스프링클러 헤드 종류에 따른 살수 분포 분석

Analysis of Water Flux Distribution for Various Types of Sprinkler Heads

스프링클러는 건축물에 가장 널리 적용되는 수계소화설비이다. 같은 배관설비 내에서도 스프링클러 헤드의 설치 위치에 따라 금전적, 미적 요소들을 고려하여 다양한 종류의 스프링클러 헤드가 이용되고 있다. 그러나 스프링클러 헤드의 종류에 따라 바닥에서의 살수 분포가 달라지며. 화재 진압/억제 특성이 달라진다. 따라서 본 연구에서는 스프링클러 헤드의 종류에 따른 살수 분포를 분석하였다. K-factor가 80으로 같은 상향식, 하향식, 플러시형, 원형 헤드의 살수 분포를 측정하였다. 살수 분포가 대칭적이므로 헤드안차의 중심을 기준으로 1개 사분면에 해당하는 부분에 한하여 살수 분포를 측정하였다. 스프링클러 헤드의 형식승인 및 기술기준에 따라 1.2 m 높이에 스프링클러 헤드를 고정하고, 유량은 80 LPM 으로 설정하였다. 스프링클러 헤드의 형식승인 및 기술기준에서 제시하는 채수통의 한 변 길이인 31.6 cm 를 기준으로 한 변의 길이를 1/4로 줄여 살수 분포 측정의 해상도를 높였다. 측정 결과를 바탕으로 반경에 따른 유량 비교, 각도에 따른 유량 비교, 헤드별 살수 균질도 비교 등이 수행되었다. 상향식 헤드는 가장 넓은 반경까지 균일하게 유량이 분포되었다. 하향식 헤드는 반경 1.5 m 이내에 유량이 집중되었고, tine과 slot에서의 유량 차이가 매우 뚜렷했다. 플러시형 헤드의 살수 반경은 넓고 반경 1.5 m 바깥에 유량이 집중되는 모습을 보였다. 원형 헤드는 하향식 헤드와 유사하게 반경 1.5 m 이내에 유량이 집중되었다. 살수 분포의 균질도는 바닥면에서 측정된 살수 밀도의 표준편차를 이용하여 평가하였다. 그 결과 상향식, 플러시형, 하향식, 원형 순서로 균질도가 높았다.