내화피복 두께 결정 ㅣ 철골공사 실무

출처: NCS학습모듈, " 강구조시공 내화피복",교육부(20??)

 

내화피복 두께 결정

 

1) 내화 구조의 정의(건축법 시행령 제2조)

       내화 구조란 건물 주요 구조부에 있어 일정 시간 동안 화재에 견딜 수 있는 성능을 가진 구조로서 국토교통부령으로 정하는 기준에 적합한 구조를 말한다.

 

2) 내화 구조의 목적

       건축물에 화재가 발생하는 경우 일반적으로 1,000℃ 내외의 고열이 발생하는데 철골 자체는 불에 타지 않으나, 일반적으로 H-Beam이라 부르는 강구조물 등의 강소재는 600℃ 이상의 열에 일정 시간 동안 노출되면 강소재 특유의 열적 특성(탄성 계수, 허용 계수, 고온클리프와 열팽창 계수 등)에 급격한 변화가 일어나서 강구조물이 뒤틀리거나 휘어져서 결국 건축 구조물이 붕괴하기 시작한다.

       그래서 미국 등 선진국에서는 화재 시 강소재의 허용 온도를 최고 500~650℃ 이내로 설정하여 아래 목적을 명확히 하고 이에 따른 목적 달성을 위해 필요한 법적, 기술적 지원에 최선을 다하고 있다. 우리나라에서도 여러 차례의 개정을 통하여 선진국 수준의 내화 구조 기준을 건축법 등 관련 법규에 규정하여 시행하고 있다.

내화 구조의 목적

• 인명의 안전 및 피난책 확보
• 인접 건물의 화재 확대 방지 및 구조의 안전성 유지
• 피난 및 소방 활동의 안전 확보
• 화재가 발생된 건축물 내의 구획 기능 확보 및 재산 손실 방지 등

 

3) 주요 구조부를 내화 구조로 하여야 하는 건축물

       주요 구조부를 내화 구조로 하여야 하는 건축물(건축법 제50조 및 시행령 제56조)과 내화 구조의 두께 기준(건축물의 피난·방화 구조 등의 기준에 관한 규칙)

용도	대상	내화 시간
문화 및 집회 시설(전시장 및 동·식물원 제외), 종교시설, 장례식장 또는 위락 시설 중 주점영업	● 관람석, 집회실의 바닥 면적의 합계가200㎡ 이상인 것 (옥외 관람석은 1,000㎡이상)	▷1시간 내화: 4층/20ｍ이하 ▷2시간 내화: 4층/20ｍ초과 12층/50ｍ 이하 ▷3시간 내화: 12층/50ｍ초과
문화 및 집회 시설 중 전시장 또는 동·식물원, 판매 시설, 운수 시설, 수련 시설, 운동시설 중 체육관, 운동장, 위락 시설, 창고 시설, 위험물 저장및 처리 시설, 자동 차관련 시설, 방송 통신 시설 중 방송국·전신 전화국·촬영소, 묘지 관련 시설 중 화장장 또는 관광 휴게 시설	● 용도에 쓰이는 바닥 면적의 합계가500㎡ 이상인 것
공장	● 용도에 쓰이는 바닥 면적의 합계가2,000㎡ 이상인 것
건축물의 2층이 단독 주택 중 다중 주택 및 다가구 주택, 공동 주택, 제1종 근린 생활 시설(의료용도), 제2종 근린 생활 시설(고시원), 의료 시설, 노유자 시설 중 아동 관련시설 및 노인 복지시설, 수련 시설 중 유스호스텔, 업무 시설 중 오피스텔, 숙박 시설 또는 장례식장	● 용도에 쓰이는 바닥 면적의 합계 400㎡ 이상인 것
3층 이상의 건축물 및 지하층이 있는 건축물(2층이하인 경우는 지하층 부분에 한한다)	● 다만, 단독 주택(다중 주택 및 다가구주택은 제외), 동물 및 식물 관련시설, 발전 시설(발전소의 부속 용도로 쓰는시설은 제외), 교도소·감화원 또는 묘지 관련 시설(화장장 제외)건축물과 철강 관련 업종의 공장 중 제어실(50

내화 구조의 두께 기준

 

4) 내화 구조의 성능 기준

     건축물의 벽·기둥·보·바닥·지붕틀 등 일정한 부위에는 건축물의 용도, 규모, 층수 및 높이에 따른 규모에 따라 화재 시의 가열에 아래 표에서 정하는 시간 이상을 견딜 수 있는 내화 구조의 성능 기준을 정하고 있다. 이는 국토교통부 고시 내화 구조의 인정 및 관리 기준에 따라 실시된 품질 시험의 결과로부터 내화 성능을 확인하여 인정한다.

건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙 [별표 1]                                                                           (단위 : 시간)
구성 부재 용 도					벽						보 ㆍ 기둥	바닥	지붕ㆍ 지 붕 틀
					외벽			내벽
					내 력 벽	비내력벽		내 력 벽	비내력벽
용도구분		용도규모 층수／최고높이(m)				연소우려가 있는부분	연소우려가 없는 부분		경계벽	승강기ㆍ계단실의 수직벽
일반 시설	제1종 근린생활시설, 제2종 근린생활시설, 문화 및 집회시설, 종교시설, 판매시설, 운수시설, 교육연구시설, 노유자시설, 수련시설, 운동시설, 업무시설, 위락시설, 자동차 관련 시설(정비공장 제외), 동물 및 식물 관련 시설, 교정 및 군사 시설, 방송통신시설, 발전시설, 묘지 관련 시설, 관광 휴게시설, 장례시설	12／50		초과	3	1	0.5	3	2	2	3	2	1
				이하	2	1	0.5	2	1.5	1.5	2	2	0.5
		4／20 이하			1	1	0.5	1	1	1	1	1	0.5
주거 시설	단독주택, 공동주택, 숙박시설, 의료시설	12/50	초과		2	1	0.5	2	2	2	3	2	1
			이하		2	1	0.5	2	1	1	2	2	0.5
		4／20 이하			1	1	0.5	1	1	1	1	1	0.5
산업 시설	공장, 창고시설, 위험물 저장 및 처리시설, 자동차 관련 시설 중 정비공장, 자연순환 관련 시설	12/50		초과	2	1.5	0.5	2	1.5	1.5	3	2	1
				이하	2	1	0.5	2	1	1	2	2	0.5
		4／20 이하			1	1	0.5	1	1	1	1	1	0.5

[별표 1] 내화구조의 성능기준(제3조제8호 관련)(건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙).hwp

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5) 내화 피복 두께 결정하기 실제 적용사례

구분	내용
대상 공사의 건축물 용도와 규모 확인	● 수행 대상 공사의 용도는 공장으로 주요 구조부 중 보, 기둥이 철골 구조, 용도 면적 2,500㎡, 2층, 최고 높이 7m의 건축물로 가정한다.
구조부를 내화 구조로 하여야 하는 건축물인지 여부 확인	● 대상 공사의 용도와 규모가 건축법시행령 제56조 주요 구조부를 내화 구조로 하여야 하는 건축물에 해당하는지 확인한다. ● 확인 결과 공장 건물은 용도 면적이 2,000㎡ 이상인 것은 내화 구조로 하여야 한다. ● 확인 결과 대상 공사는 공장으로 용도 면적이 2,500㎡ 이상이므로 주요 구조부를 내화구조로 하여야 한다.
내화 구조의 성능 기준을 확인	● 건축물의 피난·방화 구조 등의 기준에 관한 규칙의 내화 구조의 성능 기준에서 해당되는 용도를 확인한다. ▷ 일반 시설        업무 시설, 판매 및 영업 시설, 공공 시설 중 군사 시설, 방송국, 발전소, 전신 전화국, 촬영소, 기타 이와 유사한 것, 통신 시설, 문화 및 집회 시설, 근린 생활 시설, 위락 시설, 묘지 관련 시설 중 화장장, 교육 연구 및 복지 시설, 자동차 관련 시설(정비공장제외) ▷ 주거 시설        단독 주택 중 다중 주택, 다가구 주택, 공관, 숙박 시설, 의료 시설 등 ▷ 산업 시설        공장, 창고 시설, 분뇨 및 쓰레기 처리 시설, 자동차 관련 시설 중 정비 공장, 위험물 저장 및 처리시설
	● 내화 구조의 성능 기준이 수행 대상 공사는 공장이므로 산업 시설에 해당한다.
	● 대상 공사 건축물(용도: 산업 시설, 공장)의 층수와 최고 높이를 확인하고 내화 구조의 성능 기준에서 내화 시간을 확인한다. ▷ 규모는 2층, 최고 높이 7m로 4층 이하, 최고 높이 20m 이하에 해당한다. ▷ 대상 공사의 보, 기둥이 철골조이므로 내화 피복이 필요한 보, 기둥의 내화 시간은 1시간이다.
내화 성능 1시간 내화 시간을 내화 구조로 인정하는 내화 피복 두께의 제품을 선택
선택한 제품의 내화 성능에 따른 피복 두께, 밀도, 부착 강도를 확인하고 시방의 내용에 적합한 제품을 선정하고 내화 피복 자재로 결정하여 승인 절차에 따라 승인받은 후 시공한다.