건물 화재시 피난 경로별로 나의 안전은 어떻게 확보 되는가?

건물 내에서 우리는 어떻게 피난하는가?

백화점, 영화관, 식당가 등으로 이루어진 15층짜리 복합건축물을 예로 들어보자. 그 중 7층의 영화상영관에서 화재가 발생하였다고 가정한다. 이런 건물에 화재가 발생하면 사람들은 어떤 경로를 통해 피난하게 되는지 피난 경로를 먼저 살펴본다.

화재로 인한 열기와 연기에 의해 연기감지기가 먼저 작동을 한다. 그러면 데스크 또는 방재실에 있는 수신반의 주경종이 작동하고, 각 층 복도에 있는 지구경종이 화재를 알리면서 시끄럽게 울어댄다. 그러면 7층 영화상영관에서 영화를 보고 있던 사람들은 놀라서 밖으로 뛰어나온다. 제일 먼저 피난하게 되는 1차 장소가 영화관의 복도이다. 그리고 사람들은 계단을 찾아 간다. 계단 입구에는 부속실이 있으며 해당 부속실에는 공기가 공급되는 제연설비가 별도로 마련되어 있다. 그래서 부속실을 거쳐서 계단실로 문을 열고 나가서 지상으로 대피하는 구조다.

 

건물 화재시를 대비에 피난을 위한 경로를 잘 알고 있어야 한다.

피난 경로별 안전구역에 대해 알아보자.

가. 제1차 안전구역 : 복도

사람들이 제일 먼저 모이는 곳 또는 가장 먼저 거쳐야 하는 장소로 복도와 통로가 해당된다. 이곳을 제1차 안전구역이라 부르고 다른 실내에 비해 안전하게 유지되어야 하는 구역으로 해석하면 된다. 신선한 공기가 있어야 하며 연기가 침입하면 안된다. 상호간에 개구부나 틈이 있다면 영화상영관에서 발생한 연기가 바로 침투할 것이므로, 실내와 복도는 불연재료의 벽체로 빈틈없이 구획되어야 한다.

복도 또는 통로는 실내의 상영관 부분과 별도로 제연구획을 한다. 첫 번째 방법으로 실내의 상영관 및 복도를 각각 화재실 단독제연방식을 통해 급기구와 배출구를 모두 설치하는 방법이 있다. 두 번째 방법은 복도에는 신선한 공기로 급기를 하고 각 상영관에서는 연기를 배출하는 방식을 사용한다. 두 가지 방법 모두 상영관에서 발생하는 연기가 복도로 확산하지 못하게 하여 제1차 안전구역의 역할을 하도록 설치하는 것이다.

 

 

나. 제2차 안전구역 : 부속실

복도를 지나 사람들은 계단으로 몰려간다. 해당 건축물은 11층 이상에 해당하므로 특별피난계단이 설치되어 있다. 그래서 계단실 바로 입구에는 부속실이 있으며, 이곳을 거쳐야 계단실로 갈 수 있으므로 부속실을 제2차 안전구역이라 부른다. 부속실은 실내에서 발생한 화염을 차단하기 위해 출입문을 갑종방화문으로 설치하여 제2차 안전구역의 역할을 하도록 조치한다. 그리고 갑종방화문은 자동으로 닫히는 구조로 설치하여 사람이 문을 열고 지나가면 연기가 뒤따라오지 못하도록 자동으로 닫히게 설계하고 있다. 그리고 부속실의 실내에 접하는 마감은 불연재료로 하고 있다.

해당 부속실은 특별피난계단에 접한 부속실이므로 급기가압방식의 제연설비가 설치되어 있다. 그리고 부속실은 실내와 40Pa 이상의 차압을 유지하도록 하고 있다. 만약 영화상영관에 해당하는 실내에 스프링클러설비가 설치되어 있으면 12.5Pa 이상의 차압을 유지한다. 부속실에 제연설비를 통해 신선한 공기를 불어넣어 영화상영관에서 발생한 연기가 부속실로 침입하지 못하게 한다. 사람들이 피난을 위해 부속실로 향하는 문을 열면 방연풍속(0.5 ~ 0.7m/s)이 발생하도록 더 많은 공기를 불어 넣는다. 그래서 사람이 피난을 위해 부속실로 들어올 때 방연풍속이라는 바람이 발생하게 하여 연기는 따라 들어오지 못하게 하여 제2차 안전구역으로서의 역할을 한다.

 

다. 제3차 안전구역 : 계단실

계단실은 지상층 또는 옥상으로 나가기 위해 거쳐야 하는 마지막 관문이다. 그러므로 가장 안전하게 보호되어야 한다. 계단실이 제3차 안전구역에 해당한다. 특별피난계단의 계단실은 내화구조의 벽으로 구획되고 실내와 창문 등을 설치하지 못하게 하고 있다. 또한 계단실의 실내에 접하는 부분의 마감은 불연재료로 하고 있다.

그래야 연기가 계단실로 침입하지 않는다. 외부와 연결되는 창문을 설치하더라도 다른 창문과 최소 2m 이상의 간격을 유지하게 하여 실내 화재로 인한 연기가 계단실로 역류하지 못하게 하고 있다.

제연설비로 계단실과 부속실을 동시 가압하는 경우라면 계단실이 부속실보다 차압이 5Pa 이상 높아야 한다. 계단실의 압력을 가장 높게 하여 공기의 흐름이 계단실에서 부속실로 그리고 부속실에서 실내로 흐르게 하여 연기 침투를 막고자 하는 목적이다. 결국 계단실은 연기가 침투하지 않아야 하는 최후의 보루로서 제3차 안전구역에 해당한다.

 

피난을 위한 특별피난계단의 계단실

문제점을 알면서

가. 계단실의 방화문을 일부러 열어 놓는다.

계단실은 연기가 침투해서는 안되는 최후의 보루인 제3차 안전구역이다. 그런데 계단실 출입문에 말발굽을 설치하여 문이 열린 채로 고정되게 하는 경우, 소화기나 화분을 문에 받쳐 놓아서 닫히지 않게 해 놓은 경우가 있다. 이는 모든 연기가 계단실로 침투되게 하는 원인이 된다. 또한 계단실에서 올라온 연기가 내가 대피해야 할 부속실로 들어오는 원인이 되기도 한다. 그러므로 계단실로 연결되는 방화문에는 말발굽을 설치해서도 안되고, 일부러 문을 열어놓은 채 개방해 놓아도 안된다.

 

나. 특별피난계단의 계단실에 환기를 위해 창문을 설치한다.

계단실 또는 부속실에서 건축물의 바깥쪽에 접하도록 설치하는 창문은 건축물의 다른 부분에 설치하는 창문 등으로부터 2미터 이상의 거리를 두고 설치하게 하고 있다. 환기와 채광 목적의 창문을 의미한다. 2미터 이상의 거리가 멀어 보이지 않는다. 화염에 의한 Fire plume과 연기는 상부로 올라갈수록 각도가 더 확대된다. 또한, 화재가 발생하여 화염과 연기가 창문 밖으로 분출되면 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 불길이 상승하면서 다시 벽 쪽으로 붙는 현상이 발생한다. 그리고 상승할 때 바람의 영향에 따라 불길과 연기는 얼마든지 옆으로 이동한다. 그러므로 2미터 이상이라는 거리가 문제가 아니라 특별피난계단에는 창문을 설치하면 안된다. 계단실은 피난을 위한 최후의 보루인 제3차 안전구역이라는 것을 잊지 말아야 한다.

 

다. 보충량 산정시 부속실이 20개 이상만 2개 층을 적용한다.

보충량이란 사람이 피난을 위해 출입문을 개방했을 때 방연풍속이 형성되도록 공기를 추가로 더 불어넣어 주어야 하는 양을 말한다. 연기가 뒤따라 들어오지 못하도록 바람을 일으켜 준다고 생각하면 된다. 화재안전기준에서는 화재가 발생한 1개 층의 출입문이 열린다는 가정 하에서 보충량을 계산한다. 그리고 부속실 또는 승강장의 수가 20개를 초과하는 경우에는 2개 층 이상의 보충량을 계산하도록 하고 있다.

위에서 예를 들었던 복합건축물은 15층이지만 백화점과 식당가 그리고 영화상영관이 있어서 화재가 발생하면 1개 또는 2개의 출입문이 열리는 것이 아니라 전 층의 부속실로 연결되는 출입문이 한꺼번에 열릴 것으로 추정된다. 각 층의 손님과 종업원 모두가 빠져나갈 때까지 계속 열려서 그 시간 동안은 닫히지 않는 경우도 발생할 수 있다. 그러므로 화재안전기준에서 제시하고 있는 보충량 산정기준은 더 엄격하게 개선되어야 할 것이다.

 

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