옥내소화전설비

Ⅰ. 옥내 소화전설비

  ▣ 옥내에 설치하여 화재발생시 소화전함까지 배관이 연결되어 있고 소화전함 내의 방수구로 부터 연결된 소방호스의

       말단에 노즐을 연결하여 물을 방수하는 설비

 

Ⅱ. 구성요소

  ① 수원 ② 가압송수장치 ③ 배관 ④ 송수구 ⑤ 방수구 ⑥ 옥내소화전함  ⑦ 제어반  ⑧ 전원  ⑨ 배선

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 ※ 가압송수장치

  ㉠ 펌프     ㉡ 고가수조     ㉢ 압력수조    ㉣ 가압수조

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1. 설치대상 (소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령 [별표 4])

설 치 대 상	설 치 조 건
차고, 주차장 (옥상에 설치된 것)	200 ㎡ 이상
지하층, 무창층, 4층 이상	바닥면적 600 ㎡ 이상
근린생활시설, 위락시설, 판매시설, 숙박시설, 노유자시설,의료시설, 업무시설, 항공기 및 자동차 관련시설, 교정 및 군사시설 (국방·군사시설), 방송통신시설, 발전시설, 장례식장, 공장, 창고시설, 운수시설, 복합건축물	연면적 1,500 ㎡ 이상
기타	연면적 3,000 ㎡ 이상
터널	1,000 m 이상
특수가연물을 저장 · 취급하는 공장, 창고	지정수량 750배 이상

【 각 설비별 수원의 양 (저수량) 】

1. 옥내소화전 설비

  ① 29층 이하

       Q = 2.6 N [㎥]

       Q = 130 ℓ/min × 20 min × N

          N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수 (최대 2개)

  ② 30층 이상 49층 이하 또는 높이가 120 m 이상 200 m 미만인 건축물

       Q = 5.2 N [㎥]

       Q = 130 ℓ/min × 40 min × N

         N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수 (최대 5개)

  ③ 50 층 이상 또는 높이가 200 m 이상인 건축물

        Q = 7.8 N [㎥]

        Q = 130 ℓ/min × 60 min × N

           N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수 (최대 5개)

      여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                   N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수

                         (29층 이하 : 최대 2개, 30층 이상 : 최대 5개)

                  2.6 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 20 min (소방대 출동시간)

                  5.2 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 40 min

                  7.8 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 60 min

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   2) 옥상 수원의 양 (저수량) 1)에서 산출된 유효수량 외에 유효수량의 1/3 이상을 옥상에 설치해야 한다.)

      ① 29층 이하

           Q = 2.6 N × 1/3 [㎥]

      ② 30층 이상 49층 이하 또는 높이가 120 m 이상 200 m 미만인 건축물

           Q = 5.2 N × 1/3 [㎥]

      ③ 50 층 이상이거나 높이가 200 m 이상인 건축물

           Q = 7.8 N × 1/3 [㎥]

           여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                        N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수

                              (29층 이하 : 최대 2개, 30층 이상 : 최대 5개)

                        2.6 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 20 min (소방대 출동시간)

                        5.2 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 40 min

                        7.8 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 60 min

  2. 옥외 소화전설비

       Q = 350 ℓ/min × 20 min × N

       N : 소화전 설치개수 (최대 2개)

  3. 스프링클러설비

    가. 폐쇄형 헤드

       ① 29층 이하

            Q = 80 ℓ/min × 20 min × N

             N : 기준 개수 (각 층(세대)의 설치개수가 기준 개수보다 작을 경우 설치개수를 적용)

       ② 30층 이상 49층 이하

            Q = 80 ℓ/min × 40 min × N

             N : 기준 개수 (각 층(세대)의 설치개수가 기준 개수보다 작을 경우 설치개수를 적용)

       ③ 50층 이상

             Q = 80 ℓ/min × 60 min × N

              N : 기준 개수 (각 층(세대)의 설치개수가 기준 개수보다 작을 경우 설치개수를 적용)

  ※ 폐쇄형 헤드의 설치장소별 기준 개수

설치 장소			기준 개수
⊙ 지하가 ⊙ 지하역사 ⊙ 지하층을 제외한 11층 이상 (아파트 제외)			30
지하층을 제외한 10 층 이상	공장 또는 창고 (특수가연물을 저장 · 취급하는 것)
	근린생활시설, 판매시설, 운수시설, 복합건축물	판매시설, 복합건축물 (판매시설이 설치된 경우)
		기 타	20
	기 타	헤드의 부착 높이 8m 이상
		헤드의 부착 높이 8 m 미만	10
아 파 트

   ※ 문제에서 오리피스 구경 및 방사압력이 주어질 경우​

       위 식을 적용하여 유량을 구한 후 T와 N을 곱한다.

 나. 개방형 헤드

   ① 30개 이하

       Q = 80 ℓ/min × 20 min × N

       N : 개방형 헤드의 설치 개수

  ② 30개 초과

        Q = 가압송수장치의 1분당 송수량 × N × 20 min × 10-3

        여기서, Q : 수원의 양 가압송수장치의 1분당 송수량

                     K : 유출계수 (15㎜ : 80, 20 ㎜ : 115)

                     P : 방수압력 [MPa] (0.1 ~ 1.2 MPa)

                     N : 개방형 헤드의 설치개수

 4. 드렌처 설비

      Q = 80 ℓ/min × 20 min × N (최대 설치층의 헤드개수 (최대 방수구역 기준 (1개 회로))

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5. 간이 스프링클러설비 (6~7년에 한번 출제)

   ① Q = 50 ℓ/min × 10 min × 2개

   ② 간이 스프링클러설비 설치대상인 근린생활시설 (바닥면적 합계 1,000 ㎡ 이상), 생활형 숙박시설, 복합건축물

   ③ 간이 스프링클러설비가 설치되는 특정소방대상물에 부설된 주차장에 표준반응형 스프링클러헤드를 사용할 경우 :

           80 ℓ/min 을 곱한다.

6. 화재조기진압용 스프링클러설비

      여기서, Q : 수원의 양 [ℓ]

                   K : 상수 [ℓ/min/(MPa)1/2]

                   P : 헤드선단의 압력 [MPa]

7. 물분무소화설비

       Q = A × Q1 × T

       여기서, Q : 저수량 [ℓ]

                    A : 바닥면적 또는 표면적 [㎡]

                   Q1 : 표준방사량 (토출량) [ℓ/min · ㎡]

                    T : 시간 [min] (20 min)

  ※ 바닥면적 또는 표면적 ★

     ① 절연유 봉입변압기 : 바닥부분을 제외한 표면적을 적용한다. (앞면, 뒷면, 좌면, 우면, 윗면)

     ② 컨베이어벨트 : 벨트부분의 바닥면적을 적용한다.

     ③ 케이블트레이, 케이블덕트 : 투영된 바닥면적을 적용한다.

     ④ 차고, 주차장 : 최대 방수구역의 바닥면적을 적용한다.

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※ 표준방사량 (토출량)

구 분	토 출 량	비 고
⊙ 컨베이어벨트 ⊙ 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 ㎡

8. 미분무 소화설비

  ① 수원의 양

      Q = N × D × T × S + V

      여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                   N : 방호구역 (방수구역)내 헤드의 개수

                   D : 설계유량 [㎥/min]

                   T : 설계방수시간 [min]

                   S : 안전율 (1.2 이상)

                   V : 배관의 총 체적 [㎥]

   ② 폐쇄형 미분무헤드의 최고 주위 온도

        Ta = 0.9 Tm - 27.3 ℃

        여기서, Ta : 설치장소의 평상시 최고 주위 온도 [℃]

                     Tm : 헤드의 표시온도 [℃]

9. 포소화설비 포소화약제의 저장량 ★★★

  가. 고정포방출구 방식

    ① 고정포 방출구에 필요한 양

         Q① = A · Q1 · T · S

         여기서, Q① : 포소화약제의 양 [ℓ]

                      A : 탱크의 액표면적 [㎡]

                     Q1 : 단위포소화수용액의 양 (방출률) [ℓ/min · ㎡]

                      T : 방출시간 [min]

                      S : 포소화약제의 사용농도 [%]

    ② 보조포 소화전에 필요한 양

           Q② = N · S · 8,000 ℓ

            여기서, Q② : 포소화약제의 양 [ℓ]

                          N : 호스접결구의 수 (최대 3개)

                          S : 포소화약제의 사용농도 [%]

   ③ 배관보정량 (송액관에 필요한 포소화약제의 양) : 내경 75 ㎜ 초과시 적용

        Q③ = A · L · S · 1,000 ℓ/㎥

         여기서, Q③ : 배관보정량 [ℓ]

                      A : 배관의 단면적 [㎡]

                      L : 배관의 길이 [m]

                      S : 포소화약제의 사용농도 [%]

 나. 옥내포 소화전방식 (호스릴방식)

      Q = N · S · 6,000 ℓ (바닥면적 200 ㎡ 미만은 75%를 적용)

       여기서, Q : 포소화약제의 양 [ℓ]

                    N : 호스접결구의 수 (최대 5개)

                    S : 포소화약제의 사용농도 [%]

 다. 포헤드 방식

      Q = A × Q1 × T × S

      여기서, Q : 포소화약제의 양 [ℓ]

                   A : 바닥면적 [㎡]

                  Q1 : 방사량 [ℓ/min · ㎡]

                   T : 방출시간 [min] (10 min)

                   S : 포소화약제의 사용농도 [%]

※ 포헤드의 특정소방대상물별 및 포소화약제에 따른 방사량

소방대상물	포소화약제의 종류	방사량
⊙ 차고, 주차장 ⊙ 항공기 격납고	수성막포	3.7 ℓ/min · ㎡
	단백포	6.5 ℓ/min · ㎡
	합성계면활성제포	8.0 ℓ/min · ㎡
⊙ 특수가연물을 저장 · 취급하는 소방대상물	수성막포	6.5 ℓ/min · ㎡
	단백포
	합성계면활성제포

 라. 포워터 스프링클러 방식

       Q = 헤드 개수 × 75 ℓ/min × 10 min × 사용농도 [%]

 마. 압축공기포 소화설비

      Q = A × Q1 × T

      여기서, Q : 수원의 양 [ℓ]

                   A : 바닥면적 [㎡]

                  Q1 : 설계방출밀도 [ℓ/min · ㎡]

                  T : 방사시간 [min] (10 min)

 ※ 압축공기포 소화설비의 설계방출밀도

구 분	방호대상물	설계방출밀도
압축공기포소화설비	특수가연물	2.3 ℓ/min · ㎡ 이상
	기타의 것	1.63 ℓ/min · ㎡ 이상

 10. 소화용수설비 (소화수조 또는 저수조)의 저수량​

※ 기준 면적

특정소방대상물의 구분	기준면적
1층 및 2층의 바닥면적 합계가 15,000 ㎡ 이상인 특정소방대상물	7,500 ㎡
그밖의 특정소방대상물	12,500 ㎡

 ① 흡수관 투입구 수

소화수조의 소요수량	20 ~ 80 ㎥ 미만	80 ㎥ 이상
흡수관 투입구 수	1개	2개 이상

 ② 채수구 (문제에서 설치할 경우)

소요수량	20 ㎥ 이상 40 ㎥ 미만	40 ㎥ 이상 100 ㎥ 미만	100 ㎥ 이상
채수구의 수	1개	2개	3개

 ③ 가압송수장치의 수량

소화수조의 소요수량	20 ㎥ 이상 40 ㎥ 미만	40 ㎥ 이상 100 ㎥ 미만	100 ㎥ 이상
양수량 (토출량)	1,100 ℓ/min 이상	2,200 ℓ/min 이상	3,300 ℓ/min 이상

2. 옥내 소화전의 수원

 가. 수원의 양 (저수량)

   ① 29층 이하

       Q = 2.6 N

   ② 30층 이상 49층 이하 또는 높이가 120 m 이상 200 m 미만인 건축물

       Q = 5.2 N

   ③ 50층 이상 또는 높이가 200 m 이상인 건축물

       Q = 7.8 N

      여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                   N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수

                        (29층 이하 : 최대 2개, 30층 이상 : 최대 5개)

                  2.6 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 20 min (소방대 출동시간)

                  5.2 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 40 min

                  7.8 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 60 min

 나. 옥상수원의 양 (저수량) 가.에서 산출된 유효수량 외에 유효수량의 1/3 이상을 옥상에 설치해야 한다.

   ① 29층 이하

       Q = 2.6 N × 1/3

   ② 30층 이상 49층 이하 또는 높이가 120 m 이상 200 m 미만인 건축물

         Q = 5.2 N × ⅓

   ③ 50층 이상 또는 높이가 200 m 이상인 건축물

        Q = 7.8 N × ⅓

     여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                  N : 가장 많이 설치된 층의 소화전 개수

                        (29층 이하 : 최대 2개, 30층 이상 : 최대 5개)

                 2.6 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 20 min (소방대 출동시간)

                 5.2 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 40 min

                 7.8 : 130 ℓ/min (옥내소화전설비 규정방수량) × 60 min

[참고] 소화설비의 유효수량

  ▣ 옥내소화전용 펌프의 후드밸브와 일반급수용 펌프 후드밸브 사이의 수량

    ※후드 (foot) 밸브 : 수원이 펌프 보다 낮은 위치에 있을 경우 설치하는 밸브

                                    여과 기능 + 역류 방지기능

[참고] 후드 밸브의 점검 요령

  ① 흡수관을 끌어 올리거나 철사고리 등으로 후드밸브를 작동시켜 이물질의 부착, 막힘 등이 있는가를 확인한다.

  ② 송수펌프의 물올림 컵밸브를 개방하여 물이 계속 방출하는 것을 확인한 후 물올림장치의 개폐밸브를 폐쇄하고 물올림

       컵 물의 감소 여부를 확인한다.

   ※ 가압송수장치

       ① 고가수조    ② 압력수조     ③ 펌프    ④ 가압수조

   ※ 고가수조 : 구조물 또는 지형지물 등에 설치하여 자연낙차의 압력으로 급수하는 수조

​

【 각 설비별 가압송수장치 (전양정) - 펌프방식】

 가. 옥내 소화전설비

       H = h1 + h2 + h3 + 17

       여기서, H : 전양정 [m]

                    h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                    h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                    h3 : 실양정 (흡입양정+토출양정) [m]

                   17 : 옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두 [m] (0.17MPa → 약 17m)

 나. 옥외 소화전설비

      H = h1 + h2 + h3 + 25

       여기서, H : 전양정 [m]

                    h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                    h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                    h3 : 실양정 (흡입양정+토출양정) [m]

                    25 : 옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두 [m] (0.25MPa → 약 25m)

 다. 스프링클러설비

      H = h1 + h2 + 10

      여기서, H : 전양정 [m]

                   h1 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                   h2 : 실양정 (흡입양정+토출양정) [m]

                   10 : 옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두 [m] (0.1MPa → 약 10m)

 라. 포소화설비

     H = h1 + h2 + h3 + h4

     여기서, H : 전양정 [m]

                  h1 : 방출구의 설계압력환산수두 또는 노즐선단의 방사압력 환산수두 [m]

                  h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                  h3 : 낙차[m]

                  h4 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

3. 옥내소화전의 가압송수장치

 가. 고가수조방식

   ▣ 특정소방대상물의 옥상 또는 높은 지점에 수조를 설치하여 각 설비의 방수구에서 규정방수압력 및 규정방수량을

        얻는 방식

      H = h1 + h2 +17

      여기서, H : 필요한 낙차 [m]

                   h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                   h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                   17 : 옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두 [m] (0.17 MPa → 약 17m)

 

※ 각 설비별 방수압 · 방수량

구 분	방수압	방수량
옥내소화전설비	0.17 MPa 이상 (0.7 MPa 초과시 감압장치설치)	130 ℓ/min 이상 (옥내소화전 최대 2개)
옥외소화전설비	0.25 MPa 이상 (0.7 MPa 초과시 감압장치설치)	350 ℓ/min 이상 (옥외 소화전 최대 2개)
스프링클러설비	0.1 MPa 이상 1.2 MPa 이하	80 ℓ/min 이상
간이스프링클러설비	0.1 MPa 이상	50 ℓ/min 이상
드렌처설비	0.1 MPa 이상	80 ℓ/min 이상
압축공기포소화설비	특수가연물	2.3 ℓ/min·㎡ 이상
	기타의 것	1.63 ℓ/min·㎡ 이상
연결송수관설비	0.35 MPa 이상	⊙ 2,400 ℓ/min (3,200, 4,000 (계단식 APt 1,200 ℓ/분 이상) - 해당 층에 설치된 방수구가 3개 초과 (최대 5개)시 방수구 마다 800ℓ/분) (계단식APT : 400 ℓ/분)을 가산
소화용수설비	0.15 MPa 이상 (소화수조가 옥상 또는 옥탑에 설치된 경우에 지상에 설치된 채수구에서의 압력)	⊙ 수원의 소요수량 - 20~40㎥ 미만 : 1,100ℓ/분 이상 - 40~100㎥미만:2,200ℓ/분 이상 - 100㎥ 이상 : 3,300ℓ/분 이상

 ※ 압력수조에 설치해야 할 부속품

  ① 수위계     ② 급수관     ③ 배수관     ④ 급기관     ⑤ 압력계   ⑥ 안전장치  ⑦ 자동식 공기압축기   ⑧ 맨홀

 

나. 압력수조방식

  ▣ 탱크의 1/3은 자동식 공기압축기로 압축공기를 2/3는 급수펌프로 물을 가압시켜 각 설비의 방수구에서 규정방수압력

       및 규정방수량을 얻는 방식

    P = P1 + P2 +P3 +0.17

      여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                   P1 : 소방호스의 마찰손실수두압 [MPa]

                   P2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두압 [MPa]

                   P3 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                   0.17 : 옥내소화전설비 규정방수압력 (0.17 [MPa])

 

다. 펌프방식 ★★★

  ▣ 펌프의 가압에 의하여 각 설비의 방수구에서 규정방수압력 및 규정방수량을 얻는 방식

       H = h1 + h2 + h3 +17

        여기서, H : 전양정 [m]

                    h1 : 소방호스의 마찰 손실수두 [m]

                    h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                    h3 : 실양정 (흡입양정 + 토출양정) [m]

                    17 : 옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두 [m] (0.17 MPa → 약 17 m)

 

   ▣ 실양정 : 흡입양정 [m] + 토출양정 [m]

   ▣ 펌프 송수불능의 원인

     ⊙ 스트레이너의 막힘 (흡입배관)

     ⊙ 토출압력 불충분

     ⊙ 유효흡입양정 (NPSH)의 부족

 

[참고] 옥내소화전설비 전양정 계산시 알아 두어야 할 사항

 가. 소방호스의 마찰손실수두 (h1)

   ▣ 소방호스의 마찰손실수두 = 호스의 길이 × 호스의 개수 × 100m당 호스의 마찰손실수두

 나. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 (h2)

호칭구경[A]

유량 [ℓ/min]

직관 및 관부속품의 등가길이 [m]

100m 당 마찰손실

마찰손실수두 [m]

 다. 실양정 (h3)

   ▣ 후드밸브로 부터 최상층 옥내소화전 호스접결구 (앵글밸브)까지의 수직거리

        ∴ 실양정 = 흡입양정 + 토출양정

【펌프의 직·병렬 운전】

  ① 펌프의 직렬운전                                                  ② 펌프의 병렬운전

     ㉠ 토출량 : Q                                                           ㉠ 토출량 : 2Q

     ㉡ 양정 : 2H                                                             ㉡ 양정 : H

 

  【 펌프의 분류】

 

라. 가압수조방식

  ▣ 가압원인 압축공기 또는 불연성 고압기체 (N2 등)에 의하여 각 설비의 방수구에서 규정 방수압력 및 규정방수량을

       얻는 방식

마. 감압장치의 종류 (자주 나옴, 3가지 쓰시오)

  ① 감압밸브 방식 : 배관 도중에 감압밸브를 설치하여 감압하는 방식

 

  ② 고가수조방식 : 건물의 옥상에 고가수조를 설치하고 저층부에 대하여 0.7 MPa를 초과하지 않는 범위 내에서 가압송수

                               펌프 없이 자연낙차를 이용하여 사용하는 방식

 

  ③ 전용배관방식 : 설비의 시스템(system)을 고층부와 저층부로 분리한 후 주배관 및 펌프 등을 각각 별도로 구분하여

                                설치하는 방식

 

  ④ 중계펌프 (Booster pump) 방식 : 건물의 중간층에 중계펌프 (Booster pump) 및 중간 수조를 별도로 설치하는 방식

 

  ⑤ 감압용 오리피스 방식 : 호스접결구인 앵글밸브의 인입구측에 오리피스를 설치하는 방식 (가장 많이 사용됨)

 

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