공동주택(아파트) 세대 내 거실에 설치하는 헤드의 수평거리 적용
화재안전기준과 형식승인 기준의 차이
가. 공동주택(아파트) 세대 내의 거실에 설치하는 헤드의 수평거리
스프링클러설비의 화재안전기준(NFSC 103) 제10조(헤드)에서 공동주택(아파트) 세대 내의 거실에 있어서는 수평거리가 3.2m 이하이다. 그런데 해당 조항의 끝 괄호 안에 「스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준」 유효반경의 것으로 한다고 추가로 규정하고 있다. 그렇다면 스프링클러 헤드를 형식승인 받을 때의 유효반경을 살펴보자.
나. 현재 형식승인 기준에는 r 2.3과 2.6만 있다.
스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제15조(살수분포시험)를 살펴보자. 헤드의 살수분포는 방수압력범위 0.1㎫에서 1㎫까지의 방수압력으로 방수하는 시험에서 유효살수반경 r값으로 2.3과 2.6을 사용하고 있다.
다. 해당 기준에 공동주택(아파트)용 수평거리 3.2m로의 살수분포시험은 없는데?
현재 시중에 나와 있는 제품들을 살펴보면 r 2.3과 2.6으로 형식승인 받은 것은 있으나 r 3.2로 형식승인 받은 것은 없다. 그렇다면 공동주택에 설치하는 스프링클러 헤드는 어떤 헤드를 설치하고 있을까? r 3.2는 없으므로 r 2.6으로 형식승인 받은 하향식 헤드를 설치하고 있다. 그러므로 화재안전기준에 수평거리가 3.2m로 표시되어 있기는 하지만, r 2.6으로 형식승인 받은 제품을 설치하고 있다는 것을 참고해야 한다.
헤드에서 방사된 물의 실제 방사거리는
가. 3.3m 이내에 전 방수량의 60% 이상이 방수된다.
스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 제15조(살수분포시험)을 다시 살펴보자. 전방수량의 60% 이상이 헤드의 축심을 중심으로 하는 반경 300cm(r 2.3의 것에 한한다) 또는 반경 330cm(r 2.6의 것에 한한다)의 범위 내에 살수되어야 한다고 언급하고 있다.
나. 3.3m 이상으로도 방사될 수 있다는 것을 말하고 있다.
유효살수반경 r이 2.6의 경우 전방수량의 60%가 3.3m 이내에 방사되는 것이므로 나머지는 3.3m를 넘어서 방사된다는 의미이다. 헤드에 따라 3.3m 이내에 70% 이상이 방사될 수도 있다. 나머지 30% ~ 40%는 3.3m를 넘어 그 이상의 거리로 뿌려진다는 것을 의미한다.
다. 실제 방사시험을 하면 어느 거리까지 방사되는가?
스프링클러 헤드 형식승인을 받을 때 헤드에서 소화수를 방사해 보면 약 4m까지도 방사된다. 이때의 헤드 부착 높이는 1.2m이다. 위에서 설명한 것처럼 전방수량의 60% 이상은 3.3m 이내에, 나머지는 그 이상에 뿌려지게 되는데, 실제적인 전체 살수 거리는 헤드 중심으로부터 약 4m 정도이다.
그러면 r 2.6으로 형식승인 받은 헤드로 3.2m를 소화 가능할까?
가. 아파트 거실의 높이와 형식승인 높이가 다르다.
전방수량의 60%가 3.3m 이내에 뿌려져야 한다는 상황은 형식승인 받을 때의 높이인 1.2m의 위치에서 방사했을 경우이다. 그런데 이 헤드가 아파트에 실제 설치될 때는 대부분 2.3m ~ 2.7m 정도의 천장에 설치되는데, 그 때에는 방사거리가 더 넓어지게 될 것이다. 형식승인 받을 때의 높이보다 아파트에 설치할 때의 높이가 더 높으므로 방사거리는 더 넓어지게 된다.
나. 소화수가 3.2m 이상 뿌려지므로 설치해도 되지 않을까?
공동주택(아파트) 세대 내의 거실에는 각 부분으로부터 헤드까지의 수평거리가 3.2m 이하여야 한다고 했다. 그러므로 3.2m 이상까지 소화수가 방사되는 헤드이므로 설치가 가능하지 않을까? 형식승인 받을 때 r 2.6이면 전방수량의 60% 이상이 3.3m 이내에 뿌려지고. 나머지 30% ~ 40%는 3.3m 그 이상으로 뿌려지니 말이다.
물은 뿌려지지만, 소화가 되는 것은 아니다.
가. 살수분포 곡선을 보면 왜 안되는지 알 수 있다.
스프링클러헤드의 형식승인 및 제품검사의 기술기준 별도 4. 살수분포 곡선(r 2.6)을 살펴보자. 헤드 축심에서부터의 거리별로 수집되어야 할 소화수의 채수량이 표시되어 있다. 이것이 살수분포 곡선인데 이는 곧 살수밀도와 연관이 된다. 소화수가 쏟아지는 거리도 중요하지만 해당 거리에 얼마만큼의 소화수 양이 쏟아지는 가도 중요하다, 1분에 80ℓ가 방사되었을 때 반경 2.6m에 살수분포 곡선에 따라 채수되어야 하는 물의 양이 화재를 유효하게 진압할 수 있는 살수밀도라고 판단하고 있는 것이다.
나. 물은 뿌려지지만 화재를 진압하지는 못한다.
유효살수반경 r이 2.6으로 승인받은 스프링클러 헤드는 말 그대로 유효한 살수반경이 2.6m라는 것이다. 이 살수반경에서는 화재를 진압할 수 있는 살수밀도가 형성되고, 그 이상에는 소화수가 뿌려지기는 하지만 화세를 제어할 수 있는 살수밀도로 이해해야 한다. 3.3m 이내에 전방수량의 60%가 뿌려지지만 실제는 3.3m가 아닌 2.6m에 대부분의 소화수가 살수되기 때문이다.
다. 결국, 아파트에는 유효살수반경 r 2.6으로 승인받은 헤드를 설치해야 한다.
따라서, r 2.6으로 형식승인 받은 헤드로는 아파트 거실의 수평거리 3.2m를 충족할 수 없다. 그러므로 아파트에 스프링클러 헤드를 설치할 때는 r 2.6으로 형식승인 받은 헤드는 수평거리 2.6m를 적용하여 설치하는 것이 타당하다고 생각한다. 설계를 할 때에도 수평거리를 2.6m로 적용하여 원을 그려야 맞다고 본다. 2.6m의 원으로 커버하지 못하는 경우 헤드 하나를 추가로 설치하면 된다.
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