물 분무 등 소화설비

1. 물분무 소화설비

<물분무 소화설비>

스프링클러설비에서의 물방울 보다 작은 물입자에 운동량 (Momentum)을 주어 화원에 침투하여 소화하거나 방호대상물의

상부 · 하부 또는 측면에도 물을 분사하여 표면을 보호하는 설비

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<구성요소>

   ① 수원   ② 가압송수장치    ③ 배관    ④ 송수구    ⑤ 습식 유수검지장치 (알람체크밸브)

   ⑥ 일제개방밸브(델류지밸브)    ⑦ 감지기    ⑧ 기동장치    ⑨ 스프링클러헤드 (폐쇄형)

   ⑩ 물분무헤드    ⑪ 음향경보장치    ⑫ 제어반    ⑬ 전원    ⑭ 배선

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가. 물분무등 소화설비의 설치대상 (화재예방, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 [별표 5])

설치대상	설치조건
차고, 주차장	바닥면적 200 [㎡] 이상인 층
특정소방대상물에 설치된 전기실, 발전실, 변전실, 축전지실, 통신기기실, 전산실	바닥면적 300 [㎡] 이상
차고, 주차용 건축물 또는 철골조립식 주차시설	연면적 800 [㎡] 이상
기계장치에 의한 주차시설	20 대 이상
항공기 및 자동차 관련 시설 (항공기 격납고)	전부 해당

◈ 물분무 소화설비의 소화효과 ★

 ① 질식효과   ② 냉각효과   ③ 유화효과  ④ 희석효과 : 수용성 액체 위험물에 효과가 크다. (차단효과 ×)

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나. 수원 (NFSC 104 제4조 ①) ♣

◈ 물분무 소화설비 수원의 양 ★★★

구 분	토출량	비고
⊙ 컨베이어 벨트 ⊙ 절연유 봉입 변압기	10 [ℓ/min · ㎡]	-
⊙ 특수가연물	10 [ℓ/min · ㎡]	최소 50 [㎥]
⊙ 케이블 트레이 ⊙ 케이블 덕트	12 [ℓ/min · ㎡]	-
⊙ 차고 ⊙ 주차장	20 [ℓ/min · ㎡]	최소 50 [㎥]

  ※ 단, 20분간 방수할 수 있을 것

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다. 가압송수장치

  1) 고가 수조 방식

        H  =  h1  +  h2

       여기서, H : 필요한 낙차 [m]

                    h1 : 물분무 헤드의 설계압력환산수두 [m]

                    h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

 

  2) 압력수조방식 ★♣

       P  =  P1  +  P2  + P3

      여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                   P1 : 물분무 헤드의 설계압력 [MPa]

                   P2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [MPa]

                   P3 : 낙차의 환산수두압 [MPa] (소방호스의 마찰수두압 ×)

  3) 펌프방식

        H   =   h1   +   h2

        여기서, H : 전양정 [m]

                     h1 : 물분무 헤드의 설계압력환산수두 [m]

                     h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

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  4) 가압수조방식

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라. 배관 등 (NFSC 104 제6조 ①) ♣

  물분무 소화설비의 배관재료 ♣

    ① 배관용 탄소 강관 (KS D 3507)

    ② 압력배관용 탄소강관 (KS D 3562)

    ③ 이음매 없는 동 및 동합금 비관용 강관 (KS D 5301) (연관 × ) - 다만, 보일러에서 여러개 나란히 보일러수 속을

        통과하고 있는 이음매 없는 강관

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◈ 배관의 조도 ★

배관의 종류		조도 (C)	조도계수
비라이닝 : 주철 또는 덕타일 주철		100	0.713
흑관 또는 백관	건식, 준비작동식	100	0.713
(아연도금 강관) ★	습식, 일제살수식	120	1
라이닝 : 콘크리트, 시멘트 주철관, 덕타일 주철관		140	1.33
동관 · 스테인레스관 · PVC 관		150	1.51

   ※ 조도 (거칠기) : 하젠 - 윌리엄스 (마찰손실 압력)

 

마. 기동장치의 설치 기준 (NFSC 104 제8조)

 1) 수동식 기동장치

   ① 직접 조작 또는 원격조작에 따라 각각의 가압송수장치 및 수동식 개방밸브 또는 가압 송수장치 및 자동개방밸브를

        개방할 수 있도록 설치할 것

   ② 기동장치의 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 "기동장치"라고 표시한 표지를 할 것

 

 2) 자동식 기동장치

  자동식 기동장치는 자동화재탐지설비의 감지기의 작동 또는 폐쇄형 스프링클러 헤드의 개방과 연동하여 경보를 발하고,

  가압송수장치 및 자동개방밸브를 기동할 수 있는 것으로 하여야 한다. (자동화재탐지설비의 수신기가 설치되어 있는

  장소에 상시 사람이 근무하고 있고, 화재시 물분무 소화설비를 즉시 작동시킬 수 있는 경우는 제외)

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바. 제어밸브 등의 설치기준 (NFSC 104 제9조)

 1) 제어밸브의 설치기준

   ① 제어밸브는 바닥으로 부터 0.8[m] 이상 1.5 [m] 이하의 위치에 설치할 것

   ② 제어밸브의 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 "제어밸브"라고 표시한 표지를 할 것

 

 2) 자동개방밸브 및 수동식 개방밸브의 설치기준

   ① 자동개방밸브의 기동조작부 및 수동식 개방밸브는 화재시 용이하게 접근할 수 있는 곳의 바닥으로 부터 0.8 [m] 이상

        1.5 [m] 이하의 위치에 설치할 것

   ② 자동개방밸브 및 수동식 개방 밸브의 2차측 배관 부분에는 해당 방수구역외에 밸브의 작동을 시험할 수 있는 장치를

        설치할 것 (방수구역에서 직접 방사시험을 할 수 있는 경우에는 제외)

 

◈ 물분무 헤드의 종류 ★★

   ① 충돌형    ② 분사형    ③ 선회류형    ④ 디플렉터형 ♣    ⑤ 슬릿(Slit)형

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사. 물분무 헤드

 1) 물분무헤드의 종류 ★★♣

   ① 충돌형 : 유수와 유수의 충돌에 의해 미세한 물방울을 만드는 물분무 헤드

   ② 분사형 : 수구경의 오리피스로 부터 고압으로 분사하여 물방울을 맑게 만드는 물분무 헤드

   ③ 선회류형 : 선회류에 의해 확산 방출하든가 선회류와 직선회류의 충돌에 의해 확산방출하여 미세한 물방울로

                          만드는 물분무 헤드

   ④ 디플렉터형 ♣ : 수류를 살수관에 충돌시켜 미세한 물방울을 만드는 물분무 헤드

   ⑤ 슬릿(Slit)형 : 수류를 슬릿에 의해 방출시켜 수막상의 분무를 만드는 물분무 헤드

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2) 고압의 전기기기가 있는 장소의 물분무헤드의 이격거리 (NFSC 104 제10조 ②) ★♣

전압 [kV]	거리 [㎝]	전압 [kV]	거리 [㎝]
66 이하 ♣ (22,900V = 22.9 kV)	70 이상	155 ~ 181 이하	180 이상
67 ~ 77 이하	80 이상	182 ~ 220 이하	210 이상
78 ~ 110 이하	110 이상	221 ~ 275 이하	260 이상
111 ~ 154 이하	150 이상	-	​

  (※ 고압의 전기기기에 물분무소화설비를 할 때 그 충전부에서 안전거리를 취하는 것은 ?  헤드 )

  ◈ 물분무 소화설비가 변전실 등 전기화재에 적합한 이유 ★

    ⊙ 물분무상태의 물(무상주수)은 전기적으로 비전도성이기 때문이다.

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아. 배수설비 (NFSC 104 제11조 ) ★★★♣

  ① 차량이 주차하는 장소의 적당한 곳에 높이 10 [㎝] 이상의 경계턱으로 배수구를 설치할 것

  ② 배수구에는 새어 나온 기름을 모아 소화할 수 있도록 길이 40 [m] 마다 집수관, 소화피트 등 기름분리장치를 설치할 것

  ③ 차량이 주차하는 바닥은 배수구를 향하여 2/100 이상의 기울기를 유지할 것

  ④ 배수설비는 가압송수장치의 최대 송수능력의 수량을 유효하게 배수할 수 있는 크기 및 기울기로 할 것

 

    살    1/100

    물     2/100

    가     1/250

    수     1/500

    연     1/1,000

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자. 물분무 소화설비의 설치제외 장소 (NFSC 104 제15조 ) ★★

  ① 물과 심하게 반응하는 물질 또는 물과 반응하여 위험한 물질을 생성하는 물질을 저장 또는 취급하는 장소

  ② 고온의 물질 및 증류 범위가 넓어 끓어 넘치는 위험이 있는 물질을 저장 또는 취급하는 장소

  ③ 운전시에 표면의 온도가 260 [℃] 이상으로 되는 등 직접 분무를 하는 경우 그 부분에 손상을 입힐 우려가 있는

       기계장치 등이 있는 장소

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◈ 소방시설의 면제기준 (화재예방, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령  [별표 6])

설치가 면제되는 시설	대 체 시 설비
스프링클러설비	⊙ 물분무등 소화설비
물분무등 소화설비 (차고, 주차장)	⊙ 스프링클러 설비
간이 스프링클러 설비	⊙ 스프링클러 설비 ⊙ 물분무 소화설비 ⊙ 미분무 소화설비
비상경보설비 또는 단독경보형 감지기	⊙ 자동화재탐지설비
비상경보설비	⊙ 2개 이상의 단독경보형 감지기와 연동
비상방송설비	⊙ 자동화재탐지설비 또는 비상경보설비와 같은 수준 이상의      음향을 발하는 장치를 부설한 방송설비
연결살수설비	⊙ 스프링클러설비 ⊙ 미분무소화설비 ⊙ 간이스프링클러설비 → 송수구를 부설한 것 ⊙ 물분무 소화설비
제연설비	⊙ 공기조화설비
비상조명등	⊙ 피난유도등 ⊙ 통로유도등
연소방지설비	⊙ 스프링클러설비 ⊙ 물분무소화설비 ⊙ 미분무소화설비
연결송수관설비 (지표면에서 최상층 방수구의 높이가 70m 이상인 경우 에는 설치해야 한다)	⊙ 옥내소화전설비 ⊙ 스프링클러설비 ⊙ 간이스프리클러설비 ⊙ 연결살수설비 (옥외의 연결 송수구 및 옥내의 방수구가  부설된 것) ⊙ 자동화재탐지설비의 기능(검지수신 · 정보기능)과 성능을 가진      스프링클러설비 또는 물분무 등 소화설비
자동소화장치 (주방용 자동소화장치 제외)	⊙ 물분무 등 소화설비

【 출제 예상 문제 】

1. 변전실을 방호하기 위한 물소화설비로서 물분무설비가 가능하다. 그 이유로서 옳은 것은 ? ③

   ① 물분무 설비는 다른 물소화설비에 비해 신속한 소화를 보여주기 때문이다.

   ② 물분무설비는 다른 소화설비에 비하여 물의 소모량이 적기 때문이다.

   ③ 물분무 상태의 물은 전기적으로 비전도성을 보여주기 때문이다.

   ④ 물분자입자 역시 물이므로 전기전도성이 있으나 전기시설물을 젖지 않게 하기 때문이다.

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2. 미분무 소화설비

<미분무 소화설비>

가압된 물이 헤드를 통과한 후 미세한 입자로 분무됨으로써 소화성능을 가지는 설비를 말하며, 소화력을 증가시키기 위해

강화액 등을 첨가할 수 있다.

 

<구성요소>

  ① 수원     ② 가압송수장치     ③ 배관     ④ 송수구     ⑤ 습식 유수검지장치 (알람체크밸브)

  ⑥ 일제 개방 밸브 (델류지 밸브)     ⑦ 감지기     ⑧ 기동장치     ⑨ 스프링클러헤드 (폐쇄형)

  ⑩ 미분무 헤드     ⑪ 음향경보장치     ⑫ 제어반     ⑬ 전원     ⑭ 배선

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◈ 미분무 ★

물만을 사용하여 소화하는 방식으로 최소 설계 압력에서 헤드로 부터 방출되는 물입자 중 99[%]의 누적 체적 분포가

400[μm] 이하로 분무되고 A, B, C 급 화재에 적응성을 갖는 것을 말한다.

  ⊙ 저압 미분무 소화설비 : 최고 사용압력이 1.2 [MPa] 이하인 미분무 소화설비

  ⊙ 중압 미분무 소화설비 : 사용압력이 1.2 [MPa]을 초과하고 3.5[MPa] 이하인 미분무 소화설비

  ⊙ 고압 미분무 소화설비 : 최고 사용 압력이 3.5 [MPa]을 초과하는 미분무 소화설비

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◈ 수조의 재료

  ① 냉간 압연 스테인리스 강판

  ② 강대 (KS D 3698)의 STS 304

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(1) 수원 (NFSC 104 A 제6조) ♣

  ① 미분무 소화설비에 사용되는 용수는 "먹는 물 관리법" 제5조에 적합하고, 저수조 등에 충수할 경우 필터 또는 스트레이

       너를 통하여야 하며, 사용되는 물에는 입자 · 용해 고체 또는 염분이 없어야 한다.

  ② 배관의 연결부 (용접부 제외) 또는 주배관의 유입측에는 필터 또는 스트레이너를 설치 하여야 하고 사용되는 스트레이

       너에는 청소구가 있어야 하며, 검사 · 유지관리 및 보수시에 배치 위치를 변경하지 아니하여야 한다. 다만, 노즐이 막힐

       우려가 없는 경우에는 설치하지 아니할 수 있다.

  ③ 사용되는 필터 또는 스트레이너의 매쉬는 헤드 오리피스 지름의 80[%] 이하가 되어야 한다.

  ④ 수원의 양 ♣

       Q = N × D × T × S + V

       여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                    N : 방호구역 (방수구역)내 헤드의 개수

                    D : 설계 유량 [㎥/min]

                    T : 설계방수시간 [min]

                    S : 안전율 (1.2 이상)

                    V : 배관의 총 체적 [㎥]

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(2) 수조 (NFSC 104 A 제7조)

  ① 수조의 재료는 냉간압연 스테인리스 강판 및 강대 (KS D 3698)의 STS 또는 이와 동등 이상의 강도 · 내식성 · 내열성이

       있는 것으로 하여야 한다.

  ② 수조를 용접한 경우 용접 찌꺼기 등이 남아 있지 아니하여야 하며, 부식의 우려가 없는 용접방식으로 하여야 한다.

  ③ 수조의 설치조건

     ㉠ 전용으로 하며 점검에 편리한 곳에 설치할 것

     ㉡ 동결 방지 조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치할 것

     ㉢ 수조의 외측에 수위계를 설치할 것. 다만, 구조상 불가피한 경우에는 수조의 맨홀 등을 통하여 수조내 물의 양을 쉽게

          확인할 수 있도록 하여야 한다.

     ㉣ 수조의 상단이 바닥보다 높은 때에는 수조의 외측에 고정식 사다리를 설치할 것

     ㉤ 수조가 실내에 설치된 때에는 그 실내에 조명설비를 설치할 것

     ㉥ 수조의 밑 부분에는 청소용 배수밸브 또는 배수관을 설치할 것

     ㉦ 수조 외측의 보기 쉬운 곳에 "미분무 설비용 수조"라고 표시한 표지를 할 것

     ㉧ 미분무 펌프의 흡수배관 또는 수직배관과 접속부분에는 "미분무 설비용 배관"이라고 표시한 표지를 할 것. 다만, 수

        조와 가까운 장소에 미분무 펌프가 설치되고 미분무 펌프에 제17호에 따른 표지를 설치한 때에는 그러하지 아니하다.

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(4) 개방형 미분무 소화설비의 방수구역 (NFSC 104 A 제10조)

  ① 하나의 방수구역은 2개층에 미치지 아니할 것

  ② 하나의 방수구역을 담당하는 헤드의 개수는 최대설계 개수 이하로 할 것. 다만, 2개 이상의 방수구역으로 나눌 경우에

       는 하나의 방수구역을 담당하는데 헤드의 개수는 최대 설계개수의 1/2 이상으로 할 것

  ③ 터널, 지하구, 지하가 등에 설치할 경우 동시에 방수되어야 하는 방수구역은 화재가 발생된 방수구역 및 접한 방수구역

       으로 할 것

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(5) 배관 등 (NFSC 104 A 제11조 ①,②) ♣

  ① 설비에 사용되는 구성요소

       STS 304 이상의 재료를 사용

  ② 배관은 배관용 스테인리스 강판 (KS D 3576) 이나 이와 동등 이상의 강도 · 내식성 및 내열성을 가진 것으로 하여야

       하고, 용접할 경우 용접 찌꺼기 등이 남아 있지 아니하여야 하며 부식의 우려가 없는 용접방식으로 하여야 한다.

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(6) 폐쇄형 미분무 헤드의 최고 주위 온도 ♣

    Ta = 0.9 Tm - 27.3 [℃]

       여기서, Ta : 최고 주위 온도

                    Tm : 헤드의 표시온도

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