스프링클러설비의 주배관의 구경 산정 문제풀이 예시

<조건>

지하 1층, 지상 6층의 노유자시설에 습식스프링클러설비를 설치하고자 한다.

- 각 층의 높이는 4m이다.

- 지하 1층에는 10개의 헤드가 설치되며, 지상 1층 ~ 지상 6층에는 각 층마다 8개의 헤드가 설치된다.

- 수조와 펌프는 지하 1층의 바닥에 동일 선상으로 설치한다.

수리계산 후 배관의 구경을 호칭경(A)으로 답하라

가. 토출량 Q(㎥/s)의 적용

노유자시설에는 습식스프링클러설비가 설치되므로 폐쇄형 헤드가 설치된다. 그리고 각 층에 설치되는 최대 헤드 개수는 10개 이므로. 펌프의 정격 토출량 Q = 80ℓ/min × 10개 = 800ℓ/min이 된다. 그런데 주배관 구경을 구하는 계산식에서 Q의 단위는 ㎥/s이므로 이에 맞는 단위로 환산하면 0.8㎥/60s = 0.013㎥/s가 된다.

 

나. 유속 V(m/s)의 적용

화재안전기술기준에서 수리계산으로 배관의 구경을 산정할 경우 가지배관의 유속은 6㎧, 그 밖의 배관의 유속은 10㎧를 초과할 수 없다고 하였다. 여기서는 가지배관이 아닌 주배관의 구경을 구하고자 하는 것이므로, 그밖의 배관에 해당하는 최대 10m/s를 V에 대입한다.

 

다. 주배관 구경의 수리계산

문제에서 주배관의 구경을 수리계산을 통해 결과값을 내라고 했다. 그러므로 수리계산을 해보자. Q = AV라는 공식에서 출발하여, 구경 D(m)를 산출해보자.

 

주배관 구경의 수리계산

라. 배관의 호칭경(A)

계산결과 0.04068m가 나왔다. 그런데 배관의 구경은 mm를 사용하므로 이를 환산하면 40.68mm이다. 그런데 수리계산에 따른 계산상의 답은 40.68mm이지만, 문제에서 이를 호칭경(A)으로 답하라고 주문을 했으므로 답이 달라진다. 40.68mm의 배관은 시중에 없기 때문이다. 따라서 이보다 더 큰 50mm가 정답이 된다.

연결송수관설비과 겸용하는 경우 주배관의 구경(mm)은 얼마인가?

 

연결송수관 설비와 겸용시 주배관 구경

가. 두 설비를 겸용하는 경우 주배관 구경

① 스프링클러설비의 배관을 연결송수관설비의 배관과 겸용할 경우가 있다. 이때에는 최소 기준이 적용된다. 즉 연결송수관설비의 배관과 겸용하는 주배관은 구경이 100mm 이상이어야 한다. 그리고 연결송수관설비의 방수구로 가는 가지배관은 65mm 이상의 것으로 해야한다. 왜냐하면 방수구의 구경이 65mm이기 때문이다.

 

나. 계산상 나오는 값에 따른 적용

① 만약 스프링클러설비의 배관을 규약배관 또는 수리계산에 따라 계산했더니 결과적으로 나오는 구경값이 65mm인 경우가 있다. 그러면 연결송수관의 배관과 겸용하고 있으므로 65mm가 아닌, 최소 구경 100mm로 설치하라는 의미이다.

② 그런데 스프링클러설비의 주배관이 계산상 125mm가 나왔다면, 이때에는 그냥 125mm를 적용하면 된다. 최소 구경값인 100mm를 넘었기 때문이다.

 

다. 연결송수관설비와 겸용하는 경우의 주배관 구경(mm)

이 문제에서 수리계산 결과 나온 배관의 구경은 40.68mm이다. 그러고 호칭경으로 답한 값은 50mm이다. 그러나 연결송수관설비과 겸용하고 있는 경우에는 주배관의 구경은 무조건 100mm를 넘어야 한다. 그러므로 주배관의 구경은 100mm이다.

 

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