소방설비산업기사(전기) 건축구조와 내장재의 연소 특성 — 플래시오버와 화재강도

플래시오버는 화재가 성장한 뒤 천장 열기층의 복사열로 실내 가연물이 일제히 붙으면서 실 전체로 번지고 온도가 급상승하는 현상이다. 화재 성장 곡선에서는 성장기에서 전성기로 넘어가는 전환점에 놓인다. 초음속 연소인 디토네이션, 아음속 연소인 디플러그레이션, 가스 구름이 만드는 화이어볼과는 발생 조건이 다르다.

개구부가 열려 공기가 통하면 연소가 급격히 진행되어 실내가 화염으로 가득 차는데, 이 국면도 성장기 끝에 나타난다. 화재 진행은 초기, 성장기, 최성기, 종기(감쇠기)의 순서를 밟고, 최성기는 이미 전실이 타고 있는 상태다.

백드래프트는 반대편 조건에서 생긴다. 산소가 부족해 불완전연소하던 감쇠기에 개구부가 열려 공기가 들어오면 쌓인 미연소 가스가 폭발적으로 탄다. 성장기와 최성기는 아직 산소가 남아 있는 국면이라 이 조건이 되지 않는다.

구조 재료는 화재의 모양을 바꾼다. 목조 건축물은 구조재 자체가 가연물이라 온도가 빠르게 오르고 짧은 시간에 전소하는 고온단기형이다. 내화건축물은 개구부가 제한되어 산소가 모자라고 연소가 완만해 온도는 낮은 편이나 오래 이어지는 저온장기형이다.

구조에 요구되는 내화 성능은 용도와 규모로 정해진다. 관람석이나 집회실의 바닥면적 합계가 200제곱미터 이상이면 주요구조부를 내화구조로 해야 하지만 동·식물원은 이 대상에서 빠진다. 피난계단도 내화구조로 만들고 피난층 또는 지상까지 직접 연결해야 하며, 옥상이나 개구부는 도착 지점으로 인정되지 않는다.

화재강도는 착화 이후의 조건이 결정한다. 가연물의 비표면적과 배열 상태, 화재실의 구조와 환기가 인자다. 점화원의 온도는 불이 붙을 수 있는지의 문제이지 불의 세기를 키우는 조건이 아니다.

온도가 오르면 공기는 팽창한다. 샤를 법칙에 따라 부피비는 절대온도의 비와 같으므로, 27℃에서 1227℃로 오르면 (1227+273)을 (27+273)으로 나눈 5배가 된다. 섭씨 값을 그대로 나누면 답이 나오지 않으므로 273을 더하는 절차가 먼저다.

연기는 계단실 같은 수직 공간에서 초속 3~5m로 오르며, 수평으로는 초속 0.5~1m 정도로 움직인다. 수직 이동이 사람의 보행 속도보다도 빠르므로 연기가 피난로를 먼저 막을 수 있다.