아낌없이 주는 나무

【 스프링클러설비】

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가. 스프링클러설비

  ▣ 폐쇄형 스프링클러헤드 또는 감지기에 의해 화재가 감지되면 자동적으로 방호구역 또는 방수구역에 물을 살수하여

       소화하는 설비

나. 스프링클러 설비의 분류

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

나. 개방형 헤드를 사용하는 경우

 ① 30개 이하

    Q = 1.6 N

    여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                 N : 개방형 헤드의 설치개수

 ② 30개 초과

     Q = 가압송수장치의 1분당 송수량 · N · 20 min × 10-3

      여기서, Q : 수원의 양 [㎥]

                   가압송수장치의 1분당 송수량 [ℓ/min] = K √(10P)

                   K : 유출계수 (15㎜ : 80, 20㎜ : 115)

                   N : 개방형 헤드의 설치개수

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3. 가압송수장치

가. 고가수조방식

   H = h1 + 10

   여기서, H : 필요한 낙차 [m]

                h1 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두 [m]

                10 : 스프링클러설비 규정방수압력의 환산수두 [m](0.1MPa → 약 10 m)

나. 압력 수조방식

   P = P1 + P2 + 0.1

    여기서, P : 필요한 압력 [MPa]

                 P1 : 배관 및 관부속품의 마찰손실수두압 [MPa]

                 P2 : 낙차의 환산수두압 [MPa]

                 0.1 : 스프링클러설비 규정방수압력 (0.1MPa)

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[참고] 압력수조 내 공기의 압력

5. 배관

가. 스프링클러설비 배관의 구분

나. 급수배관의 설치 기준 (NFTC 103 제8조 ③)

  ① 스프링클러헤드 수별 급수관의 구경 (NFTC 103 표 2.5.3.3)

                                                                                                                                                                        단위 : ㎜

(주) 1. 폐쇄형 스프링클러헤드를 사용하는 설비의 경우로서 1개 층에 하나의 급수배관 (또는 밸브 등)이 담당하는 구역의

           최대 면적은 3,000㎡를 초과하지 아니할 것.

       2. 폐쇄형 스프링클러헤드를 설치하는 경우에는 "가"란의 헤드 수에 따를 것. 다만, 100개 이상의 헤드를 담당하는 급

           수배관 (또는 밸브)의 구경을 100 ㎜ 로 할 경우에는 수리계산을 통하여 제8조 제3항 제3호에서 규정한 배관의 유속

           에 적합하도록 할 것

      3. 폐쇄형 스프링클러헤드를 설치하고 반자 아래의 헤드와 반자 속의 헤드를 동일 급수관의 가지관상에 병설하는 경우

          에는 "나"란의 헤드 수에 따를 것

      4. 무대부 특수가연물을 저장 또는 취급하는 장소의 경우로서 폐쇄형 스프링클러 헤드를 설치하는 설비의 배관 구역은

           "다"란에 따를 것

      5. 개방형 스프링클러헤드를 설치하는 경우 하나의 방수구역이 담당하는 헤드의 개수가 30개 이하일 때는 "다"란의

          헤드 수에 의하고, 30개를 초과할 때는 수리계산방법에 따를 것.

 ② 수리계산에 따를 경우

     ㉠ 가지배관의 유속 : 6 m/s 이하

     ㉡ 기타배관의 유속 : 10 m/s 이하

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다. 수평주행배관의 설치기준 (NFTC 103 2.5)

  ▣ 수평주행배관에는 4.5 m 이내 마다 1개 이상의 행거를 설치할 것

  ◈ 50층 이상인 건축물의 스프링클러헤드에는 2개 이상의 가지배관 양 방향에서 소화용수가 공급되도록 하고, 수리계산

       에 의한 설계를 해야 한다.

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[참고] 토너먼트 배관 방식

 ① 토너먼트 배관 방식

   ㉠ 소화약제 방출시 배관 내의 마찰손실을 일정하게 유지하기 위한 방식이다.

   ㉡ 각 분사헤드까지의 배관경로가 대칭적이다.

   ㉢ 마찰손실이 크기 때문에 수계소화설비에는 사용이 금지된다.

 ② 스프링클러설비의 가지배관을 토너먼트방식으로 하지 않는 이유

   ㉠ 유체의 마찰손실이 크기 때문에 규정방수량 및 방수압력을 유지하기 곤란하므로

   ㉡ 수격현상에 의한 배관 등의 파손을 방지하기 위하여

 ③ 토너먼트 배관방식의 적용설비 (이할분압)

   ㉠ 이산화탄소 소화설비    ㉡ 할론소화설비      ㉢ 할로겐화합물 및 불활성기체 소화설비

   ㉣ 분말 소화설비               ㉤ 압축공기포 소화설비

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[참고] 스프링클러설비의 가지배관 방식

가. 트리(Tree) 배관 방식

  ① 각 헤드 까지 단일 방향으로만 유수되는 배관방식  (주배관 →수평주행배관 → 교차배관 → 가지배관)

  ② 하나의 배관에서 여러 개의 배관을 분기시킨다.

  ③ 스프링클러설비에서 가장 많이 이용하는 배관 방식이다.

나. 루프(Loop) 배관 방식

  ① 작동중인 스프링클러헤드에 2 이상의 배관에서 소화수가 공급되도록 여러 개의 교차배관이 서로 접속되어 있는 배관

       방식으로 가지배관은 서로 접속되어 있지 않다.

  ② 장점

     ㉠ 격자 (Grid) 배관 방식에 비해 수리계산이 쉽다.

     ㉡ 릴리프 밸브의 설치규정이 없다.

  ③ 단점 : 헤드별로 동일한 압력분포를 가지지 못한다.

다. 격자(Grid) 배관 방식

  ① 평행한 교차배관 사이에 많은 가지배관을 연결한 배관방식​으로 미작동 가지배관은 교차배관 물 이송을 보조한다.

  ② 장점

     ㉠ 유수의 흐름이 분산되어 압력손실이 적다.

     ㉡ 배관 도중에서의 막힘 또는 수리시에도 대처가 가능하다.

     ㉢ 설비의 증설, 변경이 용이하다.

     ㉣ 헤드별로 고른 압력분포를 가진다.

     ㉤ 한쪽 가지배관의 헤드 수 (8개) 제한이 없다.

     ㉥ 하나의 방호구역 (3,000 ㎡) 면적에 제한이 없다.

     ㉦ 소화수조 또는 가압송수장치의 분산배치가 가능하다.

  ③ 단점

     ㉠ 수리계산이 복잡하여 컴퓨터 프로그램으로 설계를 해야 한다.

     ㉡ 배관의 체적이 커짐에 따라 배관 내의 공기량이 많아져 소화수의 이송 및 방사가 지연되므로 건식 및 준비작동식

          스프링클러설비에는 적용할 수 없다.

     ㉢ 배관 내의 공기배출 및 물의 열팽창으로 인한 압력변동을 배출하기 위하여 릴리프밸브를 설치해야 한다.

바. 수직배관의 설치기준 (NFTC 103 2. 5)

   ▣ 수직배수배관의 구경은 50 ㎜ 이상으로 할 것

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 ◈ 설비별 구경 ★★★

사. 준비작동식 유수검지장치 또는 일제개방밸브의 밸브 2차측 배관의 부대설비의 기준 (NFTC 103 2. 5)

  ① 개폐표시형 밸브를 설치할 것 (TS)

  ② 개폐표시형 밸브와 준비작동식 유수검지장치 또는 일제개방밸브 사이의 배관 구조

     ㉠ 수직배수관과 연결하고 동 연결배관상에는 개폐밸브를 설치할 것

     ㉡ 자동배수장치 및 압력스위치를 설치할 것

     ㉢ 압력스위치는 수신부에서 준비작동식 유수검지장치 또는 일제개방밸브의 개방여부를 확인할 수 있게 설치할 것

아. 스프링클러설비 배관의 배수를 위한 기울기 (NFTC 103 2.5)

  ① 습식 스프링클러설비 또는 부압식 스프링클러설비의 배관을 수평으로 할 것 (배관의 구조상 소화수가 남아 있는 곳에

       는 배수밸브를 설치할 것)

  ② 습식 스프링클러설비 또는 부압식 스프링클러설비 외의 설비에는 헤드를 향하여 상향으로 수평주행배관의 기울기를

       1/500 이상, 가지배관의 기울기를 1/250 이상으로 할 것 (배관의 구조상 기울기를 줄 수 없는 경우에는 배수를 원활하

       게 할 수 있도록 배수밸브를 설치할 것)

◈ 기울기

  ② 시험배관의 설치 목적 ★★★

     ㉠ 유수검지장치의 기능 (성능) 확인

     ㉡ 규정방수량 및 방수압 확인

     ㉢ 음향경보장치의 작동 확인

     ㉣ 제어반의 화재표시등 및 밸브 개방표시등 점등 확인

     ㉤ 펌프의 자동기동 확인

        ※ 유 규 음 펌 제

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차. 스프링클러설비 송수구 설치기준 (NFTC 103 2.8)

  ① 송수구는 소방차가 쉽게 접근할 수 있는 잘 보이는 장소에 설치하되 화재층으로 부터 지면으로 떨어지는 유리창 등이

       송수 및 그 밖의 소화작업에 지장을 주지 아니하는 장소에 설치할 것

  ② 송수구로 부터 스프링클러설비의 주배관에 이르는 연결배관에 개폐밸브를 설치한 때에는 그 개폐상태를 쉽게 확인 및

        조작할 수 있는 옥외 또는 기계실 등의 장소에 설치할 것.

  ③ 구경 65 ㎜의 쌍구형으로 할 것

  ④ 송수구에는 그 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 송수압력범위를 표시한 표지를 할 것

  ⑤ 폐쇄형 스프링클러헤드를 사용하는 스프링클러설비의 송수구는 하나의 층의 바닥면적이 3,000 ㎡ 를 넘을 때 마다

       1개 이상 (5개를 넘을 경우에는 5개)을 설치할 것

  ⑥ 지면으로 부터 높이가 0.5 m 이상 1 m 이하의 위치에 설치할 것

  ⑦ 송수구의 가까운 부분에 자동배수밸브 (또는 직경 5㎜의 배수공) 및 체크밸브를 설치 할 것. 이 경우 자동배수밸브는

        배관안의 물이 잘 빠질 수 있는 위치에 설치하되, 배수로 인하여 다른 물건 또는 장소에 피해를 주지 아니해야 한다.

  ⑧ 송수구에는 이물질을 막기 위한 마개를 씌워야 한다.

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【스프링클러 설비의 종류】

1. 습식 스프링클러 설비

가. 계통도

[장단점]

   ⊙ 가압수로 채워져 있어 소화시간이 빠르다. (바로 터지니까)

   ⊙ 2차측까지 가압수로 채워져 있어 배관이 노후화되면 누수현상이 발생할 수 있다.

   ⊙ 동결 우려가 있는 곳에는 습식 설비를 설치할 수 없다. (지하주차장 등)

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2. 건식 스프링클러 설비

  ▣ 건식 스프링클러설비는 2차측 배관에 습식의 물 대신에 공기로 채워져 있다.

[작동]

   ① 화재가 발생하면 헤드가 개방되어 공기가 빠져 나간다.

   ② 유수검지장치의 밸브가 열리고 PS접점이 닫혀 수신기에 화재신호가 전달된다.

   ③ 펌프가 가동되고 소화활동시작된다.

[장단점]

  ① 소화시간이 지연된다.

      ※ 보완사항 : Q.C.D (Quick Opening Device) 긴급개방장치를 설치한다.

         ⊙ 엑셀레이터, 익제스터 (배출기) 중 하나나 모두를 설치한다.

      ※ 건식 : 건식유수검지장치 또는 드라이 밸브

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3. 준비작동식 스프링클러 설비

▣ 슈퍼비조리판넬(SVP)을 설치하여 체크밸브, 솔레노이드밸브, 압력스위치를 작동한다.

  ⊙ 2차측 급수배관에 물이 채워져 있다. 교차회로 방식의 감지기를 설치하여 감지기에서

      신호가 오면 경보를 발하고 감지기 2차 신호가 오면 헤드가 개방되고 이후 밸브개방

      절차가 진행되다. 

   ※ 교차회로방식 : 설비의 오작동을 방지하기 위하여 감지기 회로를 둘 이상으로 교차하여

                                구성하는 방식

      ① 소손의 피해가 크다 : 스프링클러설비 : 준비작동식, 일제살수식

      ② 사람이 사망할 수 있다 : 이산화탄소 소화설비

      ③ 고가의 설비 : 할론 소화설비, 할로겐 화합물 및 불활성기체 소화설비, 분말 소화설비

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4. 일제살수식 스프링클러 설비

   ▣ 일제살수식 스프링클러설비는 개방형 헤드 방식을 사용한다.

   ▣ 일제살수식 설비는 특별한 장소에 설치한다. : 무대부, 연소할 우려가 있는 개구부

   ▣ 일제살수식의 2차측 배관에는 평상시 진공상태를 유지한다.

     ⊙ 진공상태를 유지하기 위해 델루지밸브 후단에 진공밸브를 설치한다.

   ▣ 일제살수식 스프링클러설비에는 델루지밸브(일제개방밸브)가 설치된다.

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5. 부압식 스프링클러설비

  ▣ 부압식 스프링클러 설비는 습식의 오작동시 수손피해를 줄이고 건식의 소화시간 지연

      을 보완하기 위한 설비로서 2차측 배관에 습식처럼 물이 채워져 있으나 여기에 부압(-)

      이 걸려 있어 오작동시 수손피해를 줄인다.

   ⊙ 2차측 배관에 부압을 걸고 물을 빼기 위해 흡입펌프를 추가로 설치한다.

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