스프링클러설비의 화재안전기준인 NFSC103은 설계면적 내의 모든 헤드로부터 방출압 1 bar이상과 방출량 80 lpm 이상을 최소기준으로 규정하고 있다. NFSC103은 또한 설치장소의 용도에 따라 설계면적에서 작동하는 헤드의 수를 10개, 20개, 30개로 규정하고 각 헤드별 유량을 80 lpm으로 하여 총유량을 800 lpm, 1,600 lpm, 2,400 lpm으로 규정하고 있다. 이 규정대로 스프링클러 설비를 설계하면 약 50 %의 스프링클러헤드에서 유량과 압력이 최소기준보다 부족하게 된다. 이는 스프링클러의 목적인 초기화재 대응에 실패를 가져오는 심각한 결과를 초래할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 성능위주 설계인 수리계산방법에 의해 모든 스프링클러설계가 이루어지는 것이 바람직하다.
스프링클러설비의 화재안전기준인 NFSC103은 설계면적 내의 모든 헤드로부터 방출압 1 bar이상과 방출량 80 lpm 이상을 최소기준으로 규정하고 있다. NFSC103은 또한 설치장소의 용도에 따라 설계면적에서 작동하는 헤드의 수를 10개, 20개, 30개로 규정하고 각 헤드별 유량을 80 lpm으로 하여 총유량을 800 lpm, 1,600 lpm, 2,400 lpm으로 규정하고 있다. 이 규정대로 스프링클러 설비를 설계하면 약 50 %의 스프링클러헤드에서 유량과 압력이 최소기준보다 부족하게 된다. 이는 스프링클러의 목적인 초기화재 대응에 실패를 가져오는 심각한 결과를 초래할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 성능위주 설계인 수리계산방법에 의해 모든 스프링클러설계가 이루어지는 것이 바람직하다.
National Fire Safety Code 103 regulates that all operating sprinkler in design area must be discharged 1 bar or more pressure and release 80 lpm or more flow rate as minimum criteria. NFSC103 also provides that the number of operating sprinkler in design area is 10, 20, 30 according to the building ...
National Fire Safety Code 103 regulates that all operating sprinkler in design area must be discharged 1 bar or more pressure and release 80 lpm or more flow rate as minimum criteria. NFSC103 also provides that the number of operating sprinkler in design area is 10, 20, 30 according to the building classification and the total flow rate is 800, 1,600, 2,400 lpm depending on 80 lpm per sprinkler. If sprinkler system is designed as above provisions, the pressure and the flow rate accordingly become smaller than the minimum criteria about 50 % sprinklers. It results in serious consequence that the purpose of sprinkler system as initial fire reaction equipment is failure. In order to solve these problems, It is desirable that Performance-based fire protection design, hydraulic calculation, is carried out to all sprinkler system.
National Fire Safety Code 103 regulates that all operating sprinkler in design area must be discharged 1 bar or more pressure and release 80 lpm or more flow rate as minimum criteria. NFSC103 also provides that the number of operating sprinkler in design area is 10, 20, 30 according to the building classification and the total flow rate is 800, 1,600, 2,400 lpm depending on 80 lpm per sprinkler. If sprinkler system is designed as above provisions, the pressure and the flow rate accordingly become smaller than the minimum criteria about 50 % sprinklers. It results in serious consequence that the purpose of sprinkler system as initial fire reaction equipment is failure. In order to solve these problems, It is desirable that Performance-based fire protection design, hydraulic calculation, is carried out to all sprinkler system.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
NFSC103에서 규정하는 대로 헤드1개당 80 lpm의 방출로 헤드가 10개, 20개, 30개 작동하여 펌프의 토출량을 800 lpm, 1,600 lpm, 2,400 lpm으로 결정하게 되면 헤드의 말단에서 방출압과 방출량이 규정하고 있는 1 bar, 80 lpm의 최소기준을 지키지 못하는 문제점을 나타낸다. 본 논문에서는 스프링클러 설계사에서 가장 많이 사용하는 PIPENET프로그램을 통하여 성능위주설계인 수리계산 방식과 사양위주설계인 스케쥴배관 방식을 설계하여 이 문제점을 증명하고 이런 문제점을 해결하기 위한 성능위주 설계의 확대실시를 주장하고자 한다.
2003년 지문학 등은 모델링에 의한 작동시간을 실증시험치와 비교하여 오차와 알고리즘상의 문제점을 제시하였고(9), 2002년 송철강 등은 규약배관의 단점을 보완하기 위한 압력손실과 유량을 측정하기위한 격자배관용 수리계산 프로그램을 개발하였으며(10), 2001년 이창섭은 격자배관의 압력과 유량에 대한 우수성을 설명하였다(11). 본 논문에서는 이 논문들을 비롯하여 수리계산 관련 서적들에서 언급하고 있는 스케줄방식의 설계가 유량과 압력의 부족하다는 것을 수리 계산 설계프로그램을 통하여 구현하고 그 결과를 도출하여 얼마나 유량과 압력이 부족한지 확인하여 이에 대한 대안을 제시하고자 한다.
제안 방법
Figure 1에서 나타나는 배관의 구경은 배관스케쥴 방식에서 요구하는 헤드 수량별 배관의 구경을 사용하여 설계하였고 헤드간 거리는 3 m, 설계면적의 형태는 1.2×#으로 하여 설정하였으며 말단헤드에서의 압력을 1 bar, 방출량을 80 lpm으로 하여 PIPENET프로그램을 실행하였다.
성능/효과
3) 또한 11층 이상의 특정소방대상물 등에 설치하는 헤드 30개 기준으로 2,400 lpm의 설계는 헤드 30개 작동 시 15개의 헤드(50 %)에서 압력과 유량이 부족하게 된다.
4) 이는 가장 신뢰성이 높은 초기 화재진압설비인 스프링클러에 있어 설계면적내의 모든 헤드가 작동 시 작동헤드의 절반이 유량과 압력이 기준보다 부족한 상태로 작동되어 스프링클러설비의 목적인 화재 제어 및 진압에 실패를 가져올 수 있다는 중요한 문제가 대두된다. 이와 같은 사양위주 스프링클러 설계의 문제점을 해결하기 위해서는 공학적 계산을 근거로 하는 성능위주설계인 수리계산 방식에 의하여 스프링클러설비의 설계가 이루어져야 할 것이다.
후속연구
이는 화재 제어 및 진압을 위한 최소요구량을 충족하지 못하는 것으로 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 사양위주의 스프링클러 설계는 필요 최소한으로 제한하고 성능위주설계인 수리계산에 의한 설계가 필요하며 향후 이에 대한 충분한 데이터베이스의 구축이 요구된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
NFSC103의 규정을 따라 스프링쿨러 설비를 설계했을 때의 문제점은?
NFSC103은 또한 설치장소의 용도에 따라 설계면적에서 작동하는 헤드의 수를 10개, 20개, 30개로 규정하고 각 헤드별 유량을 80 lpm으로 하여 총유량을 800 lpm, 1,600 lpm, 2,400 lpm으로 규정하고 있다. 이 규정대로 스프링클러 설비를 설계하면 약 50 %의 스프링클러헤드에서 유량과 압력이 최소기준보다 부족하게 된다. 이는 스프링클러의 목적인 초기화재 대응에 실패를 가져오는 심각한 결과를 초래할 수 있다.
스프링클러설비의 화재안전기준의 정의는?
스프링클러설비의 화재안전기준인 NFSC103은 설계면적 내의 모든 헤드로부터 방출압 1 bar이상과 방출량 80 lpm 이상을 최소기준으로 규정하고 있다. NFSC103은 또한 설치장소의 용도에 따라 설계면적에서 작동하는 헤드의 수를 10개, 20개, 30개로 규정하고 각 헤드별 유량을 80 lpm으로 하여 총유량을 800 lpm, 1,600 lpm, 2,400 lpm으로 규정하고 있다.
참고문헌 (11)
Y. J. Lee and H. J. Park, "A Study on Introduction to Performance based Design of Sprinkler Installation on Risk Level for Individual Occupancy in Korea", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 26, No. 2, pp. 1-10 (2012).
J. H. Kwark, D. J. Kim and J. H. Ku, "A Study on the Test Methods of Sprinklers for Various Places", Proceedings of 2011 Fall Annual Conference, Korean Institute of Fire Science & Engineering, pp. 35-39 (2011).
S. Y. Jung and T. H. Kim, "A Study on the Sprinkler System for Performance Based Design", Proceedings of 2011 Fall Annual Conference, Korean Institute of Fire Science & Engineering, pp. 450-453 (2011).
H. K. Roh, "Performance-based Fire Protection Design of Domestic Super High-rise Buildings - Evaluation by ASET and RSET -", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 11, No. 2, pp. 9-13 (2011).
Y. D. Kim, Y. H. Choi and M. O. Yoon, "A Study on the Economic Utility Analysis of Sprinkler System Installation", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 24, No. 1, pp. 31-39 (2010).
C. G. Jee, "Technical Standard Comparison of NFSC103 and NFPA13", Fire Protection Technology, No. 49, pp. 21-31 (2010).
K. S. Jeong, "A Study on Design Area of Fire Sprinkler System", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 24, No. 3, pp. 93-98 (2010).
S. C. Kim, "A Study on Fire Characteristics of Solid Combustible Materials Based on Real Scale Fire Test", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 25, No. 5, pp. 62-68 (2011).
M. H. Jee, C. K. Sung and S. Y. Hong, "Sprinkler Head Actuation Time Evaluation by Use of Performance-based Fire Modeling", Proceedings of 2003 Summer Annual Conference, The Society of Air-conditioning and Refrigerating Engineers of Korean, pp. 246 (2003).
C. K. Song, M. H. Lee and K. M. Kang, "A Development of Program on the Hydraulic Calculation in Sprinkler System Based on the Piping Network Analysis Method", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 16, No. 1, pp. 24-29 (2002).
C. S. Lee, "Grid-type Sprinkler System", Bulletin of the Korean Institute for Industrial Safety, Vol. 1, No. 1, pp. 28-33 (2001).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.