내화구조 및 내화충전재 시공 방법 | 방화구획 배관·덕트 차열재 기준

내화구조의 정의 및 중요성

내화구조란 무엇인가?

내화구조란?

내화구조는 화재 발생 시 일정 시간 동안 구조적 안전성을 유지하고, 화재 확산을 방지할 수 있도록 설계된 건축 구조를 의미한다. 이는 건축법 시행령 제63조의2 및 관련 규정에 의해 정의되며, 건축물의 안전성을 보장하기 위해 필수적인 요소이다.

내화구조의 필요성

1. 화재 확산 방지: 화재 발생 시 불길이 건물 내외로 확산되는 것을 방지하여 피해를 최소화한다.
2. 인명 보호: 건물 내 거주자 및 이용자가 대피할 시간을 확보할 수 있도록 설계된다.
3. 구조적 안전성 유지: 고온에서도 건축물의 구조적 무결성을 유지하여 붕괴를 방지한다.
4. 재산 보호: 건물과 내부 재산을 보호하여 화재로 인한 경제적 피해를 최소화한다.

내화구조의 기준 및 관련 규정

건축법 및 시행령

내화구조는 대한민국 건축법과 시행령을 기반으로 품질인정 및 시험 절차가 마련되어 있다. 주요 법령은 다음과 같다:

• 건축법 제52조의5: 건축자재 품질인정 절차 규정
• 건축법 제52조의6: 내화구조의 성능기준 및 시험방법
• 건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조: 내화구조의 상세 기준

내화구조 성능 기준

내화구조는 일정 기준을 충족해야 품질인정을 받을 수 있다. 주요 성능 기준은 다음과 같다:

1. 내화시간: 1시간, 2시간, 3시간 등 화재에 견딜 수 있는 시간 기준을 충족해야 한다.
2. 차열성능: 내부 온도가 일정 기준 이상 상승하지 않아야 한다.
3. 비차열성능: 불꽃이나 유독가스가 구조를 통해 전파되지 않아야 한다.
4. 내구성: 반복적인 고온 노출에도 성능을 유지할 수 있어야 한다.

내화구조의 종류 및 적용 사례

1. 내화벽체

내화벽체는 건축물의 주요 구조 중 하나로, 화재 확산을 방지하기 위해 내화재료로 제작된다. 주요 특징은 다음과 같다:

• 콘크리트 벽체: 불연성이 뛰어나고 구조적 안정성이 높다.
• 석고보드 벽체: 방화 성능이 우수하며 가벼운 구조에 적합하다.
• 금속 패널 복합 벽체: 강철과 내화단열재로 구성되어 내화성능이 강화된다.

2. 내화천장

내화천장은 건물 내부에서 불이 위층으로 확산되는 것을 막기 위해 설치된다. 주요 특징:

• 석고보드 및 내화 단열재 조합
• 알루미늄 및 내화도료 마감재 사용

3. 내화기둥 및 내화보

건축물의 구조적 안정성을 유지하기 위해 내화기둥과 내화보가 사용된다.

• 철근 콘크리트 기둥: 고온에서도 내력이 유지됨.
• 강재 기둥 및 보: 내화 피복 처리를 통해 내화 성능 강화됨.

4. 내화채움구조

내화채움구조는 배관, 전선 등이 통과하는 방화구획의 틈새를 밀봉하여 화재 확산을 방지하는 구조이다. 주로 난연성 실리콘, 미네랄울, 내화몰탈 등이 사용된다.

5. 내화문 및 자동방화셔터

• 내화문(방화문): 일정 시간 동안 화염과 연기를 차단하는 문.
• 자동방화셔터: 감지 시스템과 연계되어 화재 발생 시 자동으로 닫히는 구조.

내화구조의 품질인정 절차

1. 품질인정 신청 절차

건축자재 품질인정을 받기 위해서는 다음과 같은 절차를 따라야 한다.

1. 품질인정 신청: 신청자는 품질인정기관에 신청서를 제출해야 한다.
2. 서류 검토 및 현장 점검: 제조현장 품질관리 상태 확인.
3. 내화시험 진행: KS F 2257 등의 시험 기준에 따라 내화성능 시험 진행.
4. 품질인정서 발급: 시험 결과가 기준을 충족하면 인증서 발급.
5. 사후 관리: 정기적인 품질 점검을 통해 유지관리.

2. 내화시험의 주요 항목

1. 한국산업표준(KS) 시험:
   • KS F ISO 1182 (불연성 시험)
   • KS F 2271 (난연성 시험)
   • KS F ISO 5660-1 (연소성능 시험)
2. 실물모형시험:
   • KS F ISO 13784-1 (샌드위치패널 화재시험)
   • KS F 8414 (외벽 마감재 화재 시험)

내화구조의 최신 동향 및 기술 발전

1. 친환경 내화재료 개발

최근 건축업계에서는 친환경 내화재료가 개발되고 있다. 대표적인 예로 무독성 내화단열재 및 친환경 내화도료가 있다.

2. 스마트 방화 시스템

내화구조와 결합된 AI 기반 화재 감지 시스템이 등장하여 실시간으로 화재를 감지하고 대응하는 기술이 발전 중이다.

3. 고성능 내화복합자재

내화복합자재는 강판과 심재가 결합된 구조로, 기존 내화재료보다 경량화되고 성능이 향상된 제품이 개발되고 있다.

 

내화충전재와 시공 방법

배관이 방화구획을 통과하는 부위의 내화충전

※ 해당 내용은 일반적인 사용에 대한 설명이며, 자세한 시공 방식은 사용 제조사별 시험성적서 적용방식을 따른다.

시험성적서의 승인년도를 필히 확인하고 적용하여, 기간이 만료가 되면 적용방식이 바뀔 수 있으니 제조사 및 대리점과

크로스 체크를 하여 피해를 보지 않도록 한다.

변화하는 화재의 대응에 따라 자재비 상승도 서러운데, 시공업자의 인건비마저 과도하게 올라 현장에서는 골머리를 썩고있다. 이에 상응하는 뉴스기사가 있으니 참고하여 보면 좋을 듯하다.

 

독점 공급시장된 ‘내화충전재’…건설현장에선 ‘골머리’ < 종합 < 뉴스 < 기사본문 - 기계설비신문

독점 공급시장된 ‘내화충전재’…건설현장에선 ‘골머리’ - 기계설비신문

 

배관이 벽체나 바닥을 통과할 경우, 화재 확산을 방지하기 위해 내화충전재를 시공해야 한다.

주요 시공 방식은 다음과 같다:

• 미네랄울 및 내화 실란트 적용: 배관 주위를 미네랄울로 채우고, 표면을 내화 실란트로 마감.
• 내화몰탈 적용: 배관 주위에 내화몰탈을 사용하여 충전.
• 팽창성 차열재 사용: 화재 시 팽창하여 빈틈을 막아주는 팽창성 차열재 적용.

입상배관의 내화충전 시공

입상배관(수직배관)은 건물 내부에서 주요한 방화구획을 통과하기 때문에 특수한 내화충전이 필요하다. 일반적인 내화충전 방법:

• 차열성 패드 및 내화 실란트 적용
• 내화보드 사용: 배관 주변을 내화보드로 감싸고 밀폐 처리
• 유기 팽창성 내화충전재 사용

환기덕트가 방화구획을 통과하는 부위의 내화충전

환기덕트는 연기 및 화염의 주요 통로가 될 수 있으므로 강력한 내화처리가 필요하다. 대표적인 내화충전 방법:

• 내화댐퍼(방화댐퍼) 설치: 일정 온도 이상이 되면 자동으로 닫히는 댐퍼 적용.
• 내화 실리콘 및 내화판 사용: 덕트 주위를 내화 실리콘 및 내화보드로 밀폐.
• 팽창성 내화충전재 적용: 덕트 주위에 팽창성 충전재를 사용하여 화염 확산 차단.

결론

내화구조는 현대 건축에서 필수적인 요소로 자리 잡고 있으며, 법적 규제와 기술 발전을 통해 더욱 발전하고 있다. 건축물의 화재 안전을 보장하기 위해서는 내화구조의 적절한 설계와 품질인정 절차 준수가 필수적이다. 앞으로도 내화구조의 기술적 진보와 함께 친환경적 요소가 결합된 새로운 건축 솔루션이 등장할 것으로 예상된다.

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