소화설비_수원과 소화약제량.pdf

Seong-Bok Lee
Seong-Bok LeeHP Korea um HP
seongboki
Ⅲ - 1
소화기구
특정소방대상물
1능력단위당
바닥면적
위락시설 30 𝐦𝟐
공연장, 집회장, 관람장, 장례식장, 의료시설, 문화재 50 𝐦𝟐
노유자시설, 숙박, 전시장, 공동주택,
판매, 관광휴게시설, 업무시설, 근린생활, 방송통신시설,
공장, 창고시설, 운수, 항공기 및 자동차 관련 시설,
100 𝐦𝟐
그 밖의 것 200 𝐦𝟐
부속용도별 추가
※ 주요구조부가 내화구조, 벽/반자가 불연재료/준불연재료/ 난연재료로 된 경우
 X 2배
바닥면적이 33𝒎𝟐
이상으로 구획된 각 거실 (아파트는 각 세대)
통로설치 갯수 =
보행거리
기준거리
− 𝟏 [개]
특정소방대상물별 소화기구의 능력단위기준
용도 소화기구의 능력단위
• 보일러실, 건조실, 세탁소, 대량화기취급소
• 다중이용업소, 음식점, 공장, 업무시설, 교정
및 군사시설, 노유자 시설, 교육연구시설,
장례식장, 의료시설, 기숙사, 호텔의 주방
• 관리자의 출입이 곤란한 송전실, 변전실,
배전반실, 변압기실
1.소화기 : 25 𝒎𝟐 당 1단위 이상
2.자동확산소화기 :
• 10 𝑚2 이하 : 1개,
• 10 𝑚2 초과 : 2개
송전실, 변압기실, 배전반실, 변전실,
통신기기실, 발전실, 전산기기실 등
• 50 𝒎𝟐당 1개 이상
또는
• 유효설치 방호체적 이내의
가스식, 분말식, 고체에어로졸식,
캐비닛형 자동소화장치
위험물
저장/취급
지정수량의 1/5 이상 ~ 지정수량
미만
• 2단위 이상
또는
• 유효설치 방호체적 이내의 가스식,
분말식, 고체에어로졸식,
캐비닛형 자동소화장치
특수가연물
지정 수량 이상 50배 이상마다 1단위 이상
지정 수량의 500배 이상 대형 1개 이상
가연성가스
(연료용)
연소기기가 있는 장소
보행거리 10m 이내에 3단위 이상의
소화기 1개 이상.
※ 상업용 주방자동소화장치가 설치된
장소는 제외
액화가스 연료저장실
(300kg 미만 제외)
1.5단위 이상 소화기 2개 이상
2. 대형 1개 이상
가연성가스
(연료용 외)
200kg 미만 3단위 2개 이상
200kg ~ 300kg
저장소 5단위 2개 이상
제조/사용 50㎡ 마다 5단위 1개 이상
300kg 이상
저장소 대형 2개 이상
제조/사용 50㎡ 마다 5단위 1개 이상
1
2
4
통로 : 보행거리에 따른 통로 설치
3
거실 추가
※ 보행거리 : 소형소화기는 20 m 이내, 대형소화기는 30 m 이내
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Ⅲ - 2
피난기구
특정소방대상물 지하층 2층 3층 4~10층
노유자시설 트 미구교다승 교다승
의원, 접골원, 조산원 트
미구트
교다승
구트
교다승
4층 이하 다중이용시설 미구사다승완
기타 시설 사트 All All - 미트
추가 설치
1) 숙박시설 (휴양콘도미니엄 제외)
 객실마다 완강기 1개 이상 또는
간이완강기 2개 이상 (3층 이상)
2) 공동주택
 공동주택 구역마다
공기안전매트 1개 이상
시설별 층수 기준으로 피난기구 종류 결정
1 3 설치기준의 감소
1) 기준의 1/2 감소
• 주요 구조부가 내화구조
• 직통계단인 피난계단 또는
특별피난계단이 2 이상 설치
2) (아래 조건의 건널복도
설치시) 건널복도의 2배수
감소
• 내화/철골구조
• 피난, 통행, 운반 전용
• 양단 출입구에 자동폐쇄장치된
갑종방화문 설치
4
바닥면적 기준으로 피난기구 설치갯수 산정
2
특정소방대상물 설치갯수
노유자시설, 숙박시설, 의료시설 500 𝐦𝟐
당 1개 이상
• 위락시설, 문화시설, 집회시설, 운동시설,
판매시설의 층
• 복합용도의 층
800 𝐦𝟐
당 1개 이상
기타 층 1,000 𝐦𝟐
당 1개 이상
계단실형 아파트 세대당 1개 이상
미끄럼대, 구조대, 피난사다리, 피난용트랩, 피난교,
다수인 피난장비, 승강식피난기, 완강기, 간이완강기, 공기안전매트
※ 12층 이상에 대한 설치규정은 없음  개수 계산시 10층까지만 계산
※ 설치제외 대상
① 주요구조부가 내화구조
② 실내에 면하는 부분의 마감이 불/준/난연재료 + 방화구획
③ 거실 각 부분에서 직접 복도로 쉽게 통하는 곳
④ 복도에 2 이상의 특별피난계단 또는 피난계단 설치
⑤ 복도 어디에서도 2 이상의 방향으로 각기 다른 계단에 도달
⑥ 옥상의 직하층 또는 건물 최상층으로 아래 조건(관람, 집회, 운동시설은 제외)
• 옥상면적 1,500 𝑚2
이상
• 옥상으로 통하는 창문/출입구 설치
• 옥상이 도로나 공지에 면해 설치 또는 옥상에서 피난층/지상으로통하는 2
이상의 특별피난계단/피난계단 설치
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Ⅲ - 3
소화약제
종류 소화효과 적용화재 특징
액체
물 냉각, 질식, 유화, 희석
• 봉상 : A급
• 무상 : A, B, C급
• 부동액, 증점제, 침투제 첨가
• 구하기 쉽다
• 오염이 크다
산-알칼리 냉각, 질식, 유화, 희석
• 봉상 : A급
무상 : A, B, C급
• 내통(황산)
• 외통(탄산수소나트륨)
강화액 냉각, 질식, 유화, 희석 • A, B급
• 주성분 : K2CO3
• 응고점 보완(-20C 이하)
포 소화약제 냉각, 질식, 유화, 희석 • A, B급
• 화학포 소화약제
• 외약제 : 탄산수소나트륨
• 내약제 : 황산알루미늄
• 기계포 소화약제 : 저발포, 고발포
가스
이산화탄소 소화약제 냉각, 질식, 피복 • B, C급
• 설계농도
 이산화탄소 농도 [%]𝐶𝑂2 =
21 −[%]𝑂2
21
× 100
 이산화탄소 체적 𝑄 𝐶𝑂2 [𝑚3] =
21 −𝑂2
𝑂2
× 𝑉 = 방출가스량
방출가스량×𝑉
× 100
 이상기체상태 방정식 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 =
𝑛
𝑀
𝑅𝑇
할로겐화합물소화약제 냉각, 질식, 부촉매효과 • A, B, C급
• C, F, Cl, Br의 순서로 명명
• CCl4 사용시 CoCl2(포스겐) 발생
불활성기체소화약제 냉각, 질식, 부촉매효과 • A, B, C급 • 불활성 기체족 IG족 : N2, Ar, CO2
분말
인산염류소화약제
(3종 분말)
냉각, 질식, 부촉매효과
• A, B, C급
(주차장 화재)
중탄산염류소화약제
(1,2,4종 분말)
• B, C급
기타
고체에어로졸 질식효과 • A, B, C급
마른모래 질식효과 • A, B급
팽창질석, 팽창진주암 질식효과 • A, B급
구분 팽창비 종류
저발포 6이상 ~ 20미만 기계포
고발포
제1종 80이상 ~ 250미만
합성 계면활성제포
제2종 250이상 ~ 5000미만
제3종 500이상 ~ 1000미만
종류 제1종 제2종 제3종 제4종
주성분 중탄산나트륨 중탄산칼륨 인산암모늄 중탄산칼륨+요소
분자식 NaHCO3 KHCO3 NH4H2PO4 KHCO3+(NH2)2CO
착색 백색 담회색 담홍색 회색
방습제 스테아린산 Zn 스테아린산 Mg 실리콘유 1,2종과 동일
특징
- 비누화반응
- 식용유 화재
- 지방질 유화재
- 1종보다 소화력 우
수
- 메타인산(HPO3)의 방진작용(A급)
- 탈수, 탈탄
- 가장 많이 사용
- 소화성능 가장 우수
- 국내생산 안됨
종류 N2 Ar CO2
IG-541 52% 40% 8%
IG-01 100%
IG-100 100%
IG-55 50% 50%
• 추운 곳에서 사용 불가
• 액체  기체 부피팽창 : 1,600~1,700배
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Ⅲ - 4
수계소화설비 수원의 양
옥내소화전설비 옥외소화전설비 스프링클러설비 간이스프링클러설비
화재조기진압용
스프링클러설비
물분무소화설비 미분무소화설비
헤드 방사량(q) q = 130 [l/min]
q = 2.086⋅ 𝑑2
𝒑 [l/min]
q = K 𝟏𝟎𝒑 [l/min]
q = 350 [l/min]
q = 2.086⋅ 𝑑2
𝒑 [l/min]
q = K 𝟏𝟎𝒑 [l/min]
q = 80[l/min]
q = 2.086⋅ 𝑑2
𝒑 [l/min]
q = K 𝟏𝟎𝒑 [l/min]
(간이헤드)
q = 50[l/min]이상
(표준헤드 - 차고, 주차장)
q = 80[l/min]이상
q =
𝑄
𝑁
[𝑙/𝑚𝑖𝑛]
= K 10𝑝 [𝑙/𝑚𝑖𝑛]
헤드 방사압(p) p = 0.17 MPa 이상
※ 최대 0.7 MPa 이하
p = 0.25 MPa 이상
※ 최대 0.7 MPa 이하
p = 0.1 ~ 1.2 MPa 이상 p = 0.1 MPa 이상 별표 p = 0.35 MPa 이상
※ 연결송수관 : 0.35 MPa 이상
저압식) p = 1.2 MPa 이하
고압식) p = 3.5 MPa 초과
펌프 토출량(Q) Q = q∙ 𝑵𝟐
[l/min] Q = q∙ 𝑵𝟐
[l/min] Q = q∙ 𝑵 [l/min]
• 𝑁: 기준갯수
Q = q∙ 𝑵𝟐
[l/min] Q = A∙ 𝑸𝑨 [l/min]
- 𝑄𝐴: 표준방사량 [l/min ∙ 𝑚2]
저수량
(유효수량, W)
W = 2.6𝑵𝟐 [𝒎𝟑]
- 30~49층  5.2
- 50층 이상  7.8
W = 7𝑵𝟐 [𝑚3
]
- 최대 2개
(폐쇄형)
W = 1.6𝑵 [𝑚3
]
- 30~49층  3.2
- 50층 이상  4.8
(개방형: 헤드 30개 초과)
 W = K 𝟏𝟎𝒑 ∙ 𝑵 [𝑚3
]
(생/복/근)
W = 5 [𝑚3
]
(기타)
W = 1 [𝑚3
]
𝑾 = 𝑲 𝟏𝟎𝒑 × 𝟏𝟐 × 𝟔𝟎
= 𝟕𝟐𝟎𝑲 𝟏𝟎𝒑 [l]
- N : 배관 3 x 헤드 4
• W = A∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝟐𝟎 [l] • W = N∙ 𝑫 ∙ 𝒕′
∙ 𝑺 +
𝑽 [𝑚3
]
- S : 1.2이상
- V : 배관체적
전
양
정
(H)
펌프 H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +17 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +25 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 +10 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 +환산수두 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 [m]
고가수조 H= 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +17 [m] H= 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +25 [m] H= 𝒉𝟐 +10 [m] H= 𝒉𝟐 +환산수두 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 [m]
압력수조 p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 +0.17
[MPa]
p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 +0.25
[MPa]
p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 +0.1 [MPa]
p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 +환산압력
[MPa]
p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 [MPa]
가압수조 p = 0.17 MPa 이상
q = 130 l/min 이상 압력
펌프 동력(P)
𝑷 =
𝜸∙Q ∙H
𝜼
∙K [kW] 𝑷 =
𝜸∙Q ∙H
𝜼
∙K [kW]
옥상수조 Q = 1/3 W Q = 1/3 W Q = 1/3 W
노즐 구경(d, D) • 13 mm 이상
• 𝒅 =
𝒒′
𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷
[mm]
• 19 mm 이상
• 𝒅 =
𝒒′
𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷
[mm]
배관 구경(D)
D =
𝟒𝑸
𝝅𝒗
[m] D =
𝟒𝑸
𝝅𝒗
[m]
※ 살수반경 D =
𝟒𝑸
𝝅
[m]
(A : 6~9.3𝑚2
이하)
방사시간(t) • ~ 29층 : 20 min
• ~ 49층 : 40 min
• 50층 ~ : 60 min
20 min • ~ 29층 : 20 min
• ~ 49층 : 40 min
• 50층 ~ : 60 min
• 생/복/근 : 20 min
• 기타 : 10 min
60 min 20 min 설계방수시간
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Ⅲ - 5
펌프의 토출량
Q = q∙ 𝑵𝟐 [l/min]
옥내소화전설비 수원의 양
1
2
2
7
• ~ 29층  20 min  2.6𝑵𝟐
• ~ 49층  40 min  5.2𝑵𝟓
• 50층 이상  60 min  7.8𝑵𝟓
• 전효율(𝜼) = 기계효율 + 수력효율 + 체적효율
• 𝒉𝟏(실양정, 낙차) = 흡입양정 + 토출양정
• 𝒉𝟐(배관마찰손실 수두)
• 𝒉𝟑(호스마찰손실 수두)
노즐 1개의 방사량과 방수압
• q = 130 [l/min]
= 2.086∙ 𝑑2 𝑝
= K 10𝑝
• p = 0.17 MPa 이상
1
수원의 양(저수량)
W = q∙ 𝑁2 ∙ 𝑡′
[𝑚3]
= 130 l/min x 𝑵𝟐 x 20 min
= 2.6𝑵𝟐 [𝑚3]
3
노즐의 구경
• 𝒅 = 13 mm 이상
• 𝒅 ==
𝒒
𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝒑
𝒒
𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷
[mm]
7
옥상수조 수원의 양
Q = 1/3 W
4
• 토출측 주배관 의 유속(v) = 4m/s 이하
펌프토출측 배관 구경
𝑫 =
𝟒𝑸
𝝅𝒗
[m]
8
전양정
H = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 + 17 [m]
= 높이 + 진공계(연성계)지시값 + 압력계지시갑
5
8
펌프의 동력
• 수동력 𝑃𝑊 = 𝛾 ∙Q ∙H [kW]
• 축동력 𝑃𝑆 =
𝛾∙Q ∙H
𝜂
[kW]
• 전동력 𝑷 =
𝜸∙Q ∙H
𝜼
∙K [kW]
6
• p : 방사압력 [MPa]
• N : 노즐 갯수(최대 2개)
※ 펌프의 토출압력 𝒑 = 𝜸𝑯 [𝑃𝑎]
※ 마찰손실수두의 계산
①하겐-윌리암스 식
∆𝑷 = 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒
×
𝑸𝟏.𝟖𝟓
𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝒅𝟒.𝟖𝟕
× 𝑳 [𝑀𝑃𝑎]
①달시-웨버식 ∆𝑯 = 𝒇 ×
𝑳
𝑫
×
𝒗𝟐
𝟐𝒈
[𝑚]
②주손실 + 부차적손실
③자연낙차 × OO %
• C : 관의 거칠음(조도)
건식/준비  100, 습식/일제120, 동관/CPVC150
• d : 배관 안지름 [mm]
• Q : 펌프토출량 [l/min]
• L : 관상당길이 = 주손실 + 부차적손실
= 배관길이 + 관부속품등가길이 [m]
• 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상
• 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상
3
6
4
5
• Q : 펌프토출량 [𝑚3/𝑠]
• q : 노즐의 방사량 [𝑙/𝑚𝑖𝑛]
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Ⅲ - 6
압력수조방식 옥내소화전설비/스프링클러설비의 공기압력
• 𝑝1 : 낙차 환산수두압
• p2 : 배관마찰손실 환산수두압
• p4 : 규정방수압(말단헤드)
 옥내소화전 0.17, 스프링클러 0.1
수조에 필요한 압력
𝒑 = 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟒 [MPa]
1
• p : 압축수조의 압력
• 𝑝1 : 건축물 높이(=낙차) 환산수두압
• 𝑝2 : 배관 마찰손실압력
• 𝑝3 : 호스 마찰손실압력
• 𝑝4 : 규정방수압
 옥내소화전 : 0.17 MPa
 스프링클러설비 : 0.1 MPa
건축물의 최대 높이(=낙차)
p = 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 +𝒑𝟑 +𝒑𝟒 [MPa]
⇩
𝒑𝟏 = 𝒑 − 𝒑𝟐 +𝒑𝟑 +𝒑𝟒 [𝑀𝑃𝑎]
4
3
1
2
• 𝛾 : 물의 비중
• h : 압력수조 내 물의 높이 [m]
탱크의 바닥압력
𝒑𝒃 = 공기압 +낙차환산압
= 공기압 + 𝜸𝒉 [MPa]
3
• 𝑝𝑡 : 공기의 압력
• V1 : 압력수조내 공기의 체적
• V2 : 압력수조의 체적
• p : 수조에 필요한 압력
• 𝑝𝑎 : 대기압
수조내 공기의 압력
𝒑𝒕 =
𝑽𝟐
𝑽𝟏
𝒑 + 𝒑𝒂 − 𝒑𝒂 [MPa]
2
𝒑𝒂
𝒑𝒕, 𝑽𝟏
𝒑𝒃
𝑽𝟐
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Ⅲ - 7
옥내소화전설비 가압송수장치의 체절운전
1
2
4
• 정격 토출량의 150%로 운전(=최대운전시험)시
정격토출압력의 65% 이상 유지
• q : 노즐 1개당 방사량
• 펌프의 성능은 체절운전시 정격토출압력의 140% 미만
• p : 펌프의 정격토출압력
가압송수장치
(=주펌프)
• 펌프토출측의 개폐밸브를 닫은 상태에서 토출량이 없도록 (=0) 펌프가 작동하는 것
• 물의 흐름이 없는 상태에서 펌프만 작동하여 배관 내부의 압력이 상승  배관의 정격토출압력이 140%를 넘지 않는지 점검
최소양정
𝑯𝒕 = 𝑯 × 𝟎. 𝟔𝟓 𝒎
𝒑𝒕 = 𝒑 × 𝟎. 𝟔𝟓 [𝑴𝑷𝒂]
3
유량계의 최대유량
𝑸𝒕 = 𝑸 × 𝟏. 𝟕𝟓 [𝒍/𝒎𝒊𝒏]
4
노즐 또는 배관의 방수량
𝒒𝒕 = 1.5q [l/min]
= 2. 𝟎𝟖𝟔 ∙ 𝒅𝟐 𝟎. 𝟔𝟓 ∙ 𝒑 [l/min]
1
체절압력(최대)
𝒑𝒕= p x 1.4 [MPa]
2
5
성능시험배관의 구경
𝒅 =
𝟏. 𝟓𝑸
𝟐. 𝟎𝟖𝟔 𝟎. 𝟔𝟓𝑷
[mm]
5
※ 순환배관
• 체절운전에 따른 수온상승의 방지  공동현상 방지
• 순환배관에 개폐밸브 설치 금지
• 안전밸브(릴리프밸브)는 체절압력 미만에서 개방
(체절점)
(설계점)
(운전점)
3
※ 펌프의 성능곡선
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Ⅲ - 8
배관과 노즐의 구경과 힘
• 𝑄′ : 배관의 유량 [𝑙/min]
• Q : 배관의 유량 [𝑚3
/s]
• v : 배관의 유속
• 옥내소화전
배관의 구경(단면적)
• 유속 모들 때 𝒅 =
𝑸′
𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷
=
𝑸′
𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷
[mm]
• 유속 알 때 D =
𝟒𝑸
𝝅𝒗
[m]
1
A1 A2
D d
노즐의 구경(단면적)
• 유속 모들 때 𝒅 =
𝒒′
𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷
=
𝒒′
𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷
[mm]
• 유속 알 때 D =
𝟒𝒒
𝝅𝒗
[m]
7
• Q : 유량 [𝑚3
/s]
• 𝛾 : 물의 비중량 [kN/𝑚3]
• A1 : 배관의 구경 [𝑚2]
• A2 : 노즐의 구경 [𝑚2]
플렌지볼트에 작용하는 힘
𝑭 =
𝜸𝑨𝟏𝑸𝟐
𝟐𝒈
× (
𝑨𝟏 − 𝑨𝟐
𝑨𝟏𝑨𝟐
)𝟐 [𝑘𝑁]
3
호스의 반발력
𝑭 = 𝝆𝑸 𝒗𝟐 − 𝒗𝟏 [𝑁]
4
• Q : 배관의 유량 [𝑚3
/s]
• 𝜌 : 물의 밀도 [kg/𝑚3]
• v1 : 배관의 유속 [m/s]
• v2 : 노즐의 유속 [m/s]
소방시설 유속
옥내소화전 주배관 4 m/s 이하
스프링클러
가지배관 6 m/s 이하
기타배관 10 m/s 이하
• 𝑞′ : 노즐의 유량 [𝑙/min]
• q : 노즐의 유량 [𝑚3
/s]
• v : 노즐의 유속
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Ⅲ - 9
옥외소화전설비 수원의 양
1
2
• 𝒉𝟏(실양정, 낙차) = 흡입양정 + 토출양정
• 𝒉𝟐(배관마찰손실 양정)
• 𝒉𝟑(호스마찰손실 양정)
7
호스 1개의 방사량과 방수압
• q = 350 [l/min]
= 2.086∙ 𝑑2 𝑝
= K 10𝑝
• p = 0.25 MPa 이상
1
펌프의 토출량(방사량)
Q = q∙ 𝑵𝟐 [l/min]
= 350∙ 𝑵𝟐 [l/min]
2
수원의 양(저수량)
W = q∙ 𝑁2 ∙ 𝑡′
[𝑚3]
= 350 l/min x 𝑵𝟐 x 20 min
= 7𝑵𝟐 [𝑚3]
3
노즐의 구경
• 𝒅 =19 mm 이상
• 𝒅 =
𝑸
𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷
[mm]
7
전양정
H = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 + 25 [m]
4
펌프의 토출압력
p = 마찰손실압력 + 방사압력(0.25) [MPa]
𝒑 = 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 + 𝒑𝟒
6
유량증가 후 마찰손실 압력
∆𝑷𝟐= ∆𝑷𝟏 × (
𝑸𝟐
𝑸𝟏
)𝟏.𝟖𝟓 [MPa]
5
• d : 노즐의 구경(19 mm)
 옥내소화전은 13 mm
옥외소화전 설치갯수
𝑵 =
건물둘레길이
𝟒𝟎 × 𝟐
8
• 40 : 소화전 간 수평거리 [m]
• 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상
• 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상
3
4
5
5
8
• ※ 호스구경 : 65mm 이상
※ 방사되는 소화수의 유속
𝒗 =
𝑺
𝒕
=
𝑺
𝟐𝒉
𝒈
[𝑚/𝑠2
]
 방사되는 거리
𝑺 = 𝒗𝒕 [𝑚]
seongboki
Ⅲ - 10
스프링클러소화설비 수원의 양
1
2
• ~ 29층  20 min  1.6𝑵
• ~ 49층  40 min  3.2𝑁
• 50층 ~  60 min  4.8𝑁
• 전효율(𝜼) = 기계효율 + 수력효율 + 체적효율
• Q (토출량) 𝑚3/𝑠
• 𝒉𝟏(실양정, 낙차) = 흡입양정 + 토출양정
 물이 위로 흐르면 (+), 아래로 흐르면 (-)
• 𝒉𝟐(배관마찰손실 수두)
• 𝒉𝟑(호스마찰손실 수두)
• N : 스프링클러헤드의 기준갯수
소방대상물 기준갯수
아파트 10
11층 이상 건물 30
11
층
이
상
지하가, 지하역사 30
공장, 창고(특수가연물) 30
공장, 창고(기타) 20
판매점, 복합건축물 30
근생시설, 운수시설 20
헤드 높이 8m 이상 20
8m 미만 10
7
• Q : 유량 [𝑚3
/s]
 가지배관의 유속(v) = 6m/s 이하
 기타배관의 유속(v) = 10m/s 이하
옥상수조 수원의 양
𝑊
𝑟 = 1/3 W [𝑚3]
4
전양정
H = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 + 10 [m]
5
펌프의 동력
• 수동력 𝑃𝑊 = 𝛾 ∙Q ∙H [kW]
• 축동력 𝑃𝑆 =
𝛾∙Q ∙H
𝜂
[kW]
• 전동력 𝑷 =
𝜸∙Q ∙H
𝜼
∙K [kW]
6
헤드 1개의 방사량과 방수압
• q = 80[l/min]
= 2.086∙ 𝑑2 𝑝
= K 10𝑝
• p = 0.1 ~ 1.2 MPa 이상
1
펌프의 토출량(방사량)
Q = q∙ 𝑵 [l/min]
2
수원의 양(저수량)
<폐쇄형>
• W = q∙ 𝑁 ∙ 𝑡′
= 𝑄 ∙ 𝑡′
[𝑙]
= 80 l/min x N x 20 min [l]
= 1.6𝑵 [𝑚3]
<개방형> 수 30개 이하
• W = 1.6𝑵 [𝑚3] (또는 기준표)
※ 헤드 수 30개 초과시
• W = q∙ 𝑵 = K 𝟏𝟎𝒑 ∙ 𝑵 [𝑚3]
3
배관의 구경(단면적)
• 유속 모들 때 𝒅 =
𝑸
𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷
[mm]
• 유속 알 때 D =
𝟒𝑸
𝝅𝒗
[m]
※ 최소구경
- 교차배관, 청소구 : 40mm 이상
- 수직배수배관 : 50mm 이상
7
• 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상
• 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상
5
3
6
4
seongboki
Ⅲ - 11
[참고] 스프링클러설비 방사량, 방수압 개념이해
1
2
3
4 𝑸𝟏, 𝑷𝟏
𝑸𝟐, 𝑷𝟐
𝑸𝟑, 𝑷𝟑
𝑸𝟓, 𝑷𝟓
𝑸𝟕, 𝑷𝟕
𝑸𝟒, 𝑷𝟒
𝑸𝟔, 𝑷𝟔
𝑸𝟖
𝒑𝟏 = 𝟎. 𝟏 𝑴𝑷𝒂
𝑸𝟏 = 𝟖𝟎 𝒍/𝒎𝒊𝒏
∆𝒑𝟐= 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒
×
𝑸𝟏
𝟏.𝟖𝟓
𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝑫𝟒.𝟖𝟕
× 𝑳
𝑸𝟐 = 𝑸𝟏
∆𝒑𝟒= 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒
×
(𝑸𝟏 + 𝑸𝟑)𝟏.𝟖𝟓
𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝑫𝟒.𝟖𝟕
× 𝑳
𝑸𝟒 = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟑
∆𝒑𝟔= 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒
×
(𝑸𝟏 + 𝑸𝟑 + 𝑸𝟓)𝟏.𝟖𝟓
𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝑫𝟒.𝟖𝟕
× 𝑳
𝑸𝟔 = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟑 + 𝑸𝟓
𝒑𝟑 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝟐
𝑸𝟑 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟑
𝒑𝟓 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝟐 + ∆𝒑𝟒
𝑸𝟓 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟓
𝒑𝟕 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝟐 + ∆𝒑𝟒 + ∆𝒑𝟔
𝑸𝟕 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟕
1) 낙차가 주어지지 않은 경우 : 양정(H) = 마찰손실 + 법정토출압력
2) 낙차가 주어진 경우 : 양정(H) = 낙차 + 마찰손실 + 법정토출압력
1
2
3
4
∆𝑷𝑪~𝑩
∆𝑷𝑫~𝑪
𝑸𝟖
𝒑𝟏 = 𝟎. 𝟏 𝑴𝑷𝒂
𝑸𝟏 = 𝟖𝟎 𝒍/𝒎𝒊𝒏
𝒑𝑩 = 𝒑𝑨 + ∆𝒑𝑩~𝑨 + 낙차(𝑪~𝑩)
𝒑𝟐 = 𝒑𝑩 − ∆𝒑𝑩~𝟐 − 낙차
𝑸𝟐 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟐
𝒑𝟑 = 𝒑𝑪 − ∆𝒑𝑪~𝟑 − 낙차
𝑸𝟑 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟑
A
B
C
D
𝒑𝑨 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝑨~𝟏 + 낙차(𝑩~𝑨)
𝑸𝑨 = 𝑸𝟏 = 𝟖𝟎 𝒍/𝒎𝒊𝒏
∆𝑷𝑨~𝟏
∆𝑷𝑩~𝑨
𝒑𝑪 = 𝒑𝑩 + ∆𝒑𝑪~𝑩 + 낙차(𝑫~𝑪)
𝒑𝟒 = 𝒑𝑫 − ∆𝒑𝑫~𝟒 − 낙차
𝑸𝟒 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟒
𝒑𝑫 = 𝒑𝑪 + ∆𝒑𝑫~𝑪 + 낙차(~𝑫)
∆𝑷𝑩~𝟐
∆𝑷𝑪~𝟑
∆𝑷𝑫~𝟒
𝑯𝟏
𝑯𝟐
※ 낙차 = 𝑯𝟏 − 𝑯𝟐
seongboki
Ⅲ - 12
스프링클러설비 헤드 설치갯수(습식)
1
정방형(정사각형) 배치 시
• S = 2∙R∙cos45°[m]
= 2R
• L = S
1
• S : 헤드 간격
• L : 가지배관 간 간격
• R : 수평거리
소방대상물 R
무대부 1.7m 이하
기타구조 2.1m 이하
내화구조 2.3m 이하
랙식창고 2.5m 이하
아파트 3.2m 이하
※ 랙식 창고
- 특수가연물 취급  높이 4m마다 설치
- 기타  높이 6m마다 설치
장방형(직사각형) 배치 시
• (세로) L = 2∙R∙cos𝜽[m]
 세로 개수 =
방호구역세로길이
𝑳
• (가로) S = 4𝑅2 − 𝐿2[m]
 가로 개수 =
방호구역가로길이
𝑺
2
※ 헤드 대각선 간격(Pt) = 2R
배관의 구경(d)
3
<폐쇄형 헤드>
d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150
헤드의 수(개) 2 3 5 10 30 60 80 100 160 160~
3
설치장소의 최고 주위온도 표시온도
~ 39℃ 미만 ~ 79℃ 미만
39 ~ 64℃ 미만 79 ~ 121℃ 미만
64 ~ 106℃ 미만 121 ~ 162℃ 미만
106℃ 이상 162℃ 이상
※ 헤드의 배치기준
※ 높이가 4m 이상인 공장, 창고는 주위 최고온도에 관계없이
121 ℃이상의 것
※ 개방형 헤드 사용 시 (일제살수식 외)
① 헤드 30개 미만
d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150
헤드의 수(개) 1 2 5 8 15 27 40 55 90 91~
② 헤드 30개 이상 𝑫 =
𝟒𝑸
𝝅𝒗
[m]
※ 주의 ! 문제의 지문에 헤드가 ‘개방형’인지 ‘폐쇄형’인지 확인
헤드종류 작동온도 범위
(일반) 폐쇄형 헤드 헤드 표시온도 x (97~103%)
유리벌브를 사용한 페쇄형 헤드 헤드 표시온도 x (95~115%)
※ 폐쇄형 헤드의 작동시험 기준
seongboki
Ⅲ - 13
물분무소화설비 수원의 양
1
• 𝑄𝐴 : 바닥면적 1㎡ 당 방사량(표준방사량) [l/min ∙ 𝑚2]
소방대상물 A A 기준 비고
콘베이어벨트
10
벨트 바닥면적
절연유봉입변압기 표면적(바닥제외) 합계
특수가연물 바닥면적 최소 50㎡
케이블트레이/덕트 12 투영바닥면적
차고, 주차장 20 바닥면적 최소 50㎡
위험물 저장탱크 37 탱크 둘레길이
• 방수시간(t) = 20분
3
• N : 헤드갯수
펌프의 토출량
Q = A∙ 𝑸𝑨 [l/min]
1
헤드 1개의 방사량
q =
𝑄
𝑁
[𝑙/𝑚𝑖𝑛]
= K 10𝑝 [𝑙/𝑚𝑖𝑛]
3
수원의 양(저수량)
W = A∙ 𝑄𝐴 ∙ 𝑡′
[𝑙]
= A∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝟐𝟎 [l]
2
• 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상
• 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상
• 𝒉𝟐 : 배관 마출손실수두
• 𝒉𝟒 : 헤드의 설계압력 환산수두
※ 압력수조의 전양정
p = 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟒 [MPa]
• 𝒑𝟏 : 낙차 환산순두압
• 𝒑𝟐 : 배관 마찰손실수두압
• 𝒑𝟒 : 설계압력
전양정
H = 𝒉𝟐 + 𝒉𝟒 [m]
4
3
4
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Ⅲ - 14
미분무소화설비 수원의 양
• N : 헤드갯수
• D : 설계유량 [l/min], [𝑚3/min]
• 𝑡′
: 설계방수시간 [min]
• S : 안전율(1.2 이상)
• V : 배관의 총체적 [𝑚3]
수원의 양(저수량)
W = N∙ 𝑫 ∙ 𝒕′
∙ 𝑺 + 𝑽 [𝑚3
]
1
※ (폐쇄형 미분무헤드의)최고 주위온도
𝑻𝒂 = 𝟎. 𝟗 ⋅ 𝑻𝒎 − 𝟐𝟕. 𝟑℃
• 𝑻𝒎 : 헤드 표시온도 [℃]
1
※ 헤드 압력기준
• 저압 : 1.2 MPa 이하
• 중압 : 1.2 ~ 3.5 MPa 이하
• 고압 : 3.5 MPa 초과
seongboki
Ⅲ - 15
※ 펌프의 상사법칙(Similarity)
유량
양정
동력 P
P
• N : 회전 수
• D : 임펠러(회전차) 지름
※ 펌프의 비속도
𝑁𝑠 =
𝑁 𝑄
(
𝐻
𝑛
)
3
4
임펠러가 1분당 1𝑚3의 유량을 1m만큼 끌어올리는데 필요한 회전 수
• H : 전양정 [m]
• n : 단 수
[𝑟𝑝𝑚 ⋅ 𝑚3
/ 𝑚𝑖𝑛 ⋅m]
※ 수계소화설비의 겸용 시 수원의 저수량 외
항목 일반적인 경우
고정식 소화설비 2
이상 설치 & 구획
저수량(W)
각각 합한 양 이상 최대의 것 이상
펌프 토출량(Q)
펌프 토출압력(p)
최대의 것 이상
펌프 전양정(H)
1. 대상 : 옥내, 옥외, 스프링클러, 간이스프링클러,
화재조기진압용 스프링클러, 물문부, 미분무소화설비
2. 저수량 등의 산정 기준
※ 유효흡입양정(NPSHav)
𝑁𝑃𝑆𝐻𝑎𝑣 = 𝐻𝑎 ± 𝐻𝑧 − 𝐻𝑓 − 𝐻𝑣
= 𝟏𝟎. 𝟑𝟑𝟐 ± 낙 − 마 − 포
• 𝐻𝑎 : 대기압 환산수두 (10.332m)
• 𝐻𝑧 : 낙차
• 𝐻𝑓 : 마찰손실압력 환산수두
• 𝐻𝑣 : (20도) 포화수증기압 환산수두
× (
𝜂1
𝜂2
)2
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Ⅲ - 16
포소화설비 소화약제의 양
포헤드 포워터스프링클러 포소화전/호스릴 고정포방출설비
노즐 방사압(p) P = 0.35 MPa 이상 P = 0.3 ~ 0.7 MPa 이상
헤드(노즐)당 방사량
(q)
• 차고/주차장/항공기격납고
- 수성막포 : 3.7 [l/min ⋅ 𝑚3]
- 단백포 : 6.5
- 합성계면활성제포 : 8.0
• 특수가연물 취급/저장 : 6.5
q = 75 [l/min] (옥외탱크) q = 4𝟎𝟎 [l/min] 이상
(옥내: 차고/주차장) q = 3𝟎𝟎 [l/min]
이상
※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2
이하는 230 l/min 이상
(저발포) q = 2𝟎𝟎 [l/min] 이상
펌프 토출량(Q) Q = 𝒒 ∙ 𝑨 [l/min] Q = 𝒒 ∙ N [l/min] (옥외) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟑 [l/min]
(옥내) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟓 [l/min]
Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 [l/min]
• (고정포) 𝑸𝟏= 𝑸𝑨∙ 𝑨 [l/min]
• (보조포) 𝑸𝟐= 400∙ 𝑵𝟑 [l/min]
수원의 양(W) W = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙] W = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙]
- t : 10 min
W =𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ ⋅ (𝟏 − 𝑺)[𝑙]
• (옥외) W = 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
• (옥내) W = 𝑵𝟓 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l]
또는 W = 𝑸 ∙
𝟏−𝑺
𝑺
[𝑙]
W = 𝑾𝟏 + 𝑾𝟐 + 𝑾𝟑 [l]
• 𝑾𝟏=𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙]
• 𝑾𝟐= 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
• 𝑾𝟑= 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l]
또는 W = 𝑸 ∙
𝟏−𝑺
𝑺
[𝑙]
소화약제의 양(Q) Q약제 = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] Q약제 = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] (옥외) Q약제 = 𝑵𝟑 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
(옥내) Q약제= 𝑵𝟓 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l]
※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2
미만은 위 W의 75% 
0.75W
Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 + 𝑸𝟑 [l]
• 𝑸𝟏 =𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙]
• 𝑄𝐴 : 소방대상물별 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2]
• 𝑸𝟐= 𝑵𝟑 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
• 𝑸𝟑 = 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l]
포수용액의 양(QAll) 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] 𝑸𝑨𝒍𝒍 = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ [𝑙] = Q + W [𝑙] • 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] =
𝑸
𝑺
=
𝑾
𝟏−𝑺
[𝑙] • 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] =
𝑸
𝑺
=
𝑾
𝟏−𝑺
[𝑙]
펌프의 동력(P)
𝑷 =
𝜸∙Q ∙H
𝜼
∙K [kW]
포소화약제 농도(%)
※ 포소화약제의 농도 =
𝑄
𝑄𝐴𝑙𝑙
× 100 =
𝑄
𝑄+𝑊
[%]
방사시간(t) 10 min 20 min 10 min
※ 고발포용
(전역) Q = 𝑽 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺[𝑙]
• 𝑄𝐴 : 팽창비별 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2]
(국소) Q = 𝑨 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺[𝑙]
• 𝑄𝐴 : 표준방사량(특수가연물 3, 기타 2)
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Ⅲ - 17
포소화설비 소화약제의 양(포헤드, 포워터스프링클러)
1
소방대상물 포소화약제 𝑸𝑨
차고
주차장
항공기격납고
수성막포 3.7
단백포 6.5
합성계면활성제포 8.0
특수가연물 6.5
4류 수용성 13
2
• 전효율(𝜼) = 기계효율 + 수력효율 + 체적효율
※ Q의 단위는 [𝑚3]이므로 (2)의 펌프토출량[l/min]을
[𝑚3]로 환산해야 함
• A : 기준면적 (최대 200 𝑚2)
• 𝑡′ : 방출시간 [min]
• S : 소화약제의 농도
• A : 기준면적 (최대 200 𝑚2
)
• S : 소화약제의 농도
• N : 헤드의 설치갯수
• Q : 원액(소화약제)의 양
• W : 수원의 양
5
노즐당 방사량(표준방사량)
<포워터스프링클러 헤드>
q = 7𝟓 [l/min]
<포헤드>
𝒒 = 𝑸𝑨
1
펌프의 동력
• 수동력 𝑃𝑊 = 𝛾 ∙Q ∙H [kW]
• 축동력 𝑃𝑆 =
𝛾∙Q ∙H
𝜂
[kW]
• 전동력 𝑷 =
𝜸∙Q ∙H
𝜼
∙K [kW]
6
펌프의 토출량
Q = 𝒒 ∙ A [l/min]
2 포수용액의 양
𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙]
= 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′
[𝑙]
5
포원액(소화약제)의 양
Q = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′
∙ 𝑺 [𝑙]
= 𝑸𝑨𝒍𝒍 x 소화약제의 농도(%)
4
수원의 양(저수량)
W = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′
∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙]
3
• t : 방사시간(10분)
※ 팽창비 =
방출 후 포의 체적
방출 전 포수용액의 양
• 저발포 : 20 이하
• 고발포 : 80~1000 미만
※ 25% 환산 시간
• 수성막포, 단백포 : 1분
• 합성계면활성제포 : 2분
※ 포소화약제의 농도 =
𝑄
𝑄𝐴𝑙𝑙
× 100 =
𝑄
𝑄+𝑊
[%]
[l/min ⋅ 𝑚2
]
• 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상
• 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상
• A : 기준면적 (최대 200 𝑚2)
4
3
6
• Q : 포원액(소화약제)의 양
• 𝑄𝐴 : 표준방사량
seongboki
Ⅲ - 18
포소화설비 소화약제의 양(포소화전, 호스릴포)
1
※ 옥외 = 보조포소화전
옥내 = 호스릴포
4
3
※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2 미만  Q x 0.75W
• N : 소화전함 개수
• q : 노즐당 방사량
• 𝑡′
: 방사시간(20 min)
노즐당 방사량
<옥외탱크>
q = 4𝟎𝟎 [l/min] 이상
P = 0.35 MPa 이상
<옥내: 차고, 주차장>
q = 3𝟎𝟎 [l/min] 이상
※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2
이하는 230 l/min 이상
P = 0.35 MPa 이상
1
포수용액의 양
• 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙]
=
𝑸
𝑺
=
𝑾
𝟏−𝑺
[𝑙]
4
수원의 양
W = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′
⋅ (𝟏 − 𝑺)[𝑙]
• 옥외 W = 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
• 옥내 W = 𝑵𝟓 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l]
또는
𝑾 = 𝑸 ×
𝟏−𝑺
𝑺
3
소화약제의 양
• 옥외 Q = 𝑵𝟑
⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
• 옥내 Q = 𝑵𝟓
⋅ 𝑺 ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l]
2
※ 소화전 개수(N)
• 탱크직경 24m 미만  1개
• 탱크직경 35m 미만  2개
• 탱크직경 35m 이상  3개
펌프의 토출량
(옥외) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟑 [l/min]
(옥내) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟓
[l/min]
5
2
5
seongboki
Ⅲ - 19
19
포소화설비 소화약제의 양(고정포방출설비)
1
※ 방출구압력 0.7 MPa 초과시 오리피스 설치
5
방출구 방사량
q = 2𝟎𝟎 [l/min] 이상
※ 보조호소화전 𝒒′ = 400 [l/min]
P = 0.3 ~ 0.7 MPa 이상
1
수원의 양(저수량)
W = 𝑸 ∙
𝟏−𝑺
𝑺
[𝑙]
또는
W = 𝑾𝟏 + 𝑾𝟐 + 𝑾𝟑 [l]
• (고정포)
𝑾𝟏=𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙]
• A : 탱크의 액표면적 [𝑚2
]
• 𝑄𝐴 : 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2
]
• (보조포)
𝑾𝟐= 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
• (송액관)
𝑾𝟑= 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l]
• A : 배관단면적
3
포수용액의 양
𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙]
=
𝑸
𝑺
=
𝑾
𝟏−𝑺
[𝑙]
5
소화약제 저장량(저발포용) (고발포용)
Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 + 𝑸𝟑 [l] 1) 전역방출방식
𝑸 = 𝑽 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙]
• 𝑡′
: 방사시간(10 min)
• V :관포체적 = 방호공간 (A) x (대상물 높이 +0.5m)
• 𝑄𝐴 : 팽창비별 표준방사량(방출량) [l/min ∙ ㎡]
※ 고정포방출구 갯수
𝑵 =
바닥면적
𝟓𝟎𝟎
(절상)
2) 국소방출방식
Q = 𝑨 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙]
• 𝑡′ 방사시간(10 min)
• A : 방호대상물 높이의 3배를 수평으로 연장한 넓이
(최소 1m)
• 𝑄𝐴 : 표준방사량(방출량) [l/min ∙ ㎡]
1) 고정포방출구(𝑄1)
𝑸𝟏 = 𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝒍]
• S : 소화약제의 농도
• 𝑡′: 방사시간(10 min)
• A : 탱크의 액표면적 [𝑚2]
- CRT(1~4 형) 𝐴 =
𝜋
4
⋅ 𝐷2
,
FRT(특형 ) 𝐴 =
𝜋
4
⋅ (𝐷2
−𝑑2
)
• 𝑄𝐴 : 소방대상물별 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2]
2) (옥외) 보조포소화전(𝑄2)
𝑸𝟐 = 𝑞 ∙ 𝑁3 ∙ 𝑡′ ∙ S [𝑙]
= 𝑵𝟑 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l]
3) 송액관 또는 배관보정량(𝑄3)
𝑸𝟑 = 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l]
• A : 배관단면적
4
소방대상물 포 𝑸𝑨
차고
주차장
항공기격납고
수성막포 3.7
단백포 6.5
합성계면활성제포 8.0
특수가연물 6.5
4류 수용성 13
펌프의 토출량
Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 [l/min]
• (고정포) 𝑸𝟏=𝑸𝑨 ∙ 𝑨 [l/min]
• (보조포) 𝑸𝟐= 𝒒′ ∙ 𝑵𝟑 [l/min]
= 400∙ 𝑵𝟑
2
• A : 탱크의 액표면적
※ 내경 75 mm
초과 송액관만
해당
대상 QA
특수가연물 3
기타 2
𝑨 =
𝝅
𝟒
⋅ 𝑫𝟐 𝑨 =
𝝅
𝟒
⋅ (𝑫𝟐−𝒅𝟐)
3
3
팽창비
항공기
격납고
차고,
주차장
특수가연물
취급/저장
80~250 미만 2 1.1 1.25
~ 500 미만 0.5 0.28 0.31
~ 1000 미만 0.29 0.16 0.18
2
seongboki
Ⅲ - 20
20
포소화설비 헤드의 갯수
포워터스프링클러 헤드
𝑵 =
바닥면적
𝟖 𝒎𝟐
1
압축공기포 분사헤드
<유류탱크 주위>
𝑵 =
바닥면적
𝟏𝟑. 𝟗 𝒎𝟐
<특수가연물 취급/저장소>
𝑵 =
바닥면적
𝟗. 𝟑 𝒎𝟐
3
포헤드
𝑵 =
바닥면적
𝟗 𝒎𝟐
또는 수평거리에 의한 산출
𝑺 = 𝟐 ⋅ 𝑹 ⋅ cos 𝟒𝟓
= 2.97 m
2
• R : 수평거리 (2.1 m)
seongboki
Ⅲ - 21
가스계소화설비 소화약제의 양
이산화탄소소화설비
할론소화설비
할로겐화합물 및 불활성기체소화설비 분말소화설비
전역방출방식 국소방출방식 할로겐화합물 불활성기체 전역방출방식 국소방출방식
헤드(노즐)당 방사
량(q)
q =
𝑮∙𝑵𝑩
𝑵𝑯∙𝒕
[𝑘𝑔/𝑠] q =
𝑄
𝑁∙𝑡
=
𝑸
𝑁∙𝟑𝟎
[𝑘𝑔/𝑠] q =
𝑮
𝑵𝑯∙𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
※ 노즐 설계방사량
q=
𝑵𝑩⋅𝑮⋅
𝑵𝑯∙𝒕
[kg/s]
q =
𝑸
𝑮
[𝑘𝑔] q =
𝑵𝑩∙𝑮
𝑵𝑯∙𝒕
[𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛]
소화약제 양(Q)
Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨
[kg]
<평면화재>
• Q = 𝑨 ⋅ 𝑲 ⋅ 𝟏𝟑 [kg]
<입면화재 >
• Q = (𝟖 − 𝟔 ⋅
𝒂
𝑨
) ⋅ 𝑽 ⋅
𝑲 [kg]
• Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨
[kg]
또는
• Q = 𝑬 ⋅ 𝑵𝑯⋅ 𝑨𝒆 ⋅ 𝒕
[kg]
Q =
𝑽𝒂
𝑺
⋅ (
𝑪
𝟏𝟎𝟎−𝑪
) [kg] Q = 𝟐. 𝟑𝟎𝟑 ⋅
𝑽𝑺
𝑺
⋅
𝒍𝒐𝒈(
𝟏𝟎𝟎
𝟏𝟎𝟎−𝑪
) ⋅ 𝑽𝒂 [𝑚3]
Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨
[kg]
<윗면 개방>
Q = 𝑨 ⋅ 𝑲𝟏 ⋅ 𝟏. 𝟏 [kg]
<기타>
Q = 𝑿 − 𝒀 ⋅
𝒂
𝑨
⋅ 𝑽𝒂 ⋅
𝟏. 𝟏 [kg]
헤드갯수(NH)
𝑵𝑯 =
𝑸
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆
[개]
𝑵𝑯 =
𝑸
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆
[개]
𝑵𝑯 =
𝑸
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆
[개]
1병당 저장량 G = 𝝆 ⋅ 𝑽 [kg] G = 𝑽 ⋅
𝑷
𝑷𝑺
[𝑚3]
용기갯수(NB) 𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
[개] 𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
[개] 𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
[개]
소화약제 방사유량
(𝑸𝒕)
𝑸𝒕 =
𝑮
𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
𝑸𝒕 =
𝑺
𝑽
⋅(
𝑪×𝟎.𝟗𝟓
𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓
)
𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
𝑸𝒕 =
𝟐.𝟑𝟎𝟑⋅
𝑽𝑺
𝑺
⋅𝒍𝒐𝒈(
𝟏𝟎𝟎
𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓
)⋅𝑽𝒂
𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
관 두께(t) 𝒕 =
𝑷 ⋅ 𝒅
𝟐 ⋅ 𝑺𝑬
+ 𝑨
방사시간(t)
• 표면화재 : 60초(1분)
• 심부화재 : 420초(7분)
30초 10초 10초
• A, C급 : 120초
• B급 : 60초
30초
[mm]
seongboki
Ⅲ - 22
이산화탄소소화설비 소화약제의 양(고압식) – 1/2
4
헤드 갯수
𝑵𝑯 =
𝑸
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆
[개]
3
소화약제의 양(전역방출방식)
Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 ⋅ 𝑪 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg]
1 저장용기 수
𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
 𝐶 =
𝑉𝑐
𝐺
2
헤드당 표준방사량(전역방출방식)
q =
𝑮∙𝑵𝑩
𝑵𝑯∙𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
(국소방출방식)
q =
𝑄
𝑁∙𝑡
=
𝑸
𝑁∙𝟑𝟎
[𝑘𝑔/𝑠]
4
용기개방밸브 직후의 유량
Q =
𝑮
𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
5
선택밸브 직후의 유량
Q =
𝑮∙𝑵𝑩
𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
6
6
• G : 용기 용량 [kg]
• 𝑉
𝑐 : 저장용기 내용적
• C : 충전비
- 고압식 : 1.5 ~ 1.9
- 저압식 : 1.1 ~ 1.4
• E : 헤드 1개의 방사량 [kg/s]
• = 방출율(분출율) =
𝑝
𝑡
[𝑘𝑃𝑎/𝑠]
• 𝐴𝑒: 방출구면적 [𝑚𝑚2
]
𝐴𝑒=
𝐺 ⋅ 𝑁𝐵
𝐸 ⋅ 𝑁𝐻
5
• V : 방호구역 체적 (= 전체 체적 – 불연성물질의 체적)
• C : 보정 계수
• 𝐾1: 표준약제량 [𝑘𝑔/𝑚3]
• 𝐾2: 개구부가산량 [𝑘𝑔/𝑚2]
<표면화재> - 1분
바닥면적 𝐾1 최저한도 𝐾2
~ 45 𝑚2
미만 1
45
5
~ 150 𝑚2
미만 0.9
~ 1,450 𝑚2
미만 0.8 135
1,450 𝑚2
~ 0.75 1,125
<심부화재> - 7분
소방대상물 𝐾1 𝐾2
전기설비, 케이블 1.3
10
전기설비(55 𝑚2
미만) 1.6
목서박전 2.0
고모집석면 2.7
소화약제의 양(국소방출방식)
<평면화재 (개방용기, 비산우려 x)>
Q = 𝑨 ⋅ 𝑲 ⋅ 𝟏𝟑 [kg]
• A : 용기 유면
• K : 할증계수(고압식 1.4, 저압식 1.1)
<입면화재 (평면화재 이외)>
Q = (𝟖 − 𝟔 ⋅
𝒂
𝑨
) ⋅ 𝑽 ⋅ 𝑲 [kg]
• a : 방호대상물 주위의 벽면적 합
• A : 방호공간 벽면적 합
(없어도 있는 것으로 가정)
• V : 방호공간 체적 (상,좌,우 0.6m씩 연장한
체적)
• K : 할증계수(고압식 1.4, 저압식 1.1)
 2분 이내에 설계농도가 30%에 도달
※ 방호공간 : 방호대상물의 각 부분으로부터 0.6 m의 거리에 둘러싸인 공간
(좌/우/앞/뒤/위 + 각 0.6m)
1
3
2
seongboki
Ⅲ - 23
이산화탄소소화설비 소화약제의 양(고압식) – 2/2
방사된 이산화탄소가스의 양/체적
기본식(이상기체상태방정식)
𝑷𝑽 =
𝒎
𝑴
𝑹𝑻
(이산화탄소가스의 양, kg) 𝒎 =
𝑷𝑴𝑽
𝑹𝑻
(이산화탄소가스의 체적, 𝒎𝟑) 𝑽 =
𝒎𝑹𝑻
𝑷𝑴
※ 그런데 V나 m이 주어지지 않고 이산화탄소 또는
산소의 부피농도가 주어지면,
① 부피농도 먼저 구하고
𝐂 =
𝟐𝟏 − 𝑶𝟐
𝟐𝟏
× 𝟏𝟎𝟎 [%]
=
방출가스부피
방호구역체적+방출가스부피
× 𝟏𝟎𝟎
② 부피농도를 가지고 방출가스량(V)을 구하고
𝑽 =
𝟐𝟏 − 𝑶𝟐
𝑶𝟐
× 방호구역 체적 [𝑚3
]
= 𝑸 × 비체적 [𝑚3]
③ 체적(V)를 이상기체상태방정식에 대입하여
가스의 방사량(m) 계산
𝒎 =
𝑷𝑴𝑽
𝑹𝑻
[𝑘𝑔]
④ 가스방사량(m)을 기준으로 저장용기 개수 구함
7
• m : 이산화탄소의 양 =G x NB [kg]
• M : 이산화탄소의 분자량 = 44
• V : 이산화탄소의 체적(부피) = 방출가스량 [𝑚3
]
• T : 273 + ℃
• R : 0.082 atm∙𝑚3/kmol∙K
8.314 KJ/ kmol∙K, kPa∙𝑚3
/kmol∙K
• 𝑂2 : 방사 후 산소의 부피농도
7
seongboki
Ⅲ - 24
할론소화설비 소화약제의 양
4 노즐의 설계방출량
q=
𝑵𝑩⋅𝑮⋅
𝑵𝑯∙𝒕
[kg/s]
3
소화약제의 양(전역방출방식)
Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg]
또는
Q = 𝑬 ⋅ 𝑵𝑯⋅ 𝑨𝒆 ⋅ 𝒕 [kg]
1
저장용기 수
𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
[개]  𝐶 =
𝑉𝑐
𝐺
2
헤드1개의 방사량 (전역방출방식)
• q =
𝑮
𝑵𝑯∙𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
• p = 2402 0.1, 1211  0.2,
1301  0.9 MPa 이상
4
소화약제의 유량
𝑸𝒕 =
𝑮
𝒕
[𝑘𝑔/𝑠]
5
• G : 용기 용량 [kg]
• 𝑉
𝑐 : 저장용기 내용적
• C : 충전비
• E : 방출율(분출율) =
𝑝
𝑡
[𝑘𝑃𝑎/𝑠]
• p = 약제저장압력 – (초기압력강하 + 고저에 따른
압력손실 + A~B간 손실 + B~C간 손실)
5
• 𝐾1: 표준약제량 [𝑘𝑔/𝑚3]
• 𝐾2: 개구부가산량 [𝑘𝑔/𝑚2]
• t : 10초(위험물제조소=30초)
<할론 1301>
소방대상물
𝐾1
𝐾2
5% 10%
차고, 주차장, 전기실,
통신기기실, 전산실,
합성수지류
가연성고체/액체
0.32
0.64
2.4
특수가연물 0.52 3.9
소화약제의 양(국소방출방식)
<윗면이 개방된 용기>
Q = 𝑨 ⋅ 𝑲𝟏 ⋅ 𝒉 [kg]
• A : 방호대상물 표면적
<기타의 경우>
Q = (𝑿 − 𝒀 ⋅
𝒂
𝑨
) ⋅ 𝑽𝒂 ⋅ 𝒉 [kg]
• a : 방호대상물 주위의 벽면적 합 [𝑚2
]
• A : 방호공간 벽면적 합 [𝑚2]
(벽이 없어도 있는 것으로 가정)
• 𝑉
𝑎 : 방호구역의 체적 [𝑚3]
소화약제 X Y h
할론 1301 4.0 3.0 1.25
할론1211 4.4 3.3 1.1
할론2402 5.2 3.9
※ 헤드의 등가면적(분구면적)
𝐴𝑒=
𝑄
𝐸 ⋅ 𝑁𝐻 ⋅ 𝑡
=
𝑄𝑡
𝐸 ⋅ 𝑁𝐻
=
𝑄
𝐸 ⋅ 𝑁𝐻
[𝑚𝑚2]
• t : 10초
• t : 10초
• t : 10초
※ 할론 2402의 분사헤드는 무상으로 분무되는것
소화약제 𝐾1 h
할론 1301 6.8 1.25
할론1211 7.6
1.1
할론2402 8.8
소화약제의 체적
𝑽 = 𝑮 ⋅ 𝑵𝑩 ⋅ 𝑽𝒔 =
𝑮 ⋅ 𝑵𝑩
𝝆
6
※ 독립배관 방식의 필요여부 결정

배관내용적 합계
소화약제의 체적(𝑽)
≥ 𝟏. 𝟓
소화약제 충전비
할론 1301 0.9 ~ 1.6
할론1211 0.7 ~ 1.4
할론2402
가압식) 0.51~0.67
축압식) 0.67~2.75
<할론 1211>
소방대상물
𝐾1
𝐾2
5% 10%
합성수지류
가연성고체/액체
0.36
0.71
2.7
특수가연물 0.6 4.5
1
2
6
3
독립배관방식
배관의 내용적이 1구역을 담당하는 소화약제
저장용기의 소화약제량의 1.5배 이상일 때
배관을 별도로 구성
seongboki
Ⅲ - 25
할로겐화합물및불활성기체소화설비 소화약제의 양
4
소화약제의 양(할로겐화합물)
Q =
𝑽𝒂
𝑺
⋅(
𝑪
𝟏𝟎𝟎−𝑪
) [kg]
소화약제의 양(불활성기체)
Q = 𝟐. 𝟑𝟎𝟑 ⋅
𝑽𝑺
𝑺
⋅ 𝒍𝒐𝒈(
𝟏𝟎𝟎
𝟏𝟎𝟎−𝑪
) ⋅ 𝑽𝒂 [𝑚3
]
1
저장용기 수
𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
[개]
3
노즐 1개의 유량
q =
𝑸
𝑮
[𝑘𝑔]
5
• G : 용기 용량 (1병당 저장량) [kg] =
내용적(𝑉)
충전밀도(𝐶)
• E =
𝑝
𝑝𝑆
• 𝑁𝑜 ∶ 오리피스 갯수
• V c: 용기 내용적 [𝑚3]
• 𝜌 : 충전밀도
• P : 충전압력
• 𝑃𝑆: 표준대기압
오리피스 구경 구하기
1) 오리피스 면적
𝑨𝒐 = 배관구경면적 × 𝟎. 𝟕 [𝑚𝑚2
]
2) 오리피스 구경
𝐝 =
𝟒𝑨𝒐
𝝅
[mm]
1병당 저장량(할로겐화합물)
G = 𝝆 ⋅ 𝑽 [kg]
1병당 저장량(불활성기체)
𝑮 = 𝑽𝒄 ⋅
𝑷
𝑷𝑺
[𝑚3]
2
• 𝑉
𝑎 : 방호구역의 체적 [𝑚3]
• S(선형상수) = 𝐾1 + 𝐾2 ⋅ 𝑇 [𝑚3/kg]
• T : 방호구역의 최소 예상온도 [℃]
• 𝑉𝑆: 20℃에서의 소화약제의 비체적
= 𝐾1 + 𝐾2 ⋅ 20℃ [𝑚3
/𝑘𝑔]
• C(설계농도) = 소화농도 x 안전계수 [%]
• 안전계수 :
관 두께
𝒕 =
𝑷 ⋅ 𝒅
𝟐 ⋅ 𝑺𝑬
+ 𝑨 [mm]
7
6
• P : 사용압력 [MPa]
• d : 외경 [mm]
• A : 나사이음, 홈이음 등의 허용값 [mm]
• SE (허용응력)
= MIN(인장강도x1/4, 항복점x2/3) x 배관이음효율 x 1.2 [kPa]
- 배관이음효율
이음방법 효율
이음 없음 1
전기저항용접 0.85
가열맞대기용접 0.6
이음방법 허용값
나사이음 나사의 높이
절단홈이음 홈의 깊이
용접이읍 0
5
1 2
3
소화약제의 방사유량(할로겐화합물)
𝑸𝒕 =
𝑽
𝑺
⋅ (
𝑪×𝟎.𝟗𝟓
𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓
) ÷ 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠]
• t : 10초 이내
• 0.95 : 최소 설계농도
소화약제의 방사유량(불활성기체)
𝑸𝒕 = 𝟐. 𝟑𝟎𝟑 ⋅
𝑽𝑺
𝑺
⋅ 𝒍𝒐𝒈(
𝟏𝟎𝟎
𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓
) ⋅ 𝑽𝒂 ÷
𝒕 [𝑘𝑔/𝑠]
• t : A,C급  120초, B급화재  60초 이내
4
화재종류 안전계수
A,C급화재 1.2
B급화재 1.3
seongboki
Ⅲ - 26
분말소화설비 소화약제의 양
4
소화약제의 양(전역방출방식)
Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg]
소화약제의 양(국소방출방식)
<윗면이 개방된 용기>
Q = 𝑨 ⋅ 𝑲𝟏 ⋅ 𝟏. 𝟏 [kg]
• A : 방호대상물 표면적
• 𝐾1: 기준약제량 [𝑘𝑔/𝑚2
]
<기타>
Q = 𝑿 − 𝒀 ⋅
𝒂
𝑨
⋅ 𝑽𝒂⋅ 𝟏. 𝟏 [kg]
• a : 방호대상물 주위의 벽면적 합 [𝑚2]
• A : 방호공간 벽면적 합 [𝑚2]
(벽이 없어도 있는 것으로 가정)
• 𝑉
𝑎 : 방호공간의 체적 [𝑚3
]
(좌/우/위쪽으로 각각 +0.6m를 더한 공간)
1 저장용기 수
𝑵𝑩 =
𝑸
𝑮
[개]  𝐶 =
𝑉𝑐
𝐺
2
헤드1개의 방사량
q =
𝑵𝑩∙𝑮
𝑵𝑯∙𝒕
[𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛]
4
• G : 용기 용량 [kg]
• 𝑉
𝑐 : 저장용기 내용적
• C : 충전비  0.8 이상
 V : PV=
𝑚
𝑀
RT 를 이용하여 계산
• t : 30초
소화약제 𝐾1 𝐾2
저장용기
내용적(V)
1종 0.6 4.5 0.8 [l/g]
2,3종 0.36 2.7 1
4종 0.24 1.8 1.25
헤드 갯수
𝑵𝑯 =
𝑸
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕
=
𝑮⋅𝑵𝑩
𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆
[개]
3
• E : 헤드 1개의 방사량 [kg/s]
• = 방출율(분출율) =
𝑝
𝑡
[𝑘𝑃𝑎/𝑠]
• t : 30 초
• 𝑨𝑯 : 헤드 1개의 면적
※ 전체 방사헤드의 오리피스 면적
𝑨𝑶= 𝑵𝑯 ∙ 𝑨𝑯 [𝒎𝒎𝟐
]
※ 비누화 현상
• 1종 분말소화약제(NaHCO3)
• NaHCO3 가 기름의 지방산과 반응하여 흰색
고체의 기름비누(Na2O)를 형성하고, 이 거픔이
기름을 둘러싸서 소화
• 질식소화, 재발화 억제
※ 넉다운 효과
• 방사 10~20초 이내에 가연물을 덮어서
질식/부촉매효과로 진압
소화약제 X(kg) Y(kg)
1종 5.2 3.9
2, 3종 3.2 2.4
4종 2.0 1.5
3
2
소화약제 𝐾1
1종 8.8
2,3종 5.2
4종 3.6
1
seongboki
Ⅲ - 27
소화수조/저수조의 저수량
저수량
W =
연면적
기준면적
(절상) × 𝟐𝟎 [𝑚3]
1
펌프의 토출량 [l/min]
4
2
3
흡수관투입구 수
2
소방대상물 기준면적
1,2층 바닥면적의 합이
15,000 𝑚2
이상
𝟕, 𝟓𝟎𝟎 𝒎𝟐
기타 𝟏𝟐, 𝟓𝟎𝟎 𝒎𝟐
저수량(W) 흡수관투입구 수
80 𝑚3
미만 1개 이상
80 𝑚3
이상 2개 이상
채수구 수
3
저수량(W)
20~40𝑚3
미만
40~100𝑚3
미만
100𝑚3
이상
채수구 수 1 2 3
저수량(W)
20~40𝑚3
미만
40~100𝑚3
미만
100𝑚3
이상
토출량 1,100 2,200 3,300
※ 지면으로부터 수조의 높이가 4.5m 이상일 때만 펌프 설치
※ 가압송수장치가 있을 때만 설치
H
수조에서 물이 배수되는데 걸리는 시간
𝒕 =
𝟐𝑨𝒕
𝑪𝒈 ⋅ 𝑨 𝟐𝒈
⋅ 𝑯 [s]
5
• 𝐴𝑡 : 물탱크 단면적 [𝑚2
]
• A : 방출구 단면적 [𝑚2]
• 𝐶𝑔 : 유량계수,(노즐의 흐름계수)
• H : 수면에서 방출구 중심까지의 거리 [m]
4
1
𝑨𝒕
𝑨
seongboki
Ⅲ - 28
연결송수관설비 수원의 양
1
노즐 1개의 방사량과 방수압
• q = 400 [l/min]이상
• p = 0.35 MPa 이상
1
2
펌프의 토출량 [l/min]
2
소방대상물 토출량
계단식아파트 Q = 1,200 + 400(𝑵𝟓
− 𝟑)
기타 Q = 2,400 + 800(𝑵𝟓
− 𝟑)
※ (𝑁5 − 3)  소화전함이 3개 초과시 적용
※ 가압송수장치 설치를 위한 최소 높이 = 70 m
 규정 방수압 보충을 위해
seongboki
Ⅲ - 29
연결살수설비 수원의 양
배관의 구경(d)
2
하나의 배관에 부착하는
살수헤드의 수
1개 2개 3개 4~5개 6~10개
d [mm] 32 40 50 65 80
<전용헤드>
<스프링클러헤드(폐쇄형)>
헤드의 수 2개 3개 5개 10개 30개 60개 80개 100개
d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100
헤드 갯수
• 헤드간 거리
𝑺 = 𝟐 ⋅ 𝑹 ⋅ cos 𝟒𝟓 [𝑚]
• 수평거리(R)
 N = 가로갯수 X 세로갯수
1
헤드종류 수평거리
전용헤드 3.7 m 이하
스프링클러헤드 2.3 m 이하
2
1
seongboki
Ⅲ - 30
연소방지설비 수원의 양
배관의 구경(d)
2
하나의 배관에 부착하는
살수헤드의 수
1개 2개 3개 4~5개 6개 이상
d [mm] 32 40 50 65 80
<전용헤드>
<스프링클러헤드(폐쇄형)>
헤드 갯수
• 헤드간 거리
𝑺 = 𝟐𝑹 cos 𝟒𝟓 [𝑚]
• 수평거리(R)
1
헤드종류 수평거리
전용헤드 2 m 이하
스프링클러헤드 1.5 m 이하
헤드의 수 2개 3개 5개 10개 30개 60개 80개 100개
d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100
2
1
seongboki
Ⅲ - 31
거실 제연설비
제연설비(거실)
1
배출량
1) 통로
Q = 4,500 [𝑚3/ℎ𝑟]
2) 거실
(가) 바닥만적 400 𝒎𝟐 미만
Q = A∙1 𝑚3/𝑚𝑖𝑛 ⋅ 𝑚2 [𝑚3/𝑚𝑖𝑛]
※ 최소 5,000 𝑚3/ℎ𝑟 이상
(나) 바닥만적 400 𝒎𝟐 이상
 수직거리와 직경에 따른 계산 [𝑚3
/ℎ𝑟]
• 수직거리 = 제연구역 바닥에서
방호구역 바닥까지의 거리
= 천장 높이 – 제연경계의 폭
• 직경(대각선) = 가로2 + 세로2
1
수직거리 직경 40m 미만직경 40m 이상
~ 2 m 이하 40,000 45,000
~ 2.5 m 이하 45,000 50,000
~ 3 m 이하 50,000 55,000
3 m 초과 60,000 65,000
송풍기/배풍기의 동력
𝑷 =
𝑷𝑻 ∙ Q
𝟔𝟏𝟐𝟎 ⋅ 𝜼
∙ K [kW]
5
급기구/배기구 단면적
𝑨 =
Q
급/배기구 수
× 조건 [𝑐𝑚2
⋅ 𝑚𝑖𝑛/𝑚3
]
4
4
3
풍도(덕트) 단면적
𝑨 =
𝑸
𝒗
[𝑚2]  Q = Av
2
• v : 연기/공기의 속도 [m/s]
풍도(덕트) 직경
𝑫 =
𝟒𝑸
𝝅𝒗
[m]
3
※ 핵심공식
• Q = Av
• A = wh
• w : 폭, 가로
• h : 높이, 세로
2
5
※ 공동제연구역의 배출량
1)벽으로 구획된 경우 : Q = 합산
2)제연경계로 구획된 경우 Q = 최대의 것
위치 공기의 속도
공기유입 5 m/s 이하
유입풍도 안 20 m/s 이하
배출기 흡입측 15 m/s 이하
배출기 배출측 20 m/s 이하
• PT : 전압 [mmHg]
= 풍압 + 누설손실압력
= 덕트저항 + 배기구저항 + 부속류저항 + 그릴저항
• Q : 배출량 [𝑚2
/𝑚𝑖𝑛]
※ 수직거리와 직경에 따른 배출량 [𝑚3/ℎ𝑟]
seongboki
Ⅲ - 32
제연설비(거실)의 연기의 유출
연기의 유출속도
𝒗𝒔 = 𝟐𝒈 ⋅ ∆𝑯
𝝆𝒐
𝝆𝒔
− 𝟏 [𝑚/𝑠]
 𝑣 = 2𝑔𝐻
1
• ∆𝐻 : 높이 차
• 𝜌𝑜 : 외부 (공기) 밀도
• 𝜌𝑠 : 화재실 (연기) 밀도
※ 연기밀도
화재실연기밀도 𝝆𝒔 =
𝑷𝑴
𝑹𝑻
[𝑘𝑔/𝑚3
]
외부 공기밀도 𝝆𝒐 =
𝑷𝑴
𝑹𝑻
[𝑘𝑔/𝑚3
]
• R : 0.082 atm
• P : atm
• T : 절대온도 [K]
• M : 분자량 [kg/kmol]
연기 발생량
𝑸 =
𝑨(𝑯 − 𝒚)
𝒕
[𝑚3/𝑠]
3
• A : 화재실의 바닥면적
• H : 화재실 높이
• y : 청결층 높이
• t : 연기층 하강시간 (=청결층 경과시간; Hinkley 공식)
※ 연기생성율
M = 0.188 ⋅ 𝑷 ⋅ 𝒚
𝟑
𝟐 [kg/s]
외부 풍속
𝒗𝒐 =
𝝆𝒔
𝝆𝒐
⋅ 𝒗𝒔 [m/s]
2
• 𝑣𝑠 : 연기의 유출속도
연기의 하강시간(청결층 경과시간)
𝒕 =
𝟐𝟎𝑨
𝑷 𝒈
×
𝟏
𝒚
−
𝟏
𝑯
[s]
4
• A : 화재실의 바닥면적
• H : 화재실 높이
• y : 청결층 높이
• P : 화염의 둘레 길이 = (가로 X 세로) X 2
• g : 중력가속도 (9.8 km/𝑠2
]
seongboki
Ⅲ - 33
전실(부속실) 제연설비
제연설비(부속실)
누설량 (𝑸𝟏)
𝑸𝟏 = 𝟎. 𝟖𝟐𝟕 ⋅ 𝑨 ⋅ ∆𝒑
𝟏
𝒏 [𝑚3/𝑠]
2
1
• ∆𝑝 : 차압 [Pa]
 최소 40Pa 이상 (SP 설치 시 12.5 Pa 이상)
• A : 누설틈새면적
• n : 문 =2, 창문 = 1.6
급기량
Q = (𝑸𝟏+ 𝑸𝟐) × 1.15 [𝑚3/𝑠]
4
화재실 문의 개방력
F = 𝐹𝑑𝑐 + 𝐹𝑝 [N]
= 𝑭𝒅𝒄 +
𝑲𝒅∙𝑾∙𝑨⋅∆𝒑
𝟐(𝑾−𝒅)
[N]
5
5
• 𝐹𝑑𝑐 : 도어체크의 저항력 [N]
= 자동페쇄장치의 폐쇄력 또는 출입문 경첩의
마찰력을 이겨내는 힘 = 평상시 문의 개방력
• 𝐹𝑝 : 차압에 의해 방화문에 미치는 힘 [N]
- W : 방화문 폭 [m]
- A : 방화문 면적 𝑚2
- D : 손잡이에서 문가장자리까지 거리 [m]
- ∆𝑝 : 비제연구역과의 차압 [Pa]
누설틈새 면적
• 병렬 𝑨 = 𝑨𝟏 + 𝑨𝟐 + 𝑨𝟑 … 𝑨𝒏 𝑚2
• 직렬 𝑨 =
𝟏
𝟏
𝑨𝟏
𝟐+
𝟏
𝑨𝟐
𝟐+
𝟏
𝑨𝟑
𝟐….
𝟏
𝑨𝒏
𝟐
[𝑚2]
1
※ 가압실로부터 가장 멀리있는 출입문부터 계산
※ 핵심공식
• Q = Av
• A = wh
• w : 폭, 가로
• h : 높이, 세로
보충량 (𝑸𝟐)
𝑸𝟐 = 𝑸𝒏 − 𝑸𝒐 [𝑚3/𝑠]
= 𝑲
𝑨𝒗
𝟎. 𝟔
− 𝑸𝒐
3
• 𝑄𝑛: 방연풍량
• 𝑄𝑜 : 거실유입풍량
• A : 방화문 크기 𝑚2
• K : 방화문이 개방되는 층 수
- 20층 이햐  1개
- 20층 초과  2개
• v : 방연풍속
제연구역 방연풍속
계/부 동시, 계단독 0.5 이상
부단, 승단
옥내가 거실 0.5 이상
옥내가 복도 0.7 이상
배출풍도의 단면적
1) 자연배출식
𝑨𝒑 =
𝑨𝒗
𝟐
[𝑚2]
※ 수직풍도 길이가 100m 초과시 20% 할증
2) 기계배출식
𝑨𝒏 =
𝑨𝒑
𝟒
[𝑚2]
또는 풍속 15m/s 이하
3) 배출구에 따른 배출의 개폐기 개구면적
𝑨𝒔 =
𝑨𝒗
𝟐. 𝟓
[𝑚2]
6
• A : 1개층 제연구역 출입문 1개의 면적
• v : 방연풍속
4
※ 연기밀도
화재실연기밀도 𝝆𝒔 =
𝑷𝑴
𝑹𝑻
[𝑘𝑔/𝑚3
]
외부 공기밀도 𝝆𝒐 =
𝑷𝑴
𝑹𝑻
[𝑘𝑔/𝑚3
]
• R : 0.082 atm
• P : atm
• T : 절대온도
seongboki
Ⅲ - 34
제연설비(부속실)의 연돌효과
차갑고 무거운 공기
y
(청결층)
뜨겁고 가벼운
공기(=연기)
연돌효과(굴뚝효과)에 의한 압력차
∆𝒑 = 𝟑, 𝟒𝟔𝟎 ×
𝟏
𝑻𝒐
−
𝟏
𝑻𝒊
× 𝒚 [𝑃𝑎]
1
• 𝑇𝑜 : 외부공기의 절대온도 (= 273+실온) [℃]
• 𝑇𝑖 : 실내 공기의 절대온도 (= 273+실온) [℃]
• y : 중성대(청결층) 높이 [m]
 실내의 y =
𝑻𝒐
𝑻𝒐−𝑻𝒊
 건물의 y =
𝑯
𝟏+(
𝑨𝟏
𝑨𝟐
)𝟐
⋅ (
𝑻𝒊
𝑻𝒐
)
• 𝐴1 : 중성대 하부 개구부의 면적 [𝑚2]
• 𝐴2 : 중성대 상부 개구부의 면적 [𝑚2]
외기
실내공기
H
<정의>
건축물 내부와 외부의 온도차이로 인해 발생한 공기 밀도의 차이때문에 저층부의 공기(또는 연기)가
고층부로 상승하는 현상
<화재에 미치는 영향>
유독성 연기와 화염이 각종 수직 개구부(계단, 엘리베이터샤프트, 공조 덕트 등)을 통해 급속하게
전층으로 확대
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  • 1. seongboki Ⅲ - 1 소화기구 특정소방대상물 1능력단위당 바닥면적 위락시설 30 𝐦𝟐 공연장, 집회장, 관람장, 장례식장, 의료시설, 문화재 50 𝐦𝟐 노유자시설, 숙박, 전시장, 공동주택, 판매, 관광휴게시설, 업무시설, 근린생활, 방송통신시설, 공장, 창고시설, 운수, 항공기 및 자동차 관련 시설, 100 𝐦𝟐 그 밖의 것 200 𝐦𝟐 부속용도별 추가 ※ 주요구조부가 내화구조, 벽/반자가 불연재료/준불연재료/ 난연재료로 된 경우  X 2배 바닥면적이 33𝒎𝟐 이상으로 구획된 각 거실 (아파트는 각 세대) 통로설치 갯수 = 보행거리 기준거리 − 𝟏 [개] 특정소방대상물별 소화기구의 능력단위기준 용도 소화기구의 능력단위 • 보일러실, 건조실, 세탁소, 대량화기취급소 • 다중이용업소, 음식점, 공장, 업무시설, 교정 및 군사시설, 노유자 시설, 교육연구시설, 장례식장, 의료시설, 기숙사, 호텔의 주방 • 관리자의 출입이 곤란한 송전실, 변전실, 배전반실, 변압기실 1.소화기 : 25 𝒎𝟐 당 1단위 이상 2.자동확산소화기 : • 10 𝑚2 이하 : 1개, • 10 𝑚2 초과 : 2개 송전실, 변압기실, 배전반실, 변전실, 통신기기실, 발전실, 전산기기실 등 • 50 𝒎𝟐당 1개 이상 또는 • 유효설치 방호체적 이내의 가스식, 분말식, 고체에어로졸식, 캐비닛형 자동소화장치 위험물 저장/취급 지정수량의 1/5 이상 ~ 지정수량 미만 • 2단위 이상 또는 • 유효설치 방호체적 이내의 가스식, 분말식, 고체에어로졸식, 캐비닛형 자동소화장치 특수가연물 지정 수량 이상 50배 이상마다 1단위 이상 지정 수량의 500배 이상 대형 1개 이상 가연성가스 (연료용) 연소기기가 있는 장소 보행거리 10m 이내에 3단위 이상의 소화기 1개 이상. ※ 상업용 주방자동소화장치가 설치된 장소는 제외 액화가스 연료저장실 (300kg 미만 제외) 1.5단위 이상 소화기 2개 이상 2. 대형 1개 이상 가연성가스 (연료용 외) 200kg 미만 3단위 2개 이상 200kg ~ 300kg 저장소 5단위 2개 이상 제조/사용 50㎡ 마다 5단위 1개 이상 300kg 이상 저장소 대형 2개 이상 제조/사용 50㎡ 마다 5단위 1개 이상 1 2 4 통로 : 보행거리에 따른 통로 설치 3 거실 추가 ※ 보행거리 : 소형소화기는 20 m 이내, 대형소화기는 30 m 이내
  • 2. seongboki Ⅲ - 2 피난기구 특정소방대상물 지하층 2층 3층 4~10층 노유자시설 트 미구교다승 교다승 의원, 접골원, 조산원 트 미구트 교다승 구트 교다승 4층 이하 다중이용시설 미구사다승완 기타 시설 사트 All All - 미트 추가 설치 1) 숙박시설 (휴양콘도미니엄 제외)  객실마다 완강기 1개 이상 또는 간이완강기 2개 이상 (3층 이상) 2) 공동주택  공동주택 구역마다 공기안전매트 1개 이상 시설별 층수 기준으로 피난기구 종류 결정 1 3 설치기준의 감소 1) 기준의 1/2 감소 • 주요 구조부가 내화구조 • 직통계단인 피난계단 또는 특별피난계단이 2 이상 설치 2) (아래 조건의 건널복도 설치시) 건널복도의 2배수 감소 • 내화/철골구조 • 피난, 통행, 운반 전용 • 양단 출입구에 자동폐쇄장치된 갑종방화문 설치 4 바닥면적 기준으로 피난기구 설치갯수 산정 2 특정소방대상물 설치갯수 노유자시설, 숙박시설, 의료시설 500 𝐦𝟐 당 1개 이상 • 위락시설, 문화시설, 집회시설, 운동시설, 판매시설의 층 • 복합용도의 층 800 𝐦𝟐 당 1개 이상 기타 층 1,000 𝐦𝟐 당 1개 이상 계단실형 아파트 세대당 1개 이상 미끄럼대, 구조대, 피난사다리, 피난용트랩, 피난교, 다수인 피난장비, 승강식피난기, 완강기, 간이완강기, 공기안전매트 ※ 12층 이상에 대한 설치규정은 없음  개수 계산시 10층까지만 계산 ※ 설치제외 대상 ① 주요구조부가 내화구조 ② 실내에 면하는 부분의 마감이 불/준/난연재료 + 방화구획 ③ 거실 각 부분에서 직접 복도로 쉽게 통하는 곳 ④ 복도에 2 이상의 특별피난계단 또는 피난계단 설치 ⑤ 복도 어디에서도 2 이상의 방향으로 각기 다른 계단에 도달 ⑥ 옥상의 직하층 또는 건물 최상층으로 아래 조건(관람, 집회, 운동시설은 제외) • 옥상면적 1,500 𝑚2 이상 • 옥상으로 통하는 창문/출입구 설치 • 옥상이 도로나 공지에 면해 설치 또는 옥상에서 피난층/지상으로통하는 2 이상의 특별피난계단/피난계단 설치
  • 3. seongboki Ⅲ - 3 소화약제 종류 소화효과 적용화재 특징 액체 물 냉각, 질식, 유화, 희석 • 봉상 : A급 • 무상 : A, B, C급 • 부동액, 증점제, 침투제 첨가 • 구하기 쉽다 • 오염이 크다 산-알칼리 냉각, 질식, 유화, 희석 • 봉상 : A급 무상 : A, B, C급 • 내통(황산) • 외통(탄산수소나트륨) 강화액 냉각, 질식, 유화, 희석 • A, B급 • 주성분 : K2CO3 • 응고점 보완(-20C 이하) 포 소화약제 냉각, 질식, 유화, 희석 • A, B급 • 화학포 소화약제 • 외약제 : 탄산수소나트륨 • 내약제 : 황산알루미늄 • 기계포 소화약제 : 저발포, 고발포 가스 이산화탄소 소화약제 냉각, 질식, 피복 • B, C급 • 설계농도  이산화탄소 농도 [%]𝐶𝑂2 = 21 −[%]𝑂2 21 × 100  이산화탄소 체적 𝑄 𝐶𝑂2 [𝑚3] = 21 −𝑂2 𝑂2 × 𝑉 = 방출가스량 방출가스량×𝑉 × 100  이상기체상태 방정식 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 = 𝑛 𝑀 𝑅𝑇 할로겐화합물소화약제 냉각, 질식, 부촉매효과 • A, B, C급 • C, F, Cl, Br의 순서로 명명 • CCl4 사용시 CoCl2(포스겐) 발생 불활성기체소화약제 냉각, 질식, 부촉매효과 • A, B, C급 • 불활성 기체족 IG족 : N2, Ar, CO2 분말 인산염류소화약제 (3종 분말) 냉각, 질식, 부촉매효과 • A, B, C급 (주차장 화재) 중탄산염류소화약제 (1,2,4종 분말) • B, C급 기타 고체에어로졸 질식효과 • A, B, C급 마른모래 질식효과 • A, B급 팽창질석, 팽창진주암 질식효과 • A, B급 구분 팽창비 종류 저발포 6이상 ~ 20미만 기계포 고발포 제1종 80이상 ~ 250미만 합성 계면활성제포 제2종 250이상 ~ 5000미만 제3종 500이상 ~ 1000미만 종류 제1종 제2종 제3종 제4종 주성분 중탄산나트륨 중탄산칼륨 인산암모늄 중탄산칼륨+요소 분자식 NaHCO3 KHCO3 NH4H2PO4 KHCO3+(NH2)2CO 착색 백색 담회색 담홍색 회색 방습제 스테아린산 Zn 스테아린산 Mg 실리콘유 1,2종과 동일 특징 - 비누화반응 - 식용유 화재 - 지방질 유화재 - 1종보다 소화력 우 수 - 메타인산(HPO3)의 방진작용(A급) - 탈수, 탈탄 - 가장 많이 사용 - 소화성능 가장 우수 - 국내생산 안됨 종류 N2 Ar CO2 IG-541 52% 40% 8% IG-01 100% IG-100 100% IG-55 50% 50% • 추운 곳에서 사용 불가 • 액체  기체 부피팽창 : 1,600~1,700배
  • 4. seongboki Ⅲ - 4 수계소화설비 수원의 양 옥내소화전설비 옥외소화전설비 스프링클러설비 간이스프링클러설비 화재조기진압용 스프링클러설비 물분무소화설비 미분무소화설비 헤드 방사량(q) q = 130 [l/min] q = 2.086⋅ 𝑑2 𝒑 [l/min] q = K 𝟏𝟎𝒑 [l/min] q = 350 [l/min] q = 2.086⋅ 𝑑2 𝒑 [l/min] q = K 𝟏𝟎𝒑 [l/min] q = 80[l/min] q = 2.086⋅ 𝑑2 𝒑 [l/min] q = K 𝟏𝟎𝒑 [l/min] (간이헤드) q = 50[l/min]이상 (표준헤드 - 차고, 주차장) q = 80[l/min]이상 q = 𝑄 𝑁 [𝑙/𝑚𝑖𝑛] = K 10𝑝 [𝑙/𝑚𝑖𝑛] 헤드 방사압(p) p = 0.17 MPa 이상 ※ 최대 0.7 MPa 이하 p = 0.25 MPa 이상 ※ 최대 0.7 MPa 이하 p = 0.1 ~ 1.2 MPa 이상 p = 0.1 MPa 이상 별표 p = 0.35 MPa 이상 ※ 연결송수관 : 0.35 MPa 이상 저압식) p = 1.2 MPa 이하 고압식) p = 3.5 MPa 초과 펌프 토출량(Q) Q = q∙ 𝑵𝟐 [l/min] Q = q∙ 𝑵𝟐 [l/min] Q = q∙ 𝑵 [l/min] • 𝑁: 기준갯수 Q = q∙ 𝑵𝟐 [l/min] Q = A∙ 𝑸𝑨 [l/min] - 𝑄𝐴: 표준방사량 [l/min ∙ 𝑚2] 저수량 (유효수량, W) W = 2.6𝑵𝟐 [𝒎𝟑] - 30~49층  5.2 - 50층 이상  7.8 W = 7𝑵𝟐 [𝑚3 ] - 최대 2개 (폐쇄형) W = 1.6𝑵 [𝑚3 ] - 30~49층  3.2 - 50층 이상  4.8 (개방형: 헤드 30개 초과)  W = K 𝟏𝟎𝒑 ∙ 𝑵 [𝑚3 ] (생/복/근) W = 5 [𝑚3 ] (기타) W = 1 [𝑚3 ] 𝑾 = 𝑲 𝟏𝟎𝒑 × 𝟏𝟐 × 𝟔𝟎 = 𝟕𝟐𝟎𝑲 𝟏𝟎𝒑 [l] - N : 배관 3 x 헤드 4 • W = A∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝟐𝟎 [l] • W = N∙ 𝑫 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 + 𝑽 [𝑚3 ] - S : 1.2이상 - V : 배관체적 전 양 정 (H) 펌프 H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +17 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +25 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 +10 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 +환산수두 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 [m] 고가수조 H= 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +17 [m] H= 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 +25 [m] H= 𝒉𝟐 +10 [m] H= 𝒉𝟐 +환산수두 [m] H= 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 [m] 압력수조 p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 +0.17 [MPa] p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 +0.25 [MPa] p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 +0.1 [MPa] p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 +환산압력 [MPa] p= 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 [MPa] 가압수조 p = 0.17 MPa 이상 q = 130 l/min 이상 압력 펌프 동력(P) 𝑷 = 𝜸∙Q ∙H 𝜼 ∙K [kW] 𝑷 = 𝜸∙Q ∙H 𝜼 ∙K [kW] 옥상수조 Q = 1/3 W Q = 1/3 W Q = 1/3 W 노즐 구경(d, D) • 13 mm 이상 • 𝒅 = 𝒒′ 𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷 [mm] • 19 mm 이상 • 𝒅 = 𝒒′ 𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷 [mm] 배관 구경(D) D = 𝟒𝑸 𝝅𝒗 [m] D = 𝟒𝑸 𝝅𝒗 [m] ※ 살수반경 D = 𝟒𝑸 𝝅 [m] (A : 6~9.3𝑚2 이하) 방사시간(t) • ~ 29층 : 20 min • ~ 49층 : 40 min • 50층 ~ : 60 min 20 min • ~ 29층 : 20 min • ~ 49층 : 40 min • 50층 ~ : 60 min • 생/복/근 : 20 min • 기타 : 10 min 60 min 20 min 설계방수시간
  • 5. seongboki Ⅲ - 5 펌프의 토출량 Q = q∙ 𝑵𝟐 [l/min] 옥내소화전설비 수원의 양 1 2 2 7 • ~ 29층  20 min  2.6𝑵𝟐 • ~ 49층  40 min  5.2𝑵𝟓 • 50층 이상  60 min  7.8𝑵𝟓 • 전효율(𝜼) = 기계효율 + 수력효율 + 체적효율 • 𝒉𝟏(실양정, 낙차) = 흡입양정 + 토출양정 • 𝒉𝟐(배관마찰손실 수두) • 𝒉𝟑(호스마찰손실 수두) 노즐 1개의 방사량과 방수압 • q = 130 [l/min] = 2.086∙ 𝑑2 𝑝 = K 10𝑝 • p = 0.17 MPa 이상 1 수원의 양(저수량) W = q∙ 𝑁2 ∙ 𝑡′ [𝑚3] = 130 l/min x 𝑵𝟐 x 20 min = 2.6𝑵𝟐 [𝑚3] 3 노즐의 구경 • 𝒅 = 13 mm 이상 • 𝒅 == 𝒒 𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝒑 𝒒 𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷 [mm] 7 옥상수조 수원의 양 Q = 1/3 W 4 • 토출측 주배관 의 유속(v) = 4m/s 이하 펌프토출측 배관 구경 𝑫 = 𝟒𝑸 𝝅𝒗 [m] 8 전양정 H = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 + 17 [m] = 높이 + 진공계(연성계)지시값 + 압력계지시갑 5 8 펌프의 동력 • 수동력 𝑃𝑊 = 𝛾 ∙Q ∙H [kW] • 축동력 𝑃𝑆 = 𝛾∙Q ∙H 𝜂 [kW] • 전동력 𝑷 = 𝜸∙Q ∙H 𝜼 ∙K [kW] 6 • p : 방사압력 [MPa] • N : 노즐 갯수(최대 2개) ※ 펌프의 토출압력 𝒑 = 𝜸𝑯 [𝑃𝑎] ※ 마찰손실수두의 계산 ①하겐-윌리암스 식 ∆𝑷 = 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒 × 𝑸𝟏.𝟖𝟓 𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝒅𝟒.𝟖𝟕 × 𝑳 [𝑀𝑃𝑎] ①달시-웨버식 ∆𝑯 = 𝒇 × 𝑳 𝑫 × 𝒗𝟐 𝟐𝒈 [𝑚] ②주손실 + 부차적손실 ③자연낙차 × OO % • C : 관의 거칠음(조도) 건식/준비  100, 습식/일제120, 동관/CPVC150 • d : 배관 안지름 [mm] • Q : 펌프토출량 [l/min] • L : 관상당길이 = 주손실 + 부차적손실 = 배관길이 + 관부속품등가길이 [m] • 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상 • 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상 3 6 4 5 • Q : 펌프토출량 [𝑚3/𝑠] • q : 노즐의 방사량 [𝑙/𝑚𝑖𝑛]
  • 6. seongboki Ⅲ - 6 압력수조방식 옥내소화전설비/스프링클러설비의 공기압력 • 𝑝1 : 낙차 환산수두압 • p2 : 배관마찰손실 환산수두압 • p4 : 규정방수압(말단헤드)  옥내소화전 0.17, 스프링클러 0.1 수조에 필요한 압력 𝒑 = 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟒 [MPa] 1 • p : 압축수조의 압력 • 𝑝1 : 건축물 높이(=낙차) 환산수두압 • 𝑝2 : 배관 마찰손실압력 • 𝑝3 : 호스 마찰손실압력 • 𝑝4 : 규정방수압  옥내소화전 : 0.17 MPa  스프링클러설비 : 0.1 MPa 건축물의 최대 높이(=낙차) p = 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 +𝒑𝟑 +𝒑𝟒 [MPa] ⇩ 𝒑𝟏 = 𝒑 − 𝒑𝟐 +𝒑𝟑 +𝒑𝟒 [𝑀𝑃𝑎] 4 3 1 2 • 𝛾 : 물의 비중 • h : 압력수조 내 물의 높이 [m] 탱크의 바닥압력 𝒑𝒃 = 공기압 +낙차환산압 = 공기압 + 𝜸𝒉 [MPa] 3 • 𝑝𝑡 : 공기의 압력 • V1 : 압력수조내 공기의 체적 • V2 : 압력수조의 체적 • p : 수조에 필요한 압력 • 𝑝𝑎 : 대기압 수조내 공기의 압력 𝒑𝒕 = 𝑽𝟐 𝑽𝟏 𝒑 + 𝒑𝒂 − 𝒑𝒂 [MPa] 2 𝒑𝒂 𝒑𝒕, 𝑽𝟏 𝒑𝒃 𝑽𝟐
  • 7. seongboki Ⅲ - 7 옥내소화전설비 가압송수장치의 체절운전 1 2 4 • 정격 토출량의 150%로 운전(=최대운전시험)시 정격토출압력의 65% 이상 유지 • q : 노즐 1개당 방사량 • 펌프의 성능은 체절운전시 정격토출압력의 140% 미만 • p : 펌프의 정격토출압력 가압송수장치 (=주펌프) • 펌프토출측의 개폐밸브를 닫은 상태에서 토출량이 없도록 (=0) 펌프가 작동하는 것 • 물의 흐름이 없는 상태에서 펌프만 작동하여 배관 내부의 압력이 상승  배관의 정격토출압력이 140%를 넘지 않는지 점검 최소양정 𝑯𝒕 = 𝑯 × 𝟎. 𝟔𝟓 𝒎 𝒑𝒕 = 𝒑 × 𝟎. 𝟔𝟓 [𝑴𝑷𝒂] 3 유량계의 최대유량 𝑸𝒕 = 𝑸 × 𝟏. 𝟕𝟓 [𝒍/𝒎𝒊𝒏] 4 노즐 또는 배관의 방수량 𝒒𝒕 = 1.5q [l/min] = 2. 𝟎𝟖𝟔 ∙ 𝒅𝟐 𝟎. 𝟔𝟓 ∙ 𝒑 [l/min] 1 체절압력(최대) 𝒑𝒕= p x 1.4 [MPa] 2 5 성능시험배관의 구경 𝒅 = 𝟏. 𝟓𝑸 𝟐. 𝟎𝟖𝟔 𝟎. 𝟔𝟓𝑷 [mm] 5 ※ 순환배관 • 체절운전에 따른 수온상승의 방지  공동현상 방지 • 순환배관에 개폐밸브 설치 금지 • 안전밸브(릴리프밸브)는 체절압력 미만에서 개방 (체절점) (설계점) (운전점) 3 ※ 펌프의 성능곡선
  • 8. seongboki Ⅲ - 8 배관과 노즐의 구경과 힘 • 𝑄′ : 배관의 유량 [𝑙/min] • Q : 배관의 유량 [𝑚3 /s] • v : 배관의 유속 • 옥내소화전 배관의 구경(단면적) • 유속 모들 때 𝒅 = 𝑸′ 𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷 = 𝑸′ 𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷 [mm] • 유속 알 때 D = 𝟒𝑸 𝝅𝒗 [m] 1 A1 A2 D d 노즐의 구경(단면적) • 유속 모들 때 𝒅 = 𝒒′ 𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷 = 𝒒′ 𝟐.𝟎𝟖𝟔 𝑷 [mm] • 유속 알 때 D = 𝟒𝒒 𝝅𝒗 [m] 7 • Q : 유량 [𝑚3 /s] • 𝛾 : 물의 비중량 [kN/𝑚3] • A1 : 배관의 구경 [𝑚2] • A2 : 노즐의 구경 [𝑚2] 플렌지볼트에 작용하는 힘 𝑭 = 𝜸𝑨𝟏𝑸𝟐 𝟐𝒈 × ( 𝑨𝟏 − 𝑨𝟐 𝑨𝟏𝑨𝟐 )𝟐 [𝑘𝑁] 3 호스의 반발력 𝑭 = 𝝆𝑸 𝒗𝟐 − 𝒗𝟏 [𝑁] 4 • Q : 배관의 유량 [𝑚3 /s] • 𝜌 : 물의 밀도 [kg/𝑚3] • v1 : 배관의 유속 [m/s] • v2 : 노즐의 유속 [m/s] 소방시설 유속 옥내소화전 주배관 4 m/s 이하 스프링클러 가지배관 6 m/s 이하 기타배관 10 m/s 이하 • 𝑞′ : 노즐의 유량 [𝑙/min] • q : 노즐의 유량 [𝑚3 /s] • v : 노즐의 유속
  • 9. seongboki Ⅲ - 9 옥외소화전설비 수원의 양 1 2 • 𝒉𝟏(실양정, 낙차) = 흡입양정 + 토출양정 • 𝒉𝟐(배관마찰손실 양정) • 𝒉𝟑(호스마찰손실 양정) 7 호스 1개의 방사량과 방수압 • q = 350 [l/min] = 2.086∙ 𝑑2 𝑝 = K 10𝑝 • p = 0.25 MPa 이상 1 펌프의 토출량(방사량) Q = q∙ 𝑵𝟐 [l/min] = 350∙ 𝑵𝟐 [l/min] 2 수원의 양(저수량) W = q∙ 𝑁2 ∙ 𝑡′ [𝑚3] = 350 l/min x 𝑵𝟐 x 20 min = 7𝑵𝟐 [𝑚3] 3 노즐의 구경 • 𝒅 =19 mm 이상 • 𝒅 = 𝑸 𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷 [mm] 7 전양정 H = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 + 25 [m] 4 펌프의 토출압력 p = 마찰손실압력 + 방사압력(0.25) [MPa] 𝒑 = 𝒑𝟐 + 𝒑𝟑 + 𝒑𝟒 6 유량증가 후 마찰손실 압력 ∆𝑷𝟐= ∆𝑷𝟏 × ( 𝑸𝟐 𝑸𝟏 )𝟏.𝟖𝟓 [MPa] 5 • d : 노즐의 구경(19 mm)  옥내소화전은 13 mm 옥외소화전 설치갯수 𝑵 = 건물둘레길이 𝟒𝟎 × 𝟐 8 • 40 : 소화전 간 수평거리 [m] • 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상 • 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상 3 4 5 5 8 • ※ 호스구경 : 65mm 이상 ※ 방사되는 소화수의 유속 𝒗 = 𝑺 𝒕 = 𝑺 𝟐𝒉 𝒈 [𝑚/𝑠2 ]  방사되는 거리 𝑺 = 𝒗𝒕 [𝑚]
  • 10. seongboki Ⅲ - 10 스프링클러소화설비 수원의 양 1 2 • ~ 29층  20 min  1.6𝑵 • ~ 49층  40 min  3.2𝑁 • 50층 ~  60 min  4.8𝑁 • 전효율(𝜼) = 기계효율 + 수력효율 + 체적효율 • Q (토출량) 𝑚3/𝑠 • 𝒉𝟏(실양정, 낙차) = 흡입양정 + 토출양정  물이 위로 흐르면 (+), 아래로 흐르면 (-) • 𝒉𝟐(배관마찰손실 수두) • 𝒉𝟑(호스마찰손실 수두) • N : 스프링클러헤드의 기준갯수 소방대상물 기준갯수 아파트 10 11층 이상 건물 30 11 층 이 상 지하가, 지하역사 30 공장, 창고(특수가연물) 30 공장, 창고(기타) 20 판매점, 복합건축물 30 근생시설, 운수시설 20 헤드 높이 8m 이상 20 8m 미만 10 7 • Q : 유량 [𝑚3 /s]  가지배관의 유속(v) = 6m/s 이하  기타배관의 유속(v) = 10m/s 이하 옥상수조 수원의 양 𝑊 𝑟 = 1/3 W [𝑚3] 4 전양정 H = 𝒉𝟏 + 𝒉𝟐 + 𝒉𝟑 + 10 [m] 5 펌프의 동력 • 수동력 𝑃𝑊 = 𝛾 ∙Q ∙H [kW] • 축동력 𝑃𝑆 = 𝛾∙Q ∙H 𝜂 [kW] • 전동력 𝑷 = 𝜸∙Q ∙H 𝜼 ∙K [kW] 6 헤드 1개의 방사량과 방수압 • q = 80[l/min] = 2.086∙ 𝑑2 𝑝 = K 10𝑝 • p = 0.1 ~ 1.2 MPa 이상 1 펌프의 토출량(방사량) Q = q∙ 𝑵 [l/min] 2 수원의 양(저수량) <폐쇄형> • W = q∙ 𝑁 ∙ 𝑡′ = 𝑄 ∙ 𝑡′ [𝑙] = 80 l/min x N x 20 min [l] = 1.6𝑵 [𝑚3] <개방형> 수 30개 이하 • W = 1.6𝑵 [𝑚3] (또는 기준표) ※ 헤드 수 30개 초과시 • W = q∙ 𝑵 = K 𝟏𝟎𝒑 ∙ 𝑵 [𝑚3] 3 배관의 구경(단면적) • 유속 모들 때 𝒅 = 𝑸 𝟎.𝟔𝟓𝟑 𝟏𝟎𝑷 [mm] • 유속 알 때 D = 𝟒𝑸 𝝅𝒗 [m] ※ 최소구경 - 교차배관, 청소구 : 40mm 이상 - 수직배수배관 : 50mm 이상 7 • 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상 • 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상 5 3 6 4
  • 11. seongboki Ⅲ - 11 [참고] 스프링클러설비 방사량, 방수압 개념이해 1 2 3 4 𝑸𝟏, 𝑷𝟏 𝑸𝟐, 𝑷𝟐 𝑸𝟑, 𝑷𝟑 𝑸𝟓, 𝑷𝟓 𝑸𝟕, 𝑷𝟕 𝑸𝟒, 𝑷𝟒 𝑸𝟔, 𝑷𝟔 𝑸𝟖 𝒑𝟏 = 𝟎. 𝟏 𝑴𝑷𝒂 𝑸𝟏 = 𝟖𝟎 𝒍/𝒎𝒊𝒏 ∆𝒑𝟐= 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒 × 𝑸𝟏 𝟏.𝟖𝟓 𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝑫𝟒.𝟖𝟕 × 𝑳 𝑸𝟐 = 𝑸𝟏 ∆𝒑𝟒= 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒 × (𝑸𝟏 + 𝑸𝟑)𝟏.𝟖𝟓 𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝑫𝟒.𝟖𝟕 × 𝑳 𝑸𝟒 = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟑 ∆𝒑𝟔= 𝟔. 𝟎𝟓𝟑 × 𝟏𝟎𝟒 × (𝑸𝟏 + 𝑸𝟑 + 𝑸𝟓)𝟏.𝟖𝟓 𝑪𝟏.𝟖𝟓 × 𝑫𝟒.𝟖𝟕 × 𝑳 𝑸𝟔 = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟑 + 𝑸𝟓 𝒑𝟑 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝟐 𝑸𝟑 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟑 𝒑𝟓 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝟐 + ∆𝒑𝟒 𝑸𝟓 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟓 𝒑𝟕 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝟐 + ∆𝒑𝟒 + ∆𝒑𝟔 𝑸𝟕 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟕 1) 낙차가 주어지지 않은 경우 : 양정(H) = 마찰손실 + 법정토출압력 2) 낙차가 주어진 경우 : 양정(H) = 낙차 + 마찰손실 + 법정토출압력 1 2 3 4 ∆𝑷𝑪~𝑩 ∆𝑷𝑫~𝑪 𝑸𝟖 𝒑𝟏 = 𝟎. 𝟏 𝑴𝑷𝒂 𝑸𝟏 = 𝟖𝟎 𝒍/𝒎𝒊𝒏 𝒑𝑩 = 𝒑𝑨 + ∆𝒑𝑩~𝑨 + 낙차(𝑪~𝑩) 𝒑𝟐 = 𝒑𝑩 − ∆𝒑𝑩~𝟐 − 낙차 𝑸𝟐 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟐 𝒑𝟑 = 𝒑𝑪 − ∆𝒑𝑪~𝟑 − 낙차 𝑸𝟑 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟑 A B C D 𝒑𝑨 = 𝒑𝟏 + ∆𝒑𝑨~𝟏 + 낙차(𝑩~𝑨) 𝑸𝑨 = 𝑸𝟏 = 𝟖𝟎 𝒍/𝒎𝒊𝒏 ∆𝑷𝑨~𝟏 ∆𝑷𝑩~𝑨 𝒑𝑪 = 𝒑𝑩 + ∆𝒑𝑪~𝑩 + 낙차(𝑫~𝑪) 𝒑𝟒 = 𝒑𝑫 − ∆𝒑𝑫~𝟒 − 낙차 𝑸𝟒 = 𝑲 𝟏𝟎 × 𝒑𝟒 𝒑𝑫 = 𝒑𝑪 + ∆𝒑𝑫~𝑪 + 낙차(~𝑫) ∆𝑷𝑩~𝟐 ∆𝑷𝑪~𝟑 ∆𝑷𝑫~𝟒 𝑯𝟏 𝑯𝟐 ※ 낙차 = 𝑯𝟏 − 𝑯𝟐
  • 12. seongboki Ⅲ - 12 스프링클러설비 헤드 설치갯수(습식) 1 정방형(정사각형) 배치 시 • S = 2∙R∙cos45°[m] = 2R • L = S 1 • S : 헤드 간격 • L : 가지배관 간 간격 • R : 수평거리 소방대상물 R 무대부 1.7m 이하 기타구조 2.1m 이하 내화구조 2.3m 이하 랙식창고 2.5m 이하 아파트 3.2m 이하 ※ 랙식 창고 - 특수가연물 취급  높이 4m마다 설치 - 기타  높이 6m마다 설치 장방형(직사각형) 배치 시 • (세로) L = 2∙R∙cos𝜽[m]  세로 개수 = 방호구역세로길이 𝑳 • (가로) S = 4𝑅2 − 𝐿2[m]  가로 개수 = 방호구역가로길이 𝑺 2 ※ 헤드 대각선 간격(Pt) = 2R 배관의 구경(d) 3 <폐쇄형 헤드> d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150 헤드의 수(개) 2 3 5 10 30 60 80 100 160 160~ 3 설치장소의 최고 주위온도 표시온도 ~ 39℃ 미만 ~ 79℃ 미만 39 ~ 64℃ 미만 79 ~ 121℃ 미만 64 ~ 106℃ 미만 121 ~ 162℃ 미만 106℃ 이상 162℃ 이상 ※ 헤드의 배치기준 ※ 높이가 4m 이상인 공장, 창고는 주위 최고온도에 관계없이 121 ℃이상의 것 ※ 개방형 헤드 사용 시 (일제살수식 외) ① 헤드 30개 미만 d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150 헤드의 수(개) 1 2 5 8 15 27 40 55 90 91~ ② 헤드 30개 이상 𝑫 = 𝟒𝑸 𝝅𝒗 [m] ※ 주의 ! 문제의 지문에 헤드가 ‘개방형’인지 ‘폐쇄형’인지 확인 헤드종류 작동온도 범위 (일반) 폐쇄형 헤드 헤드 표시온도 x (97~103%) 유리벌브를 사용한 페쇄형 헤드 헤드 표시온도 x (95~115%) ※ 폐쇄형 헤드의 작동시험 기준
  • 13. seongboki Ⅲ - 13 물분무소화설비 수원의 양 1 • 𝑄𝐴 : 바닥면적 1㎡ 당 방사량(표준방사량) [l/min ∙ 𝑚2] 소방대상물 A A 기준 비고 콘베이어벨트 10 벨트 바닥면적 절연유봉입변압기 표면적(바닥제외) 합계 특수가연물 바닥면적 최소 50㎡ 케이블트레이/덕트 12 투영바닥면적 차고, 주차장 20 바닥면적 최소 50㎡ 위험물 저장탱크 37 탱크 둘레길이 • 방수시간(t) = 20분 3 • N : 헤드갯수 펌프의 토출량 Q = A∙ 𝑸𝑨 [l/min] 1 헤드 1개의 방사량 q = 𝑄 𝑁 [𝑙/𝑚𝑖𝑛] = K 10𝑝 [𝑙/𝑚𝑖𝑛] 3 수원의 양(저수량) W = A∙ 𝑄𝐴 ∙ 𝑡′ [𝑙] = A∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝟐𝟎 [l] 2 • 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상 • 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상 • 𝒉𝟐 : 배관 마출손실수두 • 𝒉𝟒 : 헤드의 설계압력 환산수두 ※ 압력수조의 전양정 p = 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 + 𝒑𝟒 [MPa] • 𝒑𝟏 : 낙차 환산순두압 • 𝒑𝟐 : 배관 마찰손실수두압 • 𝒑𝟒 : 설계압력 전양정 H = 𝒉𝟐 + 𝒉𝟒 [m] 4 3 4
  • 14. seongboki Ⅲ - 14 미분무소화설비 수원의 양 • N : 헤드갯수 • D : 설계유량 [l/min], [𝑚3/min] • 𝑡′ : 설계방수시간 [min] • S : 안전율(1.2 이상) • V : 배관의 총체적 [𝑚3] 수원의 양(저수량) W = N∙ 𝑫 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 + 𝑽 [𝑚3 ] 1 ※ (폐쇄형 미분무헤드의)최고 주위온도 𝑻𝒂 = 𝟎. 𝟗 ⋅ 𝑻𝒎 − 𝟐𝟕. 𝟑℃ • 𝑻𝒎 : 헤드 표시온도 [℃] 1 ※ 헤드 압력기준 • 저압 : 1.2 MPa 이하 • 중압 : 1.2 ~ 3.5 MPa 이하 • 고압 : 3.5 MPa 초과
  • 15. seongboki Ⅲ - 15 ※ 펌프의 상사법칙(Similarity) 유량 양정 동력 P P • N : 회전 수 • D : 임펠러(회전차) 지름 ※ 펌프의 비속도 𝑁𝑠 = 𝑁 𝑄 ( 𝐻 𝑛 ) 3 4 임펠러가 1분당 1𝑚3의 유량을 1m만큼 끌어올리는데 필요한 회전 수 • H : 전양정 [m] • n : 단 수 [𝑟𝑝𝑚 ⋅ 𝑚3 / 𝑚𝑖𝑛 ⋅m] ※ 수계소화설비의 겸용 시 수원의 저수량 외 항목 일반적인 경우 고정식 소화설비 2 이상 설치 & 구획 저수량(W) 각각 합한 양 이상 최대의 것 이상 펌프 토출량(Q) 펌프 토출압력(p) 최대의 것 이상 펌프 전양정(H) 1. 대상 : 옥내, 옥외, 스프링클러, 간이스프링클러, 화재조기진압용 스프링클러, 물문부, 미분무소화설비 2. 저수량 등의 산정 기준 ※ 유효흡입양정(NPSHav) 𝑁𝑃𝑆𝐻𝑎𝑣 = 𝐻𝑎 ± 𝐻𝑧 − 𝐻𝑓 − 𝐻𝑣 = 𝟏𝟎. 𝟑𝟑𝟐 ± 낙 − 마 − 포 • 𝐻𝑎 : 대기압 환산수두 (10.332m) • 𝐻𝑧 : 낙차 • 𝐻𝑓 : 마찰손실압력 환산수두 • 𝐻𝑣 : (20도) 포화수증기압 환산수두 × ( 𝜂1 𝜂2 )2
  • 16. seongboki Ⅲ - 16 포소화설비 소화약제의 양 포헤드 포워터스프링클러 포소화전/호스릴 고정포방출설비 노즐 방사압(p) P = 0.35 MPa 이상 P = 0.3 ~ 0.7 MPa 이상 헤드(노즐)당 방사량 (q) • 차고/주차장/항공기격납고 - 수성막포 : 3.7 [l/min ⋅ 𝑚3] - 단백포 : 6.5 - 합성계면활성제포 : 8.0 • 특수가연물 취급/저장 : 6.5 q = 75 [l/min] (옥외탱크) q = 4𝟎𝟎 [l/min] 이상 (옥내: 차고/주차장) q = 3𝟎𝟎 [l/min] 이상 ※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2 이하는 230 l/min 이상 (저발포) q = 2𝟎𝟎 [l/min] 이상 펌프 토출량(Q) Q = 𝒒 ∙ 𝑨 [l/min] Q = 𝒒 ∙ N [l/min] (옥외) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟑 [l/min] (옥내) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟓 [l/min] Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 [l/min] • (고정포) 𝑸𝟏= 𝑸𝑨∙ 𝑨 [l/min] • (보조포) 𝑸𝟐= 400∙ 𝑵𝟑 [l/min] 수원의 양(W) W = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙] W = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙] - t : 10 min W =𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ ⋅ (𝟏 − 𝑺)[𝑙] • (옥외) W = 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] • (옥내) W = 𝑵𝟓 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l] 또는 W = 𝑸 ∙ 𝟏−𝑺 𝑺 [𝑙] W = 𝑾𝟏 + 𝑾𝟐 + 𝑾𝟑 [l] • 𝑾𝟏=𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙] • 𝑾𝟐= 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] • 𝑾𝟑= 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l] 또는 W = 𝑸 ∙ 𝟏−𝑺 𝑺 [𝑙] 소화약제의 양(Q) Q약제 = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] Q약제 = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] (옥외) Q약제 = 𝑵𝟑 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] (옥내) Q약제= 𝑵𝟓 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l] ※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2 미만은 위 W의 75%  0.75W Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 + 𝑸𝟑 [l] • 𝑸𝟏 =𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] • 𝑄𝐴 : 소방대상물별 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2] • 𝑸𝟐= 𝑵𝟑 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] • 𝑸𝟑 = 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l] 포수용액의 양(QAll) 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] 𝑸𝑨𝒍𝒍 = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ [𝑙] = Q + W [𝑙] • 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] = 𝑸 𝑺 = 𝑾 𝟏−𝑺 [𝑙] • 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] = 𝑸 𝑺 = 𝑾 𝟏−𝑺 [𝑙] 펌프의 동력(P) 𝑷 = 𝜸∙Q ∙H 𝜼 ∙K [kW] 포소화약제 농도(%) ※ 포소화약제의 농도 = 𝑄 𝑄𝐴𝑙𝑙 × 100 = 𝑄 𝑄+𝑊 [%] 방사시간(t) 10 min 20 min 10 min ※ 고발포용 (전역) Q = 𝑽 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺[𝑙] • 𝑄𝐴 : 팽창비별 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2] (국소) Q = 𝑨 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺[𝑙] • 𝑄𝐴 : 표준방사량(특수가연물 3, 기타 2)
  • 17. seongboki Ⅲ - 17 포소화설비 소화약제의 양(포헤드, 포워터스프링클러) 1 소방대상물 포소화약제 𝑸𝑨 차고 주차장 항공기격납고 수성막포 3.7 단백포 6.5 합성계면활성제포 8.0 특수가연물 6.5 4류 수용성 13 2 • 전효율(𝜼) = 기계효율 + 수력효율 + 체적효율 ※ Q의 단위는 [𝑚3]이므로 (2)의 펌프토출량[l/min]을 [𝑚3]로 환산해야 함 • A : 기준면적 (최대 200 𝑚2) • 𝑡′ : 방출시간 [min] • S : 소화약제의 농도 • A : 기준면적 (최대 200 𝑚2 ) • S : 소화약제의 농도 • N : 헤드의 설치갯수 • Q : 원액(소화약제)의 양 • W : 수원의 양 5 노즐당 방사량(표준방사량) <포워터스프링클러 헤드> q = 7𝟓 [l/min] <포헤드> 𝒒 = 𝑸𝑨 1 펌프의 동력 • 수동력 𝑃𝑊 = 𝛾 ∙Q ∙H [kW] • 축동력 𝑃𝑆 = 𝛾∙Q ∙H 𝜂 [kW] • 전동력 𝑷 = 𝜸∙Q ∙H 𝜼 ∙K [kW] 6 펌프의 토출량 Q = 𝒒 ∙ A [l/min] 2 포수용액의 양 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ [𝑙] 5 포원액(소화약제)의 양 Q = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] = 𝑸𝑨𝒍𝒍 x 소화약제의 농도(%) 4 수원의 양(저수량) W = 𝒒 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙] 3 • t : 방사시간(10분) ※ 팽창비 = 방출 후 포의 체적 방출 전 포수용액의 양 • 저발포 : 20 이하 • 고발포 : 80~1000 미만 ※ 25% 환산 시간 • 수성막포, 단백포 : 1분 • 합성계면활성제포 : 2분 ※ 포소화약제의 농도 = 𝑄 𝑄𝐴𝑙𝑙 × 100 = 𝑄 𝑄+𝑊 [%] [l/min ⋅ 𝑚2 ] • 옥내소화전, 간이SP, ESFR, 물분무, 포, 옥외소화전의 수원 겸용 시  각각의 필요저수량을 합한 양 이상 • 고정식 소화설비기 2 이상 설치되고 방화벽/방화문으로 구획된 경우  각 설비의 필요저수량 중 최대의 것 이상 • A : 기준면적 (최대 200 𝑚2) 4 3 6 • Q : 포원액(소화약제)의 양 • 𝑄𝐴 : 표준방사량
  • 18. seongboki Ⅲ - 18 포소화설비 소화약제의 양(포소화전, 호스릴포) 1 ※ 옥외 = 보조포소화전 옥내 = 호스릴포 4 3 ※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2 미만  Q x 0.75W • N : 소화전함 개수 • q : 노즐당 방사량 • 𝑡′ : 방사시간(20 min) 노즐당 방사량 <옥외탱크> q = 4𝟎𝟎 [l/min] 이상 P = 0.35 MPa 이상 <옥내: 차고, 주차장> q = 3𝟎𝟎 [l/min] 이상 ※ 바닥면적 𝟐𝟎𝟎 𝑚2 이하는 230 l/min 이상 P = 0.35 MPa 이상 1 포수용액의 양 • 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] = 𝑸 𝑺 = 𝑾 𝟏−𝑺 [𝑙] 4 수원의 양 W = 𝒒 ∙ 𝑵 ∙ 𝒕′ ⋅ (𝟏 − 𝑺)[𝑙] • 옥외 W = 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] • 옥내 W = 𝑵𝟓 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l] 또는 𝑾 = 𝑸 × 𝟏−𝑺 𝑺 3 소화약제의 양 • 옥외 Q = 𝑵𝟑 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] • 옥내 Q = 𝑵𝟓 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟔𝟎𝟎𝟎 [l] 2 ※ 소화전 개수(N) • 탱크직경 24m 미만  1개 • 탱크직경 35m 미만  2개 • 탱크직경 35m 이상  3개 펌프의 토출량 (옥외) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟑 [l/min] (옥내) Q = 𝒒 ∙ 𝑵𝟓 [l/min] 5 2 5
  • 19. seongboki Ⅲ - 19 19 포소화설비 소화약제의 양(고정포방출설비) 1 ※ 방출구압력 0.7 MPa 초과시 오리피스 설치 5 방출구 방사량 q = 2𝟎𝟎 [l/min] 이상 ※ 보조호소화전 𝒒′ = 400 [l/min] P = 0.3 ~ 0.7 MPa 이상 1 수원의 양(저수량) W = 𝑸 ∙ 𝟏−𝑺 𝑺 [𝑙] 또는 W = 𝑾𝟏 + 𝑾𝟐 + 𝑾𝟑 [l] • (고정포) 𝑾𝟏=𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ (𝟏 − 𝑺) [𝑙] • A : 탱크의 액표면적 [𝑚2 ] • 𝑄𝐴 : 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2 ] • (보조포) 𝑾𝟐= 𝑵𝟑 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] • (송액관) 𝑾𝟑= 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ (𝟏 − 𝑺) ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l] • A : 배관단면적 3 포수용액의 양 𝑸𝑨𝒍𝒍 = Q + W [𝑙] = 𝑸 𝑺 = 𝑾 𝟏−𝑺 [𝑙] 5 소화약제 저장량(저발포용) (고발포용) Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 + 𝑸𝟑 [l] 1) 전역방출방식 𝑸 = 𝑽 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] • 𝑡′ : 방사시간(10 min) • V :관포체적 = 방호공간 (A) x (대상물 높이 +0.5m) • 𝑄𝐴 : 팽창비별 표준방사량(방출량) [l/min ∙ ㎡] ※ 고정포방출구 갯수 𝑵 = 바닥면적 𝟓𝟎𝟎 (절상) 2) 국소방출방식 Q = 𝑨 ∙ 𝑸𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝑙] • 𝑡′ 방사시간(10 min) • A : 방호대상물 높이의 3배를 수평으로 연장한 넓이 (최소 1m) • 𝑄𝐴 : 표준방사량(방출량) [l/min ∙ ㎡] 1) 고정포방출구(𝑄1) 𝑸𝟏 = 𝑸𝑨 ∙ 𝑨 ∙ 𝒕′ ∙ 𝑺 [𝒍] • S : 소화약제의 농도 • 𝑡′: 방사시간(10 min) • A : 탱크의 액표면적 [𝑚2] - CRT(1~4 형) 𝐴 = 𝜋 4 ⋅ 𝐷2 , FRT(특형 ) 𝐴 = 𝜋 4 ⋅ (𝐷2 −𝑑2 ) • 𝑄𝐴 : 소방대상물별 표준방사량 [l/min ⋅ 𝑚2] 2) (옥외) 보조포소화전(𝑄2) 𝑸𝟐 = 𝑞 ∙ 𝑁3 ∙ 𝑡′ ∙ S [𝑙] = 𝑵𝟑 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟖𝟎𝟎𝟎 [l] 3) 송액관 또는 배관보정량(𝑄3) 𝑸𝟑 = 𝑨 ⋅ 𝑳 ⋅ 𝑺 ⋅ 𝟏𝟎𝟎𝟎 [l] • A : 배관단면적 4 소방대상물 포 𝑸𝑨 차고 주차장 항공기격납고 수성막포 3.7 단백포 6.5 합성계면활성제포 8.0 특수가연물 6.5 4류 수용성 13 펌프의 토출량 Q = 𝑸𝟏 + 𝑸𝟐 [l/min] • (고정포) 𝑸𝟏=𝑸𝑨 ∙ 𝑨 [l/min] • (보조포) 𝑸𝟐= 𝒒′ ∙ 𝑵𝟑 [l/min] = 400∙ 𝑵𝟑 2 • A : 탱크의 액표면적 ※ 내경 75 mm 초과 송액관만 해당 대상 QA 특수가연물 3 기타 2 𝑨 = 𝝅 𝟒 ⋅ 𝑫𝟐 𝑨 = 𝝅 𝟒 ⋅ (𝑫𝟐−𝒅𝟐) 3 3 팽창비 항공기 격납고 차고, 주차장 특수가연물 취급/저장 80~250 미만 2 1.1 1.25 ~ 500 미만 0.5 0.28 0.31 ~ 1000 미만 0.29 0.16 0.18 2
  • 20. seongboki Ⅲ - 20 20 포소화설비 헤드의 갯수 포워터스프링클러 헤드 𝑵 = 바닥면적 𝟖 𝒎𝟐 1 압축공기포 분사헤드 <유류탱크 주위> 𝑵 = 바닥면적 𝟏𝟑. 𝟗 𝒎𝟐 <특수가연물 취급/저장소> 𝑵 = 바닥면적 𝟗. 𝟑 𝒎𝟐 3 포헤드 𝑵 = 바닥면적 𝟗 𝒎𝟐 또는 수평거리에 의한 산출 𝑺 = 𝟐 ⋅ 𝑹 ⋅ cos 𝟒𝟓 = 2.97 m 2 • R : 수평거리 (2.1 m)
  • 21. seongboki Ⅲ - 21 가스계소화설비 소화약제의 양 이산화탄소소화설비 할론소화설비 할로겐화합물 및 불활성기체소화설비 분말소화설비 전역방출방식 국소방출방식 할로겐화합물 불활성기체 전역방출방식 국소방출방식 헤드(노즐)당 방사 량(q) q = 𝑮∙𝑵𝑩 𝑵𝑯∙𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] q = 𝑄 𝑁∙𝑡 = 𝑸 𝑁∙𝟑𝟎 [𝑘𝑔/𝑠] q = 𝑮 𝑵𝑯∙𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] ※ 노즐 설계방사량 q= 𝑵𝑩⋅𝑮⋅ 𝑵𝑯∙𝒕 [kg/s] q = 𝑸 𝑮 [𝑘𝑔] q = 𝑵𝑩∙𝑮 𝑵𝑯∙𝒕 [𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛] 소화약제 양(Q) Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg] <평면화재> • Q = 𝑨 ⋅ 𝑲 ⋅ 𝟏𝟑 [kg] <입면화재 > • Q = (𝟖 − 𝟔 ⋅ 𝒂 𝑨 ) ⋅ 𝑽 ⋅ 𝑲 [kg] • Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg] 또는 • Q = 𝑬 ⋅ 𝑵𝑯⋅ 𝑨𝒆 ⋅ 𝒕 [kg] Q = 𝑽𝒂 𝑺 ⋅ ( 𝑪 𝟏𝟎𝟎−𝑪 ) [kg] Q = 𝟐. 𝟑𝟎𝟑 ⋅ 𝑽𝑺 𝑺 ⋅ 𝒍𝒐𝒈( 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎𝟎−𝑪 ) ⋅ 𝑽𝒂 [𝑚3] Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg] <윗면 개방> Q = 𝑨 ⋅ 𝑲𝟏 ⋅ 𝟏. 𝟏 [kg] <기타> Q = 𝑿 − 𝒀 ⋅ 𝒂 𝑨 ⋅ 𝑽𝒂 ⋅ 𝟏. 𝟏 [kg] 헤드갯수(NH) 𝑵𝑯 = 𝑸 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆 [개] 𝑵𝑯 = 𝑸 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆 [개] 𝑵𝑯 = 𝑸 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆 [개] 1병당 저장량 G = 𝝆 ⋅ 𝑽 [kg] G = 𝑽 ⋅ 𝑷 𝑷𝑺 [𝑚3] 용기갯수(NB) 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 [개] 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 [개] 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 [개] 소화약제 방사유량 (𝑸𝒕) 𝑸𝒕 = 𝑮 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] 𝑸𝒕 = 𝑺 𝑽 ⋅( 𝑪×𝟎.𝟗𝟓 𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓 ) 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] 𝑸𝒕 = 𝟐.𝟑𝟎𝟑⋅ 𝑽𝑺 𝑺 ⋅𝒍𝒐𝒈( 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓 )⋅𝑽𝒂 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] 관 두께(t) 𝒕 = 𝑷 ⋅ 𝒅 𝟐 ⋅ 𝑺𝑬 + 𝑨 방사시간(t) • 표면화재 : 60초(1분) • 심부화재 : 420초(7분) 30초 10초 10초 • A, C급 : 120초 • B급 : 60초 30초 [mm]
  • 22. seongboki Ⅲ - 22 이산화탄소소화설비 소화약제의 양(고압식) – 1/2 4 헤드 갯수 𝑵𝑯 = 𝑸 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆 [개] 3 소화약제의 양(전역방출방식) Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 ⋅ 𝑪 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg] 1 저장용기 수 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮  𝐶 = 𝑉𝑐 𝐺 2 헤드당 표준방사량(전역방출방식) q = 𝑮∙𝑵𝑩 𝑵𝑯∙𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] (국소방출방식) q = 𝑄 𝑁∙𝑡 = 𝑸 𝑁∙𝟑𝟎 [𝑘𝑔/𝑠] 4 용기개방밸브 직후의 유량 Q = 𝑮 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] 5 선택밸브 직후의 유량 Q = 𝑮∙𝑵𝑩 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] 6 6 • G : 용기 용량 [kg] • 𝑉 𝑐 : 저장용기 내용적 • C : 충전비 - 고압식 : 1.5 ~ 1.9 - 저압식 : 1.1 ~ 1.4 • E : 헤드 1개의 방사량 [kg/s] • = 방출율(분출율) = 𝑝 𝑡 [𝑘𝑃𝑎/𝑠] • 𝐴𝑒: 방출구면적 [𝑚𝑚2 ] 𝐴𝑒= 𝐺 ⋅ 𝑁𝐵 𝐸 ⋅ 𝑁𝐻 5 • V : 방호구역 체적 (= 전체 체적 – 불연성물질의 체적) • C : 보정 계수 • 𝐾1: 표준약제량 [𝑘𝑔/𝑚3] • 𝐾2: 개구부가산량 [𝑘𝑔/𝑚2] <표면화재> - 1분 바닥면적 𝐾1 최저한도 𝐾2 ~ 45 𝑚2 미만 1 45 5 ~ 150 𝑚2 미만 0.9 ~ 1,450 𝑚2 미만 0.8 135 1,450 𝑚2 ~ 0.75 1,125 <심부화재> - 7분 소방대상물 𝐾1 𝐾2 전기설비, 케이블 1.3 10 전기설비(55 𝑚2 미만) 1.6 목서박전 2.0 고모집석면 2.7 소화약제의 양(국소방출방식) <평면화재 (개방용기, 비산우려 x)> Q = 𝑨 ⋅ 𝑲 ⋅ 𝟏𝟑 [kg] • A : 용기 유면 • K : 할증계수(고압식 1.4, 저압식 1.1) <입면화재 (평면화재 이외)> Q = (𝟖 − 𝟔 ⋅ 𝒂 𝑨 ) ⋅ 𝑽 ⋅ 𝑲 [kg] • a : 방호대상물 주위의 벽면적 합 • A : 방호공간 벽면적 합 (없어도 있는 것으로 가정) • V : 방호공간 체적 (상,좌,우 0.6m씩 연장한 체적) • K : 할증계수(고압식 1.4, 저압식 1.1)  2분 이내에 설계농도가 30%에 도달 ※ 방호공간 : 방호대상물의 각 부분으로부터 0.6 m의 거리에 둘러싸인 공간 (좌/우/앞/뒤/위 + 각 0.6m) 1 3 2
  • 23. seongboki Ⅲ - 23 이산화탄소소화설비 소화약제의 양(고압식) – 2/2 방사된 이산화탄소가스의 양/체적 기본식(이상기체상태방정식) 𝑷𝑽 = 𝒎 𝑴 𝑹𝑻 (이산화탄소가스의 양, kg) 𝒎 = 𝑷𝑴𝑽 𝑹𝑻 (이산화탄소가스의 체적, 𝒎𝟑) 𝑽 = 𝒎𝑹𝑻 𝑷𝑴 ※ 그런데 V나 m이 주어지지 않고 이산화탄소 또는 산소의 부피농도가 주어지면, ① 부피농도 먼저 구하고 𝐂 = 𝟐𝟏 − 𝑶𝟐 𝟐𝟏 × 𝟏𝟎𝟎 [%] = 방출가스부피 방호구역체적+방출가스부피 × 𝟏𝟎𝟎 ② 부피농도를 가지고 방출가스량(V)을 구하고 𝑽 = 𝟐𝟏 − 𝑶𝟐 𝑶𝟐 × 방호구역 체적 [𝑚3 ] = 𝑸 × 비체적 [𝑚3] ③ 체적(V)를 이상기체상태방정식에 대입하여 가스의 방사량(m) 계산 𝒎 = 𝑷𝑴𝑽 𝑹𝑻 [𝑘𝑔] ④ 가스방사량(m)을 기준으로 저장용기 개수 구함 7 • m : 이산화탄소의 양 =G x NB [kg] • M : 이산화탄소의 분자량 = 44 • V : 이산화탄소의 체적(부피) = 방출가스량 [𝑚3 ] • T : 273 + ℃ • R : 0.082 atm∙𝑚3/kmol∙K 8.314 KJ/ kmol∙K, kPa∙𝑚3 /kmol∙K • 𝑂2 : 방사 후 산소의 부피농도 7
  • 24. seongboki Ⅲ - 24 할론소화설비 소화약제의 양 4 노즐의 설계방출량 q= 𝑵𝑩⋅𝑮⋅ 𝑵𝑯∙𝒕 [kg/s] 3 소화약제의 양(전역방출방식) Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg] 또는 Q = 𝑬 ⋅ 𝑵𝑯⋅ 𝑨𝒆 ⋅ 𝒕 [kg] 1 저장용기 수 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 [개]  𝐶 = 𝑉𝑐 𝐺 2 헤드1개의 방사량 (전역방출방식) • q = 𝑮 𝑵𝑯∙𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] • p = 2402 0.1, 1211  0.2, 1301  0.9 MPa 이상 4 소화약제의 유량 𝑸𝒕 = 𝑮 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] 5 • G : 용기 용량 [kg] • 𝑉 𝑐 : 저장용기 내용적 • C : 충전비 • E : 방출율(분출율) = 𝑝 𝑡 [𝑘𝑃𝑎/𝑠] • p = 약제저장압력 – (초기압력강하 + 고저에 따른 압력손실 + A~B간 손실 + B~C간 손실) 5 • 𝐾1: 표준약제량 [𝑘𝑔/𝑚3] • 𝐾2: 개구부가산량 [𝑘𝑔/𝑚2] • t : 10초(위험물제조소=30초) <할론 1301> 소방대상물 𝐾1 𝐾2 5% 10% 차고, 주차장, 전기실, 통신기기실, 전산실, 합성수지류 가연성고체/액체 0.32 0.64 2.4 특수가연물 0.52 3.9 소화약제의 양(국소방출방식) <윗면이 개방된 용기> Q = 𝑨 ⋅ 𝑲𝟏 ⋅ 𝒉 [kg] • A : 방호대상물 표면적 <기타의 경우> Q = (𝑿 − 𝒀 ⋅ 𝒂 𝑨 ) ⋅ 𝑽𝒂 ⋅ 𝒉 [kg] • a : 방호대상물 주위의 벽면적 합 [𝑚2 ] • A : 방호공간 벽면적 합 [𝑚2] (벽이 없어도 있는 것으로 가정) • 𝑉 𝑎 : 방호구역의 체적 [𝑚3] 소화약제 X Y h 할론 1301 4.0 3.0 1.25 할론1211 4.4 3.3 1.1 할론2402 5.2 3.9 ※ 헤드의 등가면적(분구면적) 𝐴𝑒= 𝑄 𝐸 ⋅ 𝑁𝐻 ⋅ 𝑡 = 𝑄𝑡 𝐸 ⋅ 𝑁𝐻 = 𝑄 𝐸 ⋅ 𝑁𝐻 [𝑚𝑚2] • t : 10초 • t : 10초 • t : 10초 ※ 할론 2402의 분사헤드는 무상으로 분무되는것 소화약제 𝐾1 h 할론 1301 6.8 1.25 할론1211 7.6 1.1 할론2402 8.8 소화약제의 체적 𝑽 = 𝑮 ⋅ 𝑵𝑩 ⋅ 𝑽𝒔 = 𝑮 ⋅ 𝑵𝑩 𝝆 6 ※ 독립배관 방식의 필요여부 결정  배관내용적 합계 소화약제의 체적(𝑽) ≥ 𝟏. 𝟓 소화약제 충전비 할론 1301 0.9 ~ 1.6 할론1211 0.7 ~ 1.4 할론2402 가압식) 0.51~0.67 축압식) 0.67~2.75 <할론 1211> 소방대상물 𝐾1 𝐾2 5% 10% 합성수지류 가연성고체/액체 0.36 0.71 2.7 특수가연물 0.6 4.5 1 2 6 3 독립배관방식 배관의 내용적이 1구역을 담당하는 소화약제 저장용기의 소화약제량의 1.5배 이상일 때 배관을 별도로 구성
  • 25. seongboki Ⅲ - 25 할로겐화합물및불활성기체소화설비 소화약제의 양 4 소화약제의 양(할로겐화합물) Q = 𝑽𝒂 𝑺 ⋅( 𝑪 𝟏𝟎𝟎−𝑪 ) [kg] 소화약제의 양(불활성기체) Q = 𝟐. 𝟑𝟎𝟑 ⋅ 𝑽𝑺 𝑺 ⋅ 𝒍𝒐𝒈( 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎𝟎−𝑪 ) ⋅ 𝑽𝒂 [𝑚3 ] 1 저장용기 수 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 [개] 3 노즐 1개의 유량 q = 𝑸 𝑮 [𝑘𝑔] 5 • G : 용기 용량 (1병당 저장량) [kg] = 내용적(𝑉) 충전밀도(𝐶) • E = 𝑝 𝑝𝑆 • 𝑁𝑜 ∶ 오리피스 갯수 • V c: 용기 내용적 [𝑚3] • 𝜌 : 충전밀도 • P : 충전압력 • 𝑃𝑆: 표준대기압 오리피스 구경 구하기 1) 오리피스 면적 𝑨𝒐 = 배관구경면적 × 𝟎. 𝟕 [𝑚𝑚2 ] 2) 오리피스 구경 𝐝 = 𝟒𝑨𝒐 𝝅 [mm] 1병당 저장량(할로겐화합물) G = 𝝆 ⋅ 𝑽 [kg] 1병당 저장량(불활성기체) 𝑮 = 𝑽𝒄 ⋅ 𝑷 𝑷𝑺 [𝑚3] 2 • 𝑉 𝑎 : 방호구역의 체적 [𝑚3] • S(선형상수) = 𝐾1 + 𝐾2 ⋅ 𝑇 [𝑚3/kg] • T : 방호구역의 최소 예상온도 [℃] • 𝑉𝑆: 20℃에서의 소화약제의 비체적 = 𝐾1 + 𝐾2 ⋅ 20℃ [𝑚3 /𝑘𝑔] • C(설계농도) = 소화농도 x 안전계수 [%] • 안전계수 : 관 두께 𝒕 = 𝑷 ⋅ 𝒅 𝟐 ⋅ 𝑺𝑬 + 𝑨 [mm] 7 6 • P : 사용압력 [MPa] • d : 외경 [mm] • A : 나사이음, 홈이음 등의 허용값 [mm] • SE (허용응력) = MIN(인장강도x1/4, 항복점x2/3) x 배관이음효율 x 1.2 [kPa] - 배관이음효율 이음방법 효율 이음 없음 1 전기저항용접 0.85 가열맞대기용접 0.6 이음방법 허용값 나사이음 나사의 높이 절단홈이음 홈의 깊이 용접이읍 0 5 1 2 3 소화약제의 방사유량(할로겐화합물) 𝑸𝒕 = 𝑽 𝑺 ⋅ ( 𝑪×𝟎.𝟗𝟓 𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓 ) ÷ 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] • t : 10초 이내 • 0.95 : 최소 설계농도 소화약제의 방사유량(불활성기체) 𝑸𝒕 = 𝟐. 𝟑𝟎𝟑 ⋅ 𝑽𝑺 𝑺 ⋅ 𝒍𝒐𝒈( 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎𝟎−𝑪×𝟎.𝟗𝟓 ) ⋅ 𝑽𝒂 ÷ 𝒕 [𝑘𝑔/𝑠] • t : A,C급  120초, B급화재  60초 이내 4 화재종류 안전계수 A,C급화재 1.2 B급화재 1.3
  • 26. seongboki Ⅲ - 26 분말소화설비 소화약제의 양 4 소화약제의 양(전역방출방식) Q = 𝑲𝟏 ⋅ 𝑽 + 𝑲𝟐 ⋅ 𝑨 [kg] 소화약제의 양(국소방출방식) <윗면이 개방된 용기> Q = 𝑨 ⋅ 𝑲𝟏 ⋅ 𝟏. 𝟏 [kg] • A : 방호대상물 표면적 • 𝐾1: 기준약제량 [𝑘𝑔/𝑚2 ] <기타> Q = 𝑿 − 𝒀 ⋅ 𝒂 𝑨 ⋅ 𝑽𝒂⋅ 𝟏. 𝟏 [kg] • a : 방호대상물 주위의 벽면적 합 [𝑚2] • A : 방호공간 벽면적 합 [𝑚2] (벽이 없어도 있는 것으로 가정) • 𝑉 𝑎 : 방호공간의 체적 [𝑚3 ] (좌/우/위쪽으로 각각 +0.6m를 더한 공간) 1 저장용기 수 𝑵𝑩 = 𝑸 𝑮 [개]  𝐶 = 𝑉𝑐 𝐺 2 헤드1개의 방사량 q = 𝑵𝑩∙𝑮 𝑵𝑯∙𝒕 [𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛] 4 • G : 용기 용량 [kg] • 𝑉 𝑐 : 저장용기 내용적 • C : 충전비  0.8 이상  V : PV= 𝑚 𝑀 RT 를 이용하여 계산 • t : 30초 소화약제 𝐾1 𝐾2 저장용기 내용적(V) 1종 0.6 4.5 0.8 [l/g] 2,3종 0.36 2.7 1 4종 0.24 1.8 1.25 헤드 갯수 𝑵𝑯 = 𝑸 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕 = 𝑮⋅𝑵𝑩 𝑬⋅𝒕⋅𝑨𝒆 [개] 3 • E : 헤드 1개의 방사량 [kg/s] • = 방출율(분출율) = 𝑝 𝑡 [𝑘𝑃𝑎/𝑠] • t : 30 초 • 𝑨𝑯 : 헤드 1개의 면적 ※ 전체 방사헤드의 오리피스 면적 𝑨𝑶= 𝑵𝑯 ∙ 𝑨𝑯 [𝒎𝒎𝟐 ] ※ 비누화 현상 • 1종 분말소화약제(NaHCO3) • NaHCO3 가 기름의 지방산과 반응하여 흰색 고체의 기름비누(Na2O)를 형성하고, 이 거픔이 기름을 둘러싸서 소화 • 질식소화, 재발화 억제 ※ 넉다운 효과 • 방사 10~20초 이내에 가연물을 덮어서 질식/부촉매효과로 진압 소화약제 X(kg) Y(kg) 1종 5.2 3.9 2, 3종 3.2 2.4 4종 2.0 1.5 3 2 소화약제 𝐾1 1종 8.8 2,3종 5.2 4종 3.6 1
  • 27. seongboki Ⅲ - 27 소화수조/저수조의 저수량 저수량 W = 연면적 기준면적 (절상) × 𝟐𝟎 [𝑚3] 1 펌프의 토출량 [l/min] 4 2 3 흡수관투입구 수 2 소방대상물 기준면적 1,2층 바닥면적의 합이 15,000 𝑚2 이상 𝟕, 𝟓𝟎𝟎 𝒎𝟐 기타 𝟏𝟐, 𝟓𝟎𝟎 𝒎𝟐 저수량(W) 흡수관투입구 수 80 𝑚3 미만 1개 이상 80 𝑚3 이상 2개 이상 채수구 수 3 저수량(W) 20~40𝑚3 미만 40~100𝑚3 미만 100𝑚3 이상 채수구 수 1 2 3 저수량(W) 20~40𝑚3 미만 40~100𝑚3 미만 100𝑚3 이상 토출량 1,100 2,200 3,300 ※ 지면으로부터 수조의 높이가 4.5m 이상일 때만 펌프 설치 ※ 가압송수장치가 있을 때만 설치 H 수조에서 물이 배수되는데 걸리는 시간 𝒕 = 𝟐𝑨𝒕 𝑪𝒈 ⋅ 𝑨 𝟐𝒈 ⋅ 𝑯 [s] 5 • 𝐴𝑡 : 물탱크 단면적 [𝑚2 ] • A : 방출구 단면적 [𝑚2] • 𝐶𝑔 : 유량계수,(노즐의 흐름계수) • H : 수면에서 방출구 중심까지의 거리 [m] 4 1 𝑨𝒕 𝑨
  • 28. seongboki Ⅲ - 28 연결송수관설비 수원의 양 1 노즐 1개의 방사량과 방수압 • q = 400 [l/min]이상 • p = 0.35 MPa 이상 1 2 펌프의 토출량 [l/min] 2 소방대상물 토출량 계단식아파트 Q = 1,200 + 400(𝑵𝟓 − 𝟑) 기타 Q = 2,400 + 800(𝑵𝟓 − 𝟑) ※ (𝑁5 − 3)  소화전함이 3개 초과시 적용 ※ 가압송수장치 설치를 위한 최소 높이 = 70 m  규정 방수압 보충을 위해
  • 29. seongboki Ⅲ - 29 연결살수설비 수원의 양 배관의 구경(d) 2 하나의 배관에 부착하는 살수헤드의 수 1개 2개 3개 4~5개 6~10개 d [mm] 32 40 50 65 80 <전용헤드> <스프링클러헤드(폐쇄형)> 헤드의 수 2개 3개 5개 10개 30개 60개 80개 100개 d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100 헤드 갯수 • 헤드간 거리 𝑺 = 𝟐 ⋅ 𝑹 ⋅ cos 𝟒𝟓 [𝑚] • 수평거리(R)  N = 가로갯수 X 세로갯수 1 헤드종류 수평거리 전용헤드 3.7 m 이하 스프링클러헤드 2.3 m 이하 2 1
  • 30. seongboki Ⅲ - 30 연소방지설비 수원의 양 배관의 구경(d) 2 하나의 배관에 부착하는 살수헤드의 수 1개 2개 3개 4~5개 6개 이상 d [mm] 32 40 50 65 80 <전용헤드> <스프링클러헤드(폐쇄형)> 헤드 갯수 • 헤드간 거리 𝑺 = 𝟐𝑹 cos 𝟒𝟓 [𝑚] • 수평거리(R) 1 헤드종류 수평거리 전용헤드 2 m 이하 스프링클러헤드 1.5 m 이하 헤드의 수 2개 3개 5개 10개 30개 60개 80개 100개 d [mm] 25 32 40 50 65 80 90 100 2 1
  • 31. seongboki Ⅲ - 31 거실 제연설비 제연설비(거실) 1 배출량 1) 통로 Q = 4,500 [𝑚3/ℎ𝑟] 2) 거실 (가) 바닥만적 400 𝒎𝟐 미만 Q = A∙1 𝑚3/𝑚𝑖𝑛 ⋅ 𝑚2 [𝑚3/𝑚𝑖𝑛] ※ 최소 5,000 𝑚3/ℎ𝑟 이상 (나) 바닥만적 400 𝒎𝟐 이상  수직거리와 직경에 따른 계산 [𝑚3 /ℎ𝑟] • 수직거리 = 제연구역 바닥에서 방호구역 바닥까지의 거리 = 천장 높이 – 제연경계의 폭 • 직경(대각선) = 가로2 + 세로2 1 수직거리 직경 40m 미만직경 40m 이상 ~ 2 m 이하 40,000 45,000 ~ 2.5 m 이하 45,000 50,000 ~ 3 m 이하 50,000 55,000 3 m 초과 60,000 65,000 송풍기/배풍기의 동력 𝑷 = 𝑷𝑻 ∙ Q 𝟔𝟏𝟐𝟎 ⋅ 𝜼 ∙ K [kW] 5 급기구/배기구 단면적 𝑨 = Q 급/배기구 수 × 조건 [𝑐𝑚2 ⋅ 𝑚𝑖𝑛/𝑚3 ] 4 4 3 풍도(덕트) 단면적 𝑨 = 𝑸 𝒗 [𝑚2]  Q = Av 2 • v : 연기/공기의 속도 [m/s] 풍도(덕트) 직경 𝑫 = 𝟒𝑸 𝝅𝒗 [m] 3 ※ 핵심공식 • Q = Av • A = wh • w : 폭, 가로 • h : 높이, 세로 2 5 ※ 공동제연구역의 배출량 1)벽으로 구획된 경우 : Q = 합산 2)제연경계로 구획된 경우 Q = 최대의 것 위치 공기의 속도 공기유입 5 m/s 이하 유입풍도 안 20 m/s 이하 배출기 흡입측 15 m/s 이하 배출기 배출측 20 m/s 이하 • PT : 전압 [mmHg] = 풍압 + 누설손실압력 = 덕트저항 + 배기구저항 + 부속류저항 + 그릴저항 • Q : 배출량 [𝑚2 /𝑚𝑖𝑛] ※ 수직거리와 직경에 따른 배출량 [𝑚3/ℎ𝑟]
  • 32. seongboki Ⅲ - 32 제연설비(거실)의 연기의 유출 연기의 유출속도 𝒗𝒔 = 𝟐𝒈 ⋅ ∆𝑯 𝝆𝒐 𝝆𝒔 − 𝟏 [𝑚/𝑠]  𝑣 = 2𝑔𝐻 1 • ∆𝐻 : 높이 차 • 𝜌𝑜 : 외부 (공기) 밀도 • 𝜌𝑠 : 화재실 (연기) 밀도 ※ 연기밀도 화재실연기밀도 𝝆𝒔 = 𝑷𝑴 𝑹𝑻 [𝑘𝑔/𝑚3 ] 외부 공기밀도 𝝆𝒐 = 𝑷𝑴 𝑹𝑻 [𝑘𝑔/𝑚3 ] • R : 0.082 atm • P : atm • T : 절대온도 [K] • M : 분자량 [kg/kmol] 연기 발생량 𝑸 = 𝑨(𝑯 − 𝒚) 𝒕 [𝑚3/𝑠] 3 • A : 화재실의 바닥면적 • H : 화재실 높이 • y : 청결층 높이 • t : 연기층 하강시간 (=청결층 경과시간; Hinkley 공식) ※ 연기생성율 M = 0.188 ⋅ 𝑷 ⋅ 𝒚 𝟑 𝟐 [kg/s] 외부 풍속 𝒗𝒐 = 𝝆𝒔 𝝆𝒐 ⋅ 𝒗𝒔 [m/s] 2 • 𝑣𝑠 : 연기의 유출속도 연기의 하강시간(청결층 경과시간) 𝒕 = 𝟐𝟎𝑨 𝑷 𝒈 × 𝟏 𝒚 − 𝟏 𝑯 [s] 4 • A : 화재실의 바닥면적 • H : 화재실 높이 • y : 청결층 높이 • P : 화염의 둘레 길이 = (가로 X 세로) X 2 • g : 중력가속도 (9.8 km/𝑠2 ]
  • 33. seongboki Ⅲ - 33 전실(부속실) 제연설비 제연설비(부속실) 누설량 (𝑸𝟏) 𝑸𝟏 = 𝟎. 𝟖𝟐𝟕 ⋅ 𝑨 ⋅ ∆𝒑 𝟏 𝒏 [𝑚3/𝑠] 2 1 • ∆𝑝 : 차압 [Pa]  최소 40Pa 이상 (SP 설치 시 12.5 Pa 이상) • A : 누설틈새면적 • n : 문 =2, 창문 = 1.6 급기량 Q = (𝑸𝟏+ 𝑸𝟐) × 1.15 [𝑚3/𝑠] 4 화재실 문의 개방력 F = 𝐹𝑑𝑐 + 𝐹𝑝 [N] = 𝑭𝒅𝒄 + 𝑲𝒅∙𝑾∙𝑨⋅∆𝒑 𝟐(𝑾−𝒅) [N] 5 5 • 𝐹𝑑𝑐 : 도어체크의 저항력 [N] = 자동페쇄장치의 폐쇄력 또는 출입문 경첩의 마찰력을 이겨내는 힘 = 평상시 문의 개방력 • 𝐹𝑝 : 차압에 의해 방화문에 미치는 힘 [N] - W : 방화문 폭 [m] - A : 방화문 면적 𝑚2 - D : 손잡이에서 문가장자리까지 거리 [m] - ∆𝑝 : 비제연구역과의 차압 [Pa] 누설틈새 면적 • 병렬 𝑨 = 𝑨𝟏 + 𝑨𝟐 + 𝑨𝟑 … 𝑨𝒏 𝑚2 • 직렬 𝑨 = 𝟏 𝟏 𝑨𝟏 𝟐+ 𝟏 𝑨𝟐 𝟐+ 𝟏 𝑨𝟑 𝟐…. 𝟏 𝑨𝒏 𝟐 [𝑚2] 1 ※ 가압실로부터 가장 멀리있는 출입문부터 계산 ※ 핵심공식 • Q = Av • A = wh • w : 폭, 가로 • h : 높이, 세로 보충량 (𝑸𝟐) 𝑸𝟐 = 𝑸𝒏 − 𝑸𝒐 [𝑚3/𝑠] = 𝑲 𝑨𝒗 𝟎. 𝟔 − 𝑸𝒐 3 • 𝑄𝑛: 방연풍량 • 𝑄𝑜 : 거실유입풍량 • A : 방화문 크기 𝑚2 • K : 방화문이 개방되는 층 수 - 20층 이햐  1개 - 20층 초과  2개 • v : 방연풍속 제연구역 방연풍속 계/부 동시, 계단독 0.5 이상 부단, 승단 옥내가 거실 0.5 이상 옥내가 복도 0.7 이상 배출풍도의 단면적 1) 자연배출식 𝑨𝒑 = 𝑨𝒗 𝟐 [𝑚2] ※ 수직풍도 길이가 100m 초과시 20% 할증 2) 기계배출식 𝑨𝒏 = 𝑨𝒑 𝟒 [𝑚2] 또는 풍속 15m/s 이하 3) 배출구에 따른 배출의 개폐기 개구면적 𝑨𝒔 = 𝑨𝒗 𝟐. 𝟓 [𝑚2] 6 • A : 1개층 제연구역 출입문 1개의 면적 • v : 방연풍속 4 ※ 연기밀도 화재실연기밀도 𝝆𝒔 = 𝑷𝑴 𝑹𝑻 [𝑘𝑔/𝑚3 ] 외부 공기밀도 𝝆𝒐 = 𝑷𝑴 𝑹𝑻 [𝑘𝑔/𝑚3 ] • R : 0.082 atm • P : atm • T : 절대온도
  • 34. seongboki Ⅲ - 34 제연설비(부속실)의 연돌효과 차갑고 무거운 공기 y (청결층) 뜨겁고 가벼운 공기(=연기) 연돌효과(굴뚝효과)에 의한 압력차 ∆𝒑 = 𝟑, 𝟒𝟔𝟎 × 𝟏 𝑻𝒐 − 𝟏 𝑻𝒊 × 𝒚 [𝑃𝑎] 1 • 𝑇𝑜 : 외부공기의 절대온도 (= 273+실온) [℃] • 𝑇𝑖 : 실내 공기의 절대온도 (= 273+실온) [℃] • y : 중성대(청결층) 높이 [m]  실내의 y = 𝑻𝒐 𝑻𝒐−𝑻𝒊  건물의 y = 𝑯 𝟏+( 𝑨𝟏 𝑨𝟐 )𝟐 ⋅ ( 𝑻𝒊 𝑻𝒐 ) • 𝐴1 : 중성대 하부 개구부의 면적 [𝑚2] • 𝐴2 : 중성대 상부 개구부의 면적 [𝑚2] 외기 실내공기 H <정의> 건축물 내부와 외부의 온도차이로 인해 발생한 공기 밀도의 차이때문에 저층부의 공기(또는 연기)가 고층부로 상승하는 현상 <화재에 미치는 영향> 유독성 연기와 화염이 각종 수직 개구부(계단, 엘리베이터샤프트, 공조 덕트 등)을 통해 급속하게 전층으로 확대