Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ํ๊ตญํ์ฌ์๋ฐฉํํ ๋ ผ๋ฌธ์ง, ์ 24๊ถ ์ 3ํธ, 2010๋ J. of Korean Institute of Fire Sci. & Eng.
[๋ ผ ๋ฌธ] Vol. 24, No. 3, 2010
93
์คํ๋งํด๋ฌ์ค๋น์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ
A Study on Design Area of Fire Sprinkler System
์ ๊ธฐ์
Keesin Jeong
์ธ๋ช ๋ํ๊ต ์๋ฐฉ๋ฐฉ์ฌํ๊ณผ
(2010. 4. 7. ์ ์/2010. 6. 11. ์ฑํ)
์ ์ฝ
์คํ๋งํด๋ฌ ์ค๋น๊ฐ ์ค์ํ ํ์ฌ์ง์์ค๋น ์์๋ ํ์ฌ ์ ํค๋๊ฐ ์๋ํ๋ ๋ฉด์ ์ธ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋ํ ์ดํด
์ ๋ถ์กฑ์ผ๋ก ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํํ๋ฅผ ์ค์ ํ๊ณ ์ด๋ฅผ ๊ณ์ฐํ๋ ๊ฒ์ด ์์น์ ๋ง์ง ์๊ฒ ํ๊ณ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ
๋ฌ๋ค. ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํํ๋ ์ ์ฌ๊ฐํ์ผ๋ก ํ๊ฑฐ๋ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๊ฐ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๋ณด๋ค ์ฝ๊ฐ ๊ธด ์ง์ฌ
๊ฐํ์ผ๋ก ํ๋ ๊ฒ์ด ์ผ๋ฐ์ ์ด๋ค. NFPA์์๋ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด ์ชฝ ๊ธธ์ด๋ณด๋ค 1.2๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ํ ๊ฒ
์ ์๊ตฌํ๋ฉฐ FM์์๋ 1.4๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ํ ๊ฒ์ ์๊ตฌํ๋ค. ๋์ผํ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์์ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ธธ๊ฒ ํ
๋ฉด ํ ์๋ก ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ์ด ๋ ์ปค์ง๊ฒ ๋๋ค. ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ์๋ฆฌ๊ณ์ฐ ๊ฒฐ๊ณผ์์ ๊ฐ์ง๋ฐฐ๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๊ฐ 1.2๋ฐฐ ํฌ
๊ฒ ํ ๊ฒฝ์ฐ ์ ๋ฐฉํ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ณด๋ค ์ ๋์ 4.6%๊ฐ ์ปค์ง๊ณ ์๋ ฅ์ 4.67%๊ฐ ์ปค์ก์ผ๋ฉฐ 1.4๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ํ ๊ฒฝ์ฐ ์
๋์ 7.52%๊ฐ ์๋ ฅ์ 14.51%๊ฐ ์ปค์ก๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์คํ๋งํด๋ฌ ์ค๊ณ์๋ค์ ์ค๋น๋ฅผ ์ข ๋ ์์ ์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํ
๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ์ ์ฌ๊ฐํ ๋๋ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ์ฝ๊ฐ ๊ธธ๊ฒํ๋ ์ง์ฌ๊ฐํ์ ํํ๋ฅผ ๊ฐ๋ ์ผ๋ฐ์
์ธ ๊ท์น์ ๋ฐ๋ผ์ผ ํ๋ค.
ABSTRACT
Even though the sprinkler system is a essential fire suppression system, the design engineers do notfully understand the concept of design area which sprinklers operate. They frequently made a mistaketo form design area and calculate it. The shape of design area is a square or a rectangle which branchside line is a little longer than the cross main side. NFPA demands to lengthen the branch side to 1.2times than the cross main side and FM demands 1.4 times. The longer the branch side at the samedesign area is, the bigger the water quantity and pressure is. At the results of hydraulic calculationof design areas, when the branch side is longer 1.2 times, the water quantity became 4.6% bigger thanexact square and the pressure came to 4.67% bigger. When it is longer 1.4 times, the water quantityand the pressure are bigger 7.52%, 14.51%. Therefore, the sprinkler design engineers should followthe general rule of design area, exact square or rectangle which length along the branch line is a littlelonger than length along the cross main, to design more stable system.
Key words : Fire sprinkler system, Design area, Water quantity, Pressure
1. ์ ๋ก
์ค๋๋ ํ์ฌ๋ฅผ ๊ฐ์ฅ ํ์คํ๊ฒ ์ง์ํ๋ ์ํ์ค๋น๋ก
์ฃผ๋ชฉ์ ๋ฐ๋ ๊ฒ ์ค ํ๋๊ฐ ์คํ๋งํด๋ฌ ์ค๋น์ด๋ค. 1874
๋ ์คํ๋งํด๋ฌํค๋๊ฐ ๋ฐ๋ช ๋ ์ด๋ 130๋ ์ ๋๊ฒ ์ฌ์ฉ
๋์ด ์จ ์ํ์ค๋น๋ก ํ์ฌ ์ ์ ์์ ์ผ๋ก ์๋ํ๋ฉด ํ
์ฌ์ ์ง์์ 96%์ ์ด๋ฅด๊ณ ์ด ์ค 91%๊ฐ ์คํ๋งํด๋ฌ
ํค๋ 1~3๊ฐ์ ์ํด ์ํ๋๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ณด๊ณ ๋๊ณ ์๋ค.1)
์ด๋ ๊ฒ ์ํ์ค๋น๋ก์ ๊ฐ์ฅ ์ค์ํ ์์น๋ฅผ ์ง์ผ๊ฐ๊ณ ์
๋ ์คํ๋งํด๋ฌ ์ค๋น์ ์์ด ํ์ฌ ์ ํค๋๊ฐ ์๋ํ๋
๋ฉด์ ์ธ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋ํ ์ดํด์ ๋ถ์กฑ์ผ๋ก ์ค๊ณ๋ฉด์ ์
ํํ๋ฅผ ์ค์ ํ๋ ๊ฒ์ด ์์น์ ๋ง์ง ์๊ฒ ๋นํฉ๋ฆฌ์ ์ผ
๋ก ์ค๊ณํ๊ณ ์๋ ๊ฒ์ผ๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. ์ด์ ๋ณธ ์ฐ๊ตฌ๋
์คํ๋งํด๋ฌ ์ค๋น์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํํ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํ๋ ์์น
์ ์ ์ํ๊ณ National Fire Protection Association
(NFPA), Factory Mutual(FM) ๋ฑ์์ ์ ์ํ๋ ์ค๊ณ๋ฉดE-mail: [email protected]
94 ์ ๊ธฐ์
ํ๊ตญํ์ฌ์๋ฐฉํํ ๋ ผ๋ฌธ์ง, ์ 24๊ถ ์ 3ํธ, 2010๋
์ ์ ํํ์ ์์น์ ์ค๋ช ํ๊ณ ์ ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด ์๋
ํค๋๊ธฐ์ค 10๊ฐ 20๊ฐ 30๊ฐ์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ์ธ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ
ํฌ๊ฒ, ์ ๋ฐฉํ, ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.4๋ฐฐ
ํฌ๊ฒ ์ค์ ํ์ฌ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ค์ํ๊ณ ์ด๋ฅผ Hazen-Williams
์ ๋ง์ฐฐ์์ค๊ณ์ฐ ์์ ์ด์ฉํ์ฌ 15๊ฐ์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋
ํ ์๊ตฌ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ์ ์ฐ์ถํ์์ผ๋ฉฐ ๋์ผํ ๋ฉด์ ์์
์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํํ๋ฅผ ๋ค๋ฅด๊ฒ ํ ๊ฒฝ์ฐ ์๊ตฌ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ
์ด ์ด๋ป๊ฒ ๋ํ๋๋๊ฐ๋ฅผ ๋น๊ตํ์๋ค.2,3) ํค๋์ ์ค์น๋
๊ด๊ฒฝ๋ณ๋ก ํค๋์ ์๋์ด ๊ฒฐ์ ๋์ด ์๋ ๋ฐฐ๊ด์ค์ผ์ค๋ฐฉ
๋ฒ์ ์ํด ์ค์น๋ฅผ ํ์๊ณ ์ค์น๋ฐฐ๊ด์ KSD3507๋ก ํ
์์ผ๋ฉฐ ๊ด๋ถ์์ ๋ฑ๊ฐ๊ธธ์ด๋ NFPA13์คํ๋งํด๋ฌ ๊ธฐ์ค
์์ ์ ์ํ๋ ํ๋ฅผ ์ฌ์ฉ๋ฐฐ๊ด์ ๋ง๊ฒ ํ์ฐํ์ฌ ์ฌ์ฉ
ํ์๋ค.
2. ์ค๊ณ๋ฉด์ ํํ์ ๊ฒฐ์
2.1 ์ค๊ณ๋ฉด์ ํํ์ ๊ฒฐ์ ๅฏฆไพ
ํ์ฌ ์๋ฐฉ์ค๊ณ์ฌ๋ฌด์์์ ์ค๊ณํ๋ ์คํ๋งํด๋ฌ ์ค๋น
์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํํ์ ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ์ ์ฐ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ
์๋ํค๋์ ์๋์ ๋ฐ๋ผ ๊ฒฐ์ ํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ๋๋ถ๋ถ์ ๊ฒฝ
์ฐ ํํ๋ฅผ ๊ณ ๋ คํ์ง ์๊ณ ์ต๋ง๋จ ํค๋๋ฅผ ์์๋๋ก 10
๊ฐ, 20๊ฐ, 30๊ฐ๋ฅผ ์ ์ ํ์ฌ ์๋ ฅ๊ณผ ์ ๋์ ๊ณ์ฐํ๊ณ ์
์ผ๋ฉฐ, ๋๋ฉด์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํ์ํ์ง ์๊ณ ์๋ ์ค์ ์ด
๋ค. Figure 1์ ํค๋ 10๊ฐ๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ค๊ณ๋ ๊ฒ์ผ๋ก
์ต๋ง๋จ์ผ๋ก๋ถํฐ ์์๋๋ก 10๊ฐ์ ํค๋๋ฅผ ์ ์ ํ ์์ด
๊ณ ๊ณ Figure 2 ์ญ์ ํค๋ 20๊ฐ๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ค๊ณ๋ ๊ฒ
์ผ๋ก ํํ์ ๊ด๊ณ์์ด ๋ง๋จ์ผ๋ก๋ถํฐ ์์๋๋ก 20๊ฐ๋ฅผ
์ ์ ํ ์์ด๋ค.
2.2 ์ค๊ณ๋ฉด์ ํํ ๊ฒฐ์ ๋ฐฉ๋ฒ
ํ์ฌ๊ฐ ๋ฐ์ํ์ฌ ์ ํ๋ ๋ ์ฅ์ ๋ฌผ์ด ์๋ค๋ฉด ํ์ฌ๋
์ํ์ผ๋ก ํ์ฐ๋์ด ๊ฐ๋ค. ์์นํ๋ ์ด๊ธฐ๋ฅ ๋ํ ์ฒ์ฅ
๊ณผ ์ถฉ๋ํ์ฌ ์ํ์ผ๋ก ํผ์ ธ๋๊ฐ๋ฉฐ ๊ฐ์ง๊ธฐ๋ฅผ ์๋์ํค
๊ฑฐ๋ ์คํ๋งํด๋ฌํค๋๋ฅผ ์๋์ํจ๋ค.4) ๋ฐ๋ผ์ ๊ฐ์ฅ ์ข
์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํํ๋ ์ํ์ด๋ค. ํ์ง๋ง ์ํ์ผ๋ก ์ค
๊ณ๋ฉด์ ์ ์ค์ ํ๋ฉด ์ค๋น์ ์ค์ ๋ก ์ ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ๊ณค๋
ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ์ฌ๊ฐํ์ผ๋ก ํ๋ ๊ฒ์ด ์ผ๋ฐ์ ์ด๋ค.
2.2.1 National Fire Protection Association(NFPA)
NFPA13์์ ์ ์ํ๋ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฐ์ง๊ด๋ฐฉํฅ์ผ๋ก
1.2๋ฐฐ ๊ธด ์ง์ฌ๊ฐํ์ ํํ๋ฅผ ์ทจํ๋๋ก ํ๋ค.5) ์ด๋ ์
์์ ํค๋ ํ๋๊ฐ ์๋ํ๋ฉด ์ด์ํ๋ ๊ฐ์ง๊ด์ ํค๋๊ฐ
์๋ํ ํ๋ฅ ๋ณด๋ค ๋์ผํ ๊ฐ์ง๊ด์ ๋ฐ๋ผ ํค๋๊ฐ ์๋ํ
ํ๋ฅ ์ด ๋ ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ฉฐ ๋ํ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฐ์ง๊ด์
๋ฐ๋ผ ๊ธด ์ง์ฌ๊ฐํ์ผ๋ก ๋ง๋๋ ๊ฒ์ด ๋ ๋ง์ ์ ๋๊ณผ ์
๋ ฅ์ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด๋ค.6) ํ๋์ ํค๋๊ฐ ์
๋ํ ๊ฒ์ ๊ทธ ํค๋๊ฐ ์ด๋ฏธ ์๋์จ๋์ ๋ฌํด ์๊ณ ๊ทธ
ํค๋๊ฐ ์ํ ๊ฐ์ง๊ด ์ญ์ ์๋์จ๋ ๊ฐ๊น์ด ๊น์ง ์ฌ๋ผ
๊ฐ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ฐ์ ๊ฐ์ง๊ด ์์ ์ ํค๋๊ฐ ์๋ํ
ํ๋ฅ ์ด ๋ ๋๋ค๊ณ ํ๋จํ๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฒฐ์
์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ๋ค.
์ค๊ณ๋ฉด์ ์์ ๊ฐ์ง๊ด์ชฝ ๊ธธ์ด = 1.2 ์ค๊ณ
๋ฉด์ ์ด 270m2์ด๋ฉด ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ ๊ธธ์ด๋
1.2 = 19.7m๊ฐ ๋๋ค. ํค๋๋ฅผ 3m ๊ฐ๊ฒฉ์ผ๋ก ์ค์นํ
๋ค๋ฉด ์ดํค๋์๋ 270/9 = 30๊ฐ์ด๊ณ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ ํค๋๋
19.7/3 = 6.57 7๊ฐ๋ก ํ๋์ ๊ฐ์ง๊ด์ ํค๋ 7๊ฐ ์ฉ 4๊ฐ
์ ๊ฐ์ง๊ด๊ณผ ๋ง์ง๋ง ๊ฐ์ง๊ด์๋ 2๊ฐ์ ํค๋๋ฅผ ์ค์นํ
์ค๊ณ๋ฉด์
270
Figure 1. XX Library of Suwon 10 sprinklers.
Figure 2. XX Office B/D of Pangyo 20 sprinklers.
J. of Korean Institute of Fire Sci. & Eng., Vol. 24, No. 3, 2010
์คํ๋งํด๋ฌ์ค๋น์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ 95
๋ค. 2๊ฐ์ ํค๋๋ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์์ ๊ฐ๊น๊ฒ ์ค์นํ๋๋ก ํ
๋ค.7,8)
๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์ ๊ฐ๊น๊ฒ ์ค์นํ๋ ๊ฒ์ด ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ์ด ๋
ํฌ๊ฒ ๊ณ์ฐ๋๋ฏ๋ก ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์์ ๋ฉ๋ฆฌ ์ค์นํ๋ ๊ฒ๋ณด๋ค
์ค๋น๋ฅผ ์์ ์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํ๋ ๊ฒ์ด ๋๋ค.
ํค๋๋ฅผ ์ค์นํ๋ ์ฒ์ ์ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ฐ๋ผ์ ์ด๋ฌํ ๊ธฐ์ค
์ ์งํค์ง ๋ชปํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์์ด ๋ฐ๋์ ์ด ๊ธฐ์ค์ ๋ฐ๋ฅด
๋ ๊ฒ์ ์๋๋ ํน๋ณํ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ์๋๋ฉด ์ด ๊ธฐ์ค์ ๋ฐ๋ฅธ๋ค.
2.2.2 Factory Mutual(FM)
FM์์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฐ์ง๊ด ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก 1.4๋ฐฐ ๊ธด ์ง์ฌ
๊ฐํ์ ํํ๋ฅผ ์ทจํ๋๋ก ์๊ตฌํ๋ค.9) ์ด๋ ์ค๋น๋ฅผ ๋์ฑ
์์ ์ ์ผ๋ก ์ค๊ณํ์ฌ ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ์ ๋ ํฌ๊ฒ ํ๋ณดํ๋ ค
๋ ์๋์ด๋ค. ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ด 270m2์ธ ๊ฒฝ์ฐ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์
๊ธธ์ด๋ 1.4 = 23m๋ก ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ์ค์นํค๋ ์๋
23/3 = 7.7 8๊ฐ๋ก ํ๋์ ๊ฐ์ง๊ด์ ํค๋ 8๊ฐ์ฉ 3๊ฐ์ ๋ง
์ง๋ง ๊ฐ์ง๊ด์๋ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์ ๊ฐ๊น๋๋ก 6๊ฐ์ ํค๋๋ฅผ
์ค์นํ๋ค.
2.3 ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํํ ๋ณ ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ ๊ณ์ฐ
์๋ํค๋ 10๊ฐ, 20๊ฐ, 30๊ฐ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ธ๋ก 1.2๋ฐฐ, ์
๋ฐฉํ, ๊ฐ๋ก 1.2๋ฐฐ, ๊ฐ๋ก 1.4๋ฐฐ๊ฐ ๊ฐ ๊ฐ ๊ธด ์ง์ฌ๊ฐํ ๋
๋ ์ ์ฌ๊ฐํ์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ์ค์ ํ์ฌ ๊ฐ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋
ํ ์๋ ฅ๊ณผ ์ ๋์ ์๋ฆฌ๊ณ์ฐ์ผ๋ก ์ฐ์ถํ์ฌ ๋น๊ตํ์๋ค.
์ค๊ณ๋ฉด์ ๋ด์ ๋ง์ง๋ง ๊ฐ์ง๊ด์ด ์ฒ์์ ๊ฐ์ง๊ด๊ณผ ๋์ผ
ํํ๋ฅผ ๊ฐ์ง ์๋ ์์ ์๋์ ํค๋๋ฅผ ์ค์น ์ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ
๊ด์ ๊ฐ๊น์ด ์๋ ํค๋๊ฐ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํฌํจ๋๋๋ก ํ์ฌ
์ผ ํ๋ค. ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์ ๊ฐ๊น์ด ํค๋๋ฅผ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ํฌํจ
์ํค๋ ๊ฒ์ด ๋ ๋ง์ ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ์ ํ๋ณดํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด
๋ ๊ฒ์ด๋ค. ์ด๋ฅผ ์๋ฆฌ๊ณ์ฐ ํ์ฌ ๋น๊ตํ์๋ค.
2.3.1 ํค๋ 10๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ
์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ์ธ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ํฌ๊ฒ, ์ ๋ฐฉํ, ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.2
๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.4๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ์ค์ ํ์ฌ ์ค๊ณ๋ฅผ ์ค
์ํ์๊ณ ๋น๊ท ๋ฑ ๊ฐ์ง๊ด์ ๊ฒฝ์ฐ ํค๋๋ฅผ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์์
๋ฉ๋ฆฌ ์ค๊ณํ์ฌ ๊ฐ๊น์ด ์ค๊ณ๋ ๊ฒฝ์ฐ์ ๋น๊ตํ์๋ค. ๊ณ
์ฐ๋ ๊ฒฐ๊ณผ ๊ฐ ์ค ์๋ ฅ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ Table 1์ ๋ํ๋ ๋
๋ก ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฐ๋ก๊ฐ ์ปค์ง๋ ์์๋๋ก 1.984, 2.293,
2.296, 2.558kgf/cm2๋ก ์ ์ ํฌ๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ๋ํ ๋ง์ง
๋ง ํค๋ 2๊ฐ๋ฅผ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์์ ๋ฉ๋ฆฌ ์ค์นํ ๊ฒฝ์ฐ์ ์๋ ฅ
์ Table 3์ ๋ํ๋ ๋๋ก 2.290์ผ๋ก ํค๋๋ฅผ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด
์์ ๊ฐ๊น์ด ์ค์นํ ๊ฒฝ์ฐ์ธ 2.296๋ณด๋ค ์๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค.
์ ๋์ ๊ฒฝ์ฐ๋ Table 2์ ๋ํ๋ ๋๋ก 922, 978, 948,
941lpm์ผ๋ก ๊ฒฝํฅ์ ์ ์ ์๋๋ก ๋ํ๋ฌ๋ค. ์ด์ ๋ก๋
์ค๊ณ๋ฉด์ ์ด ํค๋ 10๊ฐ๋ก ๋๋ฌด ์์ ์ฆ๊ฐ๊ฒฝํฅ์ ๋ํ๋ด
์ง ๋ชปํ์๋ค. ๋ง์ง๋ง ํค๋ 2๊ฐ๋ฅผ ๋ฉ๋ฆฌ ์ค์นํ ๊ฒฝ์ฐ์
์ ๋์ Table 3์ ๋ํ๋ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ด 915lpm์ผ๋ก ๊ต์ฐจ
๋ฐฐ๊ด์ ๊ฐ๊น์ด ์ค์นํ ๊ฒฝ์ฐ์ธ 948lpm๋ณด๋ค ์๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค.
2.3.2 ํค๋ 20๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ
์๋ ฅ์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฐ๋ก๊ฐ ๊ธธ์ด์ง์ ๋ฐ๋ผ Table 1์
์ ๋ณด์ด๋ฏ์ด 2.347, 2.702, 2.97, 3.218kgf/cm2๋ก ์ ์
์ปค์ก์ผ๋ฉฐ ์ ๋ ๋ํ Table 2์์ ๋ณด์ด๋ฏ์ด 1834, 1899,
2029, 2079lpm์ผ๋ก ์ ์ ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒฝํฅ์ ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๊ณ
์๋ค. 2๊ฐ์ ํค๋๋ฅผ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์์ ๋ฉ๋ฆฌ ์ค์นํ ๊ฒฝ์ฐ์
์๋ ฅ์ Table 3์์ ๋ณด์ด๋ฏ์ด 2.963์ผ๋ก 2.97kgf/cm2 ๋ณด
๋ค ์๊ฒ ๋ํ๋ฌ์ผ๋ฉฐ ์ ๋ ์ญ์ 1982๋ก ๊ฐ๊น์ด ์ค์นํ
๊ฒฝ์ฐ์ธ 2027lpm๋ณด๋ค ์๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค.
2.3.3 ํค๋ 30๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ
Figure 3๋ ์ธ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ๋ ๊ธด ์ง์ฌ๊ฐํ์ ์ค๊ณ๋ฉด์
270
Figure 3. Case of 1.2 times longer of cross main side.
Figure 4. Case of square.
96 ์ ๊ธฐ์
ํ๊ตญํ์ฌ์๋ฐฉํํ ๋ ผ๋ฌธ์ง, ์ 24๊ถ ์ 3ํธ, 2010๋
์ด๋ฉฐ Figure 4์ ์ ์ฌ๊ฐํ์ ์ค๊ณ๋ฉด์
Figure 5์ ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ๋ ๊ธด ์ง์ฌ๊ฐํ์ ์ค๊ณ๋ฉด์
Figure 6. Case of 1.4 times longer of branch side (Demand
of FM Global).
Figure 5. Case of 1.2 times longer of branch side (Demand
of NFPA 13).
Figure 7. Far side Installation of sprinklers on irregular
branch.
Figure 8. Pressure demand graphs as result of hydraulic
calculation.
Table 1. Pressure Demand as Result of Hydraulic Calculation
Pressure [kgf/cm2]
c/m1.2 Square bran1.2 bran1.4
10 s/ps 1.984 2.293 2.296 2.558
20 s/ps 2.347 2.702 2.97 3.218
30 s/ps 2.826 3.215 3.327 3.625
์ผ๋ก NFPA13์ ์๊ตฌ์ฌํญ์ด๋ค. Figure 6์ ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.4
๋ฐฐ ๋ ๊ธด ์ง์ฌ๊ฐํ์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ผ๋ก FM์ ์๊ตฌ์ฌํญ์ด
๋ค. Figure 7์ ๋น๊ท ํ ํค๋๊ฐ ๊ฐ์ง๊ด์์ ๋ฉ๋ฆฌ ์ค์นํ
๊ฒ์ผ๋ก Figure 5๊ณผ ๋น๊ตํ๊ธฐ ์ํ ๊ฒ์ด๋ค. ์๋ ฅ์ ๊ฒฝ์ฐ
๋ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๊ฐ๋ก๊ธธ์ด๊ฐ ๊ธธ์ด์ง์ ๋ฐ๋ผ Table 1์ ๋
ํ๋ ๋๋ก 2.826, 3.215, 3.327, 3.625kgf/cm2๋ก ์ฆ๊ฐํ
์์ผ๋ฉฐ ์ ๋์ ๊ฒฝ์ฐ๋ Table 2์ ๋ํ๋ ๋๋ก 2860,
2971, 3140, 3268lpm์ผ๋ก ์ฆ๊ฐํ์๋ค. Figure 7์ ๊ฒฝ์ฐ
๊ฐ ์๋ ฅ 3.325kgf/cm2์ ์ ๋ 3099lpm์ผ๋ก Figure 5์
๊ฒฝ์ฐ๋ณด๋ค ์๊ฒ ๋ํ๋ฌ๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ด ํด์
๋ก ๋์ผํ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์์ ๊ฐ์ง๊ด์ชฝ์ ๊ธธ์ด๊ฐ ๊ธธ์๋ก ์
๋ ฅ๊ณผ ์ ๋์ด ์ฆ๊ฐํ๋ ๊ฒฝํฅ์ด ๋ช ํํ ๋ํ๋ฌ๋ค.
2.4 ์๋ฆฌ๊ณ์ฐ๊ฒฐ๊ณผ๋น๊ต
2.4.1 ์๋ ฅ๋น๊ต
๋์ผํ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์์ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ธธ๊ฒ ํ ์
๋ก Table 1์ ๋ํ๋๋ฏ ์๋ ฅ์ ์ ์ ์ปค์ง๋ ๊ฒฝํฅ์ ๋
ํ๋ธ๋ค. ์ ์ฒด ํ๊ท ์ผ๋ก ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๊ฐ 1.2๋ฐฐ ๊ธด ๊ฒฝ
์ฐ์ ์ ๋ฐฉํ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ณด๋ค ์๋ ฅ์ด 4.67% ์ฆ๊ฐํ์๊ณ 1.4
๋ฐฐ ๊ธด ๊ฒฝ์ฐ๋ 14.51% ์ฆ๊ฐํ์๋ค. Figure 8์ ์ธ๋ก์ถ์ด
kgf/cm2 ๋จ์์ ์๋ ฅ์ด๊ณ ๊ฐ๋ก์ถ์ ์์๋๋ก ์ค๊ณ๋ฉด์ ์
์ธ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ํฌ๊ฒ, ์ ๋ฐฉํ, ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ
๊ฐ๋ก๊ฐ 1.4๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ์ค๊ณํ ๊ฒฝ์ฐ์ด๋ค. ์ด๋ ์ค์ ์๋ ฅ์
์ฆ๊ฐ๊ฒฝํฅ์ ๊ทธ๋ํ๋ก ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ด๋ค. ํค๋ 10๊ฐ, 20๊ฐ,
J. of Korean Institute of Fire Sci. & Eng., Vol. 24, No. 3, 2010
์คํ๋งํด๋ฌ์ค๋น์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ 97
30๊ฐ์ ๋ชจ๋ ๊ฒฝ์ฐ์ ์ฆ๊ฐ๊ฒฝํฅ์ด ์ ๋ํ๋๊ณ ์๋ค.
2.4.2 ์ ๋๋น๊ต
์ ๋ ์ญ์ ๋์ผํ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์์ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ
๊ธธ๊ฒ ํ ์ ๋ก Table 2์ ๋ณด์ด๋ฏ์ด ์ ์ ์ปค์ง๋ ๊ฒฝํฅ
์ ๋ํ๋ธ๋ค. ์ ์ฒด ํ๊ท ์ผ๋ก ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ์ ๊ธธ์ด๊ฐ 1.2๋ฐฐ
๊ธด ๊ฒฝ์ฐ์ ์ ๋ฐฉํ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ณด๋ค ์ ๋์ด 4.6% ์ฆ๊ฐํ์
๊ณ 1.4๋ฐฐ ๊ธด ๊ฒฝ์ฐ๋ 7.52% ์ฆ๊ฐํ์๋ค. Figure 9 ์ญ์
์ธ๋ก์ถ๊ณผ ๊ฐ๋ก์ถ์ Figure 8๊ณผ ๊ฐ๋ค. ์ด๋ ๊ฐ ํค๋๋ณ
์ ๋๋ณํ๋ฅผ ๊ทธ๋ํ๋ก ๋ํ๋ธ ๊ฒ์ผ๋ก ํค๋ 10๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ
๋ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ด ์์ ์ฆ๊ฐ๊ฒฝํฅ์ ์ ๋ณด์ด์ง ์์ผ๋ ํค
๋ 20๊ฐ์ 30๊ฐ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์ฆ๊ฐ๊ฒฝํฅ์ ์ ๋ณด์ฌ ์ฃผ๊ณ ์๋ค.
2.4.3 ๋น๊ท ํ ํค๋๊ฐ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์์ ๊ฐ๊น์ธ ๋์ ๋ฉ
๋์ ๋น๊ต
ํค๋10๊ฐ๋ฅผ ๊ฐ ๊ฐ์ง๊ด์ 4๊ฐ, 4๊ฐ, 2๊ฐ๋ฅผ ์ค์นํ
๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ง์ง๋ง ํค๋ 2๊ฐ๋ฅผ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด ๊ฐ๊น์ด ์ค์นํ
๋ฉด Table 3์์ ๋ณด์ด๋ฏ์ด ์ ๋์ 948lpm ์๋ ฅ์
2.296kgf/cm2๊ฐ ๋๊ณ ๋ฉ๋ฆฌ์ค์นํ๋ฉด 915lpm 2.290kgf/
cm2๊ฐ ๋๋ค. ๊ฐ๊น์ด ์ค์นํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ์
๋์ ์ฝ 2%๊ฐ ์ฆ๊ฐ๋์๊ณ ์๋ ฅ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ ์ฝ 0.2%๊ฐ
์ฆ๊ฐ๋์๋ค.
3. ๊ฒฐ ๋ก
๋ณธ ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋์ผํ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋ํ์ฌ ๊ทธ ํํ๋ฅผ
๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด ์ชฝ ๊ธธ์ด์ธ ์ธ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ํฌ๊ฒ, ์ ๋ฐฉํ, ๊ฐ์ง
๊ด ์ชฝ ๊ธธ์ด์ธ ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.2๋ฐฐ ํฌ๊ฒ ๋ํ ๊ฐ๋ก๊ฐ 1.4๋ฐฐ ํฌ
๊ฒ ์ค๊ณํ์ฌ ์๊ตฌ์ ๋๊ณผ ์๋ ฅ์ ๊ณ์ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ค์๊ณผ
๊ฐ์ ๊ฒฐ๋ก ์ ๋ด๋ฆด ์ ์์๋ค.
1. ์คํ๋งํด๋ฌ ์ค๊ณ ์ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ์ ์ฌ๊ฐํ ๋๋
๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ ๋ฐฉํฅ์ด 1.2๋ฐฐ ์ ๋ ๊ธธ๊ฒ ์ค์ ํ์ฌ ์๊ตฌ์
๋ ฅ๊ณผ ์ ๋์ ์ฐ์ถํ์ฌ์ผ ํ๋ค. ๋์ผํ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ผ๋ก
๋ถํฐ ๊ฐ์ง๊ด ์ชฝ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก 1.2๋ฐฐ ๊ธธ๊ฒ ํ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ์ ๋ฐฉ
ํ์ ๊ฒฝ์ฐ๋ณด๋ค ์ ๋์ 4.6% ์๋ ฅ์ 4.67%๊ฐ ํฌ๊ฒ ๊ณ
์ฐ๋์๋ค.
2. ์ค๊ณ๋ฉด์ ๋ด ๋ง์ง๋ง ๊ฐ์ง๊ด์ด ์์ ๊ฐ์ง๊ด๊ณผ ๋ชจ
์์ด ๊ฐ์ง ์์ ๋ ํค๋๋ ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด ๊ฐ๊น์ด ์ชฝ์ ํค๋
๋ฅผ ์ ์ ํ์ฌ์ผ ํ๋ค. ๊ต์ฐจ๋ฐฐ๊ด์ ๊ฐ๊น์ด ์ชฝ ํค๋๋ฅผ ์
์ ํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๋จผ ์ชฝ์ ํค๋๋ฅผ ์ ์ ํ๋ ๊ฒฝ์ฐ๋ณด๋ค ์
๋์ 2% ์๋ ฅ์ 0.2% ํฌ๊ฒ ๊ณ์ฐ๋์๋ค.
3. ์ด์ ๊ฐ์ด ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ์ค์ ํ๋ ๊ฒ์ด ์ ๋๊ณผ ์
๋ ฅ์ ํฌ๊ฒ ๊ณ์ฐํ๊ฒ ํ์ฌ ์์ ์ ์ธ ์ค๋น๋ฅผ ์ค๊ณํ๋
๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ฉฐ ์ค๊ณ๋ฉด์ ์ ๋๋ฉด์ ํ์ํ์ฌ ๋๋ฉด์ ๋ณด๋ ์ฌ
๋์ด ์ค๊ณ๋ฉด์ ๊ณผ ๊ด๋ จ๋ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ดํดํ๊ธฐ ์ฝ๊ฒ ํ์ฌ์ผ
ํ๋ค.10)
์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ
1. John R. Hall Jr., โAn Analysis of Automatic
Sprinkler System Reliability Using Current Dataโ,
National Fire Protection Association February 2,
(2006).
2. ์๋ฐฉ๋ฐฉ์ฌ์ฒญ, โNFSC103 ์คํ๋งํด๋ฌ์ค๋น์ ํ์ฌ์์
๊ธฐ์คโ, ์คํ๋งํด๋ฌ์ค์น์ฅ์๋ณ ๊ธฐ์ค๊ฐ์(2008).
3. ์ ๊ธฐ์ , โ์คํ๋งํด๋ฌ ์์คํ ์ ๊ฐ์ง๋ฐฉ์๊ณผ ๊ฒฉ์๋ฐฉ์
์ ๊ดํ ๋น๊ต์ฐ๊ตฌโ, ์์ธ์ฐ์ ๋ํ๊ต ์์ฌํ์๋ ผ๋ฌธ, ์
๋ฆฌ๊ณ์ฐ๋ฐฉ๋ฒ(1999).
4. Richard L. P. Custer, โDynamics of Compartment
Fire Growthโ, Fire Protection Handbook, pp.2-76~
77(2003).
5. NFPA, โStandard for the Installation of Sprinkler
System 2007ed.โ, pp.13-346(2007).
Figure 9. Water demand graphs as result of hydraulic
calculation.
Table 2. Water Demand as Result of Hydraulic Calculation
Water Quantity [lpm]
c/m1.2 Square bran1.2 bran1.4
10 s/ps 922 978 948 941
20 s/ps 1834 1899 2029 2079
30 s/ps 2860 2971 3140 3268
Table 3. Comparison of Near Sprinkler with Far Sprinkler
Choice of Near sp. / Choice of Far sp.
ใ Water Q Pressure
10 s/ps 948 915 2.296 2.290
20 s/ps 2027 1982 2.97 2.963
30 s/ps 3140 3099 3.327 3.325
98 ์ ๊ธฐ์
ํ๊ตญํ์ฌ์๋ฐฉํํ ๋ ผ๋ฌธ์ง, ์ 24๊ถ ์ 3ํธ, 2010๋
6. NFPA, โAutomatic Sprinkler System Handbook
2002ed.โ, p667(2002).
7. Robert M. Gagnon, โDesign of Water-based Fire
Protection Systemsโ, p.144 Delmar Publishers
(1997).
8. ๋จ์์ฑ, โ์๋ฐฉ์์ค์ ์ค๊ณ ๋ฐ ์๊ณตโ, pp.1-412~1-419,
์ฑ์๋น (2008).
9. F.M. Global, โProperty Loss Prevention Data Sheet
2-8Nโ, p.233(2004).
10. http://wyfiresprinklerdesign.com/drawing.