구획공간의 화재조건을 고려한 내화성능 평가방법에 대한 검토

Investigation of Fire Resistance Performance Considering Fire Conditions in Compartments

건축물 화재 발생 시 구조물 안전을 위해 내화설계가 적용되고 있으나, 화재에 관한 다양한 인자를 고려하여 내화설계에 반영하기에는 현실적인 한계가 존재한다. 특히 자연화재곡선의 경우 실대형 내화실험을 통해 구조물의 내화성능을 평가하기 어려워 시간-온도로 정해진 표준화재곡선을 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 자연화재곡선을 활용하여 내화성능을 평가하기 위해 구획공간의 화재실험을 통해 화재하중 및 개구부 면적에 따른 자연화재곡선을 도출하고 이를 통해 동일한 화재하중 값을 갖는 표준화재곡선으로 등가치환하는 절차를 제시하였다. 등가 치환된 화재곡선이 자연화재곡선과 부재에 동일한 온도 상승을 유발하는가에 대한 검증을 위해 열전달 해석을 수행하였으며, 비교⋅분석결과 20 ℃ 내외로 거의 유사한 결과값으로 나타났다.

A fire resistance design has been applied for the safety of the structure in preparation for the fire that occurred in the building. However, there might be a limit to considering the various fire elements in the design. Particularly, for a natural fire curve, it is difficult to evaluate the structure s fire resistance performance through a full-scale fire test. Thus, the standard fire curve, developed based on time-temperature, has been used instead. In a bid to evaluate the fire resistance performance using the natural fire curve, the procedure proposing that the natural fire curve was first developed depending on the fire load and opening area through the fire test in the compartment, which is then equivalently substituted into the standard fire curve with the same fire load value, was proposed in this study. Heat transfer analysis was performed to verify whether the equivalent-substituted fire curve causes the same temperature gain as the natural fire curve. By comparing the two values, a significantly similar value was found around 20℃.