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성능위주설계자들의 화재실 범위 설정 방식에 따른 소요피난안전시간(RSET) 비교 및 오차산정에 관한 연구
A Study on Required Safe Egress Time (RSET) Comparison and Error Calculation in Relation to Fire Room Range Set Conditions of Performance Based Fire Safety Designers 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.30 no.3, 2016년, pp.73 - 78  

백소나 (부경대학교 대학원) ,  최준호 (부경대학교 소방공학과) ,  홍원화 (경북대학교 건축학부) ,  정종진 (한국소방산업기술원)

초록
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'화재예방, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률'에 의하면 지하층 포함 30층 이상 고층 건축물에 대해 화재발생에 따른 위험성을 사전에 과학적으로 평가하여 재난발생 시 인명피해 및 재산피해를 최소화시킬 수 있도록 성능위주 설계를 실시해야 한다. 이에 따라 설계자는 컴퓨터 시뮬레이션 모델링 등 과학적인 분석 기법을 활용하여 거주자의 화재 및 피난 안전성을 평가하고 있다. 이 때, 인명안전성 평가를 위해 가용피난안전시간(ASET)과 소요피난안전시간(RSET) 을 산정하게 되는데 RSET 중에서도 가장 중요한 '반응시간(Response Time)'을 산정함에 있어 우리나라 사람들에 대한 실측 데이터에 기반한 명확한 법적 기준이 제시되지 못하고 있는 것이 현실이다. 이에 '소방시설 등의 성능위주설계 방 법 및 기준, 별표1'을 토대로 설계자별로 각각 상이한 값을 선택, 입력하거나 일본건축센터의 '건축방재계획지침'에 따라 계산하고 있는 경향을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 최근 5년간 부산지역에서 성능위주 설계대상으로 지정된 고층 특정소방대상물을 대상으로 총 6명의 설계자가 실시한 성능위주 설계안 13건을 중심으로 RSET의 계산방법에 대해 비교 분석하였고, 특히 RSET 계산 시 결과값에 가장 큰 영향을 미치는 반응시간의 계산방법에 대한 결과를 비교하여 오차값을 산정하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Installation, Maintence, and Safety Control of Fire-fighting Systems Act of South Korea regulates that over 30-storey high-rise buildings including underground spaces should vitally perform the Performance-based Design to minimize property damage and personal injury as a fire risk assessment in ...

주제어

#Response time   #Performance-based design (PBD)   #Required safe egress time (RSET)   #Fire room range   #Highrise building   #Evacuation simulation  

표/그림 (7)

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 부산시에서 30층 이상 고층 특정 소방대상물을 대상으로 실시된 성능위주 설계안 13건을 중심으로, 설계자의 화재실(발화실) 공간적 범위 설정 조건을 분석하였다. 그리고 설계자별 범위설정에 따른 피난 안전시간 계산방식의 차이를 비교 · 분석하여 문제점을 도출하고 이에 따른 개선방안을 제시하였다.
  • 본 논문은 2015년도에 개최된 아시아도시환경학회 국제 학술회의에서 발표된 원고[9]의 일부를 수정 · 보완 및 발전시킨 후속연구임. 
  • 본 연구에서는 부산시에서 실시된 13건의 성능위주 설계안을 대상으로 설계자별 소요피난안전시간(RSET) 계산 방법을 조사하였다. 그 결과, 국민안전처에서 규정하고 있는 ‘소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준’에 명확한 반응시간 계산방법이 존재하지 않은 상황으로 말미암아 설계자별로 제각각 상이한 계산방법이 혼재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
  • 본 연구에서는 성능위주 설계자별 RSET의 계산방법을 비교하기 위해 부산시에서 2012년 이후에 실시된 성능위주 설계안 13건을 대상으로 RSET의 계산방법을 분류하였다. 단, 같은 설계자가 여러 건축물을 설계한 경우에는 가장 최근에 실시된 설계안을 대상으로 하였다.

가설 설정

  • 그러나 관련법규에 의해 일률적으로 규정하고 있는 기준만으로는 충분한 안전을 확보할 수 없다는 사회적 합의에 따라 2010년 이후 ‘소방시설공사업법 시행령’(이후 ‘화재안전, 소방시설 설치 · 유지 및 안전관리에 관한 법률’로 이관)에 의해 지하층 포함 30층 이상의 고층 건축물에는 ‘성능위주설계’를 의무적으로 수행해야 함을 규정하고 있다. 그에 따라 성능위주설계에서는 화재 및 피난안전성을 평가하기 위해서 인구밀도가 높으며 피난 상의 문제가 많다고 사료되는 층에서 발화한 것을 가정하는 등 기본적으로 최악의 상황(worst case)을 가정하여 피난시간을 계산한다. 성능위주설계 수행 시 피난계산이란 소요피난안전시간(Required Safe Egress Time, RSET)을 과학적인 분석기법에 의해 산정함으로써 실시된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인명안전성에 대한 평가요소는? 일반적으로 성능위주설계 시 화재 및 피난안전성평가를 수행하기 위해 화재의 성상 및 인간의 행동을 수학적으로 모델링하고 있다. 이를 위해서는 주로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하게 되는데 인명안전성에 대한 평가요소로 ASET(Available Safe Egress Time)과 RSET을 산정하고, ASET의 값이 이 커야 화재발생에 따른 재실자의 인명안전이 보장된다고 판단한다.
건물 내에서 활용할 수 있는 경보설비에 따라 각 시설물별로 반응시간을 제시할 뿐, 계산방법에 대한 명확한 법적기준이 존재하지 않아 나타나는 문제점은? 그러나 결정적으로 피난행동의 시작을 지연시키는 ‘반응시간(response time)’에 대해서는 ‘소방시설 등의 성능위주설계 방법 및 기준’의 별표1에서 건물 내에서 활용할 수 있는 경보설비에 따라 각 시설물별로 반응시간을 제시할 뿐, 계산방법에 대한 명확한 법적기준이 존재하지 않는다. 그에 따라 설계자별로 반응시간 계산방식이 상이하게 나타나고 있으며, 결과값 또한 큰 차이를 나타내고 있는 실정이다.
반응시간에 속하는 세 가지 단계는? SFPE에서는 Equation 1과 같이 td~te의 5가지의 단계별 시간으로 분류되어 산정할 수 있다. 그리고 알림신고단계(alert and cue), 인지단계(cognition), 의사결정단계(decision-making)를 통틀어 반응시간(response time)이라고 정의한다. 즉, 화재발생 사실을 재실자가 인지하고 반응해 피난개시까지 걸리는 시간을 의미한다.
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참고문헌 (9)

  1. Society of Fire Protection Engineers, The SFPE handbook of Fire Protection Engineering (2008). 

  2. H. S. Hwang, J. H. Choi and W. H. Hong, "Simulation Modelling of High-rise Apartment Evacuation Scenario Comparing with Full-scale Experiment's", Journal of the Architectural Institute of Korea, Vol. 25, No. 9, pp. 125- 132 (2009). 

  3. Ministry of Public Safety and Security of Republic of Korea, "Performance Based Design Methods and Standards on Fire-Fighting System Installation Act", Annex 1 (2016). 

  4. H. S. Cho, "Performance-based Design" (2006). 

  5. The Building Center of Japan, "Building Disaster Prevention Planning Guidelines" (1997). 

  6. I. K. Kwon, "Safety of Architecture" (2012). 

  7. H. S. Hwang, "Fire Safety Feature for Super High Rise Building by Performance Based Design", Architecture, Architectural Institute of Korea, Vol. 53, No. 8, pp. 61-64 (2009). 

  8. J. S. Tubbs and B. J. Meacham, "Egress Design Solution", WILEY (2007). 

  9. S. Baek, J. H. Choi and W. H. Hong, "A Comparative Case Study on Response Time Error according to Designer-specific Methodology for Fire Room Range Settings: Focusing on Performance-based Design References of Busan High-rise Building Projects", Conference Proceeding of Asia Institute of Urban Environment, pp. 397-402 (2015). 

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