개방형 격자 천장과 상향식 스프링클러헤드의 이격거리가 살수분포에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

Experimental Study on the Effect of Separation Distance between Open Grid Ceiling and Upright Sprinkler Head on Water Distribution

본 연구는 개방형 격자 천장이 상향식 스프링클러헤드의 살수 효과에 미치는 영향을 실험적으로 평가했다. 소방청 업무처리지침에서는 개방형 격자 천장과 상향식 스프링클러헤드의 이격거리를 450 mm 이상 획일적으로 이격하도록 하고 있는 반면, 미국 방화협회(NFPA)는 위험용도(경급: 450 mm, 중급: 600 mm)에 따라 이격거리를 차등 적용하고 있다. 이러한 기준의 차이로 인해 스프링클러헤드의 효과적인 살수 성능에 대한 검증이 필요했다. 이에 본 연구는 이격거리를 300 mm, 450 mm, 600 mm으로 변경하며, 살수분포실험을 통해 살수분포 및 살수량을 측정하였다. 실험결과, 이격거리 600 mm에서는 모든 성능기준을 충족했으나, 이격거리 450 mm에서는 채수량 평균치 분포곡선이 기준에 미달했다. 특히, 7번 채수통의 채수량이 600 mm 대비 약 45% 감소하였다. 이 결과는 현행 소방청 지침의 450 mm 이격거리 기준이 살수장애를 충분히 방지하지 못할 수 있음을 시사하며, 개선이 필요함을 보여준다.

This study experimentally evaluates the effect of open-grid ceilings on the water-spraying effectiveness of upright sprinkler heads. The work procedure guidelines of the National Fire Agency uniformly stipulate a separation distance of at least 450 mm between open grid ceilings and upright sprinkler heads. However, the National Fire Protection Association (NFPA) specifies different separation distances depending on hazard classifications (light: 450 mm and ordinary: 600 mm). This difference in standards necessitated the verification of the effective spraying performance of sprinkler heads. Therefore, in this study, water distribution and spray volume were measured by varying the separation distances to 300, 450, and 600 mm through spray distribution experiments. The experimental results showed that the 600 mm separation distance met all performance criteria, whereas the 450 mm separation distance failed to meet the standard for the average water collection distribution curve. Notably, the amount of water collected in the 7th collection container decreased by approximately 45% compared to that at the 600 mm distance. These findings suggest that the current National Fire Agency guidelines, which specify a separation distance of 450 mm, may be insufficient to prevent spray obstruction and should be reconsidered.