□ 제연설비 개요

○ 제연설비의 설치 목적

    - 화재시 발생하는 연기를 제어하여 피난상의 안전 확보 및 연기에 의한 손실 방지
    - 소방활동을 위한 시계 확보 및 유독가스 배출
    - 공기의 흐름을 조정하여 화재 연소 경로 유도

○ 제연의 원리

    - 제연 : 화재시 건물 내에서 발생한 연기가 유동 또는 확산되지 않도록 제어하는 것
    - 제연의 원리 : 연기의 희석(Dilution), 배출(Exhaust), 차단(Confinement) 또는 이의
      조합에 의함

□ 관계 법령 및 설치 대상

○ 제연 관련 법령

ㆍ 6층이상 건축물의 거실에 설치하는 배연구 : 건축법령
ㆍ 무대부, 지층 및 무창층에 설치하는 제연설비 : 소방법령
ㆍ 특별피난계단 부속실 및 비상용승강기 승강장의 제연 : 건축법령 및 행정자치부 고시

○ 설치 대상

6층이상 건축물의 거실 (배연구)
(건축법시행령 제87조제2항, 건축물의설비기준등에관한규칙 제14조)

화재실 (무대부·지층·무창층)
(소방법시행령 제32조제1항)

특별피난계단 및 비상용승강기 승강장
(건축법시행령제90조제3항·건축피난방화기준규칙제9조)

○ 6층이상 거실의 배연구
    (건축물의설비기준등에관한규칙 제14조제1항)
    - 설치수 : 방화구획 부분마다 1개소 이상
    - 설치위치 : 바닥에서 1m 이상의 높이
    - 크 기 : 방화구획된 바닥면적의 1/100 이상으로서 1㎡ 이상
    - 구 조 : 수동 및 자동 개폐 (자동 : 연기 또는 열감지기 등 이용)
    - 전 원 : 예비전원에 의해 개방할 수 있을 것

○ 화재실(무대부·지층·무창층)의 제연설비 (소방기술기준에관한규칙 제113∼121조)

▶ 구획 기준

ㆍ 하나의 제연구역은 1,000㎡ 이내로서, 1 개 층을 원칙으로 하고, 직경 40m의 원 안에 포용될 것

ㆍ 거실과 통로(복도 포함)는 상호 제연구획할 것

ㆍ 통로상의 제연구역은 보행 중심선의 길이가 40m 이하일 것

▶ 구획 방법 : ①보 ②제연경계벽(제연경계) ③벽(셔터·방화문 포함)

▶ 제연구역 벽 등의 구조

ㆍ 재질 : 내화재 또는 불연재

ㆍ 제연경계의 폭 (천장 또는 반자로부터 그 수직 하단까지의 거리 폭) : 0.6m 이상

ㆍ 수직거리 (바닥으로부터 그 수직 하단까지의 거리) : 2m 이내

- 제연시 기류에 의한 진동을 방지할 수 있는 구조

- 가동식의 경우는 급속한 하강으로 인명에 위해를 주지 않는 구조일 것

ㆍ 예상제연구역 (화재 발생이 예상되는 제연구역)에 대하여는,

ㆍ 배출(화재시의 연기 배출)과 동시에 공기 유입이 될 수 있게 하고,

ㆍ 배출구역이 거실일 경우에는 통로에도 동시에 공기가 유입될 수 있도록 할 것

▶ 배출량 및 배출방식

▶ 거실의 바닥면적이 400㎡ 미만인 예상제연구역

ㆍ 바닥면적 1㎡ 당 × 1㎥/min 이상 (전체의 최저 배출량 : 5,000㎥/h 이상)

- 예상제연구역이 다른 거실의 피난 용도인 경우 : 기준량의 1.5배 이상

ㆍ 바닥면적 50㎡ 미만인 예상제연구역을 통로배출방식으로 하는 경우

- 통로길이 40m 이하 : 25,000㎥/h∼45,000㎥/h 이상

- 통로길이 40m 초과 : 30,000㎥/h∼50,000㎥/h 이상

▶ 거실의 바닥면적이 400㎡ 이상인 예상제연구역의 배출량

ㆍ 예상제연구역이 직경 40m 원의 범위 안에 있을 경우 : 40,000㎥/h 이상

ㆍ 예상제연구역이 제연경계로 구획된 경우, 그 수직거리에 따른 배출량

- 수직거리에 따라 40,000㎥/h∼60,000㎥/h 이상

ㆍ 예상제연구역이 직경 40m 원의 범위를 초과할 경우 : 45,000㎥/h 이상

ㆍ 예상제연구역이 제연경계로 구획된 경우, 그 수직거리에 따른 배출량

- 수직거리에 따라 45,000㎥/h∼65,000㎥/h 이상

▶ 예상제연구역이 통로인 경우의 제연량

ㆍ 보행 중심선의 길이가 40m 이내일 경우 : 40,000㎥/h 이상

ㆍ 예상제연구역이 제연경계로 구획된 경우, 그 수직거리에 따른 배출량

- 수직거리에 따라 40,000㎥/h∼60,000㎥/h 이상

ㆍ 보행 중심선의 길이가 40m를 초과할 경우 : 45,000㎥/h 이상

ㆍ 예상 제연구역이 제연경계로 구획된 경우, 그 수직거리에 따른 배출량

- 수직거리에 따라 40,000㎥/h∼60,000㎥/h 이상

▶ 공동예상제연구역(2개 이상의 예상제연구역)의 배출량

ㆍ 가동벽으로 구획된 경우 : 각 예상제연구역의 배출량을 합한 것 이상

ㆍ 제연경계로 구획된 경우 : 각 예상제연구역의 배출량 중 최대의 것

▶ 배출구

▶ 배출구의 위치

바닥면적 400㎡ 미만인 예상제연구역 (통로인 예상제연구역을 제외)

ㆍ 벽으로 구획된 경우 : 천장과 바닥 사이의 중간 윗 부분에 설치

ㆍ 한 부분이 제연경계로 구획된 경우 : 천장 또는 이에 가까운 벽의 부분에 설치

- 배출구를 벽에 설치하는 경우, 배출구의 하단이 당해 예상제연구역에서 제연경계 의 폭이 짧은 제연경계의 하단보다 높게 할 것

통로인 예상제연구역과 바닥면적이 400㎡ 이상인 통로 외의 예상제연구역

ㆍ 가동벽으로 구획된 경우 : 천장 또는 이에 가까운 벽의 부분에 설치

- 배출구를 벽에 설치하는 경우, 배출구의 하단과 바닥간의 최단거리가 2m 이상일 것

ㆍ 한 부분이 제연경계로 구획되어 있는 경우 : 천장에 가까운 부분(제연경계를 포 함)에 설치

- 다만, 배출구를 벽 또는 제연경계에 설치하는 경우, 배출구의 하단이 당해 예상제 연구역에서 제연경계의 폭이 가장 짧은 제연경계의 하단보다 높게 설치

▶ 배출구의 수

ㆍ 예상제연구역의 각 부분으로부터 하나의 배출구까지의 수평거리는 10m 이내일 것

▶ 배출기 및 배출풍도

▶ 배출기 설치 기준

ㆍ 배출능력 : 배출량 이상

ㆍ 배출기와 배출풍도의 접속부분 : 석면 등 내열성 캔버스 사용

ㆍ 배출기의 전동기와 배풍기 : 분리 설치하고, 배풍기 부분은 내열처리

▶ 배출풍도 설치 기준

ㆍ 아연도금강판 또는 동등 이상의 내식성·내열성이 있는 것

ㆍ 내열성의 단열재로 유효한 단열처리

ㆍ 배출기 흡입측 풍도 안의 풍속 : 15 m/s 이하

ㆍ 배출측 풍속 : 20 m/s 이하

ㆍ 강판의 두께는 배출풍도의 크기 에 따름

▶ 공기 유입방식 및 유입구

▶ 예상제연구역에 대한 공기 유입 방식

ㆍ 강제 유입방식

ㆍ 자연 유입방식

ㆍ 인접 제연구역 또는 통로 유입 방식

▶ 예상제연구역에 설치되는 공기 유입구 설치기준

바닥면적 400㎡ 미만의 거실인 경우

ㆍ 바닥 외의 장소에 설치

ㆍ 공기 유입구와 배출구간의 직선거리는 5m 이상으로 할 것

바닥면적이 400㎡ 이상의 거실인 경우와, 공연장·집회장·음식점·유기장

용도로 사용되는 부분의 바닥면적이 200㎡를 초과하는 경우

ㆍ 바닥으로부터 1.5m 이하의 높이에 설치

ㆍ 그 주변 2m 이내에는 가연성 내용물이 없도록 할 것

위 외의 예상제연구역 (통로인 예상제연구역 포함)에 대한 유입구

ㆍ 유입구를 벽에 설치할 경우

- 바닥으로부터 1.5m 이하의 높이에 설치

- 주변 2m 이내에는 가연성 내용물이 없도록 할 것

ㆍ 유입구를 벽 외의 장소에 설치할 경우

- 유입구 상단이 천장과 바닥 사이의 중간 아래 부분보다 낮게 되도록 하고,

- 수직거리가 가장 짧은 제연경계 하단보다 낮게 되도록 설치할 것

▶ 공동예상제연구역에 설치되는 공기 유입구

예상제연구역이 벽으로 구획되어 있을 경우

ㆍ 바닥으로부터 1.5m 이하의 높이에 설치

ㆍ 그 주변 2m 이내에는 가연성 내용물이 없도록 할 것

예상제연구역의 일부 또는 전부가 제연경계로 구획되어 있는 경우

ㆍ 1개 이상의 장소에 다음과 같은 방법에 의하여 설치

- 유입구를 벽에 설치할 경우

·바닥으로부터 1.5m 이하의 높이에 설치

·그 주변 2m 이내에는 가연성 내용물이 없도록 할 것

- 유입구를 벽 외의 장소에 설치할 경우

·유입구 상단이 천장과 바닥 사이의 중간 아래 부분보다 낮도록 하고,

·수직거리가 가장 짧은 제연경계 하단보다 낮게 설치할 것

▶ 공기의 유속 등

ㆍ 예상제연구역에 공기가 유입되는 순간의 풍속 : 5m/sec 이하

ㆍ 공기 유입구의 구조는 : 유입공기를 하향 60도 이내로 분출할 수 있을 것

ㆍ 공기 유입구의 크기 : 1분 당 배출량 1㎥에 대하여 35㎠ 이상

ㆍ 공기 유입량 : 배출량 이상

▶ 유입 풍도 등

ㆍ 유입 풍도 안의 풍속 : 20m/s 이하

ㆍ 옥외에 면하는 배출구 및 공기 유입구 : 비 또는 눈 등이 들어가지 않도록 하고,

배출된 연기가 공기 유입구로 순환 유입되지 않는 구조

ㆍ 비상전원 : 자가발전설비, 축전지설비 등 (옥내소화전 준용)

ㆍ 가동식의 벽, 제연경계벽 댐퍼 및 배출기의 작동 : 화재감지기와 연동

- 예상제연구역 (또는 인접장소) 및 제어반에서 수동으로 기동 가능한 구조일 것

○ 특별피난계단 부속실 및 비상용승강기 승강장의 배연설비

(건축물의설비기준등에관한규칙 제14조제2항)

◇ 배연구 및 배연풍도 : 적정한 크기의 불연재로서 외기 또는 전용의 굴뚝에 연결

- 외기에 접하지 않는 경우에는 예비전원이 부설된 별도 배연기 설치

◇ 개방장치 : 배연구에 설치하는 개방장치는 수동 및 자동으로 개방할 수 있을 것

◇ 배연구 작동 : 평상시에는 닫힘, 개방시에는 기류 등으로 닫히지 않는 구조일 것

※ 공기 유입방식이 급기가압방식 또는 급·배기방식인 경우 : 소방법령 준용

○ 특별피난계단 및 비상용승강기 승강장의 급기가압방식 제연설비 (행정자치부 고시 제1999-7호)

◇ 특별피난계단 전실 등 제연구역에 옥외의 신선한 공기를 공급하여, 옥내의 다른 부분보다 기압을 높게 하고,

◇ 일정한 차압을 유지함으로써 제연구역에 연기의 침투를 방지하는 설비

- 제연구역의 선정 : 계단실·부속실 동시 제연, 부속실 단독 제연

▶ 차압

◇ 제연구역과 옥내 사이의 압력차 : 50Pa(약0.0005kg/㎠)±20% (40∼60Pa) 범위 유지

▶ 급기량

◇ 제연구역에 공급하여야 할 공기의 양 : 「누설량 + 보충량 ≤ 급기량」일 것

- 누설량 : 출입문 등의 틈새를 통하여 제연구역에서 새나가는 공기량

- 보충량 : 방연풍속을 유지하기 위하여 제연구역에 보충해야할 공기량

◇ 누설량 및 보충량 산출 방법 (아래의 구분에 의해 별표 1, 2의 방법으로 산출)

- 계단실·부속실의 제연인 경우

· 계단실·부속실 동시 제연

· 부속실만의 제연

- 승강장의 제연인 경우

▶ 방연풍속

◇ 출입문이 일시 개방되는 경우, 제연구역 내로 연기 유입을 방지할 수 있는 풍속

-복도 : 0.7 m/sec 이상 (30분 이상 방화구조인 경우 0.5 m/sec 이상)

-거실 : 0.7 m/sec 이상

▶ 과압방지조치

◇ 제연구역의 차압 유지를 위한 자동 과압방지조치

- 과압방지조치의 방법 : 과압배출장치 또는 자동차압·과압조절형 급기댐퍼 설치

※과압배출장치로서 플랩댐퍼를 설치할 경우

·날개 면적 : Ar = q/ 5.85 (Ar: 날개면적⇒㎡, q: 제연구역에 대한 보충량⇒㎥/sec)

·구 조 : 열간압연강판 두께 1.6mm 이상의 내열·내식성의 것으로,

60Pa의 차압에 의하여 개방되는 구조

·설치 위치 : 제연구역에서 옥내(반자 하부)로 배출될 수 있도록 설치

▶ 누설틈새 면적 산정

◇ 출입문의 누설 틈새 : A = (L/ℓ)×Ad (㎡)

L: 출입문 틈새 길이 (m)

ℓ: 외여닫이문 5.6, 쌍여닫이문 9.2, 출입문 8.0

Ad : 승강기 ⇒ 외여닫이문 0.01, 쌍여닫이문 0.03, 승강기출입문 0.06

◇ 창문의 누설 틈새

- 여닫이 창문으로 창틀에 방수 패킹이 없는 경우 : 2.55×10^-4×틈새길이(m)

- 여닫이 창문으로 창틀에 방수 패킹이 있는 경우 : 3.61×10^-5×틈새길이(m)

- 미닫이 창문인 경우 : 1.00×10^-4×틈새길이(m)

▶ 유입공기의 배출

◇ 배출 원칙 : 화재층의 제연구역과 면하는 옥내로부터 옥외로 배출

◇ 배출 방식

- 수직풍도에 의한 배출 : 전용의 옥상 직통 수직풍도 설치 (자연배출, 기계배출)

- 배출구에 의한 배출 : 건물 외벽에 배출구 설치

- 배연설비에 의한 배출

☞ 수직풍도 설치 기준

◇구조 : 내화구조, 내부 마감 (몰탈, 강판)

◇배출댐퍼 설치 : 500℃에서 1시간 내화도 확보 등

◇ 내부 단면적

- 자연배출인 경우 : Ap = Q_N/ 2 (㎡) *Q_N: 출입문 1개 면적×방연풍속

·수직풍도 길이 100m 초과시 산출 값의 1.2배 적용

- 기계배출인 경우 : 자연배출식 수직풍도 단면적의 1/4 이상

·배출용 송풍기는 옥내 화재감지기와 연동될 것

☞ 배출구 기준

◇개폐기 설치 : 옥외 쪽으로만 개방되고, 옥외 풍압에 의하여 자동 폐쇄될 것

◇개폐기 개구면적 : Ao = Q_N/ 2.5 (㎡) *Q_N: 출입문 1개 면적×방연풍속

▶ 급기

◇ 급기 원칙

- 하나의 수직풍도마다 전용의 송풍기로 급기

- 부속실 제연의 경우, 동일 수직선상의 모든 부속실은 하나의 전용 수직풍도에

의해 동시 급기

◇ 급기구

- 급기용 수직풍도 직접 고정(벽체 또는 천장), 출입문에서 가급적 먼 위치에 설치

-계단실·부속실 동시 제연인 경우 : 계단실 급기구는 3층 이하의 높이마다 설치

-급기구에 댐퍼 설치 (옥내 화재감지기에 의해 모든 댐퍼 개방)

◇ 급기 풍도

-내화구조, 내부 마감 (몰탈, 강판)

◇ 급기 송풍기

-송풍 능력 : 담당 제연구역 급기량의 1.15배

-배출측 : 풍량 조절용 댐퍼 설치, 풍량 및 풍압 실측을 위한 조치

-인접 화재에 안전하고, 접근이 용이한 곳에 설치

-옥내의 화재감지기 동작에 의한 작동

-송풍기와 연결된 캔버스는 내열성의 것 사용

◇ 외기 취입구

-연기·공해물질·빗물 등으로부터 안전한 위치에 설치

-바람의 속도와 방향에 의해 영향을 받지 않는 장소에 설치

▶ 수동기동장치

◇설치위치 : 배출댐퍼 및 개폐기 직근과 제연구역 내

◇기능

- 전 층의 제연구역에 설치된 급기댐퍼 개방

- 당해 층의 배출댐퍼 또는 개폐기의 개방

- 급기 송풍기 및 유입공기 배출용 송풍기의 작동

- 일시적으로 개방 고정된 모든 출입문의 해정장치 해정

◇수동기동장치는 옥내에 설치된 수동발신기의 조작으로도 작동할 수 있을 것

▶ 제어반

◇제어반 기능을 1시간 이상 유지할 수 있는 비상용 축전지 내장

◇제어반의 기능

- 급기용 댐퍼 개폐 감시 및 원격조작 기능

- 배출댐퍼 또는 개폐기의 작동 여부 감시 및 원격조작 기능

- 급기 송풍기와 유입공기 배출용 송풍기 작동 여부 감시 및 원격조작 기능

- 제연구역 출입문의 일시적 고정 개방 및 해정에 대한 감시 및 원격조작 기능

- 수동기동장치 작동 여부에 대한 감시 기능

- 급기구 개구율 자동조절장치 작동 여부 감시 기능

- 제어 선로의 단선 감시 기능

▶ 비상전원

◇설치 방법 : 자가발전설비 또는 축전지설비

◇설치 기준

- 점검 편리, 화재·침수 등으로부터 안전한 곳에 설치

- 다른 장소와 방화구획 및 비상조명등 설치

□ 제연설비 점검 및 시험

○ 시험의 종류

시스템 구성 요소의 검사

시스템 작동시험

시스템의 성능 보증을 위한 조정

○ 시험 방법

설치수, 설치위치, 배연구의 크기, 구조, 전원 등이 설치 기준에 적합한지 여부 확인

(배연설비의 검사 표준, KSF 2815, 1996)

▶ 검사방법 및 판정기준

○ 배연구

불연성의 재질, 내열성의 연결부, 녹·먼지 등에 안전한 구조일 것

2번째 이하의 배연구 개방에 지장이 없고, 배연 운전 중 기류·진동 등에 의한 장애가 없는 구조일 것

배연구 주변 및 풍도의 접속부에서 공기의 누출이 없을 것

연기감지기와 연동, 중앙관리실에서 적정한 제어·감시, 내열배선일 것

배연구 주변의 작동을 방해하는 장해물이 없을 것

수동개방장치는 10kg(98N) 이하의 힘으로 조작 가능할 것

○ 방연벽

불연성 재질일 것

연기감지기와 연동인 경우, 연기감지기의 부착위치 등이 적절할 것

방연벽 연동 전기장치의 배선은 내열성일 것

가동방연벽 주변에 장애물이 없을 것

○ 배연풍도

불연성 재질일 것

각 배연구에 과대한 풍속으로 흡입될 우려가 있을 때는 공기저항 밸런스를 고려 하는 등 적정한 공기흡입이 되도록 할 것

배연풍도에 가연물이 접촉하지 않을 것

신축이음기구는 불연재료일 것

○ 방화댐퍼

재질은 1.5㎜ 이상의 철판일 것

폐쇄시 누출량은 20℃에서 2kg/㎡의 압력으로 5㎥/min 이하가 되도록 할 것

작동 후에는 배연기의 압력에 견디며, 적정한 폐쇄상태를 유지할 것

온도퓨즈의 교환이 용이할 것

○ 배연기

사용 범위가 적정하고, 서징 현상이 생기지 않을 것

내열 성능이 있을 것 (560℃의 온도에서 정상 운전되는 재질과 구조)

가장 가까운 배연구 2개를 열었을 때 과부하 현상이 없을 것

가장 먼 배연구 1개 개방시 서징현상에 의한 제연성능의 현저한 저하가 없을 것

배연구의 개방과 더불어 자동으로 작동할 것

상용전원이 끊어진 경우는 예비전원에 의하여 작동할 것

내화성능 30분 이상의 구획된 장소에 설치하고, 점검구를 둘 것

○ 연기배출구

연소 우려가 없고, 피난에 영향을 주지 않는 위치일 것

빗물·쥐·벌레 등이 침입할 수 없는 구조일 것

○ 예비전원

자가발전설비

축전지

엔진(직결)

▶ 종합운전검사

○ 배연량 측정

배연구를 개방하고, 각 배연구 마다 풍량을 구함

-다음 그림의 다섯 위치에서 각각 30초간 계속하여 풍속 측정

측정한 풍속으로 평균치를 산출하여 다음 식에 의하여 표준상태(20℃)의 풍량 산정

A = 배연구의 유효면적(㎡)

V = 평균풍속(m/sec)

t = 실온(℃)

○ 판정 기준

거실 배연량 : 개방한 배연구에서 당해 방연구획면적 1㎡ 당 1㎥/min 이상일 것

2개 이상의 방연구획을 1대의 배연기로 제연할 경우, 최대방연구획과 그 전후 방연구획 배연구의 풍량 합계가 최대방연구획 풍량의 2배 이상일 것

특별피난계단의 부속실, 비상용승강기 승강장의 경우, 각 층 4㎥/sec이상,

부속실·승강장 겸용시에는 6㎥/sec 이상의 풍량일 것

배연구 배연량의 합계가 120㎥/min 미만일 때는 120㎥/min 이상,

1,000㎥/min을 초과하는 경우는 1,000㎥/min 이상으로 할 것

(행정자치부 고시 제1999-7호)

▶ 급기가압방식 설비의 측정·시험·조정

출입문 등의 크기, 개폐 방향이 설계도면과 일치하는지 확인

출입문과 바닥 사이의 틈새가 균일한지 여부 확인

각 출입문의 폐쇄력 확인

화재감지기 동작에 의한 설비 작동 여부 확인

- 부속실과 면하는 옥내 및 계단실의 출입문을 동시 개방하여,

- 유입공기의 풍속이 방연풍속에 적합하지 않을 경우,

- 급기구의 개구율과 송풍기의 풍량조절댐퍼 조정

* 유입공기의 풍속 : 10 이상의 지점에서 측정한 풍속의 평균치

출입문을 개방하지 않는 제연구역의 실제 차압이 기준에 적합한지 확인

출입문이 모두 닫힌 상태에서 제연구역과 옥내 사이 차압 측정·조정