스프링클러설비란?
일반적으로 물입자를 방수하여 소화하는 자동소화설비를 말하며, 소화를 위해 사용되는 스프링클러 장치는, 천장 면에 설치된 스프링클러 헤드에서 자동방수하여 실내 및 바닥 등의 일반 가연물의 화재(Ａ급 화재)를 소화하는 고정식의 소화설비이며, 통상 중기(中期)화재의 소화를 목적으로 한 것이다.
주요 화재사례
(사례 1) 이천 물류센터 공사장 화재는 2020년 4월 29일 오후 1시 32분 이천시 모가면 소고리 640-1 한익스프레스 남이천물류센터 냉동 및 냉장 물류창고 신축 현장 지하 2층에서 화재가 발생하여, 오후 6시42분에 불을 진화하였다. 이 화재로 38명이 사망하고 10명이 부상했다.
(사례 2) 쿠팡 덕평물류센터 화재는 2021년 6월 이천시 마장면 덕평리의 쿠팡 덕평물류센터에서 발생한 화재이다. 전기 누전으로 인한 전기 화재로 추정되지만, 정확한 화재 원인은 조사 중이다. 2021년 7월 19일 화재 당시 고의로 화재 경보를 6차례 끈 관계자 4명이 입건되었다.
(사례 3) 한국타이어 대전공장 화재는 2023년 3월 12일 22시 09분경 대전광역시 대덕구 소재 한국타이어앤테크놀로지 대전공장에서 발생한 화재이다. 이 사고로 인해 경부고속도로와 경부고속선이 통제되고 열차 운행에 차질을 빚기도 하였다.(최대 보상액 3,000억원)
쿠팡 물류센터 및 대전 한국타이어 등 화재 발생 시 초기 진압을 하지 못하면 건물 전체 면적을 태울 수 밖에 없음을 의미합니다. 화재의 확산 방지를 위하여 화재조기진압용 스프링클러설비의 역할이 그만큼 중요해지고 있다.
스프링클러 설비에는 습식, 준비작동식, 건식, 일제살수식, 부압식이 있으며,
습식은 헤드까지 배관 내에 물이 가득 차있고 화재의 열에 의해 헤드가 열리면 펌프가 작동하여 가압한 물이 열린 헤드로 물을 뿌려 불이 꺼지게 된다.
준비작동식은 펌프에서 프리액션밸브(준비작동식 유수검지장치) 1차측 까지는 배관에 물이 차있고 프리액션밸브 2차측부터 폐쇄형헤드 까지는 대기압 또는 저압의 공기가 들어 있는 빈 배관이며,
화재발생으로 감지기가 작동하면 화재경보가 울리며 닫혀 있던 프리액션밸브가 열리면서 배관안의 물이 빈 배관으로 흘러 들어가고, 화재의 열에 의하여 폐쇄형헤드가 열리면 배관에 들어 있는 물이 열린 헤드로 물이 쏟아져 불을 끈다.
건식은 평상시 검지장치의 1차 측까지 배관 내에 물이 차있고 2차 측은 압축공기를 채워 감시하고 있다가 화재 발생 시 폐쇄형 헤드의 개방 후 압축공기가 배출되면서 물이 방수되는 메커니즘이다.
일제살수식은 펌프에서 일제개방밸브 1차측까지는 물이 들어 있으며, 2차측 배관의 개방형헤드 까지의 배관에는 공기(대기압)가 들어 있고, 화재에 의하여 일제개방밸브 기동용 감지기가 작동하면 일제개방밸브에 설치된 전동밸브(솔레노이드밸브)가 작동하여 일제개방밸브가 열리고, 물은 헤드를 통하여 방수된다.
부압식은 펌프에서 준비작동식 유수검지장치 1차측 배관까지 항상 정압(+압력)의 물이 들어 있고, 2차측 배관의 폐쇄형 스프링클러헤드까지는 물이 부압(-압력)으로 되어 있다가 화재 시 감지기의 작동에 의해 정압으로 변하여 유수가 발생하면 물은 헤드를 통하여 방수된다.
스프링클러설비 설치장소는?
1. 층수가 6층 이상인 특정소방대상물의 경우 모든 층에 설치한다.
예외) 1) 기존의 아파트 등 리모델링하는 경우 건축물의 연명적 및 층의 높이가 변경되지 않는 경우, 완공검사 당시의 소방시설의 설치에 관한 대통령령 또는 화재안전기준을 적용한다. / 2) 스프링클러설비가 없는 기존의 특정소방대상물을 용도변경하는 경우에 예외된다.
2. 기숙사 또는 복합건축물로서 연면적 5천㎡이상인 경우에는 모든 층에 설치한다.
3. 문화 및 집회시설, 종료시설, 운동시설로서, 1) 수용인원이 100명 이상인 것, / 2) 영화상영관의 용도로 쓰는 층의 바닥면적이 지하층 또는 무창층인 경우에는 500㎡ 이상, 그 밖의 층의 경우에는 1천㎡ 이상인 것, / 3) 무대부가 지하층ㆍ무창층 또는 4층 이상의 층에 있는 경우에는 무대부의 면적이 300㎡ 이상인 것 / 4) 무대부가 3) 외의 층에 있는 경우에는 무대부의 면적이 500㎡ 이상인 것에 설치한다.
4. 판매시설, 운수시설 및 창고시설(물류터미널로 한정)로서 바닥면적의 합계가 5천㎡ 이상이거나 수용인원이 500명 이상인 경우에는 모든 층에 설치한다.
5. 근린생활시설 중 조산원 및 산후조리원, 의료시설 중 정신의료기관, 의료시설 중 종합병원, 병원, 치과병원, 한방병원 및 요양병원, 노유자 시설, 숙박이 가능한 수련시설, 숙박시설 용도로 사용되는 시설의 바닥면적의 합계가 600㎡ 이상인 것은 모든 층에 설치한다.
6. 창고시설(물류터미널은 제외)로서 바닥면적 합계가 5천㎡ 이상인 경우에는 모든 층에 설치한다.
7. 특정소방대상물의 지하층ㆍ무창층(축사는 제외한다) 또는 층수가 4층 이상인 층으로서 바닥면적이 1천㎡ 이상인 층이 있는 경우에는 해당 층에 설치한다.
8. 랙식 창고(rack warehouse): 랙(물건을 수납할 수 있는 선반이나 이와 비슷한 것을 말한다. 이하 같다)을 갖춘 것으로서 천장 또는 반자(반자가 없는 경우에는 지붕의 옥내에 면하는 부분을 말한다)의 높이가 10m를 초과하고, 랙이 설치된 층의 바닥면적의 합계가 1천5백㎡ 이상인 경우에는 모든 층에 설치한다.
9. 공장 또는 창고시설로서, 1) 「화재의 예방 및 안전관리에 관한 법률 시행령」 별표 2에서 정하는 수량의 1천 배 이상의 특수가연물을 저장ㆍ취급하는 시설에 설치한다. 2) 「원자력안전법 시행령」 제2조제1호에 따른 중ㆍ저준위방사성폐기물의 저장시설 중 소화수를 수집ㆍ처리하는 설비가 있는 저장시설에 설치한다.
10. 지붕 또는 외벽이 불연재료가 아니거나 내화구조가 아닌 공장 또는 창고시설로서, 1) 창고시설(물류터미널로 한정한다) 중 바닥면적의 합계가 2천5백㎡ 이상이거나 수용인원이 250명 이상인 경우에는 모든 층에 설치한다. / 2) 창고시설(물류터미널은 제외한다) 중 바닥면적의 합계가 2천5백㎡ 이상인 경우에는 모든 층에 설치한다. / 3) 공장 또는 창고시설 중 지하층ㆍ무창층 또는 층수가 4층 이상인 것 중 바닥면적이 500㎡ 이상인 경우에는 모든 층에 설치한다. / 4) 랙식 창고 중 바닥면적의 합계가 750㎡ 이상인 경우에는 모든 층에 설치한다. / 5) 공장 또는 창고시설 중 「화재의 예방 및 안전관리에 관한 법률 시행령」 별표 2에서 정하는 수량의 500배 이상의 특수가연물을 저장ㆍ취급하는 시설에 설치한다.
11. 교정 및 군사시설 중 1) 보호감호소, 교도소, 구치소 및 그 지소, 보호관찰소, 갱생보호시설, 치료감호시설, 소년원 및 소년분류심사원의 수용거실에 설치한다. / 2) 「출입국관리법」 제52조제2항에 따른 보호시설(외국인보호소의 경우에는 보호대상자의 생활공간으로 한정한다.)로 사용하는 부분. 다만, 보호시설이 임차건물에 있는 경우는 제외한다. / 3) 「경찰관 직무집행법」 제9조에 따른 유치장에 설치한다.
12. 지하가(터널은 제외)로서 연면적 1천㎡ 이상인 곳에 설치한다.
13. 발전시설 중 전기저장시설
14. 1~13까지 특정소방대상물에 부속된 보일러실 또는 연결통로 등
스프링클러설비 설치 면제장소는?
스프링클러설비를 설치해야 하는 특정소방대상물(발전시설 중 전기저장시설은 제외한다)에 적응성 있는 자동소화장치 또는 물분무등소화설비를 화재안전기준에 적합하게 설치한 경우에는 그 설비의 유효범위에서 설치가 면제된다.
스프링클러설비 작동순서는?
습식 스프링클러설비 작동순서는 1) 화재발생 → 2) 화재의 열에 의하여 헤드가 개방 → 3) 배관안에 있는 물이 열린 헤드로 방수 → 4) 알람밸브가 유수를 검지 → 5) 알렵스위치의 작동으로 화재경보음이 울리며, 수신기에는 화재표시등 및 지구표시등이 켜짐 → 6) 헤드로 물이 방수되어 배관안의 물의 압력이 떨어지면, 압력챔버에 설치된 압력스위치가 작동하여 펌프가 작동 → 7) 헤드로 물이 방수되어 화재를 소화한다.
준비작동식 스프링클러설비 작동순서는 1) 화재발생 → 2) 감지기 1회로 작동 → 3) 감지기 2개회로(교차회로) 이상이 작동 → 4) 프리액션밸브(준비작동밸브)의 전동밸브(솔레노이드밸브) 작동, 다이어프램(칸막이 판, 격벽) 개방 → 5) 프리액션밸브 1차측 물이 2차측 배관 안으로 흘러 들어간다. → 6) 프리액션밸브 2차측 배관으로 흐르는 물이 압력스위치를 작동하여 유수경보가 울린다. → 7) 배관안의 물의 압력이 떨어지면 압력챔버에 설치된 압력스위치가 작동하여 펌프가 작동 → 8) 불이 더욱 확대되어 열에 의해 폐쇄형 헤드가 열리면 열린 헤드로 물이 방수되어 화재를 소화한다.
건식 스프링클러설비 작동순서는 1) 화재발생 → 2) 화재의 열에 의하여 폐쇄형헤드 개방 → 3) 2차측 배관 안의 압축된 공기가 열린 헤드로 빠져 나간다. → 4) 2차측 배관 안의 공기압력 감소로 인하여 급속개방기구(액셀러레이터)가 작동 → 5) 급속개방기구는 공기 공급밸브로부터 드라이밸브 안으로 공기를 급속개방기구 출구밸브로 공기가 빠진다. → 6) 1차측배관 물의 압력과 2차측배관의 공기압력 힘의 균형이 깨어져 클래퍼가 물의 압력에 의해 열린다. → 7) 열린 클래퍼의 시트 사이에 중간실로 물이 들어가 압력(알람)스위치를 작동시켜 화재경보가 울림 → 8) 2차측 배관 안으로 물이 흘러 들어가며, 열에 의하여 열린 헤드로 배관안의 압축 공기가 빠진 후에 물이 방수되어 화재를 소화한다. → 9) 배관안의 압력감소를 압력챔버의 압력스위치가 감지하여 펌프가 작동한다.
일제살수식 스프링클러설비 작동순서는 1) 화재발생 → 2) 감지기가 작동 → 3) 일제개발밸브의 전동밸브(솔레노이드밸브)가 작동(개방) → 4) 일제개방밸브가 작동되며, 일제개방밸브의 1차측 물이 2차측의 빈 배관으로 이동하여 헤드로 방수 → 5) 흐르는 물이 일제개방밸브 2차측에 설치된 압력스위치를 작동하여 유수경보를 울린다. → 6) 배관의 물 압력이 떨어지면 압력챔버에 설치된 압력스위치가 작동하여 펌프가 작동 → 7) 헤드로 방수되어 화재를 소화한다.
부압식 스프링클러설비 작동순서는 1) 화재발생 → 2) 감지가가 작동하여 수신기에 감지기 작동신호를 전달 → 3) 진공밸브를 닫는다. → 4) 프리액션밸브의 전동밸브가 작동하여 프리액션밸브가 열린다.(㉮ 1차측배관의 물이 2차측배관으로 흘러 들어간다. ㉯ 압력 스위치가 작동하여 유수경보를 울린다. ㉰ 배관의 물 압력이 떨어져 펌프실의 펌프가 작동하여 배관으로 물을 보낸다.) → 5) 화재의 열에 의하여 헤드가 열린다. → 6) 헤드로 물이 방수되어 화재를 소화한다. ※ 부압: 대기압보다 낮은 압력
□ 관련근거
○ 소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령 [별표 1, 4, 6]
○ 스프링클러설비의 화재안전성능·기술기준 (NFPC·NFTC 103)
(1부) 스프링클러설비는 무엇인가요?에 이은 스프링클러설비 점검방법의 상세한 사항을 2부에서 알려드리며...
소방시설 정보가 하시는 모든 일에 참고가 되셨기를 바라며, 저희 블로그에 많은 관심 가져주셔서 감사합니다.
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