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3. 화 재(등급 인증서)

3. 화 재

3.1 독일 건축 자재 분류* Class 등급은 독일 DIN4102에 의해 분류 되었다


➀ 독일의 경우 건축 자재에 대한 등급은 다음과 같다.
➀ 독일의 경우 건축 자재에 대한 등급은 다음과 같다.

• Class A1

가연성의쉽게 불이 붙는시험 조건의 화재 양상에서 어떠한 가연성 가스나 많은 양의 열을 방출하지 아니함.


• Class A2

시험 조건의 화재 양상에서 열 방출과 번짐은 최소화 될 것이며, 어떠한 연소 가스의 방출도 제한 됨. 또한, 연기의 발생은 건강에 위험하지 아니함.


• Class B1

정해진 시험 조건(방 구석에 놓인 쓰레기통에서 불에 타는 물체를 묘사하는 화재 모델을 제공함)에서 B1 자재의 연소 정도는 최초의 화재 구역을 넘어서지 않으며, 열은 최소한으로 방출될 것.


• Class B2

소량의 불꽃(성냥 불꽃 크기 정도)이 직접 침해(direcht impongement) 상황일 때 자재의 연소성을 측정하는데 이용됨. 세부 조항에 따라 시험되었을 때, B2 자재의 연소도와 불꽃 번짐은 규정된 시간에 걸쳐서 제한됨.


• Class B3

Class B1 또는 B2 자재로 분류될 수 없는 가연성 자재들은 B3 자재로 분류됨.


➁ 독일 화재에 대한 주택의 요구사항
➁ 독일 화재에 대한 주택의 요구사항

➁ 독일 화재에 대한 주택의 요구사항
➁ 독일 화재에 대한 주택의 요구사항

• F 30-B, F 30-AB, F 90-AB 와 B2 분류


- F는 화재 저항 클래스를 의미한다. 30과 90은 화재노출 30분과 90분의 안정 요소를 나타내고,

B는 지지 구조가 승인된 가연성 물질 (예, 나무)을 의미한다.


- A는 가연성 물질이 아닌 (예, 콘크리트) 지지구조를 의미한다.


- AB는 허용되는 가연물질의 연성 물질 및 단열에 필요한 지지 구조를 의미한다.


- B1, B2, B3 중 B1(예, 네오폴-Neopor®)은 가연성 물질의 최고 높은 등급이다.


- B2는 일반적으로 인화성(예, 종이)의 물질이다.



 

3.2 네오폴(Neopor®)의 건축자재 화재 등급 인증서 (독일)


• 참조 된 원문 내용 :
• 참조 된 원문 내용 :

• 바스프(BASF) 네오폴(Neopor®) B1등급 인증서
• 바스프(BASF) 네오폴(Neopor®) B1등급 인증서

 

3.3 ICF 화재거동 시험 - DIN 4102


‧ 책임자: 물리학 박사 Ingol Kotthoff, 화재에 대한 전문 총괄자

‧엔지니어 Kersitn Hege mann

‧ 건축물에 대한 내화 시험


 

3.3 (1) 목적


ICF(Insulation Concrete Forms)는 콘크리트를 타설할 수 있는 합성 수지재로 된 ICF 블록이다.

ICF는 건축에너지규정에 따라 단열 성능이 향상된 새로운 건축 자재이다.

- 'ICF블록' - 총 두께가 437.5 mm (외벽, 콘크리트 타설 중공부 , 내벽부) 외벽단열부가 242.5mm 로 되어 있다.


ICF를 구성하는 재료는 난연재 B1 등급(DIN 4102-1에 따른 심한 가연성)의

특별한 합성수지재로 네오폴(Neopor®)을 만드는 Schwenk Dämmtechnik 에서 제공 받았다.

외벽 단열부 즉, 외벽을 보온하고, 콘크리트 골조, 즉 외벽을 형성하는 것에 옷을 입혔다고 볼 수 있다. (표준§26 또는 국내건축규정에 따름) 더 넓은 뜻으로 보면 사실상 외벽마감을 하면, 완벽한 조립단열시스템 (WDSV)으로 볼 수 있다.


 

3.3 (2) 검사 물품


내 외부 마감이 된 외벽을 이루는 ICF 블럭 시편은 Isorat GmbH 회사에서 사전에 제작 하였다.


• 시편 명 : ICF 블럭 435mm
• 시편 명 : ICF 블럭 435mm

합성 수지제로 이루어진 내벽부와 외벽부가 연결대로 연결되어 콘크리트 타설부가 형성되어 있는 벽체 시공용 블럭.


• 낱장 재원 길이는 750 mm, 두깨는 437,5 mm, 높이는 250 mm; 블록의 조립을 위한 결합 홈과 결합돌기가 형성 되어 있다( 결합 홉은 45mm*45mm, 깊이는 15mm, 결합 돌기의 넓이 18mm)


• 내외 단열부의 두깨내벽부 55mm, 외벽부 242,5 mm 두께로 되어 있으며, 내부는 LB(경량콘크리트) 10으로 충진하였다.


• 연결대의 구성과 두깨( 길이 750mm의 콘크리트 타설부에 기반함) 4개의 연결대는 각각 두계 60 mm, 높이 80mm 로 되어 있다. 연결대 사이의 거리는 135mm이다.


• 외단열부의 표면 요철면 일정한 간격으로 (20mm,3mm,20mm) 형성 되어 있는 깊이 2mm의 요철면


• 재료 Schwenk Daemmtechnik GmbH의 네오폴경화 합성 수지 DIN 18164-1, PS 15 SE DIN 4102-B1에 따른 난연등급


• 외벽 석고 미장 마감


• 사진2.의 개구부의 사방은 ICF의 마감모듈 대신 띠 형태의 미네랄울로 대신했다.



 

3.3 (3) 시험체


기후에 영향을 받지 않는 충분히 큰 화재방 (길이 7.0m, 너비 3.5m , 높이 7m)을 설치했다. 화재방 환풍구의 출입문 (폭 : 3.3m의 높이 : 2.0m)으로 공기가 이동할 수 있고, 화재방 전면 지상에 수평으로 환풍구가 설치되어 있고 연기 가스의 흐름은 가스가 배출되는 굴뚝으로 배출되는데(폭 3.0m 깊이 1.0m 높이 2.0m)이런 것이 화재방 천장에 있는데 , 그 천장은 시험벽 방 뒤편에 설치되어있다.


외벽의 갈라진 부분은 안쪽 (뒷쪽 벽 2.5m, 모서리 벽은 1.58m)

시험 몸체의 높이는 6m이다.

시험체는 의뢰자가 요구한 시험건축물과 놓여져 있는 상태와 일치했다.


가공된 물품들의 표식은 MFPA의 직원들이 검사하였으며, 또한, 그들은 시험체의 건축을 감독했다. 콘크리트 B10-B15대신 경량 콘크리트 LB 10로 블록을 채웠다. 실무에서 요구되는 사항과 약간의 오차는 있지만 성공하였다. 이러한 수치를 통해서 이 시험이 끝나고 나 후에 시험체의 해체를 더 쉽게 하기 위한 것이다.이것을 통한 시험 결과에 대한 영향은 없는 것으로 판단된다.이 시험체의 모든 면에서는 모서리들이 미장됐는데 가장 윗부분도 미장이 됐다.창문틀들은 콘크리트벽과 연결해서 장착했다.그리고 창문을 여는 부분의 시뮬레이션을 통해서 다음과 같은 전체 건축물의 모습을 다음과 같은 사진으로 볼 수 있다.


사진1. 화원(火原)이 설치된 개구부 외부  /  사진2. 시험실 전체 구조 및 내부
사진1. 화원(火原)이 설치된 개구부 외부 / 사진2. 시험실 전체 구조 및 내부

 

3.3 (4) 시험 조건


화재 하중의 크기는 배치와 환풍 또한 기하학적 배치로 화재방의 시뮬레이션을 돌렸다.

열려있는 창문이 있고, 완전히 활활 타고 있는 거주환경에서 불의 어떻게 나가느냐에 대한

시뮬레이션을 시행하기 위한 조건


➀ 화재하중

• 25Kg 가문비나무

• 가공된 장작 40mm * 40mm * 500mm

• 못으로 고정된 구유의 배치는 대략적으로 나무-공기-혼합비율이 1:1이다.

• 기초 평면은 0.5m * 0.5m, 높이는 0.48m

• 보통의 기후를 체중 항상성에 도달할 수 있도록 DIN 50014-23/50-2로 기후를 설정한다.


➁ 화재하중의 배치

• 정면 기둥의 뒤에 있는 화재방

• 앞에 있는 장작 더미는 앞에 있는 앞에 있는 콘크리트벽과 연결된다.

• 창문을 여는 중앙부는 양쪽의 간격은 25cm이다.

• 창문 틀과 장작더미의 상부는 약 100mm의 간격이 있다.

• 화재방은 뒤쪽(안쪽벽)오른쪽(앞에서 봤을 때)그리고 창문틀 상부의 20cm를

창문 개구부와 마주보게 되어 있었고, 그것을 통해 뒤쪽에 있는 시험벽에 대한 화재가 안쪽에 있는

단열재 혹은 거푸집층에 확인될 수 있었다.


➂ 점화

각각 200ml의 Isopropanol을 양철통(넓이 : 25mm , 길이 : 500mm ,높이 20mm)에 가득 채워서

가장 하부에 있는 장작 사이에 밀어 넣는다.(각 두 번째 위치시킨다.)


• 점화 방법 : 불(점화 불)


점화(화재)시간 테스트
점화(화재)시간 테스트

 

3.3 (5) 시험 관찰


시험 관찰의 결과는 다음의 [표 1. 시험 과정 / 관찰]과 같으며, 아래의 조건으로 진행 되었다.


시험일자 표
시험일자 표
표 1. 시험 과정 / 관찰
표 1. 시험 과정 / 관찰

 

3.3 (6) 시험 관찰 요약


 표 2. 시험요약
표 2. 시험요약

 

3.4 (7) 시편의 손상


다음의 사진 4장은 석고 표면의 손상과 단열 물질의 손상 정도를 측정하기 위해

부분적으로 석고 층을 제거한 상태를 보여준다.


• 개구부 외부의 석고 미장 표면 상태 :
• 개구부 외부의 석고 미장 표면 상태 :
• 개구부 내부의 석고 미장 표면 상태 :
• 개구부 내부의 석고 미장 표면 상태 :
• 시험 후의 석고 표면의 상태와 단열 물질의 상태는 다음의 표와 같다.
• 시험 후의 석고 표면의 상태와 단열 물질의 상태는 다음의 표와 같다.


 

3.4 결과정리


30분 동안 진행된 시험에서 시험체의 불꽃은 시간(5분)이 지남에 따라 스스로 점멸이 되었다.

석고 표면에 부분적인 균열은 있었지만, 합성 수지재의 용융물이 불꽃을 내면서 흘러내리는 현상은 발견되지 않았다.

석고 마감층 뒤의 단열재의 최대온도는 267℃이었다.

단열층의 경우 테스트 기간 동안 불꽃이 직접 닿는 부위가 부분적으로 녹아 있는 것이 관찰되었으나,

인가 방화 대책은 충분한 것으로 밝혀졌다.

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