고층건축물 감압밸브 적용 시 충압펌프 단속운전 거동에 관한 연구

A Study on the Short-Cycling Behavior of Jockey Pumps in High-Rise Fire Protection Systems Using Pressure Reducing Valves

충압펌프 시스템은 평상시 소화설비의 만충수 상태를 유지하고 시스템의 압력을 일정하게 유지해주는 매우 중요한 요소이다. 그러나 충압펌프에서는 배관 내 압력이 변화함에 따라 잦은 기동⋅정지를 반복하는 단속운전(intermittent operation) 또는 체터링(chattering) 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 기존 연구에서는 릴리프밸브를 추가하는 방식으로 이 문제를 해결하고자 하였으나, 여전히 문제는 해결되지 못하고 있다. 이 연구에서는 시스템의 구조적 설계를 통해 단속운전이 발생하는 문제를 해결하고자 하였다. 관경, 압력차 및 유량 변화를 변수로 실험을 수행하고, 실험 결과를 바탕으로 감압밸브 적용 시 발생하는 단속운전 현상을 분석하였다. 이를 바탕으로 개선안을 제시함으로써, 고층 건축물 소화설비의 신뢰성과 안전성을 한 단계 진일보시키는 데 기여하고자 한다.

The jockey pump system plays a critical role in maintaining consistent pressure and a fully charged state in fire protection systems during normal operation. However, frequent start-stop cycles, known as intermittent operation or chattering, commonly occur because of pressure fluctuations within the piping network. Although previous studies have attempted to resolve this issue by adding pressure- reducing valves, the problem remains unresolved. This study aims to address the root cause of intermittent operations through structural system design, rather than relying solely on component-level solutions. Experimental investigations were conducted using the pipe diameter, pressure differential, and flow rate as key variables. Based on the results, the behavior of the intermittent operation caused by the application of pressure-reducing valves was analyzed along with the proposed structural improvements. The findings aim to enhance the reliability and safety of fire protection systems in high-rise buildings.