http://www.apttotal.com/jaryo/wkfy122.htm

 

스프링쿨러 설비


● 설비개요
폐쇄형헤드를 사용하는 경우에 화재시 소방대상물을 설치되어 있는 스프링클러헤드의
감열부분이 화열로 인해 분해, 이탈되면 배관 내의 압력수 또는 압축공기가 방출되어 압력이
저하된다.  이에 따라 유수검지장치(자동경보밸브, 건식밸브)의 개방 및 소화펌프가 작동되어
배관내에 물이 연속적으로 공급됨으로써 헤드를 통해 방수되는 자동식소화설비이다.
개방형 헤드를 사용하는 경우에는 화재감지기(열 또는 연기)의 화재감지로 인해
일제개방밸브(델루지밸브)가 개방된다.


● 설치대상 (소방법시행령 제28조제3항)

소방대상물 구분

설치대상 기준

관람 집회 및 운동시설의 무대부분

지층, 무창층, 4층 이상의 층

바닥면적 300㎡이상

그 밖의 층

바닥면적 500㎡이상

판매시설

3층 이하 건축물

해당 용도 바닥면적의 합계 6,000㎡이상인 경우 전층 설치 대상

4층 이상 건축물

해당 용도 바닥면적의 합계 5,000㎡이상인 경우
전층 설치 대상

여관, 호텔

11층 이상인 건축물에 해당 용도의 층이 있는 경우
전층 설치 대상

아파트

16층 이상의 층

랙크식 창고(반자높이 10m이상인 것)

연면적 1,500㎡이상

공장 및 창고

소방법시행령 별표4에 의한 특수가연물 지정수량의 1,000배 이상 저장, 취급

상기 소방대상물 이외(학교, 아파트 및 냉동창고 제외)

지층, 무창층, 4층 이상의 층

바닥면적 1,000㎡이상의 층

상기 소방대상물 이외(학교, 아파트 제외)

11층 이상

11층 이상의 층

지하가

연면적 1,000㎡이상의 층

상기 소방대상물에 부속된 보일러실 또는 연결통로 등

보일러실 또는 연결통로 등

복합건출물

주상복합

판매시설 및 아파트 기준에 따라 구분 설치

기타

5,000㎡이상인 경우, 전층 설치 대상

        
※ 가스시설, 지하구의 경우, 설치 제외
※ 시설의 면제(소방법시행령 제33조제2항)
   스프링클러설비를 설치하여야 할 소방대상물에 물분무등 소화설비를 적합하게 설치한 
   경우, 그 유효범위 안의 부분은 설치 면제 


● 설비방식비교

구분

설비개요

폐쇄형헤드 사용설비

습식

- 습식 스프링클러는 일반적으로 가장 많이 이용되는 방식으로 1차측 및 2차측 배관 내에 항상 가압수가 충수되어 있어 화재가 발생하면, 열에 의하여 헤드의 개방 및 가압수가 살수되는 장치이다.

- 건시설비에 비하여 구조가 간단하고 즉시 소화가 가능한 장점이 잇는 반면, 동결의 우려가 있는 장소에는 부적합한 것이 단점이다

건식

건식 스프링클러설비는 관로 중간에 건식 밸브를 설치하여 2차측에는 자동식 에어콤프레셔를 이용한 압축 공기를, 1차측에는 가압수를 각각 채운다. 헤드가 감열에 의하여 개방되면, 2차측의 압축공기가 방출되어 압력 저하가 생기며, 이때 1차측 가압수가 2차측으로 유입되어 살수가 시작되는 장치이다.

- 동결의 우려가 있는 장소 등에 설치하며, 화재시 소화활동 시간이 다소 지연되고 습식보다 설비비가 고가인 것이 단점이다.

준비작동식

- 준비작동식 스프링클러 설비는 준비작동밸브의 1차측에 가압수를 채우 놓고, 2차측에는 저압또는 대기압의 공기를 채운다. 화재발생에 의해 화재감지기가 작동되면, 준비작동밸브가 개방됨과 동시에 가압펌프가 동작, 가압수를 각 헤드까지 송신 후 헤드가 열에 의하여 개방되면 즉시 살수되는 장치이다.

- 동결우려가 있는 장소 등에 설치하며 준비 작동밸브의 작동을 위한 화재감지장치를 별도로 설치하므로 설비비가 고가인 것이 단점이다.

개방형헤드사용설비

일제살수식

- 극장의 무대부, 특수공장 등 천정높이가 높은 장소는 폐쇄형 헤드를 사용하는 설비방식으로는 화재를 유효하게 소화할 수 없기 때문에 개방형 해드를 설치하여 해당 구역 전체에 동시에 살수할 수 있도록 한 설비이다.

- 일제살수식 설비의작동원리는 준비작동식과 유사하다. 기동방식에 따라 화재감지기에 의한방식과 수압개폐장치에 의한 방식이 있으며, 두가지를 혼용하는 경우도 있다.

        
 

● 습식설비(Wet Pipe System)   1. 자동경보밸브(Alarm Check Valve) 자동경보밸브는 습식설비에서 일반적으로 사용되는 유수검지장치이다. 이 밸브는 2차측인 헤드측 압력이 1차측인 펌프측 수압보다 높거나 같기 때문에 "닫힘"상태로 있다가, 화재시 헤드가 개방되어 2차측의 수압이 낮아지면 "열림"상태가 된다. 이 때 1차측의 가압수가 2차측으로 유입되면서 그 일부는 측로를 통하여 압력스위치를 작동시킨다.   2. 리타딩 챔버(Retarding Chamber) 리타딩 챔버는 자동경보밸브의 오동작 방지를 위한 안전장치이다. 이 장치는 자동경보밸브 2차측의 수압이 누수등의 원인으로 저하될 경우, 압력 스위치가 작동되는 것을 방지하는 역할을 한다. 최근에는 압력 스위치에 타이머를 부착하여 이것의역할을 대행토록 하는 것도 있다.   3. 압력스위치(Pressure Switch) 자동경보밸브의 측로를 통하여 흐르는 물의 압력으로 압력스위치 내의 벨로우즈가 가압되면, 전기적 회로가 구성되어 신호를 발생한다. 이 신호는 제어반으로 보내져 경보를 발하고 화재 발생을 표시하며 가압펌프를 기동시킨다.    
● 건식설비(Dry Pipe System)   1. 건식밸브(Dry Valve) 습식설비의 자동경보밸브와 같은 역할을 하는 것으로 1차측에는 습식과 같이 가압수를 채워 두지만, 2차측에는 가압공기가 질소가스를 충전하는 점이 다르다. 최근에는 크래퍼 단면적 크기 차이에 따라 2차측의 압력이 낮은 차압식 건식밸브가 주로 이용되고 있다.   2. 자동 에어콤프레샤(Auto Air Compressor) 건식밸브 2차측의 가압공기 공급을 위하여 공기압축기를주로 사용하며, 이때 압력조정기와 저압력 경보스위치 등의 부속설비가 설치된다. 2차측의 충전량이 적은 경우, 고압의 질소 용기를 사용하는 경우도 있다.   3. 헤드(Sprinklers) 상향식 헤드를 설치하는 것이 원칙이지만,부득이 하양식 헤드를 사용하는 경우에는 동파 방지를 위하여 dry pendent type head를 사용한다.   4. 건식 밸브 급속개방기구(Quick Opening Devices) 건식밸브를 신속히 개방시키기 위한 배기가속장치로서 2가지 종류가 있다. 이 기구는 2차측의 공기 충전량이 많을 때에 사용한다.   5. 엑셀레이터(Accelerator) 헤드의 작동에 따라 건식밸브 2차측의 공기압력이 셋팅 압력보다 낮아졌을 때, 가속기가 작동하여 2차측의 압축공기 일부를 크래퍼 1차측 중간챔버로 보내어 건식밸브가 신속히 개방되도록 함.   6. 익져스터(Exhauster) 건식밸브 2차측의 공기압력이 셋팅 압력보다 낮아졌을 때, 익져스터가 2차측의 압축공기가 대기 중으로 빠르게 배출되도록 함.    
● 준비작동식 및 일제살수식 설비(Pre-action & Deluge System) 1. 준비작동 및 일제개방밸브(Pre-Action & Deluge Valve) 화재 발생시 스프링클러헤드보다 먼저 감지기가 작동하여 전자밸브를 개방시키면 밸브 내 압력제어부의 압력을 낮게 하여 밸브가 개방된다. 준비작동식은 각 헤드까지 소화수를 보낸 후 헤드가 개방되면 살수를 시작하고, 일제살수식은 개방형 헤드를 사용하므로 밸브 개방과 함께 해당 방호구역내의 모든 헤드로부터 살수된다.   2. 슈퍼바이죠리 패널(Supervisory Panel) 슈퍼바이죠리 패널은 준비작동밸브(일제개방밸브)의 조정장치로서 이것이 작동하지 않으면 준비작동밸브의 작동은 기대할수 없다. 여기에는 자체 고장을 알리는 경보장치가 설치되어 있으며, 화재감지기의 작동에 따라 준비작동밸브를 작동시키는 기능 외에 방화댐퍼의 폐쇄등 관련 설비의 작동 기능도 갖고 있다.   * 탬퍼스위치(Tamper Switch) 밸브의 개폐상태를 중앙감시반에서 감시하기 위하여 개폐표시형 밸브에 설치하는 것으로서, 밸브가 정상상태로 개,폐되어 있지 않은 경우, 중앙감시반에서 회로 별로 경보를 발할수 있 도록 설치한다.(각 설비 공통)    
● 설비기준 1. 소방대상물별 기준 헤드수 및 저수량

소방대상물 (소방기술기준에관한규칙 제13조)

기준헤드수

지하층을 제외한
10
층이하의
소방대상물

공장,창고(랙크식 창고 포함)

특수가연물을 저장, 취급하는

30

그밖의

20

근린생활시설, 판매시설, 복합건축물(시행령 별표1)

수퍼마켓, 도매시장, 백화점, 소매시장 또는 복합건축물로서 판매용도에 사용되는 부분

30

그밖의

20

그밖의

헤드의 부착높이가 8 이상의

20

헤드의 부착높이가 8 미만의

10

아파트

10

11 이상의 소방대상물(아파트제외), 지하가

30

[저수량]
폐쇄형 헤드를 사용하는 경우 : 상기 (기준 헤드수) × 1.6㎥ 이상
(
기준 헤드수보다 설치수가 적은 경우 : 아파트의 경우에는 설치수가 가장 많은 세대, 그밖의 것은 설치수가 가장 많은 층이 설치 헤드 수× 1.6㎥ 이상)

개방형 헤드를 사용하는 경우 : 설치 헤드 × 1.6㎥ 이상
(헤드수 30개 초과하는 경우:가압송수장치 1분당 송수량×
20 이상)

 
2. 물올림 장치
  펌프의 설치위치가 수원의 위치보다 높을 때, 펌프의 후트밸브로부터 임펠러까지 항시 물을 
  충전시켜 주어 펌프 가동시 즉시 송수할 수 있도록 하는 장치로서 수직축 회전 펌프에는 
  필요치 않고, 수평회전축 펌프에만 필요하다.
 
3. 펌프성능시험장치
  헤드를 통한 실제 살수시험에 의하지 아니하고 소화펌프만을 구동하여 펌프의 성능(양정, 
  토출량)을 시험하기 위하여 설치
 
 - 성능시험배관은 펌프의 토출측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기할 것
 - 유량측정장치 : 성능시험배관의 직관부에 설치하되, 펌프의 정격토출량의 175%까지 측정할 
    수 있는 성능이 있을 것
 
4. 기동형 수압개폐장치(Pressure Chamber & Pressure Switch)
  스프링클러헤드의 작동 등에 의한 유수(감압)에 의하여 자동으로 펌프를 기동시키는 장치
  로서, 압력 챔버와 압력스위치로 구성
 
* 작동순서
  소화전 방수구 개방 → 배관 내 수압저하 → 압력챔버 내 압력 저하 → 압력스위치 작동 
  → 펌프기동
 
5. 펌프의 기동
 아래 2가지 방법으로 계산하여 얻은 수치 둥 높은 값을 펌프의 기동압력으로 할 것
 
 - 최고위 헤드의 위치에서 압력챔버까지의 낙차압력(H₁)에 1.5kgf/㎠를 가산한 압력
 - 보조용 고가수조의 위치에서 압력챔버까지의 낙차압력(H₂)에 0.5kgf/㎠를 가산한 압력
 
6. 충압펌프(Jockey Pump)
 배관의 누수 등에 의하여 압력이 저하하는 경우, 이의 보충(유지)을 위한 펌프로서 수압 개
 폐방식인 경우는 필수적으로 설치할 것
 
 ※충압펌프의 설치기준
 - 정격토출압력 : 최고위 살수장치의 자연압 + 2kgf/㎠
 - 정격토출량 : 정상적인 누설량 이상으로써 스프링클러설비가 자동 작동할 수있는 충분한
    토출량 유지 
 
7. 온도에 따른 폐쇄형 헤드의 선정

설치장소 최고온도

표시온도

  39℃ 미만

  79℃ 미만

  39℃이상 64℃ 미만

  79℃ 이상  121℃ 미만

  64℃이상 106℃ 미만

  121℃ 이상 162℃ 미만

  106℃ 이상

  162℃ 이상

※높이 6m이상인 공장 및 창고의 설치헤드는 설치장소 최고온도에 관계없이 표시온도 
  121℃이상의 것 설치 가능
※Ta = 0.9Tm - 27.3
  (Ta=설치장소 최고온도, Tm=표시온도)  
 
8. 헤드의 설치 방법
  [헤드의 부착 높이]
   ▷헤드의 부착면과의 거리 30cm 이하
      단, 부착면이 불연재료인 경우에는 45cm 이하 가능
   ▷배관, 행가 및 조명기구 등이 있는 경우에는 그 밑으로 30cm이상 이격설치
   ▷살수 방해가 되지 않도록 헤드로부터 60cm이상의 공간 보유. 단, 벽과 헤드간의
      공간은 10cm

헤드의 반사판 중심과
보의 수평거리(L)

헤드의 반사판 높이와
보의 하단 높이의 수직거리(H)

   0.75m 미만

   보의 하단보다 낮을 것

   0.75m 이상 1m 미만

   0.1m 미만

   1m 이상 1.5m 미만

   0.15m 미만

   1.5m 이상

   0.3m 미만

 

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