건물 외벽 화재확산 방지용 윈도우 헤드의 개발을 위한 실험적 연구

An Experimental Study on Development of a Window Sprinkler for Fire Spread Prevention along Building External Walls

건물 내부에서 화재 발생 시 외벽에 설치된 유리벽이나 창이 파손되며 이를 통해 화염이 밖으로 노출되면 화재는 외벽을 타고 수직상승하며 급격히 확대될 수 있다. 이를 막기 위한 효과적인 방법으로는 현재 내화유리를 사용하거나 또는 유리가 화염에 견딜 수 있도록 냉각수 등으로 방호해주는 윈도우 스프링클러 방식이 있다. 본 연구에서는 실내 유리창 상단에 설치되어 화재 시 열기류에 의해 감열체가 개방되면 유리에 냉각수를 방수하며 화염으로부터 유리를 방호해주는 윈도우 헤드를 개발하여 이의 내화성능을 평가하고자 하였으며 이를 위해 실규모 수직가열로를 이용해 유리창 시험체를 표준 온도-시간곡선에 따라 가열하여 윈도우 헤드의 내화시험을 실시하였다. 실험결과 1개의 윈도우 헤드로 최대 너비 2,400 mm의 유리창을 2시간 동안 방호하는데 성공하였으며 이 때 유리창 이면의 최고온도는 국소적으로 <TEX>$126^{\circ}C$</TEX>까지 상승하였으나 평균 <TEX>$100^{\circ}C$</TEX>를 유지하며 안정된 내화성능을 나타내었다.

In case of fire in a high-rise building fire can be easily spread along the building external walls dramatically if the flame comes out through broken windows. There are a few effective methods to prevent the fire spread at the moment. One is using a fire resistance window, and the other is using a window sprinkler that discharges water to resist flame in case of fire. In this study a window sprinkler which is installed on top of windows and prevents fire by discharging water when its heat-responsive element opens was tested using a large scale furnace in accordance with the standard temperature-time graph. Test result showed that one window sprinkler was able to protect a 2,400 mm wide window from fire for 2 hours and the window backside's temperature locally increased up to <TEX>$126^{\circ}C$</TEX> but kept stable around <TEX>$100^{\circ}C$</TEX> for the test duration.