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/일제120, 동관/CPVC150
• 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
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
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