스프링클러설비의 종류

스프링클러설비

- 습식 스프링클러설비 - 건식 스프링클러설비 - 준비작동식 스프링클러설비 - 일제살수식 스프링클러설비 - 부압식 스프링클러설비

◈ 스프링클러설비의 비교

 

1. 습식 스프링클러설비

  ▣ 가압송수장치에서 폐쇄형 스프링클러헤드까지 배관내에 항상 물이 가압되어 있다가 화재로 인한 열로 폐쇄형 스프링

        클러헤드가 개방되면 배관 내에 유수가 발생하여 습식 유수검지장치가 작동하게 되는 스프링클러설비

 

 ① 구성요소

    ㉠ 수원     ㉡ 가압송수장치        ㉢ 배관     ㉣ 송수구      ㉤ 습식유수검지장치(알람체크밸브)   ㉥ 시험장치

    ㉦ 헤드 (폐쇄형)     ㉧ 제어반     ㉨ 전원     ㉩ 배선

​

[참고] 습식 스프링클러설비의 작동 흐름도

 

  ② 알람체크밸브 (Alarm check valve)

 

  ㉠ 알람체크밸브 (자동경보밸브) : 폐쇄형 스프링클러헤드가 개방되면 배관 내 유수가 발생하여 작동하게 되어 1차측

                                                        가압수를 2차측으로 송수한다.

  ㉡ 압력스위치 : 알람체크밸브에 설치되어 헤드가 개방, 2차측으로 물이 송수되어 압력스위치내의 벨로스(Bellows)가

                            가압되면 접점이 붙어 제어반에 신호를 보내는 스위치

    ※ 벨로스 (Bellows) : 풀무(불을 피우거나 일부 악기의 음을 내게 하는 데 쓰는 기구)  (우렁찬 소리로) 고함치다 (=yell),

                                      (황소 같은 큰 짐승이) 우렁찬 소리를 내다.

  ㉢ 1차측 압력계 : 클래퍼 아래측, 즉 펌프측의 압력을 지시

  ㉣ 2차측 압력계 : 클래퍼 위측, 즉 헤드측의 압력을 지시

  ㉤ 배수밸브 : 알람체크밸브의 작동시험 및 2차측 배관의 청소 또는 수리 등이 필요할 때 개방하여 사용하는 밸브

  ㉥ ★★★ 리타딩 챔버 (Retarding chamber) : 누수로 인한 습식 유수검지장치의 오작동을 방지하기 위한 장치로서 리타

                        딩챔버의 역할(용도)은 다음과 같다.

     ⊙ 습식 유수검지장치의 오작동 방지

     ⊙ 안전장치의 기능

     ⊙ 배관 및 압력스위치의 소손방지

 

[참고] 리타딩챔버가 설치된 알람체크밸브에 비화재시 오보가 울릴 경우 점검사항 ★★

   ㉠ 리타딩챔버 상단에 설치된 압력스위치의 상태 점검

   ㉡ 리타딩 챔버 상단에 설치된 압력스위치 배선의 누전 및 합선 상태 점검

   ㉢ 리타딩 챔버 오리피스의 상태 점검

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 ③ 패들형 유수검지장치

    ㉠ 배관내에 유체가 흐르면 패들 (Paddle)이 움직여 접점이 붙어 제어반에 신호를 보내는 유수검지장치

 

    ㉡ 기능

      ⊙ 유수경보기능

      ⊙ 호칭구역에 관계없이 사용이 가능

​

[참고] 자동경보장치의 압력스위치와 압력 챔버의 압력스위치의 비교 6~7년에 한번

구 분	자동경보장치의 압력스위치	압력챔버의 압력스위치
설치목적	자동경보밸브의 작동신호를 감시제어반에 보내 화재발생을 알리기 위하여	배관내 압력변동을 검지하여 펌프를 기동 및 정지시키기 위하여 ​
작동방법의 차이점	리타딩 챔버 또는 압력스위치 내의 압력증가시 접점이 붙어 작동	압력챔버 내의 압력저하시 접점이 붙어 작동

 

2. 건식 스프링클러설비

 ▣ 건식 유수검지장치 2차측에 압축공기 또는 질소 등의 기체로 충전된 배관에 폐쇄형 스프링클러헤드가 부착된 스프링클

      러설비로서, 폐쇄형 스프링클러헤드가 개방되어 배관내의 압축공기 등이 방출되면 건식 유수검지장치 1차측의 수압에

      의하여 건식 유수검지장치가 작동하게 되는 스프링클러설비

 

가. 구성요소

  ① 수원     ② 가압송수장치     ③ 배관     ④ 송수구     ⑤ 건식유수검지장치 (드라이밸브)   ⑥ 시험장치 ⑦ 헤드(폐쇄형)

  ⑧ 제어반 ⑨ 전원                    ⑩ 배선

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나. 드라이 밸브 (Dry valve)

 

  ① 엑셀레이터 (Accelerator), 익지스터(Exhauster) : 긴급개방장치 (quick opening device) 를 말하며 드라이밸브 개방시

        2차측 압축공기를 신속히 배출시켜 1차측 가압수를 2차측에 신속히 송수하게 하는 기능을 한다.

  ② 에어레귤레이터 (Air regulator) : 자동식 공기압축기를 일반 컴프레셔를 사용하는 경우 드라이 밸브와 공급공급관

                                                            사이에 설치하여 공기를 조절한다.

  ③ 로우알람스위치 (Low alarm switch) : 드라이 밸브 2차측의 헤드 개방 또는 압축공기의 누설이 될 경우 경보하는 장치

                                                                     이다.

  ④ 자동식 공기압축기 (Auto type compressor) : 드라이 밸브의 2차측 배관에 연결하여  2차측 배관의 압축공기를 채우

                                                                                 는 장치이다.

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[참고] 건식 밸브의 클래퍼 상부에 일정한 수면을 유지하는 이유

  ① 클래퍼 2차측에 물을 채워둠으로서 클래퍼 쪽으로 적용되는 공기압력이 클래퍼에 수직으로 균일하게 작용하게 한다.

  ② 2차측 공기압, Priming water의 자체중량, 클래퍼의 자체중량이 2차측에서 1차측으로 작용한다. 따라서 클래퍼 1차

       측, 2차측의 면적비 중 2차측 공기압을 받는 면적이 1차측 수압을 받는 면적보다 더 크므로 낮은 공기압으로도 파스칼

       의 원리에 의해 압력차를 유지하게 된다.

  ③ 클래퍼에 틈새가 생겨 누수가 되면 드레인 밸브에서 물방울이 떨어지게 되므로 클래퍼의 완전폐쇄 여부를 확인할 수

       있다.

  ④ 클래퍼 2차측의 공기압은 가압수 압력에 비해 약 1/5 정도이다. 따라서, 화재시 약 10% 정도의 압력감소로도 클래퍼가

       쉽게 개방된다.

  ⑤ 클래퍼 2차측에 낮은 공기압을 채워둠으로서 화재시 클래퍼를 신속하게 개방하여 소화할 수 있다.

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[참고] 건식 스프링클러설비의 압축공기 공급장치 배관도

 

3. 준비작동식 스프링클러설비

  ▣ 가압송수장치에서 준비작동식 유수검지장치 1차측까지 배관 내에 항상 물이 가압되어 있고 2차측에서 폐쇄형 스프링

       클러헤드까지 대기압 또는 저압으로 있다가 화재발생시 감지기의 작동으로 준비작동식 유수검지장치가 작동하여

        폐쇄형 스프링클러헤드까지 소화용수가 송수되어 폐쇄형 스프링클러헤드가 열에 따라 개방되는 방식의 스프링클

        러설비

 

가. 구성요소

  ① 수원     ② 가압송수장치      ③ 배관      ④ 송수구     ⑤ 준비작동식 유수검지장치(프리액션 밸브)   ⑥ 감지기

  ⑦ 기동장치     ⑧ 헤드(폐쇄형)    ⑨ 제어반     ⑩ 전원     ⑪ 배선

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[참고] 준비작동식 스프링클러설비의 작동 흐름도

 

나. 프리액션 밸브 (Preaction valve)

 

 

  ① 수퍼비죠리판넬 (Supervisory panel) : 전원램프, 밸브개방 확인, 밸브주위 확인 램프, 수동기동스위치, 전화로 구성

  ② 솔레노이드밸브 (Solenoid valve) : 감지기 또는 수퍼비죠리판넬에서 수동기동시 프리액션밸브를 개방시키는 밸브

  ③ 감지기 (Detector) : 준비작동식 스프링클러설비에서 경보 및 프리액션밸브를 개방시키는 역할을 한다.

 

다. 프리액션밸브의 종류 : 10년에 한번

  ① 전기식 : 준비작동식 밸브 클래퍼를 기준으로 1차측에는 강바수, 2차측에는 대기압 상태로 있다가 화재감지기가 동작

                     하면 솔레노이드밸브가 작동하여 클래퍼가 열려 준비작동식 밸브를 작동시키는 방식

  ② 기계식 : 준비작동식 밸브 클래퍼를 기준으로 1차측에는 가압수, 2차측에는 대기압 상태로 있다가 화재감지기가 동작

                    하면 솔레노이드 밸브가 작동하여 중간챔버 (다이어프램)실의 물이 배수되고, 중간챔버 급수배관의 제한 오리

                    피스로 인해 배수량이 급수량을 능가하여 중간챔버가 감압되어 압력균형이 깨져서 푸시 로드 (Push-rod)가

                    레치 (latch)를 고정해제하여 클래퍼가 열려 준비작동식 밸브를 작동시키는 방식

  ③ 뉴메틱식 : 준비작동식 밸브 클래퍼를 기준으로 1차측에는 가압수, 2차측에는 대기압 상태로 있다가 감지기 및 릴리즈

                    박스 (Release box)에 가압공기를 채워두고 열에 의해 감지기의 공기가 팽창되면 동관을 통해 릴리즈 박스 공

                    기를 팽창하여 이 팽창력에 의해 다이어프램에 의해 다이어프램이 작동하여 클래퍼가 열려 준비작동식 밸브

                    를 작동시키는 방식

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[참고] PORV (Pressure Operated Relief Valve) : 5년에 1번

  ① 차압식 다이어프램 타입의 프리액션밸브는 자력에 의해 복구하려는 성질이 있으며 복구시 수격현상에 의해 밸브가

        파손되어 소화에 지장을 가져온다. 따라서, 다이어프램실의 수압을 배출하여 밸브의 폐쇄를 방지할 필요가 있다.

  ② PORV 는 프리액션밸브 작동 후 다이어프램실로 1차측 가압수가 들어가 밸브가 폐쇄​되는 것을 방지하기 위해 2차측

       가압수 압력으로 1차측과 다이어프램을 연결하는 배관을 차단하는 밸브를 말하며 압력에 의해 작동하는 압력제거밸

       브이다.

 

[참고] 스프링클러설비의 차이점

 

가. 습식 스프링클러설비 · 건식 스프링클러설비 차이점

습 식	건 식
① 습식 유수검지장치를 기준으로 1차측, 2차측 배관내에      가압수로 충수된다. ② 구조가 간단하다. ③ 2차측 배관에 보온이 필요하다. ④ 설비비가 저가이다. ⑤ 소화개시 시간이 빠르다. ⑥ 평상시 2차측 배관에 누수의 우려가 있 다. ⑦ 알람체크밸브를 사용한다.	① 건식 유수검지장치를 기준으로 1차측에 는 가압수,       2차측에는 압축공기 또는 질소 등으로 충전되어 있다. ② 구조가 복잡하다. ③ 2차측 배관에 보온이 불필요하다. ④ 설비비가 고가이다. ⑤ 소화개시 시간이 느리다. ⑥ 평상시 2차측 배관에 누수의 우려가 없 다. ⑦ 드라이밸브를 사용한다.

나. 습식 스프링클러설비 · 준비작동식 스프링클러설비의 차이점

습 식	준비작동식
① 습식 유수검지장치를 기준으로 1차측,  2차측 배관내에      가압수로 충수된다. ② 구조가 간단하다. ③ 2차측 배관에 보온이 필요하다. ④ 설비비가 저가이다. ⑤ 소화개시 시간이 빠르다. ⑥ 평상시 2차측 배관에 누수의 우려가 있 다. ⑦ 알람체크밸브를 사용한다.	① 준비작동식 유수검지장치를 기준으로 1차측 배관 내에는      가압수로 충수, 2차측 배관내에는 대기압 상태로 되어 있다. ② 구조가 복잡하다. ③ 2차측 배관에 보온이 불필요하다. ④ 설비비가 고가이다. ⑤ 소화개시 시간이 느리다. ⑥ 평상시 2차측 배관에 누수의 우려가 없 다. ⑦ 프리액션밸브를 사용한다.

다. 건식 스프링클러설비 · 준비작동식 스프링클러설비의 차이점

건 식	준비작동식
① 건식 유수검지장치를 기준으로 1차측에는 가압수,      2차측에는 압축공기 또는 질소 등으로 충전되어 있다. ② 기동장치로 감지기가 필요없다. ③ 드라이 밸브를 사용한다. ​	① 준비작동식 유수검지장치를 기준으로 1차측 배관 내에는      가압수로 충수, 2차측 배관내에는 대기압 상태로 되어 있다. ② 기동장치로 감지기가 필요 있다. ③ 프리액션밸브를 사용한다.

4. 일제살수식 스프링클러설비 ★★

  ▣ 무대부, 연소할 우려가 있는 개구부

  ▣ 가압송수장치에서 일제개방밸브 1차측까지 배관 내에 항상 물이 가압되어 있고 2차측에서 개방형 스프링클러헤드까

       지 대기압으로 있다가 화재발생시 자동감지장치 또는 수동식 기동장치의 작동으로 일제개방밸브가 개방되면 스프링

       클러헤드까지 소화용수가 송수되는 방식의 스프링클러설비

 

가. 구성요소

   ① 수원   ② 가압송수장치    ③ 배관    ④ 송수구    ⑤ 일제개방밸브 (델류지밸브)  ⑥ 감지기   ⑦ 기동장치

   ⑧ 헤드(개방형)   ⑨ 제어반    ⑩ 전원    ⑪ 배선

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나. 델류지밸브 (Deluge valve)

  ① 가압개방식 : 화재감지기 또는 수동스위치를 조작하여 전자개방밸브를 개방시키거나 수동개방밸브를 개방하면 가압

                            수가 중간챔버를 가압하여 경보델류지밸브가 개방하는 방식

  ② 감압개방식 : 화재감지기 또는 수동스위치를 조작하여 전자개방밸브를 개방시키거나 수동개방밸브를 개방하면 가압

                            수가 중간챔버를 감압하여 경보델류지밸브가 개방하는 방식

 

5. 부압식 스프링클러설비

  ▣ 가압송수장치에서 준비작동식 유수검지장치의 1차측까지는 항상 정압의 물이 가압되고 2차측 폐쇄형 스프링클러헤드

       까지는 소화수가 부압으로 되어 있다가 화재시 감지기의 작동에 의해 정압으로 변하여 유수가 발생하면 작동하는 스

       프링클러설비

 

가. 구성요소

  ① 수원    ② 가압송수장치     ③ 진공펌프     ④ 배관     ⑤ 송수구     ⑥ 준비작동식 유수검지장치 (프리액션밸브)

  ⑦ 감지기    ⑧ 기동장치    ⑨ 헤드(폐쇄형)    ⑩ 제어반   ⑪ 진공제어반    ⑫ 전원    ⑬ 배선

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나. 부압식 스프링클러설비의 효과

  ① 스프링클러설비 오작동시 소화수 방출에 의한 수손피해를 방지한다.

  ② 배관 등의 부식으로 인한 소화수 방출사고를 예방한다.

  ③ 지진 등의 외력으로 인한 배관 이탈에 따른 소화수 방출사고를 예방한다.

  ④ 기존 준비작동식 스프링클러설비에서 습식 스프링클러설비로 대체할 경우 공기배출시간이 제거되어 초기 진화능력이

       우수해진다.

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다. 부압식 스프링클러설비 오작동시 작동흐름

 

라. 부압식 스프링클러설비 오작동시 작동 설명

   ① 스프링클러헤드 파손

   ② 공기흡입

   ③ 2차측 압력 상승

   ④ 진공스위치 작동

   ⑤ 스프링클러설비 배관 고장신호 표시 및 경보

   ⑥ 진공밸브 개방 제어

   ⑦ 연속 공기흡입 (진공스위치 연동)

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마. 부압식 스프링클러설비 화재시 작동 흐름

 

바. 부압식 스프링클러설비 화재시 작동 설명

   ① 화재발생

   ② 화재감지기 작동 (화재표시 → 화재예고신호 → 화재판정 → 화재방송)

   ③ 진공펌프 작동정지 제어

   ④ 진공스프링클러설비 제어부 화재신호 (화재판정 후 → 화재신호 송출)

   ⑤ 기동제어 (솔레노이드밸브 개방)

   ⑥ 프리액션밸브 개방으로 2차측으로 소화수 유입 (2차측 부압 → 정압 가압)

   ⑦ 유수검지스위치 (압력스위치) 작동

   ⑧ 유수검지신호를 감시제어반 (수신부)에 송출 (감시제어반(수신부) 작동 표시)

   ⑨ 폐쇄형 헤드 개방

   ⑩ 소화

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