[소방학개론] 4. 화재론 - 화재가혹도, 화재하중, 화재강도
1. 화재가혹도 (화재심도) ☆☆☆
- 화재발생으로 당해 건물과 내부 수용재산 등을 파괴하거나 손상을 입히는 정도를 말함
- 방호공간 안에서 화재의 세기
- 화재가혹도가 크면 그만큼 건물과 기타 재산의 손실은 커지고, 화재가혹도가 작으면 그 손실은 작아지는 것이다.
- 화재강도와 화재하중이 클수록 화재가혹도는 높아진다
- 최고온도는 화재가혹도의 질적 개념으로 화재강도와 관련이 있다
- 지속시간은 화재가혹도의 양적 개념으로 화재하중과 관련이 있다
- 화재가혹도: 최고온도×지속시간
2. 화재하중 ☆☆☆☆
- 건축물이나 구조물 등의 화재에서 화재실의 단위면적당 가연물질의 양
- 화재 시 예상 가능한 최대 가연물질의 양
- 단위발열량은 휘발유가 목재보다 더 크다
- 주어진 지역내 예상 최대가연물질의 양으로서 일반적으로 건물 내에 있는 가연성구조체와 가연성물품의 양을 말하여 단위 바닥면적에 대한 등가가연물의 값을 말한다.
- 화재시 최고온도와 그 때의 지속시간은 화재의 규모를 판단하는 중요한 요소가 된다.
- 잠재적인 화재가혹도(Fire Severity)를 결정하는 중요한 요소로서 정의한다.
1) 공식 -> 계산문제 ☆☆
Q: 화재하중(kg/㎡)
G: 가연물량(kg)
Ht: 가연물 단위 발열량(㎉/㎏)
Ho: 목재의 단위 발열량(㎉/㎏) ≒ 4500(㎉/㎏)
A : 화재실, 화재구획의 바닥면적(㎡)
Σ : 화재실, 화재구획내의 가연물 전체 발열량 (㎉)
Q. 바닥 면적이 200 ㎡인 구획된 창고에 의류 1,000 ㎏, 고무 2,000 ㎏이 적재되어 있을 때 화재하중은 약 몇 ㎏/㎡인가? (단, 의류, 고무, 목재의 단위 발열량은 각각 5,000 ㎉/㎏, 9,000 ㎉/㎏, 4,500 ㎉/㎏이고, 창고 내 의류 및 고무 외의 기타 가연물은 존재하지 않으며, 화재 시 완전연소로 가정한다.) (2020 소방)
풀이: [(1,000 × 5.000) + (2,000 × 9,000)] / (4,500 × 200) = 25.56㎏/㎡
답: 25.56㎏/㎡
2) 화재하중을 줄이는 방법
① 건물의 불연화 ☆
㈎ 주요구조부 : 불연재료 사용(콘크리트, 석재, 벽돌, 기와, 석면, 유리 등)
㈏ 내장재 : 불연재, 난연재(벽, 천장 등)
② 가연물 제한과 수납
㈎ 가구, 집기 등은 불연재료화
㈏ 서류보관함, 금고 등 설치
- 화재하중의 주요소는 화재실내에 존재하는 가연물의 양 한가지 뿐이다. 가연물 양이 많을수록 연소 지속시간이 길고 최고온도 지속시간도 길어진다.
3. 화재강도 ☆☆
- 화재시 최고온도와 그 때의 지속시간은 화재의 규모를 판단하는 중요한 요소가 된다.
- 단위시간당 축적되는 열의 값
- 작은 공간에서는 Flash over후에 높은 온도선을 갖는 것에 비해 큰 공간 에서는 Flash over가 일어나지 않을 수도 있다.
- 건물의 단열성능이 좋으면 화재강도나 성장률이 매우 높다.
- 주수율(ℓ/㎡․min)을 결정하는 인자
- 화재시 최고온도 → 열축적률(단위시간당 축적되는 열의 양)이 크다 → 화재 강도가 크다.
- 화재실의 열방출률이 클수록 화재강도는 증가한다
- 화재실내 연소열이 큰 물질이 존재할수록 발열량도 커지므로 화재강도가 커진다.
- 공기공급이 원활할수록 소진율 및 열발생률이 커져 화재강도가 커진다. 공기의 유입은 창문 등 개구부의 크기, 개수, 위치에 좌우된다.
- 비표면적이 크면 공기(산소)와의 접촉면적이 크게 되어 가연물의 타는 속도, 소진율이 커지므로 화재강도가 커짐.
※ 소진율 : 단위시간 동안 연소되어 버리는 가연물의 질량으로 나타낸다.
- 구조물이 갖는 단열효과가 클수록 열의 외부누출이 용이치 않고 화재실 내에 축적상태로 유지되어 화재강도가 커진다