스프링클러설비의 송수구에 압력범위를 설정하는 방법

압력범위를 표시한 표지를 설치

 

송수압력범위를 표시한 표지

스프링클러설비의 송수구에는 가까운 곳의 보기 쉬운 곳에 송수압력범위를 표시한 표지를 설치하도록 하고 있다. 이는 화재로 건물에 도착한 소방대원이 활용하기 위한 표지이다. 건물마다 층수와 층별 면적이 다양하므로 적정한 방수압력을 미리 표시해 놓음으로써 긴급한 상황에 빨리 대처할 수 있게 하는 것이다.

스프링클러 헤드의 방수압력

가. 헤드에서의 방수압력

 

스프링클러 헤드 방수압력

스프링클러 헤드에서 0.1Mpa 이상 1.2Mpa 이하의 압력이 형성되어야 한다. 이는 가압송수장치가 가져야 할 정격토출압력을 말하기도 하지만, 헤드 선단에서 형성되어야 할 방수압력을 의미하기도 한다. 결국 헤드에서 형성되어야 할 방수압력은 최소 0.1Mpa 이상이며 최대 1.2Mpa 이하여야 한다.

 

나. 이는 어느 층에서의 압력인가?

지하 3층 지상 15층 건물 전체에 스프링클러설비가 설치되어 있다고 가정했을 때 위에서 말한 헤드에서의 방수압력은 어느 층에서 형성되어야 할 압력일까? 모든 층에서 동일하게 적용되어야 한다. 최상층인 지상 15층의 말단 헤드에서도 그리고 최하층인 지하 3층의 헤드에서도 헤드의 방수압력은 0.1Mpa 이상 1.2Mpa 이하 범위 내에 있어야 한다.

표시해야 할 방수압력의 크기 설정

가. 건물의 규모 가정

지하 3층, 지상 15층의 건물에 스프링클러가 설치되어 있고, 옥외 송수구눈 지상 1층에 설치한다. 그리고 스프링클러용 소화펌프는 지하1층에 설치되어 있다고 가정하자.

 

나. 소방차량의 방수압력

우리가 알아야 하는 것은 스프링클러용 소화펌프의 정격토출압력이 아닌 소방차량의 펌프 압력이다. 즉 소방차량이 현장에 도착하여 옥외 송수구를 점령한 후 소방차량의 방수압력을 얼마로 설정해야 하는가에 대한 문제이다. 이 압력이 송수구에 표시하는 송수압력범위가 되는 것이다.

송수구의 압력범위표지에 기재해야 하는 압력

가. 최상층 헤드의 방수압력 충족

① 최상층 말단의 헤드인 15층의 헤드에서 0.1Mpa 이상 1.2Mpa 이하가 되어야 한다. 그러므로 하나의 층의 높이를 4m로 잡았을 때 15층 × 4m = 60m → 0.6Mpa이 필요하다. 배관의 마찰손실을 대충 0.1Mpa을 추가한다면 수직높이 0.6Mpa + 마찰손실 0.1Mpa + 최소 방수압력 0.1Mpa = 0.8Mpa 이상이어야 한다.

 

② 그리고 최대 방수압력은 1.2Mpa이 넘지 않아야 하므로 수직높이 0.6Mpa + 마찰손실 0.1Mpa + 최대 방수압력 1.2Mpa = 1.9Mpa 이하가 되어야 한다.

 

③ 결국 최상층에서 방수압력을 만족시키기 위해서는 최소 0.8Mpa 이상 1.9Mpa 이하가 되어야 한다. 그런데 최대 압력인 1.9Mpa의 압력으로 주입하면 나머지 층에서는 난리가 난다.

 

나. 최하층 헤드의 방수압력 충족

① 또한, 최하층인 지하 3층 헤드에서도 0.1Mpa 이상 1.21Mpa 이하의 방수압력이 충족되어야 한다. 그런데 소방차량에서 최상층 헤드의 방수압력을 맞추기 위해 0.8Mpa 이상 1.9Mpa 이하로 송수를 하게 되면 지하층에서는 최대 방수압력인 1.2Mpa을 넘기는 상황이 발생한다.

 

② 지하 3층의 헤드는 천장부에 달려있다. 그래서 지하 2층 바닥까지의 높이만 계산하면 8m 이지만, 송수구가 지면에 설치되는 높이 0.5m ~ 1.0m를 감안하여 계산하기 쉽게 전체 높이를 10m로 보아 0.1Mpa의 수직높이를 적용한다. 그리고 10m 대한 마찰손실은 미미하므로 무시하고 계산해 보자.

 

③ 그렇다면 최대 방수압력 1.2Map – 수직높이 0.1Mpa = 1.1Mpa이 된다. 수직높이를 빼주는 이유는 헤드가 설치된 곳이 지하층이므로 송수구로부터 헤드까지 수직하중이 작용하기 때문이다.

 

다. 송수압력범위 표기

결국 송수구에서는 최소 0.8Mp 이상의 압력으로 송수해야 최상층 헤드에서 0.1Mpa 이상의 압력이 형성되며, 최대 1.1Mpa 이하의 압력으로 송수해야 지하 3층에서 1.2Mpa 이하의 압력이 형성된다는 것을 알 수 있다. 그래서 송수압력범위 표지에는 0.8Mpa ~ 1.1Mpa이라고 적어놓는 것이다.

 

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