건축물 마감재료에 대한 난연성능 및 실대형 화재실험 등에 대한 분명한 지침이 제시되면서 건축현장의 혼란이 잦아들 것으로 기대된다.
한국건설기술연구원(KICT, 원장 김병석) 화재안전연구소 모니터링센터는 최근 건축물 마감재료의 난연성능시험 및 실물모형시험 등에 대한 시험기관협의체 협의 사항을 발표했다. 국토교통부와 KICT가 관련 시험을 주도하고 있어 KICT의 이번 입장 발표는 건축물 마감재료에 대한 난연성능 및 실대형 화재실험 등에 대한 뚜렷한 지침을 제시함으로써 현장의 혼란을 해소할 수 있을 것으로 기대된다.
관련 입장은 크게 △시험 신청 및 시험성적서 △외벽 마감재료 △콘칼로리미터시험 △가스유해성시험 △불연성시험 △실물모형시험 등으로 구성됐다.
KICT가 제시한 실물모형시험과 난연성능시험 등의 신청 관련 이슈에 대해 난연성능시험과 실물모형시험은 각각 신청이 가능하며 실물모형시험을 따로 신청할 경우 마감재를 구성하는 각 재료(단열재 포함)들의 유효한 난연성능시험(콘칼로리미터시험, 가스유해성시험) 성적서를 첨부해 신청해야 한다.
시험신청 시 내부 또는 외부사용을 확인할 수 있는 근거 자료 제출이 의무사항인지에 대해서는 내부마감재료로 시험을 수행하며 외부마감재료로 사용하는 등의 문제가 발생할 수 있어 시험성적서 표준서식에 내‧외부 마감재료의 사용표기가 의무화된다. 현재 시험기관에서 내‧외부 마감재료 적용을 확인할 수 있는 자료를 제출받아 이를 근거로 시험을 수행하고 있기 때문이다.
종전 복합자재의 시험성적서 유효기간에 대해 강판과 심재로 이뤄진 품질인정 대상 복합자재인 경우 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 부칙 제3조제2항에 따라 2021년 12월23일 이전 건축허가 등을 신청한 현장은 종전 고시인 ‘건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준’에 따라 발급받은 시험성적서를 사용할 수 있다.
종전 외벽 복합마감재 또는 단열재 시험성적서 유효기간의 경우 외벽 복합마감재 또는 단열재의 경우에 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 부칙 제4조 2항에 따라 2022년 2월11일 이전 건축허가 등을 신청한 현장을 종전 고시인 ‘건축물 마감재료의 난연성능 및 화재 확산 방지구조 기준’에 따라 발급받은 시험성적서를 사용할 수 있다. 해당 자재의 설치일 기준 유효기간이 만료됐다면 종전 기준에 따라 해당 현장(여러 현장을 한번에 기입 가능)에 한해 사용가능함을 표기해 시험성적서를 새로 발행하거나 현행 기준에 따른 자재를 사용해야 한다.
외벽 마감재료는 단열재, 도장 등 코팅재료 및 그 밖에 마감재료를 구성하는 모든 재료를 말하는 것으로 구조체 외기측에 설치하는 단열재를 포함한 모든 마감재료를 의미한다. ‘건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙’ 제24조제8항에 따라 마감재료가 둘 이상의 재료로 제작됐을 경우 재료 전체를 하나로 보며 실물모형시험 및 각 재료에 대한 난연성능시험을 실시하며 국토교통부 장관이 정해 고시하는 기준을 충족해야 한다.
마감재료가 둘 이상 재료로 제작된 외벽 마감재료는 마감재료를 구성하는 각 재료가 화학적으로 결합돼 하나의 물성을 가진다면 하나의 재료로, 각 재료가 물리적으로 구분‧분리가 가능한 경우에는 둘 이상의 재료로 제작된 것으로 각각 난연성능시험을 수행해야 한다. 여기에는 난연액 등이 목재에 함침된 경우나 단열재에 난연액 등이 균일하게 함침됐을 경우를 비롯해 단순도장이나 코팅된 단열재 등이 대표적인 경우다. 단열재(PF보드, PIR보드, 열방사 등)의 난연성능에 영향을 미치는 알루미늄 등에 대해서는 각각 재료에 대해서 시험을 수행하지만 성형 등 제조공정상 반드시 첨부되는 부직포‧종이 등은 일체화해 시험하거나 분리해 시험을 수행할 수 있다.
콘칼로리미터시험의 시험체 두께는 6~50mm 이하인 경우 제품의 두께대로 시험하며 제품 두께가 50mm를 초과하면 제품의 비노출면을 절단해 시험체 두께를 50mm로 감소시켜 시험한다. 제품의 두께가 6mm 미만인 제품은 전체 시험체 두께를 6mm 이상 되도록 해 시험한다. 이 부분과 관련해 두께가 50mm를 초과하는 제품의 밀도가 균질하며 배합비율이 동일한 경우에 한해 50mm로 갈음할 수 있다.
실내에 접하는 내부마감재료의 콘칼로리미터시험 실시 횟수와 관련 내부마감재료는 종전과 같이 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 제28조제2항제1항에 따라 실내에 접하는 한 면에 대해 3회 실시한다.
외벽 마감재료의 콘칼로리미터시험 횟수는 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 제28조제2항제1항에 따라 단일재료로 이뤄진 경우 한 면에 대해서만 3회 시험을 실시하며 각 측면 재질 등이 달라 성능이 다르면 앞면, 뒷면, 각 측면에 대해 각 3회 시행한다. 단열재가 성형 등 제조공정상 반드시 첨부되는 부직포‧종이 등 때문에 각 측면의 재질이 다르게 된 경우도 각 면에 대해 각 3회씩 시험을 실시한다.
콘칼로리미터시험 후 시험체 두께 변화 측정방법은 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 제24조제1호다목 및 제25조제1호다목에 따라 가열 후 시험체를 관통하는 방화상 유해한 균열(시험체가 갈라져 바닥면이 보이는 변형), 구멍(시험체 표면으로부터 바닥면이 보이는 변형) 및 용융(시험체가 녹아서 바닥면이 보이는 경우) 등이 없어야 하며 시험체 두께의 20%를 초과하는 일부 용융 및 수축이 없어야 한다. 시험체 두께에 대한 측정은 직자(디지털 버니어 하이트 게이지 높이 하이퍼스)를 사용해 판정하며 사용할 경우 최대 높이만 측정이 가능하기 때문에 중앙부분을 대상으로 최대 높이를 측정해 판정한다.
콘칼로리미터시험 평가 기준 중 시험체 측면 수축에 대한 판정 기준은 시험체 전체 두께에 걸친 탄화 또는 갈변(열에 의해 색상이 변함)이 발생하지 않으며 측면에 수축이 발생되면 합격으로 판정한다. 다만 시험체 전체에 걸친 탄화 또는 갈변이 발생하며 수축이 발생된 경우에는 바닥면이 보이는 변형에 해당돼 불합격이다.
가스유해성시험 시 시험체 두께가 150mm 이하인 경우는 실제 두께로 수행한다. 시험체 두께가 150mm 이상이면 시험체의 방화상 성능을 증대시키지 않으며 연기 발생 정도를 감소시키지 않는 방법으로 두께를 150mm까지 감소시켜 시험할 수 있다. 최소 및 최대두께에 대해 시험하며 인정범위를 부여할 수 있다.
열반사 단열재(벌집구조 포함)의 시험체 제작과 관련해서는 열반사 단열재만을 대상으로 ‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 제24조 및 제25조의 균열‧구멍‧용융 등의 기준을 달리 적용하지 않으며 열반사 단열재를 공극이 없는 조건 등으로 시험체를 제작해 시험을 수행해야 한다. 벌집구조의 심재는 상기와 동일한 방법으로 진행하되 가스유해성시험 시 실제 벌집구조로 사용되는 두께에 대해 시험한다.
불연성시험 시 열전대 온도 측정은 KS F ISO 1182가 2022년 7월20일 개정됨에 따라 8.3항 온도상승 측정방식이 열전대 각각 온도 중 취사선택하는 방식에서 열전대 2개의 평균온도를 적용하는 방식으로 변경됐다.
외벽 복합마감재료 중 실물모형시험을 받지 않아도 되는 대상은 외벽 복합마감재료의 최종 마감재가 불연재이며 단열재도 불연재인 외부 복합 마감재인 경우 실물모형시험을 수행할 필요가 없다고 재차 확인했다. 강판의 도금이 있는 등 불연재가 아닌 경우 KS F ISO 1182(불연성시험)에 따라 불연재료로 인정을 받아야 한다.
내부마감재료 중 칸막이벽의 경우 ‘실내건축의 구조, 시공방법 등에 관한 기준’ 제9조에 따라 설치하는 거실 내부 칸막이에 해당된다. 이에 따라 강판과 강판 사이에 심재가 단열역할이 없이 형태유지 또는 구조체 역할 등을 위해 밀실하지 않게 들어가는 경우 강판과 강판 사이 심재가 밀실하게 채워진 샌드위치패널과 달리 내부 심재의 연소에 따른 급격한 화재 확산 우려가 적을 것으로 보인다.
KICT의 관계자는 "샌드위치패널의 품질인정제도 도입취지, 해당 자재가 화재확산에 미치는 영향, 거실 내부 칸막이의 역할, 실물모형시험 합격가능성 등을 종합적으로 고려했을 때 강판과 강판 사이에 심재가 단열 역할없이 형태유지 및 구조체 역할 등을 위한 칸막이벽은 품질인정을 받아야 하는 샌드위치패널로 보기 어렵다"라며 "내부 칸막이라 하더라도 단열성능이 필요한 곳에 설치하기 위해 강판과 강판 사이 심재를 밀실하게 채운 마감재료인 경우 샌드위치패널에 해당돼 실물모형시험을 실시해야 한다"고 밝혔다.
필로티 천장 마감재에 사용하는 준불연 마감재료는 ‘건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙’ 제24조제10항에서 ‘1층의 전부 또는 일부를 필로티 구조로 설치해 주차장으로 쓰는 건축’의 1층과 2층부분 중 외기에 면하는 부분을 뜻하므로 해당 건축물의 천장 및 벽체가 외기에 면한다면 준불연 이상 마감재료를 사용해야 한다.
‘건축자재 등 품질인정 및 관리기준’ 제24조에 따른 준불연재료 중 실물모형시험을 수행해야 하는 외벽 마감재료는 ‘건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙’ 제24조제6항 및 제7항에 따른 건축물 외벽에 사용하는 마감재료를 뜻한다. 이에 따라 같은 규칙 제10항의 ‘제1층 전부 또는 일부를 필로티 구조로 설치해 주차장으로 쓰는 건축물의 천장은 건축물의 외벽이 아니기 때문에 실물모형시험 대상이 아니며 각 마감재료가 준불연 이상을 충족해야 한다.
내부용 샌드위치패널은 ’건축자재 등 품질인정 및 관리 세부운영지침‘ 별표4 복합자재(샌드위치패널) 품질시험 항목 및 방법에 따라 내부용 복합자재(샌드위치패널)는 복합자재 실물모형시험 성능기준만 충족하면 된다.
내부에 노출되지 않고 외부에만 노출되는 샌드위치패널은 ’건축자재 등 품질인정 및 관리 세부운영지침‘ 별표4 복합자재(샌드위치패널) 품질시험 항목 및 방법에 따라 외부용으로 사용되는 복합자재(샌드위치패널)는 외벽 마감재료 실물모형시험 성능 기준만 충족하면 된다.
복합자재 실물모형시험은 수직 시공하며 외벽 마감재료 실물모형시험은 수평 시공해 시험하고 있으나 실제 시공 시 시험체와 동일하게 수직 또는 수평 시공법을 적용하도록 규제하고 있지 않다.
외벽 복합마감재료에서 최종 마감재료를 제외한 모든 자재가 동일하며 최종 마감재료만 ’건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙‘ 제6조1호에 해당하는 당연불연재료 중 비금속류*에서 비금속류로 변경되거나 금속**에서 금속류로 변경된 경우에는 추가적인 실물모형시험없이 사용이 가능하다. 당연불연재료 중 비금속류 중 1개, 금속류 중 1개를 최종 마감재료로 실물모형시험 없이 시험받지 않은 다른 당연불연재료 전체를 추가 시험 없이 최종 마감재료로 사용할 수 있다.
*콘크리트, 석재, 벽돌, 기와, 유리, 도자기질타일, 시멘트모르타르 및 회
**철강‧합금강(스테인레스강, 크로뮴강, 니켈강, 니켈-크로뮴강, 망가니즈강, 텅스텐강 등
외벽 복합마감재료에서 최종 마감재료를 제외한 모든 자재가 동일하며 최종 마감재 위에 추가적으로 ’건축물의 피난‧방화구조 등의 기준에 관한 규칙‘ 제6조1호에 해당하는 당연불연재료를 시공하는 경우 추가적인 실물모형시험 없이 사용이 가능하다. 검증된 최종 마감재와 추가되는 재료 사이 중공층(공기층)이 생기는 구조는 화재 안전에 더 취약한 구조가 될 우려가 있으므로 추가적인 실물모형시험이 필요하다.
습식공법과 건식공법 모두 단열재 기준으로 최소, 최대 두께에 대해 시험하며 최소두께부터 최대두께까지 인정범위를 부여할 수 있다. 또한 ’건축자재 등 품질인정 및 관리기준‘ 제27조제1호 및 제2호에 따라 외벽 복합마감재료 실물모형시험의 경우 마감재료와 단열재 등을 포함한 전체 구성을 하나로 간주해 시험한다.
외벽 복합마감재료 등의 최종 마감재가 타일 등인 경우 실물모형시험을 받은 크기 이상 타일의 경우 별도의 추가적인 시험 없이 사용 가능하다. 세라믹 타일, MCM, 복합패널, 단일 금속패널 등이 300 X 300로 실물모형시험을 받은 경우 300 X 600, 600 X 600, 600 X 1,200 등은 추가적인 시험이 불필요하다.
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