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1. 소화할동설비의 구성도 ★♣

  ▣ 제연설비, 연결송수관설비, 연결살수설비, 연소방지설비, 비상콘센트 설비 무선통신 보조설비

 

1. 제연설비 (거실 제연설비)

  ▣ 화재발생시 화재 발생 장소의 연기거실 또는 통로에서 배출시키고 거실의 하부나 인접실에서 신선한 공기공급

       여 청정공간을 유지해 피난소화활동을 유효하게 하기 위한 설비

  ▣ 거실(상가) 제연설비

    ⊙ 빨리 연기를 배출하여 청결한 공기를 공급하여 피난유도하고 소방대의 활동을 도와주기 위한 설비 (목적 : 청결층

         유지)

 

  ※ 동일실 제연방식 : 급 · 배기 동시

       인접구역 상호제연방식 : 화재구역 - 배기, 인접구역 - 급기

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

설치 대상
설치조건
⊙ 문화 및 집회시설
⊙ 종교시설
⊙ 운동시설
무대부
바닥면적 200 ㎡ 이상
영화상영관
수용인원 100명 이상
⊙ 근린생활시설 · 위락시설
⊙ 판매시설, 운수시설
⊙ 숙박시설, 창고시설 (물류터미널)
⊙ 운수시설 중 시외버스 정류장, 철도 및 도시철도시설, 공항시설 및 항만시설의 대합실
     또는 휴게
시설
지하층 또는 무창층의 바닥면적
1,000 ㎡ 이상
⊙ 지하가 (터널 제외)
연면적 1,000 ㎡ 이상

3. 제연방식의 분류 ★★★

  <제연방식>

 

 가. 자연제연방식

   ▣ 개구부를 통하여 자연적으로 연기를 배출하는 방식

  나. 스모크타워 제연방식

   ▣ 루프모니터를 설치하여 제연하는 방식

 다. 기계제연방식

    ① 제1종 기계제연방식 : 송풍기 + 배연기

    ② 제2종 기계제연방식 : 송풍기

    ③ 제3종 기계제연방식 : 배연기

  ◈ 굴뚝효과 (Stack effect) = 연돌효과

      ⊙ 건축물 내 · 외부의 온도차이에 의한 밀도차에 의해 연기가 상부로 이동하는 현상

  ▣ 제연팬 (Fan)의 동력 산정

         여기서, P : 팬의 동력 [kW]

                      Pt : 전압 [㎜Aq]

                      Q : 풍량 [㎥/min]

                       η : 전효율

 【참고】 연기의 유출속도 · 연돌효과 (굴뚝효과)에 의한 압력차

   ① 연기의 유출 속도 (5년에 한번)

        여기서, Vs : 연기의 유출속도 [m/sec], g : 중력가속도 [m/s2]

                     h : 연기층과 공기층과의 높이 차 [m]

                     ρo : 화재실 외부의 공기밀도 [㎏/㎥]

                     ρs : 화재실의 연기밀도 [㎏/㎥]

  ② 연돌효과 (굴뚝효과)에 의한 압력차 (5년에 한번)

           여기서, △P : 연돌효과(굴뚝효과)에 의한 압력 차 [Pa]

                        H : 중성대로 부터 높이 [m]

                        To : 외부 공기의 절대온도 (273+℃) K

                        Ts : 실내 공기의 절대온도 (273+℃) K

마. 제연구역의 구획 (NFSC 501 제4조 ①) ★★★♣ (시험에 잘 나옴 ( ) 넣기)

   ① 하나의 제연구역은 면적 1,000 [㎡] 이내로 하여야 한다.

   ② 거실과 통로 (복도를 포함)상호제연구획하여야 한다.

   ③ 통로상의 제연구역은 보행중심선의 길이가 60 [m] 를 초과하지 아니하여야 한다.

   ④ 하나제연구역은 직경 60 [m] 원 내에 들어갈 수 있어야 한다.

   ⑤ 하나의 제연구역은 2개 이상층에 미치지 아니하도록 하여야 한다. (층의 구분이 불분명한 부분은 그 부분을 다른 부분

        과 별도로 제연구획하여야 함)

 ※ 방호구역

   ⊙ 간이스프링클러 방호구역 : 1,000 [㎡]

   ⊙ 폐쇄형 스프링클러 : 3,000 [㎡]

   ⊙ 개방형 스프링클러 헤드 : 50개 이하, 2개 이상으로 구분하는 경우 : 25개 이상

   ⊙ 제연구역 : 1,000 [㎡], 60 [m] 원에 포함

4. 제연구역 구획의 기준 (NFTC 501 2.1.2) ♣

  ① 재질은 내화재료, 불연재료 또는 제연경계벽으로 성능을 인정받은 것으로서, 화재시 쉽게 변형 · 파괴되지 아니하고

       연기가 누설되지 않는 기밀성 있는 재료로 하여야 한다.

  ② 제연경계는 제연경계의 폭이 0.6 [m] 이상이고, 수직거리 2[m] 이내이어야 한다. 다만, 구조상 불가피한 경우는 2 [m]

       를 초과할 수 있다.

  ③ 제연경계벽은 배연시 기류에 따라 그 하단이 쉽게 흔들리지 아니하여야 하며, 또한 가동식의 경우에는 급속히 하강

       하여 인명에 위해를 주지 아니하는 구조이어야 한다.

 

  ※ 제연구획 방법 : 벽 · 보 · 제연경계벽

  ※ 제연경계 수직거리가 2 [m]를 초과하는 경우에는 제연배출량 산정시 배출량을 추가하여 산정하여야 한다.

  ◈ 제연구역의 구획 ★

    ⊙ 보 · 제연경계벽(제연경계) 및 벽 (화재시 자동으로 구획되는 가동벽, 셔터, 방화문을 포함)

6. 배출량 및 배출방식 (NFTC 501 2.3) ★ (시험에 매우 많이 나옴)

가. 통로 : 45,000 [㎥/h] 이상일 것

나. 거실 ♣

   ① 거실의 바닥면적이 400[㎡] 미만인 경우 : 최저 5,000[㎥/h] 이상일 것 ★★

     ⊙ 배출량 [㎥/min] = 바닥면적 [㎡] × 1 [㎥/min · ㎡]

        ※ 배출량 계산시 배출량의 단위를 [㎥/h] (CMS)로 요구하는 경우에는 60분을 곱해 줌

        ※ 배출량을 구할 때 소규모 거실과 대규모 거실로 구분하여 산정 : 기준 400 [㎡]

  ▣ 소규모 거실 (400 [㎡] 미만) 계산식

    ⊙ 배출량 [㎥/min] = 바닥면적 [㎡] × 1 [㎥/min · ㎡]

      ※ 소규모 거실의 최소 배출량 : 5,000 [㎥/h] 이상

 ▣ 대규모 거실 : 최저배출량규정 및 제연경계벽으로 구획된 경우에는 표를 적용하여 산정

    ※ 최저 배출량

      ㉠ 400 ㎡ 이상 · 40 [m] 원에 포함 : 40,000 [㎥/h]

      ㉡ 400 ㎡ 이상 · 40 [m] 원에 미포함 (초과) : 45,000 [㎥/h]

  ◈ 드래프트 커튼 : 주로 바닥 면적이 큰 건물에 설치하여 화재시 발생되는 연기를 신속하게 배출시키는 장치

  ② 거실의 바닥 면적이 400 [㎡] 이상일 경우 (예상 제연구역이 제연경계로 구획된 경우) ★★

      ㉠ 거실의 바닥면적이 400 [㎡] 이상, 직경 40 [m]원의 범위에 있는 경우 (최저 40,000 [㎥/h] 이상일 것)

수직거리
배출량
2 [m] 이하
40,000 [㎥/h] 이상
2 [m] 초과 2.5 [m] 이하
45,000 [㎥/h] 이상
2.5 [m] 초과 3 [m] 이하
50,000 [㎥/h] 이상
3 [m] 초과
60,000 [㎥/h] 이상

  ㉡ 거실의 바닥면적 400 [㎡] 이상, 직경이 40 [m] 원의 범위 초과일 경우 (최저 45,000 [㎥/h] 이상일 것)

수직거리
배출량
2 [m] 이하
45,000 [㎥/h] 이상
2 [m] 초과 2.5 [m] 이하
50,000 [㎥/h] 이상
2.5 [m] 초과 3 [m] 이하
55,000 [㎥/h] 이상
3 [m] 초과
65,000 [㎥/h] 이상

  ※ 배출량 계산시 배출량의 단위가 [㎥/h] (CMH)이므로 60분을 곱할 것

다. 공동 예상 제연구역의 배출량

  ① 공동배연구역 (공동예상제연구역안에 설치된 예상제연구역이 각각 벽으로 구획된 경우) : 각 예상제연구역의 배출량

       을 합한 것 이상 (예상 제연구역의 바닥면적이 400 ㎡ 미만인 경우 배출량은 바닥면적 1 ㎡ 당 1 ㎥/min 이상으로 하고

       공동 예상 구역 전체 배출량은 5,000 ㎥/hr 이상으로 할 것) : 공 벽 합

  ② 독립배연구역 (공동 예상 제연구역 안에 설치된 예상제연구역이 각각 제연경계로 구획된 경우) : 각 예상제연구역의

       배출량 중 최대의 것 : 독 제 최

  ◈ 대규모 화재실의 제연효과 ★

    ① 거주자의 피난루트 형성

    ② 화재진압 대원의 진입루트 형성

    ③ 인접실로의 연기확산 지연

7. 배출구 [NFTC 501 2.42) ★♣

  ▣ 예상 제연구역의 각 부분으로 부터 하나의 배출구 까지의 수평거리는 10 [m] 이내가 되도록 하여야 한다.

   ※ 열배 : 배출구 10 [m], 호스릴소화설비 15 [m], 할론호스릴소화설비 20 [m] 옥내소화전방출구 25 [m], 연결송수관설비

        방출구 50 [m]인데 지하가, 지하층 3,000[㎡] 이상이면 25 [m], 옥사 : 옥외소화전 방출구 40 [m],

       상수도소화전 140 [m], 소형소화기 20 [m], 대형 소화기 30 [m] (소화기는 보행거리)

【참고】 댐퍼의 종류 (7년에 한번)

가. 기능에 따른 분류

  ① 방화댐퍼 (Fire Damper : FD) : 화염에 의한 피해를 방지하기 위한 목적으로 설치되퓨즈의 용융 등에 의해 작동된

                                                          다.

  ② 방연댐퍼 (Smoke Damper : SD) : 유독가스나 연기에 의한 피해를 방지하기 위한 목적으로 설치되며 연기감지기의

      신호에 의하여 자동적으로 폐쇄된다.

  ③ 풍량조절댐퍼 (Volume Damper : VD) : 덕트 내의 풍량을 조절하기 위한 댐퍼

  ④ 플랩 댐퍼 (Flap Damper ) : 과압에 의해 날개를 자동적으로 개방하는 구조의 과압 방지 배출 댐퍼

나. 구조에 따른 분류

  ① 솔레노이드 댐퍼 (Solenoid damper) : 솔레노이드가 누르게 핀을 이동시킴으로써 작동되며 개구부 면적이 작은 곳

        설치한다.

  ② 모터 댐퍼 (Motor damper) : 모터가 누르게 핀을 이동시킴으로서 작동되며 개구부 면적이 넓은 곳에 설치한다.

  ③ 퓨즈 댐퍼 (fusible link type damper) : 덕트 내부가 일정 온도 이상이 되면 퓨즈가 용융되어 댐퍼에 설치된 폐쇄용

       스프링에 의해 자동적으로 폐쇄되는 댐퍼이다.

【 참고 】 공기 유입구의 면적 [㎠]

  ▣ 공기유입구의 면적 = 바닥면적 [㎡] × 1 [㎥/min · ㎡] × 35 [㎠ · min / ㎥]

9. 배출기 및 배출풍도 (NFTC 501 2.6) ♣ (급기는 거의 안 나옴)

가. 배출기 ★★♣

  ① 배출기의 배출능력은 규정에 따른 배출량 이상이 되도록 하여야 한다.

  ② 배출기와 배출풍도의 접속부분에 사용하는 캔버스내열성 (석면재료는 제외)있는 것으로 할 것

     ※ 캔버스 : 수계 수화설비에서 플랙시블 조인트와 같은 역할

  ③ 배출기의 전동기 부분배풍기 부분분리하여 설치하여야 하며, 배풍기 부분유효한 내열처리를 할 것

※ 용어

⊙ 송풍기 : 급기팬 (FAN) ⊙ 배출기 (배연기) : 배기 (FAN) ⊙ 풍도 : 덕트

[참고] 방화댐퍼

  ① 덕트 내부에 퓨즈 등을 설치하여 일정온도 이상시 자동적으로 덕트를 폐쇄시켜 화염 또는 연기 확산을 방지하는 댐퍼

  ② 구조

     ㉠ 철재로서 두께가 1.5 ㎜ 이상일 것

     ㉡ 화재시 연기의 발생 또는 온도상승에 의하여 자동으로 닫힐 것

     ㉢ 닫힐 때에는 방화상 지장이 있는 틈이 생기지 아니할 것

     ㉣ 댐퍼의 기능을 확보하기 위하여 필요하다고 인정하여 정하는 국토교통부 기준에 적합한 것일 것

나. 배출풍도(덕트관) ★★

  ① 배출풍도는 아연도금강판 또는 이와 동등 이상의 내식성 · 내열성이 있는 것으로 하며, 내열성(석면재료를 제외)의

       단열재로 유효한 단열처리를 하여야 한다.

  ② 배출기의 흡입측 풍도안의 풍속은 15 [m/s] 이하로 하고 배출측 풍속은 20 [m/s] 이하로 한다.

  ③ 배출풍도 강판의 두께

풍도 단면의 긴 변 또는 직경의 크기
강판 두께
450 [㎜] 이하
0.5 [㎜] 이상
450 [㎜] 초과 750 [㎜] 이하
0.6 [㎜] 이상
750 [㎜] 초과 1,500 [㎜] 이하
0.8 [㎜] 이상
1,500 [㎜] 초과 2,250 [㎜] 이하
1.0 [㎜] 이상
2,250 [㎜] 초과
1.2 [㎜] 이상

  ※ 옥내소화전 유속 : 4[m/s] 이하, 스프링클러 가지 배관 6 [m/s], 기타 배관 10 [m/s], 제연설비 흡입관 15 [m/s] 이하 , 배출

                                   측 20 [m/s] 이하

◈ 덕트내에 흐르는 풍량을 조절하는 방법

  ① 송풍기의 회전수 변화 ② 흡입댐퍼에 의한 교축 ③ 흡입베인에 의한 교축

10. 유입 풍도 등 (NFTC 501. 2. 7)

  ① 유입풍도 안의 풍속은 20 [m/s] 이하로 해야 한다.

  ② 옥외에 면하는 배출구공기 유입구 또는 이 들어가지 아니하도록 하고 배출된 연기는 공기유입구로 순환유

      입되지 아니하도록 해야 한다.

11. 제연설비의 기동 (NFTC 501 2.8) ♣

  ▣ 가동식의 벽 · 제연 경계벽 · 댐퍼 및 배출기의 작동은 자동화재 감지기와 연동되어야 하며, 예상제연구역 (또는 인접장

       소) 및 제어반에서 수동으로 기동이 가능하도록 하여야 한다. (비상경보시설, 자동 ×)

12. 제연설비 설치 제외 (NFTC 501. 2. 9) 최근에 한번

  ▣ 제연설비를 설치해야 할 특정소방대상물 중 화장실 · 목욕실 · 주차장 · 발코니를 설치숙박시설 (가족호텔 및 휴양콘

       도미니엄에 한한다)의 객실과 사람이 상주하지 아니하는 기계실 · 전기실 · 공조실 · 50 ㎡ 미만의 창고 등으로 사용되

       는 부분에 대하여는 배출구 공기유입구의 설치 및 배출량 산정에서 이를 제외한다.

【 참고 】 플래쉬 오버 (Flash over) 및 백 드래프트 (Back draft)

구분
플래쉬 오버 (flash over)
백 드래프트 (Back draft)
정의
화재실 내 가연물의 전 표면이 불로 덮이은 현상
말하는데 국부적
인 화재에서 실 전체로의 급격한
화재확대를 의미한다.
화재 진행중 구획실 내의 산소의 결핍으로 인하여 감쇠되고
산소의 부족에
따라 가연성 가스가 축적된 경우 소방관의
진입 등
출입문의 개방 등으로 산
소가 유입되었을 경우 축적된
가연성
가스에 의해 폭발이 발생하며, 충격파가 수반하는 현상
으로 소방관 살인현상 이라고도 한다.
발생시기
성장기
감쇠기

13. 제연방식 (NFTC 501A 2.1)

  ① 제연구역에 옥외의 신선한 공기를 공급하여 제연구역의 기압을 제연구역 이외의 옥내보다 높게 하되 일정한 기압의

       차이 (차압)를 유지하게 함으로써 옥내로 부터 제연구역 내로 연기가 침투하지 못하도록 할 것

  ② 피난을 위하여 제연구역의 출입문이 일시적으로 개방되는 경우 방연 풍속을 유지하도록 옥외의 공기를 제연구역 내로

       보충 · 공급하도록 할 것

  ③ 피난을 위하여 개방된 출입문이 다시 닫히는 경우 제연구역과압방지할 수 있는 유효한 조치를 하여 차압을 유지

       할 것

 

 ※ 계단은 연결되어 있으므로 3개층 마다 댐퍼 설치

    * 계단만을 제연하는 경우

    * 전실만을 제연하는 경우

    * 전실 · 계단을 함께 제연하는 경우 (고층 건축물)

4. 제연구역의 선정 (NFTC 501 A 2.2) ♣ 시험에 자주 나옴

   ① 계단실 및 그 부속실동시에 제연하는 것

   ② 부속실단독으로 제연하는 것

   ③ 계단실단독으로 제연하는 것

   ③ 비상용 승강기승강장단독으로 제연하는 것

 ◈ 초고층 및 지하연계 복합 건축물의 피난안전구역

   ⊙ 피난안전구역과 제연구역간의 차압은 50 [Pa] (옥내에 스프링클러 설비가 설치된 경우에는 12.5 [Pa]) 이상으로

        해야 한다. (피난구역의 한 쪽면 이상이 외기에 개방된 구조의 경우에는 설치하지 아니할 수 있다.)

5. 차압 등 (NFTC 501A 2.3) ♣ 문제풀이의 기본

  ① 제연구역과 옥내와의 사이에 유지하여야 하는 최소 차압은 40 [Pa], 옥내에 스프링클러설비가 설치된 경우에는

       12.5 [Pa] 이상으로 하여야 한다.

  ② 제연설비가 가동되었을 경우 출입문의 개방에 필요한 힘110[N]이하로 하여야 한다.

  ③ 출입문이 일시적으로 개방되는 경우 개방되지 아니하는 제연구역과 옥내와의 차압은40 [Pa] (스프링클러설비 설치시

       12.5 [Pa])의 70[%] 미만이 되어서는 아니된다.

   ※ 40 × 0.7 = 28 [Pa] 이상 유지

  ④ 계단실과 부속실동시제연하는 경우 부속실기압은 계단실과 같게 하거나 계단실의 기압보다 낮게 할 경우에는

       부속실과 계단실의 압력 차이는 5 [Pa] 이하가 되도록 하여야 한다.

6. 급기량 (NFTC 501A 2.4) ※ 실기시험에 자주 나옴

  ▣ 차압을 유지하기 위하여 제연구역에 공급하여야 할 공기량 + 보충량

 

[참고] 누설 틈새 면적 ★★★

가. 누설틈새 면적

  ① 직렬 거실 (거실의 출입문이 1개일 경우)

 

  ② 병렬 (거실의 출입문이 2개소 이상일 경우)

 

 나. 누설량 ★

【 참고 】 송풍기의 분류 (몇번 출제) - 원심식 종류

구분
팬(FAN)의 종류
특 징
원심형
다익형 팬
(시로코 팬)
⊙ 임펠러는 깃폭이 좁고 날개익수가 많다.
⊙ 낮은 속도에서 운전되며 낮은 압력에서 많은 공기량이 요구될 때 사용된다.
⊙ 주로 건물의 공기조화 및 환기용으로 많이 사용된다.
터보형 팬
⊙ 효율이 높고 고속에서도 비교적 정숙한 운전을 할 수 있다.
⊙ 정압이 비교적 높은 고속 덕트용으로 사용된다.
익형 팬
⊙ 깃의 단면이 익형으로 되어 있다.
⊙ 고속회전이 가능하며 소음이 작다.
리밋로드형 팬
⊙ S자형 깃을 가지고 있다.
⊙ 풍량변화가 작고 동력변화도 최고 효율점 부근에서 적다.
관류형 팬
⊙ 정압이 낮고 풍량이 적으며 효율이 낮다.
⊙ 환기용이나 옥상 배기용으로 사용된다.
레디일형 팬
⊙ 반경 방향의 깃을 갖는 임펠러로 되어 있다.
⊙ 자기 청소의 기능이 있어 분진이 심해 일반 송풍기의 날개 소실이 우려되는 공장 등에 사용된다.
축류형
프로펠러형 팬
⊙ 덕트 시스템이 없다.
⊙ 낮은 풍압에 많은 풍량을 송풍하는데 적합하다.
튜브형 팬
⊙ 덕트 도중에 설치하여 풍압을 높이거나 국소통기 또는 대형 냉각탑에 사용된다.
베인형 팬
⊙ 덕트 도중에 설치하여 풍압을 높이거나 국소통기  또는 대형 냉각탑에 사용된다.

7. 급기송풍기 (NFSC 501 A 2.16)

  ① 송풍기의 송풍능력은 송풍기가 담당하는 제연구역에 대한 급기량1.15배 이상으로 할 것(풍도에서의 누설을 실측하

       여 조절하는 경우에는 제외)

  ② 송풍기의 배출측에는 풍량 조절 장치를 설치하여 풍량조절을 할 수 있도록 할 것

  ③ 송풍기의 배출측에는 풍량실측할 수 있는 유효한 조치를 할 것

  ④ 송풍기는 인접장소의 화재로 부터 영향을 받지 아니하고 접근점검이 용이한 곳에 설치할 것

  ⑤ 송풍기는 옥내의 화재감지기의 동작에 따라 작동하도록 할 것

  ⑥ 송풍기와 연결되는 캔버스는 내열성 (석면재료를 제외)이 있는 것으로 할 것

8. 외기 취입구 (NFTC 501 A 2.17)

  ① 외기옥외로 부터 취입하는 경우 취입구는 연기 또는 공해물질 등으로 오염된 공기취입하지 아니하는 위치에

       설치해야 하며, 배기구 등 (유입공기, 주방의 조리대의 배출 공기 또는 화장실의 배출공기 등을 배출하는 배기구)으로

       부터 수평거리 5m 이상, 수리거리 1m 이상 낮은 위치에 설치할 것

  ② 취입구를 옥상에 설치하는 경우에는 옥상의 외곽면으로 부터 수평거리 5m 이상, 외곽 상단으로 부터 하부수직

       거리 1m 이하의 위치에 설치할 것

  ③ 취입구는 빗물이물질이 유입하지 아니하는 구조로 할 것

  ④ 취입구는 취입공기옥외바람속도방향에 따라 영향을 받지 아니하는 구조로 할 것

◈ 공식 (최근 자주 출제)

  가. 개방력 (화재 시 거실과 부속실 출입문 개방에 필요한 힘)

       F = Fdc + Fp

       여기서, F : 개방력 (화재시 거실과 부속실 출입문 개방에 필요한 힘) [N]

       Fdc : 도어체크 저항력 (거실과 부속실의 출입문 개방헤 필요한 힘) [N]

        Fp : 차압에 의해 방화문에 미치는 힘 [N]

  나. 차압에 의해 방화문에 미치는 힘

 
 
 

여기서, Fp : 차압에 의해 방화문에 미치는 힘 [N]

             Kd : 상수 (=1)

             W : 문의 폭 [m]

              A : 방화문의 면적 [㎡]

             △P : 비제연구역과의 차압 [Pa]

              d : 손잡이에서 문 끝까지의 거리 [m]

◈ 제연설비가 가동되었을 경우 출입문의 개방에 필요한 힘은 110 N 이하로 해야 한다.

 

◈ 플랩댐퍼 (Flap damper) : 부속실의 설정압력범위를 초과하는 경우 압력을 배출하여

설정압력 범위를 유지하게 하는 과압방지장치

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