초고층 건축물 피난안전구역의 비상방송음 음성명료도 예측 및 평가

Prediction and Evaluation of Emergency Broadcasting Sound and Speech Intelligibility for Safety Zones in High-rise Buildings

초고층 건축물 건설이 증가함에 따라 화재 발생 시 거주자가 안전하게 피난할 수 있는 피난안전구역의 설치가의무화되었다. 30층 이상 49층 이하 지하연계 복합건축물과 거주밀도가 1.5 명/m2 이상인 16층 이상 29층 이하인 지하연계 복합건축물에도 피난안전 구역을 설치하도록 하고 있다. 피난안전구역에는 자동화재탐지 설비와 무선통신보조설비 등을 설치하여야 하며, 일반적으로 비상방송설비도 설치되어 화재 상황 전파 및 안전한 피난 유도 등으로활용되고 있다. 피난안전구역은 일반적으로 화재, 연기로부터 안전한 불연성 마감재로 구성되거나 화재 하중이 낮은공간으로 구획된다. 불연성 마감재료는 일반적으로 소리를 흡수하지 않고 반사하는 특성을 갖게 되어 비상방송설비소리가 피난안전구역에서 발생하면 소리가 울려 피난안전구역으로 이동한 재실자가 이해하기 어렵게 된다. 이에 본연구에서는 초고층 건축물의 파난안전구역을 간단하게 3D 모델로 구성하여 실내음향 예측 기법을 적용하여 비상방송음의 음성명료도를 예측, 평가하였다. 피난안전구역의 음향 특성 예측 결과 소리 울림이 심하고 음성명료도가 낮아 비상방송음이 명료하게 전달되기 어려운 것으로 나타났다. 기계실 일부 공간에 피난안전구역을 설정하는 경우배경소음이 60 dB(A)이상 크기로 전달되는 경우도 비상 방송음이 명료하게 전달되기 어려운 것으로 확인되었다. 피난 안전구역에 무기질계 흡음재료를 사용하고 기계실 소음을 적절하게 차단하는 방안이 강구되면 명료한 비상방송음전달이 가능하다. 또한 비상방송설비에 대한 음성 전달 지수(Speech transmission index, STI) 기준 수립이 필요하다.

As construction of high-rise buildings is increasing, the installation of a fire safety zone for the safe evacuation of residentshas become mandatory. Even for building complexes with an underground connection between 30 and 49 stories, a fire safetyzone must be installed when the residential density exceeds 1.5 people per square meter. In the fire safety zone, an automaticfire detection system and a system to assist radio communication must be installed. In addition, an emergency broadcastingsystem must be installed to announce the fire situation and to guide the safe evacuation of the residents. The fire safety zonewas constructed with non-combustible material to minimize flames or smoke and was furnished to maintain a very low fire load. However, non-combustible materials have very low sound absorption characteristics; therefore, they usually reflect the soundenergy into the spaces. In spaces consisting of sound reflective materials, the emergency broadcasting sounds reverberated,making it difficult to understand the meaning of the broadcasted sound. In this study, the room acoustics characteristics forfire safety zones in a high-rise building, represented as reverberation time and speech transmission index, were predicted usinga certified room acoustics simulation method and evaluation of speech intelligibility. As a result of predicting the acousticcharacteristics of the safety zone, it was found that the space had quite long reverberation and speech intelligibility was low,making it difficult to clearly transmit the emergency broadcast sound. When a safety zone was set up in a part of themachinery room, it was confirmed that it was difficult to clearly transmit the emergency broadcast sound, even when thebackground noise level was louder than 70 dB(A). To deliver a clear emergency broadcast sound in the safety zone, it isnecessary to use inorganic sound-absorbing materials and to properly block noise in the machine room. In addition, it isnecessary to establish guidelines for regulation of the speech transmission index for emergency broadcasting systems.