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MARC
자료명/저자사항
PBD 표준절차서 및 설계기준 연구개발 / 소방방재청 [편] 인기도
발행사항
[서울] : 소방방재청, 2009
자료실
전자자료
형태사항
1책(면수복잡) : 삽화, 도표 ; 30 cm
제어번호
MONO1201008032
주기사항
"차세대 핵심소방안전기술개발사업"의 세부과제임
주관연구기관: 서울시립대학교 산학협력단
주관연구책임자: 윤명오
원문

목차보기더보기

표제지

제출문

보고서초록

요약문

SUMMARY

CONTENTS

목차

제1장 서론 16

제1절 연구개발의 필요성 16

제2절 연구개발의 내용 및 범위 20

1. 연도별 연구개발의 목표 및 내용 20

2. 기관별 연구개발 목표 및 내용 21

제2장 국내·외 기술개발 현황 23

제1절 국내 기술 현황 23

1. 현기술상태의 취약성 23

2. 국내 관련연구 실적 23

제2절 국외 기술 현황 24

1. 국외 관련연구 현황 24

2. 해외 관련 주요 연구 28

제3장 연구개발수행 내용 및 결과 31

제1절 성능위주 소방설계의 법적 문제점 및 개선방안 31

1. 성능위주 소방설계 제도의 개념 31

2. 건축법과의 관계에서의 성능위주 소방설계 38

3. PBD관련 법제도 정비방안 46

제2절 성능위주 법규의 기본적 규정 개발 51

제3절 성능위주설계 표준절차서 51

제4절 성능위주 설계기준서 51

1. 일반사항 51

2. 성능위주설계 절차 52

3. 성능위주설계 보고서 작성지침 131

4. 화재 및 피난모델링 150

5. 성능위주설계 최종성과물 리스트 161

제5절 성능위주설계 검증절차 방법론 163

1. PBD 수행결과 검증 핵심 요소 파악 및 검증 방법 연구 163

2. PBD 수행결과 검증 절차서 167

제6절 위험성 평가에 의한 성능위주 설계 및 산업시설 PBD기술표준절차 방법론 188

1. 개요 188

2. 화재 위험성평가 개념 설명 188

3. 선진 각국의 개인적 및 사회적 위험허용기준 조사 및 분석 194

4. 화재 발생에 따른 개인적 허용위험 및 사회적 허용위험 범위 정립 207

5. 선진 각국의 개인적 위험 및 산업시설 사고 위험성평가 방법 조사 및 비교분석 연구 개발 방향 설정 209

6. 개인위험 위험성 평가 방법 및 산업시설 위험성 평가 방법 기술표준절차서 227

제7절 성능위주설계 프로그램의 검증방법 및 신뢰도 판단 기술 기준서 255

1. 자료조사 및 분석 255

2. 피난모델과 존모델의 상세 비교 분석 288

3. 도로터널 및 지하역사 위험기준개발 306

제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 311

제1절 연구목표 달성도 311

제2절 관련분야에의 기여도 314

제5장 연구개발결과의 활용계획 315

제1절 추가연구의 필요성 315

제2절 실용화 및 추진방안 315

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 317

제1절 해외 PBD 관련 서적 및 코드 정보 317

제2절 국제 PBD 세미나를 통한 해외과학기술정보 318

제7장 참고문헌 320

부록 322

별책 556

[표 1-1] 한국과 일본의 대형화재 발생건수 및 인명피해 비교 19

[표 2-1] 각 분야별 국내 및 국외 기술수준의 비교 23

[표 2-2] 건축법에 관한 Nordic Committee가 제안한 성능위주 법규구조 27

[표 2-3] 뉴질랜드의 성능위주법규 샘플 28

[표 3-1] 「소방시설 공사업법」 상 성능위주설계대상 특정소방대상물(령 제 2조의2) 36

[표 3-2] 성능위주설계를 하기 위한 자격 37

[표 3-3] 소방동의요구기관 41

[표 3-4] 「소방시설공사 성능위주 설계지침」에 따른 소방동의 절차 45

[표 3-5] 성능위주 설계제도 도입 전후의 화재안전기준 및 성능위주설계 적용 비교 47

[표 3-6] 국가별 기존 사양규정과 성능규정과의 관계 및 적응방식 48

[표 3-7] 화재안전목표, 이해당사자의 목적, 설계목적, 성능기준의 예 63

[표 3-8] 이해당사자 정의 및 그들의 목표 및 목적들을 위한 Matrix(예시) 64

[표 3-9] 인명안전 기준 65

[표 3-10] 피난 지연시간 66

[표 3-11] 수용인원 계수 [NFPA 101] 67

[표 3-12] 설계사양의 예 71

[표 3-13] 시나리오 작성을 위한 가정 예 72

[표 3-14] 점유자의 특징 예 74

[표 3-15] FMEA의 예 75

[표 3-16] Failure Analysis 방법의 예 76

[표 3-17] 화재성장 속도 분류 91

[표 3-18] 일반 화재의 화재성장 분류 [ISO/TR 13387 2:1999(E)] 92

[표 3-19] 지연시간 101

[표 3-20] 결과 등급 기준의 예 112

[표 3-21] 등급에 사용된 빈도 평가기준의 예 113

[표 3-22] 위험 등급 매트릭스의 예 114

[표 3-23] 건축 개요 및 관련 정보 135

[표 3-24] 건축 사용자 분류 136

[표 3-25] 위험요소 분석 138

[표 3-26] 일반적인 목표에 따른 분석기준 145

[표 3-27] Zone model 종류 152

[표 3-28] Field model 종류 153

[표 3-29] 피난모델 종류 154

[표 3-30] Fire endurance model 종류 155

[표 3-31] Detector response model 종류 156

[표 3-32] Fire sprinkler interaction model 종류 156

[표 3-33] 결정론적 방법의 예 165

[표 3-34] 위험성평가 방법의 예 165

[표 3-35] 인·허가자의 역할을 비교 169

[표 3-36] 설계목적, 기능, 성능요구의 비교 174

[표 3-37] 단계별 요구 서류 182

[표 3-38] 국가별 허용 개인 위험도 192

[표 3-39] 사회적 위험허용기준 비교표 206

[표 3-40] 개인적 위험허용 범위 207

[표 3-41] NFPA 551에서 제시한 위험도평가 방법의 종류 및 간략표 209

[표 3-42] FREM 화재위험도 등급 211

[표 3-43] FREM 화재위험도 등급 213

[표 3-44] 사고강도 척도 221

[표 3-45] 사고확률 척도 221

[표 3-46] 위험도평가 매트릭스 222

[표 3-47] 위험등급별 위험대응 및 허용 222

[표 3-48] 존모델의 종류와 특징 255

[표 3-49] 피난모델의 종류와 특성 269

[표 3-50] 화재 필드모델의 종류와 특성 276

[표 3-51] 재실자 유형 289

[표 3-52] 변수정의 291

[표 3-53] 보행속도 기본 값 292

[표 3-54] Simulex와 Exodus의 비교 분석 299

[표 3-55] 대류열전달계수의 차이 301

[그림 1-1] 화재피해액 누계 및 향후 피해 17

[그림 1-2] GDP에서 화재로 인한 피해액이 차지하는 비율 18

[그림 1-3] 화재로 인한 인명피해 18

[그림 2-1] 일본의 성능위주설계 프로세스 25

[그림 2-2] 호주 건축법 수직체계 (ABCB, 1995; IRCC, 2003a) 26

[그림 2-3] IRCC가 제안하는 성능위주 건축법 구조의 8가지 수준 27

[그림 3-1] 소방동의 절차도 42

[그림 3-2] 건축물의 설계 및 시공과정 : 전체 설계과정에서 엔지니어의 조기 참여가 중요하므로 가능성 조사와 개념설계에는 굵은 글씨로 표시 되어 있음. 53

[그림 3-3] 성능위주의 분석과 방화설계를 위한 개념설계 절차의 흐름도 55

[그림 3-4] 성능위주설계 과정의 개요 - 프로젝트 범위 설정 60

[그림 3-5] 화재시나리오의 확인, 작성 및 평가 70

[그림 3-6] ETA 예시 78

[그림 3-7] Time Line 분석 개념도 80

[그림 3-8] 화재감지시간 성능평가과정 81

[그림 3-9] 총 피난시간 성능평가 과정 81

[그림 3-10] 일반적인 화재성장 그래프 90

[그림 3-11] t² 열방출속도 92

[그림 3-12] Bunk Bed Fire 94

[그림 3-13] Center Mattress Fire 95

[그림 3-14] Dresser Fire 96

[그림 3-15] Sofa Fire 97

[그림 3-16] Three Panel Workstation Fire 98

[그림 3-17] Time Line 분석 개념도 100

[그림 3-18] 화재안전 개념도(Concepts Tree) 103

[그림 3-19] 화재구역에서의 화염확대 한계 104

[그림 3-20] 구획으로부터의 화염확산을 고려하기 위한 방법 115

[그림 3-21] 감지기 작동시간 평가방법 116

[그림 3-22] 피난시간 평가방법 117

[그림 3-23] 발연성능평가기준의 평가방법 118

[그림 3-24] 성능위주설계 보고서 준비절차 133

[그림 3-25] ASET-RSET Time Line 141

[그림 3-26] 소방시설과 연계하여 가능한 상황을 분석한 Event-tree 예시 142

[그림 3-27] 훈소화재의 열방출곡선 147

[그림 3-28] 플래쉬오버가 발생하지 않는 일반적인 화재의 열방출곡선 147

[그림 3-29] 플래쉬오버가 발생되는 일반적인 화재의 열방출 곡선 148

[그림 3-30] 수행결과 검증절차 164

[그림 3-31] 사회적 위험의 허용범위 예 166

[그림 3-32] PBD 검토 절차도 167

[그림 3-38] 미국내 인위적 재난의 사회적 위험 곡선 197

[그림 3-39] 사회적 위험범위의 비교 및 목표 198

[그림 3-40] 영국 유해물질위원회의 사회적 위험허용기준 198

[그림 3-41] 영국 해양시설의 사회적 위험허용기준 199

[그림 3-42] 스위스 위험시설 199

[그림 3-43] 홍콩 잠재적 위험시설 200

[그림 3-44] 네덜란드 위험시설 200

[그림 3-45] 네덜란드 위험물 운송 201

[그림 3-46] 홍콩 LPG 운송 201

[그림 3-47] 홍콩 염소 운송 202

[그림 3-48] 스웨덴 도시개발 202

[그림 3-49] 미국 댐 시설 203

[그림 3-50] 독일 댐 시설 204

[그림 3-51] 호주 댐 시설 205

[그림 3-52] 호주 및 뉴질랜드 위험성평가 절차(소규모 상업용도 사업장) 220

[그림 3-53] 잠재위험요소 224

[그림 3-55] 위험성평가 흐름도 228

[그림 3-56] 수용가능 사회위험(F-N Curve) 233

[그림 3-57] Risk Profile 예 245

[그림 3-58] Risk Contour 예 245

[그림 3-59] F-N Curve 예 246

[그림 3-60] EGRESS 모델링 270

[그림 3-61] buildingEXODUS의 3차원 그림 273

[그림 3-62] SIMULEX 275

[그림 3-63] 신체유형 289

[그림 3-64] buildingExodus개요 290

[그림 3-65] buildingExodus 공간표현 291

[그림 3-66] 화재 크기 301

[그림 3-67] 연기층 온도 분포 302

[그림 3-68] 공기층의 온도 분포 302

[그림 3-69] 연층 높이 303

[그림 3-70] 기준압력의 변화 303

[그림 3-71] 2개 공간 모델 304

[그림 3-72] 연층온도의 변화 (2개 공간) 304

[그림 3-73] 공기층온도의 변화 (2개 공간) 305

[그림 3-74] 연층높이의 변화 (2개 공간) 305

[그림 3-75] 기준압력의 변화 (2개 공간) 306

[그림 3-76] 임계유속 값 이상으로 Jet Fan 운전 - 상류에 있는 피난자의 안전에 지장이 없음 307

[그림 3-77] 임계유속 값 미만으로 Jet Fan 운전 - 상류에 있는 피난자의 안전에 지장이 있음 307

[그림 3-78] 임계유속과 화재 크기1 308

[그림 3-79] 임계유속과 화재 크기2 309

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I. 제목

○ PBD 표준절차서 및 설계기준 연구개발

II. 연구개발의 목적 및 필요성

○ PBD 체제의 도입에 요구되는 학술적·기술적 지식기반의 구축

○ PBD 체제를 원활히 연착륙시키기 위한 산·학·관·연의 협력 연계모델 및 법·제도적 기반 확립

○ PBD 체제의 지속가능한 발전 환경을 확보하기 위한 국제적 협력기반의 확립

III. 연구개발의 내용 및 범위

○ 화재공간의 공학적 해석에 요구되는 제반 입력요소 및 해석기법의 표준화

○ PBD 체제의 원활한 도입을 위한 관련 법·제도의 분석 및 국내 적용성에 관한 분석

○ PBD 체제의 신뢰성 확보를 위한 국내 법 제도 및 화재환경 등에 적합한 표준절차서, 설계기준, 수행결과의 검증 절차서의 개발

○ 국내 사회적·경제적 비용 등을 고려한 사회 및 개인적 위험성평가 기술서 및 허용위험 기준의 개발

○ PBD 제도화를 위한 교육제도, 자격제도의 분석 및 개발

IV. 연구개발결과

○ 성능위주설계를 이행하기 위하여 다양한 성능위주설계 목적, 기능 및 성능이 화재안전 측면에서 개발됨.

○ 성능위주설계가 원활하고 효율적으로 이루어지기 위해 표준절차와 행정적 제반사항이 기술된 성능위주설계 표준절차서가 개발됨.

○ 가연물 양, 가연성 정도, 열방출율 등의 화재특성이 반영된 공학적 방법의 화재안전대책이 수립되기 위하여 성능위주 설계기준서가 개발됨.

○ 성능위주설계의 검증 방법론을 바탕으로 수행 결과물의 검증에 활용하기 위한 성능위주설계 검증절차서가 개발됨.

○ 위험성평가를 위해 선진 각국에서 사용하고 있는 허용위험범위 및 위험성평가방법을 비교·분석을 통하여 우리나라에서 적용 가능한 허용위험범위 및 위험성평가방법인 기술표준절차서가 개발됨.

○ 컴퓨터 화재모델링기법 분석 및 모델의 신뢰성 확보를 위한 비교분석을 통해 성능위주설계 프로그램 검증기법을 개발함.

○ 성능위주설계제도에 관한 현행 법제도를 분석하고, 이에 대한 문제점과 개선방안을 도출하여 제도의 체계 확보방안을 개발함.

V. 연구개발결과의 활용계획

○ 성능위주설계의 현장 적용 가능성을 높이고 담당공무원 및 설계자 등에 대한 PBD의 가이드라인을 제시할 것임.

○ 표준절차서는 소방방재청 검토 후 고시화되어 활용될 것이며, 설계기준서는 성능위주를 수행함에 있어 설계자 및 검토자들의 지침서로서 활용될 것임.

○ 모든 이해관계자들의 성능위주설계에 대한 인식 전환 및 성능위주설계 시행자의 능력 향상을 위한 체계적이고 장기적인 안목의 교육시스템 개발에 활용될 수 있음.

○ 본 연구는 추후에 발생하는 문제점 및 갈등구조를 수집 및 정리하여 지속적으로 반영함으로써 성능위주설계의 제도 정착에 기여할 수 있을 것임.

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