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1. 구획의 의미

제천 스포츠센터 화재, 밀양 세종 병원 화재 등 지난 몇 년간 큰 인명피해를 냈던 대형 화재를 살펴보면, 주로 건물 저층부에서 발생하여 가연성 외벽 또는 구획이 미비한 내부 수직 개구부(배관 피트실, 승강기, 계단실 등)을 통해 상부 층으로 급속하게 확산되어 많은 사상자가 발생하는 패턴을 보여준다. 이렇듯 화재 시 연기와 열의 차단은 건축물 설계, 시공에서 뿐만 아니라 유지관리에서도 중요한 사항이다.

한 건축물 화재안전성 평가의 시작은 건축물의 구조적 안정성과 화재 차단(containment) 성능이다. 이는 방재적 관점에서 뿐만 아니라 손해보험사의 위험평가 과정에서 가장 중요한 평가항목이 된다. 재물손해 관점에서 화재의 차단, 구획은 가장 신뢰성 있는 위험의 제한, 분리 방법인데 일단 적절한 설계와 시공이 된 후라면 이러한 구획의 완전성(Integrity)이 훼손되기는 쉽지 않고 화재 시에 충분한 효과를 낼 수 있기 때문이다.

인명 안전적 관점에서도 열과 연기의 차단은 건축물 설계의 1차적 목표인데, 미국 화재통계에 의하면 화재 사망자의 3/4 정도가 연기 흡입으로 사망하며, 57%의 사망자가 발화실(Room of the fire’'s origin) 외부 공간에서 발생하며, 화재생존자의 절반정도가 탈출 시 가시거리가 40센티미터를 넘지 않았다고 한다.

인명안전뿐만 아니라 열과 연기의 확산은 건물의 구조적, 물질적 피해 및 영업중단(business interruption)으로 이어지는 중요한 요인이 된다. 조그만 화재에서 발생한 연기가 퍼져 나가면 건축물에 나쁜 영향을 미치기 때문에 건물 사용이 중단될 수 있고, 공간 미사용에 의한 피해는 예상보다 훨씬 클 수 있다.

2. IBC(미국 건축법)의 구조

IBC는 미국의 모든 주에서 채택(Adoption)되어 사용되고 있는, 미국의 건축 기본법이라고 할 수 있다. 실제 전문가 그룹의 성격인 ICC에서 주도하여 만들어지는 기준이기 때문에, 정부 주도로 법규가 제·개정되는 국내와는 시스템과 구조가 다르다고 할 수 있다.

가. 건축법과 소방법의 통합적 규정

미국 건축법 내에는 국내에서 통상 ‘소방’ 이라고 불리는 내용의 규정들 즉, 화재감지, 진압설비에 관한 규정이 건축 규정과 통합적으로 기술하고 있다. 따라서 건축적 규정과 소방적 규정을 연동되도록 기술하는데 편리한 구조를 가지고 있다. 예를 들어 IBC에서는 건축물 구조와 용도에 따라서 그 면적과 층수가 제한이 되는데, 스프링클러가 설치되는 경우 그 면적, 층수 제한에 완화를 해주거나, 피난 로에 있어 스프링클러설비의 설치에 따라 피난 로의 설치에 대한 완화를 해주는 규정이 있다.

나. 용도 개념

IBC에서는 건물의 용도 분류를 시작으로 이러한 용도별로 안전 규정을 제시한다. 이는 IBC가 용도에 따라 사용 특성, 화재하중, 재실자의 신체보호능력 등을 고려하는 건축물 설계 접근법을 취하기 때문이다.

3. 구획의 일반 원칙

가. 국내와의 차이

국내에선 면적별 구획을 위해 현실적으로 구획하기 힘든 넓은 수평 공간(대형 마트 등)에 방화문, 방화셔터를 설치하게 되는 경우가 발생한다. 이렇게 일정 면적 이내로 구획을 하도록 규정하는 국내법과는 달리, IBC에서는 면적별로 구획하는 규정이 원칙적으로 없다. 다만, 용도가 다른 공간이 인접한 경우에 구획을 하도록 한다. 층간 구획을 요하는 것은 국내법과 IBC가 동일하다.

[그림 1] 한국과 미국의 구획 일반 원칙

나. 층별 구획

IBC에서는 ‘Table 601’의 각 구조급수(Construction Type)에서 내력벽, 바닥벽체 등 주요 구조부에 대한 내화성능요건을 규정하며, ‘711조, 수평부재’ 에서 바닥, 천장 등의 수평부재의 연속성을 요구하며 ‘712조, 수직 개구부’, ‘713조 수직 공간 구획’, ‘714조 관통부’, ‘715조, 접합부’ 에서 이에 대한 예외, 즉 벽체의 개구부, 관통부에 대한 보완 대책을 기술하는 방식이다. 한정적으로 2개 층의 비 구획을 허용하는 것과 주차장의 수직 관통부(vertical opening)를 허용하는 것은 국내법과 유사하다.

다. 용도별 구획

건물 내 같은 층에 단일한 용도만 있는 경우는 흔치 않고, 대부분 여러 가지 용도가 단일 건물 내 병존하게 된다. 한국의 경우 일정 면적별로 방화구획을 하므로 용도가 다른 공간이 인접한 경우에 구획하는 것을 요구하지 않는다. IBC는 용도별로 요구되는 건축물 안전 기준(최대 면적, 위치할 수 있는 층수, 구조형식 등)이 다르게 되고, 이러한 경우에 용도간의 위험의 분리, 즉 구획을 통해 용도의 공존 시 합리적인 기준 적용을 이룰 수 있게 한다.

[그림 2] IBC의 용도간 구획 개념

(1) 부속용도(Accessory Occupancy)

예를 들어 사무실이나 공장 건물 내 식당의 경우처럼 주 용도인 공장의 편리한 운영을 위해 설치된 용도의 경우처럼 주 용도의 위험 상태(Hazard)가 많이 다른 공간이 주 용도 공간과 인접하게 되는데, 이를 IBC에서는 부속 용도라 한다. 이러한 용도의 면적이 층 내 면적의 10% 이내인 경우 구획을 원칙적으로 요구하지 않는다. 하지만 주 용도의 안전 기준에 따라 면적, 높이의 제한이 된다. 단 숙박공간이 있는 용도(I, R)와 위험물취급 용도(H)의 경우는 부속 용도라 하더라도 구획을 해야만 한다.

[그림 3] 부속용도의 병존시 구획할 필요가 없는 경우(식당이 해당 층 면적의 10%이내)

(2) 용도 병존(Mixed occupancy)

부속용도라 할 수 없고 상호의존적이지 않은 별개의 용도가 인접한 경우에는 두 가지 선택을 할 수 있다. 첫 번째로 구획을 하지 않는 경우로 이 경우에는 각각의 용도별 기준을 적용하되, 9장(소방 설비)의 기준을 적용함에 있어 병존하는 용도 중 더 가혹한 기준을 해당 공간 전체에 적용하게 된다.

4. 플라스틱 압출공정의 화재사례

앞서 검토해 본 세 가지 측면의 화재위험을 바탕으로 실제 플라스틱 압출공장의 화재사례를 선정하고 원인분석을 통해 플라스틱 압출공정의 화재위험을 재확인 해보고자 한다.

두 번째로는 구획을 하는 경우로, 이 때에는 각각의 용도별로 구조급수, 방화 기준을 적용하게 되며, 구획을 하는 경우 서로 인접한 공간의 용도(Occupancy)에 따라 요구되는 내화성능시간이 다르므로 이를 준수하여 설계, 시공해야 한다.(표 3 참고) 예를 들어 E(교육) 용도와 R(주거) 용도가 인접하게 된다면 스프링클러 설치 시 1시간, 그렇지 않다면 2시간 내화성능의 벽체로 구획을 한다.

(3) 수반용도(Incidental uses) 구획

최근 대전의 한 호텔 저층부에서 린넨실 용도로 사용 중이던 공간에서 발생한 화재가 크게 확산된 예로 볼 수 있듯이, 주 용도의 기능을 위해 따라오게 되는 여러 유틸리티 공간, 작업실 등에 대한 방호는 쉽지 않은 문제이다. 예를 들어 호텔의 린넨실, 보일러실 등 숙박시설인 주 용도를 위한 기능적 역할을 하는 확장 공간인 이러한 시설은 주 용도인 호텔의 위험요인(Hazard)과는 많이 다른 Hazard를 가진 경우이다.

이러한 공간을 IBC에서는 수반용도(Incidental uses) 라고 하여 별도로 구획을 하고 스프링클러를 설치를 하도록 하고 있는데, 이는 이러한 공간이 주 용도의 기준으로만 방호되는 경우 방재 상 취약할 가능성이 있기 때문이다.

라. 내화성능 표시

건축물 안전을 위해 설치되는 화재 감지, 진압 설비는 주기적인 작동시험을 통해 검증이 가능하지만 건물의 구조를 이루는 구획벽체, 방화문 등의 경우에는 건축물 준공 후 시험, 검증이 현실적으로 어려워, 설계 및 시공단계에서의 엄격한 검증과 관리가 필수적이라 할 수 있다.

화재보험협회의 특수건물 안전점검 수행 시 방화구획의 정확한 설계 및 시공을 확인하는 것이 중요한 과정중 하나이다. 실무적으로 안전검사를 수행 시 도면을 보고 방화구획 벽체를 인지하고 현장에서 정확한 시공여부와 훼손, 틈새 등을 확인을 하는 방법을 취하나 현실적으로 어려운 경우가 있다. IBC에서는 이러한 상황을 가정하여 내화벽체에 일정 간격으로 문자 표시를 하고, 시공 시 또는 건물 사용 중 유지보수 시에 이를 훼손하는 경우가 없도록 하고 있다.

화재보험협회는 방화문에 대해서도 안전점검 시 시험성적서, 납품확인서, 시공서류 등을 확인하는 과정을 가지나, 실제 방화문에 대한 신뢰도를 100% 담보할 수는 없다. 국내에서 방화문의 신뢰성 여부는 종종 이슈화되고 있는데, 건설 시공현장에서 감리 등에서 엄격하게 걸러지지 않아 성능기준에 미달하는 문이 방화문 위치에 시공되는 경우가 있고, 이러한 정황을 인지한 아파트 입주자 측에서 단체 소송을 통해 이러한 하자에 대한 소송을 청구하는 경우도 생긴다.

IBC에서는 방화문 신뢰성 확보를 위해 정확한 성능인증 표식을 영구적으로 부착하도록 한다. 이 표식에는 제조자와 고유 식별번호, 인증기관, 내화성능 등을 표시하도록 하고 있다. 즉 방화문에 대한 검증 필요 시 쉽게 추적이 가능하도록 한 것이다.[그림 4]

참고문헌