옥내소화전 방수량 계산·감압방식 4가지

문제

【문제 3】 다음 물음에 답하시오. (30점)

물음 1) 옥내소화전설비의 방수압력 점검 시 다음 물음에 답하시오. (10점)

(1) 최상층에서 방수압력이 0.21 MPa로 측정되었다. 이 때 노즐을 통한 방수량(L/min)을 계산하시오. (단, 옥내소화전 노즐 구경은 13 mm이며, 소수점 셋째자리에서 반올림하여 소수점 둘째자리까지 구하시오.) (6점)

(2) 노즐선단의 방수압력이 0.7 MPa을 초과 시 감압방식 4가지를 쓰고 각 방식에 대하여 설명하시오. (4점)

핵심 키워드

• $Q = 0.653\,d^2\sqrt{10P}$ ($Q$: L/min, $d$: mm, $P$: MPa)
• 감압: 고가수조 / 배관 계통 분리 / 중계펌프 / 감압밸브·오리피스

답안

(1) 방수량

계산식

$$Q = 0.653 \times d^2 \times \sqrt{10P}$$

대입

$$Q = 0.653 \times 13^2 \times \sqrt{10 \times 0.21}$$

계산 과정

1. $13^2 = 169$
2. $0.653 \times 169 = 110.357$
3. $\sqrt{2.1} = 1.44914\cdots$
4. $110.357 \times 1.44914 = 159.922\cdots$

답: 159.92 L/min

(2) 감압방식

1. 고가수조 방식: 저층부에 별도의 고가수조를 두어 자연낙차압으로 방수하게 하여 과압을 피한다.
2. 배관 계통 분리 방식: 고층부와 저층부의 배관(및 펌프)을 나누어 각 구역에 맞는 양정으로 공급한다.
3. 중계펌프(부스터펌프) 방식: 주펌프 양정을 낮추고 중간층에 중계펌프를 두어 필요한 고층부만 다시 가압한다.
4. 감압밸브 또는 감압오리피스 방식: 호스접결구 인입 측(또는 구간 배관)에 감압밸브나 오리피스를 설치하여 방수압력을 0.7 MPa 이하로 낮춘다.

근거

• 계수 0.653의 유도: $Q = 0.6597\,C\,d^2\sqrt{10P}$에서 유량계수 $C \approx 0.99$를 곱하면 약 0.653.
• NFTC 102 2.2.1.3: 하나의 옥내소화전을 사용하는 노즐선단 방수압력이 0.7 MPa을 초과할 경우 호스접결구의 인입 측에 감압장치를 설치해야 한다.