KR102222439B1 - 강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 강관이 관통하여 지나는 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 막을 수 있는 강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다. 본 발명은 강관이 관통하여 지나는 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 강관용 내화충전구조물에 있어서, 강관의 외주면을 접하여 둘러싸고 내화벽에 고정된 방화보드, 복수 개가 강관의 외주면에 접하여 일정 간격 이격되어 장착된 이격재, 복수 개의 이격재를 둘러싸서 외부로부터의 화재를 차단하는 차화커버 및 강관, 이격재 및 차화커버에 의하여 형성된 에어 갭을 포함할 수 있다.

Description

강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법{AN ANTI-FIRING FILLING STRUCTURE FOR STEEL PIPE AND INSTALLING METHOD THEREOF}
본 발명은 강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강관이 관통하여 지나는 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 막을 수 있는 강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
건축물에서 화재가 발생하는 경우 연기나 화염이 상층이나 옆 공간으로 급속하게 퍼질 수 있는데, 이러한 급격한 화재의 전파를 방지하기 위하여 내화벽 등의 구조물을 설치하고 있다. 내화벽을 뚫고 배관을 설치하는 경우 내화벽과 배관의 사이에 형성된 틈을 통하여 화재가 전파할 수 있는데, 이러한 화재의 전파를 막기 위하여 관통부를 밀폐하는 등의 조치가 중요하다. 일반적으로는 내화벽과 배관 사이에 형성되는 틈이나 공간에 내화물질을 충전하고 있다. 이러한 측면에서 배관이 관통되어 설치된 내화벽을 통하여 화재의 진행을 막는 구조물을 '내화충전구조물'이라 할 수 있다. 내화충전시험은 일정한 시험 규격에 따라 시행되고 평가되고 있다. 즉, KS F ISO 10295-1(설비관통부 내화충전구조 시험), KS F 2257-1(차염 시험)에 의하여 시험을 시행하여 내화성능은 2시간 이상이고, 이면 온도상승은 180℃ 이하일 것을 요구되고 있다.
내화벽과 배관의 틈 사이에 충전하는 것은 시공 시 불편하다는 등의 문제가 있어, 내화벽과 배관의 틈에 충전하지 않고도 내화벽의 전면과 후면에 내화물을 장착함으로써 내화벽을 관통하여 화재가 진행하는 것을 막을 수 있는 기술에 대한 요구가 증가되고 있다. 특히 강제 전선관의 강제 전선관을 통한 열전도에 의하여 내화벽 이면(후면)의 온도 상승이 기준값을 초과할 수 있는 문제가 있다.
이에 상기 문제를 해결하기 위하여 연구를 거듭한 끝에 본 발명을 완성하였다.
1. 등록특허공보 제10-1647070호(2016.08.03.) 2. 등록특허공보 제10-1519816호(2015.05.07.)
본 발명은 강관이 관통하여 지나는 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 막고, 강관을 통한 열전도에 의하여 내화벽 이면(후면)의 온도 상승을 막을 수 있는 강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, 강관이 관통하여 지나는 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 강관용 내화충전구조물에 있어서, 강관의 외주면을 접하여 둘러싸고 내화벽에 고정된 방화보드, 복수 개가 강관의 외주면에 접하여 일정 간격 이격되어 장착된 이격재, 복수 개의 이격재를 둘러싸서 외부로부터의 화재를 차단하는 차화커버 및 강관, 이격재 및 차화커버에 의하여 형성된 에어 갭을 포함하는 강관용 내화충전구조물일 수 있다.
강관은 강제 전선관, 강제 설비 배관, 강제 덕트 및 서스(sus) 배관으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
방화보드는 내화 플레이트의 일면에 내화시트가 형성된 구조로서 내화 플레이트 측이 내화벽에 접하고 내화시트 측이 외부로 노출될 수 있다.
내화 플레이트는 불에 타지 않는 불연재질로 이루어지고, 내화시트는 화재 시 열에 의해 팽창하는 열팽창성 수지를 포함할 수 있다.
이격재 또는 차화커버는 암면, 세라크 울, 미네랄 울, 유리섬유 및 열 팽창성 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
열팽창성 수지는 합성수지 또는 천연수지에, 무기 팽창계 난연제, 인계 난연제, 무기 수산화계 난연제, 붕산계 난연제, 규산계 또는 탄산계 난연제로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 혼합한 것을 포함할 수 있다.
차화커버는 시트 형상의 베이스와 베이스의 일면에 돌출되어 형성된 돌기를 가질 수 있다.
본 측면의 강관용 내화충전구조물은 KS F ISO 10295-1(설비관통부 내화충전구조 시험), KS F 2257-1(차염 시험)에 의하여 시험을 시행하여 내화성능은 2시간 이상이고, 이면 온도상승은 180℃ 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 앞 측면의 강관용 내화충전구조물을 시공하는 방법에 있어서, (a) 내화벽을 관통하여 강관을 장착하는 단계, (b) 강관의 외주면에 접하여 둘러싸도록 내화벽에 고정하여 방화보드를 장착하는 단계, (c) 강관의 외주면에 접하여 둘러싸고 일정 간격 이격하여 복수 개의 이격재를 장착하는 단계 및 (d) 복수 개의 이격재를 둘러싸도록 차화커버를 장착하는 단계를 포함하는 강관용 내화충전구조물의 시공방법일 수 있다.
본 발명에 의하면 강관이 관통하여 지나는 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 막을 수 있는 강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 화재 시 고온의 열 및 화염이 내화벽의 강관 관통부를 통하여 화재가 확산되는 것을 효과적으로 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물이 시공된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물이 시공된 상태의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물의 시공 중 차화커버를 장착하기 전의 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물 중 차화커버의 형태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 발명은 강관이 관통하여 지나는 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 막을 수 있는 강관용 내화충전구조물 및 그 시공방법에 관한 것이다.
도 1에는 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물이 시공된 상태를 개략적으로 도시하였다. 도 2에는 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물이 시공된 상태의 단면을 개략적으로 도시하였다. 도 3에는 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물이 시공 중 차화커버를 장착하기 전의 상태를 개략적으로 도시하였다. 도 4에는 본 발명의 일 측면에 따른 강관용 내화충전구조물 중 차화커버의 형태를 개략적으로 도시하였다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 측면은, 강관(10)이 관통하여 지나는 내화벽(W)을 통하여 화재가 전파되는 것을 강관용 내화충전구조물에 있어서, 강관(10)의 외주면을 접하여 둘러싸고 내화벽(W)에 고정된 방화보드(50), 복수 개가 강관(10)의 외주면에 접하여 일정 간격 이격되어 장착된 이격재(20, 21, 22, 23), 복수 개의 이격재(20, 21, 22, 23)를 둘러싸서 외부로부터의 화재를 차단하는 차화커버(40) 및 강관(10), 이격재(20, 21, 22, 23) 및 차화커버(40)에 의하여 형성된 에어 갭(70, 71)을 포함하는 강관용 내화충전구조물일 수 있다.
본 측면은 내화벽(W)을 관통하여 강관(10)이 설치된 경우 강관(10)과 내화벽(W) 사이의 틈을 통하여 화재의 전파를 막기 위하여 사용하는 강관용 내화충전구조물에 관한 것이다. 내화충전구조물은 내화벽(W)을 기준으로 전면 및 이면(후면)에 대칭적으로 설치될 수 있다. 내화벽(W)의 전면 및 후면의 어느 쪽에서도 모두 화재가 발생할 수 있기 때문이다. 도 1에는 내화벽(W)의 전면에 설치된 내화충전구조물만을 도시하였고, 후면에 설치된 내화충전구조물은 생략하였다. 내화충전구조물의 설치 길이는 내화벽(W)의 벽면으로부터 50cm일 수 있다. 내화벽(W)의 전면 쪽에서 화재가 발생하더라도 그러한 화재가 내화벽(W)의 이면(후면)까지 전파되지 않아야 한다. 또한 강관(10)을 통하여 전면의 열이 이면(후면)을 전달되는데 그렇더라도 이면(후면)에 설치된 내화충전구조물 끝단의 온도 상승이 최대값이 180℃도 보다 크지 않아야 한다. 이는 화재의 열로 인하여 이면(후면)에 설치된 각종 기기나 설비들이 손상되는 것을 막기 위한 것이다.
강관(10)은 스테인리스 스틸 재질의 파이프로서, 강제(鋼製) 전선관, 강제(鋼製) 설비 배관, 강제(鋼製) 덕트(duct) 및 서스(sus) 배관으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 강제 전선관(rigid steel electrical conduit)이란 전기배선공사에 사용되는 전선 보호관으로서, 플렉시블(flexible)한 전선관과 달리 금속 재질의 파이프로서 대규모 산업단지나 공장 등에 시공되는 전선관이다. 강제 전선관은 외경이 113.4±0.4mm이고, 두께가 3.5mm일 수 있다. 강관(10)은 튼튼한 내구성과 불이 붙지 않는 내화성을 가진다는 장점이 있지만, 열전도도가 우수하여 내화벽(W)의 이면(후면)의 온도가 지나치게 높을 수 있어 인접한 설비 등의 고장을 초래하는 등의 단점이 있다.
방화보드(50)는 강관(10)의 외주면을 접하여 둘러싸고 내화벽(W)에 고정될 수 있다. 강관(10)을 관통하여 설치하기 위하여 형성된 내화벽(W) 관통홀은 여기에 삽입되어 설치되는 강관(10)의 형상이나 외경 등 치수보다 더 클 수밖에 없다. 이러한 형상 및 치수의 불일치 문제점을 해결하기 위하여 내화벽(W)의 전면 및 후면에 강관(10)의 형상이나 외경 등 치수와 정확하게 일치하는 관통홀이 형성된 방화보드(50)를 고정할 수 있다. 방화보드(50)와 강관(10) 사이에 존재하는 미세 틈에는 실리콘 등의 내화 실링제를 도포할 수 있다.
방화보드(50)는 분할된 구조를 가질 수 있다. 이를 통하여 시공상 편의를 향상시킬 수 있다. 내화벽(W)을 관통하여 강관(10)을 설치한 이후에 방화보드(50)를 장착 고정할 수 있다. 즉 강관(10)을 설치한 후에 분할된 구조의 방화보드(50) 조각편을 배치한 후 피스나 볼트 등의 체결구(60)를 이용하여 내화벽(W)에 고정시킬 수 있다. 예를 들어 방화보드(50)가 2개의 멤버로 이루어진 경우 강관(10)의 양쪽에 각 방화보드(50) 조각편을 조립 배치한 후 이를 내화벽(W)에 나사못 등을 이용하여 고정할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니고 방화보드(50)는 3개 이상의 멤버로 이루어질 수 있다.
방화보드(50)는 내화 플레이트(미도시)의 일면에 내화시트(미도시)가 형성된 구조를 가질 수 있다. 이 중 내화 플레이트 측이 내화벽(W)에 접하고 내화시트 측이 외부로 노출될 수 있다. 내화 플레이트는 불에 타지 않는 불연 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 내화 플레이트는 철판일 수 있다. 내화 플레이트에 의하여 방화보드(50)의 골격 또는 형상이 유지될 수 있다. 내화시트는 화재 시 열에 의해 팽창하는 열팽창성 수지를 포함할 수 있으며, 화재 시 열팽창 수지는 열에 의하여 수십 배 ~ 수백 배로 팽창하여 화염을 차단함으로써 화재의 진행을 막을 수 있다.
이격재(20, 21, 22, 23)는 복수 개가 강관(10)의 외주면에 접하여 일정 간격 이격되어 장착될 수 있다. 이격재(20, 21, 22, 23)는 링 형태를 가지며 강관(10)의 외주면에 접할 수 있다. 링 형태의 이격재(20, 21, 22, 23)는 신축성을 가질 수 있다. 링 형태의 이격재(20, 21, 22, 23)는 절개부를 가질 수 있다. 이를 통하여 신축성 있는 이격재(20, 21, 22, 23)의 절개부를 벌린 후에 강관(10)에 장착할 수 있기 때문에 작업의 편리성이 현저하게 향상될 수 있다.
이격재(20, 21, 22, 23)는 복수 개일 수 있다. 복수 개의 이격재(20, 21, 22, 23)를 일정 간격 떨어뜨려 장착함으로써 강관(10)의 외주면 중 일부가 공기에 노출될 수 있다. 이격재(20, 21, 22, 23) 없이 차화커버(40)를 직접 강관(10)의 외주면을 덮도록 설치하는 경우 차화커버(40)가 보온재 역할을 하여 전면 쪽 화재 시 내화벽(W) 이면(후면)의 내화충전구조물 끝단의 온도 상승이 지나치게 높아질 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 차화커버(40)와 강관(10) 사이에 이격재(20, 21, 22, 23)를 복수 개 설치하여 중간에 에어 갭(70, 71)을 형성함으로써 강관(10)으로부터의 방열 효과를 유도하고 이를 통하여 강관(10)을 통한 열전도를 저하시킬 수 있다. 도 3에는 3개의 이격재(20, 21, 22, 23)가 도시되고, 이격재(20, 21, 22, 23)의 단면이 직사각형인 경우를 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이격재(20, 21, 22, 23)의 폭(x)이나 높이(D)는 각기 다를 수 있다. 이격재(20, 21, 22, 23)의 폭(x1+x2+x3)이 작아질수록 강관(10)이 공기에 노출되는 면의 폭(y1+y2)이 증가하고, 강관(10)을 통한 열전도, 즉 온도 상승은 더욱 더 작아질 수 있다. 이격재(20, 21, 22, 23)의 폭(x)이 감소하고, 높이(D)가 높아질수록 강관(10)의 외주면, 이격재(20, 21, 22, 23) 및 차화커버(40)로 둘러싸여 형성된 에어 갭(70, 71)의 부피는 더 커질 수 있으며, 강관(10)을 통한 열전도 즉 온도 상승은 더욱 더 작아질 수 있다.
차화커버(40)는 복수 개의 이격재(20, 21, 22, 23)를 둘러싸도록 장착될 수 있다. 화재가 발생한 쪽의 차화커버(40)는 화염이 강관(10)에 직접 침투하는 것을 막을 수 있다. 차화커버(40)는 시트 형상의 베이스(41)와 베이스(41)의 일면에 돌출되어 형성된 돌기(42)를 가질 수 있다. 베이스(41)와 돌기(42)는 일체일 수 있으며, 열팽창성 수지를 사출 성형하여 제조할 수 있다. 돌기(42)는 강관(10)의 길이 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 립(rib) 형태를 가질 수 있다. 이로써 이격재(20, 21, 22, 23)의 외주면을 둘러쌈에 있어서 작업성이 현저하게 향상될 수 있다. 차화커버(40)가 두꺼운 경우에는 이를 이용하여 이격재(20, 21, 22, 23)를 둘러싸는 작업에 어려움이 있다.
돌기(42)와 돌기(42) 사이의 베이스(41)에는 통기공(미도시)이 형성될 수 있다. 통기공을 통하여 공기가 자유롭게 이동할 수 있다. 내화벽(W)의 전면 쪽에서 화재가 발생한 경우 내화벽(W)의 이면(후면) 쪽에 장착된 차화커버(40)에서는 통기공을 통하여 강관(10)의 열이 외부로 더 효과적으로 방출될 수 있으며, 이를 통하여 강관(10)을 통한 열전도, 즉 온도 상승을 더욱 더 억제할 수 있다.
조임부재(30)를 이용하여 차화커버(40)의 외주면을 조임으로써 차화커버(40)와 이격재(20, 21, 22, 23)를 단단하게 고정시킬 수 있다. 더 나아가 차화커버(40), 이격재(20, 21, 22, 23) 및 강관(10)을 더욱 단단하게 고정할 수 있다. 조임부재(30)로는 화재에 견딜 수 있는 스틸 재질 또는 철 재질의 띠(밴드, 스트랩)를 사용할 수 있다. 조임부재(30)는 이격재(20, 21, 22, 23)의 위치에 대응되는 위치에 장착할 수 있으며, 이로써 차화커버(40)를 이격재(20, 21, 22, 23)에 더욱 효과적으로 고정할 수 있다.
이격재(20, 21, 22, 23) 또는 차화커버(40)는 암면, 세라크 울, 미네랄 울, 유리섬유 및 열 팽창성 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 무기계 내화재료로 암면, 세라크 울, 미네랄 울, 유리섬유 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있고, 유기계 내화재료로는 화재 시 열에 의하여 팽창하는 열팽창성 수지를 사용할 수 있다. 화재 시에는 화재의 열로 인하여 열팽창성 수지가 발포 반응을 일으키면서 팽창하여 팽창된 수지가 강관(10)과 방화보드(50)를 밀폐시키게 되어, 화재가 내화벽(W) 관통홀을 통과하여 진행할 수 없도록 차단할 수 있다.
열팽창성 수지는 합성수지 또는 천연수지에, 무기 팽창계 난연제, 인계 난연제, 무기 수산화계 난연제, 붕산계 난연제, 규산계 또는 탄산계 난연제로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 혼합한 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 열팽창성 수지는 혼합된 무기 수산화계 난연제가 화재로 인해 생성된 초기 탄화물을 규산계(SiO2)와 붕산계(B2O5)등을 혼합하여 재응고하게 하고 이로 인해 탄화막을 점증 견고하게 하는 역할을 하여 온도에 따라 단계적으로 차열 및 차염 성능을 발휘할 수 있도록 혼합되어 제조될 수 있다. 또는 이와 달리 화재 시의 온도에 따라 단계적으로 차열 및 차염 성능을 발휘할 수 있도록, 이소시아네이트, 실리콘, 폴리올, 고무 등의 합성수지 또는 천연수지에, 무기 팽창계 난연제와, 인계 난연제와, 폴리인산암모늄(APP) 또는 폴리인산멜라민(MPP)와, 무기 수산화계 난연제와, 붕산계 난연제와, 규산계 또는 탄산계 난연제로부터 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 만들어질 수 있다.
열팽창성 수지는, 합성수지 또는 천연수지 100 중량부를 기준으로, 무기 팽창계 난연제 5~70 중량부, 인계 난연제 10~70 중량부, 폴리인산암모늄(APP) 또는 폴리인산멜라민(MPP) 10~30 중량부, 무기 수산화계 난연제 10~70 중량부, 붕산계 난연제 10~70 중량부, 규산계 또는 탄산계 난연제 10~70 중량부로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 합성수지 또는 천연수지에 혼합하여 제조할 수 있다.
무기 팽창계 난연제는 팽창흑연, 팽창진주암, 펄라이트 등을 포함할 수 있으며, 250
Figure 112020047550344-pat00001
에서 발포하여 초기 화재에 대한 내화성을 부여한다.
인계 난연제는 비팽창성 난연제로서, 적인, phosphates, phosphine oxide, phosphine oxide diols, phosphites, phosphonates 등을 사용할 수 있으며, 300
Figure 112020047550344-pat00002
이하에서 화재를 극대화시키는 탄화수소(OH)와 수소(H)를 인산(H3PO4)이 탄화수소와 수소를 흡수하여 화재 확산을 억제하고, 열기류에 의해 약해진 차열층을 비팽창성 인계 난연제가 공극을 메워 형태의 붕괴를 방지한다.
폴리인산암모늄(APP) 또는 폴리인산멜라민(MPP)은 앞서 팽창한 무기 팽창계 난연제의 비산을 방지하는 작용을 하며, 무기 팽창계 난연제가 한꺼번에 발포하지 않고 마치 시루떡처럼 층을 이루어 발포하여 견고한 차화 차열 층을 형성하는 작용을 한다.
무기 수산화계 난연제는 예를 들어 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등을 사용할 수 있으며, 500
Figure 112020047550344-pat00003
이하에서 열에 의해 물분자를 방출하여 냉각 작용을 함으로써 단단한 차열층의 붕괴를 방지하는 작용을 한다.
붕산계 난연제는 750
Figure 112020047550344-pat00004
이하의 온도에서 작용하는데, 이후의 지속적인 화재로부터 장기간 동안 단단한 차열층을 유지할 수 있도록 하는 작용을 한다. 붕산계 난연제로는 붕산염, 붕산암모늄 등을 사용할 수 있다.
규산계 또는 탄산계 난연제는 1,000
Figure 112020047550344-pat00005
이하에서 팽창하여 차열 기능을 수행하는데, 규산계 난연제로는 규산칼륨, 규산마그네슘 등을 사용할 수 있고, 탄산계 난연제로는 탄산칼륨, 탄산칼슘 등을 사용할 수 있다.
열팽창 수지의 차열 차염 메커니즘은 다음과 같다. 즉 화재 발생 초기에 무기 팽창계가 팽창하여 차열층을 형성하고, 팽창성 인계 난연제가 무기 팽창계 난연제를 비산되지 않도록 하고, 이후 형성된 차열층을 무기 수산화계 난연제가 물 분자를 방출하여 보호하고, 이후 계속된 열 기류에 약해진 차열층을 비팽창성 인계 난연제가 공극을 메워서 부숴지지 않도록 하며, 이후 지속된 화염을 규산계 또는 탄산계 난연제가 지켜낼 수 있다.
본 측면의 강관용 내화충전구조물은 KS F ISO 10295-1(설비관통부 내화충전구조 시험), KS F 2257-1(차염 시험)에 의하여 시험을 시행하여 내화성능은 2시간 이상이고, 이면(후면) 온도상승은 180℃ 이하일 수 있다(내화충전구조 시험). 내화충전구조 시험은 내화벽(W)의 전면 쪽에 화재를 발생시키고 내화벽(W)의 이면(후면)쪽으로의 화재의 전파 여부를 확인하고, 내화충전구조물 끝단 부분에서의 온도 상승을 측정하는 방식으로 수행할 수 있다. 이면(후면)의 온도 상승 요건은 화재의 열로 인하여 이면(후면)에 설치된 각종 기기나 설비들이 손상되는 것을 막기 위한 것이다.
그 외에도 강관용 내화충전구조물은 하기의 특성을 만족할 수 있다.
(i)(산소지수 시험)KS M ISO 4589-2에 의하여 시행하여 40% 이상일 것,
(ii)(저염소 시험)IEC 60754-1에 의하여 시행하여 60mg/g 이하일 것,
(iii)(냉열특성 시험) -15℃ 이하의 저온용기에서 24시간 경과 후 다시 80℃로 가온시켜 24시간 경과시키는 열사이클을 2회 반복한 다음 육안으로 검사하였을 때 갈라짐, 부풀음, 벗겨짐이 없을 것,
(iv)(발연농도 시험) ASTM E 662(NIST/F-MODE)에 의하여 시행하며, 3회를 시행하여 평균을 구하며, 400 이하일 것,
(v)(내염수성 시험) 3wt% 식염수에 (10Х10)cm 이상의 시료 3개를 40℃에서 10일간 침수시킨 후 꺼내어 실내에서 24시간 보관한 다음 육안으로 검사하였을 때 갈라짐, 부풀음, 벗겨짐이 없을 것,
(vi)(내유성 시험) KS C 2301의 1종 2호의 절연유에 (10Х10)cm 이상의 시료 3개를 70℃에서 2일간 침유시킨 후 꺼내어 실내에서 24시간 보관한 다음 육안으로 검사하였을 때 갈라짐, 부풀음, 벗겨짐이 없을 것,
(vii)(유해성물질 시험) 납, 수은, 육가크롬, 폴리브롬화비페닐 및 폴리브롬화디페닐에테르은 동일물질 내 중량기준으로 0.1% 미만 함유하고, 카드뮴은 동일물질 내 중량기준으로 0.01% 미만 함유할 것.
본 발명의 다른 측면은, 앞 측면의 강관용 내화충전구조물을 시공하는 방법에 있어서, (a) 내화벽(W)을 관통하여 강관(10)을 장착하는 단계, (b) 강관(10)의 외주면에 접하여 둘러싸도록 내화벽(W)에 고정하여 방화보드(50)를 장착하는 단계, (c) 강관(10)의 외주면에 접하여 둘러싸고 일정 간격 이격하여 복수 개의 이격재(20, 21, 22, 23)를 장착하는 단계 및 (d) 복수 개의 이격재(20, 21, 22, 23)를 둘러싸도록 차화커버(40)를 장착하는 단계를 포함하는 강관용 내화충전구조물의 시공방법일 수 있다. 본 측면은 앞 측면의 강관용 내화충전구조물을 시공하는 방법에 관한 것으로, 강관용 내화충전구조물에 관한 사항은 앞에서 설명한 바와 동일하다.
먼저, 내화벽(W)을 관통하여 강관(10)을 장착할 수 있다(a). 내화벽(W)은 화재 시 화재의 전파를 차단할 수 있는 벽으로서 불연성을 띨 수 있다. 강관(10)은 스테린레스 스틸 재질의 금속제 배관으로서, 강제 전선관, 강제 설비 배관, 강제 덕트 또는 서스(sus) 배관을 포함할 수 있다. 내화벽(W)에 관통홀을 형성한 후 여기에 강관(10)을 삽입 통과시켜 설치할 수 있다. 내화벽(W) 관통홀은 강관(10)의 외경보다 더 크게 형성될 수 있으며, 그 단면 형상 또한 강관(10)의 외경과 일치하지 않을 수 있다. 따라서 강관(10)과 내화벽(W) 관통홀 내면 사이에는 틈이 형성될 수 있다. 강제 전선관은 외경이 113.4±0.4mm이고, 두께가 3.5mm일 수 있다.
다음으로, 강관(10)의 외주면에 접하여 둘러싸도록 내화벽(W)에 고정하여 방화보드(50)를 장착할 수 있다(b). 내화벽(W) 관통홀과 강관(10) 사이의 형상 및 치수의 불일치 문제점을 해결하기 위하여 내화벽(W)의 전면 및 후면에 강관(10)의 형상이나 외경 등 치수와 정확하게 일치하는 관통홀이 형성된 방화보드(50)를 고정할 수 있다. 방화보드(50)와 강관(10) 사이에 존재하는 미세 틈에는 실리콘 등의 내화 실링제를 도포할 수 있다. 방화보드(50)는 분할된 구조를 가질 수 있으며, 이를 통하여 시공상 편의를 향상시킬 수 있다. 내화벽(W)을 관통하여 강관(10)을 설치한 이후에 방화보드(50)를 장착 고정할 수 있다. 예를 들어 방화보드(50)가 2개의 멤버로 이루어진 경우 강관(10)의 양쪽에 각 방화보드(50) 조각편을 조립 배치한 후 이를 내화벽(W)에 나사못 등을 이용하여 고정할 수 있다.
방화보드(50)는 내화 플레이트의 일면에 내화시트가 형성된 구조를 가질 수 있다. 이 중 내화 플레이트 측이 내화벽(W)에 접하고 내화시트 측이 외부로 노출될 수 있다. 내화 플레이트는 불에 타지 않는 불연 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 내화 플레이트는 철판일 수 있다. 내화 플레이트에 의하여 방화보드(50)의 골격 또는 형상이 유지될 수 있다. 내화시트는 화재 시 열에 의해 팽창하는 열팽창성 수지를 포함할 수 있으며, 화재 시 열팽창 수지는 열에 의하여 수십 배 ~ 수백 배로 팽창하여 화염을 차단할 수 있다.
다음으로, 강관(10)의 외주면에 접하여 둘러싸고 일정 간격 이격하여 복수 개의 이격재(20, 21, 22, 23)를 장착할 수 있다(c). 이격재(20, 21, 22, 23)는 링 형태를 가지며 강관(10)의 외주면에 접할 수 있다. 링 형태의 이격재(20, 21, 22, 23)는 신축성을 가질 수 있다. 링 형태의 이격재(20, 21, 22, 23)는 절개부를 가질 수 있다. 이를 통하여 신축성 있는 이격재(20, 21, 22, 23)의 절개부를 벌린 후에 강관(10)에 장착할 수 있기 때문에 작업의 편리성이 현저하게 향상될 수 있다.
다음으로, 복수 개의 이격재(20, 21, 22, 23)를 둘러싸도록 차화커버(40)를 장착할 수 있다(d). 화재가 발생한 쪽의 차화커버(40)는 화염이 강관(10)에 직접 침투하는 것을 막을 수 있다. 차화커버(40)는 시트 형상의 베이스와 베이스의 일면에 돌출되어 형성된 돌기를 가질 수 있다. 베이스와 돌기는 일체일 수 있으며, 열팽창성 수지를 사출 성형하여 제조할 수 있다. 돌기는 강관(10)의 길이 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 립(rib) 형태를 가질 수 있다. 이로써 이격재(20, 21, 22, 23)의 외주면을 둘러쌈에 있어서 작업성이 현저하게 향상될 수 있다. 차화커버(40)가 두꺼운 경우에는 이를 이용하여 이격재(20, 21, 22, 23)를 둘러싸는 작업에 어려움이 있다. 추가적으로, 차화커버(40)의 외주를 조임부재(30)를 이용하여 고정할 수 있다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
<실시예>
도 1 내지 도 4에 도시된 대로 내화충전구조물을 내화벽의 전면 및 이면(후면)에 대칭적으로 장착하였다. 강관은 외경이 113.4mm이고, 두께가 3.5mm인 강제 전선관을 사용하였다. 이격재에서 x1=x2=60mm이고, x3=100mm이고, y1=y2=140mm이고, D=28.2mm이다. 차화커버의 길이는 500mm이다. 방화보드의 두께는 4mm이다.
내화벽의 전면 쪽에 화재를 발생시켜 내화충전구조 시험을 2시간 동안 실시하여 내화벽을 통과하여 화재의 전파가 있는지 확인하고, 내화벽으로부터 800mm의 강관 표면에서 시험 전 대비 온도 상승값을 측정하였다.
<비교예>
이격재를 장착하지 않고, 차화커버를 강관 외주면 위에 직접 덮은 점을 제외하고는, 실시예와 동일한 방법에 따라 시험하였다.
<평가>
실시예 및 비교예 모두 내화벽을 통과하여 화재가 전파되지 않았음을 확인할 수 있었다. 다만 비교예의 경우 온도 상승값이 210℃인 반면 실시예의 경우 온도 상승값이 153℃인 점을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 실시예에 의하는 경우 온도 상승값이 180℃보다 작아 요건을 충족하는 것으로 확인할 수 있었다.
본 발명에서 사용하는 용어는 특정한 실시형태를 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부한 도면에 의하여 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 보아야 할 것이다.
10: 강관 11: 강관의 내부 공간
20, 21, 22, 23: 이격재 30: 조임부재
40: 차화커버 41: 베이스
42: 돌기 50: 방화보드
60: 체결구 70, 71: 에어 갭(air gap)
D: 이격재의 두께 x1, x2, x3: 이격재의 너비
y1, y2: 이격재 간 이격 거리 W: 내화벽

Claims (9)

  1. 강관이 관통하여 지나는 내화벽의 앞 및/또는 뒤에 장착되어, 화재 시 상기 내화벽을 통하여 화재가 전파되는 것을 방지하고, 상기 강관을 통한 열 전도에 의하여 상기 내화벽의 뒤로 열이 전달되는 것을 제어할 수 있는 강관용 내화충전구조물에 있어서,
    상기 강관의 외주면을 접하여 둘러싸고, 상기 내화벽의 일면에 고정되어 상기 내화벽의 관통부를 통하여 화재가 전파되는 것을 막는 방화보드;
    복수 개가 상기 강관의 외주면에 접하여 일정 간격 이격되어 장착되고, 그 중 어느 하나는 상기 방화보도에 밀착되어 장착되는 이격재;
    상기 복수 개의 이격재를 둘러싸서 외부로부터의 화재를 차단하는, 다수의 통기공이 형성되어 있는 차화커버; 및
    상기 강관, 상기 이격재 및 상기 차화커버에 의하여 형성된 공간인 에어 갭;
    을 포함하고,
    상기 에어 갭의 일부를 형성하는 상기 차화커버의 통기공을 통하여, 상기 에어 갭의 일부를 형성하는 강관에서 발생되는 열을 외부로 발산시킴으로써, 상기 강관을 통한 열 전도에 의하여 상기 내화벽의 뒤로 열이 전달되는 것을 제어할 수 있는, 강관용 내화충전구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강관은 강제 전선관, 강제 설비 배관, 강제 덕트 및 서스(sus) 배관으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는, 강관용 내화충전구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방화보드는 내화 플레이트의 일면에 내화시트가 형성된 구조로서, 상기 내화 플레이트 측이 상기 내화벽에 접하고 상기 내화시트 측이 외부로 노출되는, 강관용 내화충전구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 내화 플레이트는 불에 타지 않는 불연재질로 이루어지고, 상기 내화시트는 화재 시 열에 의해 팽창하는 열팽창성 수지를 포함하는, 강관용 내화충전구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이격재 또는 상기 차화커버는 암면, 세라크 울, 미네랄 울, 유리섬유 및 열 팽창성 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 강관용 내화충전구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 열팽창성 수지는 합성수지 또는 천연수지에, 무기 팽창계 난연제, 인계 난연제, 무기 수산화계 난연제, 붕산계 난연제, 규산계 또는 탄산계 난연제로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 혼합한 것을 포함하는, 강관용 내화충전구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차화커버는 시트 형상의 베이스와 상기 베이스의 일면에 돌출되어 형성된 돌기를 가지는, 강관용 내화충전구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    KS F ISO 10295-1(설비관통부 내화충전구조 시험), KS F 2257-1(차염 시험)에 의하여 시험을 시행하여 내화성능은 2시간 이상이고, 이면 온도상승은 180℃ 이하인, 강관용 내화충전구조물.
  9. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459594B1 (ko) * 2022-01-27 2022-10-27 한국내진시스템 주식회사 난연성 플랫폼 스크린 도어 지지시스템 및 그 설치방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011052448A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Sekisui Chem Co Ltd 防火区画貫通部構造
KR20110106297A (ko) * 2008-12-11 2011-09-28 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 방화 구획 관통부 구조 및 그의 시공 방법
KR101519816B1 (ko) 2013-09-24 2015-05-21 주식회사 티아이씨 내화충전재 고정장치
KR101647070B1 (ko) 2014-04-25 2016-08-09 한국건설기술연구원 내화 충전구조체 및 그 시공방법
JP6196552B2 (ja) * 2012-03-30 2017-09-13 積水化学工業株式会社 防火区画貫通部構造およびその施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110106297A (ko) * 2008-12-11 2011-09-28 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 방화 구획 관통부 구조 및 그의 시공 방법
JP2011052448A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Sekisui Chem Co Ltd 防火区画貫通部構造
JP6196552B2 (ja) * 2012-03-30 2017-09-13 積水化学工業株式会社 防火区画貫通部構造およびその施工方法
KR101519816B1 (ko) 2013-09-24 2015-05-21 주식회사 티아이씨 내화충전재 고정장치
KR101647070B1 (ko) 2014-04-25 2016-08-09 한국건설기술연구원 내화 충전구조체 및 그 시공방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459594B1 (ko) * 2022-01-27 2022-10-27 한국내진시스템 주식회사 난연성 플랫폼 스크린 도어 지지시스템 및 그 설치방법

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