화재안전기준과 형식승인 기준의 차이
가. 공동주택(아파트) 세대 내의 거실에 설치하는 헤드의 수평거리
스프링클러설비의 화재안전기준(NFSC 103) 제10조(헤드)에서 공동주택(아파트) 세대 내의 거실에 있어서는 수평거리가 3.2m 이하이다. 그런데 해당 조항의 끝 괄호 안에 「스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준」 유효반경의 것으로 한다고 추가로 규정하고 있다. 그렇다면 스프링클러 헤드를 형식승인 받을 때의 유효반경을 살펴보자.
나. 현재 형식승인 기준에는 r 2.3과 2.6만 있다.
스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제15조(살수분포시험)를 살펴보자. 헤드의 살수분포는 방수압력범위 0.1㎫에서 1㎫까지의 방수압력으로 방수하는 시험에서 유효살수반경 r값으로 2.3과 2.6을 사용하고 있다.
다. 해당 기준에 공동주택(아파트)용 수평거리 3.2m로의 살수분포시험은 없는데?
현재 시중에 나와 있는 제품들을 살펴보면 r 2.3과 2.6으로 형식승인 받은 것은 있으나 r 3.2로 형식승인 받은 것은 없다. 그렇다면 공동주택에 설치하는 스프링클러 헤드는 어떤 헤드를 설치하고 있을까? r 3.2는 없으므로 r 2.6으로 형식승인 받은 하향식 헤드를 설치하고 있다. 그러므로 화재안전기준에 수평거리가 3.2m로 표시되어 있기는 하지만, r 2.6으로 형식승인 받은 제품을 설치하고 있다는 것을 참고해야 한다.
헤드에서 방사된 물의 실제 방사거리는
가. 3.3m 이내에 전 방수량의 60% 이상이 방수된다.
스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제15조(살수분포시험)을 다시 살펴보자. 전방수량의 60% 이상이 헤드의 축심을 중심으로 하는 반경 300cm(r 2.3의 것에 한한다) 또는 반경 330cm(r 2.6의 것에 한한다)의 범위 내에 살수되어야 한다고 언급하고 있다.
나. 3.3m 이상으로도 방사될 수 있다는 것을 말하고 있다.
유효살수반경 r이 2.6의 경우 전방수량의 60%가 3.3m 이내에 방사되는 것이므로 나머지는 3.3m를 넘어서 방사된다는 의미이다. 헤드에 따라 3.3m 이내에 70% 이상이 방사될 수도 있다. 나머지 30% ~ 40%는 3.3m를 넘어 그 이상의 거리로 뿌려진다는 것을 의미한다.
다. 실제 방사시험을 하면 어느 거리까지 방사되는가?
스프링클러 헤드 형식승인을 받을 때 헤드에서 소화수를 방사해 보면 약 4m까지도 방사된다. 이때의 헤드 부착 높이는 1.2m이다. 위에서 설명한 것처럼 전방수량의 60% 이상은 3.3m 이내에, 나머지는 그 이상에 뿌려지게 되는데, 실제적인 전체 살수 거리는 헤드 중심으로부터 약 4m 정도이다.
그러면 r 2.6으로 형식승인 받은 헤드로 3.2m를 소화 가능할까?
가. 아파트 거실의 높이와 형식승인 높이가 다르다.
전방수량의 60%가 3.3m 이내에 뿌려져야 한다는 상황은 형식승인 받을 때의 높이인 1.2m의 위치에서 방사했을 경우이다. 그런데 이 헤드가 아파트에 실제 설치될 때는 대부분 2.3m ~ 2.7m 정도의 천장에 설치되는데, 그 때에는 방사거리가 더 넓어지게 될 것이다. 형식승인 받을 때의 높이보다 아파트에 설치할 때의 높이가 더 높으므로 방사거리는 더 넓어지게 된다.
나. 소화수가 3.2m 이상 뿌려지므로 설치해도 되지 않을까?
공동주택(아파트) 세대 내의 거실에는 각 부분으로부터 헤드까지의 수평거리가 3.2m 이하여야 한다고 했다. 그러므로 3.2m 이상까지 소화수가 방사되는 헤드이므로 설치가 가능하지 않을까? 형식승인 받을 때 r 2.6이면 전방수량의 60% 이상이 3.3m 이내에 뿌려지고. 나머지 30% ~ 40%는 3.3m 그 이상으로 뿌려지니 말이다.
물은 뿌려지지만, 소화가 되는 것은 아니다.
가. 살수분포 곡선을 보면 왜 안되는지 알 수 있다.
스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 별도 4. 살수분포 곡선(r 2.6)을 살펴보자. 헤드 축심에서부터의 거리별로 수집되어야 할 소화수의 채수량이 표시되어 있다. 이것이 살수분포 곡선인데 이는 곧 살수밀도와 연관이 된다. 소화수가 쏟아지는 거리도 중요하지만 해당 거리에 얼마만큼의 소화수 양이 쏟아지는 가도 중요하다, 1분에 80ℓ가 방사되었을 때 반경 2.6m에 살수분포 곡선에 따라 채수되어야 하는 물의 양이 화재를 유효하게 진압할 수 있는 살수밀도라고 판단하고 있는 것이다.
나. 물은 뿌려지지만 화재를 진압하지는 못한다.
유효살수반경 r이 2.6으로 승인받은 스프링클러 헤드는 말 그대로 유효한 살수반경이 2.6m라는 것이다. 이 살수반경에서는 화재를 진압할 수 있는 살수밀도가 형성되고, 그 이상에는 소화수가 뿌려지기는 하지만 화세를 제어할 수 있는 살수밀도로 이해해야 한다. 3.3m 이내에 전방수량의 60%가 뿌려지지만 실제는 3.3m가 아닌 2.6m에 대부분의 소화수가 살수되기 때문이다.
다. 결국, 아파트에는 유효살수반경 r 2.6으로 승인받은 헤드를 설치해야 한다.
따라서, r 2.6으로 형식승인 받은 헤드로는 아파트 거실의 수평거리 3.2m를 충족할 수 없다. 그러므로 아파트에 스프링클러 헤드를 설치할 때는 r 2.6으로 형식승인 받은 헤드는 수평거리 2.6m를 적용하여 설치하는 것이 타당하다고 생각한다. 설계를 할 때에도 수평거리를 2.6m로 적용하여 원을 그려야 맞다고 본다. 2.6m의 원으로 커버하지 못하는 경우 헤드 하나를 추가로 설치하면 된다.
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