[121회 소방기술사] 4교시 답안작성 연습(스프링클러 헤드 감지특성 분류, 방사특성)

스프링클러헤드를 감지특성에 따라 분류하고 방사특성에 대하여 설명하시오

 

1. 스프링클러 헤드 개요

 

1. 헤드의 특성을 결정짓는 요소의 값에 따라 헤드의 동작시간이 달라지며, 동작시간이 빠를수록 화재위험성이 큰 소방대상물에 적합하다.

2. 헤드의 감지특성을 분류하는 기준으로는 RTI, 열전달계수, 시간 상수 등이 있으며 이 값에 따라서 헤드의 동작시간이 달라진다.

3. 방사특성은 화재를 진압할껀지, 제어할껀지에 따라 달라지며 열 방출율을 높이지 않아야 한다.

2. 스프링클러 헤드 감지특성 분류 기준

 

1. RTI (Response Time Index) : 반응시간 지수

 ㄱ. 감열부가 열을 얼마나 빨리 흡수할 수 있는지 나타내는 지수

 ㄴ. RTI가 작을수록 헤드 조기작동 ( 조기 진압성 우수, 하지만 고강도 화재는 많은 수의 헤드 개방으로 인해 살수량이 줄어듬)

 ㄷ. 계산식

 ㄹ. 전도에 의한 열손실의 영향이 포함된 Virtual RTI는 다음 식에 의해 구할 수 있다.

ㅁ. RTI 값을 이용해 스프링클러의 작동시간을 다음과 같이 계산할 수 있다.

 

2. 열 전달계수(C : Conductivity)

 ㄱ. 헤드가 흡수한 열량 중 배관 내 물에 의해 손실되는 열량을 나타낸다.

 ㄴ. 작을수록 열손실이 적고, 헤드가 조기 작동된다.

 

3. 감지 특성에 따른 헤드 분류

 

헤드 구분	RTI [(m · sec)^0.5]	C [(m · sec)^0.5]
조기반응형(Fast Response)	50 이하	1 이하
특수형(Special Response)	50 초과 ~ 80 이하	1 이하
표준형(Standard Response)	80 초과 ~ 350 이	2 이하

 

4. 스프링클러 헤드의 방사특성

 

1. 화재 제어 (Fire Control)

 ㄱ. 화재가 스프링클러 설계지역을 벗어나 확산되지 않도록 방수

 ㄴ. 주거형 스프링클러, 표준형 스프링클러 헤드의 방사 특성이며 전체 헤드 중 90% 이상 차지한다.

 ㄷ. 스프링클러의 냉각특성을 우선

 ㄹ. 목적

  (1) 물을 방수해서 열 방출율을 낮춘다

  (2) 인접 가연물에 미리 물을 적셔 화재의 크기를 제한한다.

  (3) 천장 온도를 제어함으로써 구조물의 손상을 방지한다

 

2. 화재 진압(Fire Suppression)

 ㄱ. 화염, 연소중인 연료 표면에 직접 방수하여 열 방출율을 낮추고, 재발화를 방지한다.

 ㄴ. 스프링클러의 침투능력을 우선

 ㄷ. 물방울의 크기나 운동량에 영향을 받는다

[그림-1] 화재제어곡선과 화재진압곡선

 

5. 스프링클러의 화재 진압이 어려운 이유

 

1. 고온의 강한 상승기류가 연소면에 도달하는 방수량을 감소시킴 (ADD 감소)

2. 침투된 물방울이 화염면 도달 전에 증발하거나 화염으로부터 먼곳으로 날아가게 됌

3. 따라서 스프링클러 헤드를 조기작동 시켜 RDD가 작을 때 방수를 하도록 설계해야 한다.

 

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※ 개인 공부 용도로 작성한 것이라 틀린 내용이 있을 수 있습니다. 틀린 내용이 있을시 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다.