스크랩 초고층 건축물의 화재대응시스템의 문제점 및 향후 개선방안

[하늘가]

문제) 초고층건축물의 화재대응시스템의 문제점 및 향후 개선방안에 대하여 기술하시오.

답)

Ⅰ. 서론

최근 초고층건축물이 사회·문화·역사적 가치와 국가의 능력을 상징하는 “랜드 마크”로써

급속히 세워지고 있으며, 건물무게를 버티는 콘크리트 기술의 발달, GPS측량기법의

발달, 초고속 엘리베이터 기술 발달 등으로 건물높이는 꾸준히 높아질 것으로 전망된다.

그러나, 최근 고층아파트 및 주상복합시설 등의 화재로 순식간에 건물전체로 화재가 확산되 어 연기에 의한 질식 및 추락 등에 의한 다수 인명피해 발생 등의 문제점을 내포하고 있다.

초고층화재는 구조적 특성상 급격한 연소 확산, 농연발생 및 소방활동 장애, 피난·인명구조 여건 취약하여 대형화재의 위험성이 상존하는 건축물이다.

Ⅱ. 본론

1. 초고층건축물의 화재대응시스템의 문제점

(1) 구조적 화재취약성

1) 연돌효과(Stack Effect)에 의한 급격한 연기확산

① 화재시 내?외부 온도차에 의해 바람속도가 급격히 빨라진다.

② 내부공간 평상시의 바람세기보다 30배정도 상승한다.

2) 외벽구조상 상층부로 빠른 연소 확대 및 붕괴위험 상존

① 커튼월(Curtain Wall), 강화유리 등 밀폐형으로 빠른 온도상승

② 고강도 콘크리트는 열에 취약, 화재하중에 의한 붕괴위험이 존재한다.

기둥,보 등 구조부위는 대피시간을 고려하여 3시간 내화성능을 보유하여야 한다.

(2) 화재진압활동상의 장애

1) 자체 소방시설

① 스프링클러, 옥내소화전 등 건물내 소방시설 활용제한

② 다량 방수시 수원이 고갈되고, 연결송수관 연결에 장시간이 소요된다.

2) 진압활동 장애

① 건물주변 조경, 조형물 등에 의한 소방진압공간 확보의 한계

② 비상용승강기, 계단을 이용한 옥내진입에 장시간이 소요된다.

3) 소방장비의 사용곤란

① 소방펌프차 방수압력 미달로 15층이상은 적용 불가하다.

② 고가사다리차는 15층 이하에 적용가능하다.

③ 소방헬기는 헬기의 하강풍 등 진입이 곤란하고 방수포를 장착하지 않는다.

④ 공기안전매트 및 완강기 등은 10층 이상에 적용기준이 없어 설치하지 않는다.

4) 방화, 테러 등 우발 화재시 건물붕괴 우려로 진압대원 위험노출

① 고온, 20kg 이상 안전장구를 착용하여 체력소모가 크다.

② 밀폐공간 및 체온 급상승 등 급격한 체력소모가 발생한다.

(3) 피난 및 인명구조활동 곤란

1) 피난계단으로 다수 인원이 집중될 경우 화재 패닉상태에 빠져 혼란이 가중된다.

2) 옥상·지상층으로 피난대피로가 길고, 인명구조 수단 한계

3) 외벽이 강화유리로 파괴 및 인명구조 곤란하여 옥상구조 이외의 인명구조 활동 불가

2. 초고층 화재대응시스템의 개선방안

(1) 단기 대책

1) 현장 활동 위주로 소방관서 초동대응시스템 강화

① 건물특성에 맞는 특화된 화재진압·인명구조대책 추진

가. 초고층 밀집 소방서에「초고층 전담 진압·구조팀」지정·운영

나. 장기적으로 「초고층 화재진압 전문소방대」별도 설치추진

다. 초고층화재 진압매뉴얼 수정·보완 및 표준작전절차(SOP) 수립

라. 초고층 화재진압기법 개발·보급 및 실화재 진압훈련 강화

마. 소방차량 진입·대응 공간 확보기준 마련(건축허가 동의시 검증)

②「현장에 강한 소방관 만들기」를 통한 현장대응역량 강화

가. 초고층 옥내진입 고강도 화재진압 및 체력훈련 일상화(직장교육 확행)

나. 화재 진압사·인명 구조사 자격인증제 도입, 소방대원 능력향상 도모

2) 재난대응 체험교육·훈련 및 홍보를 통한 자체 피난능력 제고

① 초고층건물 입주자 대상 화재대피 체험교육·훈련 강화(분기 1회)

② 대피·위험대응요령, 초동진압 동참, 피난기구 활용법 등(소방훈련시 병행)

③ 초고층건물 옥내소화전 운용방식 전환(접이식 → 호스릴식)

④ 누구든지 쉽게 전개, 사용가능한 호스릴 옥내소화전 설치(활용교육 병행)

⑤ 유독가스(연기)로부터 행동요령, 고층대피요령 등 집중홍보

가. 연기의 특성, 대피요령 등 맞춤형 홍보물 제작·배포(리플렛, 스티커 등)

나. 초고층 거주자 농연체험 교육기회 확대(소방학교, 안전체험관 등)

(2) 중·장기 대책

1) 입체적 진압작전 수행을 위한 첨단 진압장비 도입

① 초고층 화재진압용 소방헬기 배치

가. 방수포를 장착한 초고층 화재진압 전용헬기 도입추진

나. 고층 강화유리 파괴기, 소화약제 발사체 등 병행개발

② (옥상) 건축물 옥상광장 또는 헬리포트 설치 강화

③ 인명구조 가능토록 최소한의 피난안전구역 설치 의무화

④ 고층 및 초고층용 고층사다리차 개발·활용

⑤ 지상에 초고층에 적응성 있는 펌프차를 배치

가. 송수구를 통하여 고층까지 방수가 가능한 펌프차 개발

나. 미국은 156m까지 분당 1,500ℓ 방수펌프차 개발

⑥ 소방관서 장비 보유기준 개선 : 고층건물 수, 인구 특성 등 반영

2) 초고층용 화재진압 및 피난·인명구조장비 연구개발

① 다기능 피난·인명구조장비 개발 및 활용

가. 대피 공간, 피난구, 하향식 피난사다리 등 신기술·신제품 개발유도

나. 11층 이상에 적응성 있는 피난·인명구조기구 도입검토(현행 10층 이하 적용)

② 현장 활동성 위주의 화재진압기법 연구

③ 내부진입방안, 헬기 등을 활용한 외부진화방안 등 다양한 진압기법 개발

④ 초고층 외벽 강화유리 파괴위치 표시제 운영(권고사항)

⑤ 일본의 경우 비상 상황시 구조가 쉽도록 외벽 창에 빨간색 표시 → 창문 깨고 구조

3. 고층건물의 화재특성, 문제점 및 화재진압 대책

1) 화재특성

① 연돌효과 증가에 의한 급격한 화재확산

가. 건물높이에 따른 상승효과 증대로 화재발생시 급격 확대

나. 엘리베이터, 계단실 등 개구부의 개방으로 인한 화재 확산

② 화재하중 및 패닉현상의 증가

가. 숙박, 위락, 관람시설 등 복합공간 및 용도에 의한 화재하중 증가

나. 다양한 공간 공존으로 거주밀집도가 높아 화재발생시 소규모 화재에도 거주자의

패닉현상 발생 우려 등

③ 인위적 위험유발인자 증가 및 공공 소방력의 대응 한계

가. 불특정다수인 사용공간으로 화재발생 요인 및 테러 개연성 증가

나. 무창형 공간구조로 단시간 내 화재 최성기 도달로 진압 한계

다. 구획, 층고차 등 다양한 연소조건으로 인한 인명구조 활동 어려움

④ 기타특성

가. 다량의 가연물이 가중되어 연소확대 속도가 빠르며, 강제 급배기 시스템으로 연기와 유독가스 확산우려

나. 최적의 피난수단을 엘리베이터로 인식, 대규모 인명피해 확산 등

2) 문제점

① 소방의 고층건축물 화재의 대비는 건축물 자체 의존

가. 건축물 자체의 비상승강기와 소방시설 활용 화재진압 및 인명구조

나. 옥상 및 피난계단을 이용한 인명구조 활동 의존

② 건축물 구조의 문제

가. 가연성 외벽 마감재에 의한 연소 확대시간 단축

나. 발코니의 무단 변경에 따른 상층으로의 연소 확대

③ 소방시설의 문제

가. 수원 등이 전체건물에 필요한 수원이 아닌 일부 해당 용량 저장

나. 자동화재탐지설비의 당해 층과 상하층 작동

다. 피트층의 소방시설 감면 - 불법 용도 변경시 화재원인제공

④ 소방장비의 문제

가. 늘어나는 고층건축물을 수비할 고가사다리차등 기능 부족 - 15층

나. 현 소방펌프차등 고층건축물 진압용 부족

⑤ 현장 대응 매뉴얼 형식적 비치 및 미 활용

가. 매뉴얼의 주기적 정비 미흡

나. 현장인력 매뉴얼 활용이 전무- 경험에 의한 현장대응

3) 대책

① 외벽, 외창에 수직 연소 확대방지용 스프링클러 설비 보강

가. 건식 드렌쳐를 통한 수막형성으로 외장재의 급격한 연소를 완화

나. 베란다 확장된 고층아파트의 경우 3개층마다 드렌쳐 설비

② 소방시설 설치 대책

가. 방화구획 관통부에 내화충진제 적용 및 사후관리 등 실태개선

나. 준 초고층 이상 건축물에 대해 ‘방화문’의 관리감시시스템 구축

다. 자동개폐장치 및 모니터링 시스템 설치기준 마련

라. 피난안전구역 설치, 주요구조부 및 외장재 불연화

③ 소방장비의 보강

가. 고층 건축물 화재 진압용 헬기 및 물대포 배치 - 하향풍등 고려

나. 70m 고가사다리 구입 - 현 도로 상황과 건축물 등 고려 필요

④ 소방대응능력 강화

가. 고층건축물 전문진압대 신설

나. 건축물 특수성에 대한 현장지휘 매뉴얼 개발 및 숙달

⑤ 구조안전?인명대피?소방안전 등 특수설계 기준 적용

가. 소화,피난,소화용수,소화활동 설비 및 피난 및 방화시설 강화

나. 건축설계시 성능위주 소방시설설계 적용

다. 옥상광장 및 헬리포트 설치 확대 등

⑥ 건축물 내부구조별 특성에 따른 소방력 투입

가. 초기 자위소방조직을 적극 활용한 화재진압

나. 소방활동 공간을 충분히 확보한 후, 소방력을 접근시킨다.

Ⅲ. 결론

초고층건축물의 화재대응시스템의 방안으로는 현장 활동 위주로 소방관서 초동대응시스템 강화, 재난대응 체험교육·훈련 및 홍보를 통한 자체 피난능력 제고하는 등의 단기적인 대 책과 입체적 진압작전 수행을 위한 첨단 진압장비 도입 및 초고층용 화재진압 및 피난·인 명구조장비 연구개발을 통한 중장기적인 대책이 병행되어야만 초고층건축물에서 화재시 발생될 수 있는 대형인명사고를 방지할 수 있으며 최첨단 소방장비를 활용한 효율적인 대 응시스템 구축으로 소방선진화에 기여할 수 있다. 끝.