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1. 아래 그림과 같이 벽으로 구획된 제연구역의 공동배연에 필요한 소요풍량합계 [㎥/min]와 축동력 [kW]을 구하시오.

      (단, 송풍기의 전압은 100 [㎜Aq], 전효율은 50% 이다)  [6점] ★★★★★

[문제풀이]

 ① 소요풍량의 합계

   ▣ 공·벽·합 : 공동배연구역 - 벽으로 구획 - 각각의 실 풍량합계

   ▣ 독·제·최 : 독립배연구역 - 제연경계구획 - 각실의 최대 풍량

    ⊙ 8,000 [㎥/hr] + 8,000 [㎥/hr] = 16,000 [㎥/hr]

    ⊙ 단위 환산 : 16,000 [㎥/hr] × 1/60 = 266,666 [㎥/min]

  ② 축동력

[해설] 소요동력 합계 · 축동력

가. 공동 예상 제연구역의 배출량

  ① 공동배연구역 (공동예상제연구역 안에 설치된 예상제연구역이 각각 벽으로 구획된 경우) : 각 예상 제연구역의 배출량

       을 합한 것 이상

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

       배출량 중 최대의 것

나. FAN (배연기, 송풍기)의 축동력

   여기서, P : FAN (배연기, 송풍기) 동력 [kW],    PT : 전압 [㎜Aq, ㎜H2O],   Q : 풍량 [㎥/min] , η : 전효율, k : 전달계수

[참고] 제연구역의 구획

  ① 보

  ② 제연경계벽 (제연경계)

  ③ 벽 (화재시 자동으로 구획되는 가동벽, 셔터, 방화문을 포함)

 

2. 제연설비에 사용되는 배연기를 설계하려고 한다. 다음 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [8점] ★★★★★

[조건]

  ① Duct의 소요전압은 80 ㎜Aq 이다.

  ② 배연기의 효율은 60 %, 여유율은 10%, 풍량은 24,000 ㎥/h 이다.

가. 배연기의 동력 [kW]을 구하시오.

나. 문제 가. 의 배연기를 시운전한 결과 600 rpm에 풍량 18,000 ㎥/hr로 용량이 부족하였다. 이 배연기의 풍량을 설계조건

      의 풍량으로 맞추기 위해 회전수를 몇 [rpm]으로 변경해야 하는지 계산하시오.

다. 제연설비에서 사용되는 송풍기 중 원심식 송풍기의 종류를 2가지 쓰시오.

[문제풀이]

가. 배연기의 동력 [kW]을 구하시오.

나. 문제 가. 의 배연기를 시운전한 결과 600 rpm에 풍량 18,000 ㎥/hr로 용량이 부족하였다. 이 배연기의 풍량을 설계조건

      의 풍량으로 맞추기 위해 회전수를 몇 [rpm]으로 변경해야 하는지 계산하시오.

[상사법칙] 펌프의 유량은 회전수에 비례하고 관경의 세제곱에 비례한다.

다. 제연설비에서 사용되는 송풍기 중 원심식 송풍기의 종류를 2가지 쓰시오.

   ① 다익형 팬          ② 터보형 팬

 

[해설] 배연기의 동력 · 상사법칙 (풍량) · 원심식 송풍기의 종류

가. FAN (배연기, 송풍기)의 동력

          여기서, P : FAN (배연기, 송풍기) 동력 [kW],   PT : 전압 [㎜Aq, ㎜H2O],   Q : 풍량 [㎥/min] ,

                       η : 전효율(η전효율 = η수력효율 × η체적효율 × η기계효율),  k : 전달계수

나. 펌프의 상사법칙 (풍량)

 ① 유량 : 펌프의 유량은 회전수에 비례하고 관경의 세제곱에 비례한다.

         여기서, Q1 : 변경 전 유량 [ℓ/min], Q2 : 변경 후 유량 [ℓ/min],    N1 : 변경 전 회전수 [rpm], N2 : 변경 후 회전수 [ℓ/rpm]

                      D1 : 변경 전 관경 [㎜], D2 : 변경 후 관경 [[㎜]

② 양정 : 펌프의 양정은 회전수 및 관경의 제곱에 비례한다.

         여기서, H1 : 변경 전 양정 [m], H2 : 변경 후 양정 [m],    N1 : 변경 전 회전수 [rpm], N2 : 변경 후 회전수 [ℓ/rpm]

                      D1 : 변경 전 관경 [㎜], D2 : 변경 후 관경 [[㎜]

③ 축동력 : 펌프의 축동력은 회전수의 세제곱 및 관경의 오제곱에 비례한다.

        여기서, P1 : 변경 전 축동력 [kW], P2 : 변경 후 축동력 [kW],     N1 : 변경 전 회전수 [rpm], N2 : 변경 후 회전수 [ℓ/rpm]

                     D1 : 변경 전 관경 [㎜], D2 : 변경 후 관경 [[㎜]

다. 송풍기의 분류

구분
팬(fan)의 종류
특 징
원심형
타원형 패
(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.
사류식
사류형 팬
⊙ 축류형과 비슷하나 축류형 보다 날개의 편향이 크고 정압이 높다.
⊙ 국소통풍형으로 사용된다.
횡류식
횡류형 팬
⊙ 풍량과 정압이 적고 소음이 작다.

3. ​어느 지하실 배연구역의 소요배출량을 계산해 보니 A (5,000CMH), B (7,000 CMH), C (5,000 CMH), D (10,000 CMH),

     E (15,000 CMH) 이었다. A, B, C는 공동 배연구역으로 D, E는 독립배연구역으로 할 경우 배출 FAN의 소요풍량 [CMH]

     을 계산하시오. [5점] ★★★★

 

   가. Q1           나. Q2                 다. Q3

[문제풀이]

  가. Q1 = QA + QB + QC = 5,000 + 7,000 + 5,000 = 17,000 CMH

  나. Q2 = 10,000 CMH

  다. Q3 = 15,000 CMH

[해설] 공동예상배연구역의 배출량

① 공동배연구역 (공동예상제연구역 안에 설치된 예상제연구역이 각각 벽으로 구획된 경우) : 각 예상 제연구역의 배출량

      을 합한 것 이상

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

     배출량 중 최대의 것

4. 5개의 제연구역 (A, B, C, D, E 구역)으로 구성된 어느 지하실에 각 제연구역의 소요배출 풍량 [㎥/h]을 계산해 보니 각각

     A구역 = 5,000, B구역 = 7,000, C구역 = 5,000, D구역 = 10,000, E구역 = 15,000 이었다. A, B,C구역은 공동제연구역으

     로 D, E는 각각 독립제연구역으로 할 때 배출량의 소요풍량 [㎥/h]을 구하시오. [5점]  ★★★★

  가. A,B,C 구역 = QA + QB + QC = 5,000 + 7,000 + 5,000 = 17,000 CMH

  나. D 구역 = 10,000 CMH

  다. E 구역 = 15,000 CMH

[해설] 공동예상 제연구역의 배출량

① 공동배연구역 (공동예상제연구역 안에 설치된 예상제연구역이 각각 벽으로 구획된 경우) : 각 예상 제연구역의 배출량

     을 합한 것 이상

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

      배출량 중 최대의 것

※ 독립 배연구역

 

5. 어떤 지하상가에 제연설비를 설치하려고 한다. 화재안전기준과 다음 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [12점]

     ★★★★★

[조건]

  ① 주덕트의 높이 제한은 500 [㎜] 이다. (단, 강판두께, 덕트플랜지, 보온두께는 고려하지 않는다.

  ② 배출기는 원심다익형이다.

  ③ 각종 효율은 무시한다.

  ④ 예상제연구역의 설계배출량은 40,000 [㎥/h]이다.

  ⑤ 공기의 밀도는 일정하다.

가. 배출기의 흡입측 주덕트의 최소폭 [m]을 구하시오.

나. 배출기의 배출측 주덕트의 최소폭 [m]을 구하시오.

다. 준공후 풍량시험을 한 결과 풍량은 32,000 ㎥/h, 회전수는 500rpm, 축동력 7 kW로 측정되었다. 배출량 40,000 ㎥/h를

      만족시키기 위한 배출기의 회전수 [rpm]을 구하시오.

라. 회전수를 높여서 배출량을 만족시킬 경우의 예상 축동력 [kW]를 구하시오.

[문제풀이]

가. 배출기의 흡입측 주덕트의 최소폭 [m]을 구하시오.

   ▣ 흡입측 풍속은 15 [m/s] 이하이다.

나. 배출기의 배출측 주덕트의 최소폭 [m]을 구하시오.

  ▣ 배출측 풍속은 20 [m/s] 이하이다.

다. 준공후 풍량시험을 한 결과 풍량은 32,000 ㎥/h, 회전수는 500rpm, 축동력 7 kW로 측정되었다. 배출량 40,000 ㎥/h를

      만족시키기 위한 배출기의 회전수 [rpm]을 구하시오.

  [상사법칙] 펌프의 유량은 회전수에 비례하고 관경의 세제곱에 비례한다.

라. 회전수를 높여서 배출량을 만족시킬 경우의 예상 축동력 [kW]를 구하시오.

  [상사법칙] 펌프의 축동력은 회전수의 세제곱에 비례하고 관경의 5제곱에 비례한다.

[참고] 각 설비별 유속 · 풍속

구 분
유속
풍속
옥내 소화전 설비 (토출측 주배관)
4 m/s 이하
-
스프링클러 설비
가지배관
6 m/s 이하
-
기타배관
10 m/s 이하
-
제연설비
예상제연구역에 공기가
유입되는 순간의 풍속
-
5 m/s 이하
흡입측 풍속
-
15 m/s 이하
배출측 풍속
-
20 m/s 이하
유입측 풍속

6. 다음은 자연제연방식에 대한 내용이다. 조건을 참조하여 각 물음에 답하시오. [14점]  ★★★★★

[조건]

  ① 연기층과 공기층과의 높이차는 3 m 이다.

  ② 외부온도는 27 ℃ 이고 화재실의 온도는 707 ℃ 이다.

  ③ 공기 평균 분자량은 28이고 연기의 평균분자량은 29라고 가정한다.

  ④ 화재실 및 실외의 기압은 1기압이다.

가. 연기의 유출속도 [m/sec]를 구하시오.

나. 외부 풍속 [m/sec]을 구하시오.

다. 일반적으로 가장 많이 사용되는 제연방식의 종류를 3가지만 쓰시오.

라. 상가 제연방식을 변경하여 화재실 상부에 배연기를 설치하여 배출한다면 그 방식은 무엇인가 ?

마. 화재실의 바닥면적이 300 ㎡, FAN 효율이 0.6, 전압이 70 ㎜Hg 일 때 필요한 동력 [kW]을 구하시오. (단, 동력의 여유율

      은 10%를 둔다.)

[문제풀이]

가. 연기의 유출속도 [m/sec]를 구하시오.

나. 외부 풍속

다. 일반적으로 가장 많이 사용되는 제연방식의 종류를 3가지만 쓰시오.

   ① 자연제연방식       ② 스모크타워 제연방식           ③ 기계제연방식

라. 상가 제연방식을 변경하여 화재실 상부에 배연기를 설치하여 배출한다면 그 방식은 무엇인가 ? 제3종 기계제연방식

마. 화재실의 바닥면적이 300 ㎡, FAN 효율이 0.6, 전압이 70 ㎜Hg 일 때 필요한 동력 [kW]을 구하시오. (단, 동력의 여유율

       은 10%를 둔다.)

[해설] 제연설비

 가. 배연기

  ① 연기의 유출속도

        여기서, vs : 연기의 유출속도 [m/sec], g : 중력 가속도 (9.8 [m/s2],  h : 연기층과 공기층과의 높이차 [m],

                     ρa : 화재실 외부의 공기밀도 [㎏/㎥],  ρs : 화재실의 연기밀도 [㎏/㎥]

  ② 기체 밀도

        여기서, ρ : 밀도 [㎏/㎥], P : 압력 [Pa, N/㎡], M : 분자량 [㎏],  R : 기체상수 (8.313.85 [N·m/kmol·k], 8,313.85 [N·m/K])

                     T : 절대온도 ((273+℃) K)

 나. 외부 풍속

          여기서, vo : 외부 풍속 [m/sec], ρs : 화재실 연기의 밀도 [㎏/㎥],  ρa : 화재실 외부의 공기밀도 [[㎏/㎥],

                       vs : 연기의 유출속도 [m/sec]

 다. 제연방식의 분류

 

  ① 자연 제연방식

    ▣ 개구부를 통하여 자연적으로 연기를 배출하는 방식

 

  ② 스모크 타워 제연방식

    ▣ 루프 모니터를 설치하여 제연하는 방식

 

  ③ 기체 제연방식

    ㉠ 제1종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기와 배연기를 설치하여 제연하는 방식

 

    ㉡ 제2종 기계제연방식 : 급기와 배기를 송풍기만 설치하여 제연하는 방식

 

  ㉢ 제3종 기계제연방식 : 급기와 배기를 배연기만 설치하여 배연하는 방식

 

 라. FAN (배연기, 송풍기)의 동력

        여기서, P : FAN (배연기, 송풍기) 동력 [kW], PT : 전압 [㎜Aq, ㎜H2O],  Q : 풍량 [㎥/min], k : 전달계수

                     η : 전효율(η전효율 = η수력효율 × η체적효율 × η기계효율)

[참고] 배출량 및 배출방식

 가. 통로

   ▣ 45,000 [㎥'hr] 이상

나. 거실

   ① 거실의 바닥면적이 400㎡㎡ 미만인 경우 (최저 5,000 ㎥/hr 이상일 것)

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

   ② 거실의 바닥면적이 400 ㎡ 이상일 경우 (예상제연구역이 제연경계로 구획된 경우)

        ㉠ 거실의 바닥면적이 400 ㎡ 이상, 직경 40 m 원 범위안에 있을 경우, 최저 40,000 ㎥/hr 이상일 것)

수직거리
배출량
2 m 이하
40,000 ㎥/hr 이상
2 m 초과 2.5m 이하
45,000 ㎥/hr 이상
2.5 m 초과 3 m 이하
50,000 ㎥/hr 이상
3 m 초과
60,000 ㎥/hr 이상

   ㉡ 거실의 바닥면적이 400 ㎡ 이상, 직경 40m 원 범위 초과일 경우, 최저 45,000 ㎥/hr 이상일 것)

수직거리
배출량
2 m 이하
45,000 ㎥/hr 이상
2 m 초과 2.5m 이하
50,000 ㎥/hr 이상
2.5 m 초과 3 m 이하
55,000 ㎥/hr 이상
3 m 초과
65,000 ㎥/hr 이상

7. 어느 실의 크기가 가로 20m, 세로 15m, 높이 5m인 공간에 화재가 발생하여 t초 시간 후의 청결층 높이 y [m]의 값이 1.8

     m 가 되었다. 화염둘레 길이가 큰 화염일 경우 다음 조건을 참고하여 각 물음에 답하시오. [6점] ★★★

[조건]

        여기서, Q : 연기발생량 [㎥/min],  A : 화재실의 면적 [㎡],   H : 화재실의 높이 [m]

② 위 식에서 시간 t초는 다음의 힌클리(Hinkley) 공식을 만족한다.

    (단, g는 중력가속도 9.81 m/s2 이고, P는 화재경계의 길이 [m] 로서 큰 화염의 경우 12m, 중간화염의 경우 6m, 작은

           화염의 경우 4m를 적용할 것)

③ 연기생성률 (M [㎏/s]) 에 관한 식은 다음과 같다.

가. 상부의 배연구로부터 몇 [㎥/min]의 연기를 배출하여야 청결층의 높이가 유지되는가 ?

나. 연기생성률 [㎏/s]을 구하시오.

[문제풀이]

가. 상부의 배연구로부터 몇 [㎥/min]의 연기를 배출하여야 청결층의 높이가 유지되는가 ?

나. 연기생성률 [㎏/s]을 구하시오.

[해설] 연기발생량 · 연기생성률

 가. 연기발생량

      여기서, Q : 연기발생량 [㎥/min], A : 화재실의 바닥면적 [㎡],  H : 화재실의 높이 [m], y : 청결층 높이 [m]

                   t : 청결층 까지 연기 하강 시간 [s]

나. 연기 하강 시간

        여기서, t : 연기하강시간 [s], y : 청결층 높이 [m], A : 화재실 바닥면적 [m], H : 화염실 높이 [m], P : 화염둘레길이 [m],

                     g : 중력가속도 (9.81[m/s2])

다. 연기생성률

          여기서, M : 연기발생량 [kg/s], P : 화염둘레길이 (큰화염 12 [m]),  y : 청결층 높이 [m]

8. 다음 그림은 어느 판매시설의 무창층에 대한 제연설비 중 연기 배출풍도와 배출 FAN을 나타내고 있는 평면도이다.

    주어진 조건을 참조하여 풍도에 설치되어야 할 제어댐퍼를 가장 적합한 지점에 표기한 다음 각 물음에 답하시오.

    (단, 댐퍼의 표기는 ⓤ의 모양으로 할 것) [15점] ★★★★

 

[조건]

  ① 건물의 주요 구조부는 모두 내화구조이다.

  ② 각 실은 불연성 구조물로 구획되어 있다.

  ③ 복도의 내부면은 모두 불연재료를 사용하였고 복도 내에 가연물을 두는 일은 없다.

  ④ 각 실에 대한 연기배출방식에서 공동 배출구역 방식은 없다.

  ⑤ 이 판매시설에는 음식점은 없다.

가. 제어댐퍼를 직접 표기하시오.

나. 각 실 (A, B, C, D, E, F)의 최소 소요량 [㎥/h]을 구하시오.

   ① A실    ② B실   ③ C실    ④ D실    ⑤ E실    ⑥ F실

다. 배출 FAN의 최소 배출 용량 [㎥/h]은 얼마인가 ?

라. C실에 화재가 발생하였을 경우 제어댐퍼의 작동 상황 (개폐여부)이 어떻게 되어야 하는지 설명하시오.

[문제풀이]

가. 제어댐퍼를 직접 표기하시오.

 

나. 각 실 (A, B, C, D, E, F)의 최소 소요량 [㎥/h]을 구하시오.

  ① A실 : (5×6) × 1 × 60 = 1,800 [㎥/h]

      ∴ 최소 배출량이 5,000 ㎥/h 이므로 5,000 ㎥/h

  ② B실 : (10×6) × 1 × 60 = 3,600 [㎥/h]

      ∴ 최소 배출량이 5,000 ㎥/h 이므로 5,000 ㎥/h

  ③ C실 : (25×6) × 1 × 60 = 9,000 [㎥/h]

  ④ D실 : (5×4) × 1 × 60 = 1,200 [㎥/h]

      ∴ 최소 배출량이 5,000 ㎥/h 이므로 5,000 ㎥/h

  ⑤ E실 : (15×15) × 1 × 60 = 13,500 [㎥/h]

  ⑥ F실 : 바닥면적 30 × 15 = 450 ㎡ 이고 직경 40m 원 범위 내이므로

        ∴ 최저 40,000 ㎥/h 이상이므로 40,000 [㎥/h] 적용

다. 배출 FAN의 최소 배출 용량 [㎥/h]은 얼마인가 ? 40,000 ㎥/hr

라. C실에 화재가 발생하였을 경우 제어댐퍼의 작동 상황 (개폐여부)이 어떻게 되어야 하는지 설명하시오.

     ▣ C실의 2개 댐퍼는 개방되고 A, B, D, E, F실의 댐퍼는 모두 폐쇄된다.

 

[해설] 제연설비 (독립제연방식)

 가. 공동 예상 제연구역의 배출량

   ① 공동배연구역 (공동예상제연구역 안에 설치된 예상제연구역이 각각 벽으로 구획된 경우) : 각 예상 제연구역의 배출량

        을 합한 것 이상

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

        배출량 중 최대의 것

※ 제연구역의 구획

   ① 보

   ② 제연경계벽 (제연경계)

   ③ 벽 (화재시 자동으로 구획되는 가동벽, 셔터, 방화문을 포함)

 

 나. 배출량 및 배출방식

   ① 거실의 바닥면적이 400 ㎡ 미만일 경우 (최저 5,000 ㎥/h)

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

   ② 거실의 바닥면적이 400 ㎡ 이상일 경우 (예상제연구역이 제연경계로 구획된 경우)

      ㉠ 거실의 바닥면적이 400 ㎡ 이상, 직경 40 m 원 범위안에 있을 경우, 최저 40,000 ㎥/hr 이상일 것)

수직거리
배출량
2 m 이하
40,000 ㎥/hr 이상
2 m 초과 2.5m 이하
45,000 ㎥/hr 이상
2.5 m 초과 3 m 이하
50,000 ㎥/hr 이상
3 m 초과
60,000 ㎥/hr 이상

    ㉡ 거실의 바닥면적이 400 ㎡ 이상, 직경 40m 원 범위 초과일 경우, 최저 45,000 ㎥/hr 이상일 것)

수직거리
배출량
2 m 이하
45,000 ㎥/hr 이상
2 m 초과 2.5m 이하
50,000 ㎥/hr 이상
2.5 m 초과 3 m 이하
55,000 ㎥/hr 이상
3 m 초과
65,000 ㎥/hr 이상

※ 독립 배출구역 (예상 제연구역이 제연경계로 구획된 경우)

   ▣ 바닥면적이 400 ㎡ 이상이고 직경이 40 m 원 안에 포함되는지 여부

 

   ※ 대각선 길이가 원의 직경 40 [m] 이내인지 초과인지 판단

9. 다음 그림은 어느 제연설비의 평면도를 나타낸 것이다. 각 물음에 답하시오. (단, 각 실은 독립 배연방식이다.) [11점]

    ★★★★

 

가. 댐퍼의 설치 위치를 본문 그림에 표시하시오. (단, 댐퍼의 도시기호는 ⓤ의 모양으로 할 것)

나. 각 실의 소요량 [㎥/h]을 구하시오.

   ① A실         ② B실            ③ C실            ④ D실             ⑤ E실

다. 배출 FAN의 최소 배출 용량 [㎥/h]은 얼마인가 ?

라. C실에 화재가 발생하였을 경우 제어댐퍼의 작동 상황 (개폐여부)이 어떻게 되어야 하는지 설명하시오.

[문제풀이]

가. 댐퍼의 설치 위치를 본문 그림에 표시하시오.

 

나. 각 실의 소요량 [㎥/h]을 구하시오.

   ① A실 : (5 × 6) × 1 × 60 = 1,800 ㎥/h

        ∴ 최저 5,000 ㎥/h 이상이므로 5,000 ㎥/h 로 산정한다.

   ② B실 : (20 × 6) × 1 × 60 = 7,200 ㎥/h

   ③ C실 : (25 × 6) × 1 × 60 = 9,000 ㎥/h

   ④ D실 : (20 × 6) × 1 × 60 = 7,200 ㎥/h

   ⑤ E실 : (35 × 6) × 1 × 60 = 12,600 ㎥/h

다. 배출 FAN의 최소 배출 용량 [㎥/h]은 얼마인가 ? 12,600 [㎥/h]

라. C실에 화재가 발생하였을 경우 제어댐퍼의 작동 상황 (개폐여부)이 어떻게 되어야 하는지 설명하시오.

    ▣ C실의 댐퍼는 Open하고 나머지 A, B, D, E실 댐퍼는 Close 상태로 된다.

[해설] 제연설비 (독립제연방식)

 가. 댐퍼 (Damper)의 설치 위치

   댐퍼를 각 실 측에서 1개씩 설치하며 해당 화재실의 화재시 해당실 댐퍼는 open, 그 외의 실 댐퍼는 Close 한다.

 

  나. 배출량 및 배출방식 (거실의 바닥면적이 400 ㎡ 미만일 경우 : 최저 배출량 5,000 ㎥/hr 이상으로 할 것)

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

  다. 공동 예상 제연구역의 배출량

     ① 공동배연구역 (공동예상제연구역 안에 설치된 예상제연구역이 각각 벽으로 구획된 경우) : 각 예상 제연구역의 배출

          량을 합한 것 이상

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

          배출량 중 최대의 것

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#무창층 #배연기 #송풍기 #기계제연방식 #자연제연방식 #스모크타워 #유출속도

#축동력 #풍량 #제연경계 #방화문 #상사법칙 #풍속

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1. 플래시 오버 (Flash over) : 순발 연소

가. 정의

   ① 폭발적인 착화 현상

   ② 폭발적인 화재 확대 현상

   ③ 건물 화재에서 발생한 가연성 가스가 일시에 인화하여 화염이 충만하는 단계

   ④ 실내의 가연물이 연소됨에 따라 생성되는 가연성 가스가 실내에 누적되어 폭발적으로

        연소하여 실 전체가 순간적으로 불길에 휩싸이는 현상

   ⑤ 옥내 화재가 서서히 진행하여 열이 축적되었다가 일시에 화염이 크게 발생하는 상태

   ⑥ 다량의 가연성 가스가 동시에 연소되면서 급격한 온도상승을 유발하는 현상

 

 나. 발생시간 : 화재발생 후 5 ~ 6 분 경

 다. 발생시점 : 성장기 ~ 최성기 (성장기에서 최성기로 넘어가는 분기점)

 라. 실내 온도 : 약 800 ~ 900 [℃]

    ※ 플래시 오버 포인트 (Flash Over Point) : 내화 건축물에서 최성기로 보는 시점

나. 플래시 오버에 영향을 미치는 것

   ① 개구율

   ② 내장재료 (내장 재료의 제성상, 실내의 내장재료)

   ③ 화원의 크기

   ④ 실의 내 표면적 (실의 넓이 · 모양)

   ⑤ 가연물의 양 · 종류

   ⑥ 산소의 농도

다. 플래시 오버의 발생시간고가 내장재의 관계

   ① 벽 보다 천장재가 크게 영향을 받는다.

   ② 가연재료가 난연재료 보다 빨리 발생한다.

   ③ 열전도율이 적은 내장재가 빨리 발생한다.

   ④ 내장재의 두께가 얇은 쪽이 빨리 발생한다.

라. 플래시 오버 시간 (FOT)

   ① 열의 발생속도가 빠르면 FOT는 짧아진다.

   ② 개구율이 크면 FOT는 짧아진다.

   ③ 개구율이 너무 크게 되면 FOT는 길어진다.

   ④ 실내부의 FOT가 짧은 순서는 천장, 벽, 바닥의 순이다.

   ⑤ 열전도율이 작은 내장재가 발생시각을 빠르게 한다.

2. 백드래프트 (Back draft)

 

① 산소의 공급이 원활하지 못한 화재실에 급격히 산소가 공급될 경우 순간적으로 연소하

    여 화재가 폭풍을 동반하여 실외로 분출하는 현상

② 소방대가 소방 활동을 위하여 화재실의 문을 개방할 때 신선한 공기가 유입되어 설내에

    축적되었던 가연성 가스가 단시간에 폭발적으로 연소함으로써 화재가 폭풍을 동반하여

    실외로 분출되는 현상으로 감쇠기에 나타 난다.

③ 화재로 인하여 산소가 부족한 건물 내에 산소가 새로 유입된 때 고열가스의 폭발 또는

    급속한 연소가 발생하는 현상

④ 통기력이 좋지 않은 상태에서 연소가 계속되어 산소가 심히 부족한 상태가 되었을 때

    개구부를 통하여 산소가 공급되면 실내의 가연성 혼합기가 공급되는 산소의 방향과

    반대로 흐르며 급격히 연소하는 현상으로서 "역화현상"이라고 하며 이 때에는 화염이

    산소의 공급통로로 분출되는 현상을 눈으로 확인할 수 있다.

 

  ※ draft : 미국식 [dræft] 영국식 [drɑːft] 1. [명사] (아직 완성본이 아닌) 원고, 초안 2. [명사][금융] (은행이 발행한) 어음

                3. [형용사][美] (== draught) 기사의 초고

                1. [명사] (방 안 같은 한정된 공간 안에 흐르는 한 줄기의) 찬바람[외풍]

                2. [명사][격식] 죽 들이마시기, 한 모금, 3. [형용사] (병이 아니라) 통에서 따라 파는

                4. [형용사][격식] 무거운 짐을 끄는 데 쓰는

                    bank draft (banker's draft) 미국식 영국식 [명사] 은행 환어음

                    draft dodger 미국식 영국식 [명사][美 못마땅함] 병역 기피자 (→conscientious objector

                    Draft MLB 2012 : [스포츠] 2012년 메이저 리그 신인 선수 선택 회의

【 출제 예상 문제】

1. 플래시 오버 (Flash over)에 대한 설명으로 옳은 것은 ? ②

   ① 건물화재에서 가연물이 착화하여 연소하기 시작하는 단계이다.

   ② 축적된 가연성 가스가 일시에 인화하여 화염이 확대되는 단계이다.

   ③ 건물화재에서 화재가 쇠퇴기에 이른 단계이다.

   ④ 건물화재에서 가연물의 연소가 끝난 단계이다.

  [플래시 오버] 화재실 내 열분해에 의해 축적된 가연성 가스에 의해 실 전체에 화염이 확산

        되는 현상을 말하는데 국부적인 화재에서 실 전체로의 화재확대를 의미하며, 성장기에

        서 최성기로 넘어가는 분기점이 된다.

2. 플래시 오버 (Flash over) 현상에 대한 설명으로 틀린 것은 ? ①

   ① 산소의 농도와 무관하다.

   ② 화재공간의 개구율과 관계가 있다.

   ③ 화재공간 내의 가연물의 양과 관계가 있다.

   ④ 화재실 내의 가연물의 종류와 관계가 있다.

  [플래시 오버에 영향을 미치는 것]

    ① 개구율                      ② 내장재료 (내장 재료의 제성상, 실내의 내장재료)

    ③ 화원의 크기              ④ 실의 내표면적 (실의 넓이 · 모양)

    ⑤ 가연물의 양·종류     ⑥ 산소의 농도

3. 일반적으로 화재의 진행 상황 중 플래시 오버는 어느 시기에 발생하는가 ? ②

   ① 화재발생 초기                                          ② 성장기에서 최성기로 넘어가는 분기점

   ③ 최성기에서 감쇠기로 넘어가는 분기점    ④ 감쇠기 이후

  [플래시 오버] 화재실 내 열분해에 의해 축적된 가연성 가스에 의해 실 전체로 화염이 확산

       되는 현상을 말하는 데 국부적인 화재에서 실 전체로의 화재확대를 의미하며, 성장기에

       서 최성기로 넘어가는 분기점이 된다.

4. 화재가 일정 이상 진행되어 문틈으로 연기가 새어들어 오는 화재를 발견할 때의 일반적

    인 안전대책으로 잘못된 것은 ? ①

   ① 빨리 문을 열고 복도로 대피한다.

   ② 바닥에 엎드려 숨을 짧게 쉬면서 대피대책을 세운다.

   ③ 문을 열지 않고 수건 등으로 문틈을 완전히 밀폐한 후 창문을 열고 화재를 알린다.

   ④ 창문으로 가서 외부에 자신의 구원을 요청한다.

  [피난] 문틈으로 연기가 들어 올 경우 급하게 문을 열면 화염 내지 연기에 의해 위해를

        받을 수 있으며 심할 경우 백드래프트(Back draft)가 일어날 수 있기 때문에 연기가

        들어오는 것을 막고 대책을 강구하여 창문 등으로 구원요청을 하여야 한다.

5. 내화건물의 화재에서 백드래프트 (back draft) 현상은 주로 언제 나타나는가 ? ①

   ① 감쇠기       ② 초기         ③ 성장기           ④ 최성기

  [백드래프트(Back draft)] : 소방대가 소방활동을 위하여 화재실의 문을 개방할 때 신선한

      공기가 유입되어 실내에 축적되었던 가연성 가스가 단기간에 폭발적으로 연소함으로

      써 화재가 폭풍을 동반하며 실외로 분출되는 현상으로 감쇠기에 나타난다.

6. 플래시 오버 (Flash over) 발생시간과 내장재의 관계에 대한 설명 중 틀린 것은 ? ②

   ① 벽 보다 천장재가 크게 영향을 미친다.

   ② 난연재료는 가연재료 보다 빨리 발생한다.

   ③ 열전도율이 작은 내장재가 빨리 발생한다.

   ④ 내장재의 두께가 얇은 쪽이 빨리 발생한다.

  [플래시 오버(Flash over)의 발생시간과 내장재의 관계]

    ① 벽 보다 천장재가 크게 영향을 받는다.

    ② 가연재료가 난연재료 보다 빨리 발생한다.

    ③ 열전도율이 적은 내장재가 빨리 발생한다.

    ④ 내장재의 두께가 앏은 쪽이 빨리 발생한다.

7. 산소의 공급이 원활하지 못한 화재실에 급격히 산소가 공급될 경우 순간적으로 연소하여

     화재가 폭풍을 동반하여 실외로 분출하는 현상은 ? ③

   ① 플래시 오버       ② 보일오버          ③ 백드래프트            ④ 슬롭오버

  [백드래프트 (back draft) ]

   ① 산소의 공급이 원활하지 못한 화재실에 급격히 산소가 공급될 경우 순간적으로 연소하

        여 화재가 폭풍을 동반하여 실외로 분출하는 현상

   ② 소방대가 소방활동을 위하여 화재실의 문을 개방할 때 신선한 공기가 유입되어 실내에

        축적되었던 가연성 가스가 단기간에 폭발적으로 연소함으로써 화재가 폭풍을 동반하

        며 실외로 분출되는 현상으로 감소기에 나타난다.

   ③ 화재로 인하여 산소가 부족한 건물 내에 산소가 새로 유입된 때 고열가스의 폭발 또는

        급속한 연소가 발생하는 현상

   ④ 통기력이 좋지 않은 상태에서 연소가 계속되어 산소가 심히 부족한 상태가 되었을 때

        개구부를 통하여 산소가 공급되면 실내의 가연성 혼합기가 공급되는 산소의 방향과

        반대로 흐르며 급격히 연소하는 현상으로서 "역화현상"이라고 하며 이 때에는 화염이

        산소의 공급 통로로 분출되는 현상을 눈으로 확인할 수 있다.

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