설치장소의 최고 주위온도와 헤드의 표시온도의 적용

<문제>

다음과 같은 공장에 스프링클러설비를 설치하고자 한다. 헤드를 설치할 때 공장 내부 최고 주위온도에 따른 헤드의 표시온도를 선정하는 방법을 알아보자.

 

<공장 현황>

공장의 구조 : 내화구조, 1동 3층

각 층별 바닥면적 : 900㎡ (가로 25m × 세로 36m)

각 층별 반자의 높이 : 15m

제조 물품 : 전선용 케이블 제조

여름철 공장 내부의 최고 온도 : 40℃

냉방장치를 운영하여 유지하는 평상시 공장 내부의 온도 : 25℃

헤드의 표시온도 적용을 위한 설치장소의 최고 주위온도

가. 설치장소의 평상시 최고 주위온도

폐쇄형 스프링클러헤드는 설치장소에서 측정될 수 있는 최고 주위온도에 따라 설치하는 헤드의 표시온도가 달라진다. 이는 모든 헤드의 감열체가 일정한 온도에서 작동하는 것이 아니라 감열되는 주위의 온도에 따라 다르게 반응한다는 것을 알 수 있다.

 

나. 평상시 최고 주위온도란

설치장소별로 평상시 온도가 있을 수 있고 평상시 최고 주위온도가 있을 수 있다. 헤드의 표시온도를 적용하고자 할 때에는 평상시 최고 주위온도 즉 한여름 최고 온도일 때 해당 장소에서 상승할 수 있는 온도를 적용해야 한다. 또한 주방과 같은 경우에는 평상시의 조리 온도가 아닌, 내부 전체의 화구를 모두 사용하는 때의 온도를 말한다.

 

다. 어디에서 측정하는 온도인가?

헤드 개방을 위해 측정하는 온도이므로 당연히 헤드 주변 또는 가장 낮은 헤드의 설치높이에서 측정되는 온도여야 한다. 주방이라고 해서 화구 주변에서 온도를 측정하는 것이 아니라 천장에 설치된 헤드 근처에서 측정될 수 있는 온도를 적용하는 것이 맞다. 헤드의 표시온도는 헤드의 감열체가 실제 받아들이는 온도이기 때문이다.

폐쇄형 스프링클러헤드의 표시온도

가. 설치장소의 평상시 최고 주위온도에 따른 헤드의 표시온도

 

최고주위온도에 따른 헤드의 표시온도

나. 설치장소 주위온도의 변화

방호구역에서 화재가 발생하면 수직으로 상승하는 Fire Plume이 발생하고, 천장에서는 이 열기가 옆으로 퍼지면서 수평의 Ceiling Zet 기류가 형성된다. 이 열기에 의해 설치장소 주위의 온도가 상승하게 되는데, 일정 온도(40℃ ~ 60℃) 이상으로 변화가 있을 때 폐쇄형 헤드의 표시온도에 해당하는 감열체가 반응하는 것이다.

 

다. 주위온도와 표시온도의 차이 설정

설치할 헤드의 표시온도는 설치장소의 최고 주위온도보다 40℃ ~ 60℃ 정도 더 높은 것을 적용한다. 상호간의 온도차이가 20℃ 정도로 너무 적으면 헤드의 오작동 우려가 있고, 100℃ 정도로 너무 크면 헤드가 개방되는데 시간이 너무 많이 소요된다. 따라서 화재에서 발생하는 열기를 가급적 빠르게 감열하여 헤드를 개방 시켜야 할 필요가 있으므로, 설치장소의 최고 주위온도와 헤드의 표시온도를 많이 차이나지 않도록 40℃ ~ 60℃ 정도로 설정하고 있는 것이다.

냉방장치에 의한 온도의 변화

가. 냉방 장치를 작동하여 인위적으로 온도를 낮춘 곳이다.

케이블 제조 작업 중 열기를 발산하는 장소여서 한여름에는 약 40℃의 온도가 형성되는 곳인데 냉방장치를 설치하여 25℃로 유지하는 곳이다. 이런 경우에는 어떤 것을 적용하여야 할까? 공장에 설치된 냉방장치는 언제라도 전원이 차단되거나 그 냉방장치 자체가 고장날 수 있다.

 

나. 설치장소의 평상시 최고 주위온도에 따른 헤드의 표시온도

따라서 냉방장치가 작동하지 않는 경우를 대비하여야 하므로, 40℃의 온도가 설치장소의 최고 주위온도로 보아야 한다. 따라서 설치장소의 주위온도 40℃는 39℃ 이상 64℃ 미만에 해당하므로, 헤드는 표시온도 79℃ 이상 121℃ 미만인 것을 사용하여야 한다.

 

다. 공장 및 창고로서 높이가 4m 이상이면 적용하는 헤드의 표시온도가 다르다.

폐쇄형 헤드를 사용하는 경우에는 표 2.7.6 설치장소의 평상시 최고 주위온도에 따른 폐쇄형 스프링클러헤드의 표시온도를 참조하여 적용하면 된다. 그러나 공장 및 창고로서 찬장의 높이가 4m 이상인 경우라면 평상시의 주위 최고온도와 상관없이 무조건 표시온도 121℃ 이상의 헤드를 설치하도록 하고 있다. 따라서 이 공장에서는 표시온도 121℃ 이상의 헤드를 설치하여야 한다.

 

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