ASET(허용 피난시간)과 RSET(총 피난시간)

성능위주설계에서 피난설계를 할 때 도입되는 개념이 RSET과 ASET이다. ASET(허용 피난시간)과 RSET(총 피난시간)에 대해 알아보자.

개념을 알아보자.

가. RSET (총 피난시간)

RSET(Required Safe Egress Time)은 총 피난시간 또는 최소 피난시간으로 정의된다. 화재가 발생하여 열 또는 연기가 천장에 축적되고 이를 감지기가 인식한 후 경종에서 화재사실을 알리는 음향이 발하여지고, 이를 사람들이 인식한 후 어디로 피난할 것인지를 판단한 다음 실제 피난을 개시하여 피난이 완료된 시점까지를 총 피난시간으로 계산한다. 재실자가 있던 장소에서 화재를 인지하고 대피를 시작하여 안전한 장소로 이동하는데 까지 소요되는 물리적 시간이다.

 

RSET = 감지시간 + 경보시간 + 지연시간 + 피난시간

 

RSET과 ASET의 상관관계

나. ASET (허용 피난시간)

ASET(Available Safe Egress Time)은 허용 피난시간으로 표현한다. 총 피난시간인 RSET에 여유 시간을 확보했을 때 이를 ASET으로 표현한다. 다시말하면 피난에 필요한 시간을 제외하고도 여유 시간이 남아야 한다. 이 시간의 기점은 실내가 Flash Over에 이르기 전까지를 의미한다. 화재시에 사람이 실내에 거주할 수 있는 마지막 한계를 Flash Over가 발생하는 시간으로 보고 있기 때문이다.

ASET은 다른 말로는 거주 가능시간이라고 한다. 그 의미는 호흡한계선인 청결층의 높이가 1.8m 이하로 내려오는 시간, 화재실 내의 CO가 1,400ppm 이상이 되는 시간, O2가 15%이하로 떨어지는 시간, CO2가 5% 이상이 되는 시간일 수도 있다. 즉 사람이 안전한 장소로 이동하는 것을 방해하는 각종 위협요소들이 인명안전 기준 이하로 되는 시간까지를 측정한다.

 

ASET = RSET + 여유시간

 

 

각 시간별 내용에 대한 검토

가. 감지시간

화재가 발생하면 열 또는 연기가 발생하여 천장에 축적되기 시작한다. 이를 감지기가 인식하여 화재신호를 발신할 때까지의 시간을 말한다. 감지기의 종류에 따라 감지시간은 달라진다. 열감지기보다 연기감지기가 감지 속도가 빠를 것이고, 천장의 높이에 따라 감지의 시간이 달라진다. 축적형 감지기인가 아날로그 방식의 감지기인가에 따라 반응이 달라지고 교차회로 방식의 경우에는 가장 늦게 반응하게 된다.

 

화재를 감지하는 열감지기

나. 경보시간

경보시간은 감지기가 화재를 감지한 이후 실제 경보를 발하는 데 까지 걸리는 시간이다. 경보시간은 경보하는 방식에 따라 차이가 있을 수 있다. 전층 경보방식의 경우에는 모든 층이 동시에 경보가 발령되므로 거의 0에 가깝다. 발화층 및 직상층 우선경보 방식의 경우에는 명확하게 규정할 수 없다. 화재가 발생한 층과 그 직상층에 대해 피난설계를 할 때에는 0으로 보아도 무방하지만, 나머지 층은 시간대별 차이가 발생할 것이다.

 

다. 지연시간

지연시간은 경보를 듣고 난 후 실제 피난이 시작되는 시간까지를 말하지만 두 가지로 세분화하여 구분해 볼 수 있다.

① 먼저, 경보를 듣고 난 후 화재를 인식하고 어떻게 할 것인지를 판단하는 시간이다. 화재경보기가 작동해서 시끄러운 소음이 난다고 해서 사람들이 바로 피난 행동을 개시하지는 않는다. 두리번거리면서 주위를 살펴보고 다른 사람들의 반응을 쳐다보면서 시간을 허비한다. 그리고 실제 화재라는 사실을 방송을 통해서 듣거나, 연기와 냄새를 통해 알고 나서 어디로 대피할 것인지에 대한 의사결정을 하면서 허둥지둥 보내는 시간이다.

 

② 두 번째는, 피난을 시작하기 전에 해야 할 행동들을 하는 시간이다. 집이나 숙박시설에서 취침 중이던 사람은 취침 복장으로 대피할 수 없으므로 옷을 입어야 하고, 귀중품을 챙겨야 하며, 애들을 깨워야 한다. 때로는 어디엔가 숨어있는 애완동물을 찾아야 하는 경우도 있다. 작업 중이던 사람들도 무조건 대피하지 않는다. 작동 중이던 기계의 전원을 정지시키고 기본적인 안전조치를 한 다음 대피하게 될 것이다. 사무실 사람들도 화재가 났다고 바로 뛰쳐나가지 않는다. 옷, 핸드폰, 지갑, 서류 등을 챙겨야 하고 컴퓨터 전원도 꺼야 한다.

 

그래서 지연시간이라는 것은 피난을 위한 판단과 의사결정 시간 그리고 피난개시 준비시간이라고 볼 수 있다. '소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준' 별표 1에서는 피난가능시간이라 하여 용도별로 구분하고 있고 경보와 안내 방법별로 피난지연에 소요되는 시간을 W1, W2, W3로 표현하고 있다.

 

라. 피난시간(이동시간)

실제 피난을 위해 이동하는 시간이다. 피난 개시에서부터 피난 완료까지 걸리는 시간이다. 피난이 쉬운 곳 또는 비상구 근처에 있으면 피난시간은 당연히 짧아진다. 하지만 고층일수록 복잡한 건물일수록 피난시간은 길어질 수밖에 없다. 시뮬레이션에서 피난시간을 측정할 때 기존에는 일괄적으로 하던 계산방법에서 한 단계 진보하여, 최근에는 개개인의 특성에 따른 값이 부여되어 시간을 측정한다. 일반 성인, 노약자, 어린이, 장애인 등 개개인의 특성을 반영하여 피난시간을 측정한다.

 

마. 여유시간

재실자가 안전한 장소로 피난을 완료한 이후에도 화재실이 Flash Over에 도달하는데 까지 시간이 남아야 한다. 여기서 재실자라 함은 마지막 사람을 의미한다. 화재가 발생한 장소에 화재 당시에 한 두명이 있었다는 가정을 하지 않는다. 해당 실의 최대 수용인원이 몇 명인가를 가지고 측정을 해야 한다. 그 마지막 인원이 안전한 장소에 이르는 시간까지를 측정하고 남은 시간이 얼마인가를 여유시간으로 본다.

 

화재실 전체가 화염에 휩싸이는 Flash Over

RSET과 ASET의 상관관계

피난 시뮬레이션에서  RSET과 ASET 두 가지의 상관관계는 중요하다. 표에서 보듯이 ASET이 RSET보다 커야하기 때문이다. 총 피난시간이 경과한 후에도 여유시간이 존재해야 사람들의 안전한 피난이 성립되는 것이다. ASET에 해당하는 허용 피난시간은 화재실에서 사람이 유독가스나 열, 연기 등에 버틸 수 있는 한계를 의미하므로 피난에 소요되는 물리적 시간인 총 피난시간이 ASET을 초과하면 안된다. 여유시간이 많이 남을수록 피난 환경이 좋은 것으로 본다.

 

안전한 피난 환경 = RSET < ASET

 

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