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초고층건축물의 화재안전을 위한 BIM기술과 연계된 성능기반내화설계의 필요성과 향후과제
The Needs and Future Challenges of Performance-based Fire-resistantance Design Related to BIM for Fire Safety Policy of High-rise Building 원문보기

한국공간구조학회지 = Journal of Korean Association for Spatial Structures, v.15 no.2, 2015년, pp.4 - 14  

권영진 (호서대학교 소방방재학과)

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문제 정의

  • 본 연구는 필자가 그동안 콘크리트학회지에 투고한 성능기반 내화설계에 관한 내용5)6)7)8)을 토대로 콘크리트학회의 내화위원회에서 개최한 국제세미나9) 및 관련 국내외 문헌10)11)12)을 보완한 것으로 국내의 성능기반 내화설계의 정착을 위한 과제로서 제시하고자 하며 궁극적으로는 이러한 성능기반 설계를 전문가 시스템(Expert system)으로서 BIM(Building Information Modeling)의 상용 설계 도구를 기반으로 화재성상 시뮬레이션 기술과 연계하여 이루어질수 있도록 연계체계를 구축하는데 있다.
  • 또한 각국의 구조계획의 기본방침은 일본과 호주는 철골조, 미국과 프랑스, 캐나다는 철근콘크리트구조로 계획하였다. 여기에서 구조종별보다는 전반적인 성능기반 내화설계 프로세스를 중심으로 서술하고자 한다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
케이스스터디에 사용된 건축물은 무엇인가? 방화기술자협회(SFPE)의 제6회 SFPE심포지움(동경개최)에서 고령자 시설에 관한 각국의 성능설계를 비교하는 케이스스터디가 행하여졌다. 케이스스터디에 사용된 건축물은 가상의 건물로서 지하1층 지상30층의 고층 고령자시설이었다. 본 건물의 경우 고층부의 7층 이상에서는 자립한 일상생활이 가능하나 경우에 따라 도우미를 필요로 하는 고령자를 위한 세대(IL) 저층부에는 3-6층에는 일상생활에 필요한 간호사가 필요한 공간(AL)과 최하층의 1-2층에는 24시간 간호가 필요한 공간이었다.
제6회 SFPE심포지움의 고령자 시설에 관한 각국의 성능설계를 비교하는 케이스스터디에서, 사용된 건축물은 무엇인가? 방화기술자협회(SFPE)의 제6회 SFPE심포지움(동경개최)에서 고령자 시설에 관한 각국의 성능설계를 비교하는 케이스스터디가 행하여졌다. 케이스스터디에 사용된 건축물은 가상의 건물로서 지하1층 지상30층의 고층 고령자시설이었다. 본 건물의 경우 고층부의 7층 이상에서는 자립한 일상생활이 가능하나 경우에 따라 도우미를 필요로 하는 고령자를 위한 세대(IL) 저층부에는 3-6층에는 일상생활에 필요한 간호사가 필요한 공간(AL)과 최하층의 1-2층에는 24시간 간호가 필요한 공간이었다.
최근, 건축물의 화재안전기준은 어떠했나? 종래의 건축물의 화재안전기준은 화재로부터 안전한 재료와 부재의 사용, 공간규모 및 형상의 제한 등의 대책을 기술하는 시방기준이 대부분이었다. 예를 들면, 건축법관련에서는 건물규모 및 용도 등에 따라 사용할 수 있는 재료 및 부재의 시방(재료의 불연성등급, 구조부재의 내화등급, 방화구획의 위치 등)을 상세하게 규정하고 있으므로 이러한 시방기준은 전형적인 건물을 건설할 때에 매우 편리하나 시방에 허용되지 않는 재료 및 공법, 설계법은 원칙적으로 적용할 수 없는 경직성이 있으므로 새롭게 개발된 재료 및 구조시스템 등이 적용될 수 없는 문제점이 있었다.
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참고문헌 (14)

  1. 소방법(소방시설공사업법), 제11조(성능설계), 2005 

  2. 국토해양부, 도로터널 방재시설설치 및 관리지침, 2009 

  3. 건축법, 건축물의 피난방화구조등의 기준에 관한 규칙, 2011 

  4. 國土交通省建築硏究所,日本建築主事會議,財團法人日本建築センタ-, "耐火性能證政法の解說及び計算例とその解說", 2001.3. 

  5. 권영진, 내화재료 및 구조로서 콘크리트의 한계성능과 초고층 주거시설의 화재안전성', 콘크리트학회지, Vol. 17, No. 5, 2005.3, pp.8-13. 

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  6. 권영진외, 고강도콘크리트의 성능기반 구조내화 설계 필요성과 향후 대책, 콘크리트학회지 제20권 5호 2008. 9 pp.33-42 

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  7. 권영진외, 성능기반 구조내화 설계기술의 필요성과 향후과제, 콘크리트학회지 논단, 제21권 3호 2009. pp.22-30 

  8. 권영진외, 성능기반 화재안전설계에 대한 각국의 동향과 초고층건축물에 대한 내화설계, 케이스스터디 분석, 제26권 4호, 2014, pp.30-33 

  9. 권영진, 한국의 성능기반내화설계를 위한 콘크리트분야의 현황과 과제, 한국콘크리트학회 내화위원회 주관 국제세미나 발표자료, 2014. 6 

  10. Eurocode 4, Design of Composite Steel and Concrete Structures, Structural Fire Design, 2004. 

  11. Jim Linville, 'SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection Analysis and Design of Building',2000..國土交通省住宅局建築指導課, 

  12. 原田和典, 성능설계 PBD & 고강도콘크리트의 폭렬메커니즘에 관한 연구', 호서대학교 초청세미나 강연자료, 2008. 5. 

  13. Youngsun Heo, Identification of fibre parameters for spalling protection of concrete in fire, Ph D thesis(2012), Monash Univ. Australia. 

  14. 이윤길, 권영진외, 안전설계를 위한 ICT융합설계 기술개발, 연구제안서, 한국연구재단, 2015 

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