1. 옥내소화전설비의 개요
옥내소화전설비는 건축물에 화재가 발생하는 경우 화재를 진압할 수 있도록 건축물 내에 설치하는 고정식, 수동식의 물(수계)소화설비이다. 옥내소화전설비는 일반적으로 수원, 가압송수장치, 배관, 방수구, 제어반 등으로 구성된다.
(1) 용어의 정의
• 고가수조 : 구조물 또는 지형지물 등에 설치하여 자연낙차의 압력으로 급수하는 수조
• 압력수조 : 소화용소와 공기를 채우고 일정 압력 이상으로 가압하여 그 압력으로 급수하는 수조
• 충압펌프 : 배관 대 압력손실에 따른 주펌프의 비번한 기동을 방지하기 위하여 충압역할을 하는 펌프
• 정격토출량 : 정격토출압력에서의 펌프의 토출량
• 정격토출압력 : 정격토출량에서의 펌프의 토출측 압력
• 진공계 : 대기압 이하의 압력을 측정할 수 있는 계측기
• 연성계 : 대기압 이상의 압력과 대기압 이하의 압력을 측정할 수 있는 계측기
• 체절운전 : 펌프의 성능시럼을 목적으로 펌프토출측의 개폐밸브를 닫은 상태에서 펌프를 운전하는 것
• 기동용수압개폐장치 : 소화설비의 배관 내 압력변동을 검지하여 자동적으로 펌프를 기동 및 정지시키는 것으로서 압력챔버 또는 기동용압력스위치 등을 말한다.
• 급수배관 : 구원 및 옥외송수구로부터 옥내소화전방수구에 급수하는 배관
• 개폐표시형밸브 : 밸브의 개폐여부를 외부에서 식별이 가능한 밸브
• 가압수조 : 가압원인 압축공기 또는 불연성 고압기체에 따라 소방용수를 가압시키는 수조
2. 가압송수장치 분류 : 고가수조의 낙차/ 압력수조를 이용/ 펌프를 이용/ 가압수조를 이용하는 방식으로 분류
3. 적용대상물
(1) 설치대상물
표. 옥내소화전설비 설치대상물
소방 대상물 |
기준 |
||
용도별 |
모든 소방대상물 |
연면적(지하가 중 터널은 제외) |
3000m² 이상 |
지하층, 무창층(축사는 제외) 4층 이상층의 바닥면적 |
600m² 이상 |
||
위에 해당되는 아니하는 근린생활시설, 판매시설, 운수시설, 의료시설, 노유자시설, 업무시설, 숙박시설, 위락시설, 공장, 창고시설, 항공기 및 자동차 관련시설, 교정 및 군사시설 중 국방•군사시설, 방송통신시설, 발전시설, 장례시설 또는 복합건축물 |
연면적 |
1500m² 이상 |
|
지하층•무창층•4층 이상층의 바닥면적 |
300m² 이상 |
||
2. 지하가중 터널 |
길이 |
1000m² 이상 |
|
3. 옥상의 차고 및 주차장 |
주차의 용도에 사용되는 부분의 바닥면적 |
200m² 이상 |
|
4. 위에 해당되지 않는 공장•창고시설 |
특수가연물의 저장•취급 |
750배 이상 |
(2) 방수구의 설치제외
① 저장창고 중 온도가 영하인 냉방실 또는 냉동창고의 냉동실
② 고온의 노가 설치된 장소, 또는 물과 격렬하게 반응하는 물품의 저장 또는 취급소
③ 발전소, 변전소 등으로 전기시설이 설치된 장소
④ 식물원, 수족관, 목욕실, 수영장(관람석부분 제외) 또는 그 밖의 이와 비슷한 장소
⑤ 야외음악당, 야외극장 또는 그 밖의 이와 비슷한 장소
4. 수원
(1) 수원의 양
① 옥내소화전설비의 수원은 그 저수량이 옥내소화전의 설치개수가 가장 많은 층의 설치개수(5개 이상 설치된 경우에는 5개)에 2.6m³(호스릴옥내소화전설비를 포함한다)를 곱한 양 이상이 되도록 하여야 한다.
수원의 양 = 소화전개수(최대 5개) × 130L/min × 20min
Q = N × 2.6m³
Q : 필요한 수원의 수량(m³)
N : 옥내소화전 설치개수가 가장 많은 층의 설치개수(최대 5개)
※ 호스릴옥내소화전설비
호스릴옥내소화전설비는 옥내소화전설비와 유사하지만, 호스 부분이 릴 형태로 제작된 것으로서, 노약자 또는 비전문가도 쉽게 사용할 수 있는 구조의 설비이다.
표. 호스릴옥내소화전설비와 옥내소화전설비의 비교
구분 |
옥내소화전설비 |
호스릴옥내소화전설비 |
노즐선단 방수압력 |
0.17MPa 이상 |
0.17MPa 이상 |
방수량 |
130LPM 이상 |
130LPM 이상 |
호스구경 |
40mm 이상 |
25mm 이상 |
주배관 구경 |
50mm 이상 |
32mm 이상 |
가지배관 구경 |
40mm 이상 |
25mm 이상 |
방수구 배관(수평거리) |
25m 이하 |
25m 이하 |
수원의 수량 |
설치수(최대 5개) × 2.6m³ |
설치수(최대 5개) × 2.6m³ |
표. 옥내소화전의 수원의 양
소화전 설치개수 |
1개 |
2개 |
3개 |
4개 |
5개 |
수원의 양 |
2.6m³ 이상 |
5.2m³ 이상 |
7.8m³ 이상 |
10.4m³ 이상 |
13.0m³ 이상 |
※ 각 층중 최대개수를 산정해서 해당되는 수원의 양을 선정
(2) 수조
① 저수조
가압송수장치의 펌프보다 아래에 설치된 수원은 모두 저수조에 해당된다.
② 고가수조
펌프보다 높이 설치된 수조는 모두 고가수조에 해당된다.
※ 고가수조와 옥상수조의 차이
고가수조와 옥상수조 모두 자연낙차압을 이용하여 수계 소방시설의 방수압을 얻는데 이용되지만, 고가수조는 소방시설 전체가 물탱크의 낙차압만 이용되며, 따라서 별도의 가압송수장치가 필요하지 않지만 옥상수조는 소방시설의 방수압을 얻기 위하여 별도의 가압송수장치(펌프 등)를 이용하되, 정전 등 비상시에 제한적으로 사용하기 위한 목적으로 설치된다. 고가수조 모두 높은 장소에 설치되므로 흔히 두 설비 모두 고가수조라고 혼동하기 쉽다.
③ 압력수조
압력수조는 가압송수방식 중 압력수조방식의 압력수조 자체가 수원으로 쓰이는데 압력수조 용량의 2/3를 유효수량으로 산정하고 수위가 떨어지면 급수펌프 운전용 감지장치에 의해서 감지되어 급수펌프를 기동시켜 필요한 수위를 항상 유지시키고 탱크 전체의 1/3의 공간은 에어콤프레서에 의해 압축공기로 압력을 보충시켜 준다.
④ 가압수조
수조에 있는 소화수를 고압의 공기 또는 불연성(가압가스)로 가압시켜 송수하는 원리로 수조, 가압용기, 제어반, 압력조정장치 등으로 구성되며 가압수조의 압력은 옥내소화전설비의 방수량 및 방수압이 20분 이상 유지되어야 한다. 전기의 공급이나 수조설치가 힘든 선박, 지하철, 열차, 일반 주택 등의 장소에 설치가 가능하다.
(3) 수조의 설치기준
① 점검에 편리한 곳에 설치
② 동결방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치
③ 수조의 외측에 수위계를 설치한다. 다만, 구조상 불가피한 경우에는 수조의 맨홀 등을 통하여 수조 내에 물의 양을 쉽게 알 수 있도록 하여야 한다.
④ 수조의 상단 바닥보다 높은 때에는 수조의 외측에 고정식 사다리를 설치
⑤ 수조가 실내에 설치된 때에는 그 실내에 조명설비를 설치
⑥ 수조의 밑부분에는 청소용 배수밸브 또는 배수관을 설치
5. 가압송수장치
가압송수장치는 일반 소방펌프를 사용하여 불특정 화재를 대상으로 하는 것이 아니고, 물을 사용해서 소화하는 방화대상물의 소화설비에 관한 것이다. 물의 토출구에서의 송수압력과 방수량을 소요되는 만큰 얻을 수 있는 가압수를 발생시키는 장치이다.
(1) 가압송수장치의 종류
펌프방식
고가수조방식
압력수조방식
가압수조방식
(2) 펌프방식
① 기동방식
자동기동방식, 수동기동방식(원격기동방식)
② 설치위치
가. 쉽게 접근할 수 있고 점검하기에 충분한 공간이 있는 장소로서 화재 및 침수 등의 우려가 재해로 인한 피해를 받을 우려가 없는 곳에 설치하여야 한다.
나. 동결방지 조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치하여야 한다.
③ 방수압 및 방수량
소방대상물의 어느 층에 있어서도 당해층의 옥내소화전(5개 이상 설치된 경우에는 5개의 옥내소화전)을 동시에 사용할 경우 각 소화전의 노즐선단에서의 방수압력이 0.17MPs 이상이고, 방수량이 130L/min 이상이 되는 성능의 것으로 할 것. 다만, 하나의 옥내소화전을 사용하는 노즐선단에서의 방수압력이 0.7MPa를 초과할 경우에는 호스접결구의 인입측에 감압장치를 설치하여야 한다.
④ 펌프흡입측
가. 후드밸브 : 후드밸브는 수조 내에 설치되어 이물질 여과기능과 소화수의 역류를 방지하는 역할을 한다.
나. 개폐밸브 : 흡입측에 설치된 개폐밸브는 점검 및 유수흐름을 차단한다.
다. 스트레이너 : 후드밸브에서 여과한 소화수를 2차적으로 여과시킨다.
라. 후렉시블조인트 : 펌프 및 전동기에서 발생한 진동 및 충격을 배관에 전달되지 않도록 탄성효과로서 차단한다.
마. 연성(진공)계 : 펌프 흡입압을 측정한다.
바. 편심 레듀사 : 펌프의 흡입구와 흡입배관이 다를 경우에 배관 내 공기고임 발생과 공동현상이 발생되지 않도록 하며, 또한 마찰손실을 적게 하기 위하여 설치한다.
⑤ 관부속품 및 기기
가. 후드밸브(Foot valve) : 수원이 펌프의 위치보다 낮은 경우에 설치되는 것으로서 흡수구와 임펠러 사이의 배관에 물을 채워 주기 위하여 흡수구의 끝부분에 역류방지 기능이 있고 이물질이 흡입되는 것을 방지하기 위하여 여과망이 부착되어 있는 밸브이다.
나. 템퍼스위치
다. 개폐밸브류
라. 스트레이너
마. 후렉시블 조인트(Flexible joint)
바. 수격방지기(Water Hammer Chamber)
⑥ 압력계 및 연성계(진공계)
가. 펌프의 토출측에는 압력계를 흡입측에는 연성계 또는 진공계를 설치할 것. 단, 수원의 수위가 펌프의 위치보다 높거나 수직회전축 펌프의 경우에는 연성계 또는 진공계를 설치하지 아니할 수 있다.
나. 압력계는 펌프의 토출압을 측정하며, 연성계(진공계)는 펌프의 흡입측의 압력을 측정한다. 압력계, 진공계는 부르동관 압력계라고 하며 압력계는 정(+)의 게이지 압력을 측정하는 것이며, 진공계는 부(-)의 게이지 압력을 측정하고 연성계는 정 및 부의 게이지 압력을 측정한다.
㉮ 압력계 : 펌프의 토출측에 설치하여 펌프의 토출압력을 나타낸다.
㉯ 진공계 : 펌프의 흡입측에 설치하여 펌프의 흡입압력을 나타낸다(0~76cmHg).
㉰ 연성계 : 펌프의 흡입측에 설치하여 펌프의 흡입력을 나타낸다. 토출압력도 측정할 수 있다.
⑦ 펌프성능시험배관(옥외소화전설비도 동일)
가. 가압송수장치에는 정격부하운전 시 펌프의 성능을 시험하기 위한 배관을 설치한다.
나. 펌프의 성능은 체결운전 시 정격토출압력의 140%를 초과하지 아니하고, 정격토출량의 150%로 운전 시 정격토출압력의 140%를 초과하지 아니하고, 정격토출량의 150%로 운전 시 정격토출압력의 65% 이상이 되어야 한다.
다. 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기한다. 유량측정장치를 기준으로 전단 직관부에 개폐밸브를 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치한다.
라. 유량측정장치는 성능시험배관의 직관부에 설치하되, 펌프의 정격토출량의 175%까지 측정할 수 있는 성능이 있어야 한다.
사. 펌프성능시험
㉮ 체절운전(무부하시험) : 펌프의 토출(송수)측 배관에 있는 주밸브와 유량조절밸브가 잠긴 상태로서 펌프에서 토출되는 가압수의 출구가 없는 상태의 운전이며, 이때의 양정은 정격양정의 140% 미만이 되어야 한다.
㉯ 정격부하운전(정격부하시험) : 펌프를 기동한 상태에서 유량조절밸브를 개방하여 유량계의 유량이 정격유량상태(100%)일 때의 운전상태
㉰ 최대운전(피크부하시험) : 유량조절밸브를 개방하여 토출량이 150%가 되었을 때 토출측과 흡입측의 차압이 정격양정의 65% 이상이 되는지 확인한다.
⑧ 순환배관
가. 가압송수장치에는 체절운전시 수온의 상승을 방지하기 위한 체크밸브와 펌프사이에 순환배관을 설치한다. 단 충압펌프의 경우에는 그러하지 아니하다.
나. 순환배관의 펌프의 토출측 체크밸브 이전에서 분기시켜 20mm 이상의 배관으로 설치하며 배관상에는 개폐밸브를 하여서는 안 된다. 체절운전시 체절압력 미만에서 개방되는 릴리프밸브를 설치하여야 한다.
다. 릴리프밸브 : 밸브캡을 지지하고 있는 스프링이 열려 올라가 압력이 방출하여 펌프 내의 체절운전시 공회전에 의한 수온상승을 방지하기 위해 설치하는 안전밸브이다.
라. 체절운전
펌프 토출측의 배관이 모두 잠긴 상태, 즉 물이 전혀 방출되지 않고 펌프가 계속 작동되어 압력이 최상한 점에 도달하여 더 이상 올라갈 수 없는 상태에서 펌프가 공회전하는 운전이다.
⑨ 물올림창치(호수조)
구원의 구위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 가압송수장치에는 다음의 기준에 따른 물올림장치를 설치해야 한다.
가. 물올림장치에는 전용의 탱크를 설치할 것
나. 탱크의 유효수량은 100L이상으로 하되, 구경 15mm 이상의 급수배관에 따라 해당 탱크에 물이 계속 보급되도록 할 것
⑨ 주요 구성요소 : 물올림탱크(호수조), 자동급수배관, 오버플로우관, 배수관, 감수경보장치, 볼탭, 밸브 등으로 구성한다.
가. 자동급수배관 : 구경 15mm이상, 볼탭에 의하여 누수발생시 자동급수
나. 오버플로우관 : 구경 50mm이상, 유효수량 이상의 물을 배수
다. 물올림탱크 : 유효수량 100L 이상 물탱크
라. 물올림관 : 구경 25mm 이상, 높이 1m 이상에 설치 펌프에 물을 공급하는 배관
마. 감수경보장치 : 호수조 내의 물이 탱크용량이 1/2 이하시 감시 제어반에 감수신호를 보내어 자동경보하는 장치
⑩ 기동용수압개폐장치(압력챔버)
배관 내의 압력을 감지하여 압력이 떨어지면 압력스위치가 작동, 주 펌프와 충압펌프(보조펌프, Joky pump, Booster pump)를 가동시킨다.(주된 설치 목적)
(3) 전양정
① 펌프방식
② 고가수조방식 : 옥상에 규정의 방수량을 확보하는 고가수조를 설치하여 자연낙차압력을 이용한 소방전설비.
③ 압력수조방식 : 탱크 내에 물을 압입하고 압축공기를 충전하여 공기압력에 의하여 송수하는 방식.
수위계, 급수관, 배수관, 급기관, 맨홀, 압력계, 안전장치 및 압력저하방지를 위한 자동식 에어콤프레서를 설치
④ 가압수조방식
6. 배관
① 펌프의 토출측 주배관의 구경은 유속이 4m/s 이하가 될 수 있는 크기 이상으로 하여야 하고, 옥내소화전 방수구와 연결되는 가지배관의 구경은 40mm(호스릴 옥내소화전설비의 경우 25mm)이상으로 하여야 하며 주배관 중 수직배관의 구경은 50mm(호스릴 옥내소화전설비의 경우 32mm)이상으로 하여야 한다.
② 연결송수관설비의 배관과 겸용할 경우의 주배관은 구경 100mm 이상, 방수구로 연결되는 배관은 구경 65mm 이상의 것으로 하여야 한다.
③ 펌프의 성능은 체절운전시 정격토출압력의 140%를 초과하지 아니하고 정격토출량의 150% 운전시 정격토출압력의 65% 이상이 되어야 하며, 펌프의 성능시험배관은 다음의 기준에 적합하여야 한다.
가. 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 설치하고 유량측정장치를 기준으로 전단직관부에는 개폐밸브를, 후단직관부에는 유량조절밸브를 설치할 것
나. 유량측정장치는 성능시험배관의 직관부에 설치하되, 펌프의 정격토출량의 175%이상 측정할 수 있는 성능이 있어야 한다.
④ 가압송수장치의 체절운전시 수온의 상승을 방지하기 위하여 체크밸브와 펌프사이에서 분기한 구경 20mm 이상의 배관에 체절압력 미만에서 개방되는 릴리프밸브를 설치하여야 한다.
7. 안전진단 및 점검방법
(1) 방수압력의 측정방법
최상층부분의 소화전설치 개수를 동시에 개방하여 방수압을 측정하였을 때 각각의 소화전에서 0.17MPa의 압력으로 130L/min의 토출량 이상이 계측되어야 한다. 수압측정은 피토게이지를 사용하는데 노즐선단에서 노즐구경의 0.5배 떨어진 부분에 피토관 입구를 수류의 중심선과 일치하도록 대면, 방출압이 게이지상에 지시침에 의해서 계기된다. 방출구의 구경과 방수압을 알게 되면 유량산출식에 의하여 산정이 되는데 산출식은 노즐의 유량뿐만 아니라 배관의 유량산출에 공용된다.
※옥내소화전 노즐의 방출계수(k)계산에 직접 사용하는 항목으로 적합한 것은? 유량, 방출압력
8. 옥내소화전함 및 방수구
(1) 방수구 기준
① 소방대상물의 층마다 설치하되, 당해 소방대상물의 각 부분으로부터 하나의 옥내소화전 방수구까지의 수평거리가 25m 이하가 되도록한다.
② 바닥으로부터의 높이가 1.5m 이하가 되도록 한다.
③ 호스는 구경 40mm(호스릴 옥내소화전설비의 경우 25mm) 이상의 것으로서 소방대상물의 각 부분에 물이 유효하게 뿌려한다.
④ 호스릴 옥내소화전설비의 경우 그 노즐에는 노즐을 쉽게 개폐할 수 있는 장치를 부착한다.
⑤ 방수구의 설치제외
불연재료로 된 특정소방대상물 또는 그 부분으로서 다음에 해당하는 곳에는 옥내소화전 방수구를 설치하지 아니할 수 있다.
가. 냉장창고 중 온도가 영하인 냉장실 또는 냉동창고의 냉동실
나. 고온의 노가 설치된 장소 또는 물과 격렬하게 반응하는 물품의 저장 또는 취급 장소
다. 발전소, 변전소 등으로서 전기시설이 설치된 장소
라. 식물월, 수족관, 목욕시르 수영장(관람석부분을 제외한다) 또는 그 밖의 이와 비슷한 장소
마. 야외음악당, 야외극장 또는 그 밖의 이와 비슷한 장소
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