소방설비기사(기계) 건축구조와 건축내장재의연소 특성 — 구조가 타는 방식과 연기의 속도

목조건축물의 연소는 단열성과 가연성이 함께 만든다. 목재는 열을 잘 전달하지 않아 화재 초기에는 표면의 열이 내부까지 빠르게 도달하지 않는다. 그러나 목재 자체가 연소재이므로 일단 불이 붙으면 고온으로 타오르고 구조적 강도를 빠르게 잃어 단시간에 소실된다. 최성기에는 천장과 대들보가 무너지고 강한 복사열이 발생하며 온도는 약 1300℃에 달한다.

내화구조는 재료와 두께로 성능을 낸다. 철근콘크리트로 만든 내화구조 벽은 두께 10cm 이상이어야 하며, 이는 화재 시 열로부터 철근을 보호하고 구조적 안정성을 유지하기 위한 최소 두께다. 15cm·20cm·25cm는 기준을 넘지만 최소값은 10cm다. 방화벽은 내화구조로 홀로 설 수 있어야 하고, 양쪽 끝은 지붕면에서 0.2m 이상, 위쪽 끝은 0.5m 이상 튀어나와야 한다. 출입문에는 너비와 높이가 각각 2.5m 이하인 갑종방화문을 설치한다.

내장재와 개구부는 피난과 방재로 이어진다. 건물 신축 시 방재 동선은 피난 통로를 명확히 하고 두 방향 이상을 확보하며 평면을 이해하기 쉽게 하는 것이 핵심이다. 각 기능 단위의 유기적 연결은 일상 사용의 편의에는 중요하지만 피난 동선의 핵심 목적과 거리가 있다. 무창층에서 개구부로 인정받으려면 내부나 외부에서 쉽게 파괴하거나 열 수 있어야 하며, 방범 창살처럼 개방을 막는 구조는 인정되지 않는다.

연기는 구조를 타고 빠르게 이동한다. 계단실 같은 수직 공간에서 연기의 상승 속도는 일반적으로 3~5m/s다. 고층건축에서 연기제어의 기본 방법은 희석, 차단, 배기 세 가지이며, 복사는 열이 전자기파로 전달되는 현상이므로 제어 방법이 아니다. 자연 제연은 상부의 창이나 전용 제연구로 연기를 옥외로 배출하고 전원이나 복잡한 장치가 필요 없으며 평상시 환기 겸용으로 쓸 수 있다.

방화문의 성능은 시간으로 나뉜다. 갑종방화문은 비차열 성능이 60분 이상, 을종방화문은 30분 이상이어야 한다. 비차열 성능은 화재 시 문을 통해 열이 전달되는 것을 막는 시간이다. 갑종이 더 높은 성능을 요구하므로 숫자가 크다.