소방시설 기본설계

왜 배우는가: 소방시설 기본설계는 실시설계와 감리의 출발점이어서 설계 방향이 잘못되면 뒤 단계 전체가 흔들린다. 시험에서는 설계 단계별 업무와 건축 공종 협의를 묻는 문제가 반복해서 나온다.

출제 이력: 제123회 2교시 4번, 제110회 3교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

소방시설 기본설계는 건축주 요구와 관계 법규를 반영해 소방시설의 방식·배치·주요 용량을 정하고, 실시설계가 따를 기준을 확정하는 단계다.

핵심 키워드

• 기본설계
• 설계도서
• 소방시설설계업
• 설계 방향 확정
• 관계 공종 협의
• 법규 검토
• 기본계획
• 실시설계

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 건물에 소방시설을 어떤 방식으로, 어디에, 얼마만큼 넣을지 큰 틀을 잡는 단계다. 기본계획에서 정한 목표를 바탕으로 설비의 방식과 계통, 설치 위치, 주요 용량을 정한다. 건축·구조·기계·전기 공종과 협의해 공간을 조정하는 일도 이 단계에서 이루어진다.

정식으로는 기본설계가 기본계획 다음, 실시설계 앞의 단계다. 실시설계는 기본설계에서 확정된 내용을 상세 도면과 기술계산서로 옮기는 작업이다. 두 단계의 경계는 설계 방향과 주요 시스템이 확정되었는지로 나눈다.

핵심 용어를 풀면 다음과 같다.

• 설계도서: 「소방시설공사업법」 제2조제1항제1호가목에 따라 공사계획, 설계도면, 설계 설명서, 기술계산서 및 관련 서류를 뜻한다. 기본설계에서는 이 중 도면과 설명서의 골격이 만들어진다.
• 소방시설설계업: 설계도서를 작성하는 영업이다. 같은 법 제2조제1항제1호가목에 정의되어 있다.
• 설계 방향 확정: 방식과 계통, 주요 설비 위치를 정해 실시설계의 기준을 만드는 것이다.
• 관계 공종 협의: 건축, 구조, 기계, 전기 등 다른 공종과 공간과 설치 조건을 맞추는 일이다.

3. 등장 배경과 필요성

건축물이 고층화되고 대형화되면서 피난, 방화, 소화 설비가 건축 평면과 강하게 얽힌다. 덕트 샤프트, 배관 경로, 제연구역, 방화구획은 평면이 정해진 뒤에 맞추면 충돌이 생기기 쉽다. 기본설계 단계에서 이런 조건을 먼저 정리하지 않으면 실시설계 중에 평면을 다시 고쳐야 하고, 공사비와 공기가 함께 늘어난다.

건축 설계의 일반 흐름에서도 기본설계는 건축주의 요구 조건을 받아 면적, 층수, 배치, 법적 요건을 검토하는 단계로 설명된다. 소방시설은 이 검토에 포함되어야 하는 설비 중 하나다. 소방 분야에서는 이를 설계 초기의 법규 검토로 본다.

또 감리 측면에서도 설계도서의 적합성 검토는 설계 방향이 정해져야 가능하다. 「소방시설공사업법」 제16조제1항은 설계도서의 적합성, 설치계획표의 적법성 검토를 감리 업무로 정한다. 따라서 기본설계 단계의 결정 사항이 기록되어야 뒤에서 검토할 기준이 생긴다.

기본설계를 생략하거나 형식만 갖추면 세 가지 문제가 생긴다. 첫째, 법규 위반이 늦게 드러난다. 둘째, 공종 간 간섭이 시공 단계에서 발견된다. 셋째, 발주자 요구와 설계안이 어긋난 채 실시설계가 진행된다. 그래서 기본설계는 설계 과정 전체의 방향을 잡는 단계로 다뤄야 한다.

설계 단계별 역할을 한눈에 나누면 다음과 같다. 기본계획은 목표와 조건을 정하고, 기본설계는 방식과 배치를 정하며, 실시설계는 상세 도면과 계산서를 작성한다. 이 구분을 답안 첫머리에서 밝히면 채점자가 단계 구분을 바로 확인할 수 있다.

4. 구성요소·원리·절차

소방시설 기본설계는 계획 단계에서 정한 설계 목표를 법규와 화재안전기준에 맞는 설비 체계로 바꾸는 단계다. 설비별 구성요소를 건물 구조와 연결해 배치하고, 이후 실시설계의 기준이 되는 설계 방향을 확정한다. 구성요소는 수원, 가압송수장치, 배관망, 감지·제어장치, 방호구역 다섯 축으로 정리하면 답안에 옮기기 쉽다.

표 설명: 구성요소 중 수원과 가압송수장치는 설비 용량을 결정하므로 건축 기계실, 전기실 면적과 바로 연결된다. 배관망과 방호구역은 건축 평면과 천장 높이에 따라 조정되므로 건축 분야와 먼저 협의해야 한다.

원리는 설계 목표 설정, 법규 적용, 용량 산정, 배치 검토 순서로 진행된다. 설계 목표는 성능기준이 있을 경우 성능으로, 없으면 화재안전기준의 사양으로 정한다. 기본설계는 설계 방향을 확정하고 실시설계의 기준을 만드는 단계다.

절차는 다음과 같다.

• 건축 기본설계안과 용도·면적·층수 자료를 입수한다.
• 적용 법규와 화재안전기준 목록을 정한다.
• 방호대상별 설비 종류와 방호구역을 나눈다.
• 수원·가압송수 용량을 개략 산정한다.
• 배관 경로와 기계실·전기실 위치를 건축 평면에 표시한다.
• 설계 방향 보고서를 작성해 발주자와 건축 설계자의 승인을 받는다.

공식은 스프링클러 설비 수원량 산정에 대표적으로 쓴다.

$Q = N \times Q_1 \times T$

여기서 Q는 수원량(㎥), N은 동시 개방 헤드 수, Q_1은 헤드 1개당 방수량(㎥/min), T는 방수 시간(min)이다. 헤드 1개 방수량은 설계 조건의 방수압과 K 계수로 구한다.

흐름도 설명: 배관 배치 단계에서 공간이 부족하면 용량 산정으로 되돌아가 수원과 펌프 조건을 다시 맞춘다. 이 되먹임이 기본설계에서 가장 자주 일어나는 조정이다.

5. 관련 법령·기준·표준

기본설계의 법적 근거는 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」(소방시설법)과 그 하위 기준이다. 설계 업무는 「소방시설공사업법」 제2조에 따라 소방시설설계업의 영업 범위에 속한다. 설계도서는 공사계획, 설계도면, 설계 설명서, 기술계산서를 포함한다. 감리는 제16조제1항에 따라 설계도서의 적법성과 기술상의 합리성을 검토한다.

화재안전기준은 2022-12-01부터 성능기준(NFPC)과 기술기준(NFTC)으로 나뉘었다. 구체 수치는 기술기준에서 확인한다. 기준값 표는 다음과 같다.

표 설명: 방수압과 수원량은 설계 용량의 최소 조건이다. 기본설계 단계에서는 이 값을 넘는 여유를 두고 개략 용량을 정한다.

개정 연혁은 다음과 같다. 2022-12-01 화재안전기준이 NFPC와 NFTC로 분리됐다. 소방시설공사업법 시행규칙 제12조는 2025-01-23 개정 이력이 있어 착공신고 서류 기준이 바뀌었다. 기본설계 자체의 절차는 이 개정에 따라 바뀌지 않는다.

6. 유형과 비교

소방시설 기본설계는 설계 대상과 수행 주체에 따라 여러 방식으로 나뉜다. 시험에서는 '무엇을 기준으로 나누었는지'를 먼저 밝히고 항목을 비교하는 답안이 점수를 얻는다. 아래 표는 설계 방식과 설계 근거를 기준으로 정리했다.