옥내소화전 설비의 수원 (Fire Water Source for Indoor Hydrant)

 

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옥내소화전 설비의 수원

1.  옥내소화전설비의 수원의 개념

  수원을 확보하기 위한 수단으로 대부분 수조를 설치한다. 이와 같은 수조 설치공사시에는 다음과 같은 사항을 고려해야한다.

  수조는 2중의 형태를 설치하여야 한다. 이는 하나의 수조를 내부에서 격벽으로 등분하는 구조로 한다는 뜻으로 펌프와 설치 레벨이 동일한 수조인 경우나 고가수조인 경우에 수조 내부의 청소 시 당해 설비에 대한 단수 상태를 방지할 수 있다.

  수원은 1차 수원과 2차 수원의 두 가지 유형을 필요로 하고 경우에 따라 보조수원이 설치될 수 있는데, 그중 어느  수원을 사용하게 되는가의 여부는 수계소화설비의 종류와 방호특성에 따라 다르다.  

  1차 수원은 당해 소방대상물이 반드시 자체적으로 상시 확보해야 하는 수원으로서 건물의 경우 통상 소화용수의 상시 자체확보용으로 지하층에 설치하는 수조를 말하고, 2차 수원은 자체 조달이 아닌 외부로부터 지원 받는 소화용수를 뜻하는 바 화재시 소방대에 의해 당해 수계소화설비에 공급되는 물을 말한다. 보조수원은 1차 수원에 의한 급수방식만으로 국한하지 않고 비록 당해 수게소화설비의 모든 방수 기구에 대한 정상적 급수까지는 담당하지 못하더라도 상당부분의 방수 기구에 대하여 화재초기에 정상 급수를 가능케 함으로써 소화용수의 급수 신뢰성을 보다 향상시키고자 하는 것이다.

  옥내소화전설비는 화재초기의 작은 불을 신속 소화하기 위하여 일반이라도 사용할 수 있게 하고자 하는 목적으로 설치하는 설비이므로, 소방대의 현장출동에 의해 지원되는 소화용수까지도사용해야 할 설비는 아니다. 

 

① 1차 수원

  옥내소화전설비의 수원은 옥내소화전이 가장 많은 층의 설치 개수(옥내소화전이 2개 이상 설치된 경우는 2개)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 : 1개 층에 가장 많이 설치된 소화전수(2개 이상이면 2개)

  아파트의 경우 모든 동이 지하주차장과 연결되어 지하주차장의 옥내소화전수를 기준으로 하는 경우가 가장 많다.

  수원을 20분 분량만 확보하도록 하는 것은 건물의 내실자가 화재 초기 20분 만에 화재 진압을 하지 못하면 그 안에 소방대가 출동하여 본격적인 화재 진압을  하는 개념이다.

② 2차 수원(옥상수조)

가) 옥상수조는 옥내소화전, 스프링클러설비 등 수계소화설비가 설치되는 건물의 옥상에 보조적으로 설치되는 물탱크로서, 가압펌프 등이 정전 등으로 인하여 사용할 수 없을 경우  비상용으로 사용할  수 있다. 건물의 옥상 부분에 설치되므로, 고층건물의 경우 중, 저층부에서는 자연낙차압력을 이용하여 어느 정도 소화효과를 거둘 수 있다.

나) 옥내소화전설비의 수원은 규정에 의하여 1차 수원으로 산출된 유효수량의 1/3 이상을 옥상(옥내소화전설비가 설치된 건축물의 주된 옥상을 말한다)에 설치하여야 한다. 이는 1차 수조에 산정된 필요수량의 100%, 옥상수조에는 1차 수원의 1/3의 수량을 추가 확보하도록 한다.

옥상 수원양 Q(㎥) = N×2.6㎥×1/3 이상 

  * 유효수량의 1/3을 옥상에 설치하는 이유

  유효수량의 1/3 이상을 추가로 옥상에 설치하는 근본적인 취지는 옥내소화전설비에서 지하수조 등의 펌프가 비상시 작동하지 않는 경우 자연낙차에 의하여 옥내소화전 방수구로 소화용수가 방수되도록 하여 화재를 진압하기 위해 소방대상물의 옥상에 필수적으로 설치하도록 하는 것이다. 건물 최상부에 5-6개 층은 낙차가 작아 노즐에서 정상압력이 되지 않을지라도 자연낙차를 이용한 고가수조의 개념으로 사용하기 위해 옥상수조를 설치한다. 옥상수조를 설치하지 않으려면 펌프 고장과 정전 이 두 가지의 경우에 모두 소화용수를 공급할 수 있도록 설비를 하여야 한다.

〔예  외〕

  (1) 옥상수조의 설치가 곤란하거나 유효성이 없는 경우 또는 안정성이 확보된 다음의 경우에는 2차 수원의 설치를 제외할 수 있다. 

• 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
• 주펌프와 동등 이상의 성능이 있는 별도의 펌프로서 내연기관의 기동과 연동하여 작동되거나 비상전원을 연결하여 설치한 경우  
• 아파트, 업무시설, 학교, 전시시설, 공장, 창고시설 또는 종교시설 등으로서 동결의 우려가 있는 장소에 있어서 기동스위치에 보호판을 부착하여 옥내소화전함 내에 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.

  (1) 2개 이상의 소방대상물이 있는 경우 옥상수조 설치

  2개 이상의 소방대상물이 있는 경우 각 소방대상물별로 옥상수조를 설치하여야 하나, 1개의 옥상수조가 다른 소방대상물에 동시(연결된 배관을 통하여 상시 소화용수를 공급할 수 있는 구조인 경우)에 사용될 수 있는 경우에는 그중 구조상 옥상수조의 설치가 가능한 가장 높은 1개의 소방대상물에만 옥상수조를 설치하여도 된다.

  (2) 하나의 소방대상물에만 설치할 수 있는 이유

  아파트와 같이 하나의 관리주체 내에 여러 동의 건물이 있으면 제일 높은 동의 옥상에 수원 계산량의 1/3 이상의 소화용  수조를 설치한 후 이 수조를 지하배관을 통해 모든 동에 연결하면 모든 동으로 옥상수조의 수원전달이 가능하다.

  이때의 문제점은 각 동을 연결하는 지하배관에 관리의 편의를 위해 개폐밸브를 설치하는데 이 밸브를 폐쇄시키면 한 동 옥상에만 설치한 소화용수가 전달될 수 없으므로 동간의 밸브 설치를 허락하지 않는다. 하지만 동간의 밸브를 설치하지 않으면 어떤 동에 문제가 생겨 수리를 하고자 배수를 하게 되면 모든 동의 배관 내의 물을 배수해야 하는 문제가 발생한다 이것의 해결법은

1. 동간 밸브를 설치하고 폐쇄 시 수신반으로 신호를 보낼 수 있는 탬퍼스위치를 설치한다.
2. 동간 밸브를 설치한 후 개방상태에서 핸들을 제거한다. 아무나 함부로 폐쇄할 수 없게 하고 문제가 발생하여 수리 시에만 해당 밸브를 폐쇄하여 배수 수리 한다.

라) 옥내소화전설비의 수원을 수조로 설치하는 경우에는 소방설비의 전용수조로 하여야 한다.

  (1) 옥내소화전설비의 수원을 수조로 설치할 조건

  필요한 소화용 수원의 양을 확보하기 위하여 소화설비용 전용수조를 설치하는 것을 원칙으로 하나 수조를 다른 설비와 겸용하는 경우에는 필요한 소화수원의 확보를 위하여 수조 내에서 급수구(후드밸브, 흡수구)의 위치를 달리하도록 한다.

  (2) 소방설비의 전용수조 설치 제외

  일반용수와 소화용수를 겸용의 탱크로 사용 시 소화용수 수원의 산정 방법은 위 일반용수 토출구의 하단부터 아래 소화용수 토출구의 상단까지 수원으로 한다. 이는 일반용수가 최대한으로 사용할 수 있는 것은 일반용수 토출구 하단까지이며 소화용수를 사용할 수 있는 것은 소화용수 토출구 상단까지이기 때문이다. 소화용수의 토출구 상단까지만 고려하는 것은 수원이 토출구 상단보다 아래로 내려오면 펌프로 공기가 흡입될 수 있어 정상적인 소화용수 토출이 불가능하게 될 것이기 때문이다.

〔예  외〕

• 옥내소화전펌프의 후드밸브 또는 흡수배관의 흡수구(수직회전축펌프의 흡수구를 포함한다)를 다른 설비(소방용 설비 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 후드밸브․흡수구 또는 입상배관의 급수구와 다른 설비의 후드밸브․흡수구 또는 입상배관의 급수구와의 사이의 수량을 그 유효수량으로 한다.

(그림 1) 유효수량의 확보

  (1) 전기적으로 자동제어 되는 경우

  소화설비용과 일반급수용의 후드밸브를 동일 레벨에 설치한 것, 전극봉(수위전극)에 의하여 수량을 제어하며 제어수위 이하가 되면 일반급수펌프를 정지시켜 소화설비용 수량을 확보한다.

  (2) 후드밸브의 설치높이차에 의한 경우

  일반급수펌프용 후드밸브를 소화펌프의 후드밸브 상부 측에 설치하여 아래쪽의 수원을 소화설비용으로 확보하도록 한다. 일반급수펌프는 항상 사용되기 때문에 물탱크 하부 측의 소화설비용 수량은 확보되도록 유의하여야 한다.

• 지하수조
  • 소화전의 후드밸브보다 다른 설비의 후드밸브가 높을 때 차이의 수량을 말한다.
• 고가수조
  • 소화전 급수배관설비보다 높은 위치에 다른 급수배관설치 시에 소화전 급수배관의 밸브와 다른 급수배관의 밸브사이의 수량을 유효수량으로 한다.

바) 수량의 확보(유효수량)

  유효수량이라고 하는 것은 저장된 물 중에서 화재 시 실제로 소방용으로 이용할 수 있는 물의 양을 말한다. 소방전용수조를 설치하여 사용하더라도 수조 내의 흡입구의 위치와 흡입 시 소용돌이 발생으로 인한 흡입불능 수위 등을 고려하여야 한다. 즉, 펌프방식의 경우에 있어서는 수위가 낮아져 수면이 흡입구에 가까워지면 물에 소용돌이가 생기면서 공기가 흡입되어 양수가 중단된다.

  이와 같은 현상 때문에 저장된 물을 흡입구 위치까지 모두 양수해내는 것은 어렵게 된다(그림 2)는 수조의 유효수량을 산출하는 기준을 나타낸다.

(a) 흡입용 피트(Suction pit)가 없는 경우                             (b) 흡입용 피트가 있는 경우

(그림 2) 수조의 유효수량

  흡입관에 의한 흡입작용으로 후드밸브 주위에 소용돌이와 같은 현상이 발생되기 때문에 규정치(밸브 시트면으로 부터 유효수량 하부까지의 거리가 1.65D이상)보다 수위가 아래이면 송기가 흡입되어 펌프의 양수가 불가능해진다

사) 옥내소화전설비용 수조 설치기준

• 점검에 편리한 곳에 설치하여야 한다.
• 동결방지 조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치하여야 한다.
• 수조의 외측에는 수위계를 설치하여야 한다. 다만, 수조의 맨홀 등을 통하여 수조 안의  물의 양을 쉽게 알 수 있도록 표지를 한 때에는 그러하지 아니하다.
• 수조의 상단이 바닥보다 높은 때에는 수조의 외측에는 고정식 사다리를 설치하여야 한다.
• 수조가 실내에 설치된 때에는 그 실내에 조명설비를 설치하여야 한다.
• 수조의 밑부분에는 청소용 배수밸브 또는 배수관을 설치하여야 한다.
• 수조의 외측의 보기 쉬운 곳에 “옥내소화전설비용 수조”라고 표시한 표지를 하여야 한다. 이 경우 그 수조를 다른 설비와 겸용하는 때에는 그 겸용되는 설비의 이름을 표시한 표지를 함께 하여야 한다.
• 옥내소화전펌프의 흡수배관 또는 옥내소화전설비의 입상배관과 수조의 접속 부분에는 “옥내소화전설비용 배관”이라고 표시한 표지를 하여야 한다.(다만, 수조와 가까운 장소에 옥내소화전 펌프가 설치되고 펌프에 “옥내소화전 펌프”라고 표지를 설치한 경우에는 예외)

2. 수조의 구비조건

수조는 화재 시 자연낙차 또는 펌프를 통하여 옥내소화전설비에 소화용수를 공급하는 매우 중요한 역할을 담당한다. 아무리 옥내소화전 설비가 잘 갖추어졌다 할지라도 수조 내의 물이 얼어서 사용할 수 없다면 설비를 사용할 수 없게 된다. 따라서 수원의 상태를 항상 사용할 수 있는 상태로 유지하기 위하여 이를 확인하고 관리할 수 있도록 명시된 부대설비를 설치하여야  한다.

 가. 수조의 맨홀

수조가 지하에 설치되어 수위계를 측면에 설치할 수 없는 경우에는 맨홀 뚜껑을 열고 수위 표시계, 막대 표시계 등을 육안으로 확인할 수 있어야 한다.

나. 수조의 청소

수조 내의 이물질 또는 침전물이 펌프, 급수배관 또는 옥내소화전 방수구로 이송되지 않도록 정기적으로 청소하여야 하며, 청소가 가능하도록 수조 밑 부분에 청소용 배수밸브 또는 배수관을 설치하여야 한다.

다. 수조의 수시점검

수조는 수시점검이 편리하도록 여유공간을 확보한다. 점검이 편리한 공간이란 관리자가 수시 점검하기 위하여 출입 및 통행이 가능하도록 물탱크 주변에 약 50-60cm의 공간을 두어 점검자에 의한 점검의 편리성을 도모하여야 한다.

3. 수조의 질적 성능저하 방지

동절기 또는 항냉지에서는 옥내소화전 배관이 기온이 낮아짐에 따라 동파 등으로 피해를 가져옴에 따라 동파 방지를 위하여 동결방지조치를 하거나 동결의 우려가 없는 장소에 설치할 것

1) 동결방지조치

• 부동액을 넣는 방법
• 보온재를 설치하는 방법
• 전열선을 설치하는 방법(외부 노출 배관, 주차장, 로비등)
• 배관 내의 물을 순환시키는 방법 (순환 펌프를 이용한 물의 유동법)
• 중앙집중식 난방으로 옥내소화전이 설치된 실내 또는 건물의 내부를 난방하는 법
• 배관을 동결심도 이하로 매설하는 방법)

수조의 하단에 장기간 저장 되어 있는 소화용수의 경우, 동수력이 작용하는 유체의 서역보다는  장기간 동안 정수상태로 고여 있는 수원으로 슬러지 등의 불순물이 침전되어 체류하다가 펌프 및 배관에 흡입되어 여과기 등 밸브류를 막음으로써 통수 불능상태를 야기할 수 있으므로 저수조 하부의 청소가 용이한 구조로 수조의 밑 부분에는 청소용 배수밸브 또는 배수관을 설치할 것.

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