백화점 습식 SP 펌프 전양정·전동기 용량

문제

물음 2) 다음 조건을 고려하여 물음에 답하시오. (4점)

〈조건〉

• 10층의 백화점 건축물에 습식스프링클러설비를 설치하며, 각 층의 스프링클러헤드의 설치개수는 200개이다.
• 펌프에서 최고위 말단헤드까지의 배관 및 관부속품의 마찰손실은 펌프 실양정의 30 %이다.
• 펌프의 진공계 눈금은 367.79 mmHg이다.
• 펌프의 토출양정은 100 m이다.
• 펌프의 체적효율은 0.95, 기계효율은 0.85, 수력효율은 0.75이다.
• 전동기의 전달계수는 1.2이다.
• 말단 스프링클러헤드의 방수량과 방수압력은 80 L/min, 0.1 MPa이다.
• 계산 값은 소수점 셋째자리에서 반올림하여 소수점 둘째자리까지 구한다.

(1) 펌프의 전양정(m)을 구하시오. (2점) (2) 전동기의 용량(kW)을 구하시오. (2점)

핵심 키워드

• 진공계 → 흡입실양정: $367.79 / 760 \times 10.332 = 5\ \mathrm{m}$
• 전양정 = 실양정 + 마찰손실(30 %) + 방사압 환산 10 m
• 11층 미만 판매시설(백화점) 기준개수 30개
• 전효율 = 체적 × 기계 × 수력

답안

(1) 전양정

$$h_{\text{흡입}} = \frac{367.79}{760} \times 10.332 = 5.00\ \mathrm{m}$$ $$\text{실양정} = 5 + 100 = 105\ \mathrm{m}, \qquad \text{마찰손실} = 105 \times 0.3 = 31.5\ \mathrm{m}$$ $$H = 105 + 31.5 + 10 = 146.5\ \mathrm{m}$$

답: 146.50 m

(2) 전동기 용량

$$Q = 30 \times 80 = 2{,}400\ \mathrm{L/min} = 2.4\ \mathrm{m^3/min}$$ $$\eta = 0.95 \times 0.85 \times 0.75 = 0.605625$$ $$P = \frac{0.163 \times 2.4 \times 146.5}{0.605625} \times 1.2 = 113.56\ \mathrm{kW}$$

답: 113.56 kW

근거

• NFTC 103 표 2.1.1.1: 지하층을 제외한 층수가 10층 이하인 특정소방대상물 중 판매시설(백화점 등) → 기준개수 30
• 펌프 동력 $P = \dfrac{0.163\,Q\,H}{\eta} \times K$ ($Q$: m³/min, $H$: m)