(초)고층건물 화재 진압

1. 고층건물의 화재진압의 어려움

고층건물 화재작전에서 적절한 통신이 안 되면, 지휘통제는 불가능하다. 그러므로 소방통신이 불가능한 초고층건물에 대한 통신감도 조사와 함께 통신이 불량한 층에는 소방무선통신이 가능하도록 무선통신보조설비를 설치하도록 해야 한다.

 

1) 창문

소방전술적 관점에서 고층건물은 창문이 없는 건물로 간주되어야 한다. 건물의 문은 닫혀있고, 문을 열기 위해서는 열쇠가 필요하며, 유리가 매우 크고 두꺼워 파괴가 어렵고, 고층으로 인한 압력차 때문에 유리를 파괴할 경우 강한 바람의 유입으로 위험한 경우가 많기 때문이다. 이와 같이 고층건물 구조는 사실상 지하실처럼 폐쇄되어 있기 때문에, 화재로 인한

열과 연기가 내부에 갇혀 있는 상태에서 창문을 파괴하거나 개방할 경우 굴뚝효과를 유발해 강렬한 농연이 상층으로 급격히 확산될 수 있으므로 창문개방을 통한 배연작전은 매우 신중하게 하여야 합니다.

 

2) 내화구조

대부분의 고층건물은 건축법상 내화구조의 건축물로 분류되지만, 소방전술적 관점에서는 더 이상 내화구조의 건축물로 보기 어렵습니다. 내화구조는 법이론 관점에서 폭발이나 붕괴 등의 원인이 없을 경우 화재를 한 개 층으로 제한할 수 있도록 벽, 바닥, 천장은 내화성을 가지고 있어야 한다는 가정에서 출발합니다. 그러나 석유화학물질이 가미된 생활가구, 가연성 인테리어 구조, 공조시스템에 의한 층별 관통구조 등 현대사회의 고층건물은 더 이상 내화구조의 건축물로 보기 어렵습니다

 

3) 중앙 공조시스템

현대사회의 고층건물이 내화적이지 못한 이유 중 하나는 공조시스템(HVAC system)의 존재하기 때문입니다. 공조시스템의 배관과 통로가 벽, 바닥, 천장을 관통합니다. 고층화재에서 종종 층별 또는 구획 간 화재확대는 공조시스템을 통하여 확대되는 경우가 많습니다. 뉴욕 소방본부에서 실험한 고층건물의 통신감도 실험에서 65층까지만 무선통신이 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 이에 따라 뉴욕 소방본부는 이와 같은 초고층건물에 소방무선통신이 가능하도록 중계설비를 구비하였습니다. 80년대 미국 Las Vegas 호텔에서 발생한 고층화재는 중앙공조시스템을 통하여 화재가 상층부로 확대되어 80명이 사망한 대표적 사례입니다

 

최근의 고층건물은 공조시스템을 설치할 때 유사시 화재확대를 방어하기 위해 방화댐퍼(Fire Damper)를 설치하도록 하고 있어, 이에 대한 정상작동 여부를 사전에 점검하고 확인하는 것이 중요합니다. 그러나 화재(연기) 감지기와(연기) 연동되어 비상시 공조시스템을 차단시키는 기능을 하는 방화댐퍼(Fire Damper)는 화재탐지기가 생략된

어 있거나 잘 작동되지 않는 경우가 많아 화재발생 시 연기와 열이 이와 같은 공조 시스템을 통해 확대되는 경우가 많습니다.

 

2. 고층건물 화재 환경의 위험성

고층건물에서의 화재진압은 매우 위험합니다. 일반적인 화재진압상의 위험성외에도 건물구조의 복잡성, 다양하고 복잡한 건물시스템, 유리파편, 엘리베이터, 붕괴낙하물체, 공기흐름의 불안전성, 광범위하고 복잡한 구획공간 등이 가지는 특별한 위험이 산재하고 . 엘리베이터를 사용할 때 발생하는 대표적 순직사고는 화점 층을 잘못 파악하였거나, 바로 아래층에서 내릴 때 승강기문이 열림과 동시에 화염이 대원들을 덮치는 경우 있습니다..

따라서 엘리베이터를 사용하여 화점층으로 진입할 경우 반드시 고려해야 할 사항으로 첫째, 화재가 발생한 층수를 “정확히” 알아야 합니다. 둘째, 화재발생 층으로부터 두 개층 아래에서 내려 계단을 통해 진입해야 합니다. 한 개 층 아래에서 내리는 것으로는 안전을 확보하기에 불충분합니다.

미국소방청 조사에 따르면 고층화재진압 시 소방관이 순직한 주요 사례에 New York에서 공기호흡기 사용시간 초과로 농연(독성가스)을 마셔 2명이 순직. 고층에 위치한 양로원을 찾다가 3명이 순직. Chicago에서는 2명의 소방대원이 15층에서 열려있는 승강기 통로에 추락 순직. Philadelphia에서는 3명의 소방대원들이 불길이 확대되는 고층건물을 인명검색 하다가 갇혀서 순직한 경우를 들고 있습니다.

 

엘리베이터를 사용할 때 발생하는 또 다른 위험성으로 화재가 발생한 층의 승강문이 개방된 상태에서 엘리베이터 사용 중 통로 중간에 멈춰서 갇히는 경우와, 개방된 엘리베이터 통로에 방향을 잃은 소방대원들이 추락하는 경우가 있으므로 이와 같은 위험성을 충분히 염두에 두어야 합니다.. 그 외에 쓰레기 배출통로, 케이블 통로, 공기정화 통로 등 다양한 통로들이 존재하지만 이들 시설에 대한 안전장치가 설치되어 있거나 정상작동 할 것이라고 생각해서는 안 됩니다. 그러므로 농연과 어둠 속에서 무턱대고 움직이지 말고 손과 무릎을 낮추고 앞에 있는 각각의 계단을 인지하면서 안전하게 기어가야 합니다. 예상하기 어려운 또 다른 위험성으로, 고층건물 화재에서는 고열로 인한 바닥균열, 변형되어 아래로 처지거나 솟구치는 현상, 심할 경우에는 붕괴되어 화재가 아래층으로 확산되기도 합니다. 고층건물 바닥의 철골구조는 보통 5~7.5cm의 콘크리트로 덮여 있는 파형강(Corrugated Steel)이 내장되어 강철과 콘크리트 바닥의 조합으로 된 철골구조는 형강보(Steel Beam)에 의해 지지됩니다. 화재로 발생한 열이 천장을 파괴하고 파형강의 위·아래에 열을 가할 때, 위에 있던

콘크리트는 경계선에서 갈라져 위로 휘고, 형강보가 비틀어지면서 바닥 부분이 약화됩니다.

외부에 부착 된 석재(화강암 등)가 가열되어 석재 덩어리들이 보도 위에 떨어질 수 있다.또한, 콘크리트 폭열현상(Spalling failure)으로 천장의 보드나 판넬을 지지하고 있던 철 구조물이 뽑히면서 천장 보드가 붕괴되거나 박리된 콘크리트 덩어리가 떨어지면서  화재가 확대되거나 순직사고가 발생되기도 합니다.

 건물구조의 복잡성 때문에, 각 구획공간을 인명 검색할 때 출입구를 찾지 못하거나 통로를 잃어버릴 위험이 . 이때는 반드시 안전로프를 사용해야 합니다. 화점 부근의 농연온도는 650~750℃에 달합니다. 농연은 굴뚝효과로 인해 고층에서부터 차츰 아래로 쌓여 내려오게 됩니다. 이와 같은 성층화는 고층건물 중간 또는 전 층에 체류할 수도 . 비록 성층화 된 농연이 상승과정에서 냉각되어 열을 잃게 되지만, 여전히 치명적이며, 일산화탄소와 같은 독성을 포함하고 . 이와 같은 위험성으로 인해 고층화재에서 질식사가 인명피해의 대부분을 차지하게 되는 원인이 됩니다. 일반적으로, 고층건물의 밀폐된 환경은 소방대원들에게 큰 위험요인 중 하나입니다. 밀폐공간에서의 공기는 급속히 고온으로 변하며, 20kg 이상의 안전장구를 착용하고 활동 할 경우 체온은 급격히 높아지며, 이 경우 소모성 열사병으로 의식을 잃는 사고가 자주 발생합니다. 고층건물 화재를 진압하는 소방대원들은 45분용 공기용기를 다 소진한 후 반드시 충분한 휴식을 취한 후 재투입 될 수 있도록 교대조를 운영해야 합니다. 특히 진압팀으로 내부공격에 투입된 대원을 연속하여 2개 이상의 공기용기를 소진하도록 방치해서

는 안 됩니다.