4. 스프링클러설비

1. 개요

스프링클러설비는 화재가 발생한 경우 천장면에 설치된 스프링클러헤드가 감열 작동에 의하여 자동적으로 화재를 발견함과 동시에 그 헤드로부터 화원과 그 주변에 물을 폭우가 쏟아지듯 뿌려줌으로써 화재를 초기 단계에서 효율적으로 소화하는 고정식 소화설비이다.

스프링클러설비는 수조, 가압송수장치, 소화펌프, 배관, 스프링클러헤드, 유수검지장치, 일제개방밸브, 기동용수압개폐장치 등으로 구성된다.

 

 

2. 스프링클러설비의 종류

(1) 습식스프링클러설비 : 가압송수장치에서 폐쇄형스프링클러헤드까지 배관 내에 항상 물이 가압되어 있다가 화재로 인한 열로 폐쇄형스프링클러헤드가 개방되면 배관 내에 유수가 발생하여 습식유수검지장치가 작동하게 되는 스프링클러설비를 말한다.

(2) 건식스프링클러설비 : 건식유수검지장치 2차측에 압축공기 또는 질소 등의 기체로 충전된 배관에 폐쇠형 건식스프링클러헤드가 부착된 스프링클러설비로서, 폐쇄형스프링클러헤드가 개방되어 배관 내의 압축공기 등이 방출되면 건식유수검지장치 1차측의 수압에 의하여 건식유수검지장치가 작동하게 되는 스프링클러설비를 말한다.

(3) 준비작동식스프링클러설비 : 가압송수장치에서 준비작동식유수건지장치 1차측까지 배관 내에 항상 물이 가압되어 있고 2차측에서 폐쇄형스프링클러헤드까지 대기압 또는 저압으로 있다가 화재발생시 감지기의 작동으로 준비작동식유수검지장치가 작동하여 폐쇄형스프링클러헤드까지 소화용수가 송수되어 폐쇄형스프링클러헤드가 열에 따라 개방되는 방식의 스프링클러설비를 말한다. 준비작동식설비는 습식설비의 소화력과 건식설비의 보온력 등 장점만을 취한 설비이다.

(4) 부압식스프링클러설비 : 가압송수장치에서 준비작동식유수검지장치의 1차측까지는 항상 정압의 물이 가압되고 2차측 폐쇄형 스프링클러헤드까지는 소화수가 부압으로 되어 있다가 화재 시 감지기의 작동에 의해 작동에 의해 정압으로 변하여 유수가 발생하면 작동하는 스프링클러설비를 말한다.

(5) 일제살수식스프링클러설비 : 가압송수장치에서 일제개방밸브 1차측까지 배관 내에 항상 물이 가압되어 있고 2차측에서 개방형스프링클러헤드까지 대기압으로 있다가, 화재 발생시 자동감지장치 또는 수동식 기동장치의 작동으로 일제개방밸브가 개방되면 스프링클러헤드까지 소화용수가 송수되는 방식의 스프링클러설비를 말한다.

 

 

3. 스프링클러헤드

스프링클러헤드는 헤드에서 나오는 물을 한정된 범위 안에서 사방으로 골고루 뿌려주는 역할을 한다.

(1) 감열부의 유무에 따른 분류

(2) 설치방향에 따른 분류

(3) 기타특수헤드

(4) 스프링클러헤드의 기준

 ① 감도 및 RTI

표준형 스프링클러헤드의 감도를 RTI 값에 따른 반응의 구분과 그 기준

  가. 조기반응(Fast response)의 RTI 값은 50 이하이어야 한다.

  나. 특수반응(Special response) RTI 값은 51 초과 80 이하이어야 한다.

  다. 표준반응(Standard response) RTI 값은 81 초과 350 이하이어야 한다.

(5) 헤드의 표시

폐쇄형헤드는 설치장소의 최고주위온도에 따라 표에 의한 온도의 것으로 한다.

표. 폐쇄형헤드의 표시온도

설치장소의 최고주위온도	표시온도
39℃ 미만 39℃ 이상 64℃ 미만 64℃ 이상 106℃ 미만 106℃ 이상	79℃ 미만 79℃ 이상 121℃ 미만 121℃ 이상 162℃ 미만 162℃ 이상

 

 

4. 습식스프링클러설비

 • 구성이 간단하고 설비비, 유지비가 적게 든다.

 • 동결의 우려가 있는 곳에는 사용하기가 적절하지 않다.

 • 상시 전배관 내에 가압수가 충만되어 있어 화재 발생의 감지와 동시에 즉시 설비가 작동한다.

 • 오동작이 발생할 때 물에 의해 야기되는 피해가 적다.

 

♣ 작동원리 : 화재가 발생하여 주위온도가 상승하면 폐쇄형 스프링클러헤드가 화재를 감지 개방되어 배관내의 물이 헤드를 통하여 분사되므로 습식유수검지장치 2차측의 압력이 떨어진다. 이때 습식유수검지장치 1차측과 2차측의 압력균형이 깨어지고 습식유수검지장치의 클래퍼가 열리면서 가압수는 연속적으로 스프링클러헤드 쪽으로 공급되어 화재를 소화한다. 습식유수검지장치 1차측의 감압에 의해 압력챔버의 압력스위치가 동작하여 펌프가 기동한다. 습식유수검지장치의 클래퍼가 들리면서 리타팅챔버 상부에 있는 압력스위치로 압력이 전달되어 화재경보를 발하게 된다.

 

♣ 구성요소

• 습식유수검지장치(알람밸브, 자동경보밸브) : 습식유수장치 중심으로 1차 측과 2차 측에 각 1개씩의 압력계가 부착되어 항상 같은 압력값을 지시하고 있다가 헤드가 개방되면 2차 측의 압력이 감소되면서 습식유수검치장치가 개방되어 수신반에 화재표시등을 점등시킴과 동시에 경보를 발령하게 된다. 화재에 의한 열로 폐쇄형헤드가 개방되어 습식유수검지장치의 2차측의 압력이 감소한다. 2차측 압력이 감소되면 1차측의 압력에 의하여 클래퍼가 개방되는 구조로 되어있다. 구성은 압력스위치, 리타딩챔버, 경보장치, 드레인밸브 등으로 구성되어 있다.

• 리타딩챔버 : 유수검지장치에 설치되어 유수검지장치의 오동작(오보)을 방지한다.

• 압력스위치

• 워터모터공(기계적인 수차공)

 

 

5. 건식스프링클러설비

※ 배관의 보온조치가 필요없는 장점이 있다.

 

♣ 작동원리 : 화재가 발생하여 주위온도가 상승하면 폐쇄형 스프링클러헤드가 화재를 감지 개방되어 관의 압축공기가 헤드로 배기되어 건식유수검지장치의 압력균형이 깨어져 개방된다. 건식유수장치의 1차측 압력이 떨어지면 기동용수개폐장치의 압력스위치가 동작하여 가압송수장치를 가동시킨다. 가압송수장치(펌프)를 가동하면 헤드로 계속 물이 공급되어 화재가 소화된다.

 

♣ 구성요소

• 건식유수검지장치(건식밸브) : 드라이파이프밸브라고도 부르며, 건식유수검지장치는 평상시 물이 없는 드라이파이프의 부분에 물이 분출하는 것을 억제하고 있는 밸브이다. 밸브의 1차측은 가압송수장치에 연결되어 있고 밸브까지 물이 충만하여 있다. 2차측은 헤드에 연결되어 있어 압축공기로 충만하여 있다. 압축공기의 압력과 밸브의 자체무게와 밸브의 스톱바 기구에 의하여 1차측의 물이 2차측에 유입하지 않도록 밸브를 닫고 있는 것이다. 헤드가 개방되면 이 압축공기가 방출하여 압력이 저하되고 밸브가 열리게 된다. 또한 평상시 가압하여 놓은 압축공기의 압력은 2차측의 물의 압력에 의하여 결정되는 것이다.

• 공기압축기 : 건식유수검지장치 2차측에 연결되어 압축공기 상태를 유지시킨다.

• 급속개방기구

• 액셀러레이터

• 익져스터

• 드라이팬턴드형헤드 : 건식설비는 폐쇄형 헤드를 그대로 사용할 수 있는데 되도록 상향형 헤드를 사용해야 하고

하향형 헤드를 사용해야 하는 경우에는 드라이펜던트형 헤드를 설치한다. 건식설비에는 배관 내에 물이 없기 때문에 하향형 헤드설치시 일단 작동되어 급수가 되면 하향형 헤드 내에 물이 들어가 배수를 시키더라도 물이 남아 있게 된다. 동파될 우려가 있기 때문에 드라이펜던트형헤드를 설치함으로서 동파를 방지할 수 있게 되는데 작동이 된 이후에는 2차측 배관내의 물을 완전히 배출하는 것이 바람직하다.

 

 

6. 준비작동식 스프링클러설비

준비작동식 유수검지장치의 1차측에는 가압수를 2차측에는 저압 또는 무압상태로 하여 화재가 발생하면 먼저 방호공간에 설치되어 있는 감지기를 작동에 의해서 준비작동식유수검지장치클래퍼가 개방(1단계)된다. 물이 각 헤드 부분까지 송수되어 있다가 화재온도의 상승으로 폐쇄형헤드가 개방(2단계)되면 살수가 이루어져 2단계로 소화가 이루어지는 시스템이다.

(1) 작동원리

화재가 발생하면 감지기가 동작하여 전자(솔레노이드)밸브를 개방한다. 이때 프리액션밸브의 압력균형이 깨어져 개방된다. 밸브 1차측의 가압수가 2차측으로 흐르면 밸브 2차측의 압력스위치가 작동하여 경보를 울리며 스프링클러헤드까지 물이 가압된다. 헤드의 주위온도 상승에 의해 헤드가 개방되면 소화수는 분사되어 소화한다. 수동으로 작동시킬 때는 슈퍼비죠리 판넬의 밸브 개방스위치를 누르거나 수동조작밸브를 개방한다.

 

 

7. 폐쇄형 스프링클러설비의 방호구역 • 유수검지장치

(1) 설치기준

① 하나의 방호구역의 바닥면적은 3000m²를 초과하지 아니한다.

② 하나의 방호구역에는 1개 이상의 유수검지장치를 설치하되, 화재발생기 접근이 쉽고 점검이 편리한 장소에 설치한다.

※ 바닥면적이 10000m²인 방호공간은 총 4개의 유수검지장치를 설치하여야 한다.

③ 하나의 방호구역은 2개 층에 미치지 아니하도록 하며 1개층에 설치되는 스프링클러헤드의 수가 10개 이하인 경우에 복층형 구조의 공동주택에는 3개층 이내로 할 수 있다.

 

 

8. 개방형 스프링클러설비의 방수구역 및 일제개방밸브

(1) 설치기준

① 하나의 방수구역은 2개 층에 미치지 아니할 것

② 방수구역마다 일제개방밸브를 설치할 것

③ 하나의 방수구역을 담당하는 헤드의 개수는 50개 이하로 할 것, 다만 2개 이상의 방수구역으로 나눌 경우에는 하나의 방수구역을 담당하는 헤드의 개수는 25개 이상으로 할 것

 

 

9. 가압송수장치

(1) 펌프방식

① 가압송수장치의 정격토출압력은 하나의 헤드선단에 0.1~1.2MPa 이하의 방수압력이 될 수 있게 하는 크기일 것

② 가압송수장치의 송수량은 0.1MPa의 방수압력기준으로 80L/min 이상의 방수성능을 가진 기준개수의 모든 헤드로부터의 방수량을 충족시킬 수 있는 양 이상의 것으로 할 것

③ ‘②‘의 기준에 불구하고 가압송수장치의 1분당 송수량은 폐쇄형 스프링클러헤드를 사용하는 설비의 경우 기준개수에 80L를 곱한 양 이상으로 할 수 있다.(기준이 10개인 장소 – 800L/min)

④ 옥내소화전설비의 기준을 준용한다.

 

 

10. 배관

(1) 급수배관

※ 급수배관에 설치되는 탬퍼스위치는 감시제어반 또는 수신기에서 동작의 유무 확인을 할 수 있어야 한다.

(2) 가지배관

(3) 교차배관, 청소구 및 가지배관헤드 설치

교차배관은 가지배관과 수편으로 설치하거나 또는 가지배관 밑에 설치하고, 최소구경이 40mm 이상이 되도록 할 것.

(4) 행가의 설치

① 가지배관에는 헤드의 설치지점 사이마다 1개 이상의 행가를 설치하되, 헤드간의 거리가 3.5m를 초과하는 경우에는 3.5m 이내마다 1개 이상 설치할 것. 단, 상향식헤드의 경우에는 그 헤드와 행가 사이에 8cm 이상의 간격을 둘 것

② 교차배관에는 가지배관과 가지배관 사이마다 1개 이상이 행가를 설치하되, 가지배관 사이의 거리가 4.5m를 초과하는 경우에는 4.5m 이내마다 1개 이상 설치할 것

③ 수평주행배관에는 교차배관과 교차배관 사이마다 1개 이상이 행가를 설치하되, 교차배관 사이의 거리가 4.5m를 초과하는 경우에는 4.5m 이내마다 1개 이상 설치할 것

(5) 기타

① 주차장의 스프링클러설비는 습식 외의 방식으로 하여야 한다. 단 다음에 해당하는 것은 그러하지 아니하다.

가. 동절기에 상시 난방이 되는 곳이서나 그 밖의 동결의 염려가 없는 곳

나. 스프링클러설비의 동결을 방지할 수 있는 구조로 장치가 된 곳

② 배관의 배수를 위한 기울기

가. 습식 또는 부압식 스프링클러설비의 배관을 수평으로 할 것. 단, 배관의 구조상 소화수가 남아있는 곳애는 배수밸브를 설치하여야 한다.

나. 습식 또는 부압식 스프링클러설비외의 설비에는 헤드를 향하여 상향으로 수평주행 배관의 기울기를 1/500 이상, 가지배관의 기울기를 1/250 이상으로 할 것

 

 

11. 스프링클러헤드

(1) 헤드의 설치

① 스프링클러헤드는 소방대상물의 천장, 반자, 천장과 반자사이, 덕트, 선반 기타 이와 유사한 부분(폭이 1.2m를 초과하는 것)에 설치하여야 한다. 단, 폭이 9m 이하인 실내에 있어서는 측벽에 설치할 수 있다.

② 랙크식 창고의 경우로서 특수가연물을 저장 또는 취급하는 것에 있어서는 높이 4m 이하마다, 그 밖의 것을 취급하는 것에 있어서는 높이 6m 이하마다 스프링클러헤드를 설치하여야 한다. 단. 랙크식 창고의 천장높이가 13.7m 이하로서 화재조기진압용 스프링클러설비의 화재안전기준 규정에 따라 설치하는 경우에는 천장에만 스프링클러헤드를 설치할 수 있다.

※ 스프링클러헤드의 수평거리

소방대상물		수평거리(m)
무대부, 특수가연물을 저장, 취급하는 창고		1.7m 이하
랙크식 창고(특수가연물 저장 또는 취급)		2.5m 이하(1.7m 이하)
아파트		3.2m 이하
기타 소방대상물	비내화구조	2.1m 이하
	내화구조	2.3m 이하

※ 표준형스프링클러헤드 보다 기류온도 및 기류속도가 조기에 반응하여 일정규모 이내의 랙크식 창고를 보호하기 위해 설치하는 헤드로 적합한 것은? ESFR 스프링클러헤드

 

③ 무대부 또는 연소할 우려가 있는 개구부에 있어서는 개방형 스프링클러헤드를 설치하여야 한다.

④ 다음은 조기반응형 스프링클러헤드를 설치하여야 한다.

가. 공동주택, 노유자시설의 거실

나. 오피스텔, 숙박시설의 침실 및 병원의 입원실

(2) 폐쇄형헤드의 온도별 부착장소

폐쇄형 스프링클러헤드는 그 설치장소의 평상시 최고 주위온도에 따라 표의 표시온도의 것으로 설치하여야 한다.

높이가 4m 이상인 공장 및 창고(랙크식 창고 포함)에 설치하는 헤드는 평상시 최고주위 온도에 관계없이 표시온도 121도 이상의 것으로 할 수 있다.

온도의 명칭	설치장소의 최고 주위온도	표시온도
보통온도	39 미만	79 미만
중간온도	39 이상 64 미만	79 이상 121 미만
고온도	64 이상 106 미만	121 이상 162 미만
최고온도	106 이상	162 이상

*보일러실의 경우 헤드의 표시온도는 최고온도보다 높은 것을 선택한다.

 

(3) 스프링클러헤드 설치방식

① 연소할 우려가 있는 개구부에는 그 상하좌우 2.5m으로(개구부의 폭이 2.5m 이하인 경우에는 그 중앙에) 스프링클러헤드를 설치하되 스프링클러헤드와 개구부의 내측면으로부터의 직선거리는 15cm 이하가 되도록 하여야 한다.

② 습식 및 부압식 스프링클러설비 외의 설비에는 상향식 스프링클러헤드를 설치할 것. 다음의 경우에는 그러하지 아니하다.

가. 드라이펜던트헤드를 사용하는 경우

나. 스프링클러헤드의 설치장소가 동파의 우려가 없는 곳인 경우

다. 개방형 스프링클러헤드를 사용하는 경우

 

(4) 헤드의 설치제외

① 스프링클러헤드 설치제외 할 수 있는 장소

가. 계단실, 경사로, 승강기의 승강로, 비상용승강기의 승강장, 목욕실, 수영장, 화장실

나. 통신기기실, 전자기기실

다. 발전실, 변전실, 변압기, 기타 전기설비

라. 병원의 수술실, 응급처치실

② 연소할 우려가 있는 개구부에 다음의 드렌처설비를 설치한 경우에는 당해 개구부에 스프링클러헤드 설치제외

가. 드렌처헤드는 개구부 위치에 2.5m 이내마다 한 개를 설치할 것

나. 제어밸브는 소방대상물 층마다에 바닥면적으로부터 0.8~1.5m의 위치에 설치

다. 수원의 수량은 드렌처헤드가 가장 많이 설치된 제어밸브에 드렌처헤드 설치개수에 1.6m²을 곱하여 얻은 수치 이상이 되도록 할 것

라. 드렌처설비는 드렌처헤드가 가장 많이 설치된 제어밸브에 설치된 드렌처헤드를 동시에 사용하는 경우에 각각의 헤드선단의 방수압이 0.1MPa 이상, 80L/min 이상이 되도록 할 것

마. 수원에 연결하는 가압송수장치는 점검이 쉽고, 화재 등의 재해로 인한 피해 우려가 없는 장소에 설치할 것

 

 

12. 송수구

① 송수구는 소방차가 쉽게 접근할 수 있는 잘 보이는 장소에 설치하되 화재층으로부터 지면으로 떨어지는 유리창 등이 송수 및 그 밖의 소화작업에 지장을 주지 아니하는 장소에 설치하여야 한다.

② 송수구로부터 스프링클러설비의 주배관에 이르는 연결배관에 개폐밸브를 설치한 때에는 그 개방상태를 쉽게 확인 및 조작할 수 있는 옥외 또는 기계실 등의 장소에 설치하여야 한다.

③ 구경 65mm 쌍구형으로 할 것

④ 송수구에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 송수압력범위를 표시한 표지를 할 것

⑤ 폐쇄형 스프링클러헤드를 사용하는 스프링클러설비 송수구는 하나의 층의 바닥면적이 3000m²를 엄을 때마다 1개 이상을 설치할 것(5개를 넘을 때는 5개)

⑥ 지면으로부터 높이가 0.5m 이상 1m 이하의 위치에 설치할 것

⑦ 송수구의 가까운 부분에 자동배수밸브(또는 직경 5mm의 배수공) 및 체크밸브를 설치할 것 이 경우 자동배수밸브는 배관안의 물이 잘 빠질 수 있는 위치에 설치하되 배수로 인하여 다른 물건 또는 장소에 피해를 주지 아니하여야 한다.

⑧ 송수구에는 이물질을 막기 위한 마개를 쒸워야 한다.

 

 

13. 간이스프링클러설비

1. 개요

간이스프링클러설비는 스프링클러설비 설치대상에 미치지 못하는 특정소방대상물 중 화재발생시 인명피해가 많이 발생할 것으로 예상되는 특정소방대상물에 설치하는 수계소화설비이다.

 

2. 가압송수장치

방수압력은 가장 먼 가지배관에서 2개 또는 5개의 간이헤드를 동시에 개방할 경우 각각의 간이헤드 선단의 방수압력은 0.1MPa 이상, 방수량은 50L/min 이상이어야 한다.

 

3. 배관

간이스프링클러설비의 배관 및 밸브 등의 순서

① 펌프 등의 가압송수장치를 이용하여 배관 및 밸브 등을 설치하는 경우에는 수원, 연성계 또는 진공계, 펌프 또는 압력수조, 압력계, 체크밸브, 성능시험배관, 개폐표시형밸브, 유수검지장치, 시험밸브 순으로 설치할 것