한국화재연구소
스프링클러배관 유속 규정.. 과연 타당한가 본문
날씨가 좀 쌀쌀해졌습니다. 본격적으로 겨울로 접어드는 모양입니다. 특히 이런시기에는 건강에 유의하셔야 합니다.
문득 생각나서 몇 자 적어봅니다.
국내의 스프링클러 화재안전기준에는 스프링클러배관의 유속을 규정하고 있는데, 그러한 강제규정이 과연 타당한가 입니다.
배관유속은 배관의 구경산정을 위한 기준인데.... 설계시 적절한 배관 구경을 산정할 수 있도록 제시한 참고 데이타 정도라고 생각합니다. 일종의 배관설계매뉴얼 같은거죠.
예를들어 배관구경을 과도하게 작게 설계를 하게되면 마찰손실이 증가하여, 경우에 따라서는 양정이 비정상적으로 커져 펌프선정 자체가 불가능해질 뿐더러 비용증가로 손해가 됩니다. 즉 강제로 배관유속을 정하지 않아도 설계를 아무렇게나 할 수가 없다는 것이지요.
배관유속기준을 1m/s를 초과했다고 어떤 문제가 발생할까요? 단지 펌프 양정만 증가할 뿐입니다. 물의 경우에는 속도수두가 거의 미미하기 때문이죠.
우리화재안전기준에는 실상 중요한 것들은 많이 빠져 있거나 글로벌기준에 맞지 않는 내용이 제법있습니다. 차근차근 바꾸기에는 너무 늦지 않았나 생각해봅니다.
Ps. 위 내용은 흡입배관을 제외한 토출측배관에 관한 의견입니다.
저도 스프링클러 유속 제한을 삭제해야 한다고 생각합니다.
화재 안전 기준이 모든 기술적 세부사항을 포괄할 수는 없는데, 현장에서는 이를 엄격하게 해석하는 경향이 큽니다.
동압손실에 대한 압력을 검토하여 적절한 시스템을 구성할 수 있지만, 이 유속으로 인해 문제가 발생하는 경우가 많습니다.
특히 수리계산을 할 때는 펌프 근처의 배관을 유속제한때문에 크게 조정하고, 그 다음 구역을 검토하여 배관을 또 조정해야 하는 등 번거로움이 많습니다.
이러한 상황은 결국 건물 전체에 대해 수리계산를 수행해야 하므로 매우 비효율적입니다.
소방 기술의 발전을 위해 과거의 열정을 다시 한번 더 불태웠으면 합니다 ^^
정말 기술적 정립이 너무 너무 간절합니다.
지난 시절의 열정으로 잘못 흘러가는 소방 기술을 바로 잡도록 도와 주시면 어떨까요??
이런 답답함이 익숙해 지지 않도록......
수년전 수리계산절차서를 만들때 고민이 많았던 내용중 하나였습니다. 아시겠지만 NFPA 13 핸드북에는 유속제한 기준이 없지만 한없이 유속이 빨라도 된다는 뜻은 아니다라고 부연설명되어 있고, 말씀처럼 설계자가 자연스레 조정하게 된다고 나와 있습니다.
그렇지만 국내에서 수리계산만의 별도 용역이 발주될때는 대부분 배관경을 줄일 목적을 갖고 있었습니다. 그래서 유속제한을 없애면 종합적인 고려를 하실 엔지니어 분들도 간혹 계시겠지만 대부분은 무한히 배관경만 줄이는 1차원적 접근을 하게 될까 경계했습니다. 그러면서 문제가 대두되며 좋은 방향으로 갈수도 있겠지만 마루타가 된 현장들은 불합리한 설계로 안전도가 낮아짐도 걱정되고, 펌프용량이나 유량 불균등을 고려해서 수리계산을 몇번이고 조정하면서 맞춰갈까에 대한 회의적 시각이 많았었습니다.
그래서 유속제한기준은 수리학적으로 가장 먼 위치에서의 계산에서만 적용한다고 수리계산 절차서에 넣었습니다.
(당연히 법을 넘어설 수도 없다는 점도 작용했고요)
그외의 경우에는 당연히 유속기준을 넘을 수 밖에 없습니다. 원전인 BS EN STD.에도 수리학적으로 가장 먼 위치일 때만 유속을 고려하는 것으로 나와있던 것으로 기억합니다.
물론 법이 아니다보니 한계가 있기는 합니다. 화재안전기준 해설서 집필하시는 분이 이러한 내용을 설명해주신다면 까다롭고 역시 1차원적으로 해석하는 부작용이 없어지지 않을까 기대해봅니다.
기준개수 x 유량의 기본 소요 유량(원래는 설계면적 x 살수밀도)의 130% 혹은 120%를 초과해서는 안된다고 넣은 해외 프로젝트 기준들도 참고할만 합니다. 이건 아마도 수리계산절차서에 넣었을 겁니다.
처음 수리계산을 할 때 합류지점의 보정유량이 적게 계산되도록 조정해야 한다는 원리를 깨달을 때까진 시행착오법으로 이런 규정들을 맞추느라 수일씩 철야에 가까운 야근을 했던 기억이 나네요. 수리계산은 원리를 깨닫고 나서도 1~2번의 파이프넷 작업으로 끝나진 않았습니다.
참고로 유속제한 때문에 급수관에 오리피스를 설치하는 것은 NFPA13에서는 금지되어 있습니다. 수리계산 절차서를 만들때 저는 오리피스를 반대했었지만 결국 들어갔고, 그래도 수리학적으로 가장 먼 위치에서의 수리계산에서만 유속제한을 고려한다면 오리피스를 설치하는 일은 적어질거라 생각은 했었습니다.
추가로 유체역학의 기본적 원리인 HGL의 크기에 따라 물의 유동방향이 결정되는 부분을 역행하는 지금의 약간 거꾸로에 가까운 유속제한 값은 바뀌어야 한다고 생각합니다. 하지만 이에 대한 개정을 위해 수십장의 기술검토를 제출했음에도(처음 이 규정을 만드신 분의 잘못 적용되어 있으니 바뀌어야 한다는 의견도 포함) 재보험사 기준에는 현행 기준처럼 되어 있다는 반대 자문 의견 한방에 개정되지 못한 경험이 있습니다. BS EN이 원 출처라는 초기 입안하신 분의 의견, 그리고 구구절절 설명이 있어 오류일 확률이 낮은 BS EN보다 덜렁 몇줄인 재보험사 기준의 오류가능성을 더 낮게 본것 같다는 점이 이해가 안되었고, 그 이후로 기준 개정에 대한 의지, 열정이 저는 식어버렸었습니다.
예전 많은 선배님들의 노력이 정말 대단한 일이었단 것을 느끼면서요.
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