내화충전시스템 시공방법 및 검사, 재료(내화퍼티, 내화충진재, 실리콘 RTV폼, 내화실란트, 배관 광통부 내화충진재 등)

1. 일반사항

1.1 적용범위

(1) 고층, 대형 건물에서 각종 설비용 배관, 배선, 풍도와 건물 접합부 등이 방화구획의 벽 또는 바닥을 관통하는 경우가 많이 생기는데 이러한 관통부는 방화구획 부재의 기능을 저해시키고 있다. 이러한 관통부위의 방화구획 기능을 보완하기 위하여 내화충전시스템공사를 하고 있다. 이 공사는 재료 및 설치방법에 따라 10여 가지로 구분하고 있다.

 

(2) 이 기준은 우리나라에서 가장 많이 쓰이고 있는 실리콘 RTV폼, 내화보드, 실란트, 퍼티, 코팅 방법에 의한 일반적인 내화충전시스템공법에 대하여 적용하며, 한국산업표준 또는 공인시험기관에서 내화성능이 인정된 충전방법 및 충전부의 크기, 재료 등과 제조 및 수급인의 시방에 따라 시공하여야 한다.

 

(3) 내화충전시스템공사는 설계도서 및 관련 기준에 나타난 다음의 사항에 의하여 시공한다.

① 내화충전시스템공법

② 충전재료

③ 충전부의 크기와 관통재료의 종류

④ 관통부재의 구조와 두께

⑤ 내화충전시스템 부위 및 개소

⑥ 요구 내화성능

 

1.2 관련 법규

건축물의 피난⋅방화구조 등의 기준에 관한 규칙

KS F ISO 10295-1(설비관통부 등 충전시스템 내화시험방법 제1부: 설비관통부 충전시스템)

KS F ISO 10295-2(설비관통부 등 충전시스템 내화시험방법 제2부: 선형조인트 충전시스템)

 

건축물의 피난⋅방화구조 등의 기준에 관한 규칙이 규칙은 건축물의 피난 및 방화구조에 대한 기술적 기준을 정하는 것을 목적으로 한다. 주요 내용은 다음과 같다:
1. 내수재료: 벽돌, 자연석, 인조석, 콘크리트, 아스팔트, 도자기질재료, 유리 등 내수성 건축재료를 사용해야 한다.
2. 내화구조: 철근콘크리트조, 철골철근콘크리트조 등 다양한 내화구조 기준을 충족해야 한다.
3. 방화구조: 철망모르타르, 석고판 위에 시멘트모르타르 또는 회반죽을 바른 구조 등 방화구조 기준을 충족해야 한다. 

KS F ISO 10295-1: 설비관통부 충전시스템 내화시험방법 제1부이 표준은 설비들에 의해 관통되는 구획 부재의 관통부 충전 시스템에 대한 내화성능(차염성능과 차열성능 등)을 평가하기 위한 가열조건, 시험방법과 성능기준을 규정한다. 주요 내용은 다음과 같다:
시험체 제작: 현장 시공 조건과 동일하게 제작하여 시험한다.
판정기준: 차열성능과 차염성능을 기준으로 평가한다. 

KS F ISO 10295-2: 선형조인트 충전시스템 내화시험방법 제2부이 표준은 선형조인트 충전시스템의 내화성능을 평가하기 위한 시험방법과 성능기준을 규정한다.
주요 내용은 다음과 같다:
시험구조: 선형조인트 충전시스템의 단면은 균일하게 설계되어야 하며, 조인트 길이는 최소 900mm 이어야 한다.
판정기준: 차열성능과 차염성능을 기준으로 평가한다.
출처 : 국가법령( 건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙 (law.go.kr)), 블로그( 내화충전구조 및 내화충전재(화지리브) : 네이버 블로그 (naver.com))

 

 

 

1.3 용어와 정의

이 기준에서 사용하는 용어는 다음과 같이 정의한다.

▶내화보드: 내화충전시스템에 사용되는 발포성 내화보드로 된 내화충전자재를 말하며, 층간구획 또는 비교적 개구부가 큰 부분에 주로 사용되며, 두께에 따라 평판으로 사용하거나 철판에 붙여 사용한다.

 

▶ 내화 실란트: 내화충전시스템에 사용되는 1액형의 방화용 실리콘으로 된 내화충전자재를 말한다.

 

▶ 내화충전시스템: 내화구조의 벽이나 바닥을 각종 설비의 관통부와 건물의 접합부를 불연자재 등으로 막아 화재 시 일정시간 인접실로의 화염 및 온도의 전달을 막아주도록 하는 내화공법시스템으로서 한국산업표준 또는 공인시험기관의 성능 인정된 시스템을 말한다.

 

▶ 내화충전자재: 틈을 막아주는 바름재 및 채움재 등을 말하며, 이중 바름재는 실내화재 온도 및 압력으로 팽창하여 관통 부위를 밀실 하게 막아주거나 탄화층을 형성하여 열과 연기를 막아주는 자재를 말한다.

 

▶ 내화 코팅: 수용성의 탄성 코팅재로 붓으로 칠하거나 분사기로 시공이 가능한 내화충전자재를 말한다.

 

▶ 내화 퍼티: 비경화성의 고온팽창자재로 퍼티 타입으로 공구 또는 손으로 틈을 채워주는 내화충전 자재를 말한다.

 

▶ 실리콘 RTV폼: 내화충전구조에 사용되는 주재와 경화제의 2액형 실리콘을 혼합하여 상온에서 발포 경화되고 실내화재 온도에 의하여 팽창하여 내화성능을 유지시키는 저밀도 팽창성 폼의 내화충전 자재를 말한다.

 

2. 자재

2.1 내화충전자재

내화충전공사에 사용하는 충전자재는 한국산업표준 또는 공인시험기관에서 인정된 구조공법에서 사용된 자재이어야 한다.

 

2.2 보조 충전자재 및 설치자재

이 공사의 내화성능에 영향을 주는 채움재 및 댐 재는 한국산업표준 또는 공인시험기관에서 성능 인정 시 사용된 자재와 동일한 것이어야 하며, 담당원의 승인을 받아서 사용해야 한다.

 

2.3 자재의 검사

(1) 현장에 반입하는 자재는 규격, 품질이 도면 또는 공사시방서와 일치하는지 여부와 한국산업표준 또는 공인시험기관에서 인정한 구조공법에서 사용된 자재의 규격, 품질과 일치하는지 여부에 대하여 담당원의 검사를 받아야 한다.

 

(2) 또한 공사착수 전에 제출한 충전자재의 견본과 일치하는지 여부에 대하여 담당원의 검사를 받아야 한다.

 

2.4 자재의 운반 및 저장

(1) 내화충전자재 등의 운반 및 저장 시 자재가 손상되지 않도록 주의하여야 한다.

 

(2) 내화충전자재 등은 직사일광이나 비, 바람 등에 직접 노출되지 않으며, 습기가 적고 통기가 잘 되는 곳에 용도, 종류, 특성 및 형상에 따라 구분하여 보관해야 한다.

 

(3) 내화충전자재 등 위에 중량물을 올려놓지 않도록 하며, 광섬유재를 압축⋅포장한 것은 2개월 이내의 것이어야 하며, 적재높이는 1.5m 이하로 하여야 한다.

 

(4) 내화충전자재 등은 바닥과 벽에서 150mm 이상 이격시켜 흙 또는 불순물에 오염되지 않도록 보관해야 하며, 특히 수분에 젖지 않도록 하여야 한다. 또한 포장은 방습포장이어야 한다.

 

(5) 두루마리 제품은 항상 지면과 직접 닿지 않도록 세워서 보관하여야 한다.

 

2.5 자재의 가공

자재의 가공은 청소가 된 평탄한 면 위에서 행하되, 적절한 공구를 사용하여 정확한 치수로 가공하여 자재의 손상이 없도록 하여야 한다.

 

3. 시공

3.1 시공일반

3.1.1 시공계획

(1) 내화충전시스템공사 시공에 앞서 충전자재의 종류, 시공법, 시공도, 공정계획 등에 대하여 감독자의 승인을 받아야 한다.

 

(2) 시공은 한국산업표준 또는 공인시험기관에서 성능이 인정된 충전공법, 충전자재, 개구부의 크기, 관통자재와 동일한 것이어야 하고, 인정된 공법과 개구부의 크기, 관통자재 등이 상이한 경우에는 성능을 확인 후 시공하여야 한다.

 

3.1.2 내화충전자재의 설치

(1) 시공에 앞서 모든 관통부의 크기, 두께, 관통재의 설치상태 등을 확인하여야 한다.

 

(2) 관통부 표면에 낀 먼지, 흙, 기름, 방수재, 수분 등의 이물질이 있으면 청소하여 충전재의 부착력을 저해해서는 아니 된다.

(3) 관통부 내의 케이블 등이 어지럽게 설치된 경우에는 케이블을 정리하여 충전자재가 케이블 사이에 밀실 하게 들어갈 수 있도록 하여야 한다.

 

(4) 관통부 주변에는 시공 시 미관을 해치지 않도록 미려하게 시공해야 하며, 작업 전 오염 등 손상이 예상되는 기기, 케이블 등에 대하여는 마스킹 테이프로 보호조치 후 시공한다.

 

(5) 시공에 필요한 모든 공기구, 기계 및 자재를 사용이 용이하도록 설치한다.

 

(6) 시공에 필요한 발판설치 등 안전조치 후 시공하여야 한다.

 

(7) 작업자는 전문적인 기술을 가진 숙련공으로 하여금 시공토록 한다.

 

(8) 현장기후 조건은 5 ℃ 이상(단, 실리콘 RTV폼을 현장에서 주입⋅팽창시킬 경우에는 18~27 ℃ 유지)이어야 하며, 그 이하의 온도에서 시공할 때에는 피부착 부위에 대해 습기제거 등 세심한 주의를 기울여야 한다.

 

3.2 실리콘 RTV폼

3.2.1 폼의 셀구조

견본으로 제출한 셀구조와 동등하게 시공되어야 한다.

 

3.2.2 채움재 설치

채움재는 시공법에 맞게 충전구조 중앙 또는 하부에 밀실 하게 설치한다.

 

3.2.3 대재 설치

(1) 댐 재는 난연성 자재를 사용하여야 하며, 가연성 자재를 사용할 경우에는 공사 후 제거하여야 한다.

 

(2) 댓재를 관통부에 맞게 재단하고, 관통재(케이블, 파이프)가 관통할 수 있도록 구멍을 낸 후 관통부에 고정시킨다.

 

(3) 댐 재와 케이블, 파이프 및 관통부재의 공간이나 틈새는 실란트로 밀실하게 메워주고 댐재가 터지지 않도록 실란트로 접착시킨다.

 

(4) 벽 관통부는 벽 양쪽에 댐재를 설치하여야 한다.

 

(5) 대재 설치 후 그 부산물은 깨끗이 청소되어야 한다.

 

3.2.4 혼 합

(1) 혼합 전 용액 A와 B를 각각 20초 이상 고루 저은 후 혼합기를 이용하여 용액 A와 B를 1:1로 혼합한다.

 

(2) 시공 전에 종이컵에 적당량을 넣고, 색상 및 셀의 구조를 확인해야 하며, 셀의 구조는 일정해야 한다.

 

3.2.5 주 입

(1) 혼합용액이 폼이 일어나기 전(혼합 후 1∼2분 이내)에 시공 장비를 이용하여 관통부에 주입시켜야 한다.

 

(2) 주변 온도에 따라 약간의 차이는 있으나 일반적으로 2∼3분 내에 원액의 3배 정도로 폼이 팽창되어 개구부를 채우게 된다.

 

(3) 관통부의 크기와 상태에 따라 나누어 혼합하게 되는 경우에는 최소 15분이 경과한 후 주입하여야 한다.

 

(4) 상황에 따라 현장에서 시공 장비로 주입⋅팽창시키는 방법과 공장 등에서 미리 성형⋅제작된 폼을 개구부 크기와 설치두께에 맞게 절단하여 끼워 넣고, 내화 실란트로 밀실 하게 메워주는 방법을 선택하여 시공할 수 있다.

 

(5) 주입이 완료된 관통부는 24시간 잘 보존되도록 하고, 가연성 댐 재는 그 이후에 철거하여야 한다.

 

(6) 주입완료 후 댓재를 제거했을 때 미충전 부분이 보이면 동종의 자재로 충전하고, 검사결과 개구부와의 틈이 있는 부위는 내화 실란트로 채워준다.

 

3.2.6 정리 및 양생

(1) 만일 관통부위보다 많은 양의 폼이 형성되어 있으면 칼로 수평면으로 잘라내야 한다.

 

(2) 양생기간과 그 이후에 오염된 물질의 접촉 또는 기타 공사의 진행으로 인하여 손상되지 않도록 보호하여야 한다.

 

3.3 내화보드

(1) 관통부의 크기에 적합한 철물 등을 이용하여 채움재를 밀실 하게 설치한다.

 

(2) 정확하게 절단한 내화보드를 힐티 못 등으로 300mm 간격으로 고정시킨다.

 

(3) 내화보드와 개구부 틈은 내화 실란트를 이용하여 밀실 하게 충전한다.

 

3.4 내화 실란트

(1) 채움재 설치와 동시에 실란트를 시공한다.

 

(2) 틈새 폭이 25mm 이상이거나 관통재를 고정시킬 필요가 있는 경우 관통재를 고정시킨 후 실란트를 주입한다.

 

(3) 실란트 시공 직후 피막 형성 및 양생 시작 전에 실란트를 지시된 구성형태로 부드럽고, 균일한 비드가 되도록 공기를 제거하고, 측면의 접착력과 부착력이 증가하도록 다듬는다. 틈새 표면의 초과된 실란트는 제거한다.

 

3.5 내화퍼티

(1) 케이블과 케이블 사이를 밀실 하게 충전하고, 케이블의 이설 및 증설이 가능하도록 비경화성 퍼티를 사용한다.

 

(2) 케이블이나 배관의 주위를 내화퍼티로 양면에 각각 두께 12mm 이상 충전하고, 틈새에도 충전한다.

 

(3) 내화퍼티는 설치 후 일반적으로 2∼3일 이내에 검사를 실시하고, 균열이 발생된 틈은 즉시 수리하여야 한다.

 

3.6 내화코팅

붓이나 분사기에 의해 성능인정 두께만큼 골고루 도포될 수 있도록 하여야 한다.

 

3.7 시공검사

(1) 시공된 충전자재는 제출된 견본과 동일한지 검사하여야 한다.

 

(2) 시공 후 충전자재의 건조 및 표면상태, 청소상태 등을 검사하여야 한다.

 

(3) 충전구조의 부착성과 빛, 공기, 물의 투과 여부를 검사하여야 한다.

 

(4) 충전상태와 충전두께가 설계조건에 적합한지를 검사하여야 한다.

 

(5) 시공된 부위의 손상, 균열 등을 검사하여야 한다.