[특별기획 - 화마와의 전쟁 ⑩] 내화구조, 화재 키울 수 있다
[특별기획 - 화마와의 전쟁 ⑩] 내화구조, 화재 키울 수 있다
  • 조용선 논설위원·소방기술사
  • 승인 2019.05.21 09:05
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유독가스 대량 인명피해 발생 '우려'
철근·레미콘 품질관리 감독 강화 시급
▲ 습식공법으로 시공되고 있는 건축물 내력벽. 왼쪽부터 철근과 거푸집, 레미콘과 펌프카, 레미콘 공급. ⓒ 조용선 논설위원
▲ 습식공법으로 시공되고 있는 건축물 내력벽. 왼쪽부터 철근과 거푸집, 레미콘과 펌프카, 레미콘 공급. ⓒ 조용선 논설위원

내화구조란 건축물의 주요 구조부가 통상의 화염온도에 견디는 내화성능을 갖춰 화재후 간단한 수리로 재사용이 가능한 구조를 말한다. 용도·규모별로 일정시간 이상 성능을 가진 구조로 시공토록 하고 있다.

화재확산을 막기 위한 방화구획은 연면적 1000㎡이상의 건축물에 내화구조로 된 바닥, 벽, 방화문을 설치해야 한다. 일정면적 이내마다 면적별로 하도록 규정하고 있다. 3층 이상과 지하는 층마다 구획하도록 하고 있다.

화재발생때 건축물에 있는 사람의 안전과 재산보호가 목적이라고 할 수 있다. 화재에 견디는 내화구조와 화재확산을 막는 방화구획이 중요한 요소다.

내화구조와 방화구획 공사방법에 따라 습식공법과 건식공법이 있다.

습식공법은 내력벽 내부에 철근을 설치하고, 벽의 형태인 거푸집을 만든다. 거푸집 안쪽으로 레미콘을 타설해 시공하는 과정에서 물을 사용한다.

물을 혼합해 사용하기에 응결과 고결의 시간이 필요하다. 시간도 많이 소요되고 공법 자체가 어려워서 숙련된 시공자만이 시공할 수 있다. 동결의 문제로 계절의 영향을 받는다.

건식공법은 물을 사용하지 않는 공법이다. 모르타르와 시멘트를 사용하지 않는다. 석고보드, 합판, 섬유재, 펄프재, 석면·시멘트 보드 등 재료를 사용한다.

이 공법은 크고 단단한 재료를 못·나사·접착물을 이용해 건물의 골조에 접합시키거나 직접 안쪽에 세우는 방식으로 진행된다. 시공성도 좋고, 계절에 영향을 거의 받지 않아 건식공법의 자재들이 다양하게 생산되고 있다. 건축자재로도 많이 사용한다.

하지만 내화구조와 방화구획의 습식공법과 건식공법은 재실자의 안전과 재산보호에 부족한 점이 있다.

습식공법은 철근 사용량이 설계도면에 비해 부족하게 사용되거나, 시공방법 적용이 미흡할 경우 심각한 문제가 발생할 수 있다. 레미콘 원료 가운데 시멘트를 부족하게 사용하거나 바다모래가 들어갔다면 콘크리트 성능이 떨어질 수 있다. 

▲ 한 건축물의 내력벽이 석고보드를 이용한 건식공법으로 시공되고 있다. ⓒ 조용선 논설위원
▲ 한 건축물의 내력벽이 석고보드를 이용한 건식공법으로 시공되고 있다. ⓒ 조용선 논설위원

레미콘 공장과 건축 현장의 거리가 멀어 정해진 시간보다 지연 도착하거나 시간내에 도착해도 현장 사정으로 펌프카의 콘크리트의 타설이 늦어질 수 있다.

현장에서 레미콘 품질관리가 제대로 되지 않아 사용이 불가한 경우 폐기되지 않고 인근 현장에서 불량 레미콘을 재사용할 수 도 있다.

겨울철에는 공사기간이 촉박해 레미콘 타설과 양생이 되지 않은 저온에서 공사가 진행될 수 있다. 양생시간이 제대로 지켜지지 않는 경우도 발견된다.

철골구조의 내화공법 가운데 암면, 질석, 퍼라이트, 석고와 시멘트 등의 혼합물을 강구조에 뿜칠하는 과정에서도 문제점이 발생하고 있다. 내화도료 등의 재료를 강재에 칠하는 과정에서 부실시공이 발생하기도 한다.

건식공법도 문제점이 발생한다. 철골구조의 내화공법 가운데 석고보드 등 방화재료를 붙여서 내화구조체를 이루는 과정에서 부실시공이 생길 수 있다.

내화성능으로 인정된 구조나 승인받은 구조 등에서 현장에 미흡한 제품이 반입되는 경우도 발견된다. 기준과 조건이 다르게 시공되는 사례도 있다.

방화구획 벽으로 샌드위치 패널의 심재가 발포폴리스티렌폼, 우레탄폼을 사용함에 따라 화재발생때 고열에 의한 심재의 용융, 강판의 변형 등이 발생한다.

이렇게 되면 비화재 지역으로의 화염 전파와 유독가스의 발생으로 인명 피해가 발생할 수 있다.

석고보드와 샌드위치 패널은 접합부에 간격이나 틈새가 생길 수도 있다. 접합부 틈새나 간격을 메우기 위한 백업재로는 펠트, 스펀지, 성형고무 등이 있다.

코킹재료로 발포폴리스티렌폼이 사용되는데 화재가 발생할 때 내화성능이 현저히 떨어지게 된다.

습식공법의 내화구조와 방화구획의 실효성 확보를 위해서는 설계와 시공단계에서 철근 시공, 레미콘 품질·타설·양생, 철골구조 내화공업 등이 적합하게 되도록 관리와 감독을 철저히 해야 한다.

설치와 관리상태에 대해 허가연도·용도·지역별 실태파악이 필요하다. 기존 건축물의 미흡한 부분에 대한 단·중·장기 계획 수립이 필요하다.

건전성과 내구연한 확보 방안 마련도 필요하다. 설계, 설치, 유지관리단계에서 제품, 관통부 주변부위 마감, 공사내역, 검수, 검측, 유지관리 방법, 내구연한이 명시된 절차서를 마련, 1년이나 2년에 1회 이상 절차서에 따라 객관적 검증이 이루어지도록 해야 한다.

방화구획으로 사용되는 샌드위치 패널은 화재안전 측면에서 불연성 심재를 그라스울 패널이나 미네랄 패널을 사용토록 해야 한다.

석고보드와 샌드위치 패널의 접합부에 내화성능 향상을 위해 백업재, 코킹재는 불연재로 사용해야 한다. 내화성능이 우수한 재료의 마감이 충분히 고려돼야 한다.

습식과 건식공법 공통으로 피난과 방화관련 근거는 건축법에 있다. 관리는 소방에서 하고 있는 구조를 소방피난과 방화특별법을 마련해 설계와 설치과정부터 내화구조와 방화구획의 실효성이 확보될 수 있는 시스템을 구축해야 한다.

▲ 석고보드로 시공된 한 건축물의 방화구획. ⓒ 조용선 논설위원
▲ 석고보드로 시공된 한 건축물의 방화구획. ⓒ 조용선 논설위원

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아는게 힘 2019-05-21 12:51:33
이 연재글을 읽으며 화재나 소방에 관한 상식이 많이 생기고 있어요.

소방 2019-05-21 10:01:27
내화구조의 명확한 안전기준 마련이 시급해보입니다

용만이 2019-05-21 12:39:37
화재가난후 건물 골조는 살아 있어야 바로 복구가 할수있다.

정이신 2019-05-22 07:29:40
건축비용이 결국 뜨거운 감자가 되는군요.

어벤저스 2019-05-22 08:36:01
뭔소린지... 비전문가는 알아 듣기 힘듬.