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1. 소화설비별 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]

※ 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 3 개 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

2. 옥내소화전의 가압송수장치

가. 고가수조방식

  ▣ 특정소방대상물의 옥상 또는 높은 지점에 수조를 설치하여 각 설비의 방수구에서 규정 방수압력 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)

 
 

  ※ 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

#옥내소화전 #고가수조 #가압수조 #압력수조 #전양정 #실양정 #방출구 #마찰손실수두

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【옥외 소화전설비】

▣ 옥외 소화전설비

  ⊙ 옥외에 설치하여 화재 발생시 소화전까지 배관이 연결되어 있고 소화전의 방수구와 주위에 설치된 소화전함 내의

       소방호스 및 노즐을 연결하여 물을 방수하는 설비

 

  ▣ 구성요소

  ① 수원  ② 가압송수장치  ③ 배관  ④ 옥외소화전  ⑤ 옥외소화전함  ⑥ 제어반  ⑦ 전원  ⑧ 배선

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

설치 대상
설치 조건
지상 1층 · 2층
바닥면적 합계 9,000 ㎡ 이상
특수가연물을 저장 · 취급하는 공장 · 창고
지정수량 750 배 이상
보물 또는 국보로 지정된 목조 건축물
전부 해당
 

2. 옥외 소화전의 분류

  가. 설치위치에 따른 분류

    ① 지상식            ② 지하식

  나. 방수구에 따른 분류

   ① 단구형           ② 쌍구형

 

3. 수원의 양 (저수량)

    Q = 7 N

   여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                N : 옥외 소화전 설치 개수 (최대 2개)

                7 : 350 ℓ/min (옥외소화전설비의 규정방수량) × 20min (소방대 출동시간)

4. 가압송수장치

  가. 고가수조방식

     H = h1 + h2 + 25

     여기서, H : 필요한 낙차 [m]

                  h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                  h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

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

  나. 압력수조방식

       P = P1 + P2 + P3 + 0.25

       여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                    P1 : 소방호스의 마찰손실수두압 [MPa]

                    P2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두압 [MPa]

                    P3 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                    0.25 : 옥외소화전설비 규정방수압력 (0.25 MPa)

  다. 펌프방식

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

5. 옥외소화전설비의 설치기준

  가. 배관 등의 설치기준 (NFTC 109 2.3)

    ① 호스접결구는 지면으로 부터 높이가 0.5 m 이상 1 m 이하의 위치에 설치하고, 특정소방대상물의 각 부분으로 부터

         하나의 호스접결구까지의 수평거리가 40 m 이하가 되도록 해야 한다.

    ② 호스는 구경 65 ㎜ 의 것으로 해야 한다.

  ★ 옥외 소화전 설치개수

 

[참고] 옥외소화전설비의 배관공사

  ① 연약지반에 매설하는 배관에 대해서는 관접속부의 이탈 또는 파손을 방지하기 위한 특별처리를 할 것

  ② T자관 등의 매설공사에는 수격작용 및 기타 충격으로 인한 이탈을 방지하기 위한 처치를 할 것

  ③ 소화전과 접속하는 수직배관의 지지는 견고히 고정할 것

  ④ 관의 수격작용을 고려해서 직선적으로 시공할 것

나. 옥외소화전함의 설치기준 (NFTC 109 2.4) ★★★

  ① 설치거리 : 옥외소화전으로 부터 5m 이내의 장소에 소화전함을 설치해야 한다.

  ② 옥외소화전함의 설치 개수

옥외소화전의 개수
옥외 소화전함의 설치 개수
10 개 이하
5 m 이내의 장소에 1개 이상
11개 이상 30개 이하
11개 이상의 소화전함을 각각 분산하여 설치
31개 이상
옥외 소화전 3개 마다 1개 이상

  ③ 옥외 소화전의 위치 표시등 : 펌프기동표시등

    ㉠ 위치 표시등 : 평상시 점등

    ㉡ 펌프 기동 표시등 : 주펌프 기동시에만 점등

#옥외소화전 #소화전함 #위치표시등 #소화펌프 #고가수조 #압력수조 #오버플루관

#체크밸브 #물올림장치 #가압송수장치 #안전밸브 #개폐표시형밸브 #스트레이너

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1. 가압 송수장치

가. 고가 수조 방식

  ▣ 특정소방대상물의 옥상 또는 높은 지점수조를 설치하여 각 설비의 방수구에서 규정 방수압력규정 방수량

       얻는 방식

    H = h1 + h2 + 17 [m]

      여기서, H : 필요한 낙차 [m]

                   h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                   h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실 수두 [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 감압장치 설치)
130 ℓ/min 이상 (옥내소화전 최대 2개)
옥외소화전설비
0.25 MPa 이상(0.7 MPa 초과시 감압장치 설치)
350 ℓ/min 이상 (옥내소화전 최대 2개)
스프링클러설비
0.1 MPa 이상  1.2 MPa 이하
80 ℓ/min 이상
간이 스프링클러설비
0.1 MPa 이상
50 ℓ/min 이상
드렌처 설비
0.1 MPa 이상
80 ℓ/min 이상
압축공기포 소화설비
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 아파트 : 1,200ℓ/min 이상)
- 해당 층에 설치된 방수구가 3개 초과
  (최대 5개)시 방수구 마다 
800 ℓ/min
  (계단식 아파트 :
400 ℓ/min)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 : 3,300 ℓ/min 이상

※ 압력수조에 설치해야 할 부속장치

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

나. 압력수조방식

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

규정방수압력 및 규정 방수량을 얻는 방식

  P = P1 + P2 + P3 + 0.17 [MPa]

     여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                  P1 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [MPa]

                  P3 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                  0.17 : 옥내 소화전설비 규정 방수압력 (0.17 MPa)

 

다. 펌프 방식

  펌프의 가압에 의하여 각 설비의 방수구에서 규정방수압력규정방수량을 얻는 방식

    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 환산수 [m] (0.17 MPa → 약 17 m)

 

※ 토출양정   - 일제개방밸브 : 유수검지장치까지

                     - 나머지 : 최고위 살수장치 높이 까지

※ 실양정 : 흡입양정 [m] + 토출양정 [m]

※ 펌프 송수불능의 원인

   ① 스트레이너 막힘

   ② 토출 압력 불충분

   ③ 유효흡입양정 (NPSH)의 부족

[참고] 옥내소화전설비 전양정 계산시 알아 두어야 할 사항

 

1) 소방호스의 마찰손실수두 (h1)

    소방호스의 마찰손실수두 = 호스의 길이 × 호스의 개수 × 100 m 당 호스의 마찰손실수두

2) 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 (h2)

호칭구경 [A]
유량 [ℓ/min]
직관 및 관부속품의 등가길이 [m]
100 m 당 마찰손실
마찰손실수두 [m]

3) 실양정 (h3)

  후드밸브로 부터 최상층 옥내 소화전 호스접결구 (앵글밸브)까지의 수직거리

      ∴ 실양정 = 흡입양정 + 토출양정

※ 펌프의 직 · 병렬 운전

                   1) 펌프의 직렬 운전                                                               2) 펌프의 병렬운전

                       ① 토출량 : Q                                                                         ① 토출량 : 2Q

                       ② 양정 : 2H                                                                           ② 양정 : H

[참고] 펌프의 종류

펌 프
터보형 펌프


원심펌프

볼류트 펌프 : 안내깃(날개)이 없다.   고유량, 저양정
터빈 펌프 : 안내깃(날개)이 있다.   저유량, 고양정
사류 펌프
축류 펌프
용적형 펌프






왕복 펌프


피스톤 펌프
플런저 펌프
다이어프램 펌프
윙 펌프
회전 펌프


기어 펌프
베인 펌프
롤러 펌프
나사 펌프
특수형 펌프
제트 펌프 (분사 펌프)
기포 펌프
수격 펌프

라. 가압수조방식

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

   얻는 방식

마. 감압장치의 종류 (시험 자주 출제, 3가지를 쓰시오)

  ① 감압밸브 방식 : 배관 도중에 감압밸브를 설치하여 감압하는 방식

 

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

                                펌프 없이 자연 낙차를 이용하여 사용하는 방식

 

  ③ 전용배관방식 : 설비의 시스템 (System)을 고층부저층부로 분리한 후 주배관 및 펌프 등을 각각 별도구분하여

                               설치하는 방식

 

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

 

 ⑤ 감압용 오리피스 방식 : 호스접결구의 앵글밸브의 인입구측에 오리피스를 설치하는 방식

 

#가압송수장치 #오리피스 #중계펌프 #감압밸브 #고가수조 #터빈펌프 #볼류트펌프

#양정 #방수구 #방수량 #옥내소화전 #압력수조방식 #마찰손실수두 #낙차

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1. 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비 끝부분의 배관중 K점에 필요한 압력수의 수압을 다음 조건을 이용하여 구하시오.

      [11점] ★★★★★

 

[조건]

① 직관 마찰손실수두 (100m당)

                                                                                                                                                                  (단위 : m)

개수
유 량
25 A
32 A
40 A
50 A
1
80 ℓ/min
39.82
11.38
5.40
1.68
2
160 ℓ/min
150.42
42.84
20.29
6.32
3
240 ℓ/min
307.77
87.66
41.51
12.93
4
320 ℓ/min
521.92
148.66
70.40
21.93
5
400 ℓ/min
789.04
224.75
106.31
32.99
6
480 ℓ/min
-
321.55
152.26
47.43

② 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관길이

구분
25 A
32 A
40 A
50 A
엘보 (90°)
0.9
1.2
1.5
2.1
리듀서
0.54
0.72
0.9
1.2
티(직류)
0.27
0.36
0.45
0.6
티(분류)
1.5
1.8
2.1
3.0

   ※티는 직류티만 사용한다.

  ③ 헤드 나사는 PT ½ (15A) 기준으로 한다.

  ④ 헤드 방사압은 0.1 [MPa] 기준으로 한다.

  ⑤ 수압산정에 필요한 계산과정을 상세히 명시할 것

구간
마찰손실수두
A ~ B
B ~ C
C ~ J
J ~ K

   ※ 위 표는 별도로 작성한다.

 가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]를 구하시오

 나. 위치수두 [m]를 구하시오.

 다. F점에 필요한 압력 P [MPa]를 구하시오. (단, 소수점 세째자리까지 구하여 답하시오.)

[문제풀이]

 가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

구간
마찰손실수두
A ~ B
5.74 × 39.82 / 100 = 3.285 ≒ 2.29 m
B ~ C
2.27 × 150.42 / 100 = 3.411 ≒ 3.41 m
C ~ J
6.58 × 87.60 / 100 = 5.77 m
J ~ K
3.8 × 47.43 / 100 = 1.802 ≒ 1.8 m

   ∴ h1 = 2.29 + 3.41 + 5.77 + 1.8 = 13.27 m

 나. 위치수두 [m]

     h2 = 0.1 + 0.1 - 0.3 = - 0.1

다. F지점의 방수압은 ?

    P = 0.1327 [MPa] + (-0.001[MPa]) + 0.1 [MPa] = 0.2317 ≒ 0.232 [MPa]

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비

   필요한 압력

    P = P1 + P2 + 0.1 [MPa]

        여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                     P1 : 배관 및 관부속품 마찰손실수두압 [MPa]

                     P2 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                     0.1 : 스프링클러설비 규정 방수압력 [MPa]

가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 (h1)

구간
호칭
구경 A
유량
ℓ/min
직관및등가길이 [m]
100m당
마찰손실
마찰손실수두[m]
K~J
50
480
◈ 직관 : 2m
◈ 관부속품
  ⊙ 티(직류) : 1개 × 0.6 = 0.6 m
  ⊙ 리듀서(50×32A) 1개 × 1.2=1.2m
◈ 소계 : 3.8 m
47.43 /100
헤드 6개
3.8×47.47/100
=1.802 ≒ 1.8m
J~C
32
240
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 1 = 3.1 m
◈ 관부속품
  ⊙ 엘보(90°) 2개 × 1.2 = 2.4 m
  ⊙ 리듀서 (32×25A) : 1개 × 0.72  = 0.72 m
◈ 소계 : 6.28 m
87.66 /100
헤드 3개
6.28×87.66/100
=5.768 ≒ 5.77m
C~B
25
160
◈ 직관 2m
◈ 관부속품
  ⊙ 티(분류) 1개 × 0.27 = 0.27 m
◈ 소계 : 2.27 m
150.42/ 100
헤드 2개
2.27×150.42/100
=3.414 ≒ 3.41m
B~A
25
80
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 0.1 + 0.3  = 2.5 m
◈ 관부속품
  ⊙ 엘보(90°) : 3개 × 0.9 = 2.7 m
  ⊙ 리듀서 (25×15A) 1개 × 0.54  = 0.54 m
◈ 소계 : 5.74 m
39.82/100
헤드 1개
5.74 × 39.82/100
=2.29 m

2. 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비의 말단 배관 중 K점에 필요한 압력수의 수압을 다음 조건을 참조하여 구하시오.

    (단, 모든 헤드는 80 [ℓ/min]으로 방사되는 기준이고, 티의 사양은 분류되기 전 배관과 동일한 사양으로 적용한다. 또한

    티에서 마찰손실수두는 분류되는 유량이 큰 방향의 값을 적용하며 동일한 분류량인 경우는 직류티 값을 적용한다.

    그리고 가재배관 말단과 교차배관 말단은 엘보를 설치하며, 리듀서의 마찰손실은 큰구경을 기준으로 적용한다.

    [12점] ★★★★★

 

[조건]

① 마찰손실수두 (100m 당)

개수
유 량
25 A
32 A
40 A
50 A
1
80 ℓ/min
39.82
11.38
5.40
1.68
2
160 ℓ/min
150.42
42.84
20.29
6.32
3
240 ℓ/min
307.77
87.66
41.51
12.93
4
320 ℓ/min
521.92
148.66
70.40
21.93
5
400 ℓ/min
789.04
224.75
106.31
32.99
6
480 ℓ/min
-
321.55
152.26
47.43

② 관 이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관길이

구분
25 A
32 A
40 A
50 A
엘보 (90°)
0.9
1.2
1.5
2.1
리듀서
0.54
0.72
0.9
1.2
티(직류)
0.27
0.36
0.45
0.6
티(분류)
1.5
1.8
2.1
3.0

③ 헤드 나사는 PT ½ (15A) 기준으로 한다. (리듀서를 적용한다.)

④ 수압산정에 필요한 계산과정을 상세히 명시할 것.

가. 배관 마찰손실수두[m]를 구하시오. (단, 다음의 표에 따라 각 구간의 소요수두를 구하고 이를 합산하여 총 마찰손실수두

      를 구한다.)

 
구간
배관크기
소요수두
말단헤드 A ~ B
25 A
B ~ C
25 A
C ~ J
32 A
J ~ K
50 A
총 마찰손실 수두

나. 헤드선단의 낙차수두 [m]를 구하시오.

다. 헤드선단의 최소 방수압력 [MPa]을 구하시오.

라. K점의 최소 요구 압력 [KPa]을 구하시오.

[답안작성]

가. 배관의 마찰손실수두 [m]

구간
배관크기
소 요 수 두
말단헤드
A ~ B
25 A
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 0.1 + 0.3 = 2.5 m
◈ 관부속품
  ⊙ 엘보 (90°) : 3개 × 0.9 = 2.7 m
  ⊙ 리듀서 (25×15A) : 1개 × 0.54 = 0.54 m
◈ 소계 : 5.74 m
◈ 소요수두 : 5.74 × 39.82 / 100 = 2.285 ≒ 2.29 m
B ~ C
25 A
◈ 직관 : 2 m
◈ 관 부속품
   ⊙ 티(직류) (25×25×25A) : 1개 × 0.27 = 0.27 m
◈ 소계 : 2.27 m
◈ 소요수두 : 2.27 × 150.42 / 100 = 3.413 ≒ 3.41 m
C ~ J
32 A
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 1 = 3.1 m
◈ 관부속품
   ⊙ 엘보 (90°) : 2개 × 1.2 = 2.4 m
   ⊙ 티(분류) (32×32×25A) : 1개 × 1.8 = 1.8m
   ⊙ 리듀서 (32×25A) : 1개 × 0.72 = 0.72 m
◈ 소계 : 8.02 m
◈ 소요수두 : 8.02 × 87.66 / 100 = 7.03 m
J ~ K
50 A
◈ 직관 : 2m
◈ 관부속품
   ⊙ 티 (분류) (50×50×32A) : 1개 × 3 = 3 m
   ⊙ 리듀서 (50×32A) : 1개 × 1.2 = 1.2 m
◈ 소계 : 6.2 m
◈ 소요수두 : 6.2 × 47.43 / 100 = 2.94 m
총 마찰손실수두
2.29 + 3.41 + 7.03 + 2.94 = 15.67 m

나. 헤드 선단의 낙차수두 [m]

     헤드선단의 낙차수두 : 0.1 + 0.1 - 0.3 = - 0.1 m

다. 헤드의 방수압력 : 0.1 [MPa]

라. K지점의 방수압력 [kPa]

    ▣ 마찰손실압력수두 h1 = 2.29 + 3.41 + 7.03 + 2.94 = 15.67 m

    ▣ 낙차수두 h2 = - 0. 1 m

    ▣ 방수압력수두 H = 15.67 + (- 0.1) + 10 = 25.57 m

    ∴ 방수압력 P = 0.1567 + (-0.001) + (0.1) = 0.2557 [MPa] = 255.7 [kPa]

[해설] 폐쇄형 스프링클러 설비

  필요압력

    P = P1 + P2 + 0.1 [MPa]

    여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                 P1 : 배관 및 관부속품 마찰손실수두압 [MPa]

                 P2 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                 0.1 : 스프링클러설비 규정 방수압력 [MPa]

3. 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비 끝 부분의 배관 중 K점에 필요한 압력수의 수압을 다음 조건을 이용하여

     구하시오. [10점] ★★★★★

 

[조건]

  ① 직관 마찰손실수두 [10m당]

                                                                                                                                                                  (단위 : m)

개수
유 량
25 A
32 A
40 A
50 A
1
80 ℓ/min
39.82
11.38
5.40
1.68
2
160 ℓ/min
150.42
42.84
20.29
6.32
3
240 ℓ/min
307.77
87.66
41.51
12.93
4
320 ℓ/min
521.92
148.66
70.40
21.93
5
400 ℓ/min
789.04
224.75
106.31
32.99
6
480 ℓ/min
-
321.55
152.26
47.43

  ② 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관 길이

구분
25 A
32 A
40 A
50 A
엘보 (90°)
0.9
1.2
1.5
2.1
리듀서
0.54
0.72
0.9
1.2
티(직류)
0.27
0.36
0.45
0.6
티(분류)
1.5
1.8
2.1
3.0

   ※ 티는 직류티만 사용한다.

  ③ 헤드의 나사는 PT ½ (15A) 기준으로 한다.

  ④ 헤드 방사압은 0.1 [MPa] 기준으로 한다.

  ⑤ 수압산정에 필요한 계산과정은 상세히 명시할 것

구간
마찰손실수두
A ~ B
B ~ C
C ~ J
J ~ K

  ※ 위 표는 별도로 작성한다.

  가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]를 구하시오.

  나. 위치수두 [m]를 구하시오.

  다. K점에 필요한 압력 P [MPa]를 구하시오. (단, 소수점 셋째 자리까지 구하여 답하시오.)

[답안작성]

  가. 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

구간
마찰손실수두
A ~ B
5.74 × 39.82 / 10 = 22.856 ≒ 22.86 m
B ~ C
2.27 × 150.42 / 10 = 34.145 ≒ 34.15 m
C ~ J
6.54 × 87.66 / 10 = 57.33 m
J ~ K
3.8 × 47.43 / 10 = 18.023 ≒ 18.02 m

    마찰압력손실수두 h1 = 22.86+34.15+57.33+18.02 = 132.71 m

나. 위치수두 h2 = 0.1 + 0.1 + (-0.3) = - 0.1 m

다. K점에 필요한 압력 [MPa]

    필요한 압력 P = 1.3271 + ( - 0.001) + 0.1 = 1.4261 ≒ 1.42 [MPa]

4. 다음 그림과 같이 폐쇄형 헤드를 사용한 스프링클러설비의 말단 배관 중 K점에 필요한 압력수의 수압을 조건을 참조하

     여 구하시오. [12점] ★★★★★

 

[조건]

  ① 직관의 마찰손실수두 (100m당)

                                                                                                                                                         (단위 : m)

개수
유 량
25 A
32 A
40 A
50 A
1
80 ℓ/min
39.82
11.38
5.40
1.68
2
160 ℓ/min
150.42
42.84
20.29
6.32
3
240 ℓ/min
307.77
87.66
41.51
12.93
4
320 ℓ/min
521.92
148.66
70.40
21.93
5
400 ℓ/min
789.04
224.75
106.31
32.99
6
480 ℓ/min
-
321.55
152.26
47.43

  ② 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관 길이

구분
25 A
32 A
40 A
50 A
엘보 (90°)
0.9
1.2
1.5
2.1
리듀서
0.54
0.72
0.9
1.2
티(직류)
0.27
0.36
0.45
0.6
티(분류)
1.5
1.8
2.1
3.0

  ③ 관이음쇠 및 마찰손실에 해당하는 직관길이 산출시 호칭구경 큰 쪽에 따른다.

  ④ 직류방향과 분류방향이 같은 크기의 분류량(구경)일 때 티는 직류로 계산한다.

  ⑤ 헤드 나사는 ½ (15A) 기준으로 한다.

  ⑥ 헤드방사압은 0.1 [MPa] 기준으로 한다.

가. 수압산정에 필요한 계산과정을 상세히 명시하여 다음표를 작성하시오.

구간
마찰손실수두
A ~ B
B ~ C
C ~ J
J ~ K

  나. 위치수두 [m]를 구하시오.

  다. 방사요구압력수두 [m]를 구하시오.

  라. 총소요수두 [m]와 K점에 필요한 방수압 [MPa]을 구하시오.

    ① 총 소요수두를 구하시오.

    ② K점에 필요한 방수압을 구하시오.

[답안작성]

  가. 수압산정에 필요한 계산과정 표로 작성

구간
마찰손실수두
A ~ B
5.74 × 39.82 / 100 = 3.285 ≒ 2.29 m
B ~ C
2.27 × 150.42 / 100 = 3.414 ≒ 3.41 m
C ~ J
8.02 × 87.60 / 100 = 7.03 m
J ~ K
6.2 × 47.43 / 100 = 2.94 m

  나. 위치수두 [m]

    ▣ 위치수두 h2 = 0.1 + 0.1 - 0.3 = - 0.1 [m]

  다. 방사요구압력수두 [m] : 10 [m] ☜ 0.1 [MPa] 환산수두

  라. 총소요수두[m]와 K점에 필요한 방수압 [MPa]

   ① 총소요수두 [m]

     ㉠ 마찰손실수두 h1 = 2.29 + 3.41 + 7.03 + 2.94 = 15.67 m

     ㉡ 위치수두 h2 : - 0.1 m

     ∴ 총소요수두 H = h1 + h2 + 10 = 15.67 + (-0.1) + 10 = 25.57 m

  ② K점에 필요한 방수압 [MPa]

     P = 0.1567 + (-0.001) + 0.1 = 0.2567 ≒ 0.26 [MPa]

[해설] 폐쇄형 스프링클러설비

  필요한 압력 P = P1 + P2 + 0.1 [MPa]

            여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                        P1 : 배관 및 관부속품 마찰손실수두압 [MPa]

                        P2 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                        0.1 : 스프링클러설비 규정 방수압력 [MPa]

  ▣ 배관 및 관부속품 마찰손실수두 (h1)

구간
호칭
구경 A
유량
ℓ/min
직관및등가길이 [m]
100m당
마찰손실
마찰손실수두[m]
K~J
50
480
◈ 직관 : 2m
◈ 관부속품
  ⊙ 티(분류)(50×50×32A) : 1개 × 3 = 3 m
  ⊙ 리듀서(50×32A) : 1개 × 1.2  =1.2m
◈ 소계 : 6.2 m
47.43 /100
헤드 6개
6.2 × 47.43 /100
= 2.91
J~C
32
240
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 1 = 3.1 m
◈ 관부속품
  ⊙ 엘보(90°) 2개 × 1.2 = 2.4 m
  ⊙ 티(분류)(32×32×25) : 1 × 1.8 = 1.8
  ⊙ 리듀서 (32×25A) : 1개 × 0.72  = 0.72 m
◈ 소계 : 8.02 m
87.66 /100
헤드 3개
8.02×87.66/100
=7.03m
C~B
25
160
◈ 직관 2m
◈ 관부속품
  ⊙ 티(직류) 1개 × 0.27 = 0.27 m
◈ 소계 : 2.27 m
150.42 / 100
헤드 2개
2.27×150.42/100
=3.414 ≒ 3.41m
B~A
25
80
◈ 직관 : 2 + 0.1 + 0.1 + 0.3 = 2.5 m
◈ 관부속품
  ⊙ 엘보(90°) : 3개 × 0.9 = 2.7 m
  ⊙ 리듀서 (25×15A) 1개 × 0.54  = 0.54 m
◈ 소계 : 5.74 m
39.82 /100
헤드 1개
5.74 × 39.82/100
=2.29 m
합계
15.67 m

5. 다음 도면과 주어진 조건을 참고하여 각 물음에 답하시오. [16점] ★★★★★

          (출제 안된지 10년 넘었음)

[조건]

  ① 주어지지 않은 조건은 무시할 것

  ② 직류 Tee 및 리듀서는 무시할 것

  ③ 다음의 하젠 - 윌리엄스의 공식을 이용할 것

          여기서, △Pm : 배관 1m당 마찰손실압력 [MPa]

                        Q : 유량 [ℓ / min]

                        C : 조도 [120]

                         D : 관경 [㎜]

 

  ① 배관의 호칭구경별 안지름은 다음과 같다.

                                                           < 배관의 호칭구경별 안지름 [㎜]>

호칭구경
25
32
40
50
65
80
100
내경
28
36
42
53
66
79
103

[조건]

  ① 관이음쇠 및 밸브류 등의 마찰손실에 상당하는 직관의 길이는 다음과 같다.

                                          <관이음쇠 및 밸브류 등의 마찰손실에 상당하는 직관 길이 [m]>

관이음쇠 및 밸브
의 호칭경[㎜]
90 ˚ 엘보
90˚티(측류)
알람체크밸브
게이트밸브
체크밸브
25
0.9
0.27
4.5
0.18
4.5
32
1.2
0.36
5.4
0.24
5.4
40
1.8
0.54
6.2
0.32
6.8
50
2.1
0.6
8.4
0.39
8.4
65
2.4
0.75
10.2
0.48
10.2
100
4.2
1.2
16.5
0.81
16.5

가. 각 배관의 관경에 따라 다음 빈칸을 채우시오.

관경[㎜]
산 출 근 거
상당 관 길이 [m]
25
32
40
50
65
100

나. 다음 표 안의 ( )안을 채우시오.

관경[㎜]
관 마찰손실압 [MPa]
25
(        ) × 10-7 × Q2
32
(         ) × 10-8 × Q2
40
(         ) × 10-8 × Q2
50
(         ) × 10-9 × Q2
65
(         ) × 10-9 × Q2
100
(         ) × 10-9 × Q2

  다. A점 헤드에서 고가수조까지의 낙차 [m]를 구하시오.

  라. A점 헤드의 분당 방수량 [ℓ/min]을 구하시오. (단, 방출계수는 80이다.)

[답안작성]

  가. 각 배관의 관경에 따른 상당관길이 [m

관경[㎜]
산 출 근 거
상당 관 길이 [m]
25
◈ 직관 : 3.5 + 3.5 = 7 m
◈ 관부속품
  ⊙ 90˚ 엘보(25A) : 1개 × 0.9 = 0.9
7+0.9=7.9m
32
◈ 직관 : 3m
3 m
40
◈ 직관 : 3 + 0.6 = 3.6 m
◈ 관부속품
  ⊙ 90˚ 엘보 (32A) : 1개 ×1.8 =1.8m
3.6 +1.8 = 5.4 m
50
◈ 직관 : 3.5 m
3.5 m
65
◈ 직관 : 3.5 + 3.5 =7 m
7 m
100
◈ 직관 : 2+1+45+1.5+0.6+1.2+2 = 53.3 m
◈ 관 부속품
  ⊙ 90˚ 엘보 : 4개 × 4.2 = 16.8 m
  ⊙ 게이트밸브 : 2개 × 0.81 =1.61 m
  ⊙ 알람체크밸브 : 1개 × 16.5 = 16.5 m
  ⊙ 체크밸브 : 1개 × 16.5 = 16.5 m
53.3+16.8+1.61+16.5
+16.5 = 104.71 m

나. 다음 괄호안을 채우시오

관경[㎜]
관 마찰손실압 [MPa]
25
( 19.13 ) × 10-7 × Q2
32
( 20.67 ) × 10-8 × Q2
40
( 16.9 ) × 10-8 × Q2
50
( 34.87 ) × 10-9 × Q2
65
( 23.29 ) × 10-9 × Q2
100
( 43.43 ) × 10-9 × Q2

  다. A점 헤드에서 고가수조까지의 낙차 [m]

      h2 = 45 - 2 - 0.6 - 1.2 = 41.2 m

라. A점 헤드의 분당 방수량 [ℓ/min]을 구하시오. (단, 방출계수는 80이다.)

#스프링클러 #헤드 #방수압 #마찰손실수두 #고가수조 #낙차 #위치수두 #리듀서 #엘보

#분류티 #직류티 #알람체크밸브 #체크밸브 #개폐밸브 #관이음쇠 #마찰손실

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1. 옥내 소화전설비에서 수원의 유효수량 중 1/3 이상을 옥상에 설치하지 않아도 되는 경우 5가지만 쓰시오. [5점]

      ★★★★★

   ① 지하층만 있는 경우

   ② 고가수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전 설비

   ③ 가압수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전 설비

   ④ 수원이 건축물의 최상층에 설치된 방수구 보다 높은 위치에 설치된 경우

   ⑤ 건축물의 높이가 지표면으로 부터 10 [m] 이하인 경우

[해설] 수원의 유효수량 중 1/3 이상을 옥상에 설치하지 않아도 되는 경우 (NFSC 102 제4조)

   ① 지하층만 있는 건축물

   ② 고가수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전설비 : 옥상수조가 설치된 것과 같으므로 이중으로 구비할 필요가

         없다.

   ③ 수원이 건축물의 최상층에 설치된 방수구(스프링클러설비의 경우에는 헤드) 보다 높은 위치에 설치된 경우 : 옥상수조

        가 설치된 것과 같으므로 이중으로 구비할 필요가 없다.

   ④ 건축물의 높이가 지표면으로 부터 10 [m] 이하인 경우 : 낙차가 낮고 소화에 유리하고 피난이 용이하다.

   ⑤ 주펌프와 동등 이상의 성능이 있는 별도의 펌프로서 내연기관의 기동과 연결하여 작동되거나 비상전원을 연결하여

        설치한 경우 : 고장 정전 등으로 주펌프의 사용이 불가하더라도 예비펌프는 소화수 공급이 가능하므로 옥상 수조를

                               추가할 필요가 없다.

   ⑥ 수동기동방식으로 설치된 경우 : 수동기동방식은 평상시에 배관에 물이 없는 건식설비이다. 따라서 옥상수조 설치가

                                                             불필요하다.

   ⑦ 가압수조를 가압송수장치로 설치한 경우 : 가압수조는 기계적 고장, 정전의 우려가 없어 신뢰성을 담보할 수 있어

                                                             옥상수조를 설치하지 않아도 된다.

2. 옥내 소화전설비 가압송수장치 종류 4가지를 쓰시오.

   ① 고가수조      ② 가압수조     ③ 압력수조           ④ 펌프

[해설] 옥내소화전 설비의 가압송수장치

 

  가. 고가수조방식 : 옥상이나 높은 곳에 물탱크를 설치하여 자연낙차에 의해 법정방수압력 (0.17 [MPa])을 얻는 방식

  나. 압력수조방식 : 압력수조를 물탱크로서 1/3은 에어콤프레셔에 의해 압축공기를, 2/3는 물을 급수펌프로 공급하여

                                 방수구의 법정방수압력을 공급하는 가압방식

  다. 펌프방식 : 방수구에서 법정방수압력을 얻기 위해서 전동기를 사용하여 펌프의 가압에 의해 방수압력을 얻는 방식

                          으로 펌프는 원심펌프를 주로 사용하는데 원심펌프는 볼류트 펌프와 터빈펌프가 있다.

  라. 가압수조방식 : 가압원인 압축공기 또는 불연성 고압기체에 따라 소방용수를 가압시키는 수조를 말한다. 수조와 가압

                          원은 별도로 저장되며 배관내 압력 감소에 따라 중압 제어밸브가 개방되고 가압용기(압축공기 또는 불연

                          성 고압기체)가 개방됨으로서 해당 압력으로 수조의 소화수를 방수구 또는 헤드로 송수하는 방식

 

[참고] 옥내소화전 설비의 펌프를 이용하는 가압송수장치의 설치기준 (NFSC 102 제5조)

  ▣ 가압송수장치는 부식등으로 인한 펌프의 고착을 방지할 수 있도록 다음의 기준에 적합한 것으로 할 것. 다만, 충압펌프

       는 제외한다.

   ㉠ 임펠러는 청동 또는 스테인리스 등 부식에 강한 재질을 사용할 것

   ㉡ 펌프축은 스테인리스 등 부식에 강한 재질을 사용할 것

3. 소화설비에서 충압펌프를 설치하는 이유를 쓰시오. [4점] ★★★

  ▣ 배관내 압력손실에 따른 물의 누설량을 보충하여 주펌프의 빈번한 가동을 방지하기 위하여

[해설] 충압펌프

  가. 충압 펌프 : 배관내의 압력손실에 따라 주펌프의 빈번한 기동을 방지하기 위하여 충압 역할을 하는 펌프

  나. 충압펌프의 설치 : 기동용 수압개폐장치를 기동장치로 사용하는 경우에 설치

  다. 옥내 소화전설비 충압펌프의 설치기준 (기동용 수압개폐장치를 기동장치로 사용할 경우에 설치)

    ① 펌프의 토출압력은 그 설비의 최고위 호스접결구의 자연압 보다 적어도 0.2 [MPa]이 더 크도록 하거나 가압송수장치

          의 정격토출압력과 같게 할 것

    ② 펌프의 정격토출량은 정상적인 누설량 보다 적어서는 아니되며 옥내 소화전설비가 자동적으로 작동할 수 있도록

          충분한 토출량을 유지할 것

4. 충압펌프가 자주 기동을 하면 설비에 악영향을 미치는데 설비에 미치는 악영향 4가지를 쓰시오. [8점] ★★★

  ① 배관에 전체적으로 압력에 의한 충격이 가해지므로 노후 또는 피로에 의한 배관 및 배관 부속 등 파손 우려가 있다.

  ② 기동용 수압개폐장치 및 압력 스위치 등에 피로가 가해지므로 소손 우려가 있다.

  ③ 기동용 수압개폐장치가 압력스위치의 잦은 작동으로 제어반내 계전기 등의 소손우려가 있다.

  ④ 충압펌프의 잦은 기동으로 모터 등의 소손우려가 있다.

[해설] 충압펌프의 잦은 기동시 설비에 미치는 악영향

  ① 배관에 전체적으로 압력에 의한 충격이 가해지므로 노후 또는 배관 및 배관부속 등의 파손 우려가 있다.

  ② 기동용 수압개폐장치 및 압력스위치 등에 피로가 가해지므로 소손우려가 있다.

  ③ 기동용 수압개폐장치 압력스위치의 잦은 작동으로 제어반내 계전기 등의 소손우려가 있다.

  ④ 충압펌프의 잦은 기동으로 모터 등의 소손우려가 있다.

5. 옥내 소화전 설비 배관의 총 마찰손실압력이 0.078 [MPa], 호스의 마찰손실압력이 0.025 [MPa]일 때 설치하여야 할

     고가수조의 최소 설치 높이 [m]를 구하시오. [3점]  ★★★

  ▣ 고가수조 전양정 H = h1 + h2 +17

                                  h1 : 소방호스의 마찰손실수두 : 2.5 [m]

                                  h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 : 7.8 [m]

                                  17 : 옥내소화전의 규정방수압력 환산 수두 : 0.17 [MPa] 은 약 17 [m]

            ∴ 고가수조 전양정 H = 2.5 [m] + 7.8 [m] + 17 [m] = 27.3 [m]

[해설] 옥내소화전설비의 가압송수장치 (고가수조방식)

        전양정 H = h1 + h2 +17

        여기서, H : 전양정 [m]

                     h1 : 소방호스의 마찰손실수두 : 2.5 [m]

                     h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 : 7.8 [m]

                     17 : 옥내소화전의 규정방수압력 환산 수두 [m] : 0.17 [MPa] 은 약 17 [m]

          ※ 0.1 [MPa] = 10 [m]로 계산하면

               h1 : 0.025 [MPa] = 2.5 [m]

               h2 : 0.078 [MPa] = 7.8 [m]

           ∴ 전양정 H = h1 + h2 + 17 = 2.5[m] + 7.8 [m] + 17 [m] = 27.3 [m]

6. 최상층에 설치된 옥내소화전설비의 노즐 방수압력을 피토게이지로 측정한 결과 0.25 [MPa] 이었다면 고가수조의 설치

    높이는 몇 [m] 이상이 되어야 하는가 ? (단, 배관 및 호스 등에서 발생한 전체 마찰손실수두는 5 [m]이고, 가압송수장치는

     고가수조방식으로 한다. 기타 조건은 고려하지 않는다.) [3점] ★★★

   전양정 H = h1 + h2 + 방수압력 환산수두 [m] 

                   = 5 [m] + 25 [m] = 30 [m]

[해설] 옥내소화전설비의 가압송수장치 (고가수조방식)

    전양정 H = h1 + h2 +17

    여기서, H : 전양정 [m]

                 h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                 h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                17 : 옥내소화전의 규정방수압력 환산 수두 [m] : (0.17 [MPa] → 약 17 [m])

    ⊙ 문제의 단서에서 h1 + h2 = 5 [m]이다.

    ⊙ 문제의 노즐방수압력이 0.25[MPa]이므로 0.1 [MPa] = 10 [m]로 환산하여 계산하면 노즐방수압력의 환산수두는

         25 [m] 이다.

      ∴ 고가수조의 설치 높이 H = 5 [m] + 25 [m] = 30 [m] 이다.

        ※ 옥내 소화전설비 규정방수압력의 환산수두는 17 [m]이지만 이 문제에서 노즐방수압력의 환산수두가 25 [m]로 주어

             졌으므로 25 [m]를 적용한다. 즉, 노즐에서 0.25 [MPa]의 압력이 측정된 값이다.

7. 다음 그림은 옥내 소화전설비의 압력수조방식을 나타낸 것이다. 각 물음에 답하시오.

     (단, 배관, 관부속품 및 호스의 마찰손실수두는 6.5 [m] 이다.) [6점] ★★★★

 

  가. 압력수조내 바닥부분의 압력[MPa]을 구하시오.

  나. 화재안전기준에 의한 규정방수압의 설계를 가능하게 하는 건축물의 높이 [m]를 구하시오.

  다. 자동식 공기압축기의 설치목적을 간단하게 쓰시오.

[문제 풀이]

  가. 압력수조내 바닥부분의 압력[MPa]을 구하시오.

       ▣ 압력수조내 바닥 부분의 압력 = 0.5 [MPa] + 0.035[MPa] = 0.535 ≒ 0.54 [MPa]

  나.화재안전기준에 의한 규정방수압의 설계를 가능하게 하는 건축물의 높이 [m]를 구하시오.

       ▣ 건축물의 높이 = 54 [m] - 6.5 [m] - 17 [m] = 30.5 [m]

  다. 자동식 공기압축기의 설치목적을 간단하게 쓰시오.

       ▣ 압력수조내에서 누설되는 공기를 자동적으로 보충하여 상시 규정압력 이상을 유지하기 위하여

[해설] 압력수조방식

 

  가. 압력수조내 바닥 부분의 압력

     ▣ 압력수조내 바닥부분의 압력 = 공기압 + 낙차

         ⊙ 공기압 : 문제의 그림에서 0.5 [MPa]이다.

         ⊙ 낙차 : 문제의 그림에서 3.5 [MPa]이다.

     ▣ 0.1 [MPa] = 10 [m]로 환산하여 계산을 하면 3.5 [m] = 0.035 [MPa]이므로

       ∴ 압력수조내 바닥부분의 압력 = 0.5 [MPa] + 0.035[MPa] = 0.535 ≒ 0.54[MPa]

  나. 규정방수압의 설계를 가능하게 하는 건축물의 높이

     ▣ 건축물의 높이 = 압력수조내 바닥부분의 압력환산수두 - 배관, 관부속품 및 호스의 마찰손실수두 - 노즐선단의 방수

                                     압력 환산수두

     ▣ 0.1 [MPa] = 10 [m]로 환산하여 계산하면

       ⊙ 압력수조내 바닥부분의 압력환산수두 : 0.54 [MPa] = 54[m]이다.

       ⊙ 배관, 관부속품 및 호스의 마찰손실수두 : 문제의 단서에서 6.5 [m] 이다.

       ⊙ 노즐선단의 방사압력 환산수두 (옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두) : 0.17 [MPa] = 17 [m] 이다.

          ∴ 건축물의 높이 = 54[m] - 6.5 [m] - 17 [m] = 30.5 [m]

  다. 자동식 공기압축기 : 압력수조내에서 누설되는 공기를 자동적으로 보충하여 상시 규정 방수압력 이상을 유지하기

                                         위하여 설치한다.

8. 옥내소화전설비의 기동용 수압개폐장치 중 압력챔버의 기능 3가지를 쓰시오. [6점]  ★★★★★

   ① 배관내의 압력저하시 주펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동기동 및 자동정지

   ② 배관내의 수격방지 작용

   ③ 배관내의 순간적인 압력 변동으로 부터 안정적인 압력 감지

[해설] 기동용수압개폐장치 (압력챔버)

 가. 기동용 수압개폐장치

    ▣ 소화설비의 배관내 압력변동을 감지하여 자동적으로 펌프를 기동 및 정지시키는 것으로서 압력챔버 또는 기동용

         압력스위치 등을 말한다.

 

 나. 기동용 수압개폐장치 (압력챔버)의 기능

   ① 배관내의 압력 저하시 주펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동기동 및 자동정지 (주펌프는 자동으로 정지되어서는

        아니된다.)

   ② 배관내의 수격 방지 기능

   ③ 배관내의 순간적인 압력변동으로 부터 안정적으로 압력 감지

 다. 기동용 수압개폐장치 (압력챔버) : 100 [ℓ] 이상

                                        물올림장치 : 100 [ℓ] 이상

9. 옥내 소화전설비에 사용된느 압력챔버의 역할과 압력챔버에 설치되는 안전밸브의 작동범위를 쓰시오. [5점] ★★★★

  가. 압력챔버의 역할 : 배관 내의 압력저하시 주펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동기동 및 자동정지

  나. 압력챔버에 설치되는 안전밸브의 작동범위  : 호칭압력과 호칭압력의 1.3배 압력 범위내

[해설] 기동용 수압개폐장치

  가. 기동용 수압개폐장치

      ▣ 소화설비의 배관에 압력변동을 감지하여 자동적으로 펌프를 기동 및 정지시키는 것으로서, 압력챔버 또는 기동용

           압력스위치 등을 말한다.

  나. 기동용 수압개폐장치 (압력챔버)의 기능

    ① 배관내의 압력 저하시 주펌프의 자동기동, 충압펌프의 자동기동 및 자동정지 (주펌프는 자동으로 정지되어서는

         아니된다.)

    ② 배관내의 수격방지 기능

    ③ 배관내의 순간적인 압력변동으로 부터 안정적으로 압력 감지

다. 압력챔버의 사용압력에 따른 호칭 압력 (기동용수압개폐장치의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제9조)

호칭압력 [MPa]
1
2
사용압력 [MPa]
1 미만
1 이상 2 미만

  라. 압력챔버 안전밸브의 작동압력범위 : 호칭압력과 호칭압력의 1.3배의 압력 범위 내

[참고] 유수검지장치의 최고사용압력 범위 (유수제어밸브의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제8조)

호칭압력 [MPa]
1
2
水 (물) 압력 [MPa]
1 ~ 1.4 이내
1.6 ~ 2.2 이내

 

10. 다음 그림은 옥내소화전설비의 일부분을 나타내는 그림이다. 압력챔버 내의 공기를 교체하고자 할 때 조작순서를 차례

       대로 쓰시오. (단, V1, V2, V3 만 이용하고 펌프는 작동 정지상태이다.) [6점] ★★★★★

 

[문제풀이]

  ① V1 밸브를 폐쇄시킨다.

  ② V2, V3 밸브를 개방하여 압력챔버내의 물을 완전히 배수한다.

  ③ 압력챔버 내의 물을 완전히 배수시킨 후 V2, V3 밸브를 폐쇄시킨다.

  ④ 제어반에서 전원스위치를 자동으로 하여 펌프를 기동시킨다.

  ⑤ V1 밸브를 개방하여 압력챔버를 가압한다.

  ⑥ 펌프를 압력챔버의 압력스위치에 의해 정지되도록 한다.

 

[해설] 압력챔버 내의 공기 교체시 조작순서

  ▣ 문제의 그림은 실제 배관도와는 다르며 V3 밸브 없이도 무방하지만 공기를 유통시키기위한 밸브로 보고 답안을 작성

        하여야 한다. 실제 배관도를 그리면 다음과 같다.

 

  ① 개폐밸브를 폐쇄시킨다.

  ② 배수밸브를 개방하여 압력챔버 내의 물을 원활히 배수시킨다.

  ③ 압력챔버 내의 물을 완전히 배수시킨 후 배수밸브를 폐쇄시킨다.

  ④ 제어반에서 전원스위치를 자동으로 하며 펌프를 기동시킨다.

  ⑤ 개폐밸브를 개방하여 압력챔버를 가압한다.

  ⑥ 펌프를 압력챔버의 압력스위치에 의해 정지되도록 한다.

11. 기동용 수압개폐장치는 압력스위치가 설치되어 있다. 이 압력스위치의 Diff와 Range의 의미에 대하여 쓰시오. [3점]

      ★★

  ① Diff : '펌프의 정지점과 기동점의 차'로 펌프가 Diff 만큼 압력이 떨어지면 펌프가 기동한다.

  ② Range : 펌프의 정지점을 말한다.

[해설] 기동용 수압개폐장치 압력스위치의 Range · Diff

  ① Range : 펌프의 정지점을 말한다.

  ② Diff : '펌프의 정지점과 기동점의 차이'로 펌프가 Diff 만큼 압력이 떨어지면 기동한다.

 

    기동압력 = 정지압력(Range) - 기동압력 (Diff)

    만약 Range를 9에 놓고 Diff를 1로 셋팅을 하면 기동압력은 9 -1 = 8이 되면 기동압력 8이 되면 펌프가 기동한다.

[참고] 압력스위치의 세팅 (Setting)의 예

<펌프의 압력 세팅방법>

 

12. 다음 조건을 보고 옥내소화전 설비의 주펌프와 충압펌프의 기동과 정지를 하기 위한 압력스위치의 설정압력을 구하시

      오. [3점] ★★★

[조건]

  ① 주펌프 : 1,500 [ℓ/min](토출량), 10 [㎏/㎠] (전양정)

  ② 충압펌프 : 60 [ℓ/min](토출량), 10 [㎏/㎠] (전양정)

  ③ 각 압력스위치의 설정압력 차이는 0.5 [㎏/㎠] 이다.

     가. 충압펌프의 기동압력 [㎏/㎠] : 10[㎏/㎠] - 0.5 [㎏/㎠] = 9.5 [㎏/㎠]

     나. 충압펌프의 정지압력 [㎏/㎠] : 10 [㎏/㎠]

     다. 주펌프의 기동압력 [㎏/㎠] : 9.5[㎏/㎠] - 0.5 [㎏/㎠] = 9 [㎏/㎠]

     라. 주펌프의 정지압력 [㎏/㎠] : 10. 5 [㎏/㎠]

[해설] 펌프 압력스위치의 설정압력

  가. 문제의 조건에서 각 압력스위치의 설정압력 차이는 0.5 [㎏/㎠]이므로

    ① 충압펌프의 기동압력 : 10 - 0.5 = 9.5 [㎏/㎠]

    ② 충압펌프의 정지압력 : 10.5 - 0.5 = 10 [㎏/㎠]

    ③ 주펌프의 기동압력 : 9.5 - 0.5 = 9 [㎏/㎠]

    ④ 주펌프의 정지압력 : 10.5 [㎏/㎠]

13. 최상층의 옥내소화전 방수구까지의 수직 높이가 85 [m]인 24층 건축물의 1층에 설치된 소화펌프의 정격토출압력은

      1.2 [MPa]이고, 옥내소화전설비의 말단 방수구 요구압력이 0.27 [MPa]이며, 펌프의 기동설정압력은 0.8 [MPa]이다.

      마찰손실을 무시할 경우 다음 물음에 답하시오. [5점] ★★

  가. 펌프의 사양 (양정)의 적합성 여부

  나. 펌프의 자동기동 여부

[문제 풀이]

  가. 펌프의 사양 (양정)의 적합성 여부

    ① 필요한 펌프의 전양정 : 85 [m] + 27 [m] = 112 [m]

    ② 설치된 펌프의 사양(양정) : 1.2 [MPa] = 120 [m]

  ∴ 필요한 펌프의 전양정 (112 [m]) < 설치된 펌프의 사양(양정) (120 [m])이므로 펌프의 사양은 적합하다.

  나. 펌프의 자동기동 여부

    ① 설정압력 : 0.8 [MPa]

    ② 자연낙차 압력 : 85 [m] = 0.85 [MPa]

    ③ 소화펌프의 기동점 : 0.85 + 0.2 = 1.05 [MPa]

      ∴ 소화펌프의 설정압력이 자연낙차 압력보다 낮으므로 자동기동이 불가능하다.

[해설] 펌프사양의 적정여부 · 펌프의 자동기동 여부

  가. 펌프의 전양정

       전양정 H = h1 + h2 + h3 + 방수압력 환산수두 [m]

       여기서, H : 전양정 [m]

                   h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                   h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                   h3 : 실양정 (흡입양정 + 토출양정) [m]

      ⊙ h1, h2 : 문제에서 무시한다. 하였다.

      ⊙ h3 : 소화펌프에서 부터 최상층 옥내소화전 방수구까지의 수직높이가 85 [m] 이다.

      ⊙ 방수압력의 환산수두 : 문제에서 0.27[MPa] 이므로 0.1[MPa] = 10 [m]로 환산하여 계산하면 0.27 [MPa] = 27 [m]

                                               이다.

    ① 필요한 펌프의 전양정 H = 85 [m] + 27 [m] = 112 [m]

    ② 설치된 펌프의 사양(양정) : 펌프의 정격토출압력 1.2 [MPa] = 120 [m]

       ∴ 필요한 펌프의 전양정 (112 [m]) < 설치된 펌프의 사양(양정) (120[m])이므로 펌프의 사양은 적합하다.

  나. 펌프 압력스위치의 세팅 (setting)

 

▣ 소화펌프는 설정압력이 자연낙차압력 보다 높아야 자동기동이 가능하다.

   ① 설정압력(setting) : 0.8 [MPa]

   ② 자연낙차압력 (소화펌프가 설치된 1층으로 부터 최상층 옥내소화전 방수구까지의 수직높이) : 85 [m] = 0.85 [MPa]

        (10 [m] = 0.1 [MPa]로 환산하여 계산한다.)

   ③ 소화펌프의 기동점 : 자연낙차압력 + 0.2 [MPa] 이상 (옥내소화전설비)이므로 0.85 [MPa] + 0.2 [MPa] = 1.05 [MPa]

                                         이 된다.

  ∴ 소화펌프의 설정압력이 자연낙차압력 보다 낮으므로 자동기동이 불가능하다.

14. 옥내소화전설비의 직사형 노즐에서 방수압을 측정하려고 한다. 측정기구의 명칭과 측정방법을 간단히 설명하시오.

      [4점] ★★★★★ (시험에 자주 나옴)

  ① 측정기구 : 피토 게이지 (방수압력 측정계)

  ② 측정방법 : 노즐선단에서 노즐구경 (D)의 1/2 떨어진 지점에서 노즐선단과 수평하게 피토게이지를 설치하여 게이지

                        상의 눈금을 읽는다.

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1. 옥외 소화전 설비

옥외에 설치하여 화재발생시 소화전까지 배관이 연결되어 있고 소화전의 방수구와 주위에

설치된 소화전함내의 소방호스 및 노즐을 연결하여 물을 방수하는 설비

<구성요소>

  ① 수원     ② 가압송수장치       ③ 배관       ④ 옥외소화전       ⑤ 옥외소화전함    ⑥ 제어반

  ⑦ 전원     ⑧ 배선

가. 설치대상 (화재예방, 소방시설설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 [별표5])

설치 대상
설치 조건
지상 1 ~ 2 층
바닥면적 합계
9,000 [㎡] 이상
특수가연물을 저장 · 취급하는 공장 · 창고
지정수량 750배 이상
보물 또는 국보로 지정된 목조건축물
전부해당

나. 옥외소화전의 분류

  1) 설치 위치에 따른 분류

    ① 지상식

    ② 지하식

  2) 방수구에 따른 분류

    ① 단구형

    ② 쌍구형

◈ 옥외 소화전 설비의 토출량 ★★★

     Q   =   350 [ℓ / min]     ×     N

       여기서, Q : 토출량 [ℓ/min

                    N : 옥외소화전 설치개수 (최대 2개)

 

  ◈ 수원의 양 : Q · T · N

              토출양 : [ℓ/min]

   ⊙ 옥내소화전 130 [ℓ/min]    0.17[MPa],    0.7 초과 감압장치,   기준개수 최대 2개

   ⊙ 옥외소화전 350 [ℓ/min]     0.25[MPa]    0.7 초과 감압장치,    기준개수 최대 2개

   ⊙ 스프링클러설비 80 [ℓ/min], 0.1 [MPa] 헤드선단의 방수압력 0.1 이상 1.2 이하

               기준개수 10 : 아파트, 병원 (8[m] 이상 20, 8[m] 미만 10개)

                               20 : 일반창고, 공장

                               30 : 지하가, 지하역사, 11층 이상, 특수가연물, 판매시설, 복합건축물 중

                                       판매시설이 설치된 곳

    ⊙ 드랜치 : 80 [ℓ/min] 0.1 [MPa], 한개층에 가장 많이 설치된 개수

        단위 : 50 ~ 0.1 기준개수 2개, 근린생활시설, 생활형 숙박시설, 복합건축물 5개

    ⊙ 물분무등 소화설비 : 기준개수 필요없고

         - 큰절 - 컨베이어밸트, 절연유 봉입 변압기 : 10개

                      케이블, 트레이 덕트 12개

                      차고, 주차장 : 20

        - 특수가연물과 차고 주차장은 최소 50 [㎡] 규정이 있다.

        - 바닥면적이 50 [㎡]가 안되면 50 [㎡] 를 적용

    ⊙ 연결송수관 설비 : 2,400 [ℓ/min] : 3개 방수구, 1개더 800[ℓ/min] 5개 까지

         * 계단식 아파트는 1,200 [ℓ/min] 부터 절반으로

             방수압력은 0.35 [MPa]

     ⊙ 저수조 29층 이하 20~40 [㎥] : 1,100 [ℓ/min]

                     30~49층 40 ~ 10 : 2,20 [ℓ/min]

                     50층 이상 100개 : 3,300 [ℓ/min]

     ⊙ 옥상수조에 있을 때 채수구의 압력은 15 [m] 이상

다. 수원의 양 (저수량) ★★★

      Q = 7 N

      여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                   N : 옥외소화전 설치 개수 (최대 2개)

                   7 : 350 [ℓ/min] (옥외소화전설비의 규정방수량) × 20[min] (소방대 출동시간)

라. 가압송수장치

 1) 고가수조방식

        H   =     h1    +    h2     +     25

       여기서, H : 필요한 낙차 [m]

                   h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                   h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                   25 : 옥외소화전설비 규정방수 압력의 환산수두 [m] (0.25 [MPa] ⇒ 25[m])

 2) 압력수조방식 ★

     P    =    P1    +    P2    +    P3    +    0.25

     여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                  P1 : 소방호스의 마찰손실수두압 [MPa]

                  P2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두압 [MPa]

                  P3 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                  0.25 : 옥외소화전설비 규정방수 압력 (0.25 [MPa])

3) 펌프방식

    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 : 옥외소화전설비 규정방수 압력의 환산수두 [m] (0.25 [MPa] ⇒ 25[m])

마. 옥외소화전 설비의 설치 기준 ★★★

 1) 배관 등의 설치기준 (NFSC 109 제6조 ①②)

   ① 호스접결구는 지면으로 부터 높이가 0.5 [m] 이상 1 [m] 이하의 위치에 설치하고 특

       정소방대상물의 각 부분으로 부터 호스접결구까지의 수평거리가 40 [m] 이하가 되도

        록 설치하여야 한다.

   ② 호스는 구경 65 [㎜] 의 것으로 하여야 한다.

<거리>

  ⊙ 열배 : 배출구 10[m],    호스릴 15,    할론호스릴 20,    옥내소화전 25    연결송수관 50

     (지하가, 지하층 바닥면적 3,000[㎡] 이상 25) 옥사 : 옥외소화전 40 [m]

      상수도소화전 140 [m], 소형소화기 : 20, 대형소화기 30 [m], 소화기는 보행거리

<참고> 옥외 소화전설비의 배관공사

  1. 연약한 곳에 매설하는 배관에 대해서는 관접속부의 이탈 또는 파손을 방지하기 위한  특별처리를 할 것

  2. T자관 등의 매설공사에는 수격작용 및 기타 충격으로 인한 이탈을 방지하기 위한 처치를 할 것

  3. 소화전과 접속하는 수직배관의 지지는 견고히 고정할 것

  4. 관의 수격작용을 고려하여 직선적으로 시공할 것 ♣

2) 옥외 소화전함의 설치기준 (NFSC 109 제7조 ①) ★★★

  ① 설치거리

       옥외소화전으로 부터 5 [m] 이내의 장소에 소화전함을 설치하여야 한다.

  ② 옥외 소화전함의 설치개수

옥외소화전 설치개수
옥외소화전함의 설치개수
10개 이하
5[m] 이내의 장소에 1개 이상
11~ 30개 이하
11개 이상의 소화전함을 각각 분산하여 설치
30개 이상
옥외 소화전 3개 마다 1개 이상

  ③ 옥외 소화전의 위치 표시등 · 펌프 기동표시등

     ㉠ 위치표시등 : 평상시 점등

     ㉡ 펌프기동표시등 : 주펌프 기동시에만 점등

       옥외 소화전의 표시상항 ★★

 

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#펌프방식 #고가수조 #가압장치 #호스접결구 #연결송수관 #압력수조방식

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【가압송수장치】

가. 고가수조방식

특정소방대상물의 옥상 또는 높은 지점에 수조를 설치하여 각 설비의 방수구에서

규정 방수압력 및 규정방수량을 얻는 방식

   H = h1 + h2 + 17 [m]

   여기서 H : 필요한 낙차 [m]

               h1 : 소방호스의 마찰 손실수두 [m]

               h2 : 배관 및 관 부속품의 마찰손실 수두 [m]

               17 : 옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두 [m]

                       (0.17 [MPa] ⇒ 약 17 [m])

 ◈ 가압송수장치

   ① 고가수조방식    ② 압력수조방식    ③ 펌프방식    ④ 가압수조방식

 ◈ 고가수조에 설치하여야 할 부속장치 (급수, 배,수,오,맨) ★★

   ① 수위계    ② 배수관    ③ 급수관    ④ 오버플로관    ⑤ 맨홀 (압력계 X)

 ◈ 압력수조에 설치하여야 할 부속장치 (급수,급배안맨자압) ★★

   ① 수위계     ② 급수관     ③ 배수관      ④ 급기관     ⑤ 압력계     ⑥ 안전장치

   ⑦ 자동식 공기압축기      ⑧ 맨홀 (수동식 공기압축기 X)

구 분
방수압
방수량
옥내소화전설비
0.17 [MPa] 이상
(0.7[MPa] 초과시 강압장치 설치)
130 [ℓ/min] 이상
(옥내 소화전 최대 2개)
옥외소화전설비
0.25[MPa] 이상
(0.7[MPa] 초과시 강압장치 설치)
350 [ℓ / min] 이상
(옥외소화전 최대 2개)
스프링클러설비
0.1[MPa] 이상 1.2[MPa] 이하
80 [ℓ / min] 이상
간이스프링클러설비
0.1 [MPa] 이상
50 [ℓ/min] 이상
트렌치 설비
0.1 [MPa] 이상
80 [ℓ/min] 이상
압축공기포
특수가연물
2.3 [ℓ/min ·㎡]
기타의 것
1.63 [ℓ/min · ㎡]
연결송수관설비
0.35 [MPa] 이상
⊙ 2,400[ℓ/min] 계단식 아 파트 : 1,200[ℓ/min] 이상 
   - 해당층에 설치된 방수구가  3개 초과
      (최대 5개)시 방
수구마다 800[ℓ/min]
      (계단식 아파트 : 400[ℓ/ min]) 을 가산
소화용수설비
0.15 [MPa] 이상
(소화수조가 옥상 또는 옥탑에 설치
된 경우에 지상에 설치된 채수구에
서의 압력)
수원의 소요수량
⊙ 20 ~ 40 [㎥] 미만 :    1,100[ℓ/min] 이상
⊙ 40 ~ 100 [㎥] 미만 :  2,200[ℓ/min] 이상
⊙ 100 이상 :                 3,300[ℓ/min] 이상

※ 옥내 소화전설비나 옥외 소화전 설비는 호스를 이용하여 사람이 소화액을 방사하는데  방사수압이 커지면

      반동이 커져 힘든다. 그래서 감압장치가 필요하다.

※ 스프링클러는 법적 0.1 [MPa] 규정방수압이다.

    문제에서 헤드선단의 방수압력의 범위를 0.1[MPa]이상 1.2[MPa] 이하이다.

※ 연결송수관 : 수원이 필요없다. 소방차에서 소화하므로  [ℓ/min] 펌프 (가압송수장치)의 토출량 : 75 [m] 이상일 경우

                         펌프를 설치해야 한다. 규정압력이 0.35[MPa]인데 이 경우 35[m]까지 물을 올릴 수 있으나

                         소방자동차의 양정이 예전이 거의 75 [m] 이었다. 따라서 75[m] 이상은 펌프 필요

※ 소화용수설비

   ⊙ 흡수관 투입구 80 [㎜] 기준으로

           1개                    2개

   ⊙ 20 ~ 40 [㎥] 40~100 [㎥] 100[㎥] 이상

                    1                         2                             3

             1,100 [ℓ/min]        2,200 [ℓ/min]            3,300 [ℓ/min]

 

※ ① 포소화설비 포소화액제량 (고정포 방출구 방식)

          보조포 소화전에 필요한 양 : N · S · 8,000[ℓ]

                                                                    8,000 [ℓ] = 400 [ℓ/min] × 20 [min]

   ② 옥내포 소화전 · 호스릴포 소화전 (바닥면적이 200[㎡] 미만인 건축물에 있어서는 그 75 [%]로 할 수 있다.

          N · S · 6,000 [ℓ]

       (차고, 주차장 (1개 층의 바닥면적이 200[㎡] 이하)  : 230 [ℓ/min] 이상, 0.35 [MPa] 이상

   ③ 포소화설비 가압 송수장치의 표준 방사량 (포워터스프링클러 설비)  : 75 [ℓ/min] 이상

   ④ 소화수조 설치 제외를 할 수 있는 양 : 0.8 [ℓ/min] 이상

나. 압력수조방식

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

   규정 방수압력 및 규정방수량을 얻는 방식

    P = P1 + P2 + P3 + 0.17 [MPa]

     여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                  P1 : 소방호스의 마찰손실수두압 [MPa]

                  P2 : 배관 및 관부속품 마찰손실수두압 [MPa]

                  P3 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                  0.17 : 옥내소화전 설비 규정 방수압력 (0.17 [MPa])

다. 펌프방식 ★★

  펌프의 가압에 의하여 각 설비의 방수구에서 규정방수압력 및 규정수량을 얻는 방식

     H = h1 + h2 + h3 +17

     여기서, H : 전양정 [m] (전양정을 나타낸다)

                  h1 : 소방호수의 마찰손실수두 [m]

                  h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                  h3 : 실양정 (흡입양정 + 토출양정) [m]

                  17 : 옥내소화전설비 규정방수압력의 환산수두 [m]

                  (0.17 [MPa] ⇒ 약 17 [m])

<참고> 펌프의 종류

 ▣ 원심펌프

   ⊙ 볼류트 펌프 : 안내깃(날개)이 없다 (고유량, 저양정)

   ⊙ 터빈 펌프 : 안내깃 (날개)이 있다 (저유량, 고양정)

라. 가압수조방식

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

      얻는 방식

※ 유효흡입양정 (수두) (NPSH)

  ① 흡입 NPSH

     ⊙ 대기압수두 - 흡입수두 - 마찰손실수두 - 수증기압 수두

  ② 압입 NPSH

     ⊙ 대기압수두 + 압입수두 - 마찰손실수두 - 수증기압수두

【옥내 소화전 설비의 설치기준】

가. 수원의 유효수량 중 1/3 이상을 옥상에 설치하지 않아도 되는 경우 ★  (NFSC 102, 제4조 ②)

  ① 지하층만 있는 건축물

  ② 고가수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전설비

  ③ 수원이 건축물의 최상층에 설치된 방수구 (스프링클러설비의 경우에는 헤드) 보다 높은 위치에 설치된 경우

  ④ 건축물의 높이가 지표면으로 부터 10 [m] 이하인 경우

  ⑤ 주펌프와 동등 이상의 성능이 있는 별도의 펌프로서 내연기관의 기동과 연동하여 작동되거나 비상전원을 연결하여

       설치한 경우

  ⑥ 가압수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전설비

    ※ 가압수조방식은 동력이 필요없어 실패할 확률이 없다. (1/3 옥상수조는 Fail Safe를 위해 설치한다)

<참고> 층수가 30층 이상의 수원은 산출된 유효 수량의 1/3 이상을 옥상(옥내 소화전설비가 설치된 건축물의

             주된 옥상을 말한다)에 설치하여야 한다. (②,③에 해당하는 경우에는 제외)

나. 옥내 소화전 설비 수조의 설치기준 (NFSC 제14조 ⑥)

  ① 점검이 편리한 곳에 설치할 것

  ② 동결방지 조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치할 것

  ③ 수조의 외측에 수위계를 설치할 것. 다만, 구조상 불가피한 경우에는 수조의 맨홀 등을 통하여 수조안의 물의 양을

       쉽게 확인할 수 있도록 하여야 한다.

  ④ 수조의 상단이 바닥보다 높은 때에는 수조의 외측에 고정식 사다리를 설치할 것

  ⑤ 수조가 실내에 설치된 때에는 그 실내에 조명설비를 설치할 것

  ⑥ 수조의 밑 부분에는 청소용 배수밸브 또는 배수관을 설치할 것

  ⑦ 수조의 외측 보기 쉬운 곳에 "옥내소화전설비용 수조"라고 표시한 표지를 할 것. 이 경우 그 수조를 다른 설비와 겸용할

       때에는 그 겸용되는 설비의 이름을 표시한 표지를 함께 표지하여야 한다.

  ⑧ 옥내소화전 펌프의 흡수배관 또는 옥내소화전설비의 수직배관과 수조의 접속부분에는 "옥내 소화전설비용 배관"이라

       고 표시한 표지를 할 것. 다만, 옥내 소화전 펌프의 규정에 따른 표지를 설치한 때에는 그러하지 아니하다.

◈ 진공계

   ① 대기압 이하의 압력을 측정하는 계측기

   ② 설치위치 : 펌프의 흡입측

   ③ 측정범위 (계기눈금) : 0 ~ 76 [㎝Hg]

◈ 연성계

   ① 대기압 이상의 압력과 대기압 이하의 압력을 측정할 수 있는 계측기

   ② 설치위치 : 펌프의 흡입측

   ③ 측정범위 (계기눈금) : 0 ~ 76 [㎝Hg], 0.1 ~ 2 [MPa]

◈ 압력계

   ① 대기압 이상의 압력을 측정하는 계측기

   ② 설치위치 : 펌프의 토출측

   ③ 측정범위 (계기눈금) : 0.05 ~ 200 [MPa]

다. 펌프를 이용하는 가압송수구의 설치 (NFSC 제 5조 ①) ★★★

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

       없는 곳에 설치할 것 ♣

   ② 동결 방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치할 것

   ③ 특정소방대상물의 어느 층에 있어서도 해당 층의 옥내소화전 (2개 이상 설치된 경우에는 2개의 옥내소화전)을 동시에

        사용할 경우 각 소화전의 노즐 선단에서의 방수압력이 0.17 [MPa] (호스릴 옥내소화전 설비를 포함) 이상이고, 방수량

        이 130 [ℓ/min] (호스릴 옥내소화전설비를 포함) 이상이 되는 성능의 것으로 할 것. 다만, 하나의 옥내 소화전을 사용하

        는 노즐선단에서의 방수압력이 0.7 [MPa]을 초과할 경우에는 호스접결구의 인입측에 감압장치를 설치하여야 한다. ♣

   ④ 펌프의 토출량은 옥내소화전이 가장 많이 설치된 층의 설치개수 (옥내소화전이 2개 이상 설치된 경우에는 2개)에

        130 [ℓ/min]을 곱한 양 이상이 되도록 할 것

   ⑤ 펌프는 전용으로 할 것 (다른 소화설비와 겸용하는 경우 각각의 소화설비의 성능에 지장이 없을 때에는 제외) ♣

   ⑥ 펌프의 토출측에는 압력계를 체크밸브 이전에 펌프 토출측 플랜지에서 가까운 곳에 설치하고, 흡입측에는 연성계

         또는 진공계를 설치할 것. (수원의 수위가 펌프의 위치보다 높거나 수직 회전축 펌프의 경우에는 제외) ♣

   ⑦ 가압송수장치에는 정격부하 운전시 펌프의 성능을 시험하기 위한 배관을 설치할 것 (충압펌프 제외) ♣

   ⑧ 가압송수장치에는 체절운전시 수온의 상승을 방지하기 위한 순환배관을 설치할 것

   ⑨ 기동장치로 기동용수압개폐장치 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 것을 설치할 것. 다만, 학교 · 공장 · 창고시설 등

         으로서 동결의 우려가 있는 장소에 있어서는 기동스위치에 보호판을 부착하여 옥내 소화전함 내에 설치할 수 있다.

   ⑩ ⑨ 단서의 경우에는 주펌프와 동등 이상의 성능이 있는 별도의 펌프로서 내연기관의 기동과 연동하여 작동되거나

        비상전원을 연결한 펌프를 추가 설치할 것. 다만, 다음 각 목의 경우에는 제외한다.

    ㉠ 지하층만 있는 건축물

    ㉡ 고가수조를 가압송수장치로 설치한 경우

    ㉢ 수원이 건축물의 최상층에 설치된 방수구 보다 높은 위치에 설치된 경우

    ㉣ 건축물의 높이가 지표면으로 부터 10 [m] 이하인 경우

    ㉤ 가압수조를 가압송수장치로 설치한 경우

 ⑪ 기동용 수압 개폐장치 (압력 챔버)를 사용할 경우 그 용적은 100 [ℓ] 이상의 것으로 할 것

 ⑫ 가압송수장치에는 "옥내 소화전 펌프"라고 표시한 표지를 할 것. 이 경우 그 가압송수장치를 다른 설비와 겸용하는 때에

      는 그 겸용되는 설비의 이름을 표시한 표지를 함께하여야 한다.

 ⑬ 가압송수장치가 기동이 된 경우에는 자동으로 정지되지 아니하도록 해야 한다.  (충압펌프는 제외)

 ⑭ 내연기관을 사용하는 펌프의 경우 설치기준

   ㉠ 내연기관의 기동은 기동장치를 설치하거나 또는 소화전 함의 위치에서 원격 조작이 가능하고 기동을 명시하는

        적색등을 설치할 것

   ㉡ 제어반에 따라 내연기관의 자동기동 및 수동기동이 가능하고 상시 충전되어 있는 축전지를 갖출 것

   ㉢ 내연기관의 연료량은 펌프를 20분 (층수가 30층 이상 49층 이하는 40분, 50층 이상은 60분) 이상 운전할 수 있는 용량

        일 것.

   ⇒ 가압 송수장치의 주펌프는 전동기에 따른 펌프를 설치하여야 한다.

<기준개수>

  1. 옥내소화전 개수 : 2개 (가장 많이 설치된 층의 개수)

  2. 옥외 소화전 개수 : 2개

  3. 스프링클러 (폐쇄형)

    ⊙ 10 : 아파트, 병원 (8[m] 이상 20, 8m미만 10개)

    ⊙ 20 : 일반창고, 공장

    ⊙ 30 : 지하가, 지하역사, 11층 이상, 특수가연물, 판매시설, 복합건축물 중에서 판매시설이 설치된 것

  4. 간이스프링클러

    ⊙ 2개 : 기타의 것

    ⊙ 5개 : 근린생활시설, 생활형숙박시설, 복합건축물

  5. 드랜치 : 한개 층에 최대설치 개수 (N)

  6. 화재조기진압용 : 12개 × 60분 (시간이 시험에 출제)

  7. 보조포 소화전 : 호수접결구수 : 최대 3개

  8. 옥내포소화전이나 호스릴포 : 5개

  9. 연결송수관설비 : 3개 까지 2,400 [ℓ/min]

                                  4개 : 800 [ℓ/min] 더하고

                                  5개 : 800 [ℓ/min] 을 추가한다.

       5개일 경우 방수량 4,000[ℓ/min] 정답이나 2,400 [ℓ/min] + 5 × 800 [ℓ/min] = 6,400 [ℓ/min] 이 나오면 이걸 답 (오답이지만

       어쩔 수 없음)

※ 부압방식일 때

   ▣ 흡입측 : 후드밸브 - 스트레이너 - 개폐표시형밸브 - 진공계(또는 연성계) - 플랙시블조인트

   ▣ 토출측 : 플랙시블 조인트 - 압력계 - 체크밸브 - 개폐표시형밸브

※ 소방에 나오는 100 ℓ 의 2가지

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