스프링클러설비 고가수조에 필요한 자연낙차수두

고가수조와 자연낙차수두

가. 자연낙차수두의 필요성

가압송수장치라고 생각하면 대부분 펌프를 떠올린다. 펌프가 물을 가압하여 일정한 높이까지 송수하는 장치이기 때문이다. 그런데 고가수조는 가압송수장치이기는 하지만 펌프를 사용하지 않는 특성이 있다. 고가수조는 건물의 옥상과 같은 높은 곳에 설치되는 특성이 있어서 낙차를 통해 발생하는 압력으로 헤드에서 필요한 압력을 형성시키기 때문이다.

 

나. 자연낙차수두를 산정하는 기준

화재안전기준에서는 수조의 하단으로부터 최고층에 설치된 헤드까지의 수직거리를 자연낙차 수두로 규정하고 있다. 자연낙차수두는 수조 하단의 위치에서 가장 높은 곳에 설치된 헤드의 위치까지의 수직 거리를 말한다. 수직거리에 해당하는 낙차가 최소 10m 이상이 되어야 한다는 것이다. 그래야 헤드에서 0.1Mpa 이상의 방수압력이 형성되기 때문이다.

 

다. 자연낙차수두를 산정하는 기준과 관련한 개인적인 의견

그런데 내 생각은 조금 다르다. 고가수조라도 수조에서 연결되는 급수배관의 출발점이 어디냐가 중요하다고 본다. 물론 고가수조의 하단과 급수배관의 출발점은 사실상 차이가 많이 나지는 않는다. 그래도 정확히 말한다면 고가수조에서 연결되는 급수배관의 하단부터 자연낙차수두를 산정하는 것이 타당하지 않을까 생각한다.

자연낙차수두 계산 방법

가. 고가수조를 사용하는 스프링클러설비에서 자연낙차수두 계산 공식

 

고가수조 자연낙차 수두

고가수조를 사용하는 스프링클러설비에서 헤드의 방사압력이 최소 0.1Mpa 이상이 형성되기 위해서 필요한 낙차(m)는 배관의 마찰손실수두(m) + 10m 이다. 그냥 수직낙차만 계산하지 않고 배관의 마찰손실수두를 별도로 계산하는 이유는 고가수조와 스프링클러설비의 수직배관이 곧바로 연결되지 않는 특성이 있기 때문이다.

 

나. 배관의 마찰손실수두(h1)

일단 고가수조의 설치위치가 스프링클러설비의 수직배관의 위치와 동일 선상에 설치될 수도 있고 다른 방향에 설치될 수도 있다. 고가수조에서 출발한 급수배관에서 수직배관에 이르는 곳까지 수평배관과 개폐밸브 및 엘보우 등 부속설비들이 설치되어야 하므로 마찰손실이 발생하기 때문이다. 이에 대한 배관의 마찰손실수두를 h1(m)으로 계산하여야 한다.

 

다. 계산식에서 10의 의미

스프링클러설비의 가압송수장치로 고가수조를 사용하는 경우 필요한 낙차를 구하는 계산식에 10을 더해주는 것을 알 수 있다. 이는 10m를 말하는 것인데, 헤드에서의 최소 방사압력인 0.1Mpa이 필요하므로 이 압력을 미터(m)로 환산한 것이다.

스프링클러설비용 고가수조를 설치할 때 고려해야 하는 사항들

가. 고가수조에 설치되어야 하는 것들

고가수조에는 수위계ㆍ배수관ㆍ급수관ㆍ오버플로우관 및 맨홀이 설치되어야 한다. 이는 고가수조에 물을 공급하고 배수하는 기능, 물이 과주입 되는 경우 물을 회수하는 기능, 수조의 내부를 확인하고 물의 높이를 알수 있게 하는 장치 등이 필요한 것이다.

 

고가수조에 설치해야 할 부속 기기류

나. 고가수조도 스프링클러용 수조의 기준을 갖추어야 한다.

또한 고가수조도 스프링클러설비용 수조의 일종이므로 스프링클러설비의 화재안전기준(NFSC 103) 제4조(수원) 제7항에 해당하는 수조의 기준을 충족하여야 한다.

 

스프링클러설비용 수조의 설치 기준

 

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