옥내소화전설비의 최대 방사압력을 0.7MPa로 제한하는 이유

0.7Mpa 이상의 압력이 형성되는 과정

가. 최상층 압력을 충족시키기 위한 펌프의 양정

최상층에 설치된 방수구를 2개 이상 동시에 개방하는 경우 각 노즐의 선단에서는 최소 0.17MPa 이상의 방수압력이 나와야 한다. 이를 위해 지하층에 설치된 펌프는 수직 배관의 낙차에 따른 양정, 배관 및 호스 마찰손실, 그리고 최소 방사압력을 만족시킬 수 있는 양정을 가진 것이어야 한다. 결국 최상층의 방수압력을 만족시키려다 보니 펌프 인근에 설치된 방수구에서는 0.7MPa 이상의 압력이 형성되는 것이다.

 

나. 옥상수조의 자연낙차 압력

옥내소화전설비와 같은 수계소화설비에서는 정전 또는 펌프의 문제 발생에 대비하여 유효수량의 1/3 이상은 옥상에 설치하도록 하고 있다. 여유수량의 수조이지만 옥상에 설치되는 관계로 수직배관의 자연낙차에 따른 압력을 형성하게 된다. 이는 하층부로 내려갈수록 압력이 커져 0.7MPa 이상의 압력이 발생한다.

 

다. 펌프의 겸용 설치

 

펌프의 겸용 가능 규정

옥내소화전설비의 펌프는 전용으로 설치하는 것이 원칙이지만 다른 수계 소화설비의 성능에 지장을 주지 않는 경우 서로 겸용하여 설치할 수 있다. 여러 설비의 펌프를 서로 겸용하다보니 가장 높은 양정이 필요한 소화설비를 충족할 수 있는 펌프를 설치한다. 따라서 옥내소화전 방수구에서 0.7MPa 이상의 압력이 형성되는 것이다.

 

 

최대 방수압력을 0.7Mpa로 제한하는 이유

가. 일반인이 사용할 수 있도록 하기 위해서다.

옥내소화전 방수구 노즐 선단에서의 최대 방수압력은 0.7MPa로 제한하고 있다. 그 이유는 노즐에서의 반동력을 20kgf/㎠ 이하로 유지하기 위해서이다. 옥내소화전은 훈련된 소방대원이 아닌 건물의 관계인 및 일반 시민이 사용하는 것을 목표로 한다. 그러므로 과도한 압력으로 인해 화재진압 중 발생할 수 있는 2차 사고를 예방하기 위한 차원이다.

 

나. 노즐의 반동력

아래의 계산에 따라 옥내소화전의 노즐 구경 13mm와 최대 방사압력인 0.7MPa(≒ 7kg/㎠)를 적용했을 때 노즐의 반동력은 17.745kg 정도에 해당한다. 일반 시민 한 사람이 옥내소화전설비를 안전하게 사용할 수 있는 압력이라는 것을 의미한다. 실제 훈련된 소방대원 1인이 40mm 호스를 사용하였을 때 1.1Mpa ~ 1.2Mpa 정도의 방수압력이 되면 호스를 잡고 화재진압 활동을 하는데 지장을 받는다. 그러므로 훈련되지 않은 일반 성인은 물론 여성 및 노약자도 쉽게 사용이 가능하도록 0.7MPa 이하로 낮추어 운영하는 것이다. 

 

옥내소화전 노즐의 반동력

R : 노즐의 반동력

d : 옥내소화전 노즐 구경(13mm)

P : 노즐의 방사압력(kg/㎠)

 

훈련된 소방대원이 40mm 호스와 노즐을 사용하여 방수하는 경우 1인이 감당 가능한 압력은 1.2Mpa 이었다.

 

 

 

 

0.7MPa 이하가 되도록 감압하는 방법

가. 감압밸브 및 오리피스를 설치하는 방법

옥내소화전설비에서 감압방식으로 가장 흔히 사용되는 것으로서 방수구에서 호스 접결구 인입측에 감압용 밸브 또는 오리피스를 사용하여 압력을 낮추는 방식이다. 모든 방수구에 설치하는 것이 아니고 노즐 선단의 방수압력이 0.7MPa이 넘는 곳에만 설치하면 된다.

 

나. 고가수조를 분리하여 설치하는 방법

건물을 고층부와 저층부로 구분한 후 각각의 고가수조를 분리하여 설치하여 감압하는 방법이다. 하나는 옥상에 설치하여 고층부의 옥내소화전설비 방수구를 담당하고, 또 하나는 피난안전구역에 설치하여 그 이하의 저층부에 설치된 옥내소화전설비 방수구를 담당한다.

 

다. 펌프를 구분하여 설치하는 방식

모든 소화펌프를 지하실에 설치하되 담당하는 구역을 구분하는 방식이다. 양정이 높은 펌프는 고층부만 담당하게 만들고, 양정이 낮은 펌프는 저층부만 담당하도록 설계한다. 결국 펌프를 두 개 또는 그 이상으로 설치하여 양정에 따라 배관을 독립적으로 설정하여 담당하는 층을 구분해주는 방식이다.

 

라. 중계펌프를 설치하는 방법

옥내소화전설비 펌프의 설치위치를 저층부와 고층부로 구분하여 감압하는 방식이다. 1차펌프는 지하실에 소화수조와 함께 설치하여 저층부의 옥내소화전을 담당한다. 그리고 피난안전구역 등 중간에 중간소화수조를 설치하고 2차펌프를 설치한다. 2차펌프는 부스터 펌프(Booster Pump)의 역할을 하여 고층부의 옥내소화전설비의 방수구를 담당하게 하는 방식이다.

 

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