기존 건물의 피복재 화재 위험성 평가

클래딩 재료 라이브러리는 개별 구성 요소의 구성과 가연성에 따라 클래딩 재료에 대한 광범위한 데이터베이스로 구성되어 있습니다. 또한 위험 분석을 수행하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이 데이터베이스는 자격을 갖춘 엔지니어가 클래딩 재료의 화재 위험을 적절히 식별하고 화재 확산 가능성을 정량화할 수 있는 도구입니다. 퀸즐랜드 대학교는 호주 퀸즐랜드의 부적합 건축 제품(NCBP) 감사 태스크포스와 협력하여 관련 화재 현상에 대한 철저한 이해를 바탕으로 기존 건물에서 클래딩 재료의 화재 위험성을 평가하는 강력한 방법론을 제공하기 위한 프레임워크를 제안했습니다. 클래딩 재료(알루미늄 복합 패널, 단열재 등)의 가연성은 화재 안전 공학 커뮤니티에서 널리 인정받는 잘 정립된 테스트 프레임워크를 기반으로 정의됩니다. 이러한 프레임워크는 퀸즐랜드 대학교와 에든버러 대학교에서 알루미늄 복합 패널 및 단열재의 화재 성능에 대한 화재 연구 범위 내에서 적용되고 동료 검토를 거쳤습니다. 프레임워크에 대한 자세한 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다! 방법론에는 NETZSCH STA 449 F3 Jupiter^® 를 통한 열분해 및 산화 식별이 포함됩니다.

열중량 분석은 프레임워크를 어떻게 지원하나요?

열무게 분석 (ASTM E1131)은 온도에 따른 물질의 열 분해를 분석하는 데 사용됩니다. 열분해 및 산화와 같이 질량 손실이 발생하는 반응은 이 기술을 사용하여 식별할 수 있습니다. 이 테스트 프로토콜에는 프레임워크의 견고성을 강화하기 위해 TGA가 포함되어 있습니다. 다른 물질 식별 및 정량화 기법도 이론적으로는 충분하지만, 결과를 검증하는 추가 기법을 추가하면 잠재적 오류를 줄일 수 있습니다.

샘플 준비

TGA 샘플은 주어진 표본의 측면에서 채취하여 깊이 전체에 걸쳐 데이터의 평균을 구했습니다. 샘플링 도구의 영향을 제거하기 위해 가장 바깥쪽 캡슐화 층을 먼저 제거했습니다. 샘플은 샘플을 통한 열 구배를 최소화하기 위해 small 플레이크(길이 0.5~3mm) 형태를 취했습니다. 로드셀의 열전대와 열 접촉이 잘 이루어지도록 도가니 바닥에 가볍게 눌렀습니다.

열 중량 분석으로 분석을 수행하는 방법

• 50~800°C에서 ^{20°C/min-1의} 일정한 가열 속도. 도가니가 로드셀에 달라붙는 것을 방지하기 위해 각 테스트가 끝날 때마다 공기 중에서 10분간 등온 가열을 추가했습니다;
• 공기 분위기에서 한 번, 질소 분위기에서 한 번, 시료당 총 두 번의 테스트를 수행했습니다;
• 가스의 유량은 ^{150ml/min-1이며}, 모든 경우에서 질소 퍼지 유량은 추가로 ^{20ml/min-1입니다};
• 부피 85μl, 직경 8mm, 뚜껑이 없는 알루미나 도가니(_Al2O3)를 사용했습니다;
• 일반적인 경우의 샘플 질량은 10.0mg이었으며 최대 편차는 2.5mg이었습니다. 하지만 일부 시료의 경우 도가니 부피에 맞지 않아 목표 질량을 줄였습니다.

표시된 TGA 플롯은 단열 폼의 한 종류에 대한 것으로, 공기 중 테스트와 질소 중 테스트가 각각 한 번씩 진행되었습니다. 결과는 이 소재가 열분해(245~383°C)를 거쳐 질소에서 숯을 생성하는 것을 보여줍니다. 그런 다음 이 숯은 산소 상태에서 발열 산화 반응(최고 581°C)을 일으킵니다. 숯 수율은 매우 낮고 화재 시 성능이 떨어지는 일부 폼과 유사하므로 이 폼의 성능도 떨어질 것으로 예상할 수 있습니다.

결론

높은 산화 온도에도 불구하고 이 소재의 열 관성은 매우 낮기 때문에 빠르게 발화합니다. 클래딩 재료 라이브러리의 대체 재료는 단순히 단열재라는 점만 명시하고 있으며, 이러한 화재 발생 가능성에 대한 어떠한 표시도 제공하지 않습니다.