자재의 내화 성능을 평가하는 방법은 무엇인가요? 국제 내화 표준을 알고 계신가요?

자재의 내화 성능을 평가하는 방법은 무엇인가요? 국제 내화 표준을 알고 계신가요?

시대의 변화와 함께 건물은 더욱 다양한 요건을 충족해야 하며, 그 결과 수많은 새로운 자재가 등장했습니다. 그중 상당수는 건축 혁신에 크게 기여했습니다. 하지만 건축 자재의 종류가 다양해짐에 따라 안전 성능은 여전히 ​​최우선 과제입니다. 따라서 건축 자재의 내화 성능은 성능을 평가하는 데 중요한 요소입니다.

각 국가와 지역마다 고유한 시험 기준이 있습니다. 재료의 화재 성능 평가는 단일 지표에 기반하는 것이 아니라 다차원적이고 체계적인 과학적 과정입니다. 이는 주로 화재의 여러 단계에 걸친 가혹한 조건을 시뮬레이션하고, 화재 시나리오에서 재료의 거동을 종합적으로 평가하기 위해 일련의 표준화된 시험을 수행하는 것을 포함합니다. 주요 평가 기준은 다음과 같습니다.

1. 불연성: 재료가 고온에서 전혀 타지 않는지 여부. 이는 최고 수준의 화재 성능을 나타냅니다.
2. 열 방출: 재료가 연소될 때 방출되는 열의 속도와 총량. 열 방출 속도는 화재 발생을 좌우하는 가장 중요한 요소입니다.
3. 화염 확산: 화염이 재료 표면에 퍼지는 속도.
4. 연기 발생: 물질이 연소될 때 발생하는 연기의 양과 밀도입니다. 연기는 화재 시 사상자의 주요 원인 중 하나입니다.
5. 불타는 물방울/입자: 연소 중에 물질이 다른 물체에 불을 붙일 수 있는 물방울이나 입자를 생성하는지 여부.
6. 내화성: 주로 건물 구성 요소(예: 벽, 바닥 또는 하중 지지 기둥)가 표준 화재 조건에서 안정성, 무결성 및 단열성을 유지할 수 있는 최단 시간을 의미합니다. 이는 전체 구성 요소에 더 중점을 둔 성능 지표입니다.

국제적으로 공통된 방화 기준은 다음과 같습니다.

1. 국제 표준화 기구(ISO) 표준:
   ISO 표준은 종종 전 세계적으로 적용 가능한 기본적인 시험 방법으로 사용되며 많은 국가 및 지역 표준에서 참조됩니다.

   • ​​ISO 1182:​​ 불연성 시험. 재료가 불연성인지 여부를 판단하는 기본 기준.
   • ​​ISO 1716:​ 발열량 측정. 재료의 완전 연소 후 방출되는 총열을 측정하여 잠재적 화재 부하를 평가합니다.
   • ISO 5660-1(콘칼로리미터 시험): 화재 위험 평가의 핵심 방법입니다. 제어된 복사 조건 하에서 열 방출률, 총 열 방출률, 착화 시간, 연기 생성률과 같은 주요 매개변수를 정확하게 측정하여 실제 화재 시 재료의 거동을 예측합니다.
   • ​​ISO 11925-2:​​ 가연성 시험. 작은 불꽃을 사용하여 시료 표면에 직접 충격을 가하여 단일 점화원에 노출되었을 때 재료의 가연성과 화염 확산 능력을 평가합니다.

2. 유럽 표준(EN):

   • ​​EN 13501-1:​ 건축 자재 및 구성 요소의 내화 성능에 대한 분류 기준입니다. 이는 EU에서 가장 핵심적이고 널리 사용되는 분류 시스템입니다. 여러 ISO 시험을 통합하여 포괄적인 평가 기준을 구성합니다. 분류 기준은 다음과 같습니다.
     • 주요 등급: A1, A2(불연성), B, C, D, E, F(가연성).
     • 추가 수업:
       • 연기 생성: s1(낮음), s2(중간), s3(높음).
       • 불타는 물방울/입자: d0(없음), d1(느림/제한됨), d2(빠름/지속됨).
         예를 들어, 재료의 완전한 유럽 내화 등급은 A-s1, d0일 수 있는데, 이는 "불연성 재료, 연기 발생량 낮음, 불타는 물방울 없음"을 의미합니다.
   • EN 13823(단일 연소 항목 시험 - SBI): 중간 규모 화재 조건에서 재료의 포괄적인 화재 성능을 평가하기 위해 실내 화재 시나리오를 시뮬레이션합니다.

3. 미국 표준(ASTM/UL):

   • ASTM E84 / UL 723 (슈타이너 터널 시험): 터널로 상단에 설치하여 화염이 표면으로 확산되는 속도와 생성되는 연기의 양을 관찰합니다. 두 가지 주요 지표는 다음과 같습니다.
     • 화염 확산 지수(FSI): 재료는 FSI 값에 따라 A, B, C 등급으로 분류됩니다.
     • 연기 밀도 지수(SDI).
   • ​​UL 94:​ 플라스틱 소재의 난연성 기준. 주로 전기 장비 및 기타 분야의 플라스틱 부품에 사용됩니다. V-0은 가장 높은 난연성 등급입니다.
   • ​​ASTM E662:​ 연기 밀도 시험. 특정 밀폐 공간에서 재료가 연소될 때 생성되는 연기의 밀도를 측정합니다.

4. 중국 표준(GB):

   • ​​GB 8624-2012:​ 건축 자재 및 제품의 연소 성능 분류를 위한 중국의 핵심 표준입니다. 분류 체계는 유럽 EN 13501-1과 유사하지만 약간의 차이가 있습니다. 다음과 같이 구분됩니다.
     • A등급(불연성재료): A1, A2로 세분됨.
     • B1등급(난연재료)
     • B2등급(가연성 물질).
     • B3등급(가연성 물질).
   • ​​GB/T 2408-2008:​ UL 94와 유사하게 플라스틱의 연소성능을 평가하는 시험방법 규격입니다.

현대 화재 기준은 점점 더 포괄적으로 바뀌고 있습니다. 단순히 물질의 연소 여부에만 초점을 맞추는 것이 아니라 연기 독성이나 화염 입자와 같은 2차 위험에도 큰 비중을 두고 있습니다. 평가 시스템은 더욱 과학적이고 종합적이어서 화재로 인한 심각한 인명 및 재산 피해를 예방하는 데 도움이 됩니다.