스프링클러설비의 가지배관은 토너먼트 배관 방식이 아니어야 한다.

토너먼트(Tournament) 배관 방식

가. 토너먼트 배관 방식이란

토너먼트 배관 방식은 수원(소화약제 저장용기) 또는 유수검지장치에서 각 헤드에 이르는 경로가 모두 동일한 거리를 갖도록 하는 방식이다. 거리를 동일하게 설정하면서 동시에 사용하는 배관 및 관이음쇠도 동일한 수량을 사용하게 된다. 따라서 각 헤드에 이르는 마찰손실이 동일하여 각 헤드에서의 방수압력과 방수량을 균일하게 설계할 수 있다.

 

나. 가스계 소화설비의 배관

이는 가스계 소화설비에서 주로 사용되는 방식이다. 가스계 소화약제가 배관에서 액상과 기상이 혼합되어 흐르는 2상계 흐름(Two-Phase Flow) 특성이 있어서 마찰손실 계산이 복잡하다. 그런데 토너먼트 배관 방식은 방호공간 내에 설치한 각 분사헤드까지의 마찰손실이 동일하게 되므로, 각 헤드에서 균일한 방사압력으로 방사할 수 있다. 따라서 일시에 전체의 헤드에서 방사하여 방호구역의 전 공간을 동일한 설계농도에 다다를 수 있도록 할 때 사용한다.

 

가지배관은 토너먼트 방식이 아니어야 한다.

스프링클러설비에서는 토너먼트 방식의 배관을 사용하지 않는다.

가. 스프링클러설비에서 토너먼트 배관 방식을 사용해서는 안되는 이유

토너먼트 배관 방식은 각 헤드까지의 배관이 길어지고 헤드에 이르는 배관 곳곳에 관 부속품이 많이 설치되는 관계로 마찰손실이 많아진다. 따라서 스프링클러설비와 같은 수계소화설비에서는 방수압력 및 방수량이 적어지므로 사용하지 않는 것이다. 그래서 토너먼트형 방식의 배관이 아니어야 한다고 규정하는 것이다.

 

나. 수리계산을 하면 토너먼트 배관방식으로 설치할 수 있다.

다만, 수리계산 방식에 따라 배관을 설계하는 경우에는 토너먼트 방식으로도 사용할 수 있다고 예외를 두고 있다. 수리계산을 통해 배관 및 관이음쇠에서 발생하는 마찰손실을 모두 계산한 후 헤드에서 규정된 방수압력과 방수량을 형성하는 것이기 때문이다. 하지만 이렇게 수리계산을 통해 토너먼트 배관 방식을 적용하는 예는 많지 않다.

스프링클러는 트리(Tree)형 방식의 배관을 설치한다.

가. 트리형 배관 방식이란

스프링클러설비에서 주로 사용하는 배관 방식이다. 가지배관의 배열이 교차배관을 중심으로 양쪽으로 전개되는 방식이어서 나뭇가지 형상과 닮았다. 그래서 트리형 배관 방식이라고 부른다. 가지배관이 담당하는 헤드의 수에 따라 마찰손실을 최소화하기 위해 더 큰 관경의 배관을 사용함으로써 적정한 방수압력과 방수량을 형성한다.

 

나. 스프링클러 가지배관으로 트리형 방식의 배관을 사용하는 이유

트리형 배관 방식이라고 해서 배관과 관이음쇠에서 마찰손실이 발생하지 않는 것은 아니다. 하지만 토너먼트 배관 방식에 비해 현저히 적다는 것이다. 그러므로 가압송수장치에서 발생시킨 압력을 헤드까지 잘 전달하는데 유리한 조건이기 때문에 스프링클러 가지배관으로 트리형 배관 방식을 사용하는 것이다.

격자형 배관(Grid system) 방식을 사용해도 된다.

 

격자형 배관방식

가. 격자형 배관 방식이란

스프링클러설비의 화재안전기술기준에서 격자형 배관 방식이란 2 이상의 수평주행배관 사이를 가지배관으로 연결하는 방식이라고 규정하고 있다. 그런데 사실은 수평주행배관이라기 보다는 교차배관 사이를 가지배관으로 연결하는 방식이라고 해야 맞을 것이다. 헤드로 공급되는 소화수가 2군데 이상의 방향에서 전달되는 방식이므로 트리형 배관 방식보다 더 안정적이고 효과적으로 소화수를 전달할 수 있다.

 

나. 격자형 배관 방식을 적용하면 좋은 점

원칙적으로 하나의 가지배관에는 압력 손실이 적어지도록 8개 이하의 헤드만을 설치하도록 하고 있다. 하지만 격자형 배관 방식을 채택하는 경우에는 그 이상의 헤드를 설치하여도 무방하다. 펌프의 용량이나 배관의 구경 등을 수리계산을 통해 각 헤드에서 필요한 방수압력과 방수량이 형성될 수 있으면 되기 때문이다. 이러한 이유로 격자형 배관 방식을 사용하면 방호구역의 면적을 3,700㎡까지 확장할 수도 있다.

 

다. 격자형 배관 방식을 선호하지 않는 이유

하나의 가지배관에 다수의 헤드를 설치할 수 있음에도 불구하고 격자형 배관 방식을 잘 사용되는 편이 아니다. 복잡한 계산이 필요하여 컴퓨터를 활용한 수리계산을 해야 하는 것도 있지만, 습식이 아닌 경우에는 개방된 헤드에서의 방수시간이 너무 오래 걸리기 때문이다. 그리고 또 하나의 방해물은 배관을 설치하고자 하는 천장의 구조이다. 천장이 사각형 구조여야 하고, 보가 없거나 낮아야 하는 문제가 있기 때문이다.

 

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