연결송수관설비

왜 배우는가: 연결송수관설비는 고층 건축물과 지하 공간에서 소방대원이 소방차 펌프를 이용해 건물 내부 높은 층까지 물을 올려 쓰는 유일한 설비다. 방수구와 방수기구함의 위치 기준은 화재 진압 활동의 도달 거리를 결정하므로 실무 설계와 검사에서 자주 확인되며, 시험에서도 설치 기준을 묻는 문제로 반복해 출제된다.

출제 이력: 제134회 3교시 1번, 제124회 1교시 10번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

연결송수관설비는 건축물 외부의 송수구로 소방차가 가압수를 보내고, 건물 내부 각 층의 방수구에 호스를 연결해 소방관이 화재를 진압하는 소화활동설비다.

핵심 키워드

• 연결송수관설비(Standpipe System)
• 송수구(Fire Department Connection)
• 방수구(Hose Valve)
• 방수기구함(Hose Cabinet)
• 주배관(Riser)
• 습식설비(Wet System)
• 쌍구형 방수구(Double-outlet Hose Valve)
• 가압송수장치(Booster Pump)

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 소방차가 건물 밖에서 물을 넣어 주면, 건물 안의 세로 배관을 타고 물이 각 층으로 올라가는 설비다. 소방관은 층마다 있는 방수구에 호스를 끼워 바로 불을 끈다. 옥내소화전은 건물 안 설비가 스스로 물을 뿜지만, 연결송수관은 외부 소방차의 힘을 빌려 높은 층까지 물을 공급한다는 점이 다르다.

정식 정의는 NFTC 502 1.7.1.1에 따른다. 연결송수관설비란 건축물의 옥외에 설치된 송수구에 소방차로부터 가압수를 송수하고, 소방관이 건축물 내에 설치된 방수기구함에 비치된 호스를 방수구에 연결하여 화재를 진압하는 소화활동설비를 말한다.

핵심 용어는 다음과 같다.

송수구는 소화설비에 소화용수를 보급하기 위해 건물 외벽에 설치하는 관이다. 소방차가 여기에 호스를 연결해 물을 넣는다. 구경은 65mm 쌍구형 이다.

방수구는 소화설비로부터 소화용수를 방수하기 위해 건물 내벽에 설치하는 관이다. 소방관이 호스를 연결하는 출구이며, 호스접결구는 바닥으로부터 0.5m 이상 1m 이하 에 설치한다.

주배관은 각 층을 수직으로 관통하는 수직배관이다. 구경은 100mm 이상 이다.

방수기구함은 호스와 관창을 넣어 두는 상자다. 호스는 길이 15m 로 정해져 있다.

3. 등장 배경과 필요성

고층 건축물과 지하 공간이 늘면서 소방차의 사다리나 개인 호스만으로는 높은 층과 깊은 층에 도달하기 어려워졌다. 높은 층에서 화재가 나면 소방관이 계단으로 호스를 끌고 올라가는 시간이 길어지고, 체력 소모도 커진다. 이 문제를 해결하려고 건물 안에 미리 배관을 깔고, 외부 소방차 펌프와 연결하는 방식이 쓰였다.

국내에서는 화재안전기준이 체계적으로 정비되면서 연결송수관설비가 소화활동설비로 분류되었다. 화재안전기준은 성능기준(NFPC)과 기술기준(NFTC)으로 나뉘었고, 연결송수관설비도 NFPC 502 와 NFTC 502 로 구분된다. 법률상 근거는 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률」이다.

또한 배관 내 압력과 설치 높이에 따라 배관 방식을 달리 정하는 것이 필요해졌다. 지면으로부터 31m 이상 이거나 지상 11층 이상 인 건물은 습식설비로 해야 한다. 높은 건물에서는 건식 배관의 공기 배출과 응답 지연이 문제가 되기 때문이다.

4. 구성요소·원리·절차

연결송수관설비는 송수구, 주배관(수직배관), 분기배관, 방수구, 방수기구함, 가압송수장치로 구성된다. 소방차가 송수구에 소화용수를 보내면 건물 내부 주배관을 따라 각 층 방수구까지 물이 전달되고, 소방관이 방수기구함의 호스를 방수구에 연결해 진압한다. 송수구는 소방차 송수의 입구이고, 방수구는 소화활동의 출구다.

분기배관은 확관형과 비확관형으로 나뉜다. 확관형은 측면에 작은 구멍을 뚫고 소성가공으로 확관시켜 용접이음자리를 만든 배관이다. 비확관형은 분기호칭내경 이상의 구멍을 뚫고 배관이음쇠를 용접한 배관이다. 두 형식 모두 배관 내부 유로를 막지 않도록 가공 기준을 지켜야 한다.

원리

소방차 펌프가 송수구에 가압수를 공급하면 주배관 내 압력이 상승한다. 이 압력이 층별 분기배관을 거쳐 방수구에서 방수 압력으로 나타난다. 고층 건물은 소방차 펌프의 양정만으로는 최상층 압력을 확보하기 어렵다. 따라서 지표면에서 최상층 방수구 높이가 70m 이상이면 건물 내부에 가압송수장치를 설치한다. 이때 최상층 노즐선단 압력은 0.35MPa 이상이어야 한다.

절차

• 소방차가 송수구에 연결해 가압수를 송수한다.
• 송수구 뒤의 개폐밸브가 열려 있는지 탬퍼스위치로 감시제어반에서 확인한다.
• 자동배수밸브와 체크밸브를 거쳐 주배관으로 물이 들어간다.
• 주배관에서 층별 분기배관으로 물이 분배된다.
• 소방관이 방수기구함의 호스를 방수구에 연결하고 관창을 열어 방수한다.
• 고층부는 가압송수장치가 방수구 개방에 따라 기동되어 압력을 보충한다.

공식

최상층 노즐 압력 조건은 다음과 같이 확인한다. 펌프 토출량 Q는 기준 2,400L/min 이상이고, 방수구가 3개를 넘으면 1개마다 800L/min를 더한다.

$Q = 2{,}400 + 800 \times (N - 3)\ \text{(L/min, } N\text{: 해당 층 방수구 수, } N>3\text{)}$

예를 들어 해당 층 방수구가 5개(5개 이상 적용)이면 Q = 2{,}400 + 800 \times 2 = 4{,}000 L/min이다. 결과는 고층 펌프 용량으로 상식 범위 안에 있다.

송수구는 소방차의 입구, 방수구는 소방관의 출구로 구분해 쓴다.

5. 관련 법령·기준·표준

연결송수관설비의 설치 기준은 「소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 시행령」 별표 4 제5호나목을 근거로 하는 「연결송수관설비의 화재안전성능기준(NFPC 502)」(성능, 고시)과 「연결송수관설비의 화재안전기술기준(NFTC 502)」(구체 수치, 공고)에 따른다. 옛 화재안전기준(NFSC 502)이 이 두 기준으로 나뉘었다. 이 기준은 소방시설법을 근거로 한다.

개정 연혁을 보면 2024-05-10 개정에서 성능시험배관 유량측정장치(정격토출량 175% 이상)와 성능시험용 전용 수조 기준이 신설되었다. 시행 기준에서는 방수구 위치를 보행거리 기준으로 정리한다. 행정예고안은 방수구 설치 위치 표현을 보행거리 기준으로 정리하는 취지다.

6. 유형과 비교

연결송수관설비는 배관 방식, 방수구 형태, 분기배관 형식에 따라 구분해 답한다. 세 가지 비교를 표로 정리한다.

습식설비와 건식 배관은 지면 높이와 층수 조건으로 구분한다.

습식설비 의무 조건은 지면 31 m 이상 또는 지상 11층 이상이다. 고층 건축물은 배관 충수 시간을 줄이기 위해 습식으로 설치한다. 건식 배관의 적용 조건은 관련 기준에 따라 확인한다.

쌍구형과 단구형은 방수구 접결구 수와 방수기구함 구성이 다르다.