[소방설비-스프링클러]

스프링클러 설비

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스프링클러 헤드에서 화재에 따라 자동적으로 퓨즈가 끊어져 물이 튀어나와 디플렉터마다 샤워모양으로 쏟아지고 소화를 행함과 동시에 화재의 발생을 알리는 자동소화설비이다. 이 설비는 비를 내리는 스프링클러헤드, 물을 공급하는 배관, 경보장치, 펌프, 수원 등으로 구성된다. 헤드와 송수방식에 따라 여러 종류로 구분된다. 주로 고층건물, 지하층, 무창층 등 소방차의 진입이 곤란한 곳에 그 설치 규정을 강화하고 있다.

[장점]
1) 초기 화재에 절대적인 효과가 있다.
2) 소화약제가 물이므로 가격이 싸며 소화 후 복구가 용이하다.
3) 감지부의 구조가 기계적으로 오작동, 오보가 적다.
4) 조작이 쉽고 안전하다.
5) 완전 자동이므로 사람이 없는 시간대에도 자동으로 화재를 감지하여 소화 및 경보를 해준다.

[단점]
1) 초기 시공비가 많이 든다.
2) 시공이 타 소화설비보다 복잡하다.
3) 물로 인한 2차 피해가 있을 수 있다.

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폐쇄식	폐쇄형 스프링클러헤드 사용하는 방식. 스프링클러헤드에 감열부가 있다.
- 습식	언제나 각 배관 내에 가압된 물을 채워 두고 화재 발생시 헤드의 감열, 개방과 동시에 송수장치 등이 자도으로 동작하여 가압된 물이 연속적으로 분출, 방사되는 방식이다. 겨울철에 배관이 동파 피해를 입을 수 있다.
- 건식	스프링클러헤드에 급수하는 배관에 물이 아닌 가압된 공기가 들어 있고 급수 본관과는 공기밸브로 접속되어 있다. 화재의 열로 헤드가 열리면 배관내의 공기압이 저하되면서 자동적으로 공기밸브가 열리고 헤드에 급수되어 살수하게 된다.
- 준비작동식	준비작동밸브(preaction valve)의 1차측에는 압력을 가진 물을, 2차측에는 저압의 공기를 충전시켰다가 감지기가 열 또는 연기를 감지해서 준비작동식 밸브를 작동시켜 2차측에 물을 헤드까지 보낸 후 화재 지역에서 화재 열에 의해 스프링클러헤드가 개방되면 물을 분사하여 소화시키는 방식
개방식	개방형 스프링클러헤드를 사용
- 일제살수식 설비	스프링클러에 감열부가 없고 물의 분출구가 항상 열려 있는 개방형의 헤드를 사용한 것으로 화재감지기가 경보를 발생하면 연결된 헤드의 전부에서 동시에 방수된다. 또는 수동으로 일제개방 밸브를 개방하여 연결된 모든 헤드에서 살수하도록 한다.
조합식	두 세트의 드라이 밸브를 설치하여 감지기와 트리핑장치 및 배출기 등을 장착해서 동작시키는 것으로 건식과 준비작동식 시스템의 동작기능을 함께 갖춘 방식이다. 따라서 건식기능 및 준비작동기능 중 어느 한 가지 기능이 고장났더라도 나머지 기능에 의해 정상적인 성능을 발휘할 수 있도록 설비된다.

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구 분		습 식	건 식	준비 작동식	일제 살수식
경보벨브종류		알람체크밸브	건식밸브	준비작동밸브	일제개방밸브
배관 내부	1차측	가압수	가압수	가압수	가압수
배관 내부	2차측	가압수	압축공기	대기 또는 압축공기	대기(개방)
사용헤드		폐쇄형	폐쇄형	폐쇄형	개방형
감지기유무		없음	없음	있음	있음

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습식

1) 화재 시 헤드가 개방되어 즉시 소화가 가능하다.
2) 구조가 간단하며 설치면적이 적다.
3) 동결위험이 있는 곳에는 부적당하며 동파방지를 위한 별도의 보온공사가 필요하다.
4) 배관의 누수 등으로 인한 물 피해가 우려되는 장소에는 부적당하다.

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건식

1) 동파 위험이 없다.
2) 스프링클러 헤드에 의해서 화재를 감지하고 작동하므로 오작동의 우려가 없다.
3) 보온공정의 생략으로 공기단축과 배관주위의 공간 틈새 활용체적에 여유가 있다.
4) 밸브의 설치면적이 다소 크다.
5) 밸브 2차측에 가압공기를 상시 충전해야 하므로 배관의 기밀성이 요구된다.
6) 압축공기가 완전히 배출되어야만 물이 방수될 수 있으므로 헤드가 개방된 후부터 방수까지의 시간지연이 있다.

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준비작동식

1) 동파 위험이 없다.
2) 준비작동 밸브의 작동을 위한 별도의 감지기 공사가 병행되어야 한다.
3) 감지기의 오작동 우려가 있다.

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일제살수식

1) 개방형 헤드를 사용하므로 방호구역 전역에 대하여 일시에 소화가 가능하다.
2) 화재 시 소화소요시간이 가장 짧다.
3) 개방형 헤드를 사용하므로 감지기 오작동으로 인한 밸브 개방 시 물에 의한 피해가 심각하다.

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자동경보 밸브(Automatic alarm valve)

자동경보 밸브는 폐쇄형 스프링클러 자동경보 장치로서 평상시에는 배관내부에서 헤드까지 가압소방용수가 충만되어 있다. 그러나 화재가 발생하면 열로 인한 온도상승으로 스프링클러헤드가 작동하여 살수함으로서 배관내부의 물의 흐름을 감지하여 압력스위치를 작동시켜 경보를 울리게 하는 체크밸브이다. 따라서 알람밸브는 체크기능과 유수흐름을 감지하는 경보기능이 있다.

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압력탱크(Pressure Tank)

압력탱크(압력챔버)는 소화설비 배관 내의 압력을 감지하고 일정압력이 떨어지면 압력스위치를 작동시켜 주펌프를 가동시키거나 보조펌프를 가동하여 전체 배관 내의 압력을 일정하게 조정하는 장치

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프리액션 밸브(Pre-action valve)

프리액션 밸브는 습식설비의 장점과 건식설비의 단점을 보완해서 안전도가 좋고 오작동이 없으며 소화력이 신속한 준비작동식 설비나 디류지(Deluge)설비에 사용하는 밸브이다. 화재가 발생하여 스프링클러 헤드가 작동하기 전에 감지기가 열 및 연기를 감지하여 전자밸브를 개방시키면 밸브 내 압력제어부에 압력이 낮아지고 압력균형이 깨져 밸브가 개방된다. 밸브를 통하여 배관내로 물이 흐르게 되면 경보가 울리고 펌프가 작동하여 스프링클러헤드까지 물이 가압되며, 화재 열로 인해 스프링클러의 퓨즈가 녹으면 헤드까지 차있던 물이 분사되어 소화하게 된다. 프리액션 밸브는 배관 2차 측에 가압수가 없는 건식 배관이므로 동절기에 동파 우려가 많은 곳에 설치되며, 스케일 축적으로 인한 소화력 마비현상을 예방할 수 있고 경보기능과 제어기능을 동시에 보유하여 스프링클러 폐쇄설비나 개방설비 외에 포소화설비, 물분무설비, 드렌처설비 등 여러 용도로 사용이 가능하다.

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스프링클러 헤드의 종류

헤드의 구조에는 가장 보편적으로 사용되는 가용합금(퓨즈)형과 특수한 유리 모양의 원통안에 팽창하기 쉬운 액체와 적은 기포를 봉입하고 열에 의하여 파괴되어 살수하는 벌브(bulb)형이 있다.
가용합금형은 퓨즈가 가용합금으로 되어 있어 화재시 작동이 빠르다.
벌브형은 특수한 유리모양의 물질로 만든 원통형의 지수밸브를 장치한 것으로 온도가 상승하면 액체가 팽창하여 밸브가 터지면서 살수하게 된다.
헤드의 방향에 따라 상향형, 하향형으로 구분되며 개방형은 퓨즈 등 지수 부분을 없앤 것을 사용한다. 물은 프레임에 의해 받쳐져 있는 디플렉터(deflecter)에 부딪쳐 주변에 균일한 밀도로 살수하는 구조로 되어 있다.
스프링클러 헤드의 가용편의 융융온도는 설치대상 건물 및 가용합금의 종류에 따라 각각 다르지만 표준 융융온도는 대략 65~75℃이다.

감열부 유무에 따른 스프링클러의 종류
- 개방형 : 상향형, 하향형
- 폐쇄형 : 일반형, 벌브형, 표준형, Flush형, 은폐형(concealed)형

설치방향에 따른 스프링클러의 종류
- 측벽 수평형
- 측벽 수직형

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