옥내외소화전설비



	제1절 옥내소화전설비 가. 종 류 (1) 가압송수방식에 따른 분류 옥내소화전의 노즐에서의 법정방수압력인 1.7㎏/㎠ 이상 7㎏/㎠ 이하를 확보하기 위한 가압송수장치는 다음과 같이 고가수조방식, 압력수조방식, 펌프방식의 3가지의 방식을 사용할 수 있으며 각각에 맞도록 양정을 계산하여 이에 적합하도록 설치하여야 한다. 가) 고가수조방식 옥상등 최상층부의 소화전함보다 높은 위치에 수조를 설치하고 고가수조의 바닥면에서부터 최상층부분의 방수구까지의 높이를 낙차로 환산하여 필요한 법정방수압력을 확보하는 낙차이용 송수방식으로 옥내소화전설비뿐만 아니라 물을 사용하는 모든 설비에 적용될 수 있다. 나) 압력수조방식 압력수조를 수원 및 가압원으로 하며, 압력탱크의 2/3는 급수펌프에 의하여 상시 물이 공급되고 수조내 상부의 1/3에 해당되는 부분은 공기압축기에 의하여 압축공기가 공급됨으로서 이 압축공기의 압력으로 방수구의 법정방수압력을 확보하는 가압송수방식으로 이 설비에는 반드시 급수펌프와 공기압축기가 부설되며, 주로 초대형 건물이나 대규모의 공장등에 적용되는 경우가 많다. 고가수조 방식과 같이 물을 사용하는 소화설비에는 모두 적용될 수 있다.   다) 펌프방식 소화전함의 방수구에서 법정방수압력을 확보하기 위하여 펌프를 설치하고 이 펌프의 가압에 의하여 방수압력을 얻는 방식으로 일반적으로 가장 많이 적용되는 방식이므로 펌프방식과 관련하여 주요한 각 부분들에 대한 사항을 다음에서 상세히 나누어 설명하기로 한다.   (2) 기동방식에 따른 분류 가) 수동기동방식(on - off방식) 학교, 공장, 창고, 업무시설, 종교시설, 전시시설, 아파트로써 동결이 우려되는 장소에 한하여 설치 할 수 있으며 소화전함의 펌프기동스위치를 누르고, 앵글밸브를 열면 가압송수장치의 펌프가 작동되어 방수가 시작되는 방식으로 소화전함에 필수적으로 보호판을 부착한 기동(on)-정지(off) 스위치가 부착되어 있다. 나) 자동기동방식(기동용수압개폐장치방식) 수동기동방식의 적용이 가능한 대상을 제외한 전 소방대상물에는 반드시 자동기동방식으로 설치하여야 하는데 이는 기동용수압개폐장치를 이용하거나 행정자치부장관이 정하여 고시하는 성능시험기술기준에 적합한 압력스위치 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 것을 설치하여 소화전함의 앵글밸브를 열면, 배관내의 압력이 감소되면서 압력감지장치에 의해 펌프가 작동되어 방수되는 방식이다. 이러한 기동용수압개폐장치는 옥내소화전설비에서는 수동기동방식과 선택적으로 적용될 수 있지만, 스프링클러설비나 포소화설비, 물분무소화설비에는 필수적인 기동방식이다. 나. 구조원리 및 시설기준 옥내소화전설비의 주요구조부는 앞서 살펴본 바와 같이 수원, 가압송수장치, 배관 및 소화전함등으로 구성되어 있으며 설치장소의 여건에 따라서 그 구성은 다소 달라질 수도 있으나, 기본적인 설비의 작동원리 및 법적시설기준은 차이가 없으므로 다음에서는 각각의 구조원리별로 그 원리 및 시설기준에 대하여 살펴보기로 한다. (1) 수 원 가) 종 류 ① 고가수조 고가수조는 건물 최상층에 설치한 옥내소화전 방수구보다 높은 위치에 설치하여 자연낙차압을 이용하는 것뿐 아니라 펌프방식에 있어서 펌프보다 수원의 수위가 높은 장소에 설치되는 모든 수조를 말한다.
	일반용수와 겸용하는 자연낙차압력 이용방식의 고가수조로서 해당 소화설비에 필요한 유효수량은 물탱크전체의 수량이 아니라 일반급수배관의 급수구와 소화설비의 급수구 사이의 높이에 저장되는 수량만을 산정해야 한다. 이와 같은 일반급수와의 겸용고가수조에서 특히 유의할 것은 일반급수배관의 급수구보다 소화설비의 급수구를 반드시 아래에 설치하도록 시공 당시에 철저히 확인하여야 한다. ② 압력수조 압력수조는 가압송수방식중 압력수조방식의 압력수조 자체가 수원인 것으로서, 탱크용량의 2/3은 물을 채우고 1/3은 압축공기를 충전시켜 두어 수위가 낮아지면 급수펌프 운전용 감지장치(감수전극봉)에 의하여 급수펌프가 작동 2/3의 수량이 항상유지되고 공기압축기 운전용 감지장치(압력스위치)에 의하여 공기압축기가 작동 필요한 압력을 보충시켜 주게 된다.   ③ 지하수조 지하수조란 지하에 설치되어 있는 수조를 의미하는 것이 아니라 펌프방식에 있어서 가압송수장치의 펌프보다 수원의 수위가 낮은 위치에 설치된 모든 수조를 말한다. 수량산정에 있어서 소화설비 전용으로 설치된 경우에는 당해수조 전체의 용량을 유효수량으로 산정하며 일반용수와 겸용인 경우에는 일반급수펌프의 후트밸브와 소화펌프의 후트밸브 사이의 수량만을 유효수량으로 산정한다.   나) 수량산출 ① 1차수원 옥내소화전설비의 수원은 옥내소화전이 가장 많은 층의 설치 개수(옥내소화전이 5개이상 설치된 경우는 5개)에 옥내소화전의 법적 방수량 130ℓ/min를 20분간 사용하기 위하여 2.6㎥를 곱한 양 이상이 되도록 한다. * 수원의 계산 방법 : 수원양 Q(㎥) = 130ℓ/min×20min×N = 2,600ℓ×N = 2.6㎥×N N : 1개층에 가장 많이 설치된 소화전수(5개 이상이면 5개) ② 2차수원(옥상수조) 옥내소화전설비의 수원은 규정에 의하여 산출된 유효수량의 1/3 이상을 옥상(옥내소화전설비가 설치된 건축물의 주된 옥상을 말한다)에 설치하여야 한다. 옥상 수원양 Q(㎥) = N×2.6㎥×1/3 이상 〔예 외〕 ＊ 옥상이 없는 건축물 또는 공작물 ＊ 지하층만 있는 건축물 ＊ 고가수조를 가압송수장치로 설치한 옥내소화전 설비 ＊ 수원이 건축물의 지붕보다 높은 위치에 설치된 경우 ＊ 지표면으로부터 당해 건축물의 상단까지의 높이가 10m 이하인 경우 ＊ 내연기관의 기동에 따른 펌프 또는 주 펌프와 동등이상의 성능이 있는 별도의 펌프에 비상전원을  연결하여 설치한 경우 다) 옥상수조 (산출된 유효수량의 3분의 1 이상을 옥상에 설치한 설비)는 이와 연결된 배관을 통하여 상시 소화수를 공급할 수 있는 구조인 소방대상물인 경우에는 둘 이상의 소방대상물이 있더라도 하나의 소방대상물에만 이를 설치할 수 있다. 라) 옥내소화전설비의 수원을 수조로 설치하는 경우에는 소방설비의 전용수조로 하여야 한다. 〔예 외〕 ＊ 옥내소화전펌프의 후드밸브 또는 흡수배관의 흡수구(수직회전축펌프의 흡수구를 포함한다)를 다른 설비(소방용설비 외의 것을 말한다)의 후드밸브 또는 흡수구보다 낮은 위치에 설치하여 유효수량이 확보된 때 ＊ 고가수조로부터 옥내소화전설비의 입상배관에 물을 공급하는 급수구를 다른 설비의 급수구보다 낮은 위치에 설치하여 유효수량이 확보된 때 마) 다른 설비와 겸용하여 옥내소화전설비용 수조를 설치하는 경우에는 옥내소화전설비의 후드밸브ㆍ흡수구 또는 입상배관의 급수구와 다른 설비의 후드밸브ㆍ흡수구 또는 입상배관의 급수구와의 사이의 수량을 그 유효수량으로 한다.   ＊ 지하수조 소화전의 후드밸브보다 다른 설비의 후드밸브가 높을 때 차이의 수량을 말한다. ＊ 고가수조 소화전 급수배관설비보다 높은 위치에 다른 급수배관설치시에 소화전 급수배관의 밸브와 다른 급수배관의 밸브사이의 수량을 유효수량으로 한다. 바) 수량의 확보(유효수량) 유효수량이라고 하는 것은 저장된 물 중에서 화재시 실제로 소방용으로 이용할 수 있는 물의 양을 말한다. 소방전용수조를 설치하여 사용하더라도 수조내의 흡입구의 위치와 흡입시 소용돌이 발생으로 인한 흡입불능 수위 등을 고려하여야 한다. 즉, 펌프방식의 경우에 있어서는 수위가 낮아져 수면이 흡입구에 가까와지면 물에 소용돌이가 생기면서 공기가 흡입되어 양수가 중단된다. 이와 같은 현상 때문에 저장된 물을 흡입구 위치까지 모두 양수해내는 것은 어렵게 된다 아래(그림)은 수조의 유효수량을 산출하는 기준을 나타낸다.   (2) 구조원리 1) 후트밸브(Foot Valve) 수원의 수위가 펌프보다 아래에 위치한 흡수방식에서 흡수관 말단에 설치하여 펌프기동시 물의 흐름을 펌프측으로만 흡상되게 하고 펌프정지시에 흡입관내 물을 가두어두는 역할(체크기능)과 수조내 이물질이 흡입되는 것을 1차적으로 걸러주는 여과기능을 겸한다. 후트밸브에서의 누수시 펌프의 흡상능력이 저하 또는 불능되는 경우가 있으므로 와이어로우프등을 연결하여 수동으로 용이하게 밸브시트(Sheet)면의 작동상황을 확인할 수 있는 구조로 한다   2) 흡입관 펌프의 흡입측에 설치하는 관으로서 다음과 같이 설치한다. ① 흡입측배관은 전용으로 하며 가급적 짧고 관경은 크게할 것 ② 흡입관과 펌프를 연결하는 배관에는 편심레듀셔 사용 ③ 펌프 설치시 흡입배관은 펌프쪽으로 1/50이상 오름 경사로 한다 ④ 진공계(또는 연성계)설치시 가급적 펌프 가까이에 설치 ⑤ 스트레이너 설치시 유수방향에 주의 및 걸럼망은 바닥으로 향하게 설치(공기 고임 방지) ⑥ 개폐밸브로 버터플라이밸브(Butterfly Valve) 사용금지   3) 스트레이너(Strainer) 흡입측 배관에 모래, 침전물과 같은 이물질 등이 펌프 케이싱내로 침입하는 것을 방지하여 펌프의 고장이나 기능의 저하를 방지하는 여과장치이다. “Y”형과 “U”형이 있으나 소화설비에는 “Y”형이 많이 사용된다. 4) 플렉시블 조인트(Flexible Joint) 플렉시블 조인트는 주로 펌프의 토출측과 흡입측에 펌프와 직결하여 쓰이는데 펌프의 기동 또는 기동후 정지시 펌프로부터의 진동을 흡수하여 배관의 파손 및 변형을 방지하는 신축이음으로서 급격한 압력차로 생기는 충격중량을 흡수하기 위한 부품이므로 펌프로부터 가장 가까이 설치하는 것이 바람직하다.   5) 압력계(Pressure Gauge), 연성계(Compound Gauge), 진공계 ① 압력계(Pressure Gauge) 압력계는 펌프의 토출측에 설치하여 토출압력(正의 게이지 압력)을 나타내다. 주)게이지압(Atg): 대기압을 “0”으로 보고 측정한 압력 즉 압력계에 나타난 압력 ② 연성계 수원의 수위가 펌프보다 아래쪽에 위치하는 흡입송출방식에서는 흡입배관내의 압력은 항상 대기압이하가 된다. 연성계는 진공압(부압)과 양압을 모두 측정할 수 있으며, 일반적으로 물의 흡입상태를 확인하기 위해 펌프의 흡입측배관에 설치한다. ③ 진공계 부(負)의 게이지 압력을 측정하는 게이지로서 여러 종류가 있으나 측정되는 범위는 0cmHg ~ 76cmHg까지이다.   소방용 펌프로는 원심펌프를 주로 사용하며 원심펌프에는 볼류트(Volute)펌프와 터빈(Turbine)펌프의 2 종류가 있다. 원심펌프란 펌프회전시의 토출량이 부하에 따라 일정하지 않은 비용적(Turbo)형의 펌프로서 이는 임펠러의 회전으로 유체에 회전운동을 주어 이때 발생하는 원심력에 의한 속도에너지를 압력에너지로 변환하는 방식의 펌프이다. 원심펌프는 경량 소형이고 구조가 간단하며 취급이 용이하다. 또한 고속회전이 가능하여 전동기와 직결하여 운전할 수 있으며 효율이 높아 소방용 펌프로 많이 사용된다. 가) 종류 ① 볼류트펌프(Volute Pump) : 안내날개(Guide Vane)가 없으며 이로 인하여 임펠러가 직접 물을 케이싱으로 유도하는 펌프로서 고유량 저양정 펌프의 특성을 가진다. 일반적으로 펌프의 단수(임펠러 수)를 많게 하여 높은 양정을 얻는 다단 볼류트펌프가 많이 사용된다. ① 터빈펌프(Turbine Pump) : 안내날개가 있어 임펠러 회전운동시 물을 일정하게 유도하여 속도에너지를 효과적으로 압력에너지로 변환시킬 수 있다. 즉 안내날개로 인하여 난류가 생기는 것을 감소시키므로 물의 압력이 증가한다. 따라서 터빈펌프는 저유량 고양정 펌프의 특성을 가진다. 고층건물에 많이 사용한다. 나) 소방펌프의 특성 소방용 펌프는 일반공정용 펌프와 달리 펌프의 토출량이 향상 동일한 것이 아니고 개방된 소화전이 1개에서 5개까지 수량이 변화하여도 각각 규정압(1.7kg/㎠)과 규정방사량(130ℓ/min)이 발생하여야 하는 특징이 있다. 따라서 소화설비용 펌프는 토출량의 큰 변화가 발생되며 이로 인하여 펌프의 방수량이 설계치 이상이 될 경우 펌프의 선정에 따라서는 과부하를 일으켜 펌프가 정지하는 현상(Over Load)이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 소화설비용 펌프는 다음과 같은 조건이 필요하다. ㉠ 소방펌프의 조건  ㆍ 정격토출량(설계수량)의 150%를 방사하여도 전양정은 정격양정의 65%이상이 되어야 한다.  ㆍ 체절양정(Shut off head)은 정격양정의 140%를 초과하지 않아야 한다.   ㉢ 펌프의 설치높이 한계 원심펌프는 물을 빨아올리는 것이 아니라 밀어내는 역할을 한다. 그 원리는 아래와 같이 수은주를 세웠을 때 높이는 76cm가 되며 이것은 대기압하에서 진공상태만 유지해 주면 수은은 76cm높이까지 밀려 올라가게 된다는 것을 의미한다. 수은은 비중이 13.6이므로 물에 비해 13.6배 무거우며, 따라서 수은대신 물을 채우면 10.336m(76cm×13.6=1033.6cm)의 물기둥이 서게 되는데 설비에 있어서도 절대진공상태만 유지시켜주면 10.336m 높이까지는 자동적으로 물기둥이 서게 되나 실제 설비에 있어서는 펌프내부가 완전 진공이 되도록 하는 것은 구조상 불가능하고 흡입관 속의 손실수두, 양수액의 증기압, 설치위치의 표고(대기압)등의 영향으로 보통펌프는 6~7m까지가 펌프의 설치높이의 한도이며, 펌프는 이 물을 위로 밀어올리는 역할을 할 뿐이다.
	따라서 원심펌프의 단수를 높일 경우 방출압력(토출양정)은 높아지나 흡입능력은 6m~7m를 초과할 수 없다. 즉, 원심펌프의 단수와 흡입높이와는 무관한 것이다. 7) 전동기(Motor) 소화펌프 구동용 전동기는 기동회전력이 크고 기동전류가 적게 소모되는 유도전동기가 많이 사용된다.     순환배관은 펌프의 토출측 체크밸브 이전에서 분기시켜 20mm이상의 배관으로 설치하고 배관상에는 개폐밸브를 설치하여서는 아니되며 체절운전(펌프토출측의 배관이 모두 막힌상태, 즉 물이 전혀 방출되지 않고 펌프가 계속 작동되어서 압력을 낼수 있는 최상한 점으로 압력이 더올라 갈 수 없는 상태에서 펌프가 공회전 하는 것)시 체절압력 미만에서 개방되는 릴리프 밸브(Relief Valve)를 설치하여야 한다 릴리프밸브는 아래와 같은 구조로 설정압력 이상이면 밸브캡을 지지하고 있는 스프링이 밀려올라가 열리면서 과압을 방출하여 펌프내의 체절운전시 공회전에 의한 수온상승을 방지한다.         9) 성능시험배관 정기적으로 펌프의 성능을 시험하여 펌프의 성능곡선의 불량 및 방사압과 토출량을 검사하기 위한 배관으로서 펌프의 토출측의 개폐밸브 이전에서 분기시키고, 관로에는 정격토출량의 175%를 측정할 수 있는 유량계를 설치한다. 성능시험배관의 관경은 정격토출압력의 65%이하에서 정격토출량의 150%이상을 토출할 수 있는 크기 이상으로 하도록 되어 있는데 정격토출압력은 당해 설비의 양정 계산시 총양정을 10:1로 환산한 압력(kg/㎠)이며 정격토출량은 당해 설비에 필요한 펌프의 분당토출량(ℓ/min)이다. 주) 유량계는 일반적으로 로타미터(Rotameter)를 많이 사용하는데 유체속에 부자(Float)를 띄워 눈금으로 표시된 유량(lpm)을 직접 눈으로 읽을 수 있으며 압력손실이 적고 측정 범위가 넓은 장점이 있다. ① 성능시험배관의 관경산출 방수압과 방수량과의 관계식인 를 이용하여 구한다. 즉, P→ P×65%, Q→Q× 175%를 대입하면 식에서 배관경 D를 구할수 있다. ② 유량계 설치 방법 성능시험 배관상에 배관과 동일한 호칭구경의 유량계를 수직으로 설치하는데 유량계 상류측은 배관경의 8배이상, 하류측은 5배이상 이격하여 부착하고 직관부를 형성하여야 하며 유량계 설치시 유랑계 1차측에만 개폐밸브를 설치하는 경우가 있으나 이 경우는 난류로 인하여 원활한 측정이 불가능하다. 따라서 유량계 2차측에도 개폐밸브를 설치하여 측정시 1차측 개폐밸브는 완전개방하고 2차측 개폐밸브로 유량을 조정하여 측정하도록 설계 및 시공하는 것이 바람직하다.     ③ 유량계의 규격 및 유량은 다음과 같다     10) 물올림장치(호수조, Priming Tank) 물올림장치는 수평회전축 펌프를 사용한 지하수조방식 즉, 수원의 수위가 펌프보다 아래에 있는 가압송수장치에 필요한 설비로 주기능은 펌프의 후트밸브 고장으로 펌프실 및 흡입관내의 물이 수조로 빠져 내려가면 펌프를 작동시켜도 물이 흡입되지 않으므로 이 경우에 펌프 케이싱에서 후트밸브까지 물을 공급하여 항상 펌프만 작동하면 물이 흡입될 수 있도록 대비시켜 주는 장치이다   물올림 탱크의 용량은 유효수량이 100ℓ이상의 전용으로 하되 구경 15mm이상의 급수배관에 의하여 당해 탱크에 물이 계속 보급되도록 볼텝 등을 설치하여야 한다(상수도 본관에서 분기배관 할 것) 주) 감수경보장치(저수위 경보장치) 물올림 탱크내의 물이 1/2이상 감수하였을 때 플로우트스위치 또는 전극봉에 의하여 신호를 발신하여 감시제어반 등에 표시등 및 부저등으로 음향경보하는 장치 11) 기동용수압개폐장치 소화펌프를 자동으로 기동하고 정지시키는 장치는 옥내소화전설비(일부 소방대상물은 예외)를 포함한 수계(水系)자동식 소화설비에 있어서는 반드시 설치되어야 하는 중요한 장치라고 할 수 있다. 기동용 수압개폐장치는 수압의 변화(강하)를 감지하여 펌프를 기동(정지)시키는 장치이다. 이는 체크밸브 및 게이트밸브의 후단에서 분기 설치하여 펌프 2차측의 전배관내의 압력을 감지하고 압력이 감소하면 압력스위치가 작동하여 충압펌프(보조펌프)를 작동시키거나 주펌프를 작동시켜 일정압력이 유지되도록 하는 장치이다. 따라서 아무리 성능이 우수한 소화펌프라 할지라도 수압개폐장치의 압력조정이 제대로 되어있지 못하면 법정 방수압력과 방수유량을 충분히 얻지 못하게 된다.       가) 설치목적 소화용 주펌프 및 충압펌프(보조펌프: Priming Pump)를 자동기동 또는 정지시키기 위해 설치하는 것으로 순간적인 압력변화에 의한 소화펌프의 기동 및 정지가 단속(斷續)적으로 기동하는 것을 방지하고 압력챔버(Pressure Chamber)를 이용 챔버상부 공기의 완충작용으로 수격작용 등 압력변동에 따른 설비를 보호한다. 나) 구조 및 동작원리 (ㄱ) 구 조: 압력챔버(Pressure Chamber)와 부속품으로 개폐밸브(급수밸브), 배수밸브, 안전밸브, 압력스위치(Pressure Switch), 압력계 등이 부착된다. ㆍ 압력챔버(Pressure Chamber) : 압력이 인가되는 용기는 내용적이 100ℓ이상으로 소방검정기술기준에 적합해야 한다.     ㆍ 개폐밸브(급수밸브) : 압력챔버의 정비 및 공기교체 작업시 급수제어용 밸브 ㆍ 배수밸브(Drain Valve) : 배수밸브는 용기의 최하단에 부착하며 유지, 보수시 즉, 용기내의 물을 완전히 배수할 경우와 침전물의 배출시 등에 이용된다. ㆍ 압력스위치(Pressure Switch) : 옥내소화전설비에서 방수구가 개방되어 배관내의 압력이 설정압력 이하로 강하되면 압력챔버에 부착되어 있는 이 장치가 펌프를 기동시킨다. 용기내부의 압력이 설정압력에 달하면 압력스위치는 물리적인 양의 압력을 전기신호로 변환(Switch)시켜 신호를 발신하고 이 전기 신호에 의해 전동기가 기동되어 운전된다. 펌프기동용 신호의 발신설정 값은 필요시 변경할 수 있는 구조로 되어 있다.   ㆍ 안전밸브(Safty Valve) : 안전밸브는 펌프 토출측의 배관에 과도한 압력이 작용될 때 작동(개방)되어 압력을 방출한다. 따라서 설비는 과도한 압력으로부터 보호된다   ㆍ 압력계 : 압력챔버내 압력(배관 2차측 압력)을 나타낸다 (ㄴ) 동작원리 펌프가 정지되어도 체크밸브 상부는 이 체크밸브로 인해 압력이 유지된다. 압력챔버의 내부에는 물과 함께 공기가 들어 있다. 공기는 물과 달리 압축성 유체이므로 펌프의 작동에 의해 관내(챔버)압력이 상승하면 체적이 줄면서 압축되고 관내압력이 일정하게 유지되나, 누설 등에 의해 미소한 물의 누출이 생기면 결국 누출 체적만큼 압축되어 있던 공기가 팽창한다. 누출이 많아지거나 방수구가 개방되면 압축되어 있던 공기의 팽창만으로 압력을 유지하기가 어려워지고 압력이 설정압력 이하로 강하되면 압력스위치가 이를 검지하여 펌프를 자동으로 기동하게 되고 이후 압력이 설정압력까지 상승하면 펌프를 자동으로 정지시킨다. 보통 압력챔버에는 두개의 압력스위치(Pressure Switch)가 장치되어 있는데 각각 주펌프와 충압펌프(보조펌프)를 기동/정지시키는 신호를 발신한다. 압력스위치의 기동/정지신호의 발신압력은 조정이 가능하며 설비에 알맞도록 설정한다. 다) 압력스위치의 Setting 방법 일반적으로 설계시 정형화된 펌프의 셋팅(Setting)방법은 없으나 압력챔버상의 압력스위치를 사용할 경우 다음과 같이 적용한다. 가) 압력스위치(Pressure Switch) ＊ 압력스위치에는 “RANGE”와 “DIFF"의 눈금이 있으며 압력스위치 상단부의 나사를 이용하여 조정하게 되어있다. ＊ RANGE는 펌프의 정지점이며 DIFF는『정지점과 기동점의 차』로 펌프가 RANGE위치일 경우 DIFF만큼 압력이 떨어지면 펌프는 다시 기동하게 된다 ㈁ 펌프셋팅의 방법 ㆍ 주ㆍ충압펌프의 기동점은 자연낙차압보다 높아 야 한다. 주) 펌프양정이 건물높이보다 작은 경우 언제나 압력챔버 위치에서는 건물높이에 의한 자연낙차압이 작용하므로 압력챔버내의 압력이 펌프양정 이하로 내려갈 수 없기 때문에 절대로 자동기동이 될 수 없다.   ㆍ 펌프의 기동점은 당해 건축물의 자연낙차압에 2kg/㎠을 가산한 압력(스프링클러:1.5kg/㎠)이하로저하되었을때기동되도록 조정하여야 한다. ㆍ 펌프의 정지점은 RANGE의 설정 값으로서 당해 설비의 양정계산시 산정된 총양정(또는 당해 펌프사양상의 양정값)을 10:1로 환산한 값으로 설정한다. ㆍ 일반적으로 주ㆍ충압펌프의 원활한 기동관계상 주펌프는 충압펌프보다 0.5kg/㎠낮게 기동점을 설정하고 정지점은 0.5kg/㎠ 높게 설정 → 충압펌프는 주펌프의 기동/정지점 범위내에 있도록 정 ㆍ 충압펌프의 DIFF는 최소한 1kg/㎠이상이 되도록 하여 잦은 ON/OFF가 일어나지 않도록 할 필요가 있다 ㆍ 펌프의 기동 및 정지순서 例 충압펌프기동 → 주펌프기동 → 충압펌프정지 → 주펌프정지 라) 감압 방법 옥내소화전설비의 노즐은 사람이 직접 조작하여야 하므로 노즐에서의 압력이 문제가 된다. 즉 지나치게 높은 압력은 노즐 조작시 반동력에의해 노즐을 놓치거나 이로 인하여 부상을 입을 수 있고 소방호스가 파손될 우려가 있기 때문에 방수압력을 7㎏/㎠이하로 제한하고 있다. 고층 건축물일 경우, 예를 들어 높이 53m 인 위치에 소화전을 설치하였을때 방수압력은 법적 최하기준인 1.7㎏/㎠ 만 유지한다 할지라도 기준 위치에서의 배관압력은 마찰손실을 무시했을 때 7㎏/㎠이 된다. 따라서 고층건물의 경우 기준 위치에서의 압력이 7㎏/㎠을 초과하게 되면 적절한 감압 대책이 필요하다. 감압 방법에는 다음과 같은 것이 있다. (1) 감압밸브 방식 : 옥내소화전 방수구 호스접결구의 인입구측에 감압용 밸브 또는 오리피스를 설치하여 방수압력을 낮추는 방식으로 가장 많이 사용한다.   (2) 고가수조 방식 : 고가수조를 이용한 가압송수장치에서 고가수조를 고층부와 저층부로 구분하여 설치하여 감압하는 방식이다. (3) 구간별 전용배관 방식 : 구간을 고층부와 저층부로 구분하여 구간별로 입상관 및 펌프등을 각각 별도로 설치하여 감압하는 방식이다. (그림 42) (4) 중간펌프 방식 : 구간을 저층부와 고층부로 구분한후 고층부용 중간펌프 및 수조를 별도로 설치하여 감압하는 방식이다   마) 압력챔버의 공기교체(충전) 기동용 수압개폐장치의 압력챔버 상단에는 약간의 공기가 채워져 있어야 하는데 시공시(시공후 최초 급수 충전시)또는 사후관리 부주의 (펌프의 자동기동 점검시 상단에 설치된 안전밸브의 수동개방 등)로 공기가 모두 배출되고 압력챔버에 물만 가득 채워지면 설비(압력스위치)가 너무 민감하게 작동하게 된다. 이때 나타나는 현상은 배관내의 압력이 누수 등에 의해 감압될 때 충압펌프가 조금씩 자주 반복해서 작동 및 정지를 계속한다(단속적 운전) 따라서 압력 변동의 여유를 주기 위해서는 압력챔버 상단부에 2~3ℓ정도(정형화된 것은 아님)의 공기가 체류하는 것이 바람직하다. 이는 입상관 주체크밸브 2차측 배관상에 수격작용 발생시 이를 완충하여 설비를 보호하는 역할도 겸한다. 압력챔버의 공기교체(충전)요령은 다음과 같다.   ① 펌프동력제어반(M.C.C)에서 주펌프 및 충압펌프의 조작 선택스위치를 “수동” 또는 “정지” 위치로 한다(공기교체작업 도중 펌프의 자동기동 방지) ② V1을 잠근다. ③ V2, V3를 개방하고 탱크내의 물을 배수한다. ④ V3에 의해서 탱크내에 신선한 공기가 취입되었다면 V3를 잠근다. ⑤ V2를 잠근다. ⑥ V1를 서서히 개방하고, 펌프동력 제어반에서 주펌프 및 충압펌프의 조작 선택스위치를 “자동”위치로 한다(이때 소화펌프는 자동으로 기동되며 설정압력에 도달되면 자동정지 한다) 12) 충압펌프(보조펌프<Jockey Pump, Priming Pump>) 충압펌프의 역할은 펌프 토출측 배관계통의 압력을 항시 일정한 압력이상으로 유지시켜 줌으로써 화재발생시 방출구로부터 즉각적으로 규정압력 이상의 소화수를 방출시킬 수 있도록 하여 조기에 화재진압이 가능하도록 하는 역할을 한다. 일반적으로 충압펌프는 기동용 수압개폐장치에 의하여 자동기동 되도록 설치되며 배관계통의 압력변화에 따라 기동 및 정지를 반복하게 된다. ① 용량 및 토출압력 소방법규상에 명시된 규정에 의하면 기동용 수압개폐장치를 기동장치로 사용할 경우의 충압펌프의 정격토출량은 정상적인 누설량보다 적어서는 아니되며 스프링클러 또는 옥내소화전설비가 자동적으로 작동할 수 있도록 충분한 토출량을 유지하도록 되어있다. 또 충압펌프의 정격토출압력은 그 설비의 최고위 살수장치 등의 자연압 보다 2kg/㎠이상 더 크도록 하거나 가압송수장치의 정격토출압력과 같게 하도록 규정하고 있다. ② 충압펌프의 자동기동 소화펌프 토출측 배관계통의 압력이 누수 등에 의하여 유지해야 할 압력점 이하가 되면 충압펌프 기동용스위치가 작동하여 충압펌프를 자동기동 시키며, 충압펌프의 기동에 의하여 배관계통의 압력이 충압펌프의 정지 설정압력까지 올라가면 충압펌프를 자동정지 시킨다. 13) 수격방지기(Water Hammer Cushion: WHC) 가압송수펌프가 기동되어 송수를 시작할 때 초기에는 펌프에서부터 급작스럽게 압력이 상승되어 관로망으로 퍼져나간다. 주펌프는 용량이 크므로 이 충격적인 압력(순간적인 고압)은 배관에 연결된 방수장치(헤드, 일제개방밸브 등)에 악영향을 미칠뿐만 아니라 배관의 진동, 누수 등을 초래하기도 한다. 이와 같은 현상을 줄이기 위하여 펌프직상부나 곡관부위 및 관의 말단에 수격방지기를 부착한다. 수격방지기는 내부에 공기실이 있어 순간적인 이상고압을 흡수 충격을 완화한다   14) 옥외송수구 송수구는 소화설비에 소화용수를 보급하기 위하여 건물외벽 옥외에 설치하는 연결구를 말한다. 화재가 확대되어 방수시간이 길어져서 저장된 물이 고갈된다든지 정전 또는 펌프의 고장으로 소화펌프를 동작시키지 못한 경우에 소방펌프차가 적재된 물을 직접 송수구를 통해서 옥내소화전설비로 압송하여 지속적인 방수가 가능하도록 한다. 설치는 다음의 기준에 의한다 ㆍ 소방펌프자동차가 쉽게 접근할 수 있고 노출된 장소에 설치하여야 한다. ㆍ 송수구로부터 주배관에 이르는 연결배관에는 개폐밸브를 설치하여서는 아니된다(스프링클러설비, 물분무소화설비, 포소화설비 또는 연결송수관설비의 배관과 겸용하는 경우에는 그러하지 아  니하다) ㆍ 지면으로부터 높이가 0.5m이상 1m이하의 위치에 설치하여야 한다 ㆍ 구경 65mm의 쌍구형 또는 단구형으로 하여야 한다 ㆍ 송수구의 가까운 부분에 자동배수밸브(또는 직경5mm의 배수공) 및 체크밸브를 설치하여야 한다. 이 경우 자동배수밸브는 배관의 물이 잘 빠질 수 있는 위치에 설치하되, 배수로 인하여 다른 물건 또는 장소에 피해를 주지 않도록 해야 한다.   15) 밸브(Valve) 밸브는 유체의 흐름을 차단하거나 유량을 조절하는데 사용되며 소화설비에 많이 사용되는 것은 다음과 같다. 가) 게이트 밸브(Gate Valve) 게이트 밸브는 나사봉에 의하여 배관의 횡단면과 평행하게 개폐하는 것으로 슬루스밸브라고도 한다. 완전히 개방하면 유동저항이 매우 적으며 구조상 밸브실내에 유체가 남지 않는다. 값이 다소 비싸며, 밸브의 개폐에 시간이 걸리는 단점도 있다. OS & Y밸브(Outside Screw & Yoke Valve)는 게이트 밸브의 일종으로 개방시 나사봉이 회전손잡이 위로 돌출되어 개방되었음을 나타내는 개폐표시형 밸브로서 소화설비 주배관에 많이 사용된다   나) 글로브밸브(Globe Valve) 글로브밸브는 핸들과 스탬을 가지고 밸브디스크를 조절한다는 것은 슬루스밸브와 같으나 슬루스밸브는 밸브디스크가 파이프접속구와 같은 방향으로 얇은 판의 모양으로 가로 놓임으로서 유체를 조정하는데 비해 글로브밸브는 밸브디스크가 파이프 접속구 방향에서 90°각도의 위에서 오르내림으로서 유체를 조절한다는 것이 다르다 또한 스탬의 길이가 글로브밸브는 짧고 스루스밸브는 긴 것이 다르다. 유체의 흐름 방향이 급격히 이루어짐으로 흐름에 대하여 저항손실이 크나 밸브개폐가 슬루스밸브보다 비교적 빠르다   다) 콕크(Cock) 유체를 직선상으로 흐르게 하고 콕크를 회전시키면 완전히 통로가 열리므로 개폐가 빠르다. 주철과 청동제가 많으며 작은 지름의 저압용은 드레인 용으로 많이 사용된다   라) 앵글밸브(Angle Valve) 글로브 밸브의 일종이며 수류의 방향을 90°로 변환시켜주는 밸브로서 옥내소화전의 방수구와 스프링클러 소화설비 유수검지장치의 배수밸브 및 교차배관 청소구 등에 쓰인다   마) 버터플라이밸브(Buterfly Valve) 원통형의 몸체속에 밸브봉을 축으로하여 평판이 회전함으로써 개폐된다. 주로 저압용의 밸브로 사용되고 있으며 완전 폐쇄가 어려운 단점이 있다. 또 완전개방시에도 유로상에 평판이 존재하므로 저항이 크다   바) 볼 밸브(Ball Valve) 콕크의 플러그를 볼로 바꾸고 또한 볼과 볼체시트를 직접 접촉시키지 않고 테프론링을 끼운 것으로 볼과 테프론링이 항상 긴밀한 접촉을 하므로 스케일에 의한 시트면의 손상이 적고 개폐가 빠르다. 고압 기밀용으로 사용된다   사) 체크밸브(Check Valve) 유체의 흐름이 역류하면 자동적으로 밸브가 닫혀지게 할 때 사용하며 현재 많이 사용되고 있는 것은 스모렌스키 체크밸브(Smolensky Check Valve)와 스윙체크밸브(Swing Check Valve)가 있다 ㆍ 스모렌스키 체크밸브(Smolensky Check Valve) 평상시에는 첵크밸브 역할을 하며 바이패스밸브를 열어주면 2차측 배관의 물이 반대로 흐를 수 있어 배관의 유지보수 관리가 용이하여 주배관상에 많이 설치한다   ㆍ 스윙체크밸브(Swing Check Valve) 주로 소형으로 주관로상이 아닌 즉 물올림장치의 배관과 같은 유량이 적은 배관상에 주로 사용된다.   다. 점검 및 작동 1) 펌프의 성능시험 가) 체절압력 운전시험 소화펌프의 토출측으로 물을 방수하지 않는 상태로 운전을 하면 토출측의 관로가 모두 폐쇄되어 있어 펌프는 물을 전혀 토출하지 못하고 공회전하게 된다. 이때의 운전상태를 체절운전 상태라 하며 펌프는 체절압력에 도달하게 된다.(이론적인 체절압력=펌프의 전양정÷10×1.4 이다.)   (1) 시험 방법 ① 펌프의 토출측 주 밸브 V1을 잠근다. ② 성능시험배관 상의 밸브V2, V3를 잠근다.(평상시 잠근 상태임) ③ 동력제어반(MCC판넬)에서 충압펌프의 운전선택스위치를 수동 또는 정지 위치로 한다. ④ 압력챔버의 배수밸브 V4를 개방하고 주 펌프가 기동되면 V4를 잠근다. ⑤ 릴리프밸브가 개방될 때의 압력을 압력계에서 읽고 그 값이 체절압력 미만인지 확인한다. 주) 체절운전시험시 펌프의 성능저하와 과부하에 의한 전동기의 소손을 방지 기 위하여 짧은 시간내에 행하고 점검후에는 밸브 및 동력제어반을 원상복구하여야 한다. (2) 릴리프밸브 압력조정 방법 ① 동력제어반에서 주펌프 및 충압펌프의 운전선택스위치를 수동의 위치로 한다. ① 주밸브 V1을 잠근다. ③ 성능시험배관상의 밸브V2, V3를 개방한다. ④ 동력제어반에서 주펌프를 수동으로 기동시킨다. ⑤ 펌프가 기동되면 밸브V2를 서서히 잠그면서 펌프 토출측의 압력계 지침이 체절압력 미만이 되도록 한다. ⑥ 릴리프밸브 캡을 열고 조정나사를 스패너로 반시계 방향으로 돌려서 순환배관으로 물이 흐르는 것이 확인되면 펌프를 수동으로 정지시킨다. ⑦ 성능시험배관의 밸브V2, V3를 완전히 잠그고 주밸브 V1을 개방한다. ⑧ 동력제어반에서 충압펌프 및 주펌프의 운전선택스위치를 자동으로 한다.(설정 압력에 도달되면 펌프는 자동으로 정지한다.) 나) 유량측정 시험 ① 펌프 토출측 주밸브 V1을 잠근다. ② 성능시험배관상의 밸브V2를 완전 개방한다. ③ 동력제어반에서 충압펌프 운전선택스위치를 수동 또는 정지위치로 한다. ④ 압력챔버의 배수밸브 V4를 개방하고 주펌프가 기동되면 V4를 잠근다. ⑤ 성능시험배관의 유량조절밸브 V3를 서서히 개방하여 유량계를 통과하는 유량이 정격토출유량(펌프사양에 명시)이 되도록 조정한다. 정격토출유량이 되었을 때 펌프 토출측 압력계을 읽어 정격토출압력(펌프 사양에 명시된 전양정÷10의 값)이상인지 확인한다. ⑥ 성능시험배관의 유량조절밸브 V3를 조금 더 개방하여 유량계를 통과하는 유량이 정격토출유량의 150%가 되도록 조정한다. (ex: 펌프토출유량이 400lpm인 경우, 400×1.5=600lpm임) 이때 펌프 토출측압력계의 확인된 압력은 정격토출압력의 65%이상이어야 한다. (ex: 전양정이 60m인 펌프의 경우 60m÷10×0.65=3.9㎏/㎠ 이상이어야 함) ⑦ 펌프토출측 주밸브 V1을 개방하고, 성능시험배관상의 밸브V2, V3를 서서히 잠근다.(이때 수격작용이 발생하지 않토록 주의) ⑧ 주펌프는 설정압력에 도달되면 정지한다. 동력제어반에서 충압펌프운전 선택스위치를 자동으로 한다. 2) 펌프의 동력전달 장치점검 펌프는 스스로 기능을 발휘할 수 없으므로 전동기나 내연기관과 축으로 연결되어 원동기로부터 동력을 전달받는다. 충압펌프 등은 예외일 수 있으나 주펌프 등은 연결축 사이에 완충작용을 위해 고무패킹을 사이에 끼우게 되는데 전동기 등의 rpm(분당회전수)은 1,800회전 이상이므로 약간의 이격만 생겨도 쉽게 마모된다. 그 결과 연결축이 부러지거나 정상적인 rpm을 확보할 수 없게 되므로 수시 펌프와 전동기의 연결축에 설치된 패킹을 확인, 교체해주어야 한다. 3) 방수압력의 측정 방법 옥내소화전이 가장 많이 설치되어 있는 층에서 5개 이상 설치되었을 때는 5개를, 5개미만 설치되었을 때는 실제 설치된 갯수를 동시에 개방시켜 놓고 호스를 통과한 노즐선단에서 압력측정을 하고, 최상층부분의 소화전설치 갯수를 동시에 개방하여 같은 방법으로 방수압을 측정하였을 때 각각의 소화전에서 1.7㎏/㎠의 압력으로 130ℓ/min의 토출량 이상이 계측되어야 한다. 수압측정은 피토(pitot) 게이지를 사용하는데 (그림 60)과 같이 노즐선단에서 노즐구경의 0.5배 떨어진 부분에 피토우관 입구를 수류의 중심선과 일치하도록 대면, 실제 방출압이 게이지상에 지시침에 의해서 계기된다. 방출구의 구경과 방수압을 알게되면 유량산출식 ( )에 의하여 산정이 되는데 위 산출식은 노즐의 유량뿐만 아니라 배관의 유량산출에 공용된다. 현장에서 방수압과 노즐구경이 측정되면 <표-10>을 활용하여 즉석에서 유량을 산정 확인할 수 있다.             4) 펌프의 체크기능 확인 방법(후트밸브, 스모렌스키체크밸브) ① 물올림관의 물올림밸브를 폐쇄한다.(고가수조인경우 흡입측밸브 폐쇄) ② 펌프를 정지시킨다. ③ 펌프의 물올림컵을 서서히 열어본다. ④ 물올림컵의 수위상태를 확인한다. 정상일 경우 수위변화가 없다. ㆍ 물올림컵에서 물이 솟구치면 스모렌스키체크밸브에 이상이 있는 것이고 ㆍ물이 빨리 들어가면 후트밸브에 이상이 있어 체크기능을 하지 못하는 것이다. 5) 수조 및 물올림장치 감수경보장치 기능 확인 방법 ① 공급배관상의 밸브를 폐쇄한다. ㆍ 수조인 경우 수조에 급수되는 밸브 폐쇄 ㆍ 물올림장치인 경우 자동급수밸브 폐쇄 ② 배수밸브 개방 ③ 수조내의 수위가 1/2이상 저수위로 될 경우 경보음 확인 ④ 복구 제2절 옥외소화전설비 옥외소화전설비는 사용상에 있어서 옥내소화전이 화재의 초기 진압을 위한 목적에 사용된다고 하면 옥외소화전은 인접 건물에 대한 연소확대의 방지 목적으로 사용된다. 사용상의 주체는 소방대상물의 관계인이나 소방대가 도착한 이 후에는 소방대의 연소방지용으로도 사용한다. 옥외소화전도 주요구성은 수원, 가압송수장치, 배관, 제어반 등으로 옥내소화전설비의 구조원리와 유사하게 적용되며 다만 옥외소화전 및 소화전함, 방수구의 규격 등이 다를 뿐이다.     가. 종 류 옥외소화전의 종류는 지상식과 지하식으로 구별되며 방수구에 따라 쌍구형과 단구형으로 구분된다     나. 구조원리 지상식소화전의 구조는 쌍구형 지상소화전과 같이 볼타입의 배수밸브가 부착되어 개폐밸브를 개방하면 볼이 배수구를 막아서 배수되지 않고, 개폐밸브를 잠그면 볼이 밑으로 떨어져 옥외소화전 몸체내의 물을 배수시키도록 되어 있으나 현재 국내생산품은 그림에서처럼 배수밸브 바로 윗부분에 좌우로 배수구가 부착되고 배수밸브는 없는 것이 생산되고 있다. 그 특성은 개폐밸브를 완전히 열어야 밸브디스크에 의해 배수구가 막힌다. 그러므로 사용시 완전히 열지 않으면 소화전 몸체의 배수구로 계속 압력수가 배수되어 몸체주위에 웅덩이가 패이는 원인이 되므로 시공이나 유지관리시 이러한 특성을 감안하여야 할 것이다.   다. 시설기준 1) 수 원 수원은 옥외소화전의 설치개수(2개 이상일 경우 2개까지)에 노즐의 법정방수량인 350ℓ/min를 20분간 사용할 수 있는 양을 산정하여 정하며 수원에 관한 일반적인 기준은 옥내소화전설비와 동일하게 적용된다. ◎ 수원의 수량 산정방법 수원의 양 Q(㎥) = 7 ㎥ × N N : 설치개수(2개이상일 경우 2개까지) 2) 제어반 제어반은 옥내소화전설비의 제어반에 대한 기준을 적용한다. 3) 가압송수장치 가압송수장치는 옥내소화전설비의 가압송수장치에 적용되는 고가수조방식, 압력수조방식, 펌프방식의 구조원리가 그대로 적용되나 방수압력이 다르므로 양정계산시 방수압력 및 방수량에 따른 기준적용이 약간 달라진다. 옥외소화전설비의 법정방수압력은 2.5㎏/㎠, 방수량은 350ℓ/min이므로 양정계산은 다음과 같이 한다. ◎ 펌프방식 H = h₁+ h₂ + h₃+ 25 m H : 펌프의 전 양정(m) h₁ : 소방용 호스의 마찰손실 수두(m) h₂ : 배관 및 부속밸브류 마찰손실 수두(m) h₃ : 낙 차(m) 25m : 노즐선단의 방수압력환산수두(1㎏/㎠=10m) ◎ 고가수조방식 H = h₁ + h₂ + 25 m H : 필요한 낙차(m) h₁ : 소방용 호스의 마찰손실수두(m) h₂ : 배관 및 밸브류의 마찰손실수두(m) 25m : 노즐선단의 방수압력환산수두(1㎏/㎠=10m) ◎ 압력수조방식 P = P₁ + P₂ + P₃ + 2.5(㎏/㎠) P : 압력수조에 필요한 압력(㎏/㎠) p₁ : 소방용 호스의 마찰손실수두압(㎏/㎠) p₂ : 배관 및 부속밸브류 마찰손실수두압(㎏/㎠) p₃ : 낙차의 환산수두압(㎏/㎠) 2.5 (㎏/㎠) : 옥외소화전 노즐선단의 방수압 4) 배관 및 방수구 배관은 옥내소화전설비에 준하여 설치하되 구경을 65㎜이상으로 하며 호스접결구(방수구)는 소방대상물의 각 부분으로부터 수평거리 40m이내가 되도록 설치하고, 옥외소화전설비는 1층과 2층에 한하여 당해설비의 유효 범위에 포함된다. 5) 소화전함 ㆍ 옥외소화전설비에는 옥외소화전으로부터 5m이내에 소화전함을 설치하여야 한다. ㆍ 10개 이하 : 소화전마다 1개 이상 ㆍ 11개 이상 30개 이하 : 11개 이상의 함을 각각 분산설치 ㆍ 31개 이상 : 소화전 3개마다 1개 이상 ㆍ 호스의 구경은 65㎜의 것으로 한다. ㆍ 함의 표면에는 “옥외소화전”이라고 표시를 하고 가압송수장치 기동표시의 적색등을 설치하여야 한다. 라. 설치대상의 산정 소방시설설치유지및안전관리에관한법률시행령 [별표4]에서 정하는 특정소방대상물로 하는데 1층 및 2층의 바닥면적 합계 산정시에는 연소의 우려가 있는 구조인 경우 이를 하나의 특정소방대상물로 산정하여야 한다 건축물대장의 건축물 현황도에 표시된 대지경계선 안에 2 이상의 건축물이 있는 경우로서 각각의 건축물이 다른 건축물의 외벽으로부터 수평거리가 1층에 있어서는 6미터 이하, 2층 이상의 층에 있어서는 10미터 이하이고 개구부가 다른 건축물을 향하여 설치된 구조를 말한다.