2006년 4월 발간된 『소방공학』에서는 단층 상가건물에 화재가 발생했을 때 고려해야 할 사항에 대해 논의한 바 있다. 여기에서는 화재 예방 전략에 영향을 미칠 수 있는 주요 건설 구성요소 중 일부를 검토하겠습니다.
아래에서는 철골 구조의 다층 건물을 예로 들어 건물의 다양한 단계에서 각 건물의 안정성에 어떤 영향을 미치는지 설명합니다(사진 1, 2).
압축 효과가 있는 기둥 구조 부재. 그들은 지붕의 무게를 전달하고 그것을 땅으로 옮깁니다. 기둥의 파손으로 인해 건물의 일부 또는 전체가 갑작스럽게 붕괴될 수 있습니다. 이 예에서 스터드는 바닥 수준의 콘크리트 패드에 고정되고 지붕 수준 근처의 I-빔에 볼트로 고정됩니다. 화재가 발생하면 천장이나 지붕 높이의 강철 빔이 가열되어 팽창하고 뒤틀리기 시작합니다. 확장된 강철은 기둥을 수직면에서 멀리 끌어당길 수 있습니다. 모든 건물 구성 요소 중에서 기둥의 파손이 가장 큰 위험입니다. 기울어지거나 완전히 수직이 아닌 것으로 보이는 기둥을 발견하면 즉시 현장 지휘자(IC)에게 알리십시오. 건물은 즉시 대피해야 하며 점호를 실시해야 합니다(사진 3).
강철빔 - 다른 빔을 지지하는 수평빔. 대들보는 무거운 물체를 운반하도록 설계되었으며 기둥 위에 얹혀 있습니다. 불과 열이 대들보를 침식하기 시작하면 강철이 열을 흡수하기 시작합니다. 약 1,100°F에서 강철은 파손되기 시작합니다. 이 온도에서 강철은 팽창하고 비틀리기 시작합니다. 100피트 길이의 강철 빔은 약 10인치 정도 확장될 수 있습니다. 강철이 팽창하고 비틀기 시작하면 강철 빔을 지지하는 기둥도 움직이기 시작합니다. 철근의 팽창으로 인해 대들보 양쪽 끝의 벽이 밀려 나올 수 있으며(강철이 벽돌 벽에 부딪힐 경우) 벽이 휘거나 갈라질 수 있습니다(사진 4).
가벼운 강철 트러스 빔 장선 - 바닥이나 낮은 경사 지붕을 지지하는 데 사용되는 가벼운 강철 빔의 평행 배열입니다. 건물의 전면, 중간, 후면 강철 빔은 경량 트러스를 지지합니다. 장선은 강철 빔에 용접됩니다. 화재가 발생하면 경량 트러스가 열을 빠르게 흡수하여 5~10분 내에 파손될 수 있습니다. 지붕에 에어컨과 기타 장비가 설치되어 있으면 붕괴가 더 빨리 일어날 수 있습니다. 강화된 장선 지붕을 자르려고 하지 마십시오. 주 하중을 지탱하는 부재인 트러스의 상현재가 절단될 수 있으며, 트러스 구조 전체와 지붕이 붕괴될 수 있습니다.
장선의 간격은 약 4~8피트 떨어져 있을 수 있습니다. 이러한 넓은 간격은 가벼운 강철 장선과 Q자형 지붕 표면으로 지붕을 절단하고 싶지 않은 이유 중 하나입니다. 뉴욕 소방국 부국장(퇴직) 빈센트 던(Vincent Dunn)은 “The Collapse of Fire Fighting Buildings: A Guide to Fire Safety”(Fire Engineering Books and Videos, 1988)에서 다음과 같이 지적했습니다. 장선과 강철 중요한 설계 차이점 장선의 상단 지지 시스템은 장선의 간격입니다. 개방형 강철 메쉬 장선 사이의 간격은 강철 막대의 크기와 지붕 하중에 따라 최대 8피트입니다. 강철 장선이 없어도 장선 사이의 넓은 공간 붕괴 위험이 있는 경우 소방관이 옥상 데크의 개구부를 자르는 등 여러 가지 위험도 존재합니다. 첫째, 절단 윤곽이 거의 완성되고 지붕이 넓은 간격의 강철 장선 중 하나 바로 위에 있지 않으면 절단된 상판이 화재로 인해 갑자기 구부러지거나 아래쪽으로 힌지될 수 있습니다. 소방관의 한쪽 발이 지붕 절단면에 있으면 균형을 잃고 전기톱으로 아래 불 속으로 떨어질 수 있습니다.(사진 5) .(138)
강철 문 - 수평 강철 지지대는 창문 개구부와 출입구 위에 벽돌의 무게를 재분배합니다. 이 강판은 일반적으로 작은 구멍에는 "L" 모양으로 사용되는 반면, 큰 구멍에는 I-빔이 사용됩니다. 문 전화는 개구부 양쪽의 벽돌 벽에 묶여 있습니다. 다른 강철과 마찬가지로 도어린도 뜨거워지면 팽창하고 비틀기 시작합니다. 철골 상인방이 파손되면 상벽이 무너질 수도 있다(사진 6, 7).
파사드(Facade) - 건물의 외부 표면. 가벼운 강철 구성 요소가 외관의 프레임을 형성합니다. 다락방을 닫는 데 방수 석고 재료가 사용됩니다. 경량 강철은 화재 발생 시 구조적 강도와 강성을 빠르게 잃습니다. 다락방의 환기는 소방관을 지붕에 배치하는 대신 석고 외피를 뚫고 이루어질 수 있습니다. 이 외부 석고의 강도는 대부분의 주택 내부 벽에 사용되는 석고보드와 유사합니다. 석고 피복을 제자리에 설치한 후 시공자는 석고에 스티로폼®을 도포한 다음 석고를 코팅합니다(사진 8, 9).
지붕 표면. 건물의 지붕 표면을 구성하는 데 사용되는 재료는 시공이 쉽습니다. 먼저, Q자형 장식 강철 못을 강화 장선에 용접합니다. 그런 다음 Q자형 장식판 위에 발포 단열재를 놓고 나사로 데크에 고정합니다. 단열재를 제자리에 설치한 후 발포 단열재에 고무 필름을 접착하여 지붕 표면을 완성합니다.
낮은 경사 지붕의 경우 접할 수 있는 또 다른 지붕 표면은 3/8인치 라텍스 개질 콘크리트로 덮인 폴리스티렌 폼 단열재입니다.
세 번째 유형의 지붕 표면은 지붕 데크에 고정된 견고한 단열재 층으로 구성됩니다. 그런 다음 아스팔트 펠트지를 뜨거운 아스팔트로 단열층에 접착합니다. 그런 다음 돌을 지붕 표면에 놓아 제자리에 고정하고 펠트 막을 보호합니다.
이러한 유형의 구조에서는 지붕 절단을 고려하지 마십시오. 붕괴 확률은 5~10분으로 지붕을 안전하게 환기시킬 시간이 부족하다. 구성요소를 지붕 위에 배치하는 대신 수평 환기(건물 정면을 뚫고 뚫음)를 통해 다락방을 환기시키는 것이 바람직합니다. 트러스의 일부를 절단하면 지붕 표면 전체가 붕괴될 수 있습니다. 전술한 바와 같이, 지붕을 절단하는 부재의 무게로 인해 지붕 패널이 아래쪽으로 힌지되어 사람들을 화재 건물 안으로 보낼 수 있다. 업계에서는 라이트 트러스에 대한 경험이 충분하므로 멤버 등장 시 지붕에서 제거하는 것이 좋습니다(사진 10).
매달린 천장 알루미늄 또는 강철 그리드 시스템으로, 강철 와이어가 지붕 지지대에 매달려 있습니다. 그리드 시스템은 모든 천장 타일을 수용하여 완성된 천장을 형성합니다. 매달린 천장 위의 공간은 소방관에게 큰 위험을 초래합니다. 가장 일반적으로 “다락방” 또는 “트러스 보이드”라고 불리는 이 공간은 불과 불꽃을 숨길 수 있습니다. 이 공간이 관통되면 폭발성 일산화탄소가 점화되어 전체 그리드 시스템이 붕괴될 수 있습니다. 화재 발생 시 조기에 조종석을 점검해야 하며, 갑자기 천장에서 불이 터지면 소방관 전원이 건물 밖으로 대피할 수 있도록 해야 한다. 문 근처에는 충전식 휴대폰이 설치되어 있었고, 소방관들은 모두 방화 장비를 착용하고 있었습니다. 전기 배선, HVAC 시스템 구성 요소 및 가스 라인은 트러스의 빈 공간에 숨겨져 있을 수 있는 건물 서비스 중 일부일 뿐입니다. 많은 천연가스 파이프라인은 지붕을 관통할 수 있으며 건물 꼭대기의 히터로 사용됩니다(사진 11 및 12).
요즘에는 개인 주택부터 고층 사무실 건물에 이르기까지 모든 유형의 건물에 강철 및 목재 트러스가 설치되며 소방관 대피 결정은 화재 현장 진화 초기에 나타날 수 있습니다. 트러스 구조물의 건설 시간은 모든 소방 지휘관이 화재 발생 시 내부 건물이 어떻게 반응하는지 파악하고 그에 따른 조치를 취해야 할 만큼 충분히 길었습니다.
집적회로를 적절하게 준비하려면 건물 건설에 대한 일반적인 아이디어부터 시작해야 합니다. Francis L. Brannigan의 “Fire Building Structure” 제3판(National Fire Protection Association, 1992)과 Dunn의 책이 출간된 지 꽤 되었으며, 소방서 구성원 모두가 반드시 읽어야 할 필독서입니다.
일반적으로 화재 현장에서 건설 엔지니어와 상담할 시간이 없기 때문에 건물이 연소될 때 발생할 변화를 예측하는 것이 IC의 책임입니다. 당신이 장교이거나 장교가 되기를 열망한다면 건축 교육을 받아야 합니다.
JOHN MILES는 35번째 사다리에 배정된 뉴욕 소방서의 대장입니다. 이전에는 35사단 중위, 34사단 및 82기관차 소방관을 역임했다. (NJ) 소방서 및 Spring Valley (NY) 소방서이며, 뉴욕주 포모나에 있는 Rockland 카운티 소방 훈련 센터의 강사입니다.
존 토빈(JOHN TOBIN)은 33년 소방 경력의 베테랑으로, 베일리버(NJ) 소방국장을 지냈다. 그는 행정학 석사 학위를 보유하고 있으며 버겐 카운티(NJ) 법률 및 공공 안전 학교의 자문위원회 위원입니다.
2006년 4월 발간된 『소방공학』에서는 단층 상가건물에 화재가 발생했을 때 고려해야 할 사항에 대해 논의한 바 있다. 여기에서는 화재 예방 전략에 영향을 미칠 수 있는 주요 건설 구성요소 중 일부를 검토하겠습니다.
아래에서는 철골 구조의 다층 건물을 예로 들어 건물의 다양한 단계에서 각 건물의 안정성에 어떤 영향을 미치는지 설명합니다(사진 1, 2).
압축 효과가 있는 기둥 구조 부재. 그들은 지붕의 무게를 전달하고 그것을 땅으로 옮깁니다. 기둥의 파손으로 인해 건물의 일부 또는 전체가 갑작스럽게 붕괴될 수 있습니다. 이 예에서 스터드는 바닥 수준의 콘크리트 패드에 고정되고 지붕 수준 근처의 I-빔에 볼트로 고정됩니다. 화재가 발생하면 천장이나 지붕 높이의 강철 빔이 가열되어 팽창하고 뒤틀리기 시작합니다. 확장된 강철은 기둥을 수직면에서 멀리 끌어당길 수 있습니다. 모든 건물 구성 요소 중에서 기둥의 파손이 가장 큰 위험입니다. 기울어지거나 완전히 수직이 아닌 것으로 보이는 기둥을 발견하면 즉시 현장 지휘자(IC)에게 알리십시오. 건물은 즉시 대피해야 하며 점호를 실시해야 합니다(사진 3).
강철빔 - 다른 빔을 지지하는 수평빔. 대들보는 무거운 물체를 운반하도록 설계되었으며 기둥 위에 얹혀 있습니다. 불과 열이 대들보를 침식하기 시작하면 강철이 열을 흡수하기 시작합니다. 약 1,100°F에서 강철은 파손되기 시작합니다. 이 온도에서 강철은 팽창하고 비틀리기 시작합니다. 100피트 길이의 강철 빔은 약 10인치 정도 확장될 수 있습니다. 강철이 팽창하고 비틀기 시작하면 강철 빔을 지지하는 기둥도 움직이기 시작합니다. 철근의 팽창으로 인해 대들보 양쪽 끝의 벽이 밀려 나올 수 있으며(강철이 벽돌 벽에 부딪힐 경우) 벽이 휘거나 갈라질 수 있습니다(사진 4).
가벼운 강철 트러스 빔 장선 - 바닥이나 낮은 경사 지붕을 지지하는 데 사용되는 가벼운 강철 빔의 평행 배열입니다. 건물의 전면, 중간, 후면 강철 빔은 경량 트러스를 지지합니다. 장선은 강철 빔에 용접됩니다. 화재가 발생하면 경량 트러스가 열을 빠르게 흡수하여 5~10분 내에 파손될 수 있습니다. 지붕에 에어컨과 기타 장비가 설치되어 있으면 붕괴가 더 빨리 일어날 수 있습니다. 강화된 장선 지붕을 자르려고 하지 마십시오. 주 하중을 지탱하는 부재인 트러스의 상현재가 절단될 수 있으며, 트러스 구조 전체와 지붕이 붕괴될 수 있습니다.
장선의 간격은 약 4~8피트 떨어져 있을 수 있습니다. 이러한 넓은 간격은 가벼운 강철 장선과 Q자형 지붕 표면으로 지붕을 절단하고 싶지 않은 이유 중 하나입니다. 뉴욕 소방국 부국장(퇴직) 빈센트 던(Vincent Dunn)은 “The Collapse of Fire Fighting Buildings: A Guide to Fire Safety”(Fire Engineering Books and Videos, 1988)에서 다음과 같이 지적했습니다. 장선과 강철 중요한 설계 차이점 장선의 상단 지지 시스템은 장선의 간격입니다. 개방형 강철 메쉬 장선 사이의 간격은 강철 막대의 크기와 지붕 하중에 따라 최대 8피트입니다. 강철 장선이 없어도 장선 사이의 넓은 공간 붕괴 위험이 있는 경우 소방관이 옥상 데크의 개구부를 자르는 등 여러 가지 위험도 존재합니다. 첫째, 절단 윤곽이 거의 완성되고 지붕이 넓은 간격의 강철 장선 중 하나 바로 위에 있지 않으면 절단된 상판이 화재로 인해 갑자기 구부러지거나 아래쪽으로 힌지될 수 있습니다. 소방관의 한쪽 발이 지붕 절단면에 있으면 균형을 잃고 전기톱으로 아래 불 속으로 떨어질 수 있습니다.(사진 5) .(138)
강철 문 - 수평 강철 지지대는 창문 개구부와 출입구 위에 벽돌의 무게를 재분배합니다. 이 강판은 일반적으로 작은 구멍에는 "L" 모양으로 사용되는 반면, 큰 구멍에는 I-빔이 사용됩니다. 문 전화는 개구부 양쪽의 벽돌 벽에 묶여 있습니다. 다른 강철과 마찬가지로 도어린도 뜨거워지면 팽창하고 비틀기 시작합니다. 철골 상인방이 파손되면 상벽이 무너질 수도 있다(사진 6, 7).
파사드(Facade) - 건물의 외부 표면. 가벼운 강철 구성 요소가 외관의 프레임을 형성합니다. 다락방을 닫는 데 방수 석고 재료가 사용됩니다. 경량 강철은 화재 발생 시 구조적 강도와 강성을 빠르게 잃습니다. 다락방의 환기는 소방관을 지붕에 배치하는 대신 석고 외피를 뚫고 이루어질 수 있습니다. 이 외부 석고의 강도는 대부분의 주택 내부 벽에 사용되는 석고보드와 유사합니다. 석고 피복을 제자리에 설치한 후 시공자는 석고에 스티로폼®을 도포한 다음 석고를 코팅합니다(사진 8, 9).
지붕 표면. 건물의 지붕 표면을 구성하는 데 사용되는 재료는 시공이 쉽습니다. 먼저, Q자형 장식 강철 못을 강화 장선에 용접합니다. 그런 다음 Q자형 장식판 위에 발포 단열재를 놓고 나사로 데크에 고정합니다. 단열재를 제자리에 설치한 후 발포 단열재에 고무 필름을 접착하여 지붕 표면을 완성합니다.
낮은 경사 지붕의 경우 접할 수 있는 또 다른 지붕 표면은 3/8인치 라텍스 개질 콘크리트로 덮인 폴리스티렌 폼 단열재입니다.
세 번째 유형의 지붕 표면은 지붕 데크에 고정된 견고한 단열재 층으로 구성됩니다. 그런 다음 아스팔트 펠트지를 뜨거운 아스팔트로 단열층에 접착합니다. 그런 다음 돌을 지붕 표면에 놓아 제자리에 고정하고 펠트 막을 보호합니다.
이러한 유형의 구조에서는 지붕 절단을 고려하지 마십시오. 붕괴 확률은 5~10분으로 지붕을 안전하게 환기시킬 시간이 부족하다. 구성요소를 지붕 위에 배치하는 대신 수평 환기(건물 정면을 뚫고 뚫음)를 통해 다락방을 환기시키는 것이 바람직합니다. 트러스의 일부를 절단하면 지붕 표면 전체가 붕괴될 수 있습니다. 전술한 바와 같이, 지붕을 절단하는 부재의 무게로 인해 지붕 패널이 아래쪽으로 힌지되어 사람들을 화재 건물 안으로 보낼 수 있다. 업계에서는 라이트 트러스에 대한 경험이 충분하므로 멤버 등장 시 지붕에서 제거하는 것이 좋습니다(사진 10).
매달린 천장 알루미늄 또는 강철 그리드 시스템으로, 강철 와이어가 지붕 지지대에 매달려 있습니다. 그리드 시스템은 모든 천장 타일을 수용하여 완성된 천장을 형성합니다. 매달린 천장 위의 공간은 소방관에게 큰 위험을 초래합니다. 가장 일반적으로 “다락방” 또는 “트러스 보이드”라고 불리는 이 공간은 불과 불꽃을 숨길 수 있습니다. 이 공간이 관통되면 폭발성 일산화탄소가 점화되어 전체 그리드 시스템이 붕괴될 수 있습니다. 화재 발생 시 조기에 조종석을 점검해야 하며, 갑자기 천장에서 불이 터지면 소방관 전원이 건물 밖으로 대피할 수 있도록 해야 한다. 문 근처에는 충전식 휴대폰이 설치되어 있었고, 소방관들은 모두 방화 장비를 착용하고 있었습니다. 전기 배선, HVAC 시스템 구성 요소 및 가스 라인은 트러스의 빈 공간에 숨겨져 있을 수 있는 건물 서비스 중 일부일 뿐입니다. 많은 천연가스 파이프라인은 지붕을 관통할 수 있으며 건물 꼭대기의 히터로 사용됩니다(사진 11 및 12).
요즘에는 개인 주택부터 고층 사무실 건물에 이르기까지 모든 유형의 건물에 강철 및 목재 트러스가 설치되며 소방관 대피 결정은 화재 현장 진화 초기에 나타날 수 있습니다. 트러스 구조물의 건설 시간은 모든 소방 지휘관이 화재 발생 시 내부 건물이 어떻게 반응하는지 파악하고 그에 따른 조치를 취해야 할 만큼 충분히 길었습니다.
집적회로를 적절하게 준비하려면 건물 건설에 대한 일반적인 아이디어부터 시작해야 합니다. Francis L. Brannigan의 “Fire Building Structure” 제3판(National Fire Protection Association, 1992)과 Dunn의 책이 출간된 지 꽤 되었으며, 소방서 구성원 모두가 반드시 읽어야 할 필독서입니다.
일반적으로 화재 현장에서 건설 엔지니어와 상담할 시간이 없기 때문에 건물이 연소될 때 발생할 변화를 예측하는 것이 IC의 책임입니다. 당신이 장교이거나 장교가 되기를 열망한다면 건축 교육을 받아야 합니다.
JOHN MILES는 35번째 사다리에 배정된 뉴욕 소방서의 대장입니다. 이전에는 35사단 중위, 34사단 및 82기관차 소방관을 역임했다. (NJ) 소방서 및 Spring Valley (NY) 소방서이며, 뉴욕주 포모나에 있는 Rockland 카운티 소방 훈련 센터의 강사입니다.
존 토빈(JOHN TOBIN)은 33년 소방 경력의 베테랑으로, 베일리버(NJ) 소방국장을 지냈다. 그는 행정학 석사 학위를 보유하고 있으며 버겐 카운티(NJ) 법률 및 공공 안전 학교의 자문위원회 위원입니다.
게시 시간: 2021년 3월 26일