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스프링클러 설비
화재가 발생하면 천장이나 반자에 설치된 헤드가 감열 작동하거나 자동적으로 화재를 파악함과 동시에 주변에서 적상 주수를 하여 효과적으로 화재를 진압할 수 있는 고정식 소화설비이다.
스프링클러설비의 종류
습식스프링클러설비, 건식스프링클러설비, 준비작동식스프링클러설비, 부압식스프링클러설비, 일제살수식스프링클러설비가 있다.
(1) 습식스프링클러설비
① 스프링클러설비 중에서 가장 먼저 개발된 시스템으로 신뢰성이 좋으며, 구성도 다른 설비방식에 비하여 간단한 것으로 가장 많이 이용하는 표준설비방식이나 동결의 위험이 있으므로 주의하여야 한다.
② 유수검지장치의 1, 2차 배관에 가압수가 충만되어 있다가 헤드의 감열부가 화재로 인해 개방되면 가압수가 방출됨으로서 압력의 균형이 깨지고 이로 인하여 기동용수압개폐장치의 압력스위치 작동에 의하여 가압송수장치가 기동하게 되고 연속하여 방수됨으로 소화하게 되는 소화설비이다.
③ 구성요소
ⓐ 알람밸브 : 알람밸브 중심으로 1차측과 2차측에 각 1개씩의 압력계가 부착되어 항상 같은 압력 값을 지시하고 있다가 헤드가 개방되면 2차측 압력이 감소되면서 알람밸브가 개방되어 수신반에 화재표시등을 점등시킴과 동시에 경보를 발령하게 된다.
ⓑ 리타딩챔버 : 리타딩챔버는 자동경보밸브에 설치되어 경보밸브의 오작동을 방지한다.
ⓒ 압력스위치 : 리타딩챔버 상단이나, 알람밸브에 연결되어 있는 압력스위치에 압력수가 도달되면 압력스위치의 벨로우즈를 가압하여 접점을 이루어서 회로를 연결시킴으로 수신부에 화재표시 및 경보를 발령시키게 된다.
(2) 건식스프링클러설비
① 건식밸브의 1차측에는 물을 가압하고 2차측에는 압축공기 또는 질소가스를 충전시켜 화재발생으로 인하여 폐쇄형헤드가 개방되면 가압송수장치가 기동하여 일정압력의 가압수를 살수하는 소화설비이다.
② 건식스프링클러설비는 2차측이 압축공기 또는 질소가스로 이루어져 있기 때문에 동파가 우려되는 장소에 설치하는 것이 적합하다.
③ 화재시 스프링클러헤드가 개방된 후 압축공기가 빠져나가는 시간이 필요하기 때문에 습식스프링클러설비에 비해 보다 많은 스프링클러헤드가 개방될 수 있게 설계가 되어 있다.
④ 구성요소
ⓐ 건식밸브 : 건식밸브는 드라이파이프밸브라고 부르며, 건식밸브는 평상시 물이 없는 드라이파이프의 부분에 물이 분출하는 것을 억제하고 있는 밸브이다.
ⓑ 공기압축기 : 건식밸브 2차측에 연결되어 압축공기 상태를 유지시킨다.
ⓒ 엑셀러레이터 : 건식유수검지장치 2차측의 스프링클러헤드가 작동되어 공기압력이 일정 압력 이상 낮아지면, 가속기가 이를 감지하여 2차측의 압축공기 일부를 클래퍼의 하부에 있는 중간실로 보냄으로써, 1차측의 수압과 중간실의 공기압이 추가되어 클래퍼를 쉽게 개방되도록 해주는 장치이다.
ⓓ 익져스터 : 건식유수검지장치 2차측의 스프링클러헤드가 작동되어 공기압력이 설정압력보다 낮아지면 공깁출기로 2차측의 압축공기를 대기중으로 신속하게 방출하여 클레퍼가 신속히 개방되도록 하는 장치이다. 이 장치는 2차측공기가 스프링클러헤드를 통하여 화재지역에 공급되는 것을 막는 역할도 한다.
(3) 준비작동실스프링클러설비
① 준비작동밸브의 1차측에는 가압수를 2차측에는 저압 또는 대기압상태로 화재가 발생하면 먼저 방호공간에 설치되어 있는 감지기의 작동에 의해서 준비작동밸브가 개방되어 물이 각 헤드 부분까지 송수되어 있다가 화재 온도의 상승으로 폐쇄형헤드가 개방되면 살수가 이루어져 2단게로 소화가 이루어진다.
② 준비작동실스프링클러설비는 제어계동이 다른 설비에 비해 비교적 복잡하게 구성되어 있어 신뢰성 측면에서는 습식스프링클러설비 또는 건식스프링클러설비에 비하여 매우 불리하다. 따라서 준비작동식스프링클러설비는 습식스프링클러설비 또는 건식스프링클러설비의 적용이 어려운 제한된 장소에만 일반적으로 사용된다.
③ 구성요소
ⓐ 준비작동식 밸브
ⓑ 슈퍼비조리 패널 : 준비작동식스프링클러설비으 ㅣ제어 기능을 하며 밸브를 작동시키고 전원차단, 자체고장시 경보장치작동 및 개구부 폐쇄작동 기능을 한다.
ⓒ 감지기 : 준비작동식스프링클러에 사용되는 감지장치로 차동식, 정온식 및 복합형 감지기, 연기감지기 등을 사용하고 감지기회로는 교차회로로 각 회로상의 감지기가 동시감지에 의하여 준비작동식 밸브가 작동하도록 되어 있다.
ⓓ 전자밸브 : 화재감지기의 화재신호에 의하여 작동되며, 작동과 동시에 가압부의 충압수를 배출함으로서 클래퍼를 개방시키는 역할을 하는 밸브
ⓔ 수동기동밸브 : 수동방식에 의하여 강제적으로 가압부의 충압수를 배출시킴으로서 다이아프렘 내 기밀부인 글래퍼를 개방시켜 밸브를 작동시키는 밸브이다.
(4) 부압식스프링클러설비
① 가압송수장치에서 준비작동식유수검지장치의 1차측까지는 항상 정압의 물이 가압되고 2차측 폐쇄형 스프링클러헤드까지느 소화수가 부압으로 되어 있다가 화재시 감지기의 동작에 의해 정압으로 변하여 유수가 발생하면 작동하는 스프링클러설비로 비화재시 헤드개방으로 인한 수손피해를 방지하기 위해 설치한다
② 부압식스프링클러설비는 준비작동식유수검지장치, 부압제어부, 진공펌프, 진공밸브 등으로 구성되어 있다.
(5) 일제살수식스프링클러설비
① 일제살수식스프링클러설비 말단에 개방형헤드를 설치하고 화재발생은 화재감지기에 의하여 화재를 감지하고 자동적으로 방호구역마다 설치된 일제개방밸브를 개방하여 모든 헤드에서 물이 동시에 방수함으로써 소화하는 시스템이다.
② 준비작동식스프링클러설비와 일제살수식스프링클러설비를 구분하는 기준은 대부분 폐쇄형스프링클러헤드를 사용하느냐 아니면 개방형 스프링클러헤드를 사용하느냐의 차이이다. 흔히 밸브 자체를 일제개방밸브와 준비작동식유수검지장치가 서로 다른 것처럼 구분하고 있으나 사실상 밸브는 동일한 밸브이다.
③ 일제개방밸브 : 일제개방밸브는 일제살수식스프링클러설비, 물분무소화설비, 포소화설비, 드렌처소화설비 등에 사용되는 밸브로서 감지기나 감지용 헤드의 작동에 의해자동개방되거나 수동기동에 의해서 개방, 작동되는 밸브이다.
④ 일제살수식스프링클러설비의 감지기회로는 준비작동식스프링클러설비와 마찬가지로 교차회로방식으로 한다.
⑤ 극장의 무대부나 주차장 위험물 저장창고 등에 일제살수식스프링클러설비를 적용한다.
스프링클러 헤드 구성요소 등
(1) 헤드의 구성요소
스프링클러헤드는 종별 및 형식에 따라 외관은 서로 상이하나 기본적인 구조는 거의 같다.
① 감열체 : 부분에 있어서는 열에 의하여 작동을 할 수 있는 장치로 만든다
② 디플렉터 : 방수되는 물이 규정된 방호 반경 내에 유효하게 살수되고, 소화에 유효한 물 입자를 생성하도록 만들어 준다.
③ 방수구 : 소정의 유량을 방출토록 하여 방수성능을 유지한다.
(2) 헤드의 분류
① 헤드의 설치방향에 따른 분류
ⓐ 하향형 스프링클러는 상방 살수 목적이다.
ⓑ 상향형 스프링클러는 하방 살수 목적이다.
ⓒ 상하형 스프링클러는 상하방 살수 목적이다.
②헤드 감열체의 감도특성에 따른 분류
감도특성은 헤드의 민감도를 수치화한 것이고 반응시간지수로서 수치가 낮을수록 반응이 빠르며 분류는 다음과 같다.
ⓐ 표준반응형 : 스프링클러헤드는 80초과 350 이하이다
ⓑ 특수반응형 : 스프링클러헤드는 50 초과 80 이하이다
ⓒ 조기반응형 : 스프링클러헤드는 50 이하이다.
(3) 스프링클러헤드의 배치
① 헤드의 설치
ⓐ 스프링클러헤드는 소방대상물의 천장, 반자, 천장과 반자 사이, 덕트, 선반 기타 이와 유사한 부분에 설치한다.
ⓑ 폭이 9M 이하인 실내에는 측벽에 스프링클러헤드를 설치한다.
ⓒ 무대부 또는 연소할 우려가 잇는 개구부에 있어서는 개방형 스프링클러헤드를 설치하여야 한다.
② 설치장소별 헤드의 수평거리
스프링클러의 수평거리란 소방대상물의 각 부분이 헤드의 수평거리 내에 포함되어야 하므로 결국 이는 헤드를 중심으로 한 반경의 원을 의미하므로 원내에 바닥면적이 포용되어야 하며 이를 "유효살수반경"이라 한다.
ⓐ 무대부, 특수가연물 : 1.7M 이하
ⓑ 랙크식 창고 : 2.5M 이하
ⓒ 기타구조 : 2.1M 이하
ⓓ 내화구조 : 2.3M 이하
ⓔ 아파트 : 3.2M 이하
③ 조기반응형 스프링클러헤드의 설치 장소
조기반응형 스프링클러헤드는 공동주택의 거실, 노유자시설의 거실이나 오피스텔의 침실, 숙박시설의 침실, 병원의 입원실 등에 설치한다.
(5) 헤드의 기준 개수
① 스프링클러설비의 설치장소에 따라 적용하는 헤드의 기준개수는 아래 표와 같다. 이때, 하나의 소바대상물이 2 이상으 "스프링클러헤드의 기준개수"란에 해당하는 때에는 기준개수가 많은 것을 기준으로 한다.
| 헤드의 기준개수 | |||
| 스프링클러설비 설치장소 | 기준개수(개) | ||
| 지하층을 제외한 층수가 10층 이하인 소방대상물 | 공장 또는 창고(랙크식창고 포함) | 특수가연물 저장, 취급하는 것 | 30 |
| 그 밖의 것 | 20 | ||
| 근린생활시설, 판매운수시설 또는 복합건축물 | 판매시설 또는 복합건축물(판매시설이 설치되는 복합건축물) | 30 | |
| 그 밖의 것 | 20 | ||
| 아파트 | 10 | ||
| 지하층을 제외한 층수가 11층 이상인 소방대상물(아파트 제외), 지하가 또는 지하역사 | 30 | ||
(6) 스프링클러헤드의 설치제외 대상물
① 스프링클러헤드의 설치가 전혀 필요하지 않은 장소
불연재료로 되어 잇느 ㄴ소방대상물 또는 그 부분으로서 다음에 해당하는 장소
ⓐ 정수장, 오물처리장, 그 밖에 이와 비슷한 장소
ⓑ 펄프공장의 작업장, 음료수공장의 세정 또는 충전하는 작업장 그 밖으 ㅣ이와 비슷한 장소
ⓒ 불연성의 금속, 석재 등의 가공공장으로서 가연성 물질을 저장 또는 취급핮 ㅣ안히난 ㅡ장소
ⓓ 목욕식, 수영장, 물탱크실
ⓔ 가연성 물질이 존재하지 않는 건축물의 에너지절약설계기준에 따른 방풍실
② 스프링클러헤드를 설치하여도 효율성이 적은 장소
ⓐ천장과 반자 양쪽이 불연재료로 되어 있는 경우로서 그 사이의 거리 및 구조가 다음에 해당하는 부분
⑴ 천장과 반자 사이의 거리가 2M 미만인 부분
⑵ 천장과 반자 사이의 벽이 불연재료이고 천장과 반자 사이의 거리가 2M 이상으로서 그 사이에 가연물이 존재하지 아니하는 부분
⑶ 천장과 반자 중 한쪽이 불연재료로 되어 있고 천장과 반자 사이의 거리가 1M 미만인 부분
ⓑ 천장 및 반자가 불연재료 외의 것으로 되어 있고 천장과 반자 사이의 거리가 0.5M 미만인 부분
ⓒ 계단실, 경사로, 화장실
ⓓ 현관 또는 로비 등으로서 바닥으로부터 높이가 20M 이상인 장소
③ 스프링클러헤드를 설치하였을 때 문제를 야기할 수 있는 장소
ⓐ 병원이 수술실, 응급처치실, 기타 이와 유사한 장소
ⓑ 고온의 노가 설치된 장소 또는 물과 격렬하게 반응하는 물품의 저장 또는 취급장소
⑤ 기타
ⓐ 통신 기기실, 전자 기기실, 기타 이와 유사한 장소
ⓑ 발전실, 변전실, 변압기, 기타 이와 유사한 전기설비가 설치되어 있는 장소
ⓒ 펌프실 그 밖에 이와 비슷한 장소
ⓓ 영하의 냉장창고의 냉장실 또는 냉동창고의 냉동실
ⓔ 승강기의 승강로, 파이프 덕트, 직접 외기에 개방되어 있는 복도, 기타 이와 유사한 장소
ⓕ 공동주택 중 아파트의 대피 공간
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