옥내소화전설비

01. 개요

 

건축물 내에 설치하는 소방시설로서 건축물 내에 화재가 발생한 때 관계자 또는 자체 소방대원이 화재 발생 초기에 호스 및 노즐로 나오는 물을 이용하여 화재를 소화하는 수계 소화설비이다.

 

02. 옥내소화전설비의 구조원리

1) 옥내소화전설비의 성능

소방대상물의 어느 층이나 당해 층의 옥내소화전(5개 이상인 경우 5개)을 동시에 방수할 경우 각 소화전 노즐에서

방수량 : 130L/min 이상

방수압 : 0.17 mpa 이상 0.7 mpa 이하를 갖추어야 한다.

 

2) 옥내소화전설비의 구성

(1) 수원

① 수원의 저수량 : 옥내소화전의 설치개수가 가장 많은 층의 설치개수 N(5개 이상 설치된 경우 5개)에 2.6m₃(130L/min개 x 20 min)를 곱한 양 이상 <호스릴 옥내소화전 설비 포함>

② 전용수조 : 옥내소화전설비의 수원을 수조로 설치하는 경우에는 소방설비의 전용수 조로 하여야 하나, 소방용 설비 외의 다른 설비와 수조를 겸용하는 경우에는 옥내소화전 펌프의 후드밸브 또는 흡수 배관의 흡수구(고가수조의 경우 급수 구)를 다른 설비의 후드밸브 또는 흡수구(급수 구) 보다 낮은 위치에 설치하여야 한다. 이때 옥내소화전의 저수량은 옥내소화전설비의 후드밸브, 흡수구 또는 급수 구와 다른 설비의 후드밸브, 흡수구, 급수 구와의 사이의 수량을 유효수량으로 한다.

(2) 가압 송수 장치

가압 송수 장치의 종류에는 펌프 방식, 고가수조 방식, 압력 수조 방식, 가압 수조 방식이 있으며, 일반적으로 많이 사용되는 펌프 방식은 다음과 같다.

① 펌프 방식 : 일반적으로 많이 사용되는 방식으로, 전동기(모터) 또는 내연기관(엔진)에 연결된 펌프를 이용하여 가압ㆍ송수하는 방식이다. 가압 송수 장치로 펌프를 사용할 때는 옥내소화전설비 전용으로 하는 것을 원칙으로 하되, 다른 소화설비와 겸용하는 경우 각각의 소화설비의 성능에 지장이 없게 하여야 한다. 다만, 층수가 30층 이상인 소방대상물은 스프링클러설비와 펌프를 겸용할 수 없다.

 

가. 기동용 수압 개폐장치 : 기동용 수압 개폐장치는 펌프 방식 중 자동기동 방식에서 사용하며, 소화설비의 배관 내 압력변동을 검지하여 자동적으로 펌프를 기동 또는 정지시키는 장치로서 압력 챔버, 전자식 기동용 압력스위치, 부르동 관식 기동용 압력 스위치가 있으며, 일반적으로 압력 챔버를 기동용 수압 개폐장치로 많이 사용한다.

1) 용적 : 100L 이상

2) 안전밸브 : 과압 방출

3) 압력스위치 : 압력 증감을 전기적 신호로 변환하여 펌프 자동기동 및 정지시키는 역할

4) 배수밸브 : 압력 챔버의 물 배수

5) 개폐밸브 : 점검 및 보수 시 급수 차단

6) 압력계 : 압력 챔버 내의 압력 표시

 

※기동용 수압 개폐장치의 일반적 역할

1. 펌프의 자동기동 및 정지 : 기동용 수압 개폐장치 및 압력스위치를 사용하여 압력 챔버 내 수압의 변화를 감지하여, 설정된 펌프의 기동, 정지점이 될 때 펌프를 자동으로 기동 및 정지시킨다.

2. 압력 변화의 완충작용 : 기동용 수압 개폐장치 상부의 공기가 완충작용을 하여 공기의 압축 및 팽창으로 인하여 급격한 압력 변화를 방지하여 준다.

3. 압력변동에 따른 설비의 보호 : 기동용 수압 개폐장치로 인하여 펌프의 기동 시 챔버 상부의 공기가 완충역할을 하여 주변기기의 충격과 손상을 방지하여 준다.

 

나. 충압(보조) 펌프 : 기동용 수압 개폐장치를 기동장치로 사용할 경우 충압펌프를 설치하여야 한다. 충압펌프의 역할은 배관 및 부속품의 연결부위 등에서 정상적인 누수가 발생했을 때 기동하여 배관 내 압력을 채우는 역할을 한다. 이는 배관의 정상적인 누수 시 주펌프가 잦은 기동으로 고장 나는 것을 방지하기 위해 설치하는 것이다. 일반적으로 충압펌프의 양정은 주펌프와 동일한 것을 설치하고, 정격 토출량은 정상적인 누설량을 보충할 수 있는 성능(일반적으로 60L/min)을 가진 펌프를 설치한다.

 

② 고가수조 방식 : 고가수조로부터 자연 낙차압을 이용하는 방식으로 최고층의 소화전에 규정 방수압을 얻을 수 있는 높이에 수조를 설치하여야 하므로 일반 건물에 거의 사용되지 못하고 있다.

 

③ 압력 수조방식 : 압력 수조 내 물을 압입하고 압축된 공기를 충전하여 송수하는 방식으로서 탱크의 설치 위치에 구애받지 않는 장점이 있다.

 

④ 가압 수조 방식 : 별도의 압력탱크에 가압 원인 압축공기 또는 불연성 고압 기체에 의해 소방용수를 가압하여 송수하는 방식으로 전원이 필요 없다.

 

(3) 배관 등

 

① 후드밸브 : 수원이 펌프보다 아래에 설치된 경우 흡입 측 배관의 말단에 설치하며, 이물질을 제거하는 여과기능과 흡입 배관 내의 물이 수조로 다시 빠져나가는 것을 막는 체크 기능이 있다.

 

② 개폐밸브 : 개폐밸브는 배관을 열고 닫음으로써 유체의 흐름을 제어하는 밸브이다.

 

③ 체크밸브 : 배관 내 유체의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 기능(역류방지 기능)이 있는 밸브를 체크밸브라고 하며, 현재 많이 사용하고 있는 체크밸브는 스모 렌스키 체크밸브와 스윙 체크밸브가 있다.

 

④ 물 올림 장치 : 물 올림 장치는 수원의 위치가 펌프보다 낮을 경우에만 설치하며, 후드밸브의 고장으로 펌프 흡입 측 배관 및 펌프에 물이 없을 경우 펌프가 공회전을 하게 되는 것을 방지하기 위해 보충수를 공급하는 역할을 한다.

 

⑤ 순환 배관 : 펌프의 체절 운전 시 수온이 상승하여 펌프에 무리가 발생하므로 순환 배관 상의 릴리프 밸브를 통해 과압을 방출하여 수온 상승을 방지하기 위해 설치한다. 펌프의 토출 측 체크밸브 이전에서 분기시켜 20mm 이상의 배관으로 설치한다.

 

※ 체절운전 : 펌프 토출 측 배관이 모두 막힌 상태, 즉 물이 전혀 방출되지 않고 펌프가 계속 작동되어서 압력을 낼 수 있는 최상한 점으로 압력이 더 올라갈 수 없는 상태에서 펌프가 공회전하는 것

 

⑥ 릴리프 밸브(안전밸브) : 배관의 압력이 릴리프 밸브에 설정된 압력 이상이 되면 밸브캡을 지지하고 있는 스프링이 밀려 올라가 열리면서 체절 압력 미만에서 개방, 과압을 방출하여 펌프 내의 체절 운전 시 공회전에 의한 수온 상승을 방지하는 설비이다.

 

⑦ 성능시험 배관 : 정기적으로 펌프의 성능을 시험하여 펌프의 토출량 및 토출압력을 확인하기 위하여 설치하는 배관으로서, 펌프의 토출 측에 설치된 개폐밸브 이전에서 분기하여 설치하고, 유량계를 기준으로 전단 직관부에 개폐밸브를, 후단 직관부에는 유량조절밸브를 설치하여야 한다.

 

⑧ 송수구 : 옥내소화전의 수원은 유한하기 때문에 소방공무원의 본격 화재진압 시 소방차로부터 송수할 수 있는 송수구를 설치하여야 한다.