아파트에서 화재가 상층부로 확산되는 것을 방지하려면

저층부에서 발생한 화재가 창문과 같은 개구부를 통해 상층부로 계속 번져가는 상황이라면 상층부에 사는 사람들은 꼼짝없이 화염과 연기에 갇히게 된다. 건물 구조 자체를 개선하여 화재가 상층으로 확산되지 않도록 만드는 것이 가장 중요하고, 그 다음이 소방시설의 설치를 통해 화재 확산을 제어하는 것이 바람직하다.

건물의 구조 개선

가. 캔틸레버 설치

캔틸레버(Cantilever)는 건물의 외벽 바깥쪽으로 돌출되는 보를 말한다. 다시 말해서 한쪽은 건물의 층간 바닥에 고정되어 있고 한쪽은 지지되는 것 없이 외벽 바깥쪽으로 연장된 바닥이라고 생각하면 된다. 캔틸레버가 길게 돌출될수록 화염은 건물로부터 멀리 분출된다. 즉, 화염이 코안다 효과로 인해 다시 외벽 쪽으로 휘어지려 해도 외벽 쪽에 충분한 공간이 생겨서 부압이 형성되지 않으므로 상층부 확대가 저지될 수 있다. 서적에서는 최소 50cm 이상을 돌출시켜야 화염으로부터 보호받을 수 있다고 한다.

 

완충공간 역할을 하는 발코니

나. 발코니 등 완충 공간 유지

최근 지어지는 아파트는 발코니를 확장하는 방식을 많이 사용하여 넓은 거실을 사용하는 것을 선호하고 있다. 거주 측면에서 분명 좋은 방식인 것은 사실이지만 화재 측면에서는 층간 화재 확산의 완충공간이 없어지는 결과를 초래한다. 또한, 발코니를 거실로 확장하면 외벽 바로 안쪽에 커튼 또는 블라인드를 설치한다. 완충공간이 없는 상태에서 하층부에서 불길이 올라오면 커튼과 블라인드 때문에 바로 화재가 전파되는 것이다. 그러므로 발코니 등 완충공간을 유지해 주는 것이 필요하다.

 

다. 스팬드럴(Spandrel)의 충분한 높이 유지

스팬드럴이란 현재의 창문 밑에서 아래층의 창문 윗부분까지의 공간을 말한다. 즉 10층 발코니의 아래쪽 창문틀 외벽으로부터 9층 발코니의 위쪽 창문틀에 연결된 외벽까지의 길이(범위)를 생각하면 된다. 스팬드럴의 높이가 짧다는 것은 아래층과 위층의 외벽 공간이 작다는 것과 같다. 스팬드럴의 높이가 짧으면 짧을수록 화염이 분출되자마자 위층의 발코니 창문으로 바로 전파되게 된다. 그러므로 스팬드럴의 높이를 90cm 이상 유지하여 화염이 곧바로 상층부 개구부로 전파되지 못하게 해야 한다.

 

라. 외벽에 가연성 단열재 사용 금지

기존 사례에서 저층부에서 발생한 화재가 외벽을 타고 상층부 꼭대기 까지 순식간에 전파되었던 이유는 외벽에 가연성 단열재가 설치되어 있었기 때문이었다. 외벽의 마감재를 불연재료로 해야 한다는 규정이 있어 이를 준수한다고 하더라도 외벽의 최종 마감재와 외벽 사이에 가연성 단열재를 설치하면 동일하게 화재가 확산된다. 외벽 마감 판넬 안쪽으로 소화수가 침투되지 못해서 도리어 화재 진압이 어려워지는 결과만 초래한다. 그러므로 외벽 이후에는 어떠한 가연성 단열재도 사용할 수 없도록 해야 한다.

 

 

유리창 부분의 구조 개선

가. 상층과 하층의 창문을 엇갈리게 설치

창문과 같은 개구부를 설치할 때 동일한 곳에 일렬로 설치하면 화염이 확산되는데 연속적인 다리 역할을 할 수 있다. 그러므로 창문을 짝수 층과 홀수 층이 수직 방향으로 보았을 때 서로 엇갈리도록 설치하는 방법이다. 짝수 층에서 왼쪽에 설치하고 홀수 층에서는 오른쪽에 설치하여 화염이 전파되는 중간 다리를 끊어버리는 구조로 설계한다.

 

나. 발코니 유리창에 방화벽 설치

아파트의 발코니처럼 한쪽 면의 전체가 발코니의 유리창으로 구성되는 경우가 대부분이다. 이처럼 한쪽 면 전체가 화염이 확산될 수 있는 통로로 구성되는 것이 가장 위험한 부분이다. 특히 발코니를 확장하여 완충부분을 없애는 경우 그리고 해당 확장부분에 커튼이나 블라인드를 설치하는 것이 화염을 상층부로 확산시키는 매개체 역할을 한다.

발코니 아랫부분 전체를 90cm 이상의 외벽으로 구성하는 것이 가장 좋지만 시야 확보와 건축 구조상 쉽지 않을 것으로 본다. 발코니의 폭을 1/2로 나누어 홀수 층은 오른쪽 방향에 90cm의 방화벽을 설치하고 짝수 층은 왼쪽 방향에 90cm의 방화벽으로 설치하는 방법을 사용한다.

 

다. 방화판 또는 방화유리 설치

국토교통부 고시인 발코니 등의 구조변경절차 및 설치기준 제4조(방화판 또는 방화유리창의 구조)를 보면 아파트 2층 이상의 층에서 스프링클러의 살수범위에 포함되지 않는 발코니를 구조변경하는 경우에는 발코니 끝부분에 바닥판 두께를 포함하여 높이가 90cm 이상의 방화판 또는 방화유리창을 설치하여야 한다고 규정하고 있다. 이들은 창호와 일체로 설치하여도 되고 창호와 분리하여 별도로 설치하여도 된다. 중요한 것은 저층부에서 시작된 화염이 코안다 효과로 인해 상층부로 전파되는 것을 방지하는 역할이다.

 

방화판으로 형성된 유리창 (출처 : 동산티에스)

자동 소화시설에 의한 보호

가. 발코니 확장 지역에 스프링클러 헤드 설치

아파트에서 스프링클러 살수범위에 포함되지 않는 발코니를 구조변경하여 거실 등으로 사용하는 경우에 발코니에 자동화재탐지기의 감지기를 설치하게 되어 있다. 감지기는 화재를 감지하는 역할을 하지만 화재를 진압하는 역할을 할 수는 없다. 하층부에서 전파되어 온 화염이 거실에 설치된 커튼이나 소파에 확산되는 경우 감지기에 의해 화재를 인식하여 거주자가 대피하게 하는 역할은 하지만, 다시 상층부로 화재가 계속 전파되는 것을 막지는 못한다. 그러므로 발코니를 확장하는 부분에는 의무적으로 스프링클러설비의 헤드가 설치될 수 있도록 하여야 한다. 아파트의 설계 단계부터 발코니 확장이 예상되는 지역에 대한 스프링클러설비의 헤드의 설치를 고려하여야 한다.

 

나. 고층건물은 20층 마다 외벽에 살수설비 설치

건물의 층수만 가지고 이야기 할 때 고층건물은 30층 이상의 경우를 의미하고 초고층 건물은 50층 이상을 의미한다. 특수 고가사다리차를 제외하고 우리나라 대부분의 고가사다리차가 전개되어 화재진압을 할 수 있는 층수는 20층 이하이다. 그러므로 지상으로부터 20층에 해당하는 층마다 개방형 살수설비를 설치하는 방안이다.

건물의 외벽과 개구부를 타고 올라오는 화재를 방어하기 위한 방안으로 가스저장탱크의 물분부설비와 동일한 구조로 설치할 수 있다. 개방형 살수설비 배관을 옥상 수조와 지상 송수구에 연결하여, 화재시에는 옥상 수조에서의 소화수를 직접 공급하게 하고 소방대가 도착하면 지상의 송수구를 통해서 소화수를 추가 공급하게 하는 방법이다. 개방형 살수설비로 설치해야 겨울철 동파를 예방할 수 있다.

 

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