고가수조에 설치하는 유수검지장치와 자연낙차와의 상관관계

스프링클러설비의 고가수조

자연낙차에 따른 압력수가 흐르는 배관상에 설치된 유수검지장치라는 것은 고가수조를 가압송수장치로 사용하는 스프링클러설비를 말하고 있다. 펌프, 압력수조, 가압수조는 기계적 힘 또는 공기의 힘에 의해 소화수에 압력이 형성된다. 그러므로 자연낙차에 따른 압력을 얻을 수 있는 것은 고가수조에 의한 유수검지장치라는 것을 의미하는 것이다.

 

고가수조에 설치하는 유수검지장치

시중에 나오는 알람스위치의 작동압력

가. 알람스위치 작동압력

스프링클러설비의 유수검지장치에 사용되는 압력스위치 또는 알람스위치는 대부분 Working Pressure가 1.4Kg/㎠인 것들이 주류를 이룬다. 이 수치는 유수검지장치를 통해 0.14Mpa의 수압이 알람스위치에 전달되었을 때, 알람스위치가 점점이 이루어져 작동할 수 있다는 것을 의미한다.

 

나. 압력의 의미

1.4Kg/㎠를 단위 환산하면 0.14Mpa에 해당하는 압력이다. 유수검지장치로부터 가장 말단에 있는 헤드에서의 방사압력이 0.1Mpa 이상이어야 한다. 그래서 배관의 마찰손실을 고려하더라도 최소 0.14Mpa 이상의 소화수 압력이 유수검지장치를 통과해야 한다는 의미이기도 하다.

 

알람스위치의 작동압력

고가수조에서의 압력 형성과 필요한 낙차

가. 펌프를 사용하는 가압송수장치에서의 압력 형성

펌프를 사용하는 가압송수장치인 경우에는 저층의 유수검지장치의 경우에 고층보다 훨씬 높은 압력이 형성된다. 펌프가 가까이 있기 때문이다. 그래서 가장 높은 층에 설치된 유수검지장치에서 가장 낮은 압력이 전달되는데, 이 유수검지장치에서도 0.14Mpa 이상의 압력이 형성되어야 알람스위치가 작동한다.

 

나. 고가수조를 사용하는 가압송수장치에서의 압력 형성

그리고 고가수조를 사용하는 가압송수장치인 경우에도 역시 가장 높은 층에 설치된 유수검지장치에서 0.14Mpa 이상의 압력이 형성되어야 한다. 그 이유는 고가수조의 낙차에 의해 수두가 형성되기 때문이다. 그래서 낮은 층으로 갈수록 유수검지장치에 걸리는 압력은 높아지지만, 고가수조 바로 밑에 있는 유수검지장치에서는 낙차 만큼의 가장 낮은 압력이 형성되기 때문이다.

 

다. 고가수조가 설치되어야 하는 낙차

스프링클러설비의 화재안전기술기준에서는 이 낙차를 요구하는 것이다. 유수검지장치의 압력스위치가 작동할 수 있는 낙차가 필요하다. 그래서 고가수조의 하단으로부터 유수검지장치가 설치되는 곳까지의 낙차가 유수검지장치의 알람스위치(압력스위치)가 작동할 수 있는 높이여야 한다는 것이다. 그 높이가 최소 0.14Mpa 이상이 되어야 한다는 것을 표현한 것이다.

 

라. 일률적으로 정하지 못하는 이유

이는 유수검지장치의 알람스위치 제조사마다 다를 수밖에 없다. 시중에 나오는 많은 제품들이 작동압력으로 1.4kg/㎠ 즉 0.14Mpa을 사용하고 있지만, 외국에서 수입하는 제품은 그 작동압력이 당연히 다르다. 그러므로 화재안전기준에서 일괄적으로 수치를 사용할 수 없고 화재시 물의 흐름을 검지할 수 있는 낙차가 필요하다고 한 것이다.

무엇이 먼저인가?

가. 고가수조와 유수검지장치의 자연낙차 설정

결국 설치하고자 하는 알람스위치의 작동압력이 얼마로 설정되어 있는 제품인지가 중요한 것이다. 해당 압력이 얻어질 수 있도록 고가수조의 높이를, 아니 고가수조와 유수검지장치와의 낙차를 설계하라는 의미이다.

 

나. 자연낙차의 압력으로 작동 가능한 압력스위치를 찾아야 한다.

하지만, 그것은 불가능하다. 유수검지장치의 알람밸브 압력을 맞춰주려고 건축 설계를 맞출 수는 없다. 그러므로 반대로 생각해야 한다. 고가수조와 유수검지장치간의 자연 낙차가 이만큼 이므로, 이 높이에 의한 자연압로 작동할 수 있는 압력스위치를 찾는 것이 더 타당하다. 다만, 우리나라에서 통상적으로 생산되는 제품을 설치하고자 하는 경우 최소 14m 이상의 자연낙차가 필요할 것이다.

 

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