준비작동식 스프링클러설비(Preaction Sprinkler System)

준비작동식 스프링클러설비란

가. 용어의 정의

스프링클러설비의 화재안전기준(NFSC 103) 제3조(정의)를 살펴보자. "준비작동식스프링클러설비"란 가압송수장치에서 준비작동식유수검지장치 1차측까지 배관 내에 항상 물이 가압되어 있고 2차측에서 폐쇄형스프링클러헤드까지 대기압 또는 저압으로 있다가 화재발생시 감지기의 작동으로 준비작동식유수검지장치가 작동하여 폐쇄형스프링클러헤드까지 소화용수가 송수되어 폐쇄형스프링클러헤드가 열에 따라 개방되는 방식의 스프링클러설비를 말한다.

 

나. 준비작동식 스프링클러설비의 주요 구성

준비작동식 스프링클러설비에는 폐쇄형 헤드를 사용한다. 준비작동식 유수검지장치로는 프리액션밸브(Preaction Valve)를 사용하고, 이는 감지기가 화재를 감지함에 따라 솔레노이드에 의해 클래퍼가 개방되는 구조로 되어 있다.

 

프리액션밸브 (출처 : 한국소방공사)

준비작동식 스프링클러설비의 장점

가. 동결의 우려가 있는 곳에서 사용 가능

프리액션밸브 1차측까지는 가압수가 들어있지만, 2차측으로는 대기압의 공기 상태로 유지된다. 그러므로 건식 스프링클러설비처럼 2차측이 건식 배관으로 유지되므로 동결의 우려가 있는 곳에서도 무리없이 사용이 가능하다는 것이 준비작동식 스프링클러설비의 가장 큰 장점이다. 다만, 헤드는 상향형 헤드로 설치해야 동결과 관련한 문제가 발생하지 않는다.

 

나. 감지기가 화재를 감지하므로 조기 경보 가능

화재를 감지하는 능력은 폐쇄형 헤드보다는 화재 감지기가 더 빠르다. 특히 연기감지기라면 화재를 감지하는 속도가 열감지기 및 폐쇄형 헤드에 비해 매우 빠른 특성을 보인다. 그러므로 거주자 및 관계자에게, 그리고 자동화재속보설비를 통해 소방관서에 화재 경보를 조기에 할 수 있어 피난과 대응이 빠르게 실시될 수 있다.

 

다. 헤드가 파손되어도 수손피해 우려 없음

충격과 노후로 인해 폐쇄형 헤드가 파손되더라도 의도하지 않은 수손피해가 발생할 우려가 없다. 준비작동식 유수검지장치는 감지기가 작동해야 개방되는 것이지, 폐쇄형 헤드가 개방되었다고 해서 작동하는 것이 아니기 때문이다. 따라서 헤드의 파손에도 해당 방호구역에는 수손피해가 발생하지 않는다.

준비작동식 스프링클러설비의 단점

가. 감지기를 별도로 설치해야 함

준비작동식 유수검지장치를 개방시키는 것은 감지기의 화재감지 신호이다. 그러므로 준비작동식 스프링클러설비를 운영하기 위해서는 감지기가 필수적이다. 감지장치는 Non-Interlocked System, Single-Interlocked System, Double-Interlocked System 모든 분야에서 필요하다. 따라서 감지기를 추가로 설치해야 하는 경제적 비용이 소모된다.

 

나. 교차회로 방식 감지기가 작동하지 않으면 무용지물임

준비작동식 스프링클러설비가 작동하는데는 감지기가 필요한데, 이때 감지시스템은 교차회로 방식으로 운영된다. 교차회로 방식이라는 것의 의미는 인접한 두 개의 감지기가 모두 화재를 감지해야 프리액션밸브의 클래퍼가 개방된다는 것이다. 그런데 하나의 감지기가 고장나거나 건물 완공이후 중간에 격벽을 설치하면 교차회로 방식의 감지기가 작동하지 않는 상황이 발생한다. 그러면 준비작동식 스프링클러설비는 영원히 작동하지 않는다. 이 상황이 준비작동식 스프링클러설비의 가장 큰 단점이 된다..

 

다. 헤드가 파손되어도 그 상황을 모른채 유지됨

Preaction Valve의 작동은 감지기에 의한다는 사실에 또 다른 문제가 있다. 폐쇄형 스프링클러 헤드가 파손되어도 그 파손 여부를 알지 못한 채 방치된다는 것이다. 헤드가 개방되어도 프리액션밸브는 아무런 영향을 받지 않으므로 관계자는 헤드 파손여부를 알 수 없다. 그런데 실제 화재에서 감지기에 의해 프리액션밸브가 개방되면 화재로 인해 개방된 헤드 뿐만아니라 과거에 파손되어 있던 헤드에서도 소화수가 방출되어 의도하지 않은 장소에서 수손피해가 야기된다.

준비작동식 스프링클러설비의 작동 매카니즘

가. 프리액션밸브 작동

화재발생 → 교차회로 방식의 감지기 작동(감지기 A : 감시제어반에 화재 표시, 경보 → 감지기 B : 프리액션밸브의 솔레노이드밸브 또는 전동볼밸브 작동) → 프리액션밸브의 클래퍼 개방 → 1차측 소화수가 2차측으로 이동

 

나. 경보 및 표시등 점등

클래퍼 개방으로 가압수의 일부가 압력스위치(Pressue Switch)로 이동 → 압력스위치 접점 구성 → 방호구역 및 감시제어반(수신반)의 음향장치 작동, 감시제어반의 화재표시등 및 프리액션밸브 동작 표시등 점등

 

다. 펌프 기동 및 화재진압

펌프 토출측 2차측 주배관의 압력 감소 → 압력챔버의 압력스위치(Pressure Controler) 작동 → 가압송수장치(펌프) 기동 → 2차측으로 이동한 소화수가 각 헤드에 도달후 대기 → 화재 지점의 폐쇄형 헤드 감열 → 폐쇄형 헤드 개방 → 소화수 방수 → 화재진압

 

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