스프링클러 헤드 반경 기준 및 용도별 설치 거리 최적 커버 면적 정리

스프링클러 헤드에 대하여 알아보자.

 

스프링클러 헤드 설치 기준 및 반경 관경 계산법

 

1. 스프링클러 헤드란?

스프링클러 헤드는 화재 발생 시 자동으로 작동하여 물을 분사하는 소방 설비의 핵심 요소이다. 건물의 용도, 구조, 화재 위험도에 따라 다양한 스프링클러 헤드가 사용된다. 스프링클러 헤드의 올바른 설치 기준을 이해하고 적용하는 것이 화재 안전성을 높이는 중요한 요소이다.

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2. 스프링클러 헤드와 보(Girder, Beam)의 거리 기준

스프링클러 헤드는 천장 구조물과 적절한 거리를 유지해야 원활한 물 분사가 가능하다. 특히, 보(Girder, Beam)와의 간격은 화재 시 물이 장애물 없이 확산되도록 하는 중요한 요소이다.

 

수평거리(주1)	수직거리(주2)
~ 0.75 m 미만	보 하단보다 낮을 것
0.75 ~ 1 m 미만	0.1 m 미만
1 ~ 1.5 m 미만	0.15 m 미만
1.5 m 이상 ~	0.3 m 미만

• (주1) 스프링클러 헤드의 반사판 중심과 보의 수평 거리
• (주2) 스프링클러 헤드의 반사판 높이와 보 하단 높이의 수직 거리

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3. 스프링클러 헤드 수별 급수관의 구경 (제8조 3항관련)

스프링클러 헤드의 설치 시 급수관의 구경을 정확하게 선정하는 것이 중요하다. NFPC 103 기준에 따라 스프링클러 헤드의 수와 급수관의 구경을 결정할 수 있으며, 이는 화재 시 충분한 방수량을 보장하기 위한 필수적인 기준이다.

 

구분/급수관구경(mm)	25	32	40	50	65	80	90	100	125	150
가	2	3	5	10	30	60	80	100	160	161 이상
나	2	4	7	15	30	60	65	100	160	161 이상
다	1	2	5	8	15	27	40	55	90	91 이상

1. 폐쇄형 스프링클러 헤드를 사용하는 설비에서는 한 개 층당 하나의 급수배관이 담당하는 최대 면적이 3,000㎡를 초과해서는 안 됨.
2. 폐쇄형 스프링클러 헤드를 설치하는 경우, "가"란의 헤드 수에 따른다.
   • 단, 100개 이상의 헤드를 담당하는 급수배관(또는 밸브)의 구경을 100mm로 적용할 경우, 반드시 수리계산을 통해 배관의 유속이 적합한지 검토해야 함.
3. 폐쇄형 스프링클러 헤드를 설치하고 반자 아래의 헤드와 반자 속 헤드가 동일 급수관의 가지관상에 병설되는 경우에는 "나"란의 헤드 수를 적용해야 함.
4. 개방형 스프링클러 헤드를 설치하는 경우:
   • 하나의 방수 구역에서 30개 이하의 헤드를 담당하면 "다"란의 헤드 수를 적용.
   • 30개를 초과하는 경우에는 수리계산 방법을 적용하여 급수관의 구경을 결정해야 함.

 

헤드 수별 급수관의 구경 원문보기

4. 스프링클러 헤드의 종류와 용도

① 스프링클러 헤드의 주요 유형

스프링클러 헤드	유형 설명
천장형(Concealed Type)	천장 내부에 설치되어 미관을 유지하며, 작동 시 커버가 떨어지고 물을 분사함.
개방형(Open Type)	헤드에 감열체가 없어 특정 구역 전체에 동시 방수가 가능.
천장부착형(Pendent Type)	천장에서 아래 방향으로 물을 방출하여 바닥으로 확산되는 형태.
수직형(Upright Type)	장애물이 많은 공간에서 사용되며, 위쪽으로 물을 분사하여 반사 후 확산.
벽부착형(Sidewall Type)	벽면에 장착되어 좁은 공간이나 복도 등에 적합.
드라이 팬던트(Dry Pendent)	냉각된 공간이나 동파 위험이 있는 구역에서 사용.

 

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5. 스프링클러 헤드의 감응 온도별 용도

스프링클러 헤드는 특정 온도에서 작동하도록 설계되며, 온도별 사용 용도는 다음과 같다.

 

감응 온도(°C)	색상 코드	용도
57~77	오렌지	일반적인 실내 공간 (거실, 방, 사무실)
79~107	빨강	주방, 기계실, 다용도실
121~149	노랑	보일러실, 산업 시설, 화학 공장
163~191	녹색	고온이 발생하는 공장, 용광로 주변
204~246	파랑	발전소, 대형 화학 처리 시설
260 이상	보라	극한의 고온 환경, 특수 산업 시설

 

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6. 드라이 팬던트(Dry Pendent) 헤드 설치 구간

드라이 팬던트 헤드는 일반 스프링클러 헤드와 다르게, 배관 내부에 물이 차 있지 않아 동파 위험이 있는 환경에서 사용된다. 설치 가능한 주요 구역은 다음과 같다.

 

적용 구역	설치 위치 및 특징
냉장창고	- 영하 온도로 인해 일반 헤드 사용 불가 - 천장형 드라이 팬던트 적용
주차장 (지하, 노출형)	- 겨울철 결빙 방지를 위해 드라이 팬던트 필요
옥외 시설 (주유소, 공장 외부)	- 동파 가능성이 있는 개방형 공간
복합 건물의 개방형 발코니	- 실외 공간 보호를 위해 사용

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7. 스프링클러 헤드 설치 시 고려 사항

• 스프링클러 헤드 상호 간 거리: 최소 2.4m 이상 유지
• 천장과의 거리: 최소 10cm 이상 확보
• 장애물 회피: 헤드 작동 시 물 분사가 방해받지 않도록 장애물 제거
• 배관 압력 테스트: 설치 후 수압 테스트 시행(1.2MPa 이상의 압력으로 2시간 이상 유지)
• 정기 점검: 매년 최소 1회 이상 정상 작동 여부 확인

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8. 용도별 스프링클러 헤드의 반경 기준

스프링클러 헤드의 반경(즉, 하나의 헤드가 커버할 수 있는 최대 면적)은 설치 장소 및 용도에 따라 달라진다. 이는 화재 위험성, 건물 구조, 천장 높이 등에 의해 결정되며, 적절한 반경을 유지해야 최적의 소화 성능을 발휘할 수 있다.

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8-1. 용도별 스프링클러 헤드의 반경 기준

아래 표는 NFPC 103 및 NFPA 13 기준을 바탕으로 용도별 적정 반경(커버 면적)을 정리한 것이다.

용도	적용 공간 예시	헤드 반경 (R, m)	헤드 간 거리 (m)	헤드당 커버 면적 (㎡)
주거용 (Residential)	아파트, 주택, 기숙사, 호텔 객실	2.4 ~ 2.7	4.8 ~ 5.4	12.1 ~ 16.6
사무실 및 일반 상업용	사무실, 백화점, 일반 상업 건물	2.7 ~ 3.0	5.4 ~ 6.0	14.5 ~ 20.9
병원 및 요양 시설	병원, 요양원, 노인복지시설	2.4 ~ 2.7	4.8 ~ 5.4	12.1 ~ 16.6
학교 및 교육 시설	학교 교실, 강당, 실험실	2.7 ~ 3.0	5.4 ~ 6.0	14.5 ~ 20.9
창고 및 공장 (저위험)	소규모 창고, 가공 공장	3.0 ~ 3.5	6.0 ~ 7.0	20.9 ~ 30.0
창고 및 공장 (고위험)	화학 공장, 대형 물류 창고	3.5 ~ 4.0	7.0 ~ 8.0	30.0 ~ 40.2
주방 및 식당	식당, 호텔 주방, 급식 시설	2.4 ~ 2.7	4.8 ~ 5.4	12.1 ~ 16.6
극장 및 공연장	극장, 콘서트홀, 전시장	3.0 ~ 3.5	6.0 ~ 7.0	20.9 ~ 30.0
지하 주차장	건물 내 주차장, 대형 주차 시설	3.0 ~ 3.5	6.0 ~ 7.0	20.9 ~ 30.0
복도 및 협소한 공간	호텔 복도, 병원 복도	2.4 ~ 2.7	4.8 ~ 5.4	12.1 ~ 16.6

 

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8-2. 스프링클러 헤드 반경 및 커버 면적 결정 기준

1. 건물의 화재 위험도
   • 주거 공간 및 사무실과 같은 저위험 공간은 헤드 간 거리를 넓게 설정할 수 있다.
   • 화학 공장 및 대형 물류 창고 같은 고위험 공간은 헤드 반경을 좁혀 커버 면적을 줄이고 밀도를 높여야 함.
2. 천장 높이와 구조
   • 천장이 높을수록 분무 효과가 약해질 수 있으므로 반경을 조절해야 함.
   • 장애물이 많거나 기둥 구조물이 많은 경우, 헤드를 추가로 배치하여 사각지대를 최소화해야 함.
3. 스프링클러 헤드 종류별 반경 차이
   • 천장형(Pendent Type): 천장에 매립되며 반경이 일정하게 퍼짐.
   • 수직형(Upright Type): 천장이 개방된 창고, 공장에서 주로 사용되며, 물이 위쪽으로 뿌려진 후 확산됨.
   • 벽부착형(Sidewall Type): 복도, 호텔 객실 등 좁은 공간에서 사용되며, 반경이 일반 헤드보다 좁음.

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8-3. 반경 조정이 필요한 특수 공간

다음과 같은 공간에서는 일반적인 스프링클러 반경을 그대로 적용하기 어려울 수 있다.

• 온도가 높은 공간 (주방, 보일러실, 화학 공장)
  • 헤드 반경을 줄이고, 고온 감응형 헤드(103°C 이상)를 사용해야 함.
• 폭이 좁고 긴 공간 (호텔 복도, 지하철 통로 등)
  • 벽부착형(Sidewall) 헤드를 사용하여 일정 방향으로 방수하도록 조정.
• 천장이 높은 공간 (대형 창고, 체육관, 강당 등)
  • 반경을 넓히되, 추가적인 헤드를 배치하여 사각지대를 보완해야 함.

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9. 결론

스프링클러 헤드의 반경은 건물 용도와 화재 위험도에 따라 달라지며, 적절한 헤드 간 거리와 커버 면적을 유지하는 것이 중요하다. 특히, 천장 구조, 장애물 여부, 공간 특성에 따라 반경을 조정해야 하며, 이를 준수하지 않으면 화재 시 효과적인 소화가 어려울 수 있다. 스프링클러 헤드는 화재 안전을 위한 필수 설비이며, 온도별 감응 기준, 드라이 팬던트의 활용, 보와의 거리 규정 등을 철저히 준수해야 한다. 적절한 설치와 정기 점검을 통해 효과적인 화재 예방이 가능하다.

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