아낌없이 주는 나무

【피난구조설비】

  ▣ 화재가 발생할 경우 피난하기 위하여 사용하는 기구 또는 설비

[피난구조설비의 구성도]

  1. 피난기구 : 피난 사다리, 구조대, 완강기, 그밖에 화재안전기준으로 정하는 것 ♣

  2. 인명구조기구 : ① 방열복, 방화복 ② 공기호흡기 ③ 인공소생기

  3. 유도등 : 핀난유도선, 피난유도등, 통로유도등, 객석유도등, 유도표지 ♣

  4. 비상조명등 및 휴대용 비상조명등

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1. 피난기구

가. 피난기구의 분류 ★

  ▣ 피난사다리 : 지하층에 설치 (노약자 ×)

  ▣ 피난교 : 건물과 건물 사이 (노약자 O)

  ▣ 피난용 프랩 : 항공기 탑승장치 처럼 손잡이가 있는 것 (지하층, 노약자 O)

  ▣ 미끄럼대 (3층에만 설치(경사각도 때문, 노약자 O)

  ▣ 완강기 : 연속적으로 사용 가능

  ▣ 간이 완강기 : 1회용 ※ 간이 완강기는 추가 기준으로 설치된다.

  ▣ 구조대 : 포대 모양, 요양병원에 많이 설치되어 있다.

    ⊙ 경사하강식(사강식)과 수직강하식이 있다.

   모두 완강기 설치시 : 완강기는 3층 ~10층까지 설치하므로

   주완강기 1000 ÷ 800 = 2대 × 3층 = 6개

   객실완강기 : 10개 × 3층 = 30개 ∴ 총 30 + 6 = 36개

   완강기와 간이완강기 설치 개수

   주완강기 : 6개, 간이 완강기 : 객실 1개당 2개 이므로 60개

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◈ 피난기구의 설치대상 (노유자시설, 영업장의 위치가 4층 이하인 다중이용업수 제외)

   ① 지하층

   ② 3 ~ 10층

◈ 피난기구의 설치제외 (노유자시설, 영업장의 위치가 4층 이하인 다중이용업소 제외)

   ① 피난층, 지상 1층, 지상 2층, 11층 이상

   ② 가스시설

   ③ 지하구

   ④ 터널

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나. 피난기구의 설치개수 (NFSC 301 제4조) ♣

  ③ 숙박시설 (휴양 콘도미니엄 제외)

     ⊙ 추가로 객실 마다 완강기 또는 둘 이상의 간이 완강기 설치

  ④ 공동주택 (공통주택관리법 시행령 제2조의 규정에 따른 공동주택) : 하나의 관리주체가 관리하는 공동주택 마다

       공기 안전매트 1개 이상 설치

   ※ 노 · 숙 · 의 : 500 [㎡]     마다

       용도 이름 : 800 [㎡] 마다

       그밖의 용도 : 1,000[㎡] 마다.

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다. 소방대상물의 설치장소별 피난기구의 적응성 (NFSC 301 [별표1]) ★★★

  비고) 간이완강기의 적응성은 숙박시설의 3층 이상에 있는 객실에 공기안전매트의 적응성은 공동주택 (공동주택관리법

            시행령 제2조의 규정에 따른 공동주택)에 한한다.

  ※ 4층 이하 다중이용업수 : 미, 피, 완, 구 (미끄럼대, 피난사다리, 완강기, 구조대)

  ※ 시험에는 노유자시설이 많이 나옴, 특히 지하층에 대한 것이 나온다.

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라. 피난 사다리

 1) 피난 사다리

   ⊙ 화재시 긴급대비를 위해 사용하는 사다리

 2) 피난사다리의 분류 ★★ (여기서 부터는 필기용)

     고 : 고정식       올 : 올림식        내 : 내림식

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 3) 피난사다리의 형식승인 및 제품검사의 기술기준

  ① 피난사다리의 일반 구조 (제3조)

    ㉠ 안전하고 확실하며 쉽게 사용할 수 있는 금속제 구조이어야 한다.

    ㉡ 피난사다리는 2개 이상의 종봉(내림식 사다리에 있어서는 이에 상당하는 와이어로프, 체인, 그밖의 금속제의 봉 또는

         관) 및 횡봉으로 구성되어야 한다.   (고정식 사다리인 경우에는 종봉의 수를 1개로 할 수 있음)

    ㉢ 피난사다리 (종봉이 1개인 고정식 사다리는 제외)의 종봉의 간격은 안치수가 30[㎝] 이하이어야 한다.

    ㉣ 피난사다리의 횡봉은 지름 14 [㎜] 이상 35 [㎜] 이하의 원형인 단면이거나 또는 이와 비슷한 손으로 잡을 수 있는 형태

         의 단면이 있는 것이어야 한다.

    ㉤ 피난사다리의 횡봉은 종봉에 동일한 간격으로 부착한 것이어야 하며, 그 간격은 25 [㎝] 이상 35 [㎝] 이하이어야 한다.

    ㉥ 피난사다리 횡봉의 디딤면은 미끄러지지 아니하는 구조이어야 한다.

 ② 고정식 사다리의 구조 (제4조)

  ㉠ 종봉의 수가 2개 이상인 것 (수납식, 접는식 또는 신축식)

     ⊙ 진동 등 그밖의 충격으로 결합 부분이 쉽게 이탈되지 아니하도록 안전장치가 설치되어야 한다.

     ⊙ 위의 안전장치에 사다리를 넣는 동작을 제외하고는 2동작 이내로 그 사다리를 사용가능한 상태로 할 수 있어야 한다.

  ㉡ 종봉의 수가 1개인 것

     ⊙ 종봉이 그 사다리의 중심축이 되도록 횡봉을 부착하고 횡봉의 끝 부분에 종봉의 축과 평행으로 길이 5 [㎝] 이상의

          미끄러지는 것을 방지하기 위한 돌자를 설치하여야 한다.

     ⊙ 횡봉의 길이는 종봉에서 횡봉의 끝까지 길이가 안치수로 15[㎝] 이상 25[㎝] 이하이어야 하며 종봉의 폭은 횡봉의

          축방향에 대하여 10[㎝] 이하이어야 한다.

 ③ 올림식 사다리 구조 (제5조)

   ㉠ 상부지지점 (끝부분으로 부터 60[㎝] 이내의 임의 부분)에 미끄러지거나 넘어지지 아니하도록 하기 위하여 안전장치

        를 설치하여야 한다.

   ㉡ 하부지점에는 미끄러짐을 막는 장치를 설치하여야 한다.

   ㉢ 신축하는 구조인 것을 사용할 때는 자동적으로 작동하는 축재 방지장치를 설치하여야 한다.

   ㉣ 접어지는 구조인 것은 사용할 때 자동적으로 작동하는 접힘 방지장치를 설치하여야 한다.

 ④ 내림식 사다리의 구조 (제5조)

   ㉠ 사용시 소방대상물로 부터 10 [㎝] 이상의 거리를 유지하기 위한 유효한 돌자를 횡봉의 위치마다 설치하여야 한다.

        (그 돌자를 설치하지 아니하여도 사용시 소방대상물에서 10 [㎝] 이상의 거리를 유지할 수 있는 것은 제외)

   ㉡ 종봉의 끝 부분에는 가변식 걸고리 또는 걸림장치가 부착되어 있어야 한다.

   ㉢ 걸림장치는 쉽게 이탈되지 아니하는 구조이어야 한다.

   ㉣ 하향식 피난구용 내림식 사다리는 사다리를 접거나 천천히 펼쳐지게 하는 완강장치를 부착할 수 있다.

 ⑤ 피난사다리의 강도시험 (제8조) ★

 ⑥ 피난사다리의 중량 (제9조)

   ㉠ 올림식 사다리 : 350 [N] 이하

   ㉡ 내림식 사다리 : 200 [N] 이하

 ⑦ 피난사다리의 표시사항 (제11조)

   ㉠ 종별 및 형식    ㉡ 형식승인번호    ㉢ 제조년월 및 제조번호    ㉣ 제조업체명 또는 상호

   ㉤ 길이 및 자체 중량    ㉥ 사용안내문 (사용방법, 취급상의 주의 사항)

   ㉦ 품질보증에 관한 사항 (보증기간, 보증내용, A/S 방법, 자체 검사필증 등)

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마. 피난교

 1) 피난교 : 2개 동의 특정소방대상물 각각의 옥상 부분 또는 외벽에 설치된 개구부를 가교로 연결 · 설치하여 상호간에

                    피난할 수 있도록 한 피난 기구

 2) 피난교의 구조

   ① 폭 : 60 [㎝] 이상

   ② 난간의 높이 : 1.1 [m] 이상

   ③ 난간의 간격 : 18 [㎝] 이하

   ④ 겔레받이의 높이 : 10 [㎝] 이하

   ⑤ 적재하중 : 3,300 [N/㎡] 이상

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바. 피난용 트랩

 1) 피난용 트랩 : 특정소방대상물의 외벽 또는 지하층의 내벽에 설치하는 계단형태의 피난기구

 2) 피난용 트랩의 구조

   ① 종류 : 고정식, 반고정식

   ② 단 높이 : 30 [㎝] 이하

   ③ 발판 : 20 [㎝] 이상

   ④ 난간의 높이 : 70 [㎝] 이상

   ⑤ 난간의 간격 : 18 [㎝] 이하

   ⑥ 적재 하중

      ㉠ 난간사이의 발판 : 650 [N] 이상

      ㉡ 계단참 : 3,300 [N/㎡] 이상

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사. 미끄럼대

 1) 미끄럼대 : 미끄럼을 타듯이 피난할 수 있는 피난기구

 2) 미끄럼대의 구조

   ① 종류 : 고정식, 반고정식, 수납식

   ② 폭 : 0.5 ~ 1 [m]

   ③ 옆판의 높이 : 40 [㎝] 이상

   ④ 난간의 높이 : 60 [㎝] 이상

   ⑤ 바닥판의 폭 : 40 [㎝] 이상

   ⑥ 미끄럼면의 경사각도 : 40 [°] 이하

   ⑦ 적재하중 : 1,300 [N/㎡] 이상

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아. 완강기

 1) 완강기 : 지지대에 걸어서 사용자의 몸무게에 의하여 자동적으로 내려올 수 있는 기구 중 사용자가 교대하여

                    연속적으로 사용할 수 있는 것

 2) 완강기의 구성요소

   ① 릴    ② 후크(Hook)    ③ 로프    ④ 벨트    ⑤ 조속기(속도조절기)    ⑥ 연결금속구

   ※ 조속기는 이 물질의 침입을 방지하기 위해 밀봉되어 있다.

  ※ 완강기 하중 및 강도시험 (시험에 자주 나옴)

    1. 완강기의 최대 사용 하중 : 1,500 [N] 이하 : 약 150 [㎏]

    2. 로프의 강도시험 : 3,900 [N]

    3. 지지대의 강도시험 : 5,000[N]

    4. 벨트의 강도시험 : 6,500[N]

 3) 완강기의 형식승인 및 제품검사의 기술기준

   ① 조속기(속도조정기)의 적합기준 (제3조)

     ㉠ 견고하고 내구성이 있어야 한다.

     ㉡ 평상시에 분해청소 등을 하지 아니하여도 작동할 수 있어야 한다.

     ㉢ 강하시 발생하는 열에 대하여 기능에 이상이 생기지 아니하여야 한다.

     ㉣ 강하시 로프가 손상되지 아니하여야 한다.

     ㉤ 조속기(속도조절기)의 폴리 등으로 로프가 노출되지 아니하는 구조이어야 한다.

     ㉥ 속도조절기는 사용중에 분해 · 손상 · 변형되지 아니하여야 하며, 속도조절기의 이탈이 생기지 아니하도록 덮개를

          하여야 한다.

<참고> 조속기의 구조

   1. 완강기의 조속기는 후크와 연결되도록 한다.

   2. 완강기의 조속기는 내구성이 있는 회전에 의한 발열이 없고 모래 등의 이 물질이 쉽게 들어가지 않도록 한다.

   3. 완강기의 조속기는 피난자가 그 강하속도를 조절할 수 없다.

   4. 완강기의 조속기는 피난자의 체중에 의하여 로프가 V자 홈이 있는 활자를 회전시켜 이 회전이 기기에 의하여 원심

        브레이크를 작동시켜 강하속도를 조절한다.

  ◈ 완강기의 최대사용하중 : 1,500 [N] 이상 ★

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 ② 로프의 적합기준 (제3조) ★

    ㉠ 와이어 로프의 지름은 3 [㎜] 이상이어야 하며 전체 길이에 걸쳐 균일한 구조이어야 한다.

    ㉡ 와이어 로프에 외장을 하는 경우에는 전체 길이에 균일하게 외장을 하여야 한다.

 <참고> 완강기 로프의 기능 및 외관 검사요령

   1. 로프, 와이어 꺾임 · 비틀림이 없는지 여부

   2. 면부분의 손상 등 강도가 약화되지 아니한 지 여부

   3. 로프에 산성약품, 기름 등이 부착되지 아니한 지 여부

   4. 로프의 말단이 이탈되거나 결목이 봉인되지 아니한지 여부

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 ③ 로프의 강도시험 (제6조)

    ⊙ 최대사용자수에 3,000[N]을 곱하여 얻은 값의 정하중을 가하는 시험에 적합하여야 한다.

 ④ 벨트의 적합기준

   ㉠ 쉽게 착용하고 쉽게 벗을 수 있을 것

   ㉡ 사용할 때 벗겨 지거나 풀어지지 아니하고 또한 벨트가 꼬이지 않아야 한다.

   ㉢ 벨트의 너비는 45 [㎜] 이상이어야 하고 벨트의 최소 원주길이는 55[㎝] 이상 65 [㎝] 이하이어야 하며, 최대 원주길이

        는 160 [㎝] 이상 180 [㎝] 이하이어야 하고 최소 원주길이 부분에는 너비 100[㎜] 두께 10 [㎜] 이상의 충격보호재를

        덧씌워야 한다.

   ㉣ 강하시 사용자가 감시하거나 동작하는데 지장이 생기지 아니하여야 한다.

   ㉤ 사용자의 가슴둘레에 맞도록 벨트길이를 조정할 수 있는 고리가 있어야 하며 최대원주길이 벨트의 중앙이 고리에

         고정되어야 하고 최소 원주길이벨트의 고리는 원형이어야 한다.

 ⑤ 벨트의 강도시험 (제6조) ★

   ⊙ 벨트의 강도는 늘어 뜨린 방향으로 1개에 대하여 6,500[N]의 인장하중을 가하는 시험에서 끊어지거나 현저한 변형이

       생기지 아니하여야 한다.

 ⑥ 후크(연결부)의 적합기준 (제3조)

   ⊙ 사용중 분해 · 손상 또는 변형이 생기지 아니하여야 하며, 사용중 흔들림, 충격 등으로 연결후크가 풀리지 않도록 풀림

       방지 조치를 하여야 한다.

 ⑦ 완강기의 강하속도 시험 (제12조)

   ㉠ 주위온도시험조건은 - 20 ~ 50 [℃] 의 상태에서 하여야 한다.

   ㉡ 250[N], 650[N], 800[N] 또는 1,000[N]의 하중을 가했을 경우 어느 것이나 16 [㎝/s]이상 150 [㎝/s] 미만이어야 한다.

<참고> 완강기의 설치위치 ♣

자. 구조대

 1) 구조대 : 포지 등을 사용하여 자루형태로 만든 것으로써 화재시 사용자가 그 내부에 들어가서 내려옴으로써 대피할 수

                    있는 것

 2) 구조대의 분류

      ⊙ 경사강하식 (사강식)       

      ⊙ 수직강하식

 3) 구조대의 구조

   ① 구조대는 안전하고 쉽게 사용할 수 있는 것이어야 한다.

   ② 입구틀의 입구는 지름 50 [㎝] 이상의 구체가 통과할 수 있어야 한다.

   ③ 구조대 본체는 강하방향으로 봉합부가 설치되지 아니하여야 한다.

   ④ 땅에 닿을 때 충격을 받는 부분에는 완충장치를 하여야 한다.

 4) 구조대의 형식승인 및 제품검사의 기술기준

   ① 경사하강식 구조대

      ⊙ 소방대상물에 비스듬하게 고정시키거나 설치하여 사용자가 미끄럼식으로 내려올 수 있는 구조대

   ② 경사하강식 구조대 구조의 적합기준 (제3조) ★

      ㉠ 연속하여 활강할 수 있는 구조로 안전하고 쉽게 사용할 수 있어야 한다.

      ㉡ 입구틀 및 취부틀 입구는 지름 50 [㎝] 이상의 구체가 통과할 수 있어야 한다.

      ㉢ 포지는 사용시에 수직방향으로 현저하게 늘어나지 아니하여야 한다.

      ㉣ 포지, 지지틀, 취부틀 그밖의 부속장치 등은 견고하게 부착되어야 한다.

      ㉤ 구조대 본체는 강하방향으로 봉합부가 설치되지 아니하여야 한다.

      ㉥ 구조대 본체의 활강부는 낙하 방지를 위해 포를 2중 구조로 하거나 또는 망목의 면의 길이가 8 [㎝] 이하인 망을 설치

            하여야 한다. (구조상 낙하방지의 성능을 갖고 있는 구조대의 경우는 제외)

      ㉦ 본체의 포지는 하부지지장치에 인장력이 균등하게 걸리도록 부착하여야 하며 하부지지장치는 쉽게 조작할 수

           있어야 한다.

      ㉧ 손잡이는 출구 부근에 좌우 각 3개 이상 균일한 간격으로 견고하게 부착하여야 한다.

      ㉨ 구조대 본체의 끝부분에는 길이 4 [m] 이상, 지름 4[㎜] 이상의 유도선을 부착하여야 하며, 유도선 끝에는

           중량 3 [N (300g)] 이상의 모래 주머니 등을 설치하여야 한다.

      ㉩ 땅에 닿을 때 충격을 받는 부분에는 완충 장치로서 받침포 등을 부착하여야 한다.

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<참고> 경사하강식 구조대의 점검사항 ★

   1. 취부금구에 부식이 없는가

   2. 유도로프의 모래주머니의 모래는 새지 않는가

   3. 구조대가 바르게 접혀 있는가

   4. 지상고정판에 진흙이 묻혀 있지 않았는가

   5. 수납 상자에서 용이하게 꺼낼 수 있는가

   6. 범포지의 봉사는 풀린 곳이 없는가

   7. 결합부 및 이음매가 견고하게 설치되어 있는가

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 ③ 수직강하식 구조대

    ⊙ 소방대상물 또는 기타 장비 등에 본체에 적당한 간격으로 협축부를 마련한 포지 등을 수직으로 설치하여 사용하는

         구조대

 ④ 수직강하식 구조대 구조의 적합기준 (17조)

   ㉠ 구조대는 안전하고 쉽게 사용할 수 있는 구조이어야 한다.

   ㉡ 구조대의 포지는 외부포지와 내부포지로 구성하되, 외부포지와 내부포지 사이에 충분한 공기층을 두어야 한다.

        (건물 내부의 별실에 설치하는 것은 외부포지를 설치하지 아니할 수 있다.)

   ㉢ 입구틀 및 취부틀의 입구는 지름 50 [㎝] 이상의 구체가 통과할 수 있는 것이어야 한다.

   ㉣ 구조대는 연속하여 강하할 수 있는 구조이어야 한다.

   ㉤ 포지는 사용시 수직방향으로 현저하게 늘어나지 아니하여야 한다.

   ㉥ 포지, 지지틀, 취부틀 그밖의 부속장치 등은 견고하게 부착되어야 한다.

​

 ⑤ 구조대의 작동시험 (제15조) ★

   ㉠ 구조대를 45 [°] 로 설치한 후 모형을 활강시킨 때 정지하지 아니하여야 하며, 그 평균 속도는 8 [m/s] 이하, 순간

        최대속도는 9 [m/s] 이하이어야 한다.

   ㉡ 사람이 활강할 때 정지하지 아니하여야 하며, 그 평균속도는 7 [m/s], 순간최대속도는 8[m/s] 이하이어야 한다.

​

차. 피난기구의 설치기준 (NFSC 301 제4조 ③) ♣

  ① 피난기구는 계단 · 피난구 · 기타 피난시설로 부터 적당한 거리에 있는 구조로 된 피난 또는 소화활동상 유효한

      개구부 (가로 0.5[m] 이상, 세로 1[m] 이상인 것. 이경우 개구부 하단이 바닥으로 부터 1.2 [m] 이상이면 발판 등을

       설치하여야 하고 밀폐된 창문은 쉽게 파괴할 수 있는 파괴장치를 비치하여야 함)에 고정하여 설치하거나 필요한

       때에 신속하고 유효하게 설치할 수 있는 상태에 둘 것 ♣

  ② 피난기구를 설치하는 개구부는 서로 동일 직선상이 아닌 위치에 있을 것. 다만, 피난교, 피난용 트랩, 간이완강기,

       아파트에 설치되는 피난기구 (다수인 피난장비는 제외) 기타 피난상 지장이 없는 것에 있어서는 그러하지 아니하다. ♣

  ③ 피난기구는 소방대상물의 기둥, 바닥, 보, 기타 구조상 견고한 부분에 볼트 조임, 매입, 용접, 기타의 방법으로 견고하게

      부착할 것 ♣

  ④ 4층 이상의 층에 피난사다리 (하향식 피나구용 내림식 사다리는 제외)를 설치하는 경우에는 금속성 고정 사다리를

       설치하고 당해 고정 사다리에 쉽게 피난 할 수 있는 구조의 노대를 설치할 것

  ⑤ 완강기로 강하시 로프가 소방대상물과 접촉하여 손상되지 아니하도록 할 것.

  ⑥ 완강기로프의 길이는 부착위치에서 지면, 기타 피난상의 유효한 착지면까지의 길이로 할 것

  ⑦ 미끄럼대는 안전한 강하속도를 유지하도록 하고 전락방지를 위한 안전조치를 할 것

  ⑧ 구조대의 길이는 피난상 지장이 없고 안정한 강하속도를 유지할 수 있는 길이로 할 것

    ※ 설치장소에는 위치를 표시하는 발광식 또는 축광식 표지 및 사용방법 표지를 할 것

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카. 피난기구 설치의 감소 (NFSC 301 제6조) ♣

 1) 피난기구 1/2 감소 ★★♣

   ① 주요 구조부가 내화구조로 되어 있을 것

   ② 직통계단인 피난계단 또는 특별피난 계단이 2 이상 설치되어 있을 것

   ③ 건널 복도 양단의 출입구에 자동폐쇄장치를 한 갑종 방화문 (방화셔터 제외)이 설치되어 있을 것 (비상용 엘리베이터

        가 설치되어 있을 것 ×) 피난용 엘리베이터가 별도로 있음

 2) 피난기구설치의 감소 ★★♣

  ▣ 내화구조이고 다음의 기준에 적합한 건널복도가 설치되어 있는 층에는 피난기구의 수에서 건널복도 수의 2배의 수를

       뺀 수로 한다. (피난기구 수 - (건널복도 수 × 2))

   ① 내화구조 또는 철골조로 되어 있을 것

   ② 건널복도 양단의 출입구에 자동폐쇄장치를 한 갑종 방화문(방화셔터 제외)이 설치되어 있을 것

   ③ 피난, 통행 또는 운반의 전용 용도일 것

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 ◈ 피난기구의 설치완화 조건

   ① 층별 구조에 의한 감소

   ② 계단수에 의한 감소

   ③ 건널 복도수에 의한 감소

        (비상엘리베이터에 의한 감소 ×)

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2. 인명구조기구

가. 인명구조기구의 분류

[인명구조기구]

   ⊙ 방열복, 방화복

   ⊙ 공기호흡기

   ⊙ 인공소생기

1) 방화복 : 화재진압 등의 소방활동을 수행할 수 있는 피복

2) 방열복 : 고온의 복사열에 가까이 접근하여 소방활동을 수행할 수 있는 내열 피복

   ※ 인명구조기구는 특별한 경우를 제외하고는 2개가 한조이다. (방열복(방화복), 공기호흡기, 인공소생기는 2개가 한조로

       비치되어야 한다.)

   ※ 3개를 모두 설치해야 하는 곳 : 지하층을 포함한 7층 이상 관광 호텔 (낯선 곳에 왔으므로 화재시 위험하므로 기준

       강화)

   ※ 지하층을 포함한 5층 이상의 병원에는 방열복(또는 방화복)), 공기호흡기를 2개 모두를 설치하여야 한다.

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 3) 공기호흡기​ : 소방활동시에 화재로 인하여 발생하는 각종 유독가스 중에서 일정시간 사용할 수 있도록 제조된 압축공기

                          식 개인 호흡 장비

 4) 인공소생기 : 호흡 부전 상태인 사람에게 인공 호흡을 시켜 환자를 보호하거나 구급하는 기구

나. 설치대상 (화재예방, 소방시설 설치 유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 [별표5] ★

  ① 방열복 또는 방화복, 인공소생기, 공기호흡기 : 7층 이상 관광호텔 (지하층 포함)

  ② 방열복 또는 방화복, 공기호흡기 : 5층 이상 병원 (지하층 포함)

  ③ 공기호흡기

     ㉠ 수용인원 100명 이상인 문화 및 집회시설 중 영화상영관

     ㉡ 판매시럴 중 대규모 점포

     ㉢ 지하가 중 지하상가

     ㉣ 운수시설 중 지하역사

     ㉤ 물분무등소화설비의 설치대상 및 화재안전기준에 의하여 (이산화탄소 소화설비)를 설치하여야 하는

          특정소방대상물 ♣

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1. 분말소화설비

【 분말 소화설비 】

  ▣ 분말 소화약제 저장탱크에 분말 소화약제를 충전하고 외부에 가압가스용기를 설치하여 가압용 가스의 압력으로

       분말 소화약제를 방출하여 소화하는 설비

<구성요소>

  ① 저장용기   ② 분말소화약제   ③ 기동장치   ④ 감지기   ⑤ 배관   ⑥ 선택밸브   ⑦ 분사헤드   ⑧ 음향경보장치

  ⑨ 자동개폐장치   ⑩ 가압용가스용기   ⑪ 제어반     ⑫ 전원    ⑬ 배선

<분말 소화설비 구성도>

 [계산 사항] ① 약제량 ② 저장용기 내용적 ③ 가압용가스용기량 ④ 안전장치 작동압력

​

  ※ 압력조정기 : 가압용가스용기의 압력이 15[MPa]인데 이를 감압하여 2.5[MPa] 이하 로 하여 사용할 수 있도록 하는

                            장치이다.

  ※ 정압작동장치 : 주밸브는 수동으로 작동할 수 없으므로 자동으로 작동하게 해야 하는데 설정압력(정압)이 되었을 때

                              주밸브를 작동하게 하는 것으로 가압용가스용기에 의해 분말 저장용기의 압력이 설정압력이 되었을 때

                              주밸브를 작동시킨다.

  ※ 클리닝가스용기 : 약제를 방출하면 분말 소화설비는 관내에 약제가 남게 되는데 시간이 지나면 약제가 굳어져서 관이

                              막힐 우려가 있으므로 분말 약제를 방출한 후에는 바로 관청소를 하는데 사용하는 가스용기이다.

​

【 분말소화설비의 계산식 】

  1. 약제량 산정

                                       ㎥ × ㎏/㎥ + ㎡ × ㎏ / ㎡

                 제1종                    0.6                 4.5

                 제2.3종                 0.36               2.7

                  제4종                   0.24                1.8

 2. 내용적 (저장용기)

     제1종         0.8

      제2.2종      1

      제4종       1.25

   ※ 내용적 : 약제량 × 비율로 산정한다.

3. 가압용 · 축압용 가스용기

  ※ 차고 · 주차장 말이 나오면 제3종 분말을 써야 한다. 차고 · 주차장에는 제3종 분말이 적응성이 있다.

     ⊙ 가압용 · 축압용 가스로는 질소(N2)나 이산화탄소(CO2)를 쓸 수 있다.

  ▶ 가압용 · 축압용 가스

                                   질소)(N2)            이산화탄소 (CO2)

         가 (가압용)          40 [ℓ/㎏]                 20 [g/㎏]

          축 (축압용)          10 [ℓ/㎏]                (이산화탄소 + 청소에 필요한 양 추가)

 4. 안전장치 작동압력

       가                           최                                 1.8 5 × 1.8 = 9 [MPa]

      가압식            최고사용압력

      축 내                                                           0.8 25 × 0.8 = 20 [MPa]

     축압식              내압시험압력

  ※ 안전장치가 언제 작동되는지 ? 지금까지 가압식만 시험에 나왔다.

     최고사용압력이 5[MPa]이라면 5 × 1.8 = 9 [MPa] 에서 작동한다.

​

가. 저장용기 ♣

 1) 저장용기의 설치기준 (NFSC 108 제4조) ♣

   ① 분말소화약제 저장용기의 내용적 ★★★♣

   ※ 주차장, 차고라는 말이 나오면 제3종 분말을 써야 하므로 "1"을 곱해 준다.

​

 ② 안전밸브 ★★♣

   ㉠ 가압식 : 최고 사용압력의 1.8 배 이하

   ㉡ 축압식 : 내압시험압력의 0.8 배 이하

 ③ 충전비 ♣ : 0.8 이상

 ④ 저장용기의 내부 압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방하는 정압작동장치를 설치할 것

 ⑤ 저장용기 및 배관에는 잔류 소화약제를 처리할 수 있는 청소장치를 설치할 것

 ⑥ 축압식 분말 소화설비는 사용압력의 범위를 표시한 지시압력계를 설치할 것

​

◈ 분말소화설비 저장용기 안전밸브의 최대 작동 압력 ♣

2) 정압작동장치 ★★★♣

  ① 분말소화약제 저장용기의 내부압력이 설정압력으로 되었을 때 주밸브를 개방시키는 장치

  ② 정압작동장치의 종류

   ㉠ 봉판식    ㉡ 기계식    ㉢ 스프링식    ㉣ 압력스위치식 (가스압력식) ♣   ㉤ 시한릴레이식 (전기식)

    ※ 시험에서 압력스위치를 암시하는 말이 나온 기출이 있음

​

<참고> 저장용기에 설치된 밸브의 상태 ♣

 1. 전압방출시 밸브의 상태 ★♣

  ▣ 전압방출

    ⊙ 소화약제 방출을 중단하였을 때 소화약제 저장용기내의 압력가스를 방출하는 것

  ① 가스도입밸브 : 닫힘

  ② 주밸브(방출밸브) : 닫힘

  ③ 배기밸브 : 열림

  ④ 클리닝밸브 : 닫힘

  ⑤ 선택밸브 : 닫힘

2. 압송식 밸브의 상태 ♣

 ▣ 압송

    ⊙ 소화약제 저장용기 내부를 청소하여 소화약제를 충전하기 위한 것

  ① 가스도입밸브 : 닫힘

  ② 주밸브(방출밸브) : 열림

  ③ 배기밸브 : 닫힘

  ④ 클리닝밸브 : 닫힘

  ⑤ 선택밸브 : 열림

3. 클리닝시 밸브의 상태

 ▣ 클리닝

   ⊙ 분말 소화약제의 압송용 배관 내의 잔존 소화약제를 청소하는 것

  ① 가스도입밸브 : 닫힘

  ② 주밸브 (방출밸브) : 닫힘

  ③ 배기밸브 : 닫힘

  ④ 클리닝밸브 : 열림

  ⑤ 선택밸브 : 열림

​

나. 가압용 가스용기 (NFSC 108 제5조) ★★★♣

  ① 분말 소화약제의 가스용기는 분말 소화약제의 저장용기에 접속하여 설치하여야 한다.

  ② 분말 소화약제의 가압용 가스 용기를 3병 이상 설치하는 경우에는 2개 이상의 용기에 전자개방밸브를 부착하여야

       한다.

  ③ 분말 소화약제의 가압용 가스 용기에는 2.5 [MPa] 이하의 압력에서 조정이 가능한 압력조정기를 설치하여야 한다. 

        (2.5[MPa] 이상 ×)

  ④ 가압용 가스 또는 축압용 가스의 설치기준

  ※가압용 가스로는 질소(N2) 또는 이산화탄소 (CO2)를 사용한다. 질소를 사용하는 경우 배관 내부에 잔재물을 남기지

       않으나 이산화탄소를 사용하는 경우 잔재물을 남겨 청소를 해야 한다.

◈ 압력조정기 ★★★

  ⊙ 15 [MPa]의 고압으로 저장된 가압용 가스용기에서 2.5[MPa] 이하의 압력으로 감압하여 소화약제 저장탱크로 보내는

       장치 (사용목적 : 분말용기에 도입되는 압력을 감압시키기 위해)

  ※ 배관의 청소에 필요한 양의 가스를 별도의 용기에 저장할 것 ★★

​

다. 소화약제 (NFSC 108 제6조) ♣

 1) 전역방출방식의 소화약제 저장량 ★★♣

   ▣ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역 체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 [㎥] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

◈ 분말소화설비 전액방출방식의 체적 1[㎥] 당 소화약제량 및 개구부 가산량 ★★♣

<암기법>

       1종                   0.6                 4.5

                               Ⅰ                    Ⅰ

    2,3종                  0.36                2.7

                               Ⅱ                    Ⅱ

      4종                  0.24                 1.8

◈ 제3종 분말 (인산암모늄, NH4H2PO4) ★ : 차고 주차장

​

2) 국소방출방식의 소화약제 저장량

① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 1면에 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

② 기타​

  여기서,  Q : 단위 체적당 소화약제의 양 [kg/㎥]

                a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                A : 방호공간의 벽면적 합계 [㎡]

                X,Y : 수치

◈ 수치

3) 호스릴 분말 소화설비 (다음표에 따른 양 이상) ♣

  ▣ 호스릴 분말 소화약제 하나의 노즐에 대한 소화약제량 및 방사량 ★★

※ 암기법

                                          전역방출방식                             호스릴 방식

                                         ㎏/㎥       ㎏/㎡                            ㎏             ㎏/min

            제1종                    0.6           4.5                              50               45

                                         Ⅰ                                               Ⅰ

           제2·3종                 3.6           2.7                              30                27

                                         Ⅱ                                               Ⅱ

           제4종                   2.4            1.8                              20                18

​

◈ 분말 소화약제의 종류 ★★

   ※ A급 : 일반화재, B급 : 유류화재, C급 : 전기화재 D급 : 금속화재

◈ 분말 소화약제의 주성분 ★

   ① 제1종 분말 : 탄산수소나트륨 (식용유 · 지방질유 화재)

   ② 제2종 분말 : 탄산수소칼륨

   ③ 제3종 분말 : 인산암모늄 (차고 · 주차장 화재) ♣

   ④ 제4종 분말 : 탄산수소칼륨 + 요소

◈ 트윈 에이전트 시스템 (Twin agent system)

  1. 수성막포와 ABC 분말 소화약제를 개량한 소포성이 거의 없는 CDC (Compatible Dry system) 소화약제를 함께

      사용하는 소화설비 ♣

  2. 특징

    ① CDC 소화약제 : 신속한 소화효과

    ② 수성막포 : 재발화 방지 효과

    ③ 항공기 화재 등에 적합

   ※ 트윈에이전트시스템은 수성막포와 제3종 분말 소화약제를 함께 사용하는 소화설비이다.

      (관리사 시험 : 제3종 분말 가로 넣기)

​

라. 배관 (NFSC 108 제9조) ★★★♣

  ① 배관은 전용으로 할 것

  ② 강관을 사용하는 경우

     ⊙ 아연도금에 따른 배관용 탄소강관 (KS D 3507) (축압식 분말 소화설비에 사용하는 것 중 20 [℃] 에서 압력이

          2.5 [MPa] 이하 : 압력 배관용 탄소강관 (KS D 3562) 중 스케줄 40 이상)

  ③ 동관을 사용하는 경우

     ⊙ 고정 압력 또는 최고 사용압력의 1.5 배 이상의 압력에 견딜 수 있는 것

  ④ 배관 부속 및 밸브류

     ⊙ 배관과 동등 이상의 강도 및 내식성이 있을 것

​

<참고> 분기하는 배관의 거리

  ▣ 분말 소화설비에서 배관을 분기할 경우 저장용기 측 굴곡부에서 분기되는 배관의 굴절부까지의 거리는 내경의

       20배 이상의 거리를 두어야 한다.

   ※ 시험 2번 나옴 : 내경의 몇 배를 띄워야 하는가 ? 20배

​

마. 분사헤드 (NFSC 108 제11조)

 1) 전역방출방식

   ① 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속하게 확산할 수 있도록 할 것

   ② 소화약제 저장량을 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

 2) 국소방출 방식

   ① 소화약제의 방사에 따라 가연물이 비산하지 아니하는 장소에 설치할 것

   ② 기준 저장량의 소화약제를 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

 3) 호스릴 방식

   ① 방출대상물의 각 부분으로 부터 하나의 호스접결구까지의 수평거리가 15[m] 이하가 되도록 할 것

   ② 소화약제의 저장 용기의 개방밸브는 호스릴의 설치장소에서 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 할 것

   ③ 소화약제의 저장용기는 호스릴을 설치하는 장소마다 설치할 것

   ④ 저장용기에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 적색의 표시등을 설치하고 이동식 분말 소화설비가 있다는 뜻을 표시한

        표지를 할 것

 ◈ 분말 소화설비 소화약제 방사시간 : 30초

​

【 출제 예상 문제 】

​

1. 분말 소화설비에 사용되는 소화약제의 주성분이 아닌 것은 ? ★ ④

  ① 중탄산나트륨   ② 제1인산암모늄   ③ 중탄산칼륨   ④ 중탄산마그네슘

​

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#분사헤드 #탄산나트륨 #인산암모늄

1. 할론 소화설비

[할론 소화설비]

  ▣ 할론의 주된 소화효과인 연쇄반응 억제 효과(부촉매 효과)를 목적으로 할론 소화약제를 방출하여 소화하는 설비

 ◈ 할론 소화설비 ★★★

   ⊙ 부촉매 효과로 연쇄반응 억제가 뛰어나서 소화력이 우수하지만 CFC 계열의 오존층 파괴물질로 현재 사용을 제한하는

        소화약제를 이용한 소화설비

<구성요소>

   ① 저장용기   ② 할론소화약제    ③ 기동장치    ④ 감지기    ⑤ 배관    ⑥ 선택밸브

   ⑦ 분사헤드   ⑧ 음향경보장치    ⑨ 자동폐쇄장치    ⑩ 제어반    ⑪ 전원    ⑫ 배선

​

◈ 할론 1301 소화약제의 소화효과 ★

   ① 연쇄반응의 억제효과 (부촉매효과) : 주된 소화효과

   ② 냉각효과

   ③ 질식효과

      (가연물의 제거 소화 ×)

​

가. 소화약제의 저장용기 등 (NFSC 107 제4조) ♣

 1) 저장용기 설치장소의 적합기준 ★★♣

   ① 방호구역외의 장소에 설치할 것. 다만, 방호구역내에 설치하는 경우에는 피난 및 조작이 용이하도록 피난구 부근에

        설치하여야 한다.

   ② 온도가 40 [℃] 이하이고 온도변화가 적은 곳에 설치할 것

   ③ 직사광선 및 빗물이 침투할 우려가 없는 곳에 설치할 것

   ④ 방화문으로 구획된 실에 설치할 것

   ⑤ 용기의 설치장소에는 해당 용기가 설치된 곳임을 표시하는 표지를 할 것

   ⑥ 용기간의 간격은 점검에 지장이 없도록 3[㎝] 이상의 간격을 유지할 것

   ⑦ 저장용기의 집합관을 연결하는 연결배관에는 체크밸브를 설치할 것 (저장용기가 하나의 방호구역만을 담당하는 경우

        에는 제외) ♣

​

2) 저장용기의 설치기준

※ 할론 소화설비의 축압용 저장용기 · 가압용 가스용기 ★

   ① 축압용 저장용기 : 20 [℃] 질소로 축압

   ② 가압용 가스용기 : 21 [℃] 질소가스로 충전 (축압용 가스 : 질소)

​

2) 저장용기의 개방밸브 방식

   ① 전기식

   ② 기계식

   ③ 가스압력식

3) 저장용기의 개방발브는 안전장치가 부착된 것으로 하며 수동으로도 개방되도록 할 것

4) 하나의 구역을 담당하는 소화약제 저장용기의 소화약제량은 체적합계보다 그 소화약제 방출시 방출경로가 되는

     배관(집합관 포함)의 내용적이 1.5 배 이상일 경우에는 해당 방호구역에 대한 설비는 별도 독립방식으로 하여야 한다. ♣

​

나. 소화약제 (NFSC 107 제5조) ♣

1) 전역방출방식의 소화약제 저장량 ★♣

  ⊙ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량[㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

 ◈할론 1301 소화설비의 체적 1[㎥] 당 소요약제량 및 개구부 가산량 ★★★

2) 국소방출방식

① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

② 기타

   여기서, Q : 방호공간 1 [㎥] 에 대한 할론 소화약제의 양 [kg/㎥]

                a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                A : 방호공간의 벽면적 합계 [㎡]

               X,Y : 수치 ♣ (개구부의 면적 ×)

​

◈ 수치

<참고> 방호 공간

   ⊙ 방호대상물의 각 부분으로 부터 0.6 [m]의 거리에 둘러 쌓인 공간

​

3) 호스릴 할론 소화설비 (다음 표에 따른 양 이상)

다. 배관 (NFSC 107 제8조) ★♣

  ① 배관은 전용으로 할 것

  ② 강관을 사용하는 경우

     ⊙ 압력배관용 탄소강관 (KS D 3562) 중 스케줄 40 이상

  ③ 동관을 사용하는 경우

     ⊙ 이음이 없는 동 및 동합금관 (KS D 5301)

        - 고압식 : 16.5 [MPa] 이상

        - 저압식 : 3.75 [MPa] 이상

           의 압력에 견딜 수 있을 것

  ④ 배관부속 및 밸브류

     ⊙ 강관 또는 동관과 동등 이상의 강도 및 내식성이 있을 것

​

라. 분사헤드 (NFSC 107 제10조) ♣

 1) 전역방출 방식 ★★♣

  ① 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속히 확산할 수 있도록 할 것

  ② 할론 2402를 방출하는 분사헤드는 해당 소화약제가 무상으로 분무되는 것으로  할 것 ♣

  ③ 소화약제를 10초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

      ※ 독성이 제일 센 것이 액체 (무상)

​

 2) 국소방출방식 ♣

   ① 소화약제의 방사에 따라 가연물이 비산하지 아니하는 장소에 설치할 것

   ② 할론 2402를 방사하는 분사헤드는 해당 소화약제가 무상으로 분무되는 것으로 할 것

   ③ 소화약제를 10초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

​

 3) 호스릴 방식

   ① 방호대상물의 각 부분으로 부터 하나의 호스접결구까지의 수평거리가 20 [m] 이하가 되도록 할 것

   ② 소화약제의 저장용기기의 개방밸브는 호스릴의 설치장소에서 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 할 것

   ③ 소화약제의 저장용기는 호스릴을 설치하는 장소 마다 설치할 것

   ④ 소화약제 저장용기의 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 적색의 표시등을 설치하고, 호스릴 할론 소화설비가 있다는 뜻을

        표시한 표지를 할 것

   ◈ 할로겐 화합물이 지구에 끼치는 영향

       ① 오존층 파괴     ② 지구온난화

​

【출제 예상 문제】

1. 부촉매효과로 연쇄반응억제가 뛰어나서 소화력이 우수하지만 CFC 계열의 오존 파괴 물질로서, 현재 사용제한을 하는

     소화약제를 이용한 소화설비는 ? ★★ ②

  ① 이산화탄소 소화설비   ② 할론 소화설비    ③ 분말소화설비       ④ 포 소화설비

​

2. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

【 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 】

  ▣ 지구 오존층 보호를 위한 할론 소화약제의 사용규제를 대체하기 위한 설비이며, 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화

       약제를 방출하여 소화하는 설비

<구성요소>

  ① 저장용기   ② 할로겐화합물 및 불활성기체 소화약제   ③ 기동장치   ④ 감지기  ⑤ 배관   ⑥ 선택밸브   ⑦ 분사헤드

  ⑧ 음향경보장치    ⑨ 자동폐쇄장치   ⑩ 제어반   ⑪ 전원    ⑫ 배선

​

가. 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화약제의 종류 (NFSC 107 A 제4조) ★

   ※ 불활성기체 : 찌라시 : N2, Ar, CO2 : IG의 뒤 숫자는 세기체의 구성비를 의미

​

나. 설치제외 (NFSC 107 A 제5조)

  ① 사람이 상주하는 곳으로서 최대허용설계농도를 초과하는 장소

  ② 제3류 위험물 및 제5류 위험물을 사용하는 장소

      (소화성능이 인정되는 위험물 제외)

​

◈ 용어의 정의

  ① ODP (오존파괴지수) : 어떤 물질의 오존파괴능력을 상대적으로 나타낸 지표

  ② GWP (지구온난화지수) : 어떤 물질이 지구온난화에 기여하는 정도를 상대적으로 나타낸 지표

  ③ NOAEL : 농도를 증가시킬 때 아무런 악영향도 감지할 수 없는 최대 농도

  ④ LOAEL : 농도를 감소시킬 때 악영향을 감지할 수 있는 최소 농도 ♣

​

다. 저장용기 ♣

 1) 저장용기 설치장소의 적합기준 (NFSC 107A 제6조) ★★♣

   ① 방호구역 외의 장소에 설치할 것. 방호구역내에 설치할 경우에는 피난 및 조작이 용이하도록 피난구 부근에 설치하여

        야 한다.

   ② 온도가 55[℃] 이하이고 온도변화가 작은 곳에 설치할 것

   ③ 직사광선 및 빗물이 침투할 우려가 없는 곳에 설치할 것

   ④ 저장용기를 방호구역외에 설치한 경우에는 방화문으로 구획된 실에 설치할 것 (갑종 방화문 ×)

   ⑤ 용기의 설치장소에는 용기가 설치된 곳임을 표시하는 표지를 할 것

   ⑥ 용기간의 간격은 점검에 지장이 없도록 3 [㎝] 이상의 간격을 유지할 것

   ⑦ 저장용기와 집합관을 연결하는 연결배관에는 체크밸브를 설치할 것 (저장용기가 하나의 방호구역만을 담당하는 경우

        에는 제외)

​

2) 저장용기의 적합기준 ♣

  ① 저장용기는 충전밀도 및 충전압력은 별도의 기준에 따를 것

  ② 저장용기는 약제명, 저장용기의 자체중량과 총중량, 충전일시, 충전압력 및 약제의 체적을 표시할 것

  ③ 집합관에 접속되는 저장용기는 동일한 내용적을 가진 것으로 충전량과 충전압력이 같도록 할 것

  ④ 저장용기에 충전량 및 충전압력을 확인할 수 있는 장치를 하는 경우에는 해당 소화약제에 적합한 구조로 할 것

  ⑤ 저장용기의 약제량 손실이 5[%]를 초과하거나 압력손실이 10[%]를 초과할 경우에는 재충전하거나 저장용기를 교체할

       것. 단, 불활성기체 소화약제 저장용기의 경우에는 압력손실이 5[%]를 초과할 경우 재충전하거나 저장용기를 교체하

       여야 한다. ♣

  ※ 할로겐 화합물 : 액체 : 약제당 5 %, 압력손실 10%

      불활성기체 : 기체 : 압력손실 : 5 [%]

​

라. 소화약제의 산정 (NFSC 107 A 제17조) ♣

 1) 소화약제 저장량 ♣

  ① 할로겐화합물 소화약제 ★♣ - 공식출제​

  여기서, W : 소화약제의 무게 [㎏]

               V : 방호구역의 체적 [㎥]

               S : 소화약제별 선형상수 (k1+k2×t) : 표로 주어짐

               C : 체적에 따른 소화약제의 설계농도 [%]

              설계농도 = 소화농도 × 안전계수 (A,C급 : 1.2, B급 : 1.3) (문제에서 주어짐)

              t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

  ② 기타​

  여기서, Q : 방호공간 1 ㎥ 에 대한 할론 소화약제의 량 [㎏/㎥]

               a : 방호대상물 주위에 설치된 벽 면적의 합계 [㎡]

               A : 방호공간의 벽면적의 합계 [㎡]

               X, Y : 수치

​

  ③ 불활성기체 (실기)​

  여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

               S : 소화약제별 선형상수 (k1 - k2 × t) [㎥/㎏]

               Vs : 20 [℃]에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏]​

             C : 체적에 따른 소화약제의 설계농도 [%]

              설계농도 = 소화농도 × 안전계수 (A,C급 : 1.2, B급 : 1.3) (문제에서 주어짐)

              t : 방호구역의 최소 예상 온도 [℃]

              V : 방호구역의 체적 [㎥]

3) 방호구역이 둘 이상인 장소의 경우

  ▣ 가장 큰 방호구역에 대하여 기준에 의해 산출한 양 이상이 되도록 할 것

​

  ◈ 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 배관 등의 접속방법

   ① 나사이음 (접합)    ② 용접이음 (접합)    ③ 플랜지이음(접합)    ④ 압축이음(접합)

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마. 기동장치 (NFSC 107 제8조)

 1) 수동식 기동장치

  ① 방호구역마다 설치할 것

  ② 해당 방호구역의 출입구 부근 등 조작하는자가 쉽게 피난할 수 있는 장소에 설치할 것

  ③ 기동장치의 조작부는 바닥으로 부터 0.8[m] 이상 1.5 [m] 이하의 위치에 설치하고 보호판 등에 따른 보호장치를

       설치할 것

  ④ 기동장치에는 가깝고 보기 쉬운 곳에 "할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비 기동장치"라는 표지를 할 것

  ⑤ 전기를 사용하는 기동장치에는 전원표시등을 설치할 것

  ⑥ 기동장치의 방출용 스위치는 음향경보장치와 연동하여 조작될 수 있는 것으로 할 것

  ⑦ 5 [㎏] 이하의 힘을 가하여 기동할 수 있는 구조로 설치할 것

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2) 자동식 기동장치

  ① 자동식 기동장치에는 수동식 기동장치를 함께 설치할 것

  ② 기계식 · 전기식 또는 가스압력식에 따른 방법으로 기동하는 구조로 설치할 것

​

바. 배관 (NFSC 107 A 제10조)

  ① 배관은 전용으로 할 것

  ② 배관, 배관부속 및 밸브류는 저장용기의 방출내압을 견딜 수 있을 것

  ③ 강관을 사용하는 경우

      ⊙ 압력 배관용 탄소강관 (KS D 3562)

  ④ 동관을 사용하는 경우

      ⊙ 이음이 없는 동 및 동합금관 (KS D 5301)

  ⑤ 배관부속 및 밸브류 강관 또는 동관과 동등 이상의 강도 및 내식성이 있을 것

  ⑥ 배관과 배관, 배관과 배관부속 및 밸브류의 접속은 나사접합, 용접접합, 압축접합 또는 플랜지 접합 등의 방법을

      사용할 것

  ⑦ 배관의 구경은 해당 방호구역에 할로겐화합물 소화약제는 10초 (불활성기체 소화약제는 A · C급 화재 2분,

       B급 화재 1분)이내에 방호구역 각 부분에 최소 설계농도의 95[%] 이상에 해당하는 약제량이 방출되도록 할 것

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사. 분사헤드 (NFSC 107 A 제11조) ♣

  ① 분사헤드의 설치 높이는 방호구역의 바닥으로 부터 최소 0.2 [m] 이상 최대 3.7 [m] 이하로 하여야 하며 천장 높이가

        3.7 [m] 를 초과하는 경우에는 추가로 다른 열의 분사헤드를 설치할 것

  ② 분사헤드의 개수는 방호구역에 할로겐 화합물 소화약제는 10초 (불활성기체 소화약제는 A·C급 화재는 2분, B급 화재

       는 1분)이내로 방호구역 각 부분에 최소 설계농도의 95[%] 이상 해당하는 약제량의 방출이 충족되도록 설치할 것

  ③ 분사헤드는 부식방지조치를 하여야 하며 오리피스 크기, 제조일자, 제조업체가 표시되도록 할 것 ♣

  ④ 분사헤드의 방출률 및 방출압력은 제조업체에서 정한 값으로 한다.

  ⑤ 분사헤드의 오리피스 면적은 분사헤드가 연결되는 배관구경 면적의 70 [%]를 초과하여서는 아니된다.

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아. 선택밸브 (NFSC 107 A 제12조)

  ▣ 하나의 특정 소방대상물 또는 그 부분에 2 이상의 방호구역이 있어 소화약제의 저장용기를 공용하는 경우에 있어서

       방호구역마다 선택밸브를 설치하고 선택밸브에는 방호구역을 표시하여야 한다.

​

#할론 #할로겐화합물 #불활성기체 #소화설비 #소화약제 #충전비 #가스압력식 #방호공간 #호스릴소화설비 #체크밸브 #선택밸브 #분사헤드 #충전비 #방사량 #기동장치

◈ 설비별 약제 방사시간 ★★★ (주로 실기시험 출제)

※ 문제에서 특별한 조건이 없을 경우 기타 특정소방대상물을 적용할 것

※ 필기에서는 할론 10초 만 나왔으나 실기시험을 위해 반드시 숙지해야 함

※ 방사시간

       C02 : 표면화재 1분 (60초)

                 심부화재 : 7분

       할론 : 무조건 10초

       할로겐 화합물 : 10초

       불활성기체 : - A, C 급 : 2분

                            - B급 (유류화재, 표면화재) : 1분 (60초)

        분말 : 30초 (무조건)

        국소화재 : 30초 (할론 10초)

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◈ 소화 약제의 저장용기와 선택밸브 사이의 집합배관에는 수동잠금 밸브를 설치하되 선택 밸브가 없는 설비의 직전에

     설치할 것. 다만, 선택밸브가 없는 설비의 경우에는 저장용기실 내에 설치하되 조작 및 점검이 쉬운 위치에 설치하여야

     한다.

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2) 토너먼트 배관 (균배배관) 방식 ★♣

  ① 소화약제 방출시 배관내의 마찰손실을 일정하게 유지하기 위한 방식

  ② 토너먼트 배관(균배배관) 방식의 적용설비 ♣

    ㉠ 이산화탄소 소화설비

    ㉡ 할론소화설비

    ㉢ 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

    ㉣ 분말소화설비

    ㉤ 압축공기포 소화설비

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마. 선택밸브

 1) 선택밸브의 설치기준 (NFSC 106 제9조) ★♣

   ① 방호구역 또는 방호대상물 마다 설치할 것 ♣

   ② 각 선택밸브에는 그 담당 방호구역 또는 방호대상물을 표시할 것

2) 선택밸브의 설치위치

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바. 분사헤드 ♣

 1) 전역방출방식 ♣

   ① 방사된 소화약제가 방호구역의 전역에 균일하게 신속히 확산될 수 있도록 할 것

   ② 분사헤드의 방사압력이 2.1[MPa] (저압식 : 1.05 [MPa]) 이상의 것으로 할 것

 2) 국소방출방식

   ① 소화약제의 방사에 따라 가연물이 비산하지 아니하는 장소에 설치할 것

   ② 이산화탄소 소화약제의 저장량은 30초 이내에 방사할 수 있는 것으로 할 것

 3) 호스릴 방식 ★★★♣

   ① 방호대상물의 각 부분으로 부터 하나의 호스접결구까지의 수평거리가 15[m] 이하가 되도록 할 것

   ② 노즐은 20[℃] 에서 하나의 노즐마다 60 [㎏/min] 이상의 소화약제를 방사할 수 있는 것으로 할 것 - 60초에 60[㎏] 이상

        방사

   ③ 소화약제 저장용기는 호스릴을 설치하는 장소마다 설치할 것 (호스릴 2개 마다 1개 ×)

   ④ 소화약제 저장용기의 개방밸브는 호스의 설치장소에서 수동으로 개폐할 수 있는 것으로 할 것 (자동 ×)

   ⑤ 소화약제 조장용기의 가장 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 표시등을 설치하고, 호스릴 이산화탄소 소화설비가 있다는

        뜻을 표시한 표지를 할 것

​

  ※ 열배 : 배출구 10 [m], 호스릴 15 [m], 할론만 20 [m], 옥내소화전 방수구 25 [m], 연결송수관 방수구는 2배인 50 [m]

     인데, 지하가 · 지하층 3,000[㎡] 이상인 경우에는 25 [m], 옥사 : 옥외소화전 40 [m], 상수도소화전은 1자 붙여 140 [m],

      소형소화기 20 [m], 대형소화기 30 [m] : 소화기는 보행거리

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사. 이산화탄소 소화설비의 분사헤드 설치제외 장소 (NFSC 106 제11조) ♣ 실기 단골

  ① 방재실, 제어실 등 사람이 상시 근무하는 장소

  ② 니트로셀룰로오스, 셀룰로이드 제품 등 자기연소성 물질을 저장 · 취급하는 장소 (제5류 위험물)

  ③ 니트류, 칼륨, 칼슘 등 활성금속물질을 저장 · 취급하는 장소 (제3류 위험물)

  ④ 전시장 등의 관람을 위하여 다수인이 출입 · 통행하는 통로 및 전시실 등

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아. 자동폐쇄장치 (NFSC 106 제14조)

  ① 환기장치를 설치한 것에 있어서는 이산화탄소가 방사되기 전에 해당 환기장치가 정지할 수 있도록 할 것

  ② 개구부가 있거나 천장으로 부터 1[m] 이상의 아랫부분 또는 바닥으로 부터 해당 층의 높이의 2/3 이내의 부분에 통기구

       가 있어 이산화탄소의 유출에 따라 소화효과를 감소시킬 우려가 있는 것에 있어서는 이산화탄소가 방사되기 전에

       해당 개구부 및 통기구를 폐쇄할 수 있도록 할 것

  ③ 자동폐쇄장치는 방호구역 또는 방호대상물이 있는 구획의 밖에서 복구할 수 있는 구조로 하고 그 위치를 표시하는

       표지를 할 것

​

◈ 피스톤 릴리저 (실기에 자주 나옴)

  ⊙ 소화가스방출시 소화가스가 누설될 수 있는 급·배기 댐퍼, 환기 팬 등에 설치하여 소화가스의 압력을 이용하여 개구부

       를 자동적으로 폐쇄시키는 장치

  ※ 자동개폐장치

    ⊙ 전기식 (모터식)

    ⊙ 기계식 (피스톤 릴리져)

​

자. 배설설비 (NFSC 106 제16조) ★★♣

  ▣ 이산화탄소 소화설비의 배출설비 설치 대상

    ① 지하층

    ② 무창층

    ③ 밀폐된 거실

   ※ 질식의 우려가 있기 때문에 배출설비를 설치하여야 한다.

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차. 안전시설 등 (NFSC 106 제19조)

  ① 소화약제 방출시 방호구역 내와 부근에 가스방출시 영향을 미칠 수 있는 장소에 시각경보장치를 설치하여 소화약제가

       방출되었음을 알도록 할 것

  ② 방호구역의 출입구 부근 잘 보이는 장소에 약제 방출에 따른 위험 경고 표지를 부착할 것

​

【 출제 예상 문제】

1. 다음중 이산화탄소 소화설비의 장단점에 해당되지 않는 것은 ★ ②

   ① 증거보존이 양호하여 화재원인 조사가 쉽다.

   ② 방사시 소음이 작다.

   ③ 화재진화 후 깨끗하다.

   ④ 심부화재에 적합하다.

​

#이산화탄소 #CO2 #소화설비 #할론 #할로겐화합물 #불활성기체 #소화약제 #분말소화설비 #소화설비 #토너먼트배관 #균배배관 #분사헤드 #선택밸브 #호스릴방식 #압축공기

【 이산화탄소 소화설비】

1. 이산화탄소 소화설비

이산화탄소의 주된 소화효과인 질식소화를 목적으로 이산화탄소 소화약제를 방출하여 산소의 농도를 저하시켜 소화하는

설비

<구성요소>

  ① 저장용기   ② 이산화탄소 소화약제   ③ 기동장치   ④ 감지기   ⑤ 배관   ⑥ 선택밸브   ⑦ 분사헤드   ⑧ 음향장치 

  ⑨ 자동폐쇄장치   ⑩ 제어반   ⑪ 전원   ⑫ 배선

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◈ 설비별 주된 소화효과 ★★★♣

◈ CO2 소화설비의 장단점

 1. 장점

   ① 심부화재에 적합하다.

   ② 화재진화 후 깨끗하다.

   ③ 증거보전이 양호하여 화재의 원인조사가 쉽다.

 2. 단점

   ① 방사시 소음이 크다.

   ② 질식의 우려가 있다.

   ③ 동결의 우려가 있다.

◈ Co2 소화설비의 소화효과

   ① 질식효과 : 공기중의 산소 공급을 차단하여 질식소화

   ② 냉각효과 : 기화열을 흡수하여 냉각 소화

   ③ 피복 효과 : 비중이 공기의 약 1.5배 이므로 가연물에 침투 · 피복하여 재발화 방지 소화

​

가. 저장용기 등 (NFSC 106 제4조) ♣

 1) 저장용기 설치 장소의 적합기준 ★★♣

  ① 방호구역 외의 장소에 설치할 것 (방호구역에 설치하는 경우에는 피난 및 조작이 용이하도록 피난구 부근에 설치 ♣

  ② 온도가 40 [℃] 이하이고 온도변화가 적은 곳에 설치할 것 ♣

  ③ 직사광선 및 빗물이 침투할 우려가 없는 곳에 설치할 것 ♣

  ④ 방화문으로 구획된 실에 설치할 것

  ⑤ 용기의 설치장소에는 해당용기가 설치된 곳임을 표시하는 표지를 할 것

  ⑥ 용기간의 간격은 점검에 지장이 없도록 3 [㎝] 이상의 간격을 유지할 것

  ⑦ 저장용기와 집합관을 연결하는 연결배관에는 체크밸브를 설치할 것 (저장용기가 하나의 방호구역만을 담당하는 경우

       에는 제외)

※ 저장용기실 온도 (최고 제한온도)

  ⊙ 40 [℃] : CO2, 할론, 분말

  ⊙ 55 [℃] : 할로겐 화합물 및 불활성기체

​

2) CO2 소화설비의 수치 ★★★♣

【 가스계 소화약제 저장량 】

1. 이산화탄소 소화설비

가. 전역방출방식

① 표면화재

  ⊙ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량[㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

   ※ 표면화재 : 가연성 가스 · 액체 화재

                        심부화재 : 고체 화재 (일반화재)

   ※ 소효약제량 및 개구부 가산량

 ② 심부화재 ★♣

  ⊙ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량[㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

※ 소화약제량 및 개구부 가산량(심부화재) ★★★

※ 암기법 : 전기설비, 케이블실 : 1.3

                  55 ㎡ ↓ 전기설비 : 1.6

                 발전서목 : 2.0

                 고모집석면 : 2.7

​

나. 국소방출방식 (실기에 나옴)

   a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡] (0.6[m] 이내에 설치된 실제벽, 누설되지 않는 벽 면적)

   A : 방호공간의 벽면적의 합계 [㎡]

​

2. 할론 소화설비

가. 전액방출방식

  ⊙ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량[㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

 ※ 소요약제량 및 개구부 가산량

나. 국소방출방식

  ① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

  ② 기타

   여기서, Q : 방호공간 1 [㎥] 에 대한 할론 소화약제의 양 [kg/㎥]

                a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                A : 방호공간의 벽면적 합계 [㎡]

               X,Y : 수치

​

3. 할로겐 화합물 및 불활성 기체 소화설비

  ① 할로겐 화합물 소화약제​

    여기서, W : 소화약제의 무게 [㎏]

                  V : 방호구역의 체적 [㎥]

                  S : 소화약제별 선형상수 (k1+k2×t) : 표로 주어짐

                  C : 체적에 따른 소화약제의 설계농도 [%]

                  설계농도 = 소화농도 × 안전계수 (A,C급 : 1.2, B급 : 1.3) (문제에서 주어짐)

                   t : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]

  ② 기타

            여기서, Q : 방호공간 1 ㎥ 에 대한 할론 소화약제의 량 [㎏/㎥]

                         a : 방호대상물 주위에 설치된 벽 면적의 합계 [㎡]

                         A : 방호공간의 벽면적의 합계 [㎡]

                         X, Y : 수치

​

  ③ 불활성기체 (실기)

          여기서, X : 공간체적당 더해진 소화약제의 부피 [㎥/㎥]

                      S : 소화약제별 선형상수 (k1 - k2 × t) [㎥/㎏]

                      Vs : 20 [℃]에서 소화약제의 비체적 [㎥/㎏]​

                     C : 체적에 따른 소화약제의 설계농도 [%]

                    설계농도 = 소화농도 × 안전계수 (A,C급 : 1.2, B급 : 1.3) (문제에서 주어짐)

                     t : 방호구역의 최소 예상 온도 [℃]

                     V : 방호구역 체적 [㎥]

​

4. 분말소화설비

가. 전역방출방식

  ▣ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량 [㎏/㎥] + 개구부 [㎥] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

※ 소요약제량 및 개구부 가산량

 <암기법>

       1                 0.6                      4.5

                          Ⅰ                        Ⅰ

      2,3종          0.36                     2.7

                         Ⅱ                         Ⅱ

       4종            0.24                    1.8

​

2) 국소방출방식

 ① 윗면이 개방된 용기, 연소면이 1면에 한정되고 가연물이 비산할 우려가 없는 경우

  ② 기타​

         여기서, Q : 단위 체적당 소화약제의 양 [kg/㎥]

                      a : 방호대상물 주위에 설치된 벽면적의 합계 [㎡]

                      A : 방호공간의 벽면적 합계 [㎡]

                      X,Y : 수치

 ◈ 충전비

   ⊙ 용기의 용적과 소화약제의 중량과의 비율

나. 소화약제 (NFSC 106 제5조) ♣

1) 전역방출방식의 소화약제 저장량

 ① 표면화재

   ⊙ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량[㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부  면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

※ 소효약제량 및 개구부 가산량

  ② 심부화재 ★♣

   ⊙ 소화약제저장량 [㎏] = 방호구역체적 [㎥] × 소요약제량[㎏/㎥] × 보정계수 + 개구부 면적 [㎡] × 개구부 가산량 [㎏/㎡]

  ※ 소화약제량 및 개구부 가산량 ★★★

※ 암기법 : 전기설비, 케이블실 : 1.3

                  55 ㎡ ↓ 전기설비 : 1.6

                  박전서목 : 2.0

                 고모집석면 : 2.7​

  ⊙ 집합관의 저장용기수는 각 방호구역의 저장용기수 중 가장 많은 것을 적용한다.

​

2) 호스릴 이산화탄소 소화설비 ★

   ⊙ 하나의 노즐에 대하여 90 [㎏] 이상으로 할 것

   ⊙ 방사량 60 [㎏/min] 이상

 ① 할론소화설비

  ② 분말 소화설비

<참고> 최소 소화농도 · 최소 설계 농도 ★

  1. 최소 소화농도 (이론농도) ♣

  2. 최소(표준) 설계 농도 : 여유률 20[%] 가산

      ∴ 28 [%] × 1.2 = 34 [%]​

다. 기동장치 (NFSC 106 제6조) ♣

 1) 수동식 기동장치

   ① 전역방출식은 방호구역마다, 국소방출방식은 방호대상물마다 설치할 것 ♣

   ② 해당 방호구역의 출입구분 등 조작하는자가 쉽게 피난할 수 있는 장소에 설치할 것

   ③ 기동장치의 조작부는 바닥으로 부터 높이 0.8[m] 이상 1.5 [m] 이하의 위치에 설치하고 보호판 등에 따른 보호장치를

       설치할 것 ♣

   ④ 기동장치에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 "이산화탄소 소화설비 기동장치"라고 표시한 표지를 할 것

   ⑤ 기동장치의 방출용 스위치는 음향경보장치와 연동하여 조작할 수 있는 것으로 할 것 ♣

2) 자동식 기동장치 ★★★♣

   ① 자동식 기동장치에는 수동으로 기동할 수 있는 구조로 할 것 ♣

   ② 전기식 기동장치로서 7병 이상의 저장용기를 동시에 개방하는 설비는 2병 이상의 저장용기에 전자개방밸브를 부착할

        것 ♣

   ③ 기계식 기동장치는 저장 용기를 쉽게 개방할 수 있는 구조로 할 것

     ※ 자동화재탐지설비의 감지기의 작동과 연동하여야 할 것

​

◈ 분말소화설비의 가압용 가스용기

    분말 소화설비의 가압용 가스용기를 3병 이상 설치할 경우에는 2개 이상의 용기에 전자밸브를 부착하여야 한다.

    ※ 전기식 기동장치 : 7병 2개

        가압식 가스용기 : 3병 2개

​

◈ 가스압력식 기동용 가스용기의 기준 ★★★♣

※ 기동용 가스 용기에는 충전여부를 확인할 수 있는 압력게이지를 설치할 것

​

◈ 이산화탄소 설비의 충전비 ★★★♣

◈ 이산화탄소 소화설비의 소화약제 저장용기의 개방밸브 방식

  ① 전기식     ② 기계식     ③ 가스압력식 (제일 많이 사용)

​

라. 배관 등 (NFSC 106 제8조 ① ) ♣

1) 배관의 설치 기준 ★★★♣

  ① 배관은 전용으로 할 것

  ② 강관 · 동관의 배관과 배관부속은 다음 표에 따른다.

※ 가스계 배관 : 압력 배관용 탄소강관 , 이음매 없는 동관 : 16.5 [MPa] * 15로 잘나옴

    (압력이 매우 세므로)

※ 스케줄 (SCH) : 두께 : 40 (기본)

     CO2 고압식 호칭구경 20 [㎜] 이상인 경우 : 80

※ 분말 : 이음매 없는 동관 사용 : 고정압력 또는 최고사용압력의 1.5 [배] 이상에서 견딜 것

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#이산화탄소 #CO2 #소화설비 #할론 #할로겐화합물 #불활성기체 #충전비 #소화약제

#분말소화설비 #질식효과 #냉각효과 #피복효과 #표면화재 #심부화재 #방호구역 #방호공간 #전역방출 #국소방출 #소방대상물

정수력을 적용하기 위해서는 작용점을 알아야 한다.

작용점을 알기 위해서는 정수압이 최종적으로 작용하는 면의 특성을 알아야 한다.

정수력이 작용하는 면이 곡면, 평면, 기타 면이냐에 따라 정수력의 작용이 달라지게 된다.

위 그림은 2차적인 면에 따라 기하학적 도형의 특징을 보여준다.

삼각형을 보면 밑변의 길이가 "b"이고 높이가 'h'이다. 이 삼각형의 도심은 밑변에서 높이

방향으로 1/3 지점에 있다는 것을 알 수 있다. 각각의 도형의 특징은 면적, 도심 등이 있다.

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Centroid (도심), Center of Gravity (무게 중심)

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위 그림과 같이 같은 굵기의 무게가 일정한 봉을 그림과 같이 한쪽에 치워쳐 끈으로 묶어

들게 되면 끈을 중심으로 긴쪽으로 기울고 또한 시계방향으로 회전하게 된다.

이는 긴 쪽에 무게가 더 나가고 큰 모멘트가 작용하기 때문이다.

​

반매 막대의 정중앙에 끈을 매달아 들게 되면 막대는 평형을 이루게 될 것이다.

이는 끈을 중심으로 좌우의 무게가 같고 모멘트도 상호 정반대방향으로 크기가 같기 때문에 서로 상쇄되기 때문이다. 이 때 끈으로 묶은 지점을 도심 또는 무게 중심이라고 한다.

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위 그림은 특정한 형상을 갖는 물체의 도심을 찾는 과정을 나타낸다. 위와같은 형상을 갖는

물체의 도심을 찾아 끈으로 매단다고 한다면 위 그림의 물체는 평형을 이루게 될 것이다.

도심을 찾아 매달았을 때 균형을 이루려면 위 물체는 모든 면에서 밀도가 균일하여야 한다.

또한 매달기 위해서 위 형태의 미소면적의 하중의 합과 같은 힘으로 매달아야 한다.

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도심과 무게중심의 차이에 대해 알아 보자

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위 그림은 막대에 밀도가 다른 무거운 물질을 붙인 후 도심부분에 끈으로 묶어서 들었다.

그러면 위 그림에서 보는 바와 같이 끈을 중심으로 좌우의 무게가 동일하지 않으므로

무거운 쪽으로 막대는 기울고 또한 시계방향으로 움직이게 될 것이다.

이와 같이 위 그림에서는 가운데 점이 도심이기는 하지만 무게 중심은 아니게 된다.

도심과 무게중심은 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 도심과 무게 중심이 같으려면

그 물체를 구성하는 물질이 균질하여야 한다. 즉 단위면적당, 단위길이당 질량이 일정해야

한다.

​

​

물체를 구성하는 물질이 균질하지 않은 경우 무게 중심은 무거운 쪽으로 이동시키면 된다.

무게 중심에서는 좌우 힘의 평형을 이루게 된다. 또한 무게 중심에서는 모멘트가 같아지게

되므로 물체는 균형을 이루게 된다.

정리하면 도심은 면적, 길이와 같은 1차 모멘트의 중심을 말한다.

반면 무게 중심은 질량을 중심으로 한 1차 모멘트의 중심을 말한다.

여기서 1차 모멘트는 (힘, 거리) 곱하기 중심으로 부터의 거리를 말한다.

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위 그림을 보면서 일반적인 형태의 도형의 도심과 무게 중심을 찾는 과정을 알아 보자.

수식상으로 무게 중심을 구하는 식은 선을 기준으로 무게 중심을 구하기 때문에 체적의 무

게 중심을 구하기 위해서는 체적을 면적으로 면적을 선으로 변환하는 과정이 필요하다.

따라서 체적을 미분하면 면으로 면을 미분하면 선이 되는데 x축을 기준으로 하는 모멘트와

x축을 기준으로 하는 모멘트로 구분하기 때문에 시작을 면을 기준으로 하므로 한번 미분을

하여 선을 기준으로 하는 모멘트를 구하고 이를 적분하여 전체의 모멘트를 구하게 된다.

위 그림의 오른쪽 그림을 보면 직사각형의 판이 놓여져 있다. 직사각형 판의 두께를 t라고

하고 길이 수평방향을 x축, 높이 방향을 y축이라고 하자. 이 직사각형 단면 모양에 도심의

위치를 yc 라고 하자. 물론 x축 방향의 도심의 위치도 같은 방법으로 찾을 수 있다. 왼쪽

그림은 이 직사각형 판을 x,y축의 관점에서 본 것이다. 즉, 위에서 바라 본 모양이다.

따라서 위 쪽 방향은 z축이 된다. x축의 길이는 "b"이고 y축 방향으로 yc만큼의 거리에

도심이 있다고 하자. 그러면 도심을 식으로 정의할 수 있다. 위와 같이 균일한 물질로 되어

있는 경우에는 도심과 무게 중심이 같게 된다. 무게 중심은 x축을 중심으로 이 판에 작용하

는 모든 힘들을, 힘에 의한 모멘트의 중심이라고 하였다. 무게 중심은 x축을 중심으로 이 판

에 작용하는 모든 힘들을, 힘에 의한 모멘트를 상쇄할 수 있는 어떤 힘이 작용하되, 그 힘이

작용하는 위치가 바로 도심의 위치 yc라고 할 수 있다. Y방향의 단위면적을 생각해 보자.

x축 방향으로는 폭이 일정하니까 y축 방향의 작은 폭을 갖는 조각을 dy라고 하자. 그럼,

이 dy라고 하는 조각에 중력에 의하여 가해지는 힘, 만약 아래쪽(지면)으로 가해진다고

하면 작은 조각에 작용하는 힘을 dF라고 하면 dF = γ tbdy라고 할 수 있다. 중력은 비중력

× 체적이기 때문이다. 여기서, γ는 단위중량(비중량), t는 무게, b는 x축 길이이고, dy는 미

소 y축 길이가 된다. 따라서 γtbdy가 이 미소조각에 작용하는 중력의 힘이라고 할 수 있다.

이 미소면적에 작용하는 힘을 모두 더하면 이 판에 작용하는 힘 F가 될 것이다. 그런데

"0"점을 기준으로 미소요소까지의 거리는 y축에 따라 변하게 된다. y축에 따라 dF라는 힘

에 의해서 작용하는 모멘트의 총합이 그 판재의 전체 무게인 F를 판재 위에 어딘가에 작용

해서 반대방향의 모멘트를 작용하면서 평형을 이룰 수 있다면 그것이 바로 단면 1차 모멘

트 중심 즉 도심이 될 것이다. 즉, 전체 힘은 γtbh가 될 것이고 이 힘에 여기에다가 우리가

구할려고 하는 모멘트의 중심 yc를 곱하면 모멘트가 될 것이다. 모멘트는 힘 × 거리(중심에

서 거리)라고 하였다. 이것이 무엇과 같을 까 ? 각 미소요소에 작용하는 힘 dF에 거기까지

의 거리 y를 곱한 모멘트 즉, ydF를 y방향으로 적분해 준 것과 같아지게 되고 이 것이 결국

힘 모멘트의 평형 중심이 된다. 위 식을 적분을 하면 yc = h/2이 된다.

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앞서 폭이 일정할 때에는 무게 중심을 구하는 것이 단순하였는데 위 그림과 같이 폭이 변화

하는 경우는 좀 복잡해진다. 이 때 무게 중심을 찾는 방법에 대하여 알아 보자.

이 경우 x축을 기준으로 하는 이 평면의 무게 중심을 알아 보자. 먼저 전체 면적에 받는 힘은

단위중량 × 체적이므로 F = γ tb(h/2)+ γ t2b(h/2) = γ tb(3/2h)가 된다.

이 때 x축 방향의 모멘트를 구하면 무게 중심점에 모든 중량이 걸린다고 할 수 있으므로

ycF를 통하여 구할 수 있고 위 그림의 아래식과 같다. 그런데 모양이 정형이 아닌 여러가지

모양으로 변할 때 무게 중심을 간단히 구하는 방법은 다음과 같다.

위 단면적 전체에 작용하는 힘은 γtb3/2h라는 것을 이미 알았다. 이 힘을 이용하여 각각의

분할된 면적에 작용하는 전체힘과 분할된 면적의 yc에 작용하는 모멘트를 같게 하면 그 분

할된 면적의 무게중심이 된다. 따라서 무게 중심점을 찾기 쉽게 하기 위해서는 부정형 모양

을 중심점을 찾기 쉬운 정형의 모양으로 분할하면 중심점을 찾기 쉬워진다.

이번에는 모멘트 이누시아 또는 단면 이차 모멘트에 대해 알아 보자. 앞에서 살펴 본 바와

같이 폭이 "b"이고 높이가 "h"인 직사각형이 있다고 하자. 그리고 우리가 yc라는 무게 중심

을 알고 있다고 하자. 직사각형 이니까 무게 중심이 지나는 선을 h/2의 선이 될 것이다.

이번에는 도심을 지나는 선인 h/2 선을 x축이라고 하고 직사각형의 밑변을 지나는 선을

x'라고 하자. 단면 2차 모멘트 즉 도심을 지나는 축을 기준으로 하는 2차 모멘트 Ixx는 미소

면적 dA에다가 그 축으로 부터의 거리 y의 제곱를 곱한 것을 적분한 것으로 정의한다.

또한 도심을 지나는 축이 아닌 임의의 축 즉, 위 그림에서 직사각형의 밑변을 지나는 축을

기준으로 하는 2차 모멘트는 도심을 지나는 2차 모멘트와 면적 A와 도심까지의 거리의

제곱을 곱한 것을 합한 값으로 나타낸다.

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#모멘트 #무게중심 #질량중심 #도심 #정수력 #단위중량 #비중량 #기하학 #직사각형

#미분 #적분

▣ 가스계 소화설비

   ⊙ 이산화탄소 (CO2) 소화설비

   ⊙ 할론 소화설비

   ⊙ 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비

​

※ 소화약제 개방방법

   ⊙ 전기식

   ⊙ 기계식

   ⊙ 가스압력식 (대부분)

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※ 소화약제 저장방법

  ⊙ 저압식 (저장탱크) - 방호구역이 큰 곳

  ⊙ 고압식 (저장용기) - 일반 건물

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【 이산화탄소 소화설비 현황도 】

    ※ 자동폐쇄장치 : 개구부가 있는 경우 약제 저장량 가산

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【 평면도 】

[기억해야 할 수치]

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<저장용기, 기동용가스용기>

   ▣ CO2 소화약제 용기, 기동용가스용기 : 6 [MPa]

   ▣ CO2 소화약제 용기, 기동용가스용기 내압시험 압력 : 25 [MPa]

   ▣ 할론(1301) : 저장용기 최대 충압 압력 : 4.2 [MPa]

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<집합관 안전밸브>

   ⊙ 내압시험압력의 0.8배 에서 작동 (ex : 25 × 0.8 = 20 [MPa]

<기동용 가스용기에 설치된 안전밸브>

   ⊙ 내압시험 압력의 0.8배에서 내압시험압력 이하에서 작동

<배관부 속 압력>

   ⊙ 1차측 : 4 [MPa]

   ⊙ 2차측 : 2 [MPa]

<분사헤드압력>

   ⊙ 고압식 : 2.1 [MPa]

   ⊙ 할론 :   1301 : 0.9[MPa]

                    1211 : 0.2 [MPa]

                     2402 : 01 [MPa]

   * 할론 1301은 독성이 작지만 기화율이 높다. 방출 후 소화대상물에 가기 전에

      기화가 되지 않도록 압력을 높여 빠르게 분사한다.)

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▣ 소화약제의 저장량

 1. 이론약제량

     방호구역의 체적 ㎥ × kg/㎥ + ㎡ × ㎏/㎡ (개구부 가산량)

 2. 실제 약제량

   ⊙ 이론적 약제량은 전체 소요량이고 1병당 45㎏ 을 저장한다고 하면 이론량을 병수로 나눈 후 소수점을 절상한 병수를

        모두 충전해야 하므로 이론적 약제량 보다 실제약제량이 크거나 같아야 한다.

       실제 약제량 ≥ 이론적 약제량

  ⊙ 1병당 충전량

  ※ 충전비

   ⊙ 저압식 : 1.1 ~ 1.4

   ⊙ 고압식 : 1.5 ~ 1.9

      * 할론 1301 : 0.9 ~ 1.1

      * 분말 소화약제 : 0.8

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#불활성기체 #압력스위치 #안전밸브 #선택밸브 #평면도 #저장용기

#내압시험 #가스용기 #방호구역

▣ 어떤 용기에 담겨있는 물의 압력이나 고인 물의 압력을 계산하는데는 정수압에 대한 관련식이 필요하다.

물에 의한 압력이 작용하는 사례는 우리 주변에 매우 많다. 위 그림은 미국 콜로라도의 후버댐과 우리나라 소양강댐의

사진이다. 이들 댐을 설계할 때는 정수압의 계산이 필요하다.

즉, 정수력, 유체의 수심에 따라 선형적으로 변동하는 유체의 압력 계산이 필요하다.

그런데 위 그림에서 소양강댐은 댐체가 직선이고 후버댐은 곡선이다. 따라서 수압이 소양강

댐은 평면에 작용하고 후버댐은 곡면에 작용한다. 평면과 곡면에 작용하는 수압을 측정하는 방법에 대하여 알아 보자.

수압의 영향을 받는 구조물은 댐 뿐만 아니라 하천에 설치하는 교각, 가물막이 막, 방파제,

교각설치를 위한 케이슨 등 다양하다.

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먼저, 평면에 가해지는 정수력에 대해 알아 보자.

대표적인 형태로 소양강댐에 대해 살펴보자. 위 그림의 왼쪽 그림은 소양강댐 전경사진이고

오른쪽 그림은 개념적으로 댐의 단면을 보여주고 있다. 그림에서 댐체의 단면중 공기와 닿

는 부분을 제외한 수중 부분을 보면 댐체와 물을 평면으로 닿고 있음을 알 수 있다.

그런데 평면이냐 곡면이냐에 따라 수압이 댐체에 미치는 영향이 달라진다.

​

정수력은 어떤 면에 수직적으로 작용하는 단위 면적당 힘인데 이 때 입력은 위치에 따라

달라질 수 있기 때문에 수학적으로는 dF/dA에 대하여 극한값을 취하게 된다. 그렇다면

거꾸로 어떤 면에 작용하는 힘은 어떤 면에 작용하는 압력의 미분값을 적분하면 얻을 수

있다. 그런데 어떤 면에 압력이 균일하게 작용한다면 압력 P가 상수가 될 것이다.

이런 경우 작용하는 힘은 압력상수에 면적 곱하여 산정된다.

즉 F = PA로 나타낼 수 있다.

​

앞에서 어떤 면에서 균일하게 압력이 작용한다면 그 면에 작용하는 힘은 압력 × 면적으로

산정할 수 있다고 하였다. 그런데 힘은 벡터이므로 벡터적 관계에서 살펴보자.

위 그림의 왼쪽 그림을 보면 압력이 균일하게 작용한다고 하였으므로 압력 P는 상수가 되고

작용하는 힘은 P × A 가 되는데 힘은 벡터인데 P와 A는 스칼라값이므로 물의 압력에 대응

하는 힘을 산정하려면 압력과 반대방향으로 단위 벡터 n벡터를 추가해야 한다.

오른쪽 아래 그림을 보면 비어있는 십자원은 압력중심이고 유체의 하중을 받는 압력의 중심

을 말한다. 반면 센트로이드는 도심을 의미한다. 위쪽 압력은 균일하므로 압력중심과 도심

의 위치가 같다.

​

이번에는 균일한 압력이 평면이 아닌 곡면에 작용하는 경우를 알아 보자. 위 그림을 보면

비정형인 파란색의 물체가 있다고 하자. 위와같은 물체가 대기중에 있다고 하면 물체의 상

부 쪽 빨간색 화살표 쪽으로 대기압이 작용하게 된다. 물론 위치에 따라 대기압이 다르지만

물체가 크지 않다고 한다면 모든 위치에서 대기압이 같다고 하여도 무방하다. 그러면 이 물

체에 작용하는 힘을 구한다고 한다면 힘은 -nPdA를 적분하면 된다.

그런데 n벡터는 위치에 따라 방향이 바뀌게 되므로 적분할 때 상수로 취급할 수 없게 된다.

따라서 힘을 구하기 위해서는 적분을 해서 구해야 하는데 dA =rdθ 이고 n 벡터는

icosθ + jsinθ 가 된다. 이를 적분을 하면 합이 "0"이 된다.

​

위 그림 왼쪽을 보면 풍선의 내부압력은 풍선이 커지거나 작아지지 않으므로 대기압력과

평행을 이루고 있다고 할 수 있다. 즉 대기압과 같다고 할 수 있으므로 내부 압력은 계기압

력 "0"이 된다. 또한 오른 쪽 그림은 풍선에 작용하는 힘은 풍선에 수직방향으로 균일하게

작용하게 되므로 압력 P에 풍선의 단면적을 곱한 값이 될 것이다. 풍선의 단면적은 πr2이다.

아래 그림에서 물방울의 경우 대기압력과 물방울의 표면장력과 같은 경우와 같은 예라고

할 수 있다.

​

이제 본격적으로 평면에 작용하는 정수력의 크기를 산정하는 방법에 대해 알아 보자.

위 그림의 오른쪽은 소양강댐 사진이고 왼쪽 그림은 댐을 내부에서 바라본 것이라고 가정을

하면 댐체는 수직으로 서 있지 아니하고 경사면을 띠게 된다. 댐체의 면을 Y축이라고 하고

Y축과 수면이 만나는 점을 "O", 수면에서 하늘 쪽 수직방향이 "Z"이라고 하자. 또한 수면과

댐체면이 이루는 각도를 "α"라고 하자.

Y방향으로 작용하는 정수압은 위치에 따라 선형적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.

깊이가 깊어지면 압력이 높아진다. 압력을 식으로 나타내면 압력 P = γysinθ라고 할 수 있

다. 여기서 γ 는 물의 단위 중량, 비중량이고 수심은 ysinα 가 된다. 댐체의 어떤 미소면적을

dA라고 하자. 미소면적에 작용하는 힘은 dF =PdA가 된다. 아주 작은 미소면적이므로

압력은 위치에 따라 변하지 않는다고 할 수 있으므로 압력 P'를 상수취급해도 된다.

이 때 P'를 기준으로 하중을 구하자. P'는 도심에 작용하는 압력이다. 작용하는 힘을 구하려

면 적분을 y 즉 도심까지 거리로 적분을 해야 하는데 도심에서의 압력으로 구할 수 있다.

즉, F = P'A로 구할 수 있다.

위 그림의 오른쪽 그림을 보면 노란색 선이 보이는데 이 노란색 단면이 우리가 구하고자 하

는 압력의 단면이다. 미소면적 dA이고 도심까지의 거리가 y, 도심의 압력을 P'라고 하자.

작용하는 힘은 압력 × dA를 적분하면 된다. 그런데 압력 P =γysinα라고 하였으므로

위의 식으로 정리할 수 있다. γsin θ 는 상수이므로 적분식에서 밖으로 나올 수 있으므로

결국 정리하면 F = P'A 가 된다.

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#소양강댐 #후버댐 #극한값 #상수