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소방 45점 유체역학

화재원론 - 문) 건물화재 시 창문에서 화염분출이 되는 경우 내부진입 위험성에 대해 기술하시오.

by 한갑부 2020. 11. 29.

답)

<내부진입 이란? (내부진입의 필요성)>

1. 일반적인 건축물에서의 화재는 발생초기, 소방관이 방화대상물 내부진입 여부에 따라 소화의 성패가 갈린다. 통계적으로 내부진입이 가능한 화재의 경우 약 95% 정도 진압성공률로 화재진압이 이루어진다.

2. 그러나 내부진입이 불가능한 화재상태의 경우 외부에서 방수포 등을 활용 외부화재를 먼저 잡고 다시 내부진입을 시도하게 되는 수세적인 화재진압 전술밖에는 즉시 적용할 방법이 없다.

3. 화재진압의 가장 빠른 요건이 되는 내부진입 하여 화점에 방수 진화한다.”라는 소방관의 내부진입 소화전술에 있어 제일의 관건은 연소 확대에 따른 소방관 생명보호이다.

4. 내부진입 경로는 계단, 승강기, 피난교, 사다리, 사다리차, 굴절차 등을 이용할 수 있으나 화점에 가장 빠르고 신속하게 접근하는 경로로는 창문 이다.

5. 창문 또는 문 등의 개구부를 이용한 내부진입에서 문제시되는 연소의 현상은 두 가지로 플래시오버백드래프트를 들 수 있다.

 

<플래시오버>

1. 화재단계에 따른 플래시오버 특성
화재는 발화 -> 성장 -> 플래시오버 -> 최성기 -> 감쇠기의 거치며 이중 플래시오버의 단계는 화재공간(바닥)에서의 열유속이 임계열유속을 초과한 단계로서 화염전파가 아닌 복사열전파에 따라 화재가 화재공간 전체에 급격하게 전이되는 단계이다.

2. 건물화재 시 창문에서 화염이 분출되는 경우는 화재공간 내부에서는 이미 플래시오버 단계를 넘어간 상태로서 화재공간 전체가 불이 붙어있어 공간내부 생존자를 기대하기 어렵다. 또한 이 상태에서의 소방관 내부진입은 인명의 손실을 추가할 뿐이다.

 

<백드래프트>

1. 백드래프트 특성
백드래프트는 내화구조의 폐쇄공간에서 주로 발생되는 현상으로 연소 시 산소부족으로 인하여 공간 내 서서히 화재가 진행되는 훈소 상태에 창문을 파괴하거나 개구부를 개방할 경우 다량의 공기 즉 산소가 공급되어 폭발하는 화학적 폭발 현상이다.

2. 백드래프트는 화재단계의 성장기와 감퇴기에 주로 발생하며 감퇴기에 내부진입 소방관의 인명손실을 초래한다.

 

<플래시오버 백드래프트 비교>

1. 플래시오버는 자유연소상태 이나 백드래프트는 훈소(불완전연소)상태 이다.

2. 플래시오버는 산소공급이 원활하나 백드래프트는 산소부족 상태이다.

3. 플래시오버는 폭발이 아니다. 백드래프트는 폭발현상으로 충격파에 따른 파괴, 붕괴, 화염폭풍 등이 뒤따른다.

4. 플래시오버는 복사열 백드래프트는 공급산소에 의해 화재가 확산된다.

5. 화재단계에서 플래시오버는 성장기 말, 최성기의 시작에 백드래프트는 성장기, 감퇴기에서 발생한다.

6. 플래시오버 상태에서의 내부진입은 불가능하며 만일 소방관 내부진입 후 플래시오버 발생 시 탈출 가능거리는 1.5미터로 소방관 진압보행거리가 초당 0.75미터임을 감안하면 생존이 불가능하다.

7. 백드래프트는 화재시 압력차이에 따른 휘파람소리 등으로 판별할 수 있다고 하나 내부진입 후 화재진화 인명구조 작업에 이런 소리를 들어 판별한다는 것은 거의 불가능하고 순식간의 폭발로 발생되는 현상이므로 유일한 보호책은 소방관 안정장비의 확보뿐이다.

 

<창문 화염분출 상황에서의 내부진입(개인 의견)>

1. 창문 화염분출 상황인 플래시오버 상태에서의 내부진입은 불가능하다. 결론적으로 창문 화염분출 상황에서 내부 생존자는 없으며 소방관 내부진입 시 사망한다. 따라서 내부진입은 불가능하고 해서도 안 된다.

2. 소방분야 학계 일부에서 주장하는 창문 화염분출 상황에서 진입 가능한 안전창문, 안전개구부의 설치는 플래시오버 상황이 아닌 화재 성장기에 내부진입을 용이하게 하기 위한 방법일 뿐이며 안전창문 설치에 따른 공사비 증가부분을 생각한다면 시공현장에서 쉽게 판단하여 대응책으로 선택가능한 방법이 아니다.

3. 내부진입의 위험성에 따라 가능한 인명구출 및 진화방법은 플래시오버 현상을 지연시키는 방법이다. (3가지)

4. 개방법 - 플래시오버 발생 전 내부진입을 위하여 창문을 파괴 내부열을 외부로 방출시킨다.

5. 폐쇄법 - 반대로 플래시오버 발생 전 내부진입을 위하여 모든 개구부를 폐쇄 공기(산소)공급을 차단한다. 폐쇄법은 내부 인명이 없는지를 반드시 확인한 후 실행가능한 방법이다.

6. 소화법(냉각법) - 소화설비를 이용 물 소화약제를 지속적으로 공급 지속적인 화점 근처 소화와 소방차 관창을 이용 일시적인 부분냉각을 통하여 피난 탈출로를 확보하는 방법이다.

7. 이러한 방법을 통하여 플래시오버를 막고 시야확보가 가능할 정도의 일부배연이 이루어진 상태에서만 내부진입이 가능하다.

8. 발화기, 성장기에는 적극적인 내부진입을 통하여 화재확산을 막고 진화를 시도해야 하지만 최성기 시작이 우려될 경우 인명의 손실만을 초래하는 내부진입을 막고 수세적인 외부진화와 화재확산방지를 통하여 내부진입의 여건을 마련하여야 한다.

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소방관 출입구 내부진입 시 백드래프트(Backdraft) 상황

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