2급 소방안전관리자 요약자료 제5-3편(23년 10월 개정판 반영)

제5-3편 소방시설의 종류 및 기준, 구조·점검(스프링클러설비, 가스계소화설비)

⚬ 스프링클러설비 : 물을 소화약제로 사용하여 냉각 및 질식효과를 통해 화재를 진압할 수 있는 소화설비이며, 초기소화에 절대적인 효과를 가지고 있다.

⚬ 스프링클러헤드 구조

 1) 프레임 : 헤드의 나사부분과 디플렉터를 연결하는 이음쇠부분

 2) 디플렉터 : 헤드의 방수구에서 유출되는 물을 세분화시키는 작용

 3) 감열체(감열부) : 정상상태에서는 방수구를 막고 있으나 열에 의해서 일정한 온도에 도달하면 스스로 파괴 또는 용해되어 헤드로부터 이탈됨으로써 방수구가 열려 스프링클러헤드가 작동되도록 하는 부분으로 퓨즈블링크 타입과 유리벌브(글라스벌브)타입 등이 사용된다.

⚬ 기준개수 모든 헤드의 법적 방수압력 및 방수량

 1) 방수압력 : 0.1MPa 이상 1.2MPa 이하

 2) 방수량 : 80L/min 이상

⚬ 헤드의 기준개수 : 스프링클러설비가 설치된 특정소방대상물의 수원의 양을 산정하기 위해 기준이 되는 개수

⚬ 수원

 1) 저수량

  가. 폐쇄형 스프링클러헤드 사용하는 경우 : 헤드 기준개수 × 1.6㎥(80L/min × 20min) 이상

   예) 아파트의 기준개수 : 10개 × 80L/min(방수량) × 20min = 16,000L = 16㎥(톤)

   ☞ 단, 30층 이상~49층 이하 : 헤드 기준개수 × 3.2㎥(80L/min × 40min) 이상

             50층 이상 : 헤드 기준개수 × 4.8㎥(80L/min × 60min) 이상

  나. 개방형 스프링클러헤드를 사용하는 경우

   ① 최대 방수구역에 설치된 헤드의 개수가 30개 이하 : 설치헤드수 × 1.6㎥(80L/min × 20min)

   ② 30개를 초과하는 경우 : 수리계산에 따를 것

⚬ 배관 : 가지배관, 교차배관, 주배관 등이 있다.

 1) 가지배관 : 스프링클러헤드가 설치되어 있는 배관

  가. 토너먼트방식이 아닐 것

  나. 교차배관에서 분기되는 지점을 기준으로 한쪽 가지배관에 설치되는 헤드의 개수 : 8개 이하

 2) 교차배관 : 직접 또는 수직배관을 통하여 가지배관에 급수하는 배관

  가. 위치 : 가지배관과 수평 또는 밑에 설치

  나. 교차배관 끝에 청소구를 설치하고 나사보호용의 캡으로 마감

⚬ 유수검지장치 : 배관 내의 유수현상을 자동적으로 검지하여 신호 또는 경보를 발하는 장치로서 방식에 따라 습식, 건식, 준비작동식으로 구분된다.

⚬ 스프링클러설비의 종류

 1) 습식 : 습식밸브(알람밸브) 사용

  가. 습식밸브(알람밸브) 기준으로 1차측과 2차측이 가압수로 유지

  나. 작동순서 : 화재발생 → 헤드 개방 및 방수 → 2차측 배관 압력 저하 → 1차측 압력에 의해 습식밸브 내의 클래퍼 개방 → 습식밸브에 부착된 압력스위치 작동[사이렌 경보, 감시제어반(수신반) 화재표시등 점등, 감시제어반(수신반) 해당구역 밸브개방 표시등 점등] → 배관 내 압력저하로 기동용수압개폐장치(압력챔버)에 부착된 압력스위치 작동 → 펌프 기동

 2) 건식 : 건식밸브(드라이밸브) 사용

  가. 건식밸브(드라이밸브) 기준으로 1차측에는 가압수, 2차측에는 압축공기 또는 축압된 질소가스 상태로 유지

  나. 작동순서 : 화재발생 → 헤드 개방 및 압축공기(또는 축압된 질소가스) 방출 → 2차측 공기압력 저하 → 1차측 압력에 의해 건식밸브 내의 클래퍼 개방[급속개방기구(엑셀레이터) 작동으로 클래퍼의 빠른 개방] → 1차측 가압수의 2차측으로 유수 및 헤드로 방수 and 건식밸브에 부착된 압력스위치 작동[사이렌 경보, 감시제어반(수신반) 화재표시등 점등, 감시제어반(수신반) 해당구역 밸브개방 표시등 점등] → 배관 내 압력저하로 기동용수압개폐장치(압력챔버)에 부착된 압력스위치 작동 → 펌프 기동

 3) 준비작동식 : 준비작동식밸브(프리액션밸브) 사용

  가. 준비작동식밸브(프리액션밸브) 기준으로 1차측에는 가압수, 2차측에는 대기압 상태로 유지

  나. 작동순서 : 화재발생 → 교차회로 방식의 A감지기 or B감지기 작동[경종 또는 사이렌 경보, 감시제어반(수신반) 화재표시등 점등] → 실제 화재의 경우 교차회로 감지기 두 개(A감지기 and B감지기) 모두 작동 → 준비작동식밸브에 부착된 전자밸브(솔레노이드밸브) 작동 → 중간챔버에 채워져 있던 물이 전자밸브 개방으로 배수(감압) → 1차측 가압수가 2차측으로 이동하여 폐쇄형 헤드 인근까지 도달 및 준비작동식밸브에 부착된 압력스위치 작동(수신반에서 해당구역 밸브개방 표시등 점등) → 감열에 의한 폐쇄형 헤드 개방 → 배관 내 압력저하로 기동용수압개폐장치(압력챔버)에 부착된 압력스위치 작동 → 펌프 기동

4) 일제살수식 : 일제개방밸브(델류지밸브) 사용

  가. 일제개방밸브(델류지밸브) 기준으로 1차측에는 가압수, 2차측에는 대기압 상태로 유지

  나. 작동순서 : 화재발생 → 교차회로 방식의 A감지기 or B감지기 작동[경종 또는 사이렌 경보, 감시제어반(수신반) 화재표시등 점등] → 실제 화재의 경우 교차회로 감지기 두 개(A감지기 and B감지기) 모두 작동 → 일제개방밸브에 부착된 전자밸브(솔레노이드밸브) 작동 → 중간챔버에 채워져 있던 물이 전자밸브 개방으로 배수(감압) → 1차측 가압수가 2차측으로 이동하여 모든 개방형 헤드에서 소화수가 방출 → 배관 내 압력저하로 기동용수압개폐장치(압력챔버)에 부착된 압력스위치 작동 → 펌프 기동

  ※ 실제 현장에서 일제개방밸브는 준비작동식밸브(프리액션밸브)와 비슷한 외형의 밸브를 많이 사용하고 있다.

⚬ 스프링클러설비의 종류별 특징

 1) 습식 스프링클러설비 특징

  가. 알람밸브(습식밸브)를 기준으로 1차측과 2차측이 가압수

  나. 구조간단, 공사비 저렴하여 가장 많이 사용

  다. 소화가 신속하며 유지관리 용이

  라. 2차측에 물이 있어 동파우려 장소에 사용 제한

  마. 헤드 오동작 시 수손피해 우려

  바. 배관 내에 물이 채워져 있어 부식 우려

 2) 건식 스프링클러설비 특징

  가. 드라이밸브(건식밸브)를 기준으로 1차측은 가압수, 2차측은 압축공기

  나. 동결 우려 장소 및 옥외에 사용 가능

  다. 소화수 방사 시간 지연 및 복잡한 구조(가속기, 공기압축기 등)

  라. 화재초기 압축공기(산소)가 화재실 공급으로 화재 촉진 우려

  마. 일반헤드인 경우 상향형으로 시공

 3) 준비작동식 스프링클러설비 특징

  가. 프리액션밸브(준비작동식밸브)를 기준으로 1차측은 가압수, 2차측은 대기압

  나. 교차회로 감지기(A감지기 and B감지기)의 동작에 의하여 밸브개방 및 1차측 가압수가 2차측 헤드 인근까지 이동하며 열에 의해 헤드 개방 시 소화수 방출

  다. 헤드 오동작(개방) 시 수손피해 우려 없음

  라. 동결 우려 장소에 사용 가능

  마. 감지장치로 교차회로 감지기 별도 시공 필요

  바. 2차측 배관의 시공 상태(기밀 상태) 확인 불가

 4) 일제살수식 스프링클러설비 특징

  가. 델류지 밸브(일제개방밸브)를 기준으로 1차측은 가압수, 2차측은 대기압

  나. 교차회로 감지기(A감지기 and B감지기)의 동작에 의하여 밸브개방 및 1차측 가압수가 2차측 전체 개방형 헤드를 통해 한꺼번에 소화수 방출

  다. 층고가 높은 무대부나 특수가연물 저장장소에 주로 사용

  라. 감지장치로 교차회로 감지기 별도 시공 필요

⚬ 습식 스프링클러설비의 점검

 1) 준비

  가. 스프링클러설비 점검 전 건물 내 인원에게 사전 통보 후 점검 실시

  나. 수신기에서 경보스위치와 설비 동작스위치 정지로 전환 후 시험 실시

 2) 시험밸브 개방하여 가압수 배출

 3) 알람밸브 2차측 압력이 저하되어 클래퍼 개방(작동)

 4) 클래퍼의 개방으로 시트링홀에 물이 들어가 압력스위치의 접점 접촉으로 수신기에 신호 송출

 5) 감시제어반(수신반) 화재표시등 점등 확인, 해당구역 밸브개방 표시등 점등 확인, 해당 방호구역의 경보(사이렌) 상태 확인

 6) 소화펌프 자동기동 여부 확인

 7) 복구

  가. 주펌프 자동정지 시(2006년 12월 이전 방식) : 시험밸브 폐쇄하면 자동으로 주펌프 정지

  나. 주펌프 수동정지 시(2006년 12월 이후 현재 모든 주펌프에 적용하는 방식) : 시험밸브를 폐쇄하고 감시제어반(수신반)이나 동력제어반(MCC)에서 수동으로 정지시킨다.

   ※ 주펌프의 수동정지로 법이 바뀐 이유 : 주펌프가 자동정지로 설정이 되어있는 경우 헤드 개방 시 주펌프가 기동되면 헤드에서 고압의 소화수가 방출되다가 배관 내의 압력이 주펌프 정지점(배관 내의 높은 압력)에 도달되면 주펌프는 바로 정지되게 된다. 이때 헤드쪽에서 물이 계속 방출되므로 배관 내의 압력 저하로 다시 주펌프가 기동되어 고압의 소화수가 방출되다가 또다시 배관 내의 압력이 주펌프 정지점에 도달되면 정지되는 현상이 반복된다. 이렇게 주펌프의 기동과 정지의 반복현상을 방지하고자 주펌프는 한번 기동되면 건물 관계인이 화재 진압을 확인한 후 수동으로 정지시키고자 한 것이다.

⚬ 비화재 시 경보로 인한 혼선을 방지하기 위한 장치

 1) 구형의 경우 : 리타딩챔버 설치

 2) 신형의 경우 : 압력스위치 내부에 지연회로 설치

  ※ 1차측 가압수는 배관라인 어디에선가 일부 누수가 미세하게 지속적으로 일어나게 되면 충압펌프가 한번씩 기동이 되어 1차측 배관라인에 정상적인 압력을 보충해주고 1차측 배관라인이 설정압(충압펌프 정지점)에 도달되면 충압펌프는 다시 정지된다. 이때, 충압펌프의 기동에 따라 1차측 가압수가 클래퍼를 일시적으로 때리는 순간 클래퍼는 살짝 개방되며 이후 충압펌프가 정지되면 클래퍼는 다시 닫히게 된다.

이와같이 일시적으로 클래퍼가 개방되어 시트링홀로 들어간 물이 구형의 경우 리타딩챔버에 채워지가다 충압펌프 정지로 인해 클래퍼가 닫히게 되면 시트링홀로 더 이상 물이 공급되지 않으므로 리타딩챔버 상부의 압력스위치 접점을 접촉시키지 못하고 옆의 오리피스로 빠지게 된다. 신형의 경우에는 일시적으로 클래퍼 개방에 따른 시트링홀로 공급된 물이 압력스위치 내의 접점을 접촉하더라도 바로 화재신호를 보내지 않고 지연회로가 동작하여 5초 이상(실제 화재의 경우 클래퍼가 계속 개방이 유지된 경우) 계속해서 접점의 접촉이 유지되는 경우에만 화재신호를 수신기에 보내게 된다.

⚬ 준비작동식 스프링클러설비의 점검

 1) 준비

  가. 스프링클러설비 점검 전 건물 내 인원에게 사전 통보 후 점검 실시

  나. 수신기에서 경보스위치와 설비 동작스위치 정지로 전환 후 시험 실시

  다. 2차측 개폐밸브를 잠그고 배수밸브를 개방시킨 상태로 점검

 2) 준비작동식밸브 작동(5가지 중 1가지에 의해 작동)

  가. 해당 방호구역의 교차회로 감지기 2개(A감지기 and B감지기)를 감지기시험기에 의해 작동

  나. 수동조작함(SVP : 슈퍼비조리판넬)의 수동조작스위치 작동

  다. 밸브 자체에 부착된 수동기동밸브 개방

  라. 감시제어반(수신기)에서 준비작동식밸브 수동기동스위치 작동

  마. 감시제어반(수신기)에서 동작시험 스위치 및 회로선택 스위치로 해당구역 교차회로 감지기 2개(A감지기 and B감지기)를 작동

⚬ 가스계소화설비 중 이산화탄소소화설비

 1) 주로 질식작용 및 냉각작용으로 소화하는 설비이다.

 2) 고압식과 저압식으로 구분되며 일반 건물에는 고압식을 주로 사용

 3) 이산화탄소소화설비의 장·단점

⚬ 약제방출방식에 의한 분류

 1) 전역방출방식 : 방호구역 전체에 소화약제를 방출하는 방식

 2) 국소방출방식 : 방호구역 내에서 일부 방호대상에만 소화약제를 방출하는 방식

 3) 호스릴방식 : 사람이 직접 소화약제 저장용기의 호스를 화점에 끌고가서 소화약제를 방출하는 방식

⚬ 가스계소화설비 주요 구성요소

 1) 약제 저장용기 : 화재 진압용 소화약제

 2) 기동용 가스용기 : 솔레노이드밸브(전자밸브) 파괴침 격발에 의해서 개방되며 방출된 기동용 가스는 동관을 따라 선택밸브 개방 및 약제 저장용기를 개방시키는 주압력원이 된다.

 3) 솔레노이드밸브(전자밸브)

  가. 교차회로 감지기 동작에 의하여 30초 지연시간 이후 파괴침 격발

  나. 방호구역 출입문 인근에 있는 수동조작함의 수동조작버튼을 누르면 30초 지연시간 이후 파괴침 격발

  다. 솔레노이드밸브에 부착된 수동조작버튼을 안전클립(안전핀) 제거 후 누르면 파괴침 즉시 격발

 4) 압력스위치 : 선택밸브 2차측에서 방출된 약제 압력을 이용하여 압력스위치의 버튼을 튀어나오게 하며(접점신호에 따라 감시제어반에 신호 송출) 신호를 받은 감시제어반(수신반)은 방호구역 출입구 상단에 설치된 방출표시등을 점등시키게 된다.

 5) 선택밸브 : 2개소 이상의 방호구역 또는 방호대상물에 대해 약제 저장용기를 공용으로 사용하는 경우에 설치하는 밸브(화재 신호를 받은 방호구역의 선택밸브만 개방되어 해당 구역에만 약제 방출)

 6) 수동조작함(수동식기동장치) : 방호구역 출입구 외부 손잡이 인근에 설치되며 수동조작함의 조작버튼을 누르면 지연시간(30초) 이후에 솔레노이브 밸브가 격발된다. 방출지연스위치(수동조작버튼 누른 후 방호구역 내에 인명이 확인되는 경우 약제 방출을 지연시키는 용도), 보호장치, 전원표시등으로 구성된다.

 7) 방출표시등 : 압력스위치 작동에 의해 점등되며 방호구역 안으로 거주자의 진입을 방지할 목적으로 설치된다.

 8) 방출헤드 : 가스계 약제 방출헤드

⚬ 가스계소화설비(가스압식) 동작순서

 1) 화재발생

 2) 감시제어반(수신반)에서 화재표시등 점등, 해당 방호구역 음향(사이렌) 경보, 환기장치 정지(소화약제 외부 유출 방지)

  가. 자동 : 방호구역의 교차회로 감지기(A감지기 and B감지기) 동작

  나. 수동 : 방호구역의 출입구 인근 수동조작함의 수동조작버튼 누름

 3) 지연장치 동작(30초) : 방호구역 내의 인명의 피난시간 부여

 4) 기동용기함 내의 전자(솔레노이드)밸브 격발

 5) 기동용 가스용기 개방

 6) 선택밸브 개방 및 약제 저장용기 개방

 7) 소화약제 방출

  가. 소화약제 흐름 : 집합관 → 개방된 선택밸브 → 배관 → 분사헤드

  나. 방출되는 약제 일부는 압력스위치를 동작시켜 방출표시등 점등 및 피스톤릴리저댐퍼 동작으로 방호구역 완전 폐쇄(자동폐쇄장치 동작)

 8) 화재 진압

⚬ 솔레노이드밸브(전자밸브) 격발 시험방법

 1) 수동조작버튼 작동 : 솔레노이드밸브에 부착된 안전클립(안전핀) 제거 후 버튼 누르면 즉시 격발

 2) 수동조작함 작동 : 방호구역 출입문 인근에 있는 수동조작함의 수동조작버튼을 누르면 30초 지연시간 이후 격발

 3) 교차회로 감지기 동작 : 30초 지연시간 이후 격발

 4) 감시제어반(수신반)에서 수동조작 스위치 동작 : 수신반에서 수동조작 스위치 동작시키면 30초 지연시간 이후 격발

⚬ 가스계소화설비 점검 시 동작확인 사항

 1) 감시제어반(수신반)에서 화재표시 확인

 2) 경보(사이렌)발령 여부 확인

 3) 지연장치의 지연시간(30초) 확인

 4) 솔레노이드밸브 격발 확인

 5) 자동폐쇄장치 작동 및 환기장치 정지 여부 확인

⚬ 방출표시등 작동 확인사항(압력스위치 버튼을 당겼을 때 확인사항)

 1) 감시제어반(수신반) 방출표시등 점등

 2) 방호구역 출입문 상단 방출표시등 점등

 3) 수동조작함(수동기동장치) 방출등(방출확인등) 점등

 

[출제 문제]

1. 다음은 펌프성능시험 중 정격부하운전 시험방법이다. 빈칸 ㉠에 들어갈 용어와 유량조절밸브 ㉡을 그림에서 맞게 설명한 것은?

[정격부하운전] 펌프를 기동한 상태에서 유량조절밸브를 개방하여 유량계의 유량이 정격유량상태일 때, ( ㉠ ) 이상이 되는 지를 확인하는 시험이다. [시험 방법] 첫째, 성능시험배관상의 개폐밸브 완전개방, 유량조절밸브( ㉡ ) 약간만 개방 둘째, 주펌프 수동기동 셋째, 유량조절밸브( ㉡ )를 서서히 개방하여 정격토출량일 때의 압력 넷째, 주펌프 정지

① ㉠ : 정격압력의 65%, ㉡ : ⓐ밸브

② ㉠ : 정격압력, ㉡ : ⓑ밸브

③ ㉠ : 정격압력, ㉡ : ⓐ밸브

④ ㉠ : 정격압력의 65%, ㉡ : ⓑ밸브

[해설]

⑴ 정격부하운전 : 펌프를 기동한 상태에서 유량조절밸브를 개방하여 유량계의 유량이 정격유량상태일 때, 정격압력 이상이 되는 지를 확인하는 시험이다.

⑵ ⓐ밸브 : 개폐밸브

⑶ ⓑ밸브 : 유량조절밸브

답) 2번

 

2. 아래 그림은 준비작동식 스프링클러설비가 설치되어 있는 감시제어반이다. 감시제어반에서 펌프를 수동기동 했을 경우, 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 주펌프는 기동하지 않는다.

② 감시제어반에서 부저가 울리고 있다.

③ 프리액션밸브는 개방되지 않았다.

④ 1차측 배관에서 2차측 배관으로 물이 공급되고 있다.

[해설]

⑴ 감시제어반에서 스프링클러 선택스위치는 “수동” 위치에 있고 충압펌프스위치를 “기동” 위치로 전환하여 충압펌프만 수동기동을 하였다. 따라서, 충압펌프 기동확인등만 점등된 상태이다.

⑵ 주펌프스위치가 “정지” 위치이므로 주펌프는 기동하지 않는다.

⑶ 주펌프 또는 충압펌프가 기동되는 경우 감시제어반에서 부저가 울리게 된다.

⑷ 프리액션밸브 개방등이 소등된 상태이므로 프리액션밸브는 개방되지 않았다.

⑸ 프리액션밸브가 개방되지 않았다는 것은 1차측 배관에서 2차측 배관으로 물이 공급되지 않고 있다는 뜻이다.

답) 4번

 

3. 다음 중 가스계소화설비의 점검 전 안전조치에 대한 사항으로 옳지 않은 것은?

① 기동용기에서 선택밸브에 연결된 조작동관 분리

② 기동용기에서 저장용기에 연결된 개방용 동관 분리

③ 제어반의 솔레노이드밸브 연동정지

④ 솔레노이드밸브 안전핀 제거 후 분리

[해설] 가스계소화설비 점검 전 안전조치

⑴ 기동용기에서 선택밸브에 연결된 조작동관 분리

⑵ 기동용기에서 저장용기에 연결된 개방용 동관 분리

⑶ 제어반의 솔레노이드밸브 연동정지

⑷ 솔레노이드밸브 안전핀 체결 후 분리, 안전핀 제거 후 격발 준비

답) 4번

 

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