연결송수관설비 펌프와 송수구는 직렬연결해야 한다.

연결송수관설비에 펌프를 설치해야 하는 경우

가. 연결송수관설비는 본래 건식으로 운영한다.

옥내소화전설비는 언제든지 사용이 가능하도록 습식으로 운영되는 것에 비해, 연결송수관설비는 주배관이 건식으로 운영된다. 그 이유는 상호간 사용하는 주체가 다르기 때문이다. 옥내소화전설비는 화재가 발생한 초기에 건물의 관계자가 즉시 사용해야 하는 것이므로 습식으로 운영한다. 그런데 연결송수관설비는 화재 신고를 받고 현장에 도착한 소방대원이 사용하는 것이기 때문에, 평상시는 건식으로 운영하다가 화재시 소방차량이 도착하여 물을 공급함으로서 화재진압을 개시하는 것이다.

 

나. 층수가 높아지면 습식으로 운영한다.

 

습식 배관으로 운영해야 하는 경우

그런데 층수가 높아지면서 11층 이상이 되면 건식으로 운영하던 설비를 소화수를 채워서 습식으로 운영하기 시작한다. 연결송수관 송수구에서 소방차량이 송수를 시작하더라도 해당 높이까지 물이 차 오르고 적정 방수압력과 방수량이 형성되는데 시간이 소요되기 때문이다. 그래서 배관을 습식으로 운영한다.

 

다. 최상층 방수구의 높이가 70m 이상이면 펌프를 설치하여야 한다.

 

가압송수장치를 설치하여야 하는 경우

이제 지면으로부터 높이가 70m 이상인 상황이 되면 비록 배관을 습식으로 운영하고 있다 하더라도 노즐 선단에서 필요한 방수압력을 형성하는데 문제가 발생한다. 건물의 높이에 따른 낙차, 마찰손실, 최소 방수압력을 형성하여야 하므로 소방차량의 압력만으로는 감당하기 쉽지 않다. 그러므로 연결송수관설비용 가압송수장치를 설치하여 필요한 압력을 형성하려는 것이다.

직렬 연결시 양정

가. 직렬로 연결했을 때의 양정

가압송수장치인 펌프와 송수구에 연결된 소방차량의 펌프를 상호간 직렬연결을 하는 이유는 고층 건물의 방수구 노즐 선단에서 0.35Mpa 이상의 유효한 방수압력이 형성되라는 의미이다. 직렬연결하면 이론상으로는 두 펌프의 양정을 합친 양정이 되어야 하겠지만, 실제적으로는 두 펌프의 양정을 합친 양정보다 훨씬 더 낮은 양정이 형성된다고 한다. 따라서 2020 화재안전기준 해설서(제5권, p354)에서는 소방차량 양정의 40%를 적용하여 연결송수관설비 펌프의 양정을 설계한다고 하고 있다.

 

나. 최근 소방차량 펌프의 방수압력

최근 소방관서에 배치되는 소방차량의 방수압력 게이지를 보면 3Mpa까지 방수압력을 높일 수 있는 것으로 되어 있다. 하지만 실제 이렇게 최대압력을 사용하는 경우는 거의 없으며 소방차량 펌프의 안전성을 고려하여 최대 2.0Mpa까지 사용한다. 10년 전에 출고되어 배치되어 있는 소방차량도 방수압력 게이지는 3Mpa로 되어 있다. 그러나 차량의 노후화로 인해 2.0Mpa의 압력 마저도 상승시키는 것은 쉽지 않다.

 

다. 소방차량의 양정 적용 방법

소방차량의 방수압력 게이지의 최대치는 비록 3Mpa 이지만, 현장에서 사용하는 최대 상승 압력은 차량의 노후도에 따라 1.5Mpa ~ 2Mpa이다. 그러므로 이에 대해 40%의 양정을 적용하면 60m ~ 80m가 소방차량의 양정이 된다. 이를 감안한 상태에서 연결송수관설비 펌프의 양정을 계산하여 최상층 방수구 노즐 선단에서 0.35Mpa 이상의 방수압력이 형성될 수 있어야 한다.

연결송수관설비 송수구에 표기하여야 할 송수압력범위

가. 송수구에는 소방차량이 송수해야 할 송수압력범위를 기록한다.

일단, 펌프의 정격토출 양정은 정해져 있다. 따라서 이에 더하여 소방차량은 최고층 노즐 선단에서 0.35Mpa 이상 0.7Mpa(개인적으로 생각하는 최고 방수압) 이하의 방수압력이 형성될 수 있는 만큼의 압력을 송수구에 표시하면 된다. 그러면 소방차의 압력과 연결송수관설비 펌프의 압력이 더해져서 최상층 노즐 선단에서 방수압력이 형성된다. 송수구에 표기하여야 할 송수압력범위는 전체의 압력을 기록하지 않고, 소방차량이 송수하여야 할 압력을 기록한다.

 

소방차가 송수해야 하는 송수압력범위 표시(연결송수관설비 겸용)

나. 직렬연결과 소방차량의 송수가능 압력을 고려한다.

설계자는 최상층 방수구의 노즐 선단에서 0.35Mpa 이상이 형성될 수 있도록 하기 위해 연결송수관설비 펌프의 양정을 계산하였을 것이다. 이때 소방차량이 송수구에서 불어넣는 압력을 더해서 압력을 증폭시키는 펌프 직렬연결 방식을 사용할 것인데, 소방차량의 압력은 40% 정도를 반영한다. 따라서 노후 차량인 경우 1.5Mpa의 40% 또는 최근 차량에서인 경우 2.0Mpa의 40%를 적용한다.

 

다. 한번 더 생각해 보아야 한다.

만약 필요한 전양정 중 최대압력이 160m(1.6Mpa) 인데 펌프의 양정이 100m 라면 소방차량이 공급해야 할 최대압력(양정)은 얼마이어야 할까? 당연히 60m라고 생각할 수 있다. 이론상으로는 그렇지만 직렬연결의 경우 서로 합이 2배가 되지 않는다고 하였으므로, 소방차량의 양정은 보통 40% 정도를 반영한다고 하였다. 그렇다면 소방차량이 송수하여야 할 압력은 150m 즉 1.5Mpa 이어야 한다. 그래야 150m의 40%를 적용하면 60m가 되는 것이다. 연결송수관설비 송수구에 표시하여야 할 송수압력범위 중 최대압력은 1.5Mpa이다.

 

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