철골공사 내화피복의 종류와 검사방법, 시공시 유의사항은 표준시방서 KCS 14 31 50에 따라야 하며, 철골 부재의 내화성능향상을 위해, 내화재료로 피복한 내화구조 및 내화성능평가는 설계기준 KDS 14 31 50에 따라 작성하였습니다. 내용 참고하시어 내화성능평가, 품질시험성적서 등도 함께 확인하시기 바랍니다.
철골 내화피복공법은 크게 도장공법, 습식공법, 건식공버, 합성공법으로 구분하며, 각 공법에 따른 사용재료는 해당 공시방서에 명시해야 합니다. 또한, 이 내화피복 재료는 내화구조 지정기준 및 각 지정기준의 재료임을 입증하는 자료를 잘 챙기셔야 합니다. 예를 들어, 내화피복 뿜칠재 및 부자재의 경우 뿜칠재의 물성과 접착재 물성에 대한 자료와 내화구조 지정기준에 관한 자료를 말합니다.
0. 철골구조 내화피복의 목적
건축물에 화재가 발생하는 경우 일반적으로 1,000℃ 내외의 고열이 발생하게 되는데 철골자체는 불에 타지 않으나 강구조물 등의 강소재는 600℃ 이상의 열에 일정시간 노출되면 강소재 특유의 열적 특성(탄성계수, 허용계수, 고온 클리프와 열팽창계수 등)에 급격한 변화가 일어나서 강구조물이 뒤틀리거나 휘어져서 결국 건축구조물이 붕괴하기 시작합니다. 그러한 이유로 미국 등 선진국에서는 화재시 강소재의 허용온도를 최고 500℃ ~ 650℃이내로 설정합니다.
- 인명안전 및 피난 확보
- 인접건물의 화재확대방지 및 구조안전성 유지
- 피난 및 소방활동의 안전확보
- 화재가 발생된 건축물내의 구획기능 확보 및 재산손실 방지 등
1. 내화피복공법 및 재료의 종류
- 도장공법 : 내화도료공법
- 습식공법 : 타설공법, 조적공법, 미장공법, 뿜칠공법
- 건식공법 : 성형판 붙임공법, 휘감기공법, 세라믹울 피복공법
- 합성공법 : 합성공법
철골 공사의 내화피복공법은 크게 네 가지로 나눌 수 있고, 각 구분마다 또 각 공법을 나눌 수 있습니다. 각 공법에 따른 사용재료를 선정하여 해당 공사시방서에 명기해야 합니다. 각 공법마다 사용되는 재료는 아래와 같습니다.
- 내화도료공법 : 팽창성 내화도료
- 타설공법 : 콘크리트, 경량콘크리트
- 조적공법 : 콘크리트 블록, 경량콘크리트 블록, 돌, 벽돌
- 미장공법 : 철망 모르타르, 철망 파라이트 모르타르
- 뿜칠공법 : 뿜칠 암면, 습식 뿜칠 암면, 뿜칠 모르타르, 뿜칠 플라스터, 실리카, 알루미나 계열 모르타르
- 성형판 붙임공법 : 무기섬유혼입 규산칼슘판, ALC판, 무기섬유강화 석고보드, 석면 시멘트판, 조립식 패널, 경량콘크리트 패널, 프리캐스트 콘크리트판
- 세라믹울 피복공법 : 세라믹 섬유 블랭킷
- 합성공법 : 프리캐스트 콘크리트판, ALC판
2. 내화피복 재료의 보관, 검수 및 양생
제조업자의 상표가 부착된 포장상태로 현장에 반입해야 하며, 상표에는 제조업자명, 자재명, 제조년월일, 유효기간을 명기해야 합니다. 또한 내화피복재 반입시 공사감독자 입회하에 재료의 규격, 품질이 해당 공사 시방서와 일치하는지 검수를 받고 현장에 반입해야 합니다.
공사현장에 반입된 재료의 보관에 대하여는 흡수와 오염 및 판재의 휨, 균열, 파손이 없도록 충분히 보양해야 합니다. 재료의 보관은 비나 물에 맞지 않도록 하며 습기를 흡수하지 않도록 유의하고 소실하지 않도록 해야 하며, 재료는 지정된 재고기가 내에 사용하는 것을 원칙으로 합니다.
3. 철골 내화피복 시공 시 유의사항 및 품질향상 방안
- 강재면에 들뜬 녹, 기름, 먼지 등이 부착되어 있는 경우에는 이를 제거하여 내화피복재의 부착성 향상
- 강재면에 녹막이도장의 여부 및 재료의 선정에 대해서는 해당 공사시방서에 따름
- 작업 전 바탕면에 먼지나 오일, 녹 등의 이물질을 제거한 후 신속하게 시공
- 분진의 비산 우려가 있을 경우에는 시트로 막거나 마스크 착용 등 적절한 대책을 마련해야 한다. 또한 낙하된 분진 등은 깨끗이 청소하며 분진 등이 배관에 닿아 배관의 방청도장 공사에 지장을 주지 않도록 보양조치 후 시공
- 방청도장과 함께 강재표면의 녹, 기름, 오염물을 충분히 제거한 다음 내화피복을 실시
- 내화재 뿜칠 시와 완료 후 건조될 때까지 주위온도가 4 ℃ 이상 되어야 한다. 내화재 뿜칠 중, 뿜칠 후에는 자연환기로 건조시키며, 부득이할 경우 강제 환기
- 뿜칠작업 시 낙진이 건물 밖으로 떨어지지 않도록 방진막을 설치해야 한다. 또한 뿜칠작업 중이거나 양생기간 중 진동 및 충격이 발생하지 않도록 해야함
4. 철골 내화피복 검사 및 보수 방법
1) 미장공법, 뿜칠공법의 경우
- 시공 시에는 시공면적 5㎡당 1개소 단위로 핀 등을 이용하여 두께를 확인하면서 시공
- 뿜칠공법의 경우 시공 후 두께나 비중은 코어를 채취하여 측정한다. 측정빈도는 각 층마다 또는 바닥면적 1500㎡ 마다 각 부위별 1회를 원칙으로 하고, 1회에 5개로 한다. 그러나 연면적이 1500 m2 미만의 건물에 대해서는 2회 이상
2) 조적공법, 붙임공법, 멤브레인 공법의 경우
- 재료반입 시, 재료의 두께 및 비중을 확인한다. 그 빈도는 각 층마다 바닥면적 1500㎡마다 각 부위별 1회로 하며, 1회에 3개로 한다. 그러나 연면적이 1500㎡ 미만의 건물에 대해서는 2회 이상
3)불합격의 경우에는 덧뿜칠 또는 재시공에 의하여 보수
4) 상대습도가 70%를 초과하는 조건에서는 내화피복재의 내부에 있는 강재에 지속적으로 부식이 진행되므로 습도에 유의
5) 분사암면공법의 경우에는 소정의 분사두께를 확보하기 위하여 두께측정기 또는 이것에 준하는 기구로 두께를 확인하면서 작업
5. 내화성능평가
품질시험에 의한 내화성능평가는 내화구조의 인정 및 관리기준에 따른 품질시험은 KS F 2257-1,4,5,6,7 건축구조 부재의 내화시험 방법에 의한 품질시험 방법에 따라 평가해야 합니다. 내화성능평가 품질시험을 생략할 수 있는데 "건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙" 제3조 내화구조 제8호 단서 조항에 의거 산업표준화법에 따른 한국산업규격으로 내화성능이 인정된 구조로 된 것은 품질시험을 생략할 수 있습니다.
여기서 위 규칙은 국토부 고시 "내화구조의 인정 및 관리기준"에 따라 내화충전구조의 관리에 관한 사항입니다.
또한, 구조해석에 의한 내화성능평가를 할 수 있는데 강구조물 및 주요 구조부의 해석방법에 의한 내화성능 평가는 설계자가 설계화재, 구조물의 열전달, 강재의 온도특성을 고려하여 주요 구조부의 단속 및 연속적 붕괴를 평가하는 것을 말합니다.
철골구조 내화피복의 목적과 종류, 내화피복 재료의 검수방법, 시공시 유의사항, 품질향상 방안은 인명의 안전과 직결될 뿐만 아니라 건축시공기술사 문제에도 빈번하게 나오고 있는 사항입니다. 철골구조로 시공하시는 분들은 일독해보셔서 내화성능 품질인증서 등 각종 서류를 잘 챙기시고, 내화피복 시공품질 향상에 도움이 되길 바랍니다.
참고자료
- KCS 14 31 50 :2019 내화 피복
- KDS 14 31 50 :2016 강구조 물고임 및 내화 설계기준(하중저항계수설계법)
- 건축물의 피난ㆍ방화구조 등의 기준에 관한 규칙
- 국토부 고시 내화구조의 인정 및 관리기준
↓ 관련업무 자료 링크 ↓
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