KR102579212B1 - 방음터널의 화재전파 차단시스템 - Google Patents

방음터널의 화재전파 차단시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터널의 길이 방향으로 일정 간격마다 화재전파 방지방음판으로 시공된 화재전파 차단구간을 시공하여 지붕과 벽체를 통한 화재의 전파 확산을 차단하여 인명피해를 예방할 수 있도록 한 방음터널의 화재전파 차단시스템을 제공한다. 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 방음터널의 길이방향으로 일정 간격마다 화재전파 차단구간을 설정하고, 방음터널내 화재 발생시 화재 전파를 차단하기 위해 각각의 화재전파 차단구간에는 측벽과 지붕 부분에 불연성을 갖는 화재전파 방지방음판이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

방음터널의 화재전파 차단시스템{Fire Propagation Blocking System for Soundproof Tunnels}
본 발명은 방음터널의 내부에서 발생된 화재가 주변으로 전파되지 않도록 하는 화재전파 차단시스템에 관한 것으로, 특히 터널의 길이 방향으로 일정 간격마다 화재전파 방지방음판으로 시공된 화재전파 차단구간을 시공하여 지붕과 벽체를 통한 화재의 전파 확산을 차단하여 인명피해를 예방할 수 있도록 한 방음터널의 화재전파 차단시스템에 관한 것이다.
방음시설 중 방음터널은 상부가 개방된 방음벽과 달리 입출구를 제외하고 상부와 좌우측 3면을 방음판으로 완전히 차단되어 있기 때문에 도로에서 발생되는 직접음과 회절음을 동시 차단하는 소음 차단효과를 기대 할 수 있다. 이같이 방음벽에 비해 상대적으로 방음효과가 뛰어난 방음터널이 도로주변 고층주거지역을 중심으로 선호되고 있다. 그러나 국내 방음터널의 화재안전성과 관련된 설치 및 품질규정은 전무한 실정이며 선행연구 또한 소음저감 효과 등에 집중되어 있다. 이로 인해 대부분의 방음터널이 공기단축 및 시공의 편의성을 이유로 H형강의 구조체에 열가소성플라스틱인 PC(Polycarbonate) 방음판으로 시공되고 있어 터널내 화재 등 재난상황발생 시 일반터널에 비해 상대적으로 높은 위험성을 가지게 된다. PC를 주로 투명 방음판의 재료로 사용하는 이유는 강화유리에 비해 가볍고 85% 이상의 광투과율을 가지면서도 내열점, 용융점, 인화점 등이 일반 플라스틱에 비해 높고 충격강도 및 시공성도 우수하면서 자기소화성이라는 연소저항 특성을 일부 가지고 있기 때문이다. 방음터널 내 화재발생 시, 차량의 화재로 발생되는 열량 외에 가연성 플라스틱 방음판의 열량이 더해져 위험성이 더욱 커지게 된다. 예로, 플라스틱(PC/PMMA) 방음판의 경우 화염의 주변 전파로 대형 화재로 확대되어 유독가스에 의한 인명 피해가 발생된다. 따라서 방음터널내 화재 발생시 화염의 주변 전파를 차단하여 대형 화재로 번질 수 없도록 하는 기술적 수단이 필요한다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1633071호(특허문헌 1)로서, '탈출이 용이한 방음 터널'이 제안되어 있다. 이는 터널에 외측으로 개방되어 비상시에 탈출이 이루어지도록 형성된 비상문을 두어 화재 발생시에 비상문으로 탈출하여 운전자의 안전을 확보할 수 있도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 방음터널내 화재 발생시 화염의 주변 전파를 차단할 수 없어 대형 화재로 확대되는 경우 비상문으로 대피할 여유가 없어 유독가스에 의한 인명 피해가 발생될 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 다른 기술로는 한국 등록실용신안 등록번호 제20-0472066호(특허문헌 2)로서, '방음터널 환기 장치'가 제안되어 있다. 이는 방음터널 내부의 오염 공기가 방음터널 내측의 측벽흡입구로 유입된 후, 측벽 배출구를 통해 방음터널 외부로 배출되도록 하며, 제연경계벽을 이용해 방음터널 내부의 매연이나 화재시 발생하는 연기의 확산을 방지할 수 있도록 한 것이다. 그러나 이 배경기술은 터널의 지붕측에만 제연경계벽이 설치되어 화재 발생시 벽면측이나 모서리부분에서 화재가 확산되는 현상을 차다할 수 없는 문제가 있다.
한국 등록특허 등록번호 제10-1633071호 한국 등록실용신안 등록번호 제20-0472066호
본 발명은 터널의 길이 방향으로 일정 간격마다 화재전파 방지방음판으로 시공된 화재전파 차단구간을 시공하여 지붕과 벽체를 통한 화재의 전파 확산을 차단하여 인명피해를 예방할 수 있도록 한 방음터널의 화재전파 차단시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 방음터널의 길이방향으로 일정 간격마다 화재전파 차단구간을 설정하고, 방음터널내 화재 발생시 화재 전파를 차단하기 위해 각각의 화재전파 차단구간에는 측벽과 지붕 부분에 불연성을 갖는 화재전파 방지방음판이 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방음터널의 측벽과 지붕을 연결하는 모서리부에는 화재전파 차단구간과 접하여 추가적으로 화재전파 방지방음판이 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 화재전파 방지방음판은, 매연 등 오염물질로부터 부식을 방지할 수 있는 내부식성과 화염에 타지 않는 불연성 소재로 제작되어 불연흡음재로 소음을 유입시키는 타공이 분포되어 있는 불연전면판과; 우수 등에 부식이 방지되는 내부식성과 화염에 타지 않는 불연성을 갖는 소재로 제작된 불연후면판과; 불연전면판과 불연후면판의 사이에 설치되어 터널 내부의 소음을 흡수하는 불연흡음재를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 지붕측에 설치된 화재전파 방지방음판은 터널 지주의 상단에 연결된 이웃한 양쪽 지지빔의 상면에 각기 설치된 방음판 지지바, 방음판 지지바의 상면에 안착되어 화재전파 방지방음판의 단부를 밀착 지지하는 압착판, 방음판 지지바에 나사볼트로 체결되어 화재전파 방지방음판의 단부를 강제적으로 압착판에 밀착시키는 실링 덮개, 실링 덮개의 단부에 결합되어 화재전파 방지방음판의 단부측 상면 결합부에 수밀을 형성시키는 실링부재에 의해 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 지붕측에 설치된 화재전파 방지방음판에는 일단이 힌지로 불연전면판에 연결되고 타단이 화염노출시 자동 링크 끊어짐이 발생되도록 불연전면판에 퓨지블 링크로 연결되어 있는 불연성 화염차단판이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 방음판 지지바는 단면 중심축을 기준으로 중공으로 대칭되어 있는 지지바 중공부, 바닥면 중앙에서 입설되어 지지바 중공부를 형성시킴과 동시에 상향으로 개구되어 실링 덮개와 결착되는 실링 덮개 결착부, 나사볼트에 의해 강제적으로 나사결합되도록 실링 덮개 결착부에 닫혀 있는 체결목부를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방음터널의 화재전파 차단시스템에 따르면, 터널의 길이 방향으로 일정 간격마다 화재전파 방지방음판으로 시공된 화재전파 차단구간을 시공하여 지붕과 벽체를 통한 화재의 전파 확산을 차단하여 인명피해를 예방할 수 있다.
또한, 방음터널의 측벽과 지붕을 연결하는 모서리부에 화재전파 방지방음판이 설치되어 측벽으로부터 지붕으로 전파되는 화재를 효과적으로 차단하여 대형 화재를 예방할 수 있다.
또한, 화재전파 방지방음판은 불연성 소재로 제작될 뿐만 아니라 불연흡음재에 의한 흡음을 겸하게 되어 방음터널내 현저한 소음저감을 기대할 수 있다.
또한, 화재전파 방지방음판은 견고하고 수밀성을 발휘하게 설치되어 풍하중에 안전하고, 화재전파 방지방음판의 고정단측을 통해 방음터널내로 우수의 침입을 방지할 수 있다.
또한, 불연성 화염차단판은 평시에 화재전파 방지방음판에 겹침되어 있어 환기에 저항을 주지 않으며, 화염에 노출시 퓨지블 링크의 자동 끊어짐으로 불연성 화염차단판은 회전하여 수직자세를 유지함으로써 화재전파 차단구간의 화염 전파의 차단을 더욱 크게 발휘하여 인명피해 및 대형 화재를 면할 수 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방음터널의 화재전파 차단시스템의 구성도.
도 2는 도 1에서 방음터털의 벽체측에서 화재 전파를 차단하는 개념도.
도 3은 도 1의 평면에서 본 화재 전파를 차단하는 개념도.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 화재전파 차단시스템에 불연성 화염차단판이 추가적으로 설치된 구성도로서, 불연성 화염차단판의 작동 전, 후 상태도.
도 5a는 도 4a의 저면에서 본 불연성 화염차단판의 설치상태도.
도 5b는 도 5a에 도시된 불연성 화염차단판의 힌지측 설치상태도.
도 5c는 도 5a에 도시된 불연성 화염차단판의 퓨지블 링크측 설치상태도로서, 화재시 불연성 화염차단판의 순차적인 동작 상태도.
도 6a 및 도 6b는 도 5a의 A-A선에서 본 다양한 측단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 적용되는 화재전파 방지방음판의 다양한 설치상태도.
도 8은 본 발명에 따른 방음터털의 벽체측에 설치된 화재전파 방지방음판의 정면도 및 일측 단면도.
도 9a는 본 발명에 따른 지붕측 화재전파 방지방음판에서 화재연기배출용 도어의 추가적인 설치상태도 및 화재시 사용상태도.
도 9b는 도 9a에 도시된 화재연기배출용 도어의 설치정면도 및 일측 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 지붕측 화재전파 방지방음판에서 소실용 막재의 추가적인 설치상태도 및 화재시 사용상태도.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 방음터널의 화재전파 차단시스템은 도 1 내지 도 3과 같이 방음터널(10)의 길이방향으로 일정 간격(L)마다 화재전파 차단구간(S)을 설정하고, 방음터널내 차량 등으로 인한 화재 발생시 화재 전파를 차단하기 위해 각각의 화재전파 차단구간(S)에는 측벽(101)과 지붕(102) 부분에 불연성을 갖는 화재전파 방지방음판(100)이 설치된 것이다.
화재전파 차단구간(S)은 예를 들어 설정 간격(L)을 20m~30m마다 둘 수 있다. 따라서 방음터널(10)내 화재 발생시 일반 투명판(90)에 화염이 발생되더라도 화재전파 차단구간(S)에서 측벽(101)과 지붕(102)부분에 설치된 화재전파 방지방음판(100)에 의해 화재 전파가 방지되어 화염 확산을 막을 수 있고, 이로 인해 더 큰 시설물의 피해와 인명사고를 방지할 수 있다. 일반 투명판(90)은 PC 또는 PMMA로 제작된 방음판을 의미한다.
이때 방음터널(10)의 측벽(101)과 지붕(102)을 연결하는 모서리부(103)에는 화재전파 차단구간(S)과 접하여 추가적으로 화재전파 방지방음판(100)이 더 설치될 수 있다.
도 6a 및 도 6b와 같이 화재전파 방지방음판(100)은, 매연 등 오염물질로부터 부식을 방지할 수 있는 내부식성과 화염에 타지 않는 불연성 소재로 제작된 불연전면판(110)과, 우수 등에 부식이 방지되는 내부식성과 화염에 타지 않는 불연성을 갖는 소재로 제작된 불연후면판(120)을 포함한다. 여기서, 불연전면판(110)과 불연후면판(120)의 사이에 추가적으로 소음원에서 발생된 소음을 흡수하는 불연흡음재(130)가 더 설치되어 구성될 수 있다.
본 실시 예에서 불연전면판(110)과 불연후면판(120)은 동일 두께 1.2mm의 강판으로 제작되어 있고, 불연전면판(110)은 타공의 개구율이 30%를 이룬다. 그러나 본 발명은 이러한 두께나 개구율에 한정되는 것은 아니며, 개구율이 없는 차음형판도 적용이 가능하다. 불연흡음재(130)는 미네랄 울 보드, 금속보드, 섬유유리 보드, 실리카 보드 등이 될 수 있다.
따라서 화재전파 방지방음판(100)은 불연흡음재(130)에 의해 방음 터널(10)내 주행하는 차량으로부터의 소음을 흡수하여 방음 터널(10)내 소음이 감소하고, 전체가 불연재로 이루어져 화재 전파의 차단을 방지하여 큰 화재로 이어지는 것을 예방한다.
한편, 지붕(102)측에 설치된 화재전파 방지방음판(100)은, 도 4 및 도 7과 같이 터널 지주(14)의 상단에 연결된 이웃한 양쪽 지지빔(16과 16)의 상면에 각기 설치된 방음판 지지바(18), 방음판 지지바(18)의 상면에 안착되어 화재전파 방지방음판(100)의 단부를 밀착 지지하는 압착판(22), 방음판 지지바(18)에 나사볼트(20)로 체결되어 화재전파 방지방음판(100)의 단부를 강제적으로 압착판(22)에 밀착시키는 실링 덮개(24), 실링 덮개(24)의 단부에 결합되어 화재전파 방지방음판(100)의 단부측 상면 결합부에 수밀을 형성시키는 실링부재(26)에 의해 설치될 수 있다.
여기서, 방음판 지지바(18)는 단면 중심축을 기준으로 중공으로 대칭되어 있는 지지바 중공부(181), 바닥면 중앙에서 입설되어 지지바 중공부(181)를 형성시킴과 동시에 상향으로 개구되어 실링 덮개(24)와 결착되는 실링 덮개 결착부(182), 나사볼트(20)에 의해 강제적으로 나사결합되도록 실링 덮개 결착부(182)에 닫혀 있는 체결목부(183)를 포함하여 구성된다.
이같이 방음판 지지바(18)는 지지바 중공부(181)에 의해 경량과 강성 증대를 갖게 되어 화재전파 방지방음판(100)의 설치 안전성이 뛰어나고, 체결목부(183)에 의해 나사볼트(20)의 체결이 용이성과 실링 덮개(24)의 결착 설치로 조립성이 향상된다. 또한 압착판(22)과 실링 덮개(24)측 실링부재(26)의 사이에 화재전파 방지방음판(100)의 단부가 밀착 고정되어 우천시 우수한 방수기능이 발휘되고, 풍하중에도 화재전파 방지방음판(100)이 견고한 설치 구조를 유지하게 된다.
한편, 방음터널(10)의 지붕(102)측에는 도 4 내지 도 5와 같이 화재전파 차단구간(S)에서 화염이 넘어가는 것을 차단하기 위해 화재전파 방지방음판(100)에 불연성 화염차단판(200)이 더 설치될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c와 같이 불연성 화염차단판(200)은 설치된 화재전파 방지방음판(100)에는 일단이 힌지(201)로 불연전면판(110)에 연결되고 타단이 화염노출시 자동 링크 끊어짐이 발생되도록 불연전면판(110)에 퓨지블 링크(202)로 연결되어 있다. 이때 불연성 화염차단판(200)의 자유단에는 압착패드(202a)가 설치되어 방음터널내에서 진동이 발생되지 않도록 할 수 있다.
따라서 방음터널(10)의 내부에 화재가 발생한 경우, 화재전파 차단구간(S)에서 화염의 열기로 퓨지블 링크(202)의 연결이 끊어지게 되고, 이로 인해 힌지(201)를 회전 중심으로 하여 불연성 화염차단판(200)이 회전하여 수직자세를 이루게 된다.
이같이 화염이 화재전파 차단구간(S)에서 불연성 화염차단판(200)의 수직 자세에 의해 일반 투명판(90)이 설치되어 있는 화염전파 비차단영역으로 넘어가는 것을 차단함으로써 지붕에서 화재의 전파 및 확산을 효과적으로 예방할 수 있다.
한편, 도 9a 및 도 9b와 같이 불연후면판(120)에는 화염으로 끊어진 퓨지블 링크(202)로 인해 하향 회전하여 방음터널내 화재 연기를 외부로 배출시키는 배연배출구(120a)를 형성시키는 화재연기배출용 도어(210)가 더 설치될 수 있다. 또한, 도 10과 같이 불연후면판(120)에는 화염에 소실되어 방음터널내 화재 연기를 외부로 배출시키는 배연배출구(120a)를 형성시키는 소실용 막재(220)가 더 설치될 수 있다.
따라서 불연성 화염차단판(200)의 상부로 화재연기배출용 도어(210) 또는 소실용 막재(220)가 추가적으로 설치되는 경우, 방음터널내 화재시 지붕측에서 불연성 화염차단판(200)을 통해 화재의 전파가 차단될 뿐만 아니라 개방된 배연배출구(120a)를 통해 화재 연기가 외부로 배출되어 질식사의 위험을 크게 줄일 수 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 방음터널
100: 화재전파 방지방음판
110: 불연전면판
120: 불연후면판
130: 불연흡음재
200: 불연성 화염차단판

Claims (10)

  1. 방음터널(10)의 길이방향으로 일정 간격마다 화재전파 차단구간(S)을 설정하고, 방음터널내 화재 발생시 화재 전파를 차단하기 위해 각각의 화재전파 차단구간(S)에는 측벽(101)과 지붕(102) 부분에 불연성을 갖는 화재전파 방지방음판(100)이 설치되고,
    상기 화재전파 방지방음판(100)은 매연 등 오염물질로부터 부식을 방지할 수 있는 내부식성과 화염에 타지 않는 불연성 소재로 제작되어 불연흡음재(130)로 소음을 유입시키는 타공이 분포되어 있는 불연전면판(110)과, 우수 등에 부식이 방지되는 내부식성과 화염에 타지 않는 불연성을 갖는 소재로 제작된 불연후면판(120)을 포함하고,
    지붕(102)측에 설치된 화재전파 방지방음판(100)에는 일단이 힌지(201)로 불연전면판(110)에 연결되고 타단이 화염노출시 자동 링크 끊어짐이 발생되도록 불연전면판(110)에 퓨지블 링크(202)로 연결되어 있는 불연성 화염차단판(200)이 설치되고, 불연후면판(120)에는 화염에 소실되어 방음터널내 화재 연기를 외부로 배출시키는 배연배출구(120a)를 형성시키는 소실용 막재(220)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방음터널의 화재전파 차단시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방음터널(10)의 측벽(101)과 지붕(102)을 연결하는 모서리부(103)에는 화재전파 차단구간(S)과 접하여 추가적으로 화재전파 방지방음판(100)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 방음터널의 화재전파 차단시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    불연전면판(110)과 불연후면판(120)의 사이에 설치되어 터널 내부의 소음을 흡수하는 불연흡음재(130)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 방음터널의 화재전파 차단시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    지붕(102)측에 설치된 화재전파 방지방음판(100)은 터널 지주(14)의 상단에 연결된 이웃한 양쪽 지지빔(16과 16)의 상면에 각기 설치된 방음판 지지바(18), 방음판 지지바(18)의 상면에 안착되어 화재전파 방지방음판(100)의 단부를 밀착 지지하는 압착판(22), 방음판 지지바(18)에 나사볼트(20)로 체결되어 화재전파 방지방음판(100)의 단부를 강제적으로 압착판(22)에 밀착시키는 실링 덮개(24), 실링 덮개(24)의 단부에 결합되어 화재전파 방지방음판(100)의 단부측 상면 결합부에 수밀을 형성시키는 실링부재(26)에 의해 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방음터널의 화재전파 차단시스템.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    방음판 지지바(18)는 단면 중심축을 기준으로 중공으로 대칭되어 있는 지지바 중공부(181), 바닥면 중앙에서 입설되어 지지바 중공부(181)를 형성시킴과 동시에 상향으로 개구되어 실링 덮개(24)와 결착되는 실링 덮개 결착부(182), 나사볼트(20)에 의해 강제적으로 나사결합되도록 실링 덮개 결착부(182)에 닫혀 있는 체결목부(183)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방음터널의 화재전파 차단시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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