아낌없이 주는 나무

가. 소화수조의 저수량 [㎥]을 구하시오.

나. 저수조에 설치하여야 할 흡수관 투입구, 채수구의 최소 설치수량을 구하시오.

   ① 흡수관 투입구 수

   ② 채수구 수

다. 저수조에 설치하는 가압송수장치의 송수량 [ℓ/min]은 ?

[문제풀이]

가. 소화수조의 저수량 [㎥]을 구하시오.​

나. 저수조에 설치하여야 할 흡수관 투입구, 채수구의 최소 설치수량을 구하시오.

   ① 송수관 투입구 수 : 2개

   ② 채수구 수 : 3개

다. 저수조에 설치하는 가압송수장치의 송수량 [ℓ/min]은 ? 3,300 [ℓ/min] 이상

​

[해설] 소화용수설비 (소화수조 · 저수조)

가. 소화수조의 저수량​

  ▣ 기준면적

나. 흡수관 투입구수

  ▣ 소화용수설비의 흡수관 투입구수

다. 채수구 수

  ▣ 소화용수설비의 채수구수

라. 가압송수장치의 송수량

  ▣ 소화수조 또는 저수조의 가압송수장치의 양수량 (토출량)

2. 지상 1층 및 2층의 바닥면적의 합계가 20,000 ㎡ 인 공장에 소화수조 또는 저수조를 설치하려고 한다. 다음 각 물음에

    답하시오. [6점] ★★★★★

  가. 소화수조 또는 저수조를 설치시 저수조에 확보하여야 할 저수량 [㎥]을 구하시오.

  나. 저수조에 설치하여야 할 채수구의 최소 설치수량은 몇 개인가 ?

[문제풀이]

가. 소화수조 또는 저수조를 설치시 저수조에 확보하여야 할 저수량 [㎥]을 구하시오.​

나. 저수조에 설치하여야 할 채수구의 최소 설치수량은 몇 개인가 ? 2개

[해설] 소화용수설비 (소화수조 · 저수조)

가. 소화수조의 저수량​

  ▣ 기준면적

나. 흡수관 투입구수

  ▣ 소화용수설비의 흡수관 투입구수

다. 채수구 수

  ▣ 소화용수설비의 채수구수

라. 가압송수장치의 송수량

  ▣ 소화수조 또는 저수조의 가압송수장치의 양수량 (토출량)

  나. 소화수조 또는 저수조에 설치하여야 할 흡수관 투입구수를 구하시오. 1개

  다. 소화수조 또는 저수조에 설치하여야 하는 가압송수장치의 양수량 [ℓ/min]은 얼마인가? 2,200 [ℓ/min] 이상

[해설] 소화용수설비 (소화수조 · 저수조)

 가. 소화수조의 저수량​

▣ 기준면적

나. 흡수관 투입구수

  ▣ 소화용수설비의 흡수관 투입구수

다. 채수구 수

  ▣ 소화용수설비의 채수구수

라. 가압송수장치의 송수량

  ▣ 소화수조 또는 저수조의 가압송수장치의 양수량 (토출량)

4. 소화용수설비에 대한 다음 각 물음에 답하시오. [4점] ★

  가. 소화용수설비 중 소화용수가 지면으로 부터 몇 [m] 이상의 지하에 있는 경우에 가압송수장치를 설치하여야 하는가 ?

  나. 가압송수장치의 설치 이유를 간단히 쓰시오.

[답안작성]

  가. 소화용수설비 중 소화용수가 지면으로 부터 몇 [m] 이상의 지하에 있는 경우에 가압송수장치를 설치하여야 하는가 ?           4.5 m

  나. 가압송수장치의 설치 이유를 간단히 쓰시오.

   ▣ 소화수조 또는 저수조가 지면으로 부터의 깊이가 4.5m 이상이면 소화용수를 흡입할 때 흡입능력이 떨어지거나 흡입

        불능상태가 되므로

[해설] 소화용수설비 가압송수장치의 설치기준 (NFSC 402 제5조)

  ① 소화수조 또는 저수조가 지면으로 부터의 깊이 (수조 내부 바닥까지의 깊이)가 4.5m 이상인 지하에 있는 경우에는

       다음 표에 따라 가압송수장치를 설치하여야 한다. (저수량을 지표면으로 부터 4.5m 이하인 지하에서 확보할 수 있는

       경우에는 소화수조 또는 저수조의 지표면으로 부터의 깊이에 관계없이 가압송수장치를 설치하여야 한다)

    ▣ 소화수조 또는 저수조의 가압송수장치의 양수량 (토출량)

② 소화수조가 옥상 또는 옥탑 부분에 설치된 경우에는 지상에 설치된 채수구에서의 압력이 0.15 [MPa] 이상이 되어야

     한다.

​

​

#소화용수설비 #저수량 #채수구 #송수구 #흡수관 #특정소방대상물 #가압송수장치

#상수도 #저수조 #소화수조 #양수량 #소화전 #지상식 #유효수량

<소화용수설비>

  ▣ 화재를 진압하는데 필요한 물을 공급하거나 저장하는 설비

​

<소화용수 설비의 구성도>

  ▣ 상수도 소화용수 설비

  ▣ 소화수조 (전용), 저수조 (일반수조와 겸용)

​

1. 상수도 소화용수 설비

 < 상수도 소화용수설비>

   ▣ 수도관에 직접 연결하고 지상식 또는 지하식 소화전을 설치하여 소방대에 필요한 물을 공급받을 수 있도록 하는 설비

 <구성요소>

   ▣ 상수도 소화전 : 지상식, 지하식

​

【상수도 소화용수설비】

  (1) 상수도 소화용수설비

    ▣ 수도관에 직접 연결하고 지상식 또는 지하식 소화전을 설치하여 소방대에 필요한 물을 공급 받을 수 있도록 한 설비

  (2) 구성요소

    ▣ 상수도 소화전 (지상식, 지하식)

가. 설치대상 (화재예방, 소방시설 설치유지 및 안전관리에 관한 법률 시행령 [별표 5]) ★★♣

나. 상수도 소화용수설비의 설치기준 (NFTC 401 2.1) ★★★

  ① 호칭지름 75 [㎜] 이상의 수도배관에 호칭지름 100[㎜] 이상의 소화전을 접속하여야 한다.

  ② 소화전은 소방자동차 등의 진입이 쉬운 도로 변 또는 공지에 설치하여야 한다.

  ③ 소화전은 특정 소방대상물의 수평 투영면의 각 부분으로 부터 140 [m] 이하가 되도록 설치하여야 한다.

     ※ 주거지역, 상업지역, 공업지역 : 100 [m]

     ※ 나머지 : 140 [m]

 ◈ 상수도 소화용수설비의 부속장치 ★

    ① 제수밸브

    ② 소화전 배수밸브 (자동배수밸브)

    ③ 제수밸브 맨홀

         (소화전 전용 호스함 ×)

​

 ◈ 상수도 소화용수설비의 지하매설 배관의 종류

    ① 수도용 주철관

    ② 소방용 합성수지 배관 (CPVC)

​

2. 소화수조 및 저수조

 <소화수조 및 저수조>

   ▣ 상수도 소화용수설비를 설치할 수 없을 경우에 설치하여 소방대에 필요한 물을 공급받을 수 있도록 한 설비

 <구성요소>

   ① 소화수조

   ② 저수조

   ③ 가압송수장치

​

가. 소화수조 등 (NFSC 402 제4조) ★★★♣

  1) 소화수조 · 저수조의 채수구 또는 흡수관 투입구는 소방차가 2 [m] 이내의 지점까지 접근할 수 있는 위치에 설치하여야

       한다.

  2) 소화수조 또는 저수조의 저수량

  ② 소화용수설비에 설치하는 채수구는 다음의 기준에 따라 설치할 것

    ㉠ 채수구는 다음 표에 따라 소방용 호스 또는 소방용 흡수관에 사용하는 구경 65 [㎜] 이상의 나사식 결합 금속구를

         설치할 것

    ㉡ 채수구는 지면으로 부터 높이 0.5 [m] 이상 1[m] 이하의 위치에 설치하고 "채수구"라고 표시한 표지를 할 것

​

 4) 소화용수설비를 설치하여야 할 특정소방대상물에 있어서 유수의 양이 0.8 [㎥/min] 이상인 유수를 사용할 수 있는 경우

      에는 소화수조를 설치하지 아니할 수 있다. ♣

나. 가압송수장치의 설치기준 (NFSC 402 제5조) ★★♣

  ① 소화수조 또는 저수조가 지표면으로 부터 깊이 (수조 내부 바닥까지의 길이)가 4.5 [m] 이상인 지하에 있는 경우에는

       다음 표에 따라 가압송수장치를 설치하여야 한다 (저수량을 지표면으로 부터 4.5 [m] 이하인 지하에서 확보할 수 있는

       경우에는 소화수조 또는 저수조의 지표면으로 부터 깊이에 관계없이 가압송수장치를 설치하지 아니할 수 있음)

​

 ◈ 소화수조 또는 저수조의 가압송수장치의 양수량

   ② 소화수조가 옥상 또는 옥탑의 부분에 설치된 경우에는 지상에 설치된 채수구에서의 압력이 0.15 [MPa] 이상이 되도록

        하여야 한다. ♣

​

#소화용수 #상수도 #용수설비 #소화수조 #저수조 #채수구 #흡수구 #가압송수시설

#소화전 #제수밸브 #가스시설 #토출량 #양수량

1. 다음은 옥내소화전 설비의 계통도이다. 조건을 참고하여 각 물음에 답하시오.  [8점] ★★★★★

[조건]

① 펌프의 효율은 65 [%]이며 전달계수는 1.1 이다.

② 배관의 마찰손실수두는 소방호스의 마찰손실수두를 포함하여 39 [m]이며 실양정은 12 [m]이다.

  가. 수원의 최소 유효저수량 [㎥]을 구하시오.

  나. 펌프의 토출량 [ℓ/min]을 구하시오.

  다. 펌프의 양정 [m]을 구하시오.

  라. 펌프의 용량 [kW]을 구하시오.

[풀이]

  가. 수원의 최소 유효저수량 [㎥]을 구하시오.

        유효저수량 Q = 2.6 N = 2.6 [㎥] × 2개 = 5.2 [㎥]

     ※ 옥상수조가 설치되어 있으므로 옥상수원을 구하면

         Q = 5.2 ㎥ × 1/3 = 1.733 [㎥]

      [답] 5.2 [㎥] (옥상수원을 합한 수원의 최소 유효저수량 = 5.2 + 1.733 = 6.933 ≒ 6.93 [㎥]

  나. 펌프의 토출량 [ℓ/min]을 구하시오.

      Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

  다. 펌프의 양정 [m]을 구하시오.

      전양정 H = h1 + h2 + h3 + 17 = 39 + 12 +17 = 68 [m]

                      = 소방호스마찰수두 + 배관 및 관부속품 마찰손실 수두+ 실양정 + 17

  라. 펌프의 용량 [kW]을 구하시오.​

[해설] 옥내 소화전설비의 저수량 · 토출량 · 전양정 · 펌프의 용량

 가. 옥내소화전설비 수원의 양 (저수량) (29층 이하)

    Q = 2.6 N [㎥]

     여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

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

                  2.6 : 130[ℓ/min] (옥내소화전설비규정 방수량) × 20 [min] (소방대출동시간)

          Q = 2.6 × 2 = 5.2 [㎥]

   ※ 옥내소화전설비 옥상 수원의 양 (저수량) (29층 이하)

      Q = 2.6 N × 1/3

      여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

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

                  2.6 : 130[ℓ/min](옥내소화전설비 규정 방수량) × 20 [min] (소방대출동시간)

                  1/3 : 옥상수조는 저수조의 1/3 용량

                  Q = 5.2 [㎥] × 1/3 = 1.733 [㎥]

         ※ 옥상 수원의 양은 저수조에서 산출한 유효수량의 1/3 이상을 옥상에 설치해야 한다.

  나. 옥내 소화전설비의 토출량

     Q = 130 [ℓ/min] × N [ℓ/min]

       여기서, Q = 토출량 [ℓ/min]

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

          ∴ Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

  다. 옥내 소화전설비의 전양정 (펌프 방식)

      H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

     여기서, H : 전양정 [m]

                 h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                 h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                 h3 : 실양정 (흡입양정 + 토출양정) [m]

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

    ⊙ h1 + h2 : 문제의 조건에서 39 [m]

    ⊙ h3 : 문제의 조건에서 12 [m]

         ∴ H = 39 [m] + 12 [m] + 17 [m] = 68 [m]

라. 전동기 (펌프)의 용량​

    여기서, P : 전동력 [kW],            Q : 토출량(유량) [㎥/min]

                 H : 전양정 [m]               k : 전달계수             η  : 효율​

   ※ 1 [㎥] = 1,000 [ℓ]

​

2. 11층 연면적 15,000[㎡] 업무용 건축물에 옥내소화전 설비를 국가화재안전기준에 따라 설치하려고 한다. 다음 조건을

     참조하여 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★★

[조건]

  ① 펌프의 후드 밸브로 부터 11층 옥내소화전함 호스접결구까지의 마찰손실수두는 실양정의 25%로 한다.

  ② 펌프의 전달계수 K값은 1.1로 한다.

  ③ 각 층의 소화전은 5개씩이다.

  ④ 펌프의 체적효율(η1) 0.95 , 기계효율 (η2) 0.92, 수력효율 (η3) 0.83 이다.

  ⑤ 소방호스의 마찰손실수두는 7.8 [m] 이다.

 가. 펌프의 최소 유량 [ℓ/min]을 구하시오.

 나. 수원의 최소 유효 저수량 [㎥]을 구하시오.

 다. 옥상에 설치할 고가수조의 용량 [㎥]을 구하시오.

 라. 펌프의 총 양정 [m]을 구하시오.

 마. 펌프의 축동력 [kW]를 구하시오.

 바. 펌프의 모터동력 [kW]를 구하시오.

 사. 소방호스 노즐에서 방수압 측정 방법시 측정기구와 측정방법을 쓰시오.

 아. 소방호스 노즐의 방수압력이 0.7 [MPa] 초과시 감압방법 2가지를 쓰시오.

    ※ 고가수조는 펌프와 연결되지 않는다. 문제에 오류가 있다. 옥상수조라고 해야 맞는 것 같다. 옥상수조라고 생각하고

        문제를 풀자.

[풀이]

  가. 펌프의 최소 유량 [ℓ/min]을 구하시오.

        Q = 130 [ℓ/min] × 2 = 260 [ℓ/min]

  나. 수원의 최소 유효 저수량 [㎥]을 구하시오.

        Q = 2.6 N = 2.6 [㎥] × 2 개 = 5.2 [㎥]

  다. 옥상에 설치할 고가수조의 용량 [㎥]을 구하시오.

        Q = 5.2 × 1/3 = 1.733 ≒ 1.73 [㎥]

  라. 펌프의 총 양정 [m]을 구하시오.

        전양정 H = h1 + h2 + h3 + 17

                    h1 : 7.8 [m],              h2 : 39.5 × 0.25 = 9.875 [m]

                    h3 : 3 +5 + (3 × 10) + 15 = 39.5 [m]

                   ∴ H = 7.8 + 9.875 + 39.5 + 17 = 74.176 ≒ 74.18 [m]

마. 펌프의 축동력 [kW]를 구하시오.​

바. 펌프의 모터동력 [kW]를 구하시오.​

사. 소방호스 노즐에서 방수압 측정 방법시 측정기구와 측정방법을 쓰시오.

  ① 측정기구 : 피토게이지 (방수압력 측정계)

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

                        상의 눈금을 읽는다.

아. 소방호스 노즐의 방수압력이 0.7 [MPa] 초과시 감압방법 2가지를 쓰시오.

   ① 감압밸브방식            ② 고가수조방식

[해설]

  가. 옥내 소화전설비의 토출량

       Q = 130 [ℓ/min] × N [ℓ/min]

       여기서, Q = 토출량 [ℓ/min]

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

       ∴ Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

  나. 옥내소화전설비 수원의 양 (저수량) (29층 이하)

         Q = 2.6 N [㎥]

        여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

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

                    2.6 : 130[ℓ/min] (옥내소화전설비규정 방수량) × 20 [min] (소방대출동시간)

            Q = 2.6 × 2 = 5.2 [㎥]

  다. 옥상에 설치된 고가수조(옥상수조)의 용량 (29층 이하)

         Q = 2.6 N × 1/3

          여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

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

                      2.6 : 130[ℓ/min] (옥내소화전설비규정 방수량) × 20 [min] (소방대출동시간)

           ∴ Q = 2.6 [㎥] × 2개 × 1/3 = 1.733 ≒ 1.73 [㎥]

      ※ 문제에서 옥상수조를 고가수조로 표현됨

  라. 옥내소화전 설비의 전양정 (펌프방식)

        H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

        여기서, H : 전양정 [m]

                     h1 : 소방호스의 마찰손실수두 [m]

                     h2 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                     h3 : 실양정 (흡입양정 + 토출양정) [m]

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

     ⊙ h1 : 조건 ⑤ 에서 7.8 [m]

     ⊙ h2 : 조건 ① 에서 실양정의 25[%]이므로 39.5 [m] × 0.25 = 9.87 [m]

     ⊙ h3 : P1 소화주펌프의 후드밸브로 부터 최상층 호스접결구까지의 수직거리 이므로

                3[m] + 5 [m] + 3 [m] × 10개층 + 1.5 [m] = 39.5 [m]

         ∴ H = 7.8 [m] + 9.875 [m] + 39.5 [m]+ 17 [m] =74.175 ≒ 74.18 [m]

  마. 펌프의 축동력​

         여기서, P : 전동력 [kW], Q : 토출량(유량) [㎥/min]     H : 전양정 [m]       η : 효율

바. 전동기(펌프)의 용량​

   여기서, P : 전동력 [kW], Q : 토출량(유량) [㎥/min]   H : 전양정 [m]     k : 전달계수    η : 효율​

사. 옥내소화전설비의 방수압 및 방수량 측정방법

  ① 방수압력

      ⊙ 노즐선단에서 노즐구경(D)의 1/2 떨어진 지점에서 노즐 선단과 수평하게 피토게이지 (방수압력 측정계)를 설치하여

           게이지상의 눈금을 읽는다.

② 방수량 측정

   ⊙ 피토게이지 (방수압력 측정계) 상의 눈금을 읽은 후 다음 공식에 대입하여 구한다.​

   여기서, Q : 방수량 [ℓ/min]

                d : 구경 [㎜] (노즐구경 : 옥내소화전설비 13 [㎜], 옥외소화전 19 [㎜]

                P : 방수압력 [MPa]

아. 감압장치의 종류

  ① 감압밸브 방식

    ⊙ 배관 도중에 감압밸브를 설치하여 감압하는 방식

② 고가수조방식

   ⊙ 건물의 옥상에 고가수조를 설치하고 저층부에 대하여 0.7[MPa]를 초과하지 않는 범위내에서 가압송수펌프 없이

        자연 낙차를 이용하여 사용하는 방식

③ 전용배관 방식

  ⊙ 설치시스템 (System)을 고층부와 저층부로 분리한 후 주배관 및 펌프 등을 각각 별도로 구분하여 설치하는 방식

④ 중계펌프 (Booster pump) 방식

   ⊙ 건물의 중간 층에 중계펌프 (Booster pump) 및 중간수조를 별도로 설치하는 방식

⑤ 감압용 오리피스 방식

  ⊙ 호스접결구인 앵글밸브의 인입구측에 오리피스를 설치하는 방식

3. 어느 건물에 옥내소화전설비를 다음 조건과 화재안전기준에 따라 설치하려고 한다.

    그림을 참조하여 각 물음에 답하시오. [18 점] ★★★★★

 [조건]

   ① P1 : 옥내 소화전 펌프

   ② P2 : 집수용 양수 펌프

   ③ 펌프의 후드밸브로 부터 6층 옥내 소화전함 호스접결구 까지의 마찰손실 및 저항손실 수두는 실양정의 30 [%]로 한다.

   ④ 펌프의 체적효율은 0.95, 기계 효율은 0.85, 수력효율은 0.8 이다.

   ⑤ 각 층 마다 옥내소화전은 3개씩 설치되어 있다.

   ⑥ 소방호스의 마찰손실수두는 7 [m]이다.

   ⑦ 전달계수는 1.1 이다.

  가. 펌프의 최소유량은 몇 [ℓ/min]인지 구하시오.

  나. 수원의 최소 유효저수량은 몇 [m]인지 구하시오.

  다. 펌프의 양정은 몇 [m]인지 구하시오.

  라. 펌프의 전효율을 구하시오.

  마. 펌프의 수동력, 축동력, 모터동력은 각각 몇 [kW]인지 구하시오.

      ① 수동력         ② 축동력          ③ 모터동력

  바. 6층의 옥내소화전에 지름이 40 [㎜]인 소방호스끝에 구경 13 [㎜]인 노즐이 부착되어 있다. 이 때 유량 130 [ℓ/min]을

        대기중에 방사할 경우 다음 각 물음에 답하시오.

    ① 소방호스의 평균 유속[m/s]을 구하시오

    ② 소방호스에 부착된 방수노즐의 평균유속[m/s]을 구하시오.

    ③ 운동량에 의해 생기는 반발력 [N]을 구하시오 (단, 운동량만 고려할 것)

  사. 노즐에서 방수압력이 0.7 [MPa]을 초과할 경우 감압방식 3가지를 쓰시오.

  아. 봉상방수인 경우 노즐 선단에서 방수압 측정방법을 쓰시오.

[답안 작성]

  가. 펌프의 최소유량은 몇 [ℓ/min]인지 구하시오.

         Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

  나. 수원의 최소 유효저수량은 몇 [m]인지 구하시오.

         Q = 2.6 N = 2.6 × 2 = 5.2 [㎥]

      옥상수조가 설치되어 있으므로 옥상 수원을 구하면

       5.2 [㎥] × 1/3 = 1.733 [㎥]

     답 : 5.2 [㎥] (옥상수원을 합한 수원의 최소 수량) = 5.2+1.733 =6.933 ≒6.93[㎥]

  다. 펌프의 양정은 몇 [m]인지 구하시오.

       전양정(전수두) H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

      h1 : 7 [m]

      h2 : 21.8 [m] × 0.3 = 6.54 [m]

      h3 : 0.8 [m] + 1 [m] + (3×6) [m] + 2 [m] = 21.8 [m]

    ∴ H = 7 [m] + 6.54 [m] + 21.8 [m] + 17 [m] = 52.34 [m]

  라. 펌프의 전효율을 구하시오.

       η전효율 = η수효율 × η체적효율 × η기계효율  = 0.8 × 0.95 × 0.85 = 0.646 ≒ 0.65

  마. 펌프의 수동력, 축동력, 모터동력은 각각 몇 [kW]인지 구하시오.

    ① 수동력 P = 0.163 × 0.26 × 52.34 =2.218 ≒ 2.22 [kW]​

  바. 6층의 옥내소화전에 지름이 40 [㎜]인 소방호스끝에 구경 13 [㎜]인 노즐이 부착되어 있다. 이 때 유량 130 [ℓ/min]을

       대기중에 방사할 경우 다음 각 물음에 답하시오.

    ① 소방호스의 평균 유속[m/s]을 구하시오​

  ② 소방호스에 부착된 방수노즐의 평균유속[m/s]을 구하시오.​

③ 운동량에 의해 생기는 반발력 [N]을 구하시오 (단, 운동량만 고려할 것)

    반발력 F = ρ Q (v2 -v1) [N]

                F = 1,000[㎏/㎥] × 0.13 [㎥]/(1/60)[s] × (16.32 - 1.72) [m/s] =31.633 = 31.63 [㎏·m/s2 = N]

[해설] 운동량에 의한 반발력

     반반력 F = ρ · Q (v2 - v1) [N]

     여기서, ρ : 물의 밀도 (1,000[㎏/㎥]

                 Q : 유량 [㎥/s]

                 v1 : 소방호스의 유속 [m/s]

                 v2 : 노즐의 유속 [m/s]

  사. 노즐에서 방수압력이 0.7 [MPa]을 초과할 경우 감압방식 3가지를 쓰시오.

        ① 감압밸브 방식         ② 고가수조방식            ③ 전용배관방식

  아. 봉상방수인 경우 노즐 선단에서 방수압 측정방법을 쓰시오.

      ⊙ 노즐 선단에서 노즐 구경 (D)의 1/2 떨어진 지점에서 노즐선단과 수평되게 피토게이지 (방수압력 측정계)를 설치

           하고 게이지상 눈금을 읽는다.

​

4. 그림과 같은 옥내소화전 설비를 화재안전기준과 다음 조건에 의해 설치하려고 한다. 각 물음에 답하시오. [8점]

      ★★★★★

[조건]

  ① P1 : 옥내 소화전 펌프

  ② P2 : 집수용 양수 펌프

  ③ 펌프의 후드밸브로 부터 9층 옥내소화전함 호스접결구까지의 마찰손실 및 저항손실수두는 실양정의 25 [%]로 한다.

  ④ 펌프의 효율은 65 [%] 이다.

  ⑤ 각 층 마다 옥내소화전은 2개 씩 설치되어 있다.

  ⑥ 소방호스의 마찰손실수두는 7.8 [m] 이다.

  가. 펌프의 최소 유량은 몇 [ℓ/min]인지 구하시오.

  나. 수원의 최소 유효 수량은 몇 [㎥]인지 구하시오.

  다. 펌프의 양정은 몇 [m]인지 구하시오.

  라. 펌프의 축동력은 몇 [kW]인지 구하시오.

[답안 작성]

  가. 펌프의 최소 유량은 몇 [ℓ/min]인지 구하시오.

        Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

  나. 수원의 최소 유효 수량은 몇 [㎥]인지 구하시오.

        Q = 2.6 N = 2.6 × 2 = 5.2 [㎥]

       옥상수조가 설치되어 있으므로 옥상 수원을 구하면

        5.2 [㎥] × 1/3 = 1.733 [㎥]

     답 : 5.2 [㎥] (옥상수원을 합한 수원의 최소 수량) = 5.2+1.733 =6.933 ≒ 6.93[㎥]

  다. 펌프의 양정은 몇 [m]인지 구하시오.

      전양정(전수두) H = h1 + h2 + h3 + 17 [m]

                h1 : 7.8 [m]

                h2 : 35.5 [m] × 0.25 = 8.875 [m]

                h3 : 1 [m] + 1 [m] + (3.5× 9) [m] + 2 [m] = 35.5 [m]

           ∴ H = 7.8 [m] + 8.875 [m] + 35.5 [m] + 17 [m] = 69.175 ≒ 69.18 [m]

라. 펌프의 축동력은 몇 [kW]인지 구하시오.​

5. 다음은 7층 건물에 설치한 옥내소화전설비의 계통도이다. 다음의 각 물음에 답하시오. [12점] ★★★★★

[조건]

  ① 배관의 마찰손실수두는 40 [m] (소방호스, 관부속품 마찰손실 수두 포함)이다.

  ② 펌프의 효율은 60 [%] 이다.

  ③ 펌프의 여유율은 10 [%] 이다.

  가. A ~ B의 명칭을 쓰시오.

        A : 소화수조          B : 기동용 수압스위치         C : 수격방지기    D : 옥상수조 E : 발신기세트 (옥내소화전 내장형)

  나. D에 보유하여야 할 최소 유효 저수량 [㎥]을 구하시오.

         Q = 2.6 N = 2.6 × 2개 = 5.2 [㎥]

                5.2 [㎥] × 1/3 = 1.733 [㎥]

  다. B의 주된 기능을 쓰시오.

      ▣ 배관내 압력저하시 주펌프의 자동기동, 층압펌프의 자동기동 및 자동정지

  라. C의 설치 목적을 쓰시오.

      ▣ 배관내 수격현상을 방지한다.

  마. E의 문의 면적은 얼마 이상이어야 하는가 ? 0.5 [㎡]

  바. 펌프의 전동기 용량 [kW]은 얼마 이상이어야 하는가 ?

         Q = 130 [ℓ/min] × 2개 = 260 [ℓ/min]

          H = 40 +17 = 47 [m]​

9. 포소화설비 포소화액의 저장량

  ▣ 거품이 소화약제인데 거품이 홀로 방사될 수가 없어 포액제와 물이 함께 방사된다.

  ▣ 포원액 (거품)         +         물(수원)        =                    포수용액

              3%                                97%                                   100%

              6%                                94%                                   100%

   ※ 포는 소손피해가 매우 크다.

   ※ 원액의 농도가 주어지면 포수용액 100%

       원액의 농도가 주어지지 않으면

       수원의 농도 100 % + 3% = 103 %

                           100 % + 6% = 106 %

【 출제예상 】

 <필기>

  [자동식(지붕이 있는 곳)]

    ① 고정포 방출구

    ② 포헤드

    ③ 포워터 스프링클러

    ④ 압축공기포

 <실기>

    ① 포수용액은 ? S = 100 % = 1

    ② 원액의 양 ? ① × 3% (0.03)

    ③ 수원의 양 ? ① × 97 %× (0.97)

​

가. 고정포 방출구 방식

     Q①              =          A           ×             Q1           ×          T          ×            S  

                                  (πr2)/4                                              30 min                 %

                                                                                           20 min

     여기서,     Q① : 포 소화약제의 양 [ℓ]

                          A : 탱크의 액표면적 [㎥]

                        Q1 : 단위포 소화수용액의 양 (방출률) [ℓ/min]

                           T : 방출시간 [min]

                           S : 포소화약제의 사용농도 [%]

② 보조포 소화전의 양

           N             ×                 S               ×                 8,000 [ℓ]

       호수접결구 수                %                                 400 ℓ/min × 20 min

        (최대 3개)

③ 송액관에 필요한 양 (배관보정량)

         ※   75 [㎜]를 초과하는 배관에만 적용

               A           ×            L            ×          S           ×          1,000 [ℓ/min]

             (πd^2)/4          m                            %

​

나. 옥내포 소화전방식 · 호스릴 방식

          Q    =       N       ×       S        ×            6,000 [ℓ] (바닥면적 200㎡ 미만은 75% 적용)

        여기서, Q : 포소화약제의 양 [ℓ]

                     N : 호스접결구의 수 (최대 5개)

                     S : 포소화약제의 사용농도 [%]

다. 포헤드 방식

          Q      =         A        ×           Q1        ×         T         ×           S

                             ㎡               표에 규정           10 [min]             [%]

      여기서,   Q : 포소화약제의 양 [ℓ]

                      A : 바닥면적 [㎡]

                     Q1 : 방사량 [ℓ /min · ㎡]

                       T : 방출시간 [min] (10 min)

                       S : 포소화약제의 사용농도 [%]

​

  ※ 포헤드의 특정소방대상물 및 포소화약제에 따른 방사량

※ 암기 : 바퀴   수성 3.7             특수가연물 : 6.5

                        단백 6.5

                        합성 8.0

​

라. 포워터 스프링클러 방식

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

                                        N                                    Q                          T

                                      개수                                 75                       10분

※ 스프링클러 수평거리

   ⊙ 무대부, 특수가연물 : 1.7 [m]

   ⊙ 비내화구조 : 2.1 [m]

   ⊙ 내화구조 : 2.3 [m]

   ⊙ 래크식 창고 (일반물품) : 2.5 [m]

   ⊙ 아파트 세대내 거실 : 3.2 [m]

 ◈ 법규정 : 포헤드 : 9 [㎡]

                    포워터 스프링클러 헤드 : 8 [㎡]

※ 헤드 개수 산출 (정방형 배치)

마. 압축 공기포 소화설비 (아직 출제는 안됨)

      Q           =            A            ×           Q1             ×                 T

   여기서,      Q : 수원의 양 [ℓ] A : 바닥면적 [㎡]

                    Q1 : 설계방출밀도 [ℓ / min · ㎡]

                     T : 방사시간 [min] (10 min)

※ 압축공기포 소화설비의 설계방출밀도

※ 방사시간

   ▣ 기본 : 20 [min]

    ▣ 10 [min] - 포

                       - 간이스프링클러 ( 근린생활시설, 생활형 숙박시설, 복합건축물)

​

10. 소화용수설비 (소화수조 또는 저수조)의 저수량

 ▣ 소화용수설비

   ① 상수도 소화용수설비

   ② 소화수조, 저수조 ( 상수도 시설이 공급되지 않는 곳)

[수원의 양 산출]​

※ 기준면적

① 흡수관 투입구수 : 소방자동차의 흡수관 투입구수

② 채수구수 : 저수조에서 물을 빼는 것

​

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