[논문]기존 건축물의 사용승인허가 전·후 거주환경을 고려한 화재피난성능평가 연구

김학경; 최두찬; 김인태; 김희문; 심혜인

doi:10.7731/kifse.2016.30.6.105

기존 건축물의 사용승인허가 전·후 거주환경을 고려한 화재피난성능평가 연구
A Study on the Fire Evacuation Assessment Considering Occupied Environment Variation in Existing Buildings 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.30 no.6, 2016년, pp.105 - 110

김학경 (한방유비스(주)) , 최두찬 (한방유비스(주)) , 김인태 (한방유비스(주)) , 김희문 (한방유비스(주)) , 심혜인 (한방유비스(주))

초록
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국내 건축물의 다양한 거주목적과 특성에 따른 재실자가 거주하게 됨에 발생되는 내부 인테리어 공사 등을 포함한 건축변경으로 인해 증대되는 화재위험성에 대한 분석과 대응은 미비하다. 건축피난성능이 저하된 기존 건축물이 늘어갈수록 화재사고가 발생할 가능성이 높아짐에 따라 체계적인 화재위험도평가를 수행하여, 화재위험을 저감하고 관리할 수 있는 제도적 장치와 평가기법을 개발이 필요하다. 본 연구는 그 첫 번째 과정으로서 기존 건축물 3개소에 대해서 1단계는 현장조사, 2단계는 화재피난성능평가를 진행하여 문제점을 분석하고 개선방안의 제안을 목적으로 진행하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In Korea, fire hazard and risk analysis and response management planning related to existing decrepit buildings, including interior construction and architectural layout revision, due to various occupancy purposes have not been researched or established. Therefore, regulations and technical standards that can manage and reduce fire hazards and risks based on fire hazard analysis and evaluation are required. This study was performed based on a site survey and fire evacuation assessment including performancebased analysis in 3 actual existing buildings to find the life safety issues and provide improvement recommendations.

주제어

표/그림 (11)

그림 Figure 1. Obstruction of emergency elevator/special egress staircase.
그림 Figure 2. Pocket fire-rated door pinch in floor finish.
그림 Figure 3. Obstacle of sprinkler head discharge area.
그림 Figure 4. Pre-delivery inspection (up) and actual occupied area (down).
그림 Figure 5. Travel distance of "A" building: pre-delivery inspection documents (up) and tactual occupied area (down).
그림 Figure 6. Evacuation complete time of "A" building: predelivery inspection documents (up) and actual occupied area (down).
그림 Figure 7. Travel distance of "B" building: pre-delivery inspection documents (up) and actual occupied area (down).
그림 Figure 8. Evacuation complete time of "B" building: predelivery inspection documents (up) and actual occupied area (down).
그림 Figure 9. Travel distance of "C" building: pre-delivery inspection documents (up) and actual occupied area (down).
그림 Figure 10. Evacuation complete time of "C" building: predelivery inspection documents (up) and actual occupied area (down).
표 Table 1. Fire Evacuation Assessment Result Summary of Existing Building

AI 본문요약
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문제 정의

내부 인테리어 및 용도 변경 등 거주환경이 변화하지만 화재피난성능에 대한 고려는 부족한 기존 건축물이 늘어갈수록 화재사고가 발생할 가능성을 배제할 수 없음에 따라 체계적인 화재위험도평가를 수행하여, 화재위험을 저감하고 관리할 수 있는 제도적 장치와 평가기법을 개발하기 위한 첫 번째 과정으로서 기존 건축물의 화재피난성능평가를 통하여 문제점과 개선방안에 대해 연구하고자 하였다^(1,2).
본 연구에서는 현장조사 및 피난시뮬레이션을 활용한 평가방법으로 기존 건축물의 화재피난성능 문제점 및 개선방안을 도출하고자 건축물의 사용승인허가 도서와 실사용 도서를 비교분석하였다. 해당 연구에 따라 도출된 결론은 아래와 같다.

가설 설정

2 m/s를 적용하였다. 층-피난시뮬레이션 시 병목현상 및 허용피난용량에 따른 변화량을 파악하고자, 해당 층의 재실자들이 모두 동시 피난하는 것으로 시나리오를 설정하였다.

제안 방법

1단계는 현장조사로서, 해당 건축물의 인허가를 진행할 당시 사용승인용 평면도와 재실자가 실제로 거주하고 있는 환경이 반영된 평면도를 입수하여 화재위험 및 피난성능저해요소들을 실측하였다. 주요 평가항목은 현장조사를 통하여 해당 건축물 사용승인 당시 건축법 및 소방법 등 관계법령의 준수여부를 위주로 평가하였다^(1,2).
2단계는 재실자의 화재피난성능에 중요한 영향을 미치는 최대 보행거리, 수용인원 증가폭, 층-피난완료시간을 우선적으로 평가하였으며, 기존 건축물의 화재피난성능을 시뮬레이션을 통하여 정량적 데이터로 도출함으로서, 사용승인도서와 실제 거주 환경간의 차이점을 파악할 수 있도록 하였다.
Table 1은 각 평가대상 건축물별 화재피난성능을 나타낸 것으로서, 정량화된 데이터를 단순히 절대 평가법으로 분석하지 않고, 사용승인허가 당시와 현재 실제 사용 환경에 따른 화재피난성능 도출값을 상대비교평가하여 화재피난 성능의 변화에 주안점을 두고 분석하였다. “A” 건축물은 사용승인허가가 된지 5 yrs 미만의 비교적 신축 건축물에 해당된다.
각 대상 건축물의 전 층을 조사하면서 화재피난 성능에 영향을 미칠만한 요인을 파악하고, 사용승인 도서에 이러한 요인들이 고려되어 설계가 진행되었는지를 체크하면서 현장조사를 진행하였다.
기존 건축물의 현장조사를 통하여 피난성능저해요소를 확인하였고, 피난시뮬레이션을 활용하여 재실자들의 현재 거주 환경을 고려한 층-피난 완료시간을 도출하여 사용승인허가 전 · 후 피난성능을 평가하였다.
보행거리 측정은 영국 IES사에서 개발된 시뮬레이션 프로그램인 “Simulex”를 사용하여 거실의 각 부분으로부터 직통계단까지의 최대 보행거리를 측정하였고, 층-피난시뮬레이션은 화재 시 건축물 내의 사람들이 대피하는데 소요되는 시간을 예측하고, 특정 시설의 개선 또는 피난 절차의 개선이 피난 활동의 지연을 얼마나 감소시킬 수 있는지 평가 가능한 미국 Thunderhead Engineering사에서 개발된 “Pathfinder”를 활용하여 화재피난성능평가를 진행하였다.
1단계는 현장조사로서, 해당 건축물의 인허가를 진행할 당시 사용승인용 평면도와 재실자가 실제로 거주하고 있는 환경이 반영된 평면도를 입수하여 화재위험 및 피난성능저해요소들을 실측하였다. 주요 평가항목은 현장조사를 통하여 해당 건축물 사용승인 당시 건축법 및 소방법 등 관계법령의 준수여부를 위주로 평가하였다^(1,2).
현장조사에서 입수한 건축물 사용승인허가 당시의 도면과 현재 실제 재실자가 거주하고 있는 환경이 반영된 도면을 토대로 보행거리 측정 시뮬레이션 및 층-피난 시뮬레이션을 수행하였다.
화재피난성능평가방법은 기존 건축물 3개소에 대해서 총 2단계의 평가 프로세스를 구축하여 진행하였다.

성능/효과

“C” 건축물은 화재피난성능평가 대상 중 가장 노후화가 진행된 건축물로서 사용승인 당시 최대 보행거리는 18.5 m, 허용피난용량은 157명(직통계단 유효폭 1,200 mm), 예상 수용인원은 27명, 층-피난완료 예상시간은 30 s로 평가되었다.
“C” 건축물의 경우 재실자의 피난안전성을 좌우하는데 결정적인 영향을 미치는 직통계단의 유효 폭이 최초 사용승인허가 도면과 달리 약 10% (100 mm)가 줄어든 채 시공이 되었고, 그 결과 허용피난용량 역시 10%가 감소하였다.
(1) 소규모 주거용 건축물 공사에는 건축방재 엔지니어가 현장에 참여하지 않아, 주기적인 인명안전설계 검토가 불가하여 Active/Passive 화재방호 및 피난시스템을 고려하지 않은 무분별한 인테리어 적용으로 소방방재시스템의 사각지대 발생된다.
각 화재피난성능평가 대상 건축물의 연면적, 층수를 토대로 크게 3가지로 선정하여 평가를 수행한 결과, 건축물의 규모와 상관없이 모두 동일하게 사용승인허가 시점보다 화재피난성능이 하락한 것을 나타내었다. “C” 건축물의 경우 재실자의 피난안전성을 좌우하는데 결정적인 영향을 미치는 직통계단의 유효 폭이 최초 사용승인허가 도면과 달리 약 10% (100 mm)가 줄어든 채 시공이 되었고, 그 결과 허용피난용량 역시 10%가 감소하였다.
그러나 사용승인 후 실제 거주 환경이 반영된 평면도 및 현장을 토대로 화재피난성능평가를 수행한 결과, 실제 최대 보행거리와 거주인원, 예상피난완료시간들이 각각 47.5 m, 351명, 115 s로 도출되었다. “B” 건축물 역시 사용승인후 화재피난성능이 평균 1.
9 m, 예상 수용인원은 103명으로서 해당 재실자들이 층-피난을 완료하는데 63 s가 걸릴 것으로 평가되었다. 현장실측조사를 토대로 평가한 결과, 사용승인 후 재실자가 실제로 거주하는 환경에서의 최대 보행거리는 42.6 m, 실제 거주 수용인원은 308명, 실제 거주 수용인원의 층-피난완료 예상시간은 160 s가 소요될 것으로 도출되었다. 이는 초기 화재피난성능보다 평균 2배이상 감소하여 주기적인 화재위험평가와 개선작업이 지속되지 않으면 시간이 경과할수록 감소할 소지가 매우 크다⁽²⁾.

후속연구

(4) 평가방법 및 적용기준 개발에 이어서 현장실무에 활용하고 신속한 결과도출 및 의사결정에 활용할 수 있도록 평가 소프트웨어가 개발되어야 한다.
(5) 상기 내용을 토대로 현재 수행되고 있는 기존 건축물의 소방설비 점검 외 재실자 화재피난성능을 평가할 수 있도록 법제도적 기반이 마련되어 주기적인 관리가 이루어질 수 있어야한다.
인테리어 설계 진행시 소방설비와 타 공정간 간섭여부를 체크하지만 인테리어 및 내부 건축 레이아웃변경이 미치는 재실자의 피난안전성에 대해서는 큰 관심을 두지 않기 때문에, 건축물이 완공된 후 건축 인허가 당시 건축방재 및 인명안전 엔지니어들이 설계한 화재피난안전성과 크게 차이가 날 수 있다. 하지만 반대로, 아직 입주하지 않은 재실자들의 의견과 여러 내부 인테리어 레이아웃을 미리 예측하여 설계에 반영할 경우, 비효율적인 공정 프로세스가 이루어질 소지가 있어 다른 대안이 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	건축물에 거주하여 사용하게 될 재실자들에 대한 화재위험성 및 피난안전성은 무엇에 근거하여 평가되는가?	건축물은 일반적으로 건축계획, 건축계획심의, 건축허가 신청 및 관계부처 협의, 착공신고, 사용승인 신청, 등기 신청까지의 인허가 행정 프로세스를 통하여 건설된다. 이 때, 건축물에 거주하여 사용하게 될 재실자들에 대한 화재위험성 및 피난안전성은 인허가 및 사용승인 도서에 의거하여 평가되고, 등기 신청이 이루어지고 있다. 그러나 건축물의 생애주기내의 다양한 거주목적과 특성을 가지게 되는 재실자가 거주하게 됨에 따라, 발생되는 인테리어 공사와 변경으로 인해 증대되는 화재위험성에 대한 고려는 부족한 실정이다.
	매립형 방화문의 하부틈새가 원활한 작동이 이루어지기에 부족하여 열리는 도중에 바닥마감재 끼임 현상이 발생하여 생길 수 있는 피해는?	그러나 내부 인테리어 변경 시 바닥마감재로부터 천장까지의 높이를 세밀하게 고려하지 않아, 매립형 방화문의 하부틈새가 원활한 작동이 이루어지기에 부족하여 열리는 도중에 바닥마감재 끼임 현상이 발생하였다. 만약 해당 층에서 화재가 발생하여 실제 피난상황이 발생하였을 경우, 재실자가 직통계단으로 피난할 수 있는 주요 복도가 매립형 방화문의 끼임 현상으로 해 피난동선 차단 및 피난 장애요소가 발생함으로서 인명피해를 야기할 수 있는 상태였다.
	인허가 행정 프로세스의 순서는?	건축물은 일반적으로 건축계획, 건축계획심의, 건축허가 신청 및 관계부처 협의, 착공신고, 사용승인 신청, 등기 신청까지의 인허가 행정 프로세스를 통하여 건설된다. 이 때, 건축물에 거주하여 사용하게 될 재실자들에 대한 화재위험성 및 피난안전성은 인허가 및 사용승인 도서에 의거하여 평가되고, 등기 신청이 이루어지고 있다.

참고문헌 (5)

D. C. Choi, H. K. Kim, J. S. Kim and D. W. Park, "A Preliminary Study on the Development of Existing Building Fire Life Safety Evaluation Methods", Proceedings of 2015 Annual Fall Conference, Korean Institute of Fire Science & Engineering, pp. 187-188 (2015).
D. C. Choi, H. K. Kim and H. I. Sim, "A Study on Fire Life Safety Evaluation of the Existing Building", Proceedings of 2016 Annual Fall Conference, Korean Institute of Fire Science & Engineering (2016).
National Fire Protection Association, "NFPA 101, Life Safety Code", National Fire Protection Association, U.S.A. (2015).
International Code Council, "International Building Code 2015", International Code Council, U.S.A. (2015).
I. S. Yun, W. G. Kim, W. J. Kim, K. R. Choi, S. G. Lee, Y. J. Lee and J. H. Jo, "Performance-Based Design for Fire Safety", Seoul National University (2006).

저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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