압력수조를 사용하는 간이스프링클러설비에 필요한 압력수조의 압력

1. 압력수조의 압력

 

압력수조의 압력

가. 압력수조를 설치한 간이스프링클러설비

① 간이스프링클러설비는 펌프 방식, 고가수조 방식, 압력수조 방식, 가압수조 방식으로 사용할 수 있다. 그래서 간이스프링클러설비의 수원은 지하수조, 고가수조, 압력수조, 가압수조로 설치하여 사용할 수 있다.

② 간이스프링클설비는 이 외에도 상수도직결형 간이스프링클러설비와 캐비닛형 간이스프링클러설비 형식으로 설치할 수 있다. 즉 일반적인 스프링클러설비와는 다른 형식으로 간이스프링클러설비를 운영할 수 있다는 의미이다.

③ 그래서 여기에서는 가압송수장치를 압력수조방식으로 사용하는 간이스프링클러설비에 대해 알아보고자 하는 것이다.

 

나. 압력을 구하기 위한 식

압력수조에서 갖추어야 할 압력 P(MPa) = p₁ + p₂ + 0.1이라는 공식으로 정의된다. 여기서 P : 필요한 압력(㎫), p₁ : 낙차의 환산수두압(㎫), p₂ : 배관의 마찰손실수두압(㎫)을 의미한다. 최종적으로 구하고자 하는 것이 압력수조에서 형성되어야 할 압력이므로 단위를 MPa로 사용하고 있는 것이다.

 

다. 0.1의 의미

위 식에서 마지막에 0.1이라는 숫자가 나온다. 이는 간이스프링클러설비 헤드에서 형성되어야 할 최소 방수압력을 의미한다. 방수압력은 가장 먼 가지배관에서 2개 또는 5개의간이헤드를 동시에 개방할 경우, 각각의 간이헤드 선단에서 방수압력이 최소 0.1MPa 이상 그리고 방수량은 50ℓ/min 이상이 형성되어야 한다는 것을 의미하는 것이다. 즉 0.1은 헤드 선단에서의 최소 방수압력인 0.1MPa을 의미한다.

 

 

2. 압력수조가 갖추어야 할 압력에 대한 예시

가. 조건

4층 건물의 1층에 간이스프링클러설비용 압력수조가 설치되어 있다. 해당 건물의 3층에 간이스프링클러설비가 설치되어 있고, 최상단 헤드의 높이는 지면으로부터 9m이다. 압력수조의 급수배관 위치는 지면으로부터 0.5m의 높이에 설치되어 있다. 배관의 마찰손실이 0.05Mpa 이라고 한다면, 압력수조는 최소한 어느 정도 이상의 압력을 토출해야 하는가?

 

나. 문제의 해석

① 압력수조에서 갖추어야 할 압력 P(MPa) = p₁ + p₂ + 0.1라는 공식에 적용하기 위해 p1과 p2를 알아야 한다.

② 먼저 p₁에 해당하는 낙차의 환산수두압(㎫)을 보면 최상단 헤드의 높이가 지면으로부터 9m 위치에 있고, 압력수조의 급수배관 위치는 지면에서 0.5m 높이에 있다고 했다. 그러므로 낙차는 총 8.5m가 된다. 이를 환산수두압으로 보면 0.085MPa이 된다.

③ 그리고 p₂에 해당하는 배관의 마찰손실수두압(㎫)을 보면 문제의 조건에서 배관의 마찰손실을 0.05MPa 이라고 하였다.

 

다. 결론

위에서 검토한 사항을 바탕으로 이제 압력수조에서 갖추어야 할 압력 P(MPa) = p₁ + p₂ + 0.1라는 공식에 대입해보자. P(MPa) = p₁ + p₂ + 0.1 = 0.085MPa + 0.05MPa + 0.1 = 0.235MPa이 된다. 따라서 간이스프링클러설비를 운영하기 위한 압력수조의 압력은 최소 0.235Mpa 이상이 형성되어야 한다. 그래야 가장 먼 가지배관에 설치된 2개 이상의 간이헤드에서 0.1MPa 이상의 압력이 형성될 수 있다.

 

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