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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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【 제연설비 】

가. 소화활동설비

  ▣ 화재를 진압하거나 인명구조 활동을 위하여 사용하는 설비

나. 소화할동설비의 구성도 ★♣

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

 

※ 1. (상가 ·거실) 제연설비 : 배출 + 급기 ⇒ 청결층 확보

       2. 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비 : (전실,(부속실)) 제연설비

 

<참고> 소화용수설비 ♣

  ▣ 화재를 진압하는데 필요한 물을 공급하거나 저장하는 설비

    ① 상수도 소화용수설비

    ② 소화수조, 저수조

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)

 

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 도시철도 시설, 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

   ▣ 루프 모니터 (지붕위의 환풍기)를 설치하여 연기를 배출하는 방식

 

   ※ 공장 등 대규모 시설에 설치

다. 기계 제연방식

   ① 제1종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기배연기를 설치하여 제연하는 방식

 

   ② 제2종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기만 설치하여 제연하는 방식

 

   ③ 제3종 기계제연방식 : 급기와 배기를 배연기만 설치하여 제연하는 방식

 

  ◈ 스모크 타워 제연방식 ★

 

   ① 고층빌딩에 적합하다.

   ② 일반적으로 거실화재에 이용된다.

   ③ 굴뚝효과(연돌효과)를 이용한 것이다.

  ◈ 굴뚝효과 (Stack effect) = 연돌효과

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

  ◈ 루프 모니터 : 창살 또는 유리창이 달린 지붕위의 원형 구조물

  ▣ 제연팬 (Fan)의 동력 산정

     여기서, P : 팬의 동력 [kW]

                 Pt : 전압 [㎜Aq]

                 Q : 풍량 [㎥/min]

                 η : 전효율

 [예제] 제연설비 팬(fan)의 동력 구하는 문제 (관리사 1차 출제 문제)

   1. 총누설량 : 2.1 [㎥/s]         2. 총 보충량 : 0.75 [㎥/s]            3. 전효율 : 50 %

   4. 송풍기 압력 : 1,000Pa      5. 전달계수 : 1.1                         6. 송풍기 풍량여유율 : 15%

[문제풀이]

【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

5. 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 하강하

        여 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 하

         고 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

                                                                       에 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 , 배출측 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 순환

        유입되지 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, 충격파
수반하는 현상
으로 소방관 살인현상 이라고도 한다.
발생시기
성장기
감쇠기

#제연설비 #루프모니터 #스모크타워 #송풍기 #배연기 #연돌효과 #굴뚝효과 #스프링클러 #제연구역 #제연경계벽 #안전구역 #동일실제연방식 #인접구역상호제연방식

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1. 제연설비

가. 소화활동설비

  ▣ 화재를 진압하거나 인명구조 활동을 위하여 사용하는 설비

나. 소화할동설비의 구성도 ★♣

  ⊙ 제연설비, 연결송수관설비, 연결살수설비, 연소방지설비, 비상콘센트 설비, 무선통신설비

 

   ※ 1. (상가 ·거실) 제연설비 : 배출 + 급기 ⇒ 청결층 확보

       2. 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비 : (전실,(부속실)) 제연설비

 

<참고> 소화용수설비 ♣

  ▣ 화재를 진압하는데 필요한 물을 공급하거나 저장하는 설비

    ① 상수도 소화용수설비

    ② 소화수조, 저수조

1. 제연설비

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

       하여 청정공간을 유지해 피난소화활동을 유효하게 하기 위한 설비

  ▣ 거실(상가) 제연설비

    ⊙ 빨리 연기를 배출하여 청결한 공기를 공급하여 피난유도하고 소방대의 활동을 도와주기 위한 설비

         (목적 : 청결 유지)

 

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 도시철도 시설,
    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

  ▣ 루프 모니터 (지붕위의 환풍기)를 설치하여 연기를 배출하는 방식

 

      ※ 공장 등 대규모 시설에 설치

다. 기계 제연방식

  ① 제1종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기와 배연기를 설치하여 제연하는 방식

 

  ② 제2종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기만 설치하여 제연하는 방식

 

  ③ 제3종 기계제연방식 : 급기와 배기를 배연기만 설치하여 제연하는 방식

 

 ◈ 스모크 타워 제연방식 ★

 

   ① 고층빌딩에 적합하다.

   ② 일반적으로 거실화재에 이용된다.

   ③ 굴뚝효과(연돌효과)를 이용한 것이다.

  ◈ 굴뚝효과 (Stack effect) = 연돌효과

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

  ◈ 루프 모니터 : 창살 또는 유리창이 달린 지붕위의 원형 구조물

▣ 제연팬 (Fan)의 동력 산정

            여기서, P : 팬의 동력 [kW]

                         Pt : 전압 [㎜Aq]

                         Q : 풍량 [㎥/min]

                         η : 전효율

[예제] 제연설비 팬(fan)의 동력 구하는 문제 (관리사 1차 출제 문제)

   1. 총누설량 : 2.1 [㎥/s] 2. 총 보충량 : 0.75 [㎥/s] 3. 전효율 : 50 %

   4. 송풍기 압력 : 1,000Pa 5. 전달계수 : 1.1 6. 송풍기 풍량여유율 : 15%

[문제풀이]

【참고】 연기의 유출속도 · 연돌효과 (굴뚝효과)에 의한 압력차

  ① 연기의 유출 속도

             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

           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 [㎝] 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

5. 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)

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

       배출량 중 최대의 것

  ◈ 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

 가. 기능에 따른 분류

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

                                                         작동된다.

   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 부분 유효한 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 ,

                                   배출측 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, 충격파
수반하는 현상
으로 소방관 살인현상 이라고도 한다.
발생시기
성장기
감쇠기

#제연설비 #루프모니터 #스모크타워 #송풍기 #배연기 #연돌효과 #굴뚝효과 #스프링클러 #제연구역 #제연경계벽 #안전구역 #동일실제연방식 #인접구역상호제연방식

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1. 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비에서 정하는 제연구역을 선정하는 기준을 4가지 쓰시오. [4점] ★★★★★

[답안작성]

  ① 계단실 및 그 부속실을 동시에 제연하는 것

  ② 부속실만을 단독으로 제연하는 것

  ③ 계단실을 단독 제연하는 것

  ④ 비상용 승강기의 승강장을 단독 제연하는 것

[해설] 제연구역의 선정 (NFSC 501 A 제5조)

  ① 계단실 및 그 부속실을 동시에 제연하는 것

  ② 부속실만을 단독으로 제연하는 것

  ③ 계단실을 단독 제연하는 것

  ④ 비상용 승강기의 승강장을 단독 제연하는 것

[참고] 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비

  ▣ 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비 = 전실제연설비 = 부속실 제연설비

2. 다음은 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비의 화재안전기준에서 차압 등에 관한 내용이다. ( )안에 알맞은 말을

     쓰시오. [4점] ★★★

가. 제연구역과 옥내와의 사이에 유지하여야 하는 최소차압은 ( ① ) Pa (옥내 스프링클러설비가 설치된 경우에는 ( ② ) Pa

      이상으로 하여야 한다.

나. 제연설비가 기동되었을 경우 출입문의 개방에 필요한 힘은 ( ③ ) N 이하로 하여야 한다.

다. 계단실과 부속실을 동시에 제연하는 경우 부속실의 기압은 계단실과 같게 하거나 계단실의 기압 보다 낮게 할 경우에는

      부속실과 계단실의 압력차이는 ( ④ ) Pa 이하가 되도록 하여야 한다.

[답안작성]

  ① 40       ② 12.5       ③ 110        ④ 5

[해설] 차압 등 [NFSC 501 A 제6조]

① 제연구역과 옥내와의 사이에 유지하여야 하는 최소 차압은 40 Pa (옥내에 스프링클러가 설치된 경우에는 12.5 Pa) 이상

      으로 하여야 한다.

② 제연설비가 가동되었을 경우 출입문의 개방에 필요한 힘은 110 N 이하로 하여야 한다.

③ 출입문이 일시적으로 개방되는 경우 개방되지 아니하는 제연구역과 옥내와의 차압은 40 Pa (스프링클러 설치시 12.5

      Pa)의 70% 미만이 되어서는 아니된다.

④ 계단실과 부속실을 동시에 제연하는 경우 부속실의 기압은 계단실과 같게 하거나 계단실의 기압보다 낮게 할 경우에는

     부속실과 계단실의 압력차이는 5 Pa이하가 되도록 하여야 한다.

3. 지상 200 m 높이의 고층건물에서 1층 부분에 발생하는 압력차는 몇 [Pa]인지 구하시오. (단, 외기온도는 0 ℃, 실내온도

     는 20 ℃이고 중성대는 건물의 높이 중앙에 있다고 한다.) [3점] ★★★

[문제풀이]

[해설] 연돌효과 (굴뚝효과)에 의한 압력차

           여기서, △P : 연돌효과(굴뚝 효과)에 의한 압력차

                         H : 중성대로 부터 높이 [m]

                         Ta : 외부 공기의 절대온도 (273+℃) K

                         Ts : 실내 공기의 절대온도 (273+℃) K

[참고] 연돌효과 (굴뚝효과) (Stack effect)

   ▣ 건물 내 · 외부의 온도차에 의한 밀도차에 의해 연기가 상부로 이동하는 현상

4. 연돌효과 (stack effect)란 무엇인지 간단히 설명하시오. [3점) ★★★★★

[답안작성]

   ▣ 건축물의 내 · 외부의 온도차에 의한 밀도차에 의해 연기가 상부로 이동하는 현상

[해설] 연돌효과 (굴뚝효과) (Stack effect)

   ▣ 건물 내 · 외부의 온도차에 의한 밀도차에 의해 연기가 상부로 이동하는 현상

[참고] 연돌(굴뚝)효과의 영향요인

가. 실 내·외부의 온도차, 외벽의 기밀성, 층간 공기누설

 

                                              <건물 내 연돌효과의 발생 >

나. 연돌효과 (굴뚝효과)에 의한 압력차

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

                         H : 중성대로 부터 높이 [m]

                        Ta : 외부 공기의 절대온도 (273 +℃) K

                        Ts : 실내 공기의 절대온도 (273 + ℃) K

5. 거실에 대한 개구부 면적이 A1 ~ A6 : 0.01 ㎡ 이라고 할 때 총 틈새면적 [㎡]을 구하시오. [4점] ★★★★★

 

[문제풀이]

  ① A4 ~ A6 : 0.01 + 0.01 + 0.01 = 0.03 ㎡

  ② A2 ~ A3 : 0.01 + 0.01 = 0.02 ㎡

 

[참고] 틈새면적은 누설량 (급기량, 풍량)을 구하기 위해 산정한다.

  ① 누설량

  ② 누설틈새면적 (유효누설면적, 유효유동면적)

     ㉠ 직렬 (거실의 출입문이 1개소인 경우)

 

     ㉡ 병렬 (거실의 출입문이 2개소인 경우)

 

[참고] 누설량

          여기서, Q : 누설량 [㎥/s]

                       A : 누설틈새면적 [㎡]

                       P : 차압 [Pa]

※ 누설 틈새 면적 : 각 실의 출입문을 하나로 만들어 계산하는 것이 누설틈새면적 계산의 목적이다.

6. A실에 대한 개구부 면적이 A1 ~ A6 : 0.01 ㎡을 구하시오. [4점] ★★★★★

 

[문제풀이]

  ① A4 ~ A6 : 0.01 + 0.01 + 0.01 = 0.03 ㎡

  ② A2 ~ A3 : 0.01 + 0.01 = 0.02 ㎡

[해설] 누설틈새면적

  가. 직렬 (거실의 출입문이 1개소인 경우)

 

  나. 병렬 (거실의 출입문이 2개소 이상인 경우)

 

[참고] 누설량

          여기서, Q : 누설량 [㎥/s]

                       A : 누설틈새면적 [㎡]

                       P : 차압 [Pa]

    ※ 누설 틈새 면적 : 각 실의 출입문을 하나로 만들어 계산하는 것이 누설틈새면적 계산의 목적이다.

7. 다음 그림은 어느 소방대상물의 평면도로서 A~F는 출입문이며, 각 실은 출입문 이외의 틈새가 없다고 가정한다. 거실과

    부속실 사이의 총 틈새면적 [㎡]을 구하시오. (단, 출입문 A ~ F의 틈새면적은 각각 0.02 ㎡ 이다.) [4점] ★★★★★

 

  ① E ~ F : 0.02 + 0.02 = 0.04 ㎡

  ③ C ~ F : 0.02 + 0.017 = 0.037 ㎡ 

    ※ 부속실과 계단실과의 출입문에 대한 누설틈새면적은 고려하지 않는다.

 

[해설] 누설틈새면적

가. 직렬 (거실의 출입문이 1개소인 경우)

 

나. 병렬 (거실의 출입문이 2개소 이상인 경우)

 

8. 다음은 서로 직접 연결된 2개의 실 Ⅰ,Ⅱ의 평면도로서 A1, A2는 출입문이며, 각 실은 출입문 이외의 틈새가 없다고 한

    다. 출입문이 닫혀진 상태에서의 실 Ⅰ을 급기 · 가압하여 실 Ⅰ과 외부간의 50 [Pa]의 기압차를 얻기 위하여 실 에 급기

    시켜야 할 풍량은 몇 [㎥/sec]이 되겠는가 ? (단, 닫힌 문 A1, A2에 의해 공기가 유동될 수 있는 면적은 각각 0.02 ㎡ 이다.)

     [4점] ★★★★★

 

[문제풀이]

[해설] 누설틈새면적 및 누설량

  가. 누설량

          여기서, Q : 누설량 [㎥/s]

                       A : 누설틈새면적 [㎡]

                       P : 차압 [Pa]

나. 누설틈새면적

  ① 직렬 (거실의 출입문이 1개소인 경우)

 

② 병렬 (거실의 출입문이 2개소 이상인 경우)

 

9. 다음 그림에서 A실을 급기 가압하여 옥외와의 압력차를 40 [Pa]로 유지하려고 할 때 급기량은 몇 [㎥/min]이어야 하는가

     ? [6점] ★★★★★

 

[조건]

  ① 급기량 Q = 0.827 × H × √P 로 한다.

  ② 그림에서 A1, A2, A3, A4는 닫힌 출입문으로 공기누설 틈새면적은 모두 0.01 ㎡로 한다. (단, 급기량 [㎥/s], A : 틈새면적

        [㎡], P1, P2 : 급기가압실 내·외부의 기압 [Pa])

[문제풀이]

가. 누설틈새면적 [㎡]

나. 누설량 [㎥/min]

[해설] 누설틈새면적 및 누설량

  가. 누설량

         여기서, Q : 누설량 [㎥/s]

                      A : 누설틈새면적 [㎡]

                      P : 차압 [Pa]

  나. 누설틈새면적

    ① 직렬 (거실의 출입문이 1개소인 경우)

 

  ② 병렬 (거실의 출입문이 2개소 이상인 경우)

 

10. 다음 그림은 어느 실의 평면도를 나타낸 것이다. 이 실들 중 A실을 가압하고자 할 때, 주어진 조건을 참조하여 A실에

      유입시켜야 할 풍량을 구하시오. [6점] ★★★★★

[조건]

  ① 실 외부 대기와 기압은 절대압력으로 101.3 kPa로서 일정하다.

  ② A실에 유지하고자 하는 기압은 절대압력으로 101.4 kPa이다.

  ③ 각 실 문 (door)들의 틈새면적은 0.01 ㎡ 이다.

  ④ 어느 실을 급기가압할 때 그 실의 틈새를 통하여 누출되는 공기의 양은 다음 식을 따른다.

      (아래 그림 참조) Q = 0.827 × H × √P

       (여기서, Q : 누출되는 공기의 양 [㎥/s]

                      A : 문을 경계로 한 실내 · 외의 기압차 [Pa])

 

가. 총 누설틈새면적 [㎡]을 구하시오. (단, 소수점 이하 6째 자리에서 반올림하며 5째 자리 까지 구할 것)

나. A실에 유입시켜야 할 풍량 (ℓ/sec]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 총 누설틈새면적 [㎡]을 구하시오. (단, 소수점 이하 6째 자리에서 반올림하며 5째 자리 까지 구할 것)

나. A실에 유입시켜야 할 풍량 (ℓ/sec]을 구하시오.

  ① P = 101,400 - 101,300 = 100 [Pa]

[해설] 누설틈새면적 및 누설량

  가. 누설량

          여기서, Q : 누설량 [㎥/s]

                       A : 누설틈새면적 [㎡]

                       P : 차압 [Pa]

  나. 누설틈새면적

    ① 직렬 (거실의 출입문이 1개소인 경우)

 

   ② 병렬 (거실의 출입문이 2개소 이상인 경우)

 

11. 다음 그림과 같은 거실이 있을 때 누설틈새 면적을 구하시오. (단, A1, A2, A3의 출입문 틈새 면적은 0.02㎡이고, A4, A5

       의 틈새면적은 0.01㎡ 이다.)

 

[문제풀이]

  ① A4 ~ A5 : 0.01㎡ + 0.01 ㎡ = 0.02 ㎡

  ③ A1 ~ A3 : 0.0141 ㎡ + 0.02 ㎡ = 0.0341 ㎡

12. 다음 그림과 같은 거실이 있을 때 누설 틈새면적을 구하시오. (단, A1, A2, A3 의 출입문 틈새면적은 0.02 ㎡이고 A4

       0.03 ㎡이며, A5의 틈새면적은 0.02 ㎡, A6의 틈새면적은 0.03㎡ 이다.

 

[문제풀이]

  ① A5 ~ A6 : 0.02 ㎡ + 0.03 ㎡ = 0.05 ㎡

  ② A2 ~ A3 : 0.02 ㎡ + 0.02 ㎡ = 0.04 ㎡

  ④ A1 ~ A4 : 0.03 ㎡ + 0.0179 ㎡ = 0.0479 ㎡

13. 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비에 대하여 다음 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [6점] ★★★

[조건]

  ① 거실과 부속실의 출입문 개방에 필요한 힘 F1 = 60 N 이다.

  ② 화재시 거실과 부속실 출입문 개방에 필요한 힘 F2 = 110 N 이다.

  ③ 출입문 폭 (W) = 1 m, 높이 (h) = 2 [m] 이다.

  ④ 손잡이는 출입문 끝에 있다고 가정한다.

  ⑤ 스프링클러설비는 설치되어 있지 않다.

가. 제연구역의 선정기준 3가지만 쓰시오.

나. 제시된 조건을 이용하여 국가화재안전기준에 따른 최소 차압기준과 비교하여 적합여부를 설명하시오.

[답안작성]

 가. 제연구역의 선정기준 3가지만 쓰시오.

   ① 계단실 및 그 부속실을 동시에 제연하는 것

   ② 부속실만 단독으로 제연하는 것

   ③ 계단실 단독으로 제연하는 것

 나. 제시된 조건을 이용하여 국가화재안전기준에 따른 최소 차압기준과 비교하여 적합여부를 설명하시오.

   ① 차압 FP = 110 [N] - 60 [N] = 50 [N]

   ② 적합여부 : 국가화재안전기준에 따른 최소 차압기준은 40 Pa이다. 계산결과 47.62 [Pa] 이므로 적합하다.

[해설] 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비

 가. 제연구역의 선정 (NFSC 501 A 제5조)

   ① 계단실 및 그 부속실을 동시에 제연하는 것

   ② 부속실만을 단독으로 제연하는 것

   ③ 계단실을 단독 제연하는 것

   ④ 비상용 승강기의 승강장을 단독 제연하는 것

      ※ 제연구역 : 제연하고자 하는 계단실, 부속실 또는 비상용 승강기의 승강장

  나. 부속실과 거실 사이의 차압

   ① 부속실과 거실 사이의 차압

       여기서, FP : 차압에 의해 방화문에 미치는 힘 [N]

                    Kd : 상수 (=1)

                    W : 문의 폭 [m], A : 방화문의 면적 [㎡]

                    △P : 비제연구역과의 차압 [Pa]

                    d : 손잡이에서 문까지의 거리 [m]

   ② 개방력 (화재시 거실과 부속실 출입문 개방에 필요한 힘)

        F = Fdc + Fp [N]

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

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

                    Fp : 차압에0 의해 방화문에 미치는 힘 [N]

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【소화활동설비】

   ▣ 화재를 진압하거나 인명구조활동을 위하여 사용하는 설비

<소화할동설비의 구성도> ★♣

   ⊙ 제연설비, 연결송수관설비, 연결살수설비, 연소방지설비, 비상콘센트 설비,  무선통신설비

 

   ※ 1. (상가 ·거실) 제연설비 : 배출 + 급기 ⇒ 청결층 확보

       2. 특별피난계단의 계단실 및 부속실 제연설비 : (전실,(부속실)) 제연설비

 

<참고> 소화용수설비 ♣

  ▣ 화재를 진압하는데 필요한 물을 공급하거나 저장하는 설비

     ① 상수도 소화용수설비

     ② 소화수조, 저수조

1. 제연설비

가. 제연설비 (거실제연설비)

  ▣ 화재발생시 화재방생 장소의 연기를 거실 또는 통로에서 배출시키고 거실의 하부나 인접실에서 신선한 공기를 공급

       하여 청정공간을 유지해 피난 및 소화활동을 유효하게 하기 위한 설비

  ▣ 거실(상가) 제연설비

    ⊙ 빨리 연기를 배출하여 청결한 공기를 공급하여 피난을 유도하고 소방대의 활동을 도와 주기 위한 설비

         (목적 : 청결 유지)

 

나. 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 바닥면적1,000 ㎡ 이상
⊙ 지하가 (터널 제외)
연면적 1,000 ㎡ 이상

  1) 동일실 제연방식

 

   ⊙ 동일실 제연방식은 화재가 발생한 방호구역만 급 ·배기 제연설비가 작동하는 방식을 말함

 2) 인접구역 상호 제연방식

   ⊙ 인접구역 상호 제연방식은 화재가 발생한 방호구역은 배기를 하고 인접구역은 급기를 하여 인접구역의 청결상태를

        유지하여 해당 구역으로 피난을 유도하는 방식

 

다. 특별 피난 계단실 및 부속실 제연설비 (전실(부속실) 제연설비)

 

  ⊙ 전실(부속실) 제연설비는 위 그림과 같이 계단실이나 전실에 공기를 공급하여 안전구역을 확보하고 화재의 확대를

       방지한다. (주목적 : 안전구역 확보)

  ⊙ 위 그림과 같이 화재가 발생한 세대는 배기를 하고 전실에는 급기를 하여 공기의 압력을 높여 연기의 확산을 방지하여

       청결구역을 확보하고 화재 확산을 방지한다.

     ◈ 전실(부속실)에 급기를 하고 화재가 발생하는 거실에는 배기를 하여 연기 등이 전실(부속실) 등으로 유입되는 것을

           방지한다.

   ※ 특별 피난 계단 : 11층 이상 건물에 설비 (APT는 16층 이상)

라. 제연방식의 분류 ★★★

   <제연방식>

 

   ① 자연제연방식 : 개구부를 통하여 자연 배연을 하는 방식

 

   ② 스모크타워 제연방식 : 루프 모니터 (지붕위의 환풍기)를 이용하여 배연하는 방식

 

       ※ 공장 등 대규모 시설에 설치

   ③ 기계 제연방식 - 제1종 기계제연방식 : 송풍기 + 배연기 ♣

        (강제제연방식) 제2종 기계제연방식 : 송풍기

                                  제3종 기계제연방식 : 배연기

 

                      ※ 기계식 1. 송 + 배

                                      2. 송

                                      3. 배

   1) 자연제연방식 : 개구부를 통하여 자연적으로 연기를 배출하는 방식

   2) 스모크타워 제연방식 : 루프 모니터를 설치하여 제연하는 방식

   3) 기계제연방식

       ① 제1종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기와 배연기를 설치하여 제연하는 방식

       ② 제2종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기를 설치하여 제연하는 방식

       ③ 제3종 기계제연방식 : 급기와 배기를 배연기만 설치하여 제연하는 방식

     ◈ 스모크 타워 제연방식 ★

 

      ① 고층빌딩에 적합하다.

      ② 일반적으로 거실화재에 이용된다.

      ③ 굴뚝효과(연돌효과)를 이용한 것이다.

   ◈ 굴뚝효과 (Stack effect) = 연돌효과

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

    ◈ 루프 모니터 : 창살 또는 유리창이 달린 지붕위의 원형 구조물

  ▣ 제연팬 (Fan)의 동력 산정

[예제] 제연설비 팬(fan)의 동력 구하는 문제 (관리사 1차 출제 문제)

   1. 총누설량 : 2.1 [㎥/s]              2. 총 보충량 : 0.75 [㎥/s]                  3. 전효율 : 50 %

   4. 송풍기 압력 : 1,000Pa          5. 전달계수 : 1.1                               6. 송풍기 풍량여유율 : 15%

[문제풀이]

【참고】 연기의 유출속도 · 연돌효과 (굴뚝효과)에 의한 압력차

  ① 연기의 유출 속도

            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

           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 [㎝] 를 초과하지 아니하여야 한다.

   ④ 하나의 제연구역은 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

바. 제연구역 구획의 기준 (NFSC 501 제4조 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)

사. 배출량 및 배출방식 (NFSC 501 제6조) ♣ (시험에 매우 많이 나옴)

  1) 통로 : 45,000 [㎥/h] 이상일 것

  2) 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] (CMS)이므로 60분을 곱할 것

아. 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)

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

       배출량 중 최대의 것

  ◈ 대규모 화재실의 제연효과 ★

     ① 거주자의 피난루트 형성

     ② 화재진압 대원의 진입루트 형성

     ③ 인접실로의 연기확산 지연

자. 배출구 [NFSC 501 제7조) ★♣

  ▣ 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

  ▣ 기능에 따른 분류

    ① 방화댐퍼 (Fire Damper : FD) : 화염에 의한 피해를 방지하기 위한 목적으로 설치되며 퓨즈의 용융 등에 의해 작동

                                                         된다.

    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 과압방지 배출 댐퍼

 

  ▣ 구조에 따른 분류

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

                                                                     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.

차. 공기유입구 ( NFSC 501 제8조) ♣

  ① 예상제연구역에 공기가 유입되는 순간 풍속은 5 [m/s] 이하가 되도록 하고 유입구의 구조는 유입공기를 하양 60 [°]

       이내로 분출할 수 있도록 하여야 한다.

  ② 예상 제연구역에 대한 공기유입구의 크기는 해당 예상 제연구역 배출량 1 [ ㎥/min]에 대하여 35 [㎠] 이상으로 하여야

       한다. ♣

  ③ 예상제연구역에 대한 공기유입량은 규정에 따른 배출량 이상이 되도록 하여야 한다.

【 참고 】 공기 유입구의 면적 [㎠]

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

#제연설비 #루프모니터 #스모크타워 #송풍기 #배연기 #연돌효과 #굴뚝효과 #스프링클러 #제연구역 #제연경계벽 #안전구역 #동일실제연방식 #인접구역상호제연방식

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【소화활동설비】

  ▣ 화재를 진압하거나 인명구조활동을 위하여 사용하는 설비

<소화할동설비의 구성도> ★♣

   ⊙ 제연설비

   ⊙ 연결송수관설비

   ⊙ 연결살수설비

   ⊙ 연소방지설비

   ⊙ 비상콘센트 설비

   ⊙ 무선통신설비

<참고> 소화용수설비 ♣

  ▣ 화재를 진압하는데 필요한 물을 공급하거나 저장하는 설비

    ① 상수도 소화용수설비

    ② 소화수조, 저수조

1. 제연설비

가. 제연설비 (거실제연설비)

  ▣ 화재발생시 화재방생 장소의 연기를 거실 또는 통로에서 배출시키고 거실의 하부나 인접실에서 신선한 공기를 공급

       하여 청정공간을 유지해 피난 및 소화활동을 유효하게 하기 위한 설비

  ▣ 거실(상가) 제연설비

   ⊙ 빨리 연기를 배출하여 청결한 공기를 공급하여 피난을 유도하고 소방대의 활동을 도와주기 위한 설비

       (목적 : 청결 유지)

 

1) 동일실 제연방식

 

   ⊙ 동일실 제연방식은 화재가 발생한 방호구역만 제연설비가 작동하는 방식을 말함

2) 인접구역 상호 제연방식

  ⊙ 인접구역 상호 제연방식은 화재가 발생한 방호구역은 배기를 하고 인접구역은 급기를 하여 인접구역의 청결상태를

       유지하여 해당구역으로 피난을 유도하는 방식

 

나. 특별 피난 계단실 및 부속실 제연설비 (전실(부속실) 제연설비)

 

   ⊙ 전실(부속실) 제연설비는 위 그림과 같이 계단실이나 전실에 공기를 공급하여 안전구역을 확보하고 화재의 확대를

        방지한다.

   ⊙ 위 그림과 같이 화재가 발생한 세대는 배기를 하고 전실에는 급기를 하여 공기의 압력을 높여 연기의 확산을 방지하여

        청결구역을 확보하고 화재 확산을 방지한다.

 

   ※ 특별 피난 계단 : 11층 이상 건물에 설비 (APT는 16층 이상)

다. 제연방식의 분류 ★★★

 

 <제연방식>

   ① 자연제연방식 : 개구부를 통하여 자연 배연을 하는 방식

 

   ② 스모크타워 제연방식 : 루프 모니터 (지붕위의 환풍기)를 이용하여 배연하는 방식

 

   ③ 기계 제연방식    -      제1종 기계제연방식 : 송풍기 + 배연기 ♣

      (강제제연방식)           제2종 기계제연방식 : 송풍기

                                         제3종 기계제연방식 : 배연기

 

   ※ 기계식 1. 송 + 배

                   2. 송

                   3. 배

 

  1) 자연제연방식 : 개구부를 통하여 자연적으로 연기를 배출하는 방식

  2) 스모크타워 제연방식 : 루프 모니터를 설치하여 제연하는 방식

  3) 기계제연방식

     ① 제1종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기와 배연기를 설치하여 제연하는 방식

     ② 제2종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기를 설치하여 제연하는 방식

     ③ 제3종 기계제연방식 : 급기와 배기를 배연기만 설치하여 제연하는 방식

 ◈ 스모크 타워 제연방식 ★

 

   ① 고층빌딩에 적합하다.

   ② 일반적으로 거실화재에 이용된다.

   ③ 굴뚝효과(연돌효과)를 이용한 것이다.

 ◈ 굴뚝효과 (Stack effect) = 연돌효과

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

 ◈ 루프 모니터 : 창살 또는 유리창이 달린 지붕위의 원형 구조물

라. 제연구역의 구획 (NFSC 501 제4조 ①) ★★★♣

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

   ② 거실과 통로 (복도를 포함)는 상호제연구획하여야 한다.

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

   ④ 하나의 제연구역은 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 부분과 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

바. 제연구역 구획의 기준 (NFSC 501 제4조 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)

바. 배출량 및 배출방식 (NFSC 501 제6조) ♣

 1) 통로 : 45,000 [㎥/h] 이상일 것

 2) 거실 ♣

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

     ㉠ 일반적인 경우

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

     ㉡ 경유거실인 경우

        ⊙ 배출량 [㎥/min] = 바닥면적 [㎡] × 1 [㎥/min · ㎡] × 1.5

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

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

  ▣ 소규모 거실 (400 [㎡] 미만) 계산식

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

    ⊙ 경유 거실 : 배출량 [㎥/min] = 바닥면적 [㎡] × 1 [㎥/min · ㎡] × 1.5

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

 

  ▣ 대규모 거실 : 최저배출량 규정 및 제연경계벽으로 구획된 경우에는 표를 적용하여 산정

       ※ 최저 배출량 : 40 [m] 원에 포함 : 40,000 [㎥/h]

                                 40 [m] 원에 미포함 : 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

  ◈ 대규모 화재실의 제연효과 ★

    ① 거주자의 피난루트 형성

    ② 화재진압 대원의 진입루트 형성

    ③ 인접실로의 연기확산 지연

사. 배출구 [NFSC 501 제7조) ★♣

  ▣ 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)

아. 공기유입구 ( NFSC 501 제8조) ♣

  ① 예상제연구역에 공기가 유입되는 순간 풍속은 5 [m/s] 이하가 되도록 하고 유입구의 구조는 유입공기를 하양 60 [°]

       이내로 분출할 수 있도록 하여야 한다.

  ② 예상 제연구역에 대한 공기유입구의 크기는 해당 예상 제연구역 배출량 1 [ ㎥/min]에 대하여 35 [㎠] 이상으로 하여야

       한다. ♣

  ③ 예상제연구역에 대한 공기유입량은 규정에 따른 배출량 이상이 되도록 하여야 한다.

#제연설비 #루프모니터 #스모크타워 #송풍기 #배연기 #연돌효과 #굴뚝효과 #스프링클러 #제연구역 #제연경계벽 #안전구역 #동일실제연방식 #인접구역상호제연방식

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1. #연기 (Smoke)

가. 정의

    ① 가연물 중 완전 연소되지 않은 #고체 또는 액체의 #미립자 가 떠돌아다니는 상태

    ② 연소생성물이 눈에 보이는 것을 연기라고 한다.

나. 수직으로 연기가 이동하는 속도는 수평으로 이동하는 속도 보다 빠르다.

다. 연기 중 액체 미립자계만 유독성이다.

라. 연기는 대류에 의하여 전파된다.

2. 연기의 이동속도 ★

  ① 수평방향 : 0.5 ~ 1 [m/sec]

  ② 수직방향 : 2~3 [m/sec]

  ③ 계단실 내의 수직이동속도 : 3 ~ 5 [m/sec]

3. 연기의 농도표시법

가. 절대 농도

  ① 중량 농도법

     ▣ 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 중량 [kg/㎥], [g/㎤]

  ② 입자 농도법

     ▣ 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 개수 [개/㎥]

나. 상대 농도

  ① 감광계수법

     ▣ 빛을 투과하였을 경우 빛의 감쇄에 따른 가시거리의 감소를 측정하는 것

  ② 감광계수와 가시거리 ★

감광계수[m-1]
가시거리 [m]
상 황
0.1
20~30
연기감지기가 작동할 때의 농도
0.3
5
건물내부에 익숙한 사람이 피난에 지장을 느낄 정도의 농도
0.5
3
어두운 것을 느낄 정도의 농도
1
1~2
거의 앞이 보이지 않을 정도의 농도
10
0.2 ~ 0.5
화재 최성기 때의 농도, 유도등이 보이지 않음
30
-
출화실에서 연기가 분출할 때의 농도

4. 연기를 이동시키는 요인

  ① 팽창력 : 화재실 내 온도상승에 따른 체적의 팽창(샤를의 법칙)으로 압력이 높아져 연기 유동의 원인이 된다.

  ② 부력 : 화재실 내 온도가 상승하므로 상하부의 밀도차 (비중차)가 발생하여 연기가 상부로 이동하는 현상이다.

  ③ #연돌 (굴뚝)효과 (Stack effect) : 건물 내의 온도차 (기후조건 등)에 의한 밀도차 (비중차)의 발생은 기류 이동의 원인이

       되며, 고층일 수록 연돌효과가 크게 나타난다.

  ④ 바람의 효과 : 건축물 외부의 바람이 건축물 내로 유입되어 연기 이동에 영향을 미치는 경우

  ⑤ 공조설비 : 건축물 내부에 있는 냉·난방용 공기조화설비에 의한 연기의 유동

  ⑥ 피스톤 효과 : 건축물 내부의 승강기가 피스톤과 같이 이동하며 연기의 유동이 발생

5. 연돌( #굴뚝 ) 효과 (Stack effect) ★

  ① 건물 내·외부의 온도차에 따른 공기의 흐름현상이다.

  ② 굴뚝효과는 고층 건물에서 주로 나타난다.

  ③ 평상시 건물 내의 기류분포를 지배하는 중요 요소이며 화재시 연기의 이동에 큰 영향을 미친다.

  ④ 건물외부의 온도가 내부의 온도 보다 높은 경우 저층부에서는 내부에서 외부로 공기의 흐름이 생긴다.

[참고] 연기거동 중 굴뚝효과와 관계 있는 것

   ① 건물 내외의 온도차
   ② 화재실의 온도
   ③ 건물의 높이 (고층건물에서 발생)

6. 제연방법

제연방법
설 명
희석 (Dilution)
외부로 부터 신선한 공기를 대량 불어 넣어 연기의 양을 일정
농도 이하로 낮추는 것
배기 (Exhaust)
건물 내의 압력차에 의하여 연기를 외부로 배출시키는 것
차단 (Confinement)
연기가 일정한 장소내로 들어오지 못하도록 하는 것

【 출제 예상 문제 】

1. 건물화재 시 연기가 건물밖으로 이동하는 주된 요인이 아닌 것은 ? ④

  ① 굴뚝 효과                                              ② 건물 내부의 #공조설비

  ③ 온도상승에 따른 기체의 팽창               ④ 적설량

[연기를 이동시키는 요인]

  ① #팽창력 : 화재실 내 온도상승에 따른 체적의 팽창 (샤를의 법칙)으로 압력이 높아져 연기유동의 원인이 된다.

  ② #부력 : 화재실 내의 온도가 상승하므로 상하부의 밀도차(비중차)가 발생하여 연기가 상부로 이동하는 현상이다.

  ③ 연돌(굴뚝) 효과 (Stack effect) : 건물내의 온도차 (기후조건 등)에 의한 밀도차 (비중차)의 발생은 기류이동의 원인이

       되며, 고층일 수록 연돌효과가 크게 나타난다.

    ※ 연동효과의 영향 요인 : 실내외의 온도차, 외벽의 기밀성, 층간 공기누설

  ④ 바람의 효과 : 건축물 외부의 바람이 건축물 내로 유입되어 연기 이동에 영향을 미치는 경우

  ⑤ 공조설비 : 건축물 내부에 있는 냉·난방용 공기조화설비에 의한 연기의 유동

  ⑥ #피스톤 효과 : 건축물 내부의 승강기가 피스톤과 같이 이동하며 연기의 유동이 발생

2. 감광계수 [m-1]에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ②

  ① 0.5는 거의 앞이 보이지 않을 정도이다.            ② 10은 화재 최성기 때의 농도이다.

  ③ 0.5는 가시거리가 20~30 [m] 정도이다.            ④ 10은 연기감지기가 작동하기 직전의 농도이다.

[감광계수]

감광계수[m-1]
가시거리[m]
상 황
0.5
3
어두운 것을 느낄 정도의 농도
10
0.2 ~ 0.5
화재 최성기 때의 농도, 유도등이 보이지 않음

3. 고층건축물에서 연기의 제어 및 차단은 중요한 문제이다. 연기제어의 기본방법이 아닌 것은 ? ④

     ① 희석         ② 차단            ③ 배기               ④ 복사

[제연방법]

제연방법
설 명
희석 (Dilution)
외부로 부터 신선한 공기를 대량 불어 넣어 연기의 양을 일정 농도 이하로 낮추는 것
배기 (Exhaust)
건물 내의 압력차에 의하여 연기를 외부로 배출시키는 것
차단 (Confinement)
연기가 일정한 장소내로 들어오지 못하도록 하는 것

4. 고층건물 내의 연기 거동 중 굴뚝효과 (Stack effect)와 관계가 없는 것은 ? ④

    ① 건물 내외의 온도차                    ② 화재실의 온도

     ③ 건물의 높이                               ④ 층의 면적

[해설] 연돌(굴뚝)효과의 영향요인

  ▣ 건물 내외의 온도차, 화재실의 온도, 건물의 높이 (고층건물에서 발생)

5. 화재시 계단실 내 수직방향의 연기 상승 속도범위는 일반적으로 몇 [m/sec]의 범위에 있는가 ? ③

   ① 0.05 ~ 0.1           ② 0.8 ~ 1.0               ③ 3 ~ 5                   ④ 10 ~ 20

[해설] 연기의 이동속도

  ① 수평방향 : 0.5 ~ 1.0 [m/sec]

  ② 수직방향 : 2 ~ 3 [m/sec]

  ③ 계단실 내의 수직이동속도 : 3 ~ 5 [m/sec]

6. 연기의 농도 표시방법 중 단위체적당 연기입자의 개수를 나타내는 것은 ? ②

  ① 중량농도법          ② 입자농도법            ③ 투과율법               ④ 상대녿도법

[연기의 농도표시법]

   ① 중량농도법 : 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 중량

   ② 입자농도법 : 단위체적 중에 포함되어 있는 입자의 개수

7. 굴뚝효과에 관한 설명으로 틀린 것은 ? ②

   ① 건물 내·외의 온도차에 따른 공기의 흐름 현상이다.

   ② 굴뚝효과는 고층건물에서는 잘 나타나지 않고 저층건물에서 주로 나타난다.

   ③ 평상시 건물 내의 기류 분포를 지배하는 중요요소이며 화재시 연기의 이동에 큰 영향을 미친다.

   ④ 건물 외부의 온도가 내부의 온도보다 높은 경우 저층부에서는 내부에서 외부로 공기의 흐름이 생긴다.

[연돌(굴뚝)효과]

   ① 건물 내 · 외부의 온도차에 따른 공기의 흐름현상이다.

   ② 굴뚝 효과는 고층건물에서 주로 나타난다.

   ③ 평상시 건물 내의 기류분포를 지배하는 중요 요소이며 화재시 연기의 이동에 큰 영향을 미친다.

   ④ 건물외부의 온도가 내부의 온도보다 높은 경우 저층부에서는 내부에서 외부로 공기의 흐름이 생긴다.

【 연돌(굴뚝)효과 (Stack effect)의 개요 및 방지대책】

1. 연돌효과의 정의

  ▣ 연돌효과란 굴뚝으로 연기를 내보내는원리로,고층건물의 최하부층에서 최상층으로향하는 강한기류의 형성을 말한다.

2. 연돌효과의 발생원리 (Mechanism]

  ▣ 연돌효과는 건물 내외부 공기의 상태 (온습도, 공기밀도) 차이로 인하여 실내외 공기간의 압력차가 발생하고 이로 인해

       건물의 내부와 외부, 건물 내에서 상층부와 하층부 간의 공기흐름이 발생한다.

  ▣ 연돌현상은 실내외 공기밀도 차이가 있는 모든 건물에서 발생할 수 있으나 건물의 층고가 높은 건물에서 연돌효과의

       발현 정도가 커서 일반적으로 고층 건물에서만 발생하는 것으로 인식되고 있다.

 

  ▣ 연돌현상은 실내의 온도차이가 현저한 겨울철에 주로 나타나며, 여름철의 경우 겨울철과 반대로 공기흐름이 발생하여

       역연돌 현상이 발생하나 여름철의 경우 겨울철에 비해 상대적으로 실내외 온도차가 크지 않아 문제 되고 있지 않다.

3. 연돌효과의 주요 영향 요인 및 고려사항

  ① 실내외 온도차           ② 건물의 높이           ③ 외부 풍환경             ④ 건물의 기밀성

  ⑤ 실내구획의 유무       ⑥ 코어의 배치           ⑦ 평면형태 및 공조시스템 등 건축적, 설비적 요인

  ▣ 연돌효과는 실내외 온도차 이외에도 건물의 높이, 외부 풍환경, 건물의 기밀성, 실내 구획의 유무, 코어의 배치, 평면의

       형태 및 공조시스템 등 건축적, 설비적인 요인들에 의해 다양한 양상으로 나타난다.

 

가. 기후적 요인

  ▣ 연돌효과에 가장 지배적인 영향을 미치는 것은 실내외 온도차이기 때문에 같은 건물이라고 해도 그 건물이 위치한

        지역의 기후에 따라 연돌현상으로 인한 공기 유동이 달라진다.

  ▣ 외부 풍향 및 풍속 조건에 따라 건물의 벽체에 작용하는 압력이 달라지고, 건물의 공기 유동량에도 영향을 미치기

       때문에 연돌효과를 분석하는데 있어서 외기온도 및 습도, 외부 풍환경과 같은 기후적인 조건의 검토가 필요하다.

나. 건축적 요인

  ▣ 건물의 높이, 실내구획의 유무, 공기 유동 경로의 기밀성, 엘리베이터 샤프트의 수직구획과 같은 건물의 건축적 요인에

       의하여 건물의 공기유도의 양상이 달라진다.  건물의 높이와 연돌효과로 인한 공기 유동 및 압력차는 비례하며 또한

       비슷한 높이의 건물이라도 실내 구획의 차이에 따라 건물의 연돌특성은 다르게 나타난다.

다. 설비적 요인

  ▣ 공조시스템에 의해서 실내의 가압 및 감압 여부에 따라 연돌효과로 인한 공기 유동 역전 현상이 관찰되는 만큼 건물의

       설비적 요소가 연돌효과에 미치는 영향이 크다.

4. 연돌효과 (Stack effect)에 따른 문제점

   ① 공기 유출입에 따른 건물내 에너지 손실

   ② 엘리베이터 도어 및 출입문 개폐 불량

   ③ 환기 및 배기의 어려움

   ④ 화재발생시 연기 및 화염의 급속한 확산

가. 침기와 누기로 인한 문제점

  ▣ 연돌효과로 인해 겨울철 건물의 저층부의 온도는 낮아지고, 고층부는 온도가 높아서 에너지 손실이 발생됨에 따라

       저층 로비 공간의 난방에너지가 증가되고, 상층부에서는 온도 상승 및 오염된 공기가 확산되어 공기질 저하 현상 발생

  ▣ 또한 온도가 높은 공기가 상층부를 통해 외부로 유출되면서 벽에 결로 현상이 발생하여 결로수가 결빙되거나 외부면에

      백화현상 발생

나. 엘리베이터 (E/V)와 출입문에서의 문제점

  ▣ 연돌효과로 인한 강한 공기유도(기류)의 영향으로 사무소 건물에서는 로비 출입문, 자동문 및 엘리베이터 도어의 개폐

       불량 현상이 나타나며 풍절음으로 인해 사용자의 불쾌감을 초래한다.

다. 환기 및 배기설비에서의 문제점

  ▣ 연돌 효과로 인하여 저층부의 냄새와 지하주차장의 배기가스 등이 확산될 수 있으며 실내의 화장실 및 주방의 배기에

       어려움

라. 화재발생시 문제점

  ▣ 연돌효과에 의한 공기 유동으로 인해 화재 발생시 유독성 연기 및 #화염 이 계단, 엘리베이터, #샤프트, 공조 #덕트

       을 통하여 급속히 확산될 수 있음

5. 연돌효과 (Stack effect) 대책방안

  ① 로비 현관에 #회전문 설치

    ⊙ #로비 현관에 회전문을 설치하여 출입 개폐에 따른 공기유입 최소화

  ② 지하출입구에 방풍실 설치

    ⊙ 지하출입구에 방풍실을 설치하여 출입문에 작용하는 압력을 분담

    ⊙ 출입문 이중 설치로 출입문 개폐에 따른 공기 유입 최소화

  ③ 공기 유동 경로의 기밀성 강화시키는 방안

    ⊙ 외피의 기밀성 강화

    ⊙ #엘리베이터 샤프트 기밀성능 강화

    ⊙ 출입문 기밀 성능 강화

    ⊙ 실내 추가구획 설치

    ⊙ 주차장 #램프 입구 방풍 셔터 설치 등

 

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