안전은 언제나 가장 중요한 요소입니다. 특히 건물에서 화재가 발생할 경우, 인명 피해와 재산 피해를 최소화하기 위한 중요한 장치가 바로 제연설비입니다. 제연설비는 화재 발생 시 연기와 유해 가스를 신속하게 배출하고, 인명 피해를 방지하는 중요한 역할을 합니다. 그렇다면 제연설비를 어떤 장소에 어떻게 설치해야 할까요? 이번 글에서는 제연설비의 설치장소에 대해 알아보겠습니다.
1. 하나의 제연구역의 면적은 1,000㎡ 이내로 할 것 (제1호 관련) 제연구역의 면적을 제한하는 이유는 화재에 의해 발생한 연기가 광범위하게 확산하는 것을 방지하고 동시에 제연 효율을 높이기 위해서이다. 벽 또는 제연경계의 폭이 0.6m 이상으로 둘러싸인 하나의 제연구역의 면적은 1,000㎡ 이내로 하여야 한다는 뜻이다.
2. 거실과 통로는 상호각각 제연구역 할 것 (제2호 관련) 가. 거실과 통로는 상호 제연구획 하도록 하라는 의미는 결론적으로 말해서 거실구역과 통로구역을 동일한 하나의 제연구역으로 설정하지 말고 별개의 제연구역으로 구분하라는 의미이다. 이는 일반적으로 거실은 화재실로서 배출을 하여야 하나, 통로는 피난경로서 급기를 하여 피난 및 안전공간을 확보하여야 하므로 거실과 통로 즉, 화재실과 피난통로를 동일한 제연구역으로 설정하는 것을 금지한 것이다. 따라서 거실은 화재 시 배기하고 통로에는 급기를 하여 급기량이 화재실로 유입되는 것을 원칙으로 하고 있다. 또한 제5 조 제1항에 의해 거실에서 배출할 경우는 동시에 통로에 급기가 되어야 하므로 거실배출·통로급기방식으로 시스템을 구성할 경우는 해당조항을 모두 만족하게 된다. 나. 이 경우 통로는 복도를 말하며, 복도란 고정식 칸막이 등을 설치하여 형성된 것과 외부의 이동경로를 말한다.
2.1.1.3 통로상의 제연구역은 보행중심선의 길이가 60 m를 초과하지 않을 것
2.1.1.4 하나의 제연구역은 직경 60 m 원내에 들어갈 수 있을 것
1. 보행중심선의 길이가 60m를 초과하지 아니할 것 (제3호 관련) 보행중심선이란 통로의 폭이 일정하지 않을 경우 통로 폭의 한 가운데 지점을 연장한 선을 말한다. 통로는 제5조 제3항에 의해 제연구역으로 적용하지 않을 수 있으나 통로를 제연구역으로 적용할 경우에는 보행중심선의 길이를 60m 이내로 하라는 뜻이다.
2. 하나의 제연구역은 직경 60m 원내에 들어갈 수 있을 것 (제4호 관련) 가. 이 의미는 제연구역의 외곽선의 대각선에 대해, 가장 긴 대각선이 60m 이내 가 될 경우 해당 구역이 60m의 원에 내접(內接)하게 되며 이는 하나의 제연 구역의 최장 대각선의 길이가 60m 이내로 되어야 한다는 뜻으로 제연 구역의 형태를 제한하기 위한 것이다.
나. 그 이유는 연기가 통로(복도)의 천장을 따라 이동하게 되면서 공기를 흡입하면서 연기량이 증가하고, 온도가 낮아지면서 연기가 제연경계의 폭(최소 0.6m 이상)을 넘어서 다른 구역으로 이동하는 것을 방지하기 위한 최소한의 거리 규정이다. 또한 일본 피난안전검증법 해설 및 적용사례에서도 방연구획 내에서도 30m를 초과한 위치에 있는 배연구는 연기의 도달이 늦어지기 때문에 배연효과가 낮다고 제시하고 있는 점을 고려한 것이다. 따라서 통로 또는 제연구역의 직경 60m 규정은 배출구로부터 반지름 30m 이내에 배연구 가 위치할 때 연기배출의 성능을 유지할 수 있다는 점을 고려한 것이라고 볼 수 있다.
다. 바닥면적 1,000㎡ 이내로 설정하여야 함에도 직경(거실의 경우)의 길이나 보행중심선(통로의 경우)을 별도로 규제한 것은 바닥면적 이외에 형상을 규제하여 제연구역의 범위를 한정하도록 하기 위한 목적으로 통로의 경우는 보 행경로상의 중심선을 연장한 선이 60m 이내이어야 한다.
2.1.1.5 하나의 제연구역은 2 이상의 층에 미치지 않도록 할 것. 다만, 층의 구분이 불분명한 부분은 그 부분을 다른 부분과 별도로 제연구획 해야 한다.
1.하나의 제연구역은 2개 이상층에 미치지 아니하도록 할 것(제5호 관련) 가. 하나의 제연구역은 층별로 설치하는 것을 원칙으로 한다. 그 이유는 연기와 화재의 확산을 최소화하여서 인명과 재산 피해를 최소화하려는 목적이다. 일반적으로 방화구획이 층별, 면적별, 용도별로 하는 것과 동일한 것이다. 나. 층별 구획의 다른 측면은 건축물을 수직으로 관통하는 계단, 승강로, 파이프 샤프트 등과 같은 수직개구부를 통한 연기의 전파를 방지해야 한다는 개념 과 연결된다. 2.다만, 층의 구분이 불분명한 부분은 그 부분을 다른 부분과 별도로 제연 구획하여야 한다. 가.화재시 연기가 전파하는 현상이 공간의 형상과 조건을 고려하여 제연구역을 설정하여야 한다. 나. 아트리움과 같이 여러 층을 관통하는 대공간이 건축물의 중심 또는 한쪽에 형성되는 경우는 아트리움 공간 전체를 하나의 제연구역으로 구획할 수 있다. 다.대공연장과 같이 하나의 공간이 관람석과 무대로 구분되는 경우가 있다. 이 경우에 무대가 방화천 또는 방화막과 같이 화재시에 화염과 연기를 완전히 차단할 수 있는 경우에는 별도의 제연구역으로 구분하여야 한다. 또한 관람 석이 여러 층에 걸쳐서 큰 대공간 내부에 있는 경우에는 관람석 전체를 하나의 구역으로 하는 것이 실제 연기제어의 효과를 높일 수 있다. 아래 그림 은 3층 객석을 가진 대공연장의 화재시뮬레이션 결과이다. 이 결과에서 객 석 또는 무대에서 화재가 발생하는 2가지 경우 모두에서 객석부를 층의 구분이 없이 가장 높은 공간을 기준으로 하나의 구역으로 연기를 배출하는 것 이 연기제어에 효과적임을 보여주고 있다. 라. 스크린도어가 설치된 지하철 역사의 승강장은 대합실과 연결되는 계단은 비 록 계단에 제연경계벽이 설치되어 있지만 방화구획이 되지 않아서 ‘하나의 제연구역은 2개 이상의 층에 미치지 않아’야 한다는 기준에 미흡할 수 있다. 따라서 연기가 대합실로 전파하는 것을 방지하기 위한 방법으로 승강장을 구분하여 상호제연하는 기존 방식보다는 대합실을 급기하고 승강장에서 배 기하는 등의 방식을 고려해야 한다.
2.1.2 제연구역의 구획은 보ㆍ제연경계벽(이하 "제연경계"라 한다) 및 벽(화재 시 자동으로 구획되는 가동벽ㆍ방화셔터ㆍ방화문을 포함한다. 이하 같다)으로 하되, 다음의 기준에 적합해야 한다.
1. 제연경계벽 가. 제연구역에 대한 구획방법은 보(beam), 제연경계벽(고정식의 벽체), 가동벽 (감지기와 연동하여 자동으로 작동되는 벽체), 셔터, 방화문으로 구획하여야 한다. 이 경우 고정식의 벽체가 아닌 가동벽(可動壁)이나 셔터, 방화문의 경 우는 반드시 화재 시 이를 감지하여 자동으로 작동하거나 또는 항상 자동으 로 닫힌 상태를 유지하여야 한다. 나. 따라서 가동벽이나 방화셔터는 일반적으로 연기감지기 등의 작동 신호에 따 라 동작하도록 하며, 방화문의 경우는 자동폐쇄장치를 부착하여 개방 시 즉 시 폐쇄되도록 하여야 한다. 다. 제연경계벽의 구조는 화재 시 배기와 급기의 기류에 의한 흐름과 화재 시의 화열에 의한 기류의 유동에 대해 고정되는 구조이어야 한다. 또한 감지기 동 작과 연동하여 천장면에서 하강하는 가동식 제연경계의 경우는 이로 인하여 안전사고가 발생하지 않도록 하강시 천천히 하강하여야 한다. 라. 제연경계벽은 화재 시 연기의 확산 및 연기의 유동을 방지하는 것으로 고정 식과 가동식이 있다. 1) 고정식 가) 보, 경계벽, 칸막이벽 나) 일반유리판, 망입유리판(방연스크린), 강화유리판, 방화유리판
2) 가동식 가) 회전형 나) 하강형 다) 셔터 기동형
2.1.2.1 재질은 내화재료, 불연재료 또는 제연경계벽으로 성능을 인정받은 것으로서 화재 시 쉽게 변형ㆍ파괴되지 아니하고 연기가 누설되지 않는 기밀성 있는 재료로 할 것
1. 내화재료 및 불연재료 가.내화재료(Refractory material) 화재에 노출되더라도 조직이 변하지 않고 소정의 강도를 유지하며 연소되지 않는 재료로서 국토교통부령으로 정하는 기준에 적합한 재료를 말한다. 내화 벽돌, 내화점토, 내화모르타르 등이 이에 속한다. 나.불연재료(Non-combustible material) 1) 「건축법시행령」제2조제1항 제10호에 의한 정의
10. “불연재료(不燃材料)”란 불에 타지 아니하는 성질을 가진 재료로서 국토교 통부령으로 정하는 기준에 적합한 재료를 말한다
2) 「건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙」제6조에 의한 정의
제6조(불연재료) 영 제2조 제1항제10호에서 "국토교통부령이 정하는 기준에 적합한 재료"라 함은 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 것을 말한다. 1. 콘크리트·석재·벽돌·기와·철강·알루미늄·유리·시멘트모르타르 및 회. 이 경우 시멘트모르타르 또는 회 등 미장재료를 사용하는 경우에는 「건설기술 진흥법」 제44조제1항제2호의 규정에 의하여 제정된 건축공사표준시방서에서 정한 두께 이상인 것에 한한다. 2. 「산업표준화법」에 의한 한국산업규격이 정하는 바에 의하여 시험한 결과 질량감소율 등이 국토교통부장관이 정하여 고시하는 불연재료의 성능기준 을 충족하는 것 3. 그 밖에 제1호와 유사한 불연성의 재료로서 국토교통부장관이 인정하는 재료. 다만, 제1호의 재료와 불연성재료가 아닌 재료가 복합으로 구성된 경우를 제외한다.
3) 「건축물 내부마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준」제2조에 의한 정의
제2조(불연재료) 불연재료는 다음 각 호에 적합하여야 한다. 1. 「산업표준화법」제4조의 규정에 따라 제정한 한국산업규격(이하 " 한국산업규격"이라 한다) KS F ISO 1182(건축 재료의 불연성 시험 방법)에 따른 시험결과, 가열시험 개시 후 20분간 가열로 내의 최고 온도가 최종평형온도를 20K 초과 상승하지 않아야 하며(단, 20분 동안 평형에 도달하지 않으면 최종 1분간 평균온도를 최종평형온도로 한다), 가열종료 후 시험체의 질량 감소율이 30% 이하여야 한다. 2. 한국산업규격 KS F 2271(건축물의 내장 재료 및 구조의 난연성 시험방법) 중 가스유해성 시험 결과, 실험용 쥐의 평균행동정지 시간이 9분 이상이어야 한다.
2.1.2.2 제연경계는 제연경계의 폭이 0.6 m 이상이고, 수직거리는 2 m 이내이어야 한다. 다만, 구조상 불가피한 경우는 2 m를 초과할 수 있다.
1. 제연경계의 폭 및 수직거리 가. 제연경계의 폭 1) 천장이나 반자로부터 제연경계의 수직 하단까지의 길이를 말하는 것으로, 연기가 예상제연구역 밖으로 확산되는 것을 방지하지 위함이다. 2) 제연경계의 폭이 0.6m 이상인 이유는 연기층의 두께를 적게 하면 배출구 에서 연기를 배기 시 연기와 공기를 같이 흡입하게 되는 것을 방지하기 위 한 것이다. 다. 수직거리 1) 바닥으로부터 제연경계 수직하단까지의 거리를 말한다. 2) 재실자가 피난을 하거나 소방대가 소화활동을 할 수 있는 공간을 확보하기 위한 것이다. 3) 원칙적으로 2m 이내이어야 하나, 건물의 구조에 따라 2m를 초과할 수 있으며, 이 경우는 높이별로 배기량 및 급기량이 달라지게 된다
2.1.2.3 제연경계벽은 배연 시 기류에 따라 그 하단이 쉽게 흔들리지 않고, 가동식의 경우에는 급속히 하강하여 인명에 위해를 주지 않는 구조일 것
제연경계벽의 구조 화재 시 뜨거워진 공기의 유동이나 공조시스템의 의한 급배기로 인해 화재실에는 기류의 흐름이 심해지게 된다. 그러므로 제연경계벽은 기류의 흐름에 따라 흔들리지 않고 고정되는 구조이어야 한다. 또한 감지기와 연동되어 가동되는 천장하향 가동식 제연경계벽의 경우에는 경계벽이 급속히 하강하여 인명피해가 발생하 지 않도록 천천히 하강하는 구조로 되어 있어야 한다
