청결층 높이 (Smoke-free layer height)

한 줄 정의: 화재 시 천장 아래 연기층 아래쪽에 남는 연기 없는 공기층의 높이로, 피난 안전 판정 기준으로 쓰입니다.

쉽게 풀면

불이 나면 뜨거운 연기가 천장 쪽에 모이고, 그 아래에는 한동안 비교적 깨끗한 공기층이 남습니다. 청결층 높이는 바닥에서 이 연기층 경계까지의 높이입니다. 사람이 숨 쉬고 앞을 볼 수 있으려면 이 높이가 머리 위로 충분히 유지되어야 합니다.

왜 중요한가

성능위주설계와 피난안전성 평가에서 허용피난시간을 정하는 대표 기준 중 하나입니다. 제연설비 용량 설계의 목표값으로도 쓰입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"배출량을 1.5배로 늘리자 피난 완료 시점까지 청결층 높이가 기준값 1.8 m 이상으로 유지되었다."

청결층 높이를 설계 목표로 쓴 예입니다.

조금 더 깊게 보면

청결층 높이 기준은 사람의 키와 호흡 높이를 고려해 정하며, 바닥에서 1.8 m 안팎을 쓰거나 층고에 따라 달라지는 식을 쓰는 등 기준마다 다릅니다. 존모델에서는 상부층 경계 높이로 바로 구해지지만, CFD 결과에서는 온도나 감광계수 분포로 경계를 정의해야 해 방법에 따라 값이 달라집니다. 청결층이 유지되는 시간이 허용피난시간을 결정하는 한 요소가 됩니다. 온도·가시거리·독성 기준과 함께 판단하는 것이 일반적입니다.

주의할 점

연층높이 시뮬레이션이 연기층 높이를 계산하는 방법이라면, 청결층 높이는 그 결과를 판정하는 기준값입니다. 인용한 기준의 수치가 어느 법규·지침에서 왔는지 밝혀야 합니다.