물분무소화설비

1. 설비개요

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1) 물분무소화설비란

물분무소화설비는 화재발생시 분무 노즐에서 물을 미립자(0.02-2.5㎜)로 즉, 안개비 모양의 형태로 방사하며, 열로 인하여

수증기가 되어서 다량의 기화열을 내면서 소화물을 신속히 발화점이하로 떨어뜨리는 냉각작용과 수증기의 질식작용, 가연

성액체의 표면에 불연성의 층을 형성하는 유화 (emulsion 에멀젼)작용, 용해성 액체는 희석하여 소화하는 희석작용 등의

의하여 소화, 화재의 억제, 연소방지, 냉각을 행하는 소화설비이다.

 

✳ 유화액(emulsion 에멀젼)은 우유처럼 액체가 다른 액체에 콜로이드 상태로 퍼져 있는 용액이며, 서로 섞이지 않는

      두 액체 사이에 일어난다.

 

2. 적용범위

1) 설치대상 (「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령」 별표4)

                                                      물분무소화설비 설치대상

 

2) 설치면제 (「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령」 별표5)

                                                                          물분무소화설비 설치면제

 

3) 설치제외 장소 (물분무소화설비의 화재안전성능기준(NFPC 104) 제15조)

  ① 물반응성 물질, 물 반응 후 위험물질 생성 물질 저장 또는 취급 장소

  ② 고온 물질 및 증류범위가 넓어 끓어 넘치는 위험물질을 저장 또는 취급 장소

  ③ 표면온도가 260℃ 이상으로 직접 분무 시 손상 우려가 있는 기계장치가 있는 장소

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3. 구성요소 및 설치기준

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물분무소화설비의 주요 구성요소로는 수원, 가압송수장치(펌프, 고가수조, 압력수조, 가압수조), 물 분무헤드, 기동장치, 제어밸브, 배수밸브, 화재감지장치(감지기, 스프링클러헤드), 제어반(동력제어반, 감시제어반) 등

 

1) 수원

 

 

 

(1) 물분무소화설비의 수원을 수조로 설치하는 경우에는 소화설비의 전용수조로 한다.

   1. 점검에 편리한 곳에 설치

   2. 동결방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치

   3. 수조에는 수위계, 고정식 사다리, 청소용 배수밸브(또는 배수관), 표지 및 실내 조명 등 수조의 유지관리에 필요한 설비

       를 설치

 

 (2) 다른 설비와 겸용하여 물분무소화설비용 수조를 설치하는 경우에는 물분무소화설비의 풋밸브·흡수구 또는 수직배관

        의 급수구와 다른 설비의 풋밸브·흡수구 또는 수직배관의 급수구와의 사이의 수량을 그 유효수량 으로 한다.

 

2) 가압송수장치

 (1) 전동기 또는 내연기관에 따른 펌프를 이용하는 가압송수장치는 다음의 기준에 따라 설치

 

  ① 쉽게 접근할 수 있고 점검하기에 충분한 공간이 있는 장소, 화재 및 침수 등의 재해로 인한 피해를 받을 우려가 없는

       곳에 설치

  ② 펌프의 1분당 토출량은 「물분무소화설비의 화재안전성능기준(NFPC 104)」 제4조 제1항 각 호에 따른 바닥면적 또는

       표면적에 단위 면적당 방수량을 곱한 양 이상

  ③ 펌프의 양정은 물분무헤드의 설계압력 환산수두와 배관의 마찰손실 수두를 합한 수치 이상

  ④ 동결방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치

  ⑤ 펌프는 전용

  ⑥ 펌프의 토출측에는 압력계를 설치하고, 흡입측에는 연성계 또는 진공계를 설치

  ⑦ 펌프의 성능은 체절운전 시 정격토출압력의 140퍼센트를 초과하지 않고, 정격토출량의 150 퍼센트로 운전 시 정격토

       출압력의 65퍼센트 이상이 되어야 하며, 펌프의 성능을 시험할 수 있는 성능시험배관을 설치

  ⑧ 가압송수장치에는 체절운전 시 수온의 상승을 방지하기 위한 순환배관 설치

  ⑨ 기동장치로는 기동용수압개폐장치 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 것으로 설치

  ⑩ 수원의 수위가 펌프보다 낮은 위치에 있는 가압송수장치에는 물올림장치를 설치

  ⑪ 기동용수압개폐장치를 기동장치로 사용하는 경우에는 충압펌프를 설치

  ⑫ 내연기관을 사용하는 경우에는 제어반에 따라 내연기관의 자동기동 및 수동기동이 가능하고, 상시 충전되어 있는 축전

       지설비와 펌프를 20분 이상 운전할 수 있는 용량의 연료를 갖출 것

  ⑬ 가압송수장치가 기동되는 경우에는 자동으로 정지되지 않도록 할 것

 

  ⑭ 가압송수장치는 부식 등으로 인한 펌프의 고착을 방지할 수 있도록 청동 또는 스테인리스 등 부식에 강한 재질을 사용

       할 것

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   가. 펌프를 이용하는 가압송수장치

 

   나. 고가수조의 낙차를 이용하는 가압송수장치

 

   다. 압력수조를 이용하는 가압송수장치

 

   라. 가압수조를 이용하는 가압송수장치

 

3) 배관

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 (1) 배관

   ① 배관용 탄소 강관(KS D 3507)

   ② 배관 내 사용압력이 1.2MPa 이상일 경우에는 압력 배관용 탄소 강관(KS D 3562) 이와 동등 이상의 강도·내식성 및

        내열성을 국내·외 공인기관으로부터 인정받은 것

 (2) 화재 등의 재해로 인하여 배관의 성능에 영향을 받을 우려가 적은 장소에는 소방청장이 정하여 고 시한 「소방용합성수

       지배관의 성능인증 및 제품검사의 기술기준」에 적합한 소방용 합성수지배관으 로 설치 가능

 

 (3) 급수배관은 전용으로 할 것❮단. 다른 설비와 겸용 가능한 경우❯

   ① 물분무소화설비의 기동장치의 조작과 동시에 다른 설비의 용도에 사용하는 배관의 송수를 차단할 수 있는 경우

   ② 물분무소화설비의 성능에 지장이 없는 경우

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 (4) 펌프의 흡입측배관은 다음 각 호의 기준에 따라 설치

   ① 공기고임이 생기지 않는 구조로 하고 여과장치를 설치

   ② 수조가 펌프보다 낮게 설치된 경우에는 각 펌프(충압펌프를 포함한다)마다 수조로 부터 별도로 설치

 (5) 연결송수관설비의 배관과 겸용할 경우

   ① 주배관은 구경 100㎜ 이상

   ② 방수구로 연결되는 배관의 구경은 65㎜ 이상

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 (6) 성능시험배관에 설치하는 유량측정장치는 성능시험배관의 직관부에 설치하되, 펌프 정격토출량의 175퍼센트 이상을

       측정

 (7) 가압송수장치의 체절운전 시 수온의 상승을 방지하기 위하여 체크밸브와 펌프사이 에서 분기한 배관에 체절압력 이하

        에서 개방되는 릴리프밸브를 설치

 (8) 동결방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치

        (단, 보온재를 사용할 경우에는 난연재료 성능 이상)

 (9) 급수배관에 설치되어 급수를 차단할 수 있는 개폐밸브는 개폐표시형

        (단. 펌프의 흡입측배관에는 버터플라이밸브 설치 제외)

 (10) 급수배관에 설치되어 급수를 차단할 수 있는 개폐밸브에는 그 밸브의 개폐상태를 감시제어반 에서 확인할 수 있도록

         급수개폐밸브 작동표시 스위치를 설치

 (11) 배관은 다른 설비의 배관과 쉽게 구분

 (12) 확관형 분기배관을 사용할 경우에는 소방청장이 정하여 고시한 「분기배관의 성능 인증 및 제품 검사의 기술기준」에

         적합한 것으로 설치

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4) 기동장치

 

 (1) 물분무소화설비 수동식기동장치

   ➀ 직접조작 또는 원격조작에 따라 각각의 가압송수장치 및 수동식 개방밸브 또는 가압송수 장치 및 자동개방밸브를

       개방할 수 있도록 설치할 것

   ➁ 기동장치의 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 “기동장치”라고 표시한 표지

 (2) 물분무소화설비 자동식기동장치

   ➀ 화재감지기의 작동 또는 폐쇄형스프링클러헤드의 개방과 연동하여 경보를 발하고, 가압송수 장치 및 자동개방밸브를

      기동할 수 있는 것으로 해야 한다.

   ➁ 폐쇄형스프링클러헤드의 개방과 연동하여 경보를 발하고, 가압송수장치 및 자동개방 밸브를 기동할 수 있는 것으로

       하여야 한다. 단, 자동화재탐지설비의 수신기가 설치되어 있고, 수신 기가 설치되어 있는 장소에 상시 사람이 근무하고

       있으며, 화재 시 물분무소화설비를 즉시 작동시킬 수 있는 경우 제외

 

5) 물분무헤드

 (1) 물분무헤드는 표준방사량으로 해당 방호대상물의 화재를 유효하게 소화하는데 필요한 수를 적정한 위치에 설치

 

 

 

 (2) 고압의 전기기기가 있는 장소는 전기의 절연을 위하여 전기기기와 물분무헤드 사이에 전기기기의 전압(㎸)에 따라

       안전이격거리를 두어야 한다.

 

6) 제어반(감시제어반, 동력제어반)

 (1) 물분무소화설비에는 제어반을 설치하되, 감시제어반과 동력제어반으로 구분하여 설치

 (2) 감시제어반은 가압송수장치, 상용전원, 비상전원, 수조, 물올림수조, 예비전원 등을 감시·제어 및 시험할 수 있는 기능

 (3) 감시제어반은 설치 기준

   ① 화재 및 침수 등의 재해로 인한 피해를 받을 우려가 없는 곳에 설치

   ② 감시제어반은 물분무소화설비의 전용

   ③ 감시제어반 전용실 기준

 

 (4) 감시제어반 전용실의 유리창 조건

 

 (5) 동력제어반 : 동력장치의 감시 및 제어기능이 있는 것(소화펌프 직근에 설치)

   ① 앞면을 적색

   ② 외함은 두께 1.5㎜ 이상의 강판 또는 이와 동등 이상의 강도 및 내열성능이 있는 것

   ③ 그 밖의 동력제어반의 설치 기준

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     가. 화재 및 침수 등의 재해로 인한 피해를 받을 우려가 없는 곳에 설치 나. 감시제어반은 물분무소화설비의 전용

 

7) 제어밸브

 (1) 물분무소화설비의 제어밸브 기타 밸브는 다음의 기준에 따라 설치

   ① 제어밸브는 바닥으로부터 0.8m 이상 1.5m 이하의 위치에 설치

   ② 제어밸브의 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 “제어밸브” 표지

 (2) 자동 개방밸브 및 수동식 개방밸브는 다음에 따라 설치

   ① 자동개방밸브의 기동조작부 및 수동식개방밸브는 화재시 용이하게 접근할 수 있는 곳의 바닥 으로부터 0.8m 이상

        1.5m 이하의 위치에 설치

   ② 자동개방밸브 및 수동식개방밸브의 2차 측 배관 부분에는 해당 방수구역 외에 밸브의 작동을 시험할 수 있는 장치를

        설치 (단, 방수구역에서 직접 방수시험을 할 수 있는 경우 제외)

8) 차고, 주차장의 배수설비

 (1) 10㎝ 이상 경계턱

    - 차량이 주차하는 장소의 적당한 곳에 높이 10㎝ 이상의 경계턱으로 배수구를 설치

 (2) 길이 40m 이하마다 기름분리장치

    - 배수구에는 새어 나온 기름을 모아 소화할 수 있도록 길이 40m 이하마다 집수관·소화 핏트 등 기름분리장치를 설치

 (3) 배수구 100분의 2 이상의 기울기를 유지

    - 차량이 주차하는 바닥은 배수구를 향하여 100분의 2 이상의 기울기를 유지

 (4) 배수설비 용량

    - 배수설비는 가압송수장치의 최대송수능력의 수량을 유효하게 배수할 수 있는 크기 및 기울기로 할 것

 

9) 송수구 설치

 (1) 소방차가 쉽게 접근할 수 있고 잘 보이는 장소에 설치

 (2) 화재층으로부터 지면으로 떨어지는 유리창 등이 송수 및 그 밖의 소화작업에 지장을 주지 않는 장소에 설치

 (3) 송수구로부터 물분무소화설비의 주배관에 이르는 연결배관에 개폐밸브를 설치한 때에는 그 개폐 상태를 쉽게 확인 및

       조작할 수 있는 옥외 또는 기계실 등의 장소에 설치

 (4) 송수구는 구경 65㎜의 쌍구형으로 할 것

 (5) 송수구에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 송수압력범위를 표시한 표지

 (6) 폐쇄형스프링클러헤드를 사용하는 스프링클러설비의 송수구는 하나의 층의 바닥면적이 3,000㎡를 넘을 때마다 1개

       이상(5개를 넘을 경우에는 5개로 한다)을 설치

 (7) 지면으로부터 높이가 0.5m 이상 1m 이하의 위치에 설치

 (8) 송수구의 부근에는 자동배수밸브(또는 직경 5㎜의 배수공) 및 체크밸브를 설치

      (자동배수밸브는 배관안의 물이 잘 빠질 수 있는 위치에 설치하되, 배수로 인하여 다른 물건이나 장소에 피해 없도록

         설치)

 (9) 송수구에는 이물질을 막기 위한 마개를 씌울 것

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10) 작동순서

 (1) 화재감지기 작동방식

   ① 화재발생

   ② 화재감지기(교차회로 A, B) 작동

   ③ 감시제어반 화재표시 및 경보 발생

   ④ 솔레노이드밸브 작동에 의한 제어밸브(일제개방밸브) 감압에 의한 개방

   ⑤ 1차측 압력에 의해 일제개방밸브의 클래퍼 개방, 압력스위치 작동

        ⇨ 사이렌 경보, 밸브개방표시등 점등

   ⑥ 배관 내 압력저하로 기동용수압개폐장치의 압력스위치 작동 ⇨ 펌프 기동

 

 

 (2) 스프링클러헤드 작동방식

   ① 화재발생

   ② 스프링클러헤드 개방에 의한 일제개방밸브 감압

   ③ 제어밸브(일제개방밸브) 개방

   ④ 1차측 압력에 의해 일제개방밸브의 클래퍼 개방, 압력스위치 작동

   ⑤ 감시제어반 화재표시 및 경보 발생

       - 사이렌 경보, 화재표시등 점등

   ⑥ 배관 내 압력저하로 기동용수압개폐장치의 압력스위치 작동 ➆ 펌프 자동 기동(충압 펌프 → 주펌프 → 예비펌프

        순으로)

 

 

11) 물분무소화설비의 소화원리

  (1) 냉각작용 : 물분무 입자의 증발잠열

  (2) 질식작용 : 수증기에 의한 화면 차단

  (3) 유화작용 : 비수용성 액체위험물의 경우 화재표면에 불연성의 박막인 유화층을 형성

  (4) 희석작용 : 수용성 액체위험물의 경우에 해당 액체위험물을 비인화성 농도로 희석

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