옥내소화전 설비의 감압장치 (Indoor Hydrant_Pressure Reducing Device)

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옥내소화전 설비의 감압장치

(Indoor Hydrant_Pressure Reducing Deivce)

 

1. 감압장치 설치 이유

옥내소화전의 감압장치는 일반적으로 소화용수를 사용할 때 발생하는 고압을 저압으로 감압하여, 안전하게 분사할 수 있도록 하는 장치이다.

소화용수는 보통 상수관 또는 소방차 등에서 고압으로 공급된다. 그러나 고압으로 공급되는 물은 분사할 때 물방울이 크고 세게 나오기 때문에, 인명에 위협을 가할 수 있다. 따라서 분사할 때 물방울의 크기와 세기를 제어할 수 있도록, 고압을 저압으로 감압하는 감압장치가 필요하다.

감압장치는 일반적으로 감압 밸브, 패널 등으로 구성된다. 감압 밸브는 고압을 저압으로 변환하는 역할을 하고, 패널은 감압 밸브와 분사기 등을 조절하여 안전하게 분사할 수 있도록 한다. 또한, 감압장치는 분사기를 이용하여 물을 분사할 때, 적절한 압력과 물방울의 크기를 조절하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있도록 한다.

따라서 감압장치는 옥내소화전에서 중요한 역할을 수행한다. 안전한 소화 작업을 위해서는 소화용수를 적절한 압력과 물방울의 크기로 분사할 수 있도록, 감압장치를 꼭 설치해야 한다.

옥내소화전의 노즐 선단에 작용하는 방수압력이 0.7Mpa이상의 경우에는 소방호스의 방수압력에 따른 반동력으로 인하여 소화활동에 장애가 초래됨에 따라 소화인력 1인당 반동력을 20Kg으로 제한함으로서 0.7Mpa이하의 방수압력을 유지할 수 있도록 압력을 강하시킬 수 있는 조치를 한다.

소화전 노즐의 방사압력이 0.7Mpa이사인 경우 갑압장치에 의한 감압으로 소화인력의 안전을 도모해야한다.

* 봉상노즐에서의 반동력계산

반동력(R) = 0.015*d2(제곱)*P(Kg)

• d : 노즐 구경(옥내소화전 노즐 :13mm)
• p : 노즐압력(kg/cm2(제곱))
• R : 노즐의 반동력(kg)(20kg으로 제한)

2. 감압 방법

옥내소화전설비의 노즐은 사람이 직접 조작하여야 하므로 노즐에서의 압력이 문제가 된다.

즉 지나치게 높은 압력은 노즐 조작 시 반동력에 의해 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 설치하였을 때 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 인입구 측에 감압용 밸브 또는 오리피스를 설치하여 방수압력을 낮추는 방식으로 가장 많이 사용한다.

• 수리계산을 통하여 층별로 최대 방사 압력 이상이 되는 곳을 선정하여 해당 호스접결구의 인입구 측에 감압밸브 또는 오리피스를 설치한다
• 설치가 용이하며 기존 건물에도 적용할 수 있다.

옥내소화전 설비에서 사용되는 감압밸브는 일반적으로 스프링식 감압밸브와 수동식 감압밸브로 구분된다.

스프링식 감압밸브

스프링식 감압밸브는 소화용수의 유량과 압력을 일정하게 유지하기 위해 사용된다. 소화용수가 감압밸브에 흐르면, 스프링이 작용하여 일정한 압력으로 유량을 조절한다. 따라서 이 방식은 수동 조작이 필요하지 않아 편리하게 사용할 수 있으며, 일정한 압력을 유지할 수 있어 안전성이 높다.

수동식 감압밸브

수동식 감압밸브는 수동 조작에 의해 소화용수의 유량과 압력을 조절한다. 소화용수가 감압밸브에 유입되면, 손잡이나 노브 등의 조작장치를 이용하여 감압밸브를 조절할 수 있다. 이 방식은 사용자의 조작에 따라 유량과 압력을 조절할 수 있어 유연성이 높다. 그러나 수동 조작이 필요하기 때문에 사용자의 노력이 필요하며, 일정한 압력을 유지하지 못할 경우 안전성이 떨어질 수 있다.

<그림 1> 감압용 오리피스

(2) 고가수조 방식

고가수조를 이용한 가압송수장치에서 고가수조를 고층부와 저층부로 구분하여 고층부와 저층부 별로 입상관 등을 각각 별도로 설치하여 감압하는 방식이다.

옥내소화전설비의 고가수조 방식은 물을 사용한 소화 방식 중 하나로, 주로 건물의 실내에서 사용된다. 고가수조 방식은 수조와 연결된 파이프를 통해 물을 높은 곳에 저장하고, 필요할 때 물을 뿌리는 방식이다.

고가수조 방식은 일반적으로 지상과 지하 두 종류로 구분된다. 지상형 고가수조 방식은 건물 옥상에 수조가 설치되어 있으며, 지하형 고가수조 방식은 건물 지하에 수조가 설치되어 있다. 이 중에서도 지하형 고가수조 방식은 특히 대규모 건물에서 많이 사용된다.

고가수조 방식은 물의 양이 많고 물압이 높아 빠른 소화 효과가 있으며, 건물 실내에 설치되어 있어 야외 요소에 노출되지 않아서 유지보수가 쉽고 수명이 길다는 장점이 있다. 하지만 설치 및 유지보수 비용이 상대적으로 높은 단점도 있다.

• 가압펌프와 비상전원이 불필요한 설비로서 신뢰도가 가장 높은 방법이다.
• 고층건물에서는 고층부와 저층부로 구분하여 설치한다. 

<그림 2>

(3) 구간별 전용배관 방식

구간을 고층부와 저층부로 구분하여 구간별로 입상관 및 펌프 등을 각각 별도로 설치하여 감압하는 방식이다. (그림 3)

펌프를 고층용, 저층용으로 분리, 별도로 설치하여 방수압력을 낮춘다. 이 방식은 2차 수원으로서의 고가수조를 층 구역별로 구분 배치하면서도 옥상에 설치된 하나의 고가수조로서 공동으로 각 펌프의 토출 측 상단애 연결시킬 경우 펌프의 실양정 중 가장비중이 큰 정수두에 의해 저층부의 감압효과는 상실되기 때문이다.

<그림 3>

(4) 중간펌프 방식

구간을 저층부와 고층부로 구분한 후 고층부용 중간펌프 및 수조를 별도로 설치하여 감압하는 방식이다.(그림 4)

• 건물의 중간부에 펌프실 및 수조를 별도로 설치하여야 한다.
• 공사비용이 많이 소요된다.

<그림 4>

   

(5) 계통별 감압변을 설치하는 방식

저층부의 주배관에 작동형 감압밸브를 설치하여 압력을 낮춘다. 이 방식은 건축 공간 및 설비비용의 절감 측면에서 탁월한 경제성을 지닌다. (그림 5)

• 고층부용과 저층부용의 배관을 달리하여 저층부 배관전체를 감압한다.
• 공사비용이 많이 소요된다. 

<그림 5>

 

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