연창 면적이 증가할수록 5MW 화재 크기 이하에서는 연기층 높이와 온도에 미치는 효과가 증가하나 화재크기가 10MW 이상 커지면 배연창의 면적과 연기배출 효과와의 상관성이 떨어진다. 스프링클러 설비가 작동하고 배연창이 열릴 경우에는 화재크기와 상관없이 인명안전기준이 만족되었다. 법규에 의한 일률적인 배연창 면적의 적용보다는 건축물의 용도 및 규모에 따라 화재시나리오를 선정하고 시나리오에 따른 화재 크기에 따라 적절한 크기의 배연창을 적용하여야 하며 실제 실험이나 시뮬레이션을 통한 검증이 이루어져야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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