흔히 생각하는 최소압력과 최대압력
가. 최소압력
최소압력은 지하층 또는 지상층 중 연결송수관설비의 방수구가 설치된 가장 낮은 층에서 노즐 선단의 압력이 0.35Mpa 이상이 형성될 수 있는 압력이라고 생각하는 사람들이 많다. 그러므로 최소압력은 가장 낮은 층 방수구에 연결한 호스 끝 노즐 선단에서의 방수압력이 0.35Mpa 이상 형성될 수 있는 압력이라고 말한다.
나. 최대압력
또한, 최대압력은 연결송수관설비의 방수구가 설치된 최상층 방수구 노즐 선단에서의 압력이 0.35Mpa 이상 형성될 수 있는 압력이라고 생각하는 사람들이 많다. 건물의 높이(방수구 설치 위치)에 따른 양정, 배관과 부속설비 및 호스에서의 마찰손실, 그리고 노즐 선단의 방수압력을 포함하여 계산하면 된다고 생각들을 하고 있다.
하지만, 이렇게 설정하면 안되는 이유
가. 송수압력범위가 너무 광범위해 진다.
위 방법대로 최소압력과 최대압력을 설정하면 지하 2층은 0.4Mpa 정도가 최소압력이 될 것이고 지상 20층은 1.2Mpa이 최대압력이 될 것이다. 그러면 소방대원은 현장에 도착하여 0.4Mpa ~ 1.2Mpa 이라는 광범위한 송수압력범위 중 어떤 압력으로 송수를 해아 하는가? 대충 봐서 높은 층에서 화재가 발생했으면 1Mpa, 낮은 층에서 화재가 발생했으면 0.5Mpa 이렇게 적용해야 하는 것은 아니라는 것이다.
나. 방수압이 형성되지도 않는 경우가 발생한다.
연결송수관설비 송수구에서 송수압력범위로 표기된 최대압력 1.2Mpa의 압력으로 송수한다고 하여도 최상층 방수구에는 겨우 0.35Mpa의 방수압력이 간신히 형성될 뿐이라는 것이다. 이를 최대압력이라고 말할 수는 없다는 것이다. 도리어 이것이 최소압력이 되는 것이다. 또한 중간 층 정도에서 화재가 발생했는데 최소압력이 0.4Mpa이므로 그 이상의 압력만 넣었다고 가정하면 해당 층에서는 아예 방수압이 형성되지도 않는 결과를 초래한다.
송수압력범위에서 최소압력의 진정한 의미
가. 모든 노즐선단에서 최소 0.35Mpa의 방수압이 형성되어야 하는 압력이다.
연결송수관설비에서 가압송수장치를 설치하는 경우 최상층에 설치된 노즐 선단의 방수압력이 0.35Mpa 이상이 될 수 있는 정격토출압력을 가져야 한다. 즉 송수구에서 송수해야하는 최소압력은 최상층 노즐 선단에서 0.35Mpa 이상이 나올 수 있는 압력을 말한다. 다시 말하면 소방대원이 연결송수관 송수구에서 확인하게 되는 송수압력범위 중 최소압력은 어떤 층의 방수구의 노즐 선단에서도 0.35Mpa의 방수압력이 형성될 수 있는 압력이라는 것을 의미한다.
나. 최소압력 이하의 압력으로는 송수하지 말아 달라는 의미이다.
송수압력범위 중 최소압력이 0.8Mpa로 적어져 있다면 최소 이 압력 이상으로 송수하라는 표시이다. 최소 0.8Mpa의 압력으로 송수해야 최상층 방수구 노즐 선단에서 0.35Mpa이 형성된다는 의미이다. 이를 어기고 만약 소방대원이 0.6Mpa의 압력으로 송수하면 최상층 노즐 선단에서는 0.15Mpa의 압력만 형성되어 화재진압을 할 수 없다는 의미이다.
송수압력범위에서 최대압력의 진정한 의미
가. 더 이상 넘기지 말아야 할 압력이다.
최대압력은 소방대원에게 이 압력을 넘기지 말아 달라는 의미의 압력이다. 만약 최대압력범위를 1.2Mpa로 표시해 놓았다면 소방대원은 최대 1.2Mpa 이하의 압력인 약 1Mpa 정도의 압력으로 송수하라는 의미이다. 만약 1.2Mpa을 넘긴 1.5Mpa의 압력으로 송수하면 노즐 선단에서는 엄청난 방사압력이 형성되기 때문이다.
나. 배관에 허용되는 최대압력 이하여야 한다.
연결송수관설비의 배관은 전용으로 설치하는 것이 원칙이지만, 사실 대부분 옥내소화전설비의 배관과 같은 수계 소화설비의 배관과 겸용하여 설치한다. 배관의 선정은 배관 내에 형성될 수 있는 최대 압력을 계산해서 1.2Mpa 미만인지 그 이상인지에 따라 배관의 종류를 결정한다. 그러므로 배관이 허용하는 압력 이내에서 연결송수관 송수압력범위의 최대 압력이 형성되어야 함은 당연하다.
다. 소방대원의 안전을 고려한 압력이다.
옥내소화전에서는 노즐 선단의 방수압력을 0.17Mpa ~ 0.7Mpa로 설정하고 있다. 그리고 0.7Mpa이 넘는 방수구에는 감압장치를 설치하도록 하고 있다. 그 이유는 0.7Mpa이 넘으면 노즐의 반동력 때문에 옥내소화전 설비를 사용하다가 2차 사고를 당할 수 있다는 우려 때문이다.
라. 노즐에서의 반동력을 20kg 이하로 유지하는 것이 필요하다.
비록 연결송수관설비에서는 최소 방수압력인 0.35Mpa만 규정되어 있고 최대 방수압력이 규정되어 있지는 않다. 그렇지만 동일하게 최대 0.7Mpa 이상이 되지 않도록 하는 것, 즉 1인이 느끼는 반동력을 20kg 이하로 유지하는 것이 소방대원의 안전을 위해 필요하리라 본다. 연결송수관설비 노즐의 반동력을 계산해보면 0.7Mpa 일 때 반동력은 37.9kg이 형성된다. 그러므로 2인 1조로 화재진압에 임하는 소방대원 1인에게는 18.95kg의 반동력이 형성되어 안전을 도모할 수 있다.
그러므로 송수압력범위에 해당하는 최대압력과 최소압력은
가. 0.35Mpa ~ 0.7Mpa의 방수압력이 형성될 수 있어야 한다.
모든 방수구의 노즐 선단에서 최소 0.35Mpa 이상의 방수압력이 형성될 수 있도록 하는 압력이 최소압력이다. 기준은 최상층 노즐 선단을 기준으로 하면 된다. 또한, 최상층 노즐 선단에서 0.7Mpa 이상의 압력이 형성되지 않도록 하는 마지노선이 최대압력이다.
나. 최상층 노즐 선단의 방수압력을 기준으로 한다.
결국 송수압력범위에서 말하는 최소압력과 최대압력은 최상층 노즐 선단에서 0.35Mpa 이상이 형성되고 0.7Mpa 이하의 방수압력이 형성되는 압력이라고 할 수 있다. 소방대원은 그 압력범위 내에서 송수를 하면 어느 층에서나 방수구 노즐 선단에서는 0.35Mpa ~ 0.7Mpa 의 방수압력을 기대할 수 있는 것이다. 물론 설계자에 따라 방수구 노즐 선단에서의 최대 방수압력을 0.7Mpa이 아닌 그 이상으로 설정할 수도 있을 것이다. 하지만 훈련된 소방대원 일지라도 고압의 방수압력에 노출시켜서는 안될 것이다.
다. 최상층이 아닌 지하층과 저층부에서는
그러면 지하층이나 지상층 근처에서는 압력이 높아질 것이라는 우려가 있다. 건물의 층수가 높아지면서 이 우려는 현실화 된다. 최상층의 방수구 노즐 선단을 기준으로 계산하였기 때문에 저층부에서는 압력이 높아질 수밖에 없다. 그래서 수직배관을 저층부 배관과 고층부 배관으로 구분하여 설치한 후 송수구를 연결하거나, 저층부 방수구에 감압밸브를 설치하여 사용한다.
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끝까지 읽어 주셔서 감사 드립니다.
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