Ceiling Zet Flow의 형성
가. Fire Plume의 발생
가연물에서 화재가 발생하면 화염의 열기에 의해 자체에서 부력이 발생하여 수직방향으로 상승하게 되는데, 이를 Fire Plume 또는 화염기둥이라고 부른다. Fire Plume에는 실제 화염이 있는 부분과 화염은 없지만 상승 열기류가 존재하는 영역이 존재한다.
나. 천장을 따라 흐르는 Ceiling Zet Flow 형성
수직방향으로 Fire Plume이 상승하다가 지붕이나 천장과 같은 곳에 의해 상승의 제한을 받게 되면, 열기류는 수평으로 굴절되어 천장면을 따라 흐르게 된다. 이러한 고온의 열기류는 천장류 또는 천장 열기류 흐름(Ceiling Zet Flow)이라고 부르며, 천장 아래로 약 30cm 이내로 형성되는 특징을 갖는다.
폐쇄형 헤드의 개방 특징
가. 폐쇄형 헤드는 열 감지에 의해 개방
개방형 헤드는 애초부터 헤드가 막혀있는 상태가 아닌 개방되어 있는 상태이므로 일제개방밸브만 작동하면 바로 헤드에서 소화수가 방수되는 특징을 갖는다. 그러나 폐쇄형 헤드는 오리피스가 막혀있다가 감열부가 화열을 감지하면 녹아서 헤드가 개방되는 특성을 갖는다.
나. 열감지를 원활하게 하기 위한 헤드의 설치 방법
따라서 감지기가 작동하더라도 헤드가 빨리 감열되지 못하여 개방되지 않는 상태라면, 방수가 늦게 이루어져 화재에 대한 초기 소화가 늦어지게 된다. 따라서 화재시에는 헤드가 빨리 개방되는 여건을 만들어 주어야 한다. 이러한 여건을 조성하는 방법으로 헤드를 부착면과 30cm 이하의 거리로 제한하는 방법과 헤드의 판사판을 부착면과 평행을 유지하여 설치하는 방법을 사용한다.
헤드와 부착면과의 거리는 30cm 이하로 할 것
가. 하향식 헤드 설치 방법
하향식 스프링클러헤드를 지붕이나 반자 아래에 설치하고자 하는 경우이다. 부착면 즉 반자에 접하여 헤드를 설치할 때에는 부착면(반자)과 30cm 이하의 거리를 유지하도록 설치하여야 한다. 그래야 반자 아래로 Ceiling Zet Flow가 흐르면서 그 열기에 의해 헤드의 감열부가 쉽게 감열될 수 있기 때문이다.
나. 상향식 헤드 설치 방법
지붕 또는 반자 아래에 상향식 헤드를 설치하는 경우이다. 헤드에서 감열부의 역할을 하는 반사판(디프렉터)이 지붕이나 반자로부터 30cm 이하의 거리가 유지되도록 설치하면 된다.
다. 30cm 이상 떨어지면 안되는 이유
① 천장이나 반자를 따라 흐르는 열기류인 Ceiling Zet Flow는 열기에 의한 부력 때문에 상승하려는 특징이 있어 천장이나 지붕을 따라 흐르는 특징이 있다. 따라서 열기류가 천장 아래로 두껍게 쌓이는데 시간이 걸린다.
② 즉, 천장 아래 낮은 부분으로 하강하기 보다는 계속 천장의 수평면을 따라 흐르는 특징이 있어서 30cm 아래에 위치한 스프링클러 헤드를 감열시킬 수가 없다 또는 그만큼 시간이 소요된다는 것이다. 결국 초기 화재에 대응하는데 실패하는 요인된다.
헤드의 반사판을 부착면과 평행하게 설치하는 이유
가. 부착면을 따라 흐르는 열기류에의 감열을 위함이다.
고온의 열기류는 반자와 같은 부착면을 따라 흐를 것이므로 헤드의 감열부가 가장 잘 노출될 수 있도록 헤드의 반사판을 부착면과 평행하게 설치한다. 일반적인 건물에서는 평평한 지붕이겠지만, 공장과 같은 경사 지붕에서도 마찬가지로 부착면과 평행하게 설치하라는 의미이다.
나. 방수의 흐름을 방해받지 않도록 하기 위함이다.
이는 부착면을 따라 흐르는 열기류에 감열이 잘 되도록 하는 목적도 있지만, 디플렉터를 통해 방수되는 물방울이 방수되는데 장애가 발생하지 않도록 하는 의미가 더 크다. 부착면의 기울기와 달리 바닥을 향해 헤드가 설치되면, 기울어진 부착면의 한쪽 부분으로는 물방울이 부착면에 부딪쳐서 원할한 유효살수반경을 형성하지 못하기 때문이다.
다. 예외적인 사항
① 측벽형헤드를 설치하는 경우
측벽형 헤드는 통로나 벽도와 같은 장소에서 벽을 따라 한쪽 또는 양쪽으로 헤드를 설치한다. 이때 해드의 부착면은 벽에 해당하는데, 부착면인 벽과 상관없이 통로나 복도의 바닥면과 평행하게 헤드를 설치하게 된다.
② 연소우려가 있는 개구부에 헤드를 설치하는 경우
연소 우려가 있는 개구부에서는 개구부의 중심부를 향해서 헤드가 설치되어야 화염의 전파를 막을 수 있다. 따라서 이 경우에는 헤드의 반사판이 부착면과 평행하게 설치되지 않고 개구부의 중심부 또는 개구부를 효과적으로 방어할 수 있는 방향으로 설치된다.
③ 헤드 근처에 보가 있는 경우
헤드 근처에 보가 설치되어 있는 경우에는 보와 헤드와의 거리에 따라 헤드의 설치 높이가 달라진다. 그 이유는 헤드에서 살수되는 소화수의 살수흐름이 보에 의해 방해를 받게 되는 것을 방지하기 위해서이다. 따라서 보와 헤드와의 수평거리에 따라 헤드의 설치 높이가 30cm 이상으로 설치되는 경우가 발생한다.
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