KR101113284B1 - 화재 확산방지용 건축패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 확산방지용 건축패널에 관한 것으로써, 구체적으로는 조립식주택이나 가건물 등의 벽체 또는 지붕재로 사용되되, 외부판재와 내부판재 사이에 단열재가 충진 되어 있는 건축패널에 있어서, 상기 단열재에는 소화물질수용부를 형성시키고, 상기 소화물질수용부 내부로 소화물질을 공급할 수 있는 별도의 공급수단을 구비함으로써, 화재발생시 단열재의 발화에 의해 화재가 확산되는 것을 방지하며 신속한 화재진압을 할 수 있는 것이다. 또한 단열재의 연소를 최소화 하여 건물의 재건축에 의해 발생되는 경제적 손실을 최소화할 수 있으며, 화재발생시 유독가스의 발생 및 확산을 억제하여 인명피해를 막을 수 있는 화재 확산방지용 건축패널에 관한 것이다.

단열재, 건축패널, 소화물질수용부, 공급수단

Description

화재 확산방지용 건축패널{Construction panel for spread prevention}

도 1 은 종래 건축패널의 구조를 나타낸 평단면도

도 2 는 본 발명 중 건축패널에 공급수단이 배치된 상태를 보인 사시도

도 3a 내지 도 3e 는 본 발명 중 주입구 및 소화물질수용부의 모양을 나타낸 평단면도

도 4a 는 소화물질수용부가 수직방향으로 다수 배열되어 있는 것을 나타낸 전단면도

도 4b 는 소화물질수용부가 횡방향으로 배열된 것을 나타낸 전 단면도

도 4c 는 소화물질수용부가 종방향 및 횡방향으로 배열된 것을 나타낸 전 단면도

도 5 는 소화물질수용부 내로 공급배관이 삽입되어있는 것을 나타낸 일부단면도

도 6 은 외부판재 및 내부판재에 공급호수 연결부 및 공급호수가 구비된 모습을 나타낸 전 단면도

도 7 은 본 발명의 전체적인 개략도

도 8은 본 발명에 따른 건축패널이 연결되어 이루어진 건물에 공급수단이 배치된 모습을 보인 개략도

<도면의 주요부분에대한 부호의 설명>

10 : 건축패널 12 : 외부판재

14 : 내부판재 16 : 단열재

20 : 소화물질수용부 20a : 주입구

30 : 공급수단 32 : 소화물질공급부

34 : 펌프 36 : 공급배관

38 : 배출구 40 : 공급호수

41 : 관통공 50 : 공급호수연결부재

일반적으로 조립식주택이나 창고 또는 공장 같이 건축패널의 조립에 의해 이루어지는 가건물에는 일명 '샌드위치패널'이라 호칭되는 건축패널이 현재 가장 널리 사용되고 있다. 상기 샌드위치패널은 [도 1]에 도시된 바와 같이 두장의 외부판재(12)및 내부판재(14) 사이에 단열재(16)가 구비되어 있으며, 상호 접착제나 압착에 의해 밀착되어 있다. 상기와 같은 샌드위치패널은 적당한 크기로 절단한 후 건축물의 벽체나 지붕재로 사용된다.

이러한 샌드위치패널에 사용되는 단열재(16)로는 스티로폼(styroform)이나 폴리우레탄(polyurethane), 그리고 상기 폴리우레탄에 난연성을 강화한 PIR(polysocyanurate)과 유리섬유로 이루어진 글라스울(glass wool) 또는 미네랄울(mineral wool)등이 사용되고 있다.

그러나 우레탄이나 글라스울 또는 미네랄울로 이루어진 단열재는 모두 난연성이나 불연성이라는 점에서는 장점이 있으나 단가가 너무 비싸다는 단점이 있다. 또한 글라스울로 이루어진 단열재는 그자체적으로 발암물질을 포함하고 있다. 이로 인해 패널의 제작 시나 해체 시 유리섬유에 포함된 발암물질이 인체에 침투하여 암을 유발시킬 수 있으므로 현재 사회적으로 큰 문제가 되고 있는 실정이다.

상기와 같은 이유 때문에 가격이 저렴하고 단열성이 뛰어나며 패널의 제작 및 해체가 용이한 스티로폼이 샌드위치패널의 단열재로 널리 사용되고 있다.

그러나 상기 스티로폼을 단열재로 사용한 건축패널의 조립에 의해 설치된 건축물에 화재가 발생할 경우, 상기 스티로폼은 발화점이 낮아서 쉽게 연소하는 성질을가지고 있으므로, 쉽게 불이 붙어 연소된다. 또한 스티로폼으로 이루어진 단열재는 조립식 건물을 구성하는 건축패널 전체에 충진되어 있기 때문에 화재가 순식간에 건물전체로 확산되는 문제점이 있다.

또한, 상기 스티로폼은 외부판재 및 내부판재에 의해 외부와 차단되어 있으므로, 발화지점을 찾기가 힘들어 진화작업을 할 수 없다. 이로 인해 화재가 확산되는 것을 막을 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 연소성이 강한 스티로폼만 대부분 완전히 연소되거나 녹은 상태에서 화재가 진압되어 외부판재및 내부판재가 보존되었다고 해도, 이미 건물의 단열기능이 상실된 상태이기 때문에 결과적으로는 건축물을 새로 신축해야 하는 문제점이 있다.

더불어, 상기 스티로폼은 연소시에 유독가스가 다량으로 발생되기 때문에 1차적으로 스티로폼이 연소되는 것을 막지 못하게 되면 유독가스에 의한 인명피해가 발생할 수 있으며 진화작업이 어려운 문제점이 있다

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써,

본 발명은 단열재에 다수의 소화물질수용부를 구비하고 상기 소화물질수용부로 소화물질을 공급할 수 있는 별도의 공급수단을 구비함으로써, 화재발생시 단열재의 연소를 최소화함으로써, 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있는 화재 확산방지용 건축패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 단열재가 연소되는 것을 최소화함으로써, 유독가스의 발생을 최소화할 수 있고, 이로 인해 인명피해 방지 및 원활한 진화작업을 할 수 있는 화재 확산방지용 건축패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 화재발생시 공급수단에 의해 공급된 소화액이 소화물질수용부를 통해 외부판재및 내부판재에 직접 접촉되도록 함으로써, 열에 의한 단열재의 녹아내림이나 연소를 최소화할 수 있는 화재 확산방지용 건축패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더불어, 단열재의 녹아내림이나 연소를 최소화함으로써, 단열재가 손실되는 것을 최소화 할 수 있으므로, 단열재의 기능을 유지할 수 있도록 하여 재시공에 따 른 경제적 손실을 최소화 할 수 있는 화재 확산방지용 건축패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 제안된 본 발명 화재 확산방지용 건축패널은 상기 건축패널을 구성하는 단열재에 주입구 및 소화물질수용부를 구비하고 별도의 공급수단을 통해 상기 소화물질수용부내로 소화물질을 공급함으로써, 소화물질수용부에 충만된 소화물질에 의해 화재가 확산되지 않도록 하는 것이다.

이하 도면에 예시된 구성을 참조하여 본 발명의 구제적인 구성의 실시예를 설명하도록 한다.

[도 2]에 도시된 바와 같이 상기 건축패널(10)은 외부판재(12)와 내부판재(14) 사이에 단열재(16)가 충진되어 있는 형태이다.

상기 외부판재(12)및 내부판재(14)는 각각 그 일측면이 방수성 및 변색방지등을 위한 코팅제에 의해 코팅되어 있는 강철판으로써, 그 재질 및 형상은 일반적인 건축용패널에 사용되는 외부 및 내부판재(14)에 의해 다양하게 접목이 가능하다.

상기 단열재(16)는 일반적으로 연소성이 있는 재질로 이루어진 것으로써, 도면 및 발명의 상세한 설명에는 스티로폼인 것으로 예시하였다.

상기 단열재(16)는 양측면이 상기 외부판재(12)및 내부판재(14)와 맞닿아 있으며, 상기 단열재(16)의 상면에는 원형 형상의 주입구(20a)가 소정간격으로 다수 형성되어 있다. 그리고 상기 단열재(16)의 내부에는 상기 주입구(20a)와 연통되는 소화물질수용부(20)가 하단부까지 형성되어 있다.

[도 3a]내지 [도 3e]는 주입구(20a) 및 소화물질수용부(20)의 단면형상을 나타낸 평단면도이다.

상기 주입구(20a) 및 상기 소화물질수용부(20)의 단면형상은 원형형상 외에도 [도 3b]에 도시된 바와 같이 다각형을 이루는 형상일 수도 있다.

또한, [도 3c]에 도시된 바와 같이 단열재(16)의 표면에 형성되는 요입홈이 상기 외부판재(12)나 내부판재(14)와의 밀착에 의해 패쇄되어 소화물질수용부(20)가 형성되도록 구성할 수도 있다. 그리고 상기와 같은 형태의 소화물질수용부(20)는 단열재(16)가 내?외부판재(14)(12)와 밀착되는 면 중, 어느 한 면에만 형성할 수도 있고, 양쪽면 모두에 형성할 수도 있다. 이러한 사항은 본 발명이 사용되는 상황에 따라 취사선택할 수 있다.

[도 3c]에 도시된 형태로 소화물질수용부(20)를 구비한다면 상기 소화물질수용부(20)내로 유입된 소화물질이 직접 외부판재(12)나 내부판재(14)에 접촉됨으로써, 화재발생시 외부판재(12)와 내부판재(14)가 가열되는 것을 지연시킬 수 있다. 이로 인해 단열재(16)가 녹거나 연소되는 것을 지연시킬 수 있다.

이렇한 효과는 [도 3d]에 도시된 바와 같이 분할된 단열재(16)를 적절한 간격을 두고 배치함으로써, 단열재(16)와 단열재(16) 사이에 형성되는 공간부를 주입구(20a) 및 소화물질수용부(20)로 이용하여 얻을 수도 있다.

상기 주입구(20a) 및 소화물질수용부(20)는 소정의 간격으로 다수 형성시키 는데, [도 3e]에 도시된 바와 같이 단열재(16)의 길이와 거의 동일한 하나의 공간부로 구성할 수도 있다. [도 3e]에 도시된 소화물질수용부(20)의 형태로는 단열재(16)의 전체면적에 소화물질이 수용되도록 함으로써, 소화물질의 분포면적을 최대화할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이러한 형태로는 상기 단열재(16)의 전체면적으로 빈 공간부가 형성되기 때문에 단열효과가 저하될 수 있으며, 단열재(16)의 강도 또한 저하될 수 있다. 그러므로 일정한 크기의 주입구(20a) 및 소화물질수용부(20)를 소정간격으로 다수 형성시킴으로써, 빈 공간부가 형성되는 것을 최소화 하여 단열재(16)의 단열기능 및 강도를 유지하도록 하는 것이 바람직 할 것이다.

상기 소화물질수용부(20)의 배열형태는 [도 4a]에 도시된 바와 같이 소정의 간격으로 하단부까지 수직방향으로 형성되어 있다. 이 외에도 소화물질수용부(20)는 수직방향이 아닌 사선방향으로 하단부까지 형성될 수 있으며 곡선을 이루며 형성될 수도 있다. 또한 [도 4b]에 도시된 바와 같이 횡방향으로만 형성할 수도 있다. 이는 소화물질의 흐름을 방해받지 않는 한도 내에서 얼마든지 변형이 가능한 것이다.

또한, [도 4c]에 도시된 바와 같이 상기 소화물질수용부(20)를 수직방향 및 횡방향으로 동시에 형성시킨 격자배열로도 배열이 가능하다. 이때, 소화물질수용부(20)를 상호 연통되도록 함으로써, 소화물질수용부(20)가 수직방향으로만 배열된 형태보다 넓은 면적에 소화물질이 분포될 수 있다.

그런데, 상기 격자배열 형태는 수직배열형태 보다 빈공간부가 많이 형성되어 단열기능이 저하될 수 있다. 그러나 단열재(16)의 단열기능에 지장을 주지 않는 범 위 내에서 상호 연통되는 소화물질수용부(20)의 개수 및 간격을 조절한단면 단열성은 저하되지 않고, 수직배열보다는 더욱 넓은 범위에 소화물질을 분포시킬 수 있다.

상기 단열재(16)이 외부에 형성되는 공급수단(30)은 상기 단열재(16)에 형성된 소화물질수용부(20)내로 소화물질을 공급시키기 위한 것으로써, 이는 물탱크와 같은 소화물질공급부(32) 및 펌프(34)와 연결되어 상기 단열재(16)의 상단부에 위치되는 공급배관(36)으로 구성되어 있다.

상기 공급배관(36)에는 상기 단열재(16)의 주입구(20a)와 일치되는 위치마다 배출구(38)가 형성되어 소화물질을 상기 주입구(20a)를 통해 소화물질수용부(20) 내로 유입시키도록 한다.

또한, [도 5]에 도시된 바와 같이 상기 공급배관(36)을 상기 소화물질수용부(20)마다 삽입한 형태로 구성할 수 있다. 이때 삽입된 공급배관(36)에는 다수의 배출구(38)가 구비되어 있다. 상기와 같이 단열재(16)의 소화물질수용부(20)마다 공급배관(36)을 삽입하여 상기 단열재(16)와 일체화시킨다면 삽입된 공급배관(36)이 지지대 역할을 할 수 있다. 이로 인해 다수 형성된 소화물질수용부(20)에 의해 발생될 수 있는 단열재(16)의 강도저하에 의해 단열재(16)가 파손되는 것을 방지 할 수 있다.

또한, 상기 소화물질수용부(20)가 횡 방향으로만 형성되어 있는 경우에는 단열재(16)의 측면에 형성된 주입구(20a)마다 배출구(38)가 구비된 공급배관(36)이 삽입되어 있으며, 단열재(16)의 상부에도 공급배관(36) 및 배출구(38)를 구비한다. 상기 단열재(16)의 상부에도 배출구(38)를 구비하는 이유는 단열재(16)가 어느 정도 연소될 때 유독가스가 발생되는데, 이 유독가스는 상부로 올라오면서 확산된다. 이때, 상부에 형성된 배출구(38)를 통해 소화물질이 분출되고 있는 상황이므로 상기 소화물질에 의해 유독가스는 대기 중으로 확산되지 못하고 소멸되는 것이다.

더불어, [도 6]에 도시된 바와 같이 상기 소화물질수용부(20)가 형성된 면의 외부판재(12)나 내부판재(14)에 상기 소화물질수용부(20)와 연통되는 관통공(41)을 형성하고 별도의 공급호수연결부재(50)를 구비시킬 수 있다. 이는 화재발생시 건물의 내부나 외부에서 사람이 직접 상기 공급호수연결부재(50)에 공급호수(40)를 연결하여 소화물질을 상기 소화물질수용부(20)로 유입시킬 수 있는 것이다.

[도 7]에 도시된 바와 같이 상기 건축패널(10)과 공급배관(36)은 벽체 및 지붕에 모두 적용할 수 있으며, 또한 지붕에 형성된 공급배관(36)에는 건물내부로 향하는 배출구(38)를 구비함으로써, 화재발생시 스프링클러의 역할까지 겸할 수 있는 것이다.

[도 8]에 도시된 바와 같이 상기 구성으로 이루어진 건축패널(10)들을 상호 연결하여 건물의 벽체 및 지붕을 구성하고, 외부의 소화물질공급부(32)와 연결된 공급배관(36)을 상기 건축패널(10)의 단열재(16)에 형성된 주입구(20a)의 위치에 맞도록 구비한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 화재 확산방지용 건축패널(10)의 기능 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

화재가 발생하였을 경우, 소화물질공급부(32)에 연결되어 있는 펌프(34)를 작동시키면 펌프(34)의 힘에 의해 소화물질이 건축패널(10)의 단열재(16)의 상단부까지 이동된다. 이와 동시에 소화물질은 상기 공급배관(36)에 형성된 배출구(38)를 통해 상기 단열재(16) 의 주입구(20a)로 배출되고 상기 주입구(20a)와 연통된 소화물질수용부(20) 내로 유입된다. 계속 유입되는 소화물질은 일부는 바닥으로 배출되지만 그 양은 소량이므로 결국 사기 소화물질수용부(20)에 계속 차이게 된다.

만약, 상기 단열재(16)에 불이 붙거나 화재에 의해 외부판재(12)또는 내부판재(14)가 가열됨에 따라 발생되는 열에 의해 단열재(16)가 녹게 되는 경우에는

일단, 불길에 의해 단열재(16)는 소화물질수용부(20)가 형성된 일정부분까지 연소되거나 녹게된다. 그 후, 그 이상 연소되거나 녹게 되면 소화물질수용부(20)를 이루는 외벽 중 일부가 연소됨으로써 소화물질수용부(20)는 개방된다. 이로 인해 불길 또는 열이 상기 소화물질수용부(20) 내에 충만 되어 있는 소화물질과 접촉하게 되면서 진화된다. 만약, 소화물질수용부(20)내에 차있던 소화물질에 의해서도 완전진화가 되지 않는다고 해도 소화물질은 상기 공급배관(36)을 통해 상부에서 소화물질수용부(20)내로 계속 유입되고 있는 상황이기 때문에 진화되지 않은 불길이나 열은 곧바로 연소된다. 이로 인해 결국 불길이나 열이 상기 소화물질수용부(20)가 형성된 위치 이상으로는 확산되지 않는 것이다.

더불어, 상기 소화물질수용부(20)가 [도 3c]에 도시된 바와 같이 단열재(16)의 표면에 형성된 요입홈이 상기 외부판재(12)나 내부판재(14)와의 밀착에 의해 폐쇄되어 이루어진 형상일 경우에는 상기 소화물질수용부(20)내로 유입되는 소화물질은 곧바로 외부판재(12) 및 내부판재(14)와 접촉된다. 이로 인해 외부판재(12)및 내부판재(14)가 가열되는 것을 지연시키거나 방지할 수 있으므로, 열에 의해 단열재(16)가 녹는 현상을 지연 및 방지할 수 있으며 건물의 외부나 내부에서 발생된 화재가 단열재(16)로 옮겨 붙는 것을 차단할 수 있는 것이다.

이상에서 도면을 참조하여 설명한 본 발명에 따른 화재 확산방지용 건축패널(10)의 여러 특징들은 당업자에 의하여 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있으나 이러한 변형 및 조합들이 건축패널(10)을 구성하는 단열재(16)에 소화물질수용부(20)를 형성하고 별도의 공급수단(30)에 의해 상기 단열재(16)로 소화물질을 공급하여 화재의 진압 및 확산을 방지할 수 있는 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석 되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 화재 확산방지용 건축패널은 단열재에 소화물질수용부를 구비하고 상기 소화물질수용부내로 소화물질을 공급할 수 있는 공급수단을 구비함으로써, 화재발생시 단열재가 연소되는 것을 최소화하여 화재가 확산되는 것을 방지 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단열재가 연소되는 것을 최소화함으로써, 단열재가 연소될 때 발생되는 유독가스를 최소화할 수 있고, 이로 인해 유독가스에 의한 인명피해를 막을 수 있으며, 원활한 화재 진화작업을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 화재발생시 소화물질을 외부판재및 내부판재에 직접 접촉시켜 내?외부판재가 가열되는 것을 지연 및 방지함으로써, 열에 의해 단열재가 녹거나 연소되 는 것을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단열재가 연소되어 완전히 소실되는 것을 방지함으로써, 진화 후에도 단열재의 기능을 유지하도록 하여 재시공에 따른 경제적 손실을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 외부판재와 내부판재 사이에 단열재가 충진되어 구성된 건축패널에 있어서,

   상기 단열재의 외면에는 주입구가 형성되고, 상기 주입구와 연통된 소화물질수용부가 단열재를 관통하여 형성되되, 상기 단열재의 주입구를 통해 내부로 소화물질이 공급될 수 있도록 상기 단열재의 외면으로부터 이격되게 구비된 공급배관과, 상기 공급배관의 외주면에서 하방으로 돌출형성되어 상기 단열재의 주입구에 대응되는 위치에 형성된 배출구를 갖는 공급수단을 포함하며,

   상기 소화물질수용부는 상기 배출구의 하부에 대응되는 위치에서 단면형상이 폐곡면을 이루도록 상기 단열재를 가로질러 복수로 관통형성되되, 횡방향 또는 종방향으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 화재 확산방지용 건축패널.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 소화물질수용부는 단면형상이 폐곡면을 이루는 상하로 긴 봉 형상으로 이루어지되, 소정간격을 두고 단열재 내에 다수개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화재 확산방지용 건축패널.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 소화물질수용부는 단면형상이 폐곡면을 이루는 긴 봉형상으로 이루어지되, 종방향 및 횡방향으로 구비되어 상호 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 화재 확산방지용 건축패널.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 소화물질수용부는 단열재의 표면에 형성되는 요입홈이 외부판재나 내부판재와의 밀착에 의해 폐쇄됨으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 화재 확산방지용 건축패널.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 소화물질수용부내로 상기 공급배관이 연장 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 화재 확산방지용 건축패널.

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