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국문초록 지하연계복합건축물의 절대적 ASET 기반 피난안전성 확보방안 연구 송 민 수 가천대학교 대학원 건축방재공학전공 지도교수 박 형 주 전 세계적으로 빌딩의 대형산업화 발달에 따라 건축물의 다양화, 대형화의 추세가 지속되고 있다. 국내에도 지하도상가 및 지하역사와 연계된 대형건축물의 신축 및 증축, 리모델링이 급증하고 있어 설계단계에서부터 국가적 차원의 법령 및 기준을 통해 평가와 심의를 하고 있는 실정이다. 이러한 건축물의 발전에 따라 다양한 재난에 대비할 수 있도록 피난성능을 고도화하고 있으며, 재난 발생시 특정 및 불특정 다수의 수용인원이 안전하고 신속하게 피난할 수 있도록 다양한 규정이 발전하고 있다. 특히 2012년 「초고층 및 지하연계 복합건축물 ...

국문초록 지하연계복합건축물의 절대적 ASET 기반 피난안전성 확보방안 연구 송 민 수 가천대학교 대학원 건축방재공학전공 지도교수 박 형 주 전 세계적으로 빌딩의 대형산업화 발달에 따라 건축물의 다양화, 대형화의 추세가 지속되고 있다. 국내에도 지하도상가 및 지하역사와 연계된 대형건축물의 신축 및 증축, 리모델링이 급증하고 있어 설계단계에서부터 국가적 차원의 법령 및 기준을 통해 평가와 심의를 하고 있는 실정이다. 이러한 건축물의 발전에 따라 다양한 재난에 대비할 수 있도록 피난성능을 고도화하고 있으며, 재난 발생시 특정 및 불특정 다수의 수용인원이 안전하고 신속하게 피난할 수 있도록 다양한 규정이 발전하고 있다. 특히 2012년 「초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법」이 시행됨에 따라 사전재난영향성검토가 필수적으로 협의되고 있으나, 초고층 및 지하연계 복합건축물 등에서 성능위주에 따른 피난시설의 설계방법이 정립되어 있지 않아 물리적 설계검토만으로 피난 안전성 검증이 정량적으로 이루어지고 있지 않다. 이로 인해 물리적인 규제로 요구되는 피난시설을 설계에 반영하여도 해당 심의기준에는 만족하나, 실제로 피난시뮬레이션 활용을 통한 필요피난소요시간 도출하면 그 값이 절대적 가용피난소요시간을 초과하는 경우가 대부분으로 판명되고 있다. 따라서 본 연구에서는 지하연계복합건축물의 피난시설 최적설계 적정성 정립과 3D 피난시뮬레이션에 기반한 RSET 산정 프로세스 모델링 기법의 구축이 시급함에 따라 최적설계 피난 요소들을 분석하고 설계단계에 있는 국내 대형건축물 중 동대구 복합환승센터의 RSET 값을 실험 및 분석하여 아래와 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 피난안전구역 설치는 지하연계의 대형복합건축물로써 초고층 및 지하연계 복합건축물 재난관리에 관한 특별법과 사전재난영향성검토협의지침에 따라 설치해야 하며, 수용인원 및 피난성능에 따라 면적의 크기를 확장할 수 있다. 또한 지하층에 설치가 불가능할 경우 피난안전구역에 준하는 파고라의 설치가 가능하다. 둘째, 피난출구 역시 사전재난영향성검토협의지침에 의거하여 설치해야 하며 피난자의 피난행동특성에 순응하는 피난출구를 배치해야한다. 이러한 피난출구의 설치에 따라 수직피난계단이 설치되어야 하며 수직피난계단은 Fail-Safe 확보를 위해 양방향 또는 3방향의 피난출구를 배치해야 하고 출구를 통해 피난계단으로 이동시 갑종방화문이 설치된 계단실을 통해야 한다. 피난출구 및 피난계단 또한 성능위주의 설계 분석을 통해 크기 확장 및 그 수를 추가할 수 있다. 셋째, 위의 피난시설 최적설계 적정성을 정립함에 따라 국내외 상용화되고 있는 피난 시뮬레이션 S/W 중 CAD 파일을 기반으로 3D 가시화 능력 및 다양한 이동현상 구현방법이 가능한 미국 Thunderhead Engineering사의 Path-Finder를 사용하여 SFPE Mode+Collision 모드를 기반으로 실험대상인 동대구 복합환승센터의 수용인원을 산정함에 있어 건축현황에서 제공되는 면적산정(Gross Area)에서는 51,418명이 산정되었으나 실제 거주자들이 사용하는 면적(Net area)으로 산정한 결과 18,955명이 감소된 32,463명이 도출되었다. 넷째, 실제 거주자들이 사용하는 면적(Net area)으로 산정한 결과를 시뮬레이션을 통해 분석한 결과 국내법령에서 요구되는 출구수 및 출구폭은 만족하였으나 산정된 수용인원의 피난에 있어 부족한 출구수 및 출구폭으로 인해 병목현상이 발생하여 지상 4층과 5층, 8층에서 절대적 가용피난소요시간인 6분(수평)을 초과하는 현상이 발생했다. 이에 따라 외부출구로 이루어진 지상 1층과 중층형인 지상 2층을 제외한 지상 3~8층은 4개의 출구를 추가하였고 지상 9층은 3개의 출구를 추가한 결과 모든 층의 RSET이 6분 이내로 만족하였으며 현실적인 피난완료시간이 도출되었다. 마지막으로 위의 분석 및 도출내용을 통합적으로 적용하여 전층의 전관동시피난을 실시한 결과 절대적 가용피난소요시간 30분(수직)을 만족하는 21분 3초의 결과를 도출할 수 있었다. 이에 따라 절대적 가용피난소요시간을 만족시키는 RSET의 산정 프로세스의 정형화 모델은 피난안전구역과 피난출구, 피난계단의 최적설계 정립을 기반으로 실제 거주자들이 사용하는 면적을 산정하고 출구수 및 출구폭의 성능위주에 따른 적절한 증감을 통해 도출된 RSET의 비교분석으로 제시가 가능함을 결론지을 수 있었다.

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