스프링클러설비 수원의 양 계산(아파트)

 

<문제>

지하 2층 지상 27층인 아파트에 습식 스프링클러설비를 설치하고자 한다. 스프링클러설비에 필요한 수원의 양(㎥)을 구하시오.

 

<조건>

지하 1층 및 2층 : 주차장

지상 1층 ~ 27층 : 아파트

펌프실 및 수조 설치 위치 : 지하 1층

각 세대 당 설치되는 폐쇄형헤드의 개수 ; 가장 적은 세대 7개, 가장 많은 세대 13개

문제의 해석

가. 수원의 양을 산정하기 위한 기준개수

① 아파트의 경우 스프링클러설비 수원을 산정하기 위한 기준개수는 10개이다. 비록 하나의 세대에 13개까지 설치된 세대들이 있지만, 각각 방으로 구획되어 있어서 화재시 모든 헤드가 개방되는 것은 아니라고 보아 기준개수는 10개만 산정한다.

② 지하 주차장이 존재하더라도 기준개수는 10개이다. 지하 주차장은 아파트의 부속용도에 해당하므로 아파트로 보아 기준개수는 10개로 산정한다.

③ 전체 층수는 지하층을 제외하고서라도 27층이어서 11층 이상에 해당하지만, 아파트는 층수와 상관없이 기준개수가 10개 이다.

 

아파트 기준개수

나. 펌프실 및 수조의 위치

① 수조가 설치된 곳을 보니 지하 1층 주차장 근처이다. 이는 지하수조라고 해석하면 된다. 그래서 지하수조의 양을 구하고, 다시 옥상수조의 양을 구해야 한다. 문제에서 옥상수조에 대한 언급이 없었지만, 주된 수원의 설치위치가 언급되었으므로 옥상수조도 구하라는 의미로 해석해야 한다.

② 만약, 수원의 설치위치가 언급이 없다든지 옥상수조의 수원은 제외한다는 지문이 있으면 주된 수원의 양만 구하면 된다. 이런 언급이 없으면 주된 수원과 옥상수조의 수원량을 모두 계산하는 것이 타당하다.

스프링클러설비의 수원량(㎥)

가. 주된 수원(지하수조)의 수원량

 

지하수조 수원량

Q : 수원의 양(㎥)

N : 기준개수

 

스프링클러설비 지하수조의 수원량(Q) 즉 저수량은 기준개수에 1.6㎥를 곱한 양이다. 1.6㎥는 하나의 헤드마다 80ℓ/min으로 20분간 방수할 수 있는 양이라는 의미이다. 따라서 아파트이므로 기준개수는 10개를 적용하면 된다. 그러면 해당 아파트의 수원량은 16㎥ 이상을 저장하여야 한다는 계산이 나온다.

 

나. 옥상수조의 수원량

지하수조의 수원량이 계산되었으니 이제는 옥상수조의 수원량을 구해야 한다. 옥상수조의 수원량은 스프링클러설비의 주된 수원(지하수조)의 1/3 이상이어야 한다. 그러므로 16㎥ × 1/3 = 5.3333㎥이다. 그런데 1/3 이상을 저장하여야 하므로 옥상수조의 최소 수원량은 5.34㎥ 이상이라고 해야 한다.

 

다. 전체 수원량

주된 수원인 지하수조의 수원량은 16㎥이고 옥상수조는 5.34㎥이다. 그러므로 해당 아파트가 갖추어야 할 전체 수원의 양은 16㎥ + 5.34㎥ = 21.34㎥이다.

아파트의 기준개수에 대한 의견

가. 상층으로의 연소확대

아파트는 코안다효과(Coanda Effect)에 의해 화재가 상층으로 확산되는 양상을 보인다. 특히 거실 확장에 따라 발코니의 완충공간이 없어지고 외부 창문에 커튼이 바로 설치되므로 화염 확산의 위험성은 커지고 있다. 비록 각 층이 별도의 방호구역으로 구분되었다고 하더라도, 상층 연소확대로 인한 방호구역 간 화재 전파에 의해 개방되는 스프링클러 헤드 수는 많아질 수밖에 없다. 따라서 최소 2개층 이상의 화재 확산을 고려하여 기준개수는 20개 이상이 되어야 한다고 생각한다.

 

나. 지하 주차장의 위험성

그리고 지하 주차장의 위험성이 존재한다는 것이다. 이제 지하 주차장은 방화구획되지 않은 거대한 공간이 되어가고 있다. 천장이 낮은 공간이므로 축열효과가 심하고, 스프링클러설비의 방수효과도 차량의 내부 특성상 완전 진압은 불가능하다. 게다가 전기차의 등장으로 인해 화재진압 시간은 최대 6시간 까지 늘어나고 있다. 이러한 점을 감안하여 지하주차장과 연결된 아파트의 경우에는 기준개수를 10개가 아닌 최소 20개 이상으로 늘려야 하지 않을까 생각해본다. 아파트의 지하 주차장은 아파트에서의 화재와 양상이 전혀 다르다는 것을 이해해야 한다.

 

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