NFSC 103 스프링클러설비의 배관스케줄방식에 대한 제안

정기신 한국화재소방학회 2014 한국화재소방학회논문지 Vol.28 No.2

Design by means of the pipe schedule sprinkler system of NFSC 103 results in insufficient pressure and flow rate about50% sprinklers of operating area. In order to solve the lack of pressure and flow rate, This paper compare and analyzed NFSC103, National Fire Safety Code of Sprinkler System, with NFPA 13, Standard for the Installation of Sprinkler Systems, andsuggested an alternative proposal. Changing the flow rate of each sprinkler from existing 80 L/min to 120 L/min, All of theoperating sprinklers are fulfilled the minimum demands on 80 L/min and 1 bar. It is easy for everyone to design of the pipeschedule sprinkler system and it is optimum method that all sprinklers in design area are satisfied with minimum criteria. NFSC103의 배관스케줄방식으로 설계하는 경우, 작동면적 내의 헤드 약 50%가 최소요구량에 못미치는 문제점을 해결하기 위하여 NFSC103과 NFPA13의 배관스케줄방식을 비교, 분석하였으며 NFSC103의 유량부족 문제를 해결할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 각 헤드에서의 소화수방출량을 기존의 80 L/min의 150%인 120 L/min으로 하면 수리계산한 값을 상회하여 모든 헤드에서 최소기준값인 1 bar, 80 L/min을 충족하게 된다. 이는 누구나 쉽게 배관스케줄방식으로설계할 수 있으며 설계면적 내의 모든 헤드가 최소요구량을 충족하는 최적의 방법이다.

가스계 소화설비의 개구부 보충량 추정에 대한 연구

정기신 한국화재소방학회 2012 한국화재소방학회논문지 Vol.26 No.6

There are specific indications about additional gas for the unencloseable openings of the carbon dioxide extinguishing systems. But there are no indications for other gas extinguishing systems including clean agent extinguishing systems only have the principle when it need, apply it. Therefore, this study suggested applying the equation of additional gas for the unencloseable openings of the carbon dioxide to all of the other fire suppression gas that we are use. 이산화탄소의 소화설비에는 개구부에 대한 소화약제 보충에 대해 구체적인 지침이 있다. 하지만 다른 가스설비, 청정소화약제 설비에는 필요한 경우 적용하라는 원칙 외에 구체적인 조항이 없다. 따라서 이 연구는 이산화탄소의 개구부 약제 추가 공식을 우리가 현제 사용하고 있는 다른 가스계 소화약제에 적용하는 것을 제시하였다.

Loop형 스프링클러 설비의 수리계산 방법에 대한 제시

정기신 한국화재소방학회 2015 한국화재소방학회논문지 Vol.29 No.1

There are three kinds of design method of the fire sprinkler systems. Grid type is connected all branch as a trapezoid. Loop type is connected cross-mains like circle. The last one is a tree type most commonly used. Grid type needs computerprogram to calculate the friction loss and flow rate apart from very simple form. In loop type, manual calculation ispossible. Design engineer can draw up and calculate the demands without computer program. Because water supplies twodirection in loop type, friction loss is smaller than tree type. Water distribution in operation area is uniform because of thesmall differences of sprinklers discharge pressure. Loop type is superior to tree type in respect of total pressure and flowrate. Using the small diameter pipe, the labor and construction cost will be decreased in the end. Loop type sprinklerdesign is rarely laid out because design engineers don’t know the method. This paper is intended to inform that the looptype is better than the tree type in performance and economic point of view. And also this paper intend to use the looptype easily and widely. 스프링클러 설비의 설계방법은 크게 3가지로 분류한다. 가지관을 서로 연결하여 사다리형태로 배관을 설치하는 Grid형과 가지관은 연결하지 않고 교차배관만을 연결하는 Loop형 그리고 가장 일반적으로 사용되는 Tree형이 있다. 이 중Grid형은 아주 간단한 것을 제외하고는 컴퓨터프로그램으로 마찰손실을 계산하여야 하지만 Loop형의 경우는 프로그램의 도움 없이 설계자가 직접 계산하여 마찰손실에 따른 필요압력과 소요유량을 산출할 수 있다. Loop형 설비의 경우소화수 공급이 2방향으로 분리되어 마찰손실이 작아지고 헤드간 방출압력의 차이가 Tree형보다 작게 되어 살수분포가 우수하게 되며 작은 마찰손실에 의한 소구경의 배관을 사용하여 자재비와 인건비가 절감되므로 Loop형에 의한 스프링클러의 설계가 Tree형 설비에 비해 성능과 경제성에서 우수한 설계 방법이다. 하지만 Loop형 설비의 설계는 설계방법이잘 알려져 있지 않아 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 Tree형 보다 우수한 Loop형 설비의 설계방법을 설명하여 많은 설계자가 성능과 경제면에서 우수한 Loop형 설계를 쉽게, 널리 사용하게 하고자 하였다.

노인의료복지시설의 피난안전에 대한 제언: 고양시를 대상으로

정기신 한국화재소방학회 2020 한국화재소방학회논문지 Vol.34 No.4

The number of medical welfare facilities caring for the elderly with paralysis and dementia has been increasing rapidlybecause of the change in the way of supporting the elderly, stemming from an increase in the number of the elderly andworking couples. These medical welfare facilities are usually installed all over the city and are gradually becominghigh-rise. Few inmates are capable of making their own decisions in case of fire at night and when there are no escaperoutes such as ramps for evacuation, leading to massive casualties. This study aimed to identify problems in evacuation inthe medical welfare facilities for the elderly in Goyang city. This city has the largest number of medical welfare facilitiesfor the elderly per unit area. The following strategies could aid in better evacuation: secure ramps or bed escape elevators;the bedrooms of the inmates should have one-hour fire resistance; the stairs should have the structure of an enclosedstairway; the necessary apparatus for evacuation, such as an escape chute, should be installed; and, to conclude, a businessagreement with neighboring agencies to help inmates escape during the fire. The state should implement necessary measuresto protect the lives and property of the people. Rapid implementation of this proposal is necessary for the evacuation safetyof an increasing number of medical welfare facilities for the elderly. 노인인구의 증가와 맞벌이부부의 증가로 인한 노인부양방식의 변화로 중풍환자와 치매노인을 돌보는 노인의료복지시설이 급증하고 있다. 이러한 노인의료복지시설은 주로 도시의 주변에 설치되고 있으며 점차 고층화 되어가고있다. 관리자가 최소인 야간에 화재발생 시 스스로 판단하여 대피할 수 있는 입소자들이 거의 없으며 경사로등 입소자를 대피시킬 수 있는 피난로가 없어 대형의 인명피해가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 단위면적당 노인의료복지시설이 가장 많은 고양시를 중심으로 노인의료복지시설의 피난 상의 문제점을 파악하고 이에 대한 대안으로 경사로를 확보하거나 침대피난용 승강기를 확보하고, 입소자들의 침실을 한 시간 내화로 방화구획하며, 계단을 피난계단의구조로 하며, 구조대 설치 등 피난에 필요한 시설들의 설치 및 주변기관과 화재 시 상호협력 하는 업무협약을 체결할것을 제안하였다. 국가는 국민의 생명과 재산을 보호하는데 필요한 방안을 제시하여야 한다. 날로 증가되어가는 의료복지시설의 피난안전을 위하여 본 제안의 신속한 적용이 필요하다.

등가길이에 대한 비교 연구

정기신 한국화재소방학회 2012 한국화재소방학회논문지 Vol.26 No.5

현재 국내에서 수계소화설비의 배관부속류와 밸브류의 마찰손실 계산에 사용되고 있는 등가길이표에 대하여 비교 연구하였다. 3가지 종류의 등가길이표가 주로 사용되고 있으며 안타깝게도, 가장 광범위하게 사용되고 있는 등가길이표에대한 근거를 찾을 수 없었다. 세 개의 등가길이표를 비교했을 때 각 등가길이표간 동일 항목의 등가길이에 있어 최대2.4배까지 차이가 있었다. 많은 해외 Project들을 수행하고 있는 국제화시대에 부응할 수 있도록 공학적으로 합리적이며단일화된 등가길이표를 사용하여야 한다. 이에 합리적인 등가길이표를 제시한다. We have studied on equivalent length tables which are used to calculate the friction loss of pipe fittings and valves of water-based fire systems in Korea. Three kinds of equivalent length tables are mainly used and unfortunately, the most extensively used table is not ascertained the reliable source. When the three tables are compared, each table has different equivalent length up to 2.4 times in same item. We should use unified equivalent length table which is scientifically reasonable in order to act up to globalization as performing lots of over-sea projects. Therefore, we propose the reasonable equivalent length tables.

스프링클러설비 화재안전기준 개정에 대한 고찰

정기신 한국화재소방학회 2013 한국화재소방학회논문지 Vol.27 No.5

This paper suggested to revise unreasonable national fire safety codes of sprinkler system. Also proposed to modify the definition of “the gridded sprinkler system” and to add “the feed main” in terms of the definition of the pipes. In order to operate the regulations of discharge pressure of the sprinkler head efficiently, this paper checked the minimum criteria of pressure and flow for the pipe schedule sprinkler system of NFPA 13 and suggested to establish the similar minimum demand criteria. It proposed to be amended properly the pressure calculation formular in the pressure tank system and to use the correct K value due to change in pressure unit and to use the [bar] as a unit of pressure for the sake of using the existing K-factor etc. 스프링클러설비의 화재안전기준 중 불합리한 것에 대하여 개정할 것을 제안을 하였다. 배관의 용어 중 “수평주행배관”의 용어정의를 추가하도록 하였으며 “격자형배관방식”에 대한 정의를 수정하도록 제안하였다. 스프링클러헤드의 소화수방출압력을 규정한 조항을 합리적으로 운영하기 위하여 NFPA 13의 스케줄방식의 최소 유량과 압력기준을 확인하였고이와 유사한 최소 요구량 기준을 제정할 것을 제안하였다. 압력수조의 평상 시 유지 압력 산출식을 바르게 개정할 것을제시하였으며 압력단위의 변화에 의한 올바른 K값의 사용을 제시하였고 기존의 K값 등을 사용하기 위하여 압력단위를[bar]를 사용할 것을 제안하였다.

스프링클러설비 설계의 수리계산 절차에 대한 연구

정기신 한국화재소방학회 2018 한국화재소방학회논문지 Vol.32 No.1

There are two kinds of method on hydraulic calculation of fire sprinkler system design. The one is using the computationalprogram and the other is designer calculate system for oneself. In case of using the computational program, putting the inputdata in, the program calculate the friction loss, water flow, total height and so forth. If program user or designer doesn’t knowthe basic idea and procedure of hydraulic calculation. Then, the outputs are different from each other. This paper suggeststhe hydraulic calculation procedure in design area as follow. Equivalent lengths of tees on the branch are selected base onthe same pipe diameter which the tees are established, although the diameter of tee outlet is different. Even though there isa different friction loss of head from the other head, the pressure from the hydraulic end is bigger than a head loss, dischargeflow is calculated by pressure from the hydraulic end. 수리계산방식에 의한 설계는 전산프로그램을 사용하는 방식과 직접 설계자가 계산에 의하여 설계하는 방식이 있다. 전산프로그램을 사용하는 경우 필요한 조건을 입력하면 프로그램에 의해 마찰손실, 유량, 양정 등을 계산하여 주지만기본적인 개념과 절차를 모르게 되면 계산값이 입력자마다 다를 수가 있어 절차상의 기준을 정하는 것이 필요하다. 설계자가 직접 계산하는 경우에도 동일하다. 따라서 설계면적 내에서 수리계산의 절차를 다음과 같이 제시하였다. 가지관에 설치되는 티의 등가길이는 방출구(Outlet)의 관경이 다를지라도 설치된 배관의 관경과 동일한 관경(Run)의 등가길이를 선택한다. 가지관 중간에 손실값이 큰 다른 헤드가 있더라도 말단에서부터 계산해온 압력이 더 크다면 말단헤드에서부터 계산해온 압력으로 헤드방출량을 계산한다.

가스계 약제의 개구부 보정량 추정

정기신,Jeong, Gi-Sin 한국화재소방학회 2007 한국화재소방학회지 Vol.3 No.2

개방형주차장의 소방설비 개선 제안

정기신 한국화재소방학회 2016 한국화재소방학회논문지 Vol.30 No.6

In cars, the amount of combustibles, such as plastics, textiles, etc., have increased dramatically to improve the fuel efficiencyof cars by reducing the gross vehicle weight according to the increases in an oil price and to reduce environmentalproblems. One or two cars were involved in a parking lot fire prior to the mid-2000 s. On the other hand, there were manyparking lot fires where the entire car was destroyed due to increasing the use of plastics. In this study, the quantity of combustiblesin a car was 316.2 kg over a total weight 1935 kg. This is 16.34% of total weight and 10 times greater than thatthree decades earlier. When a sprinkler is installed as a parking lot fire protection system as a substitute for water spray, thewater discharge of the sprinkler must maintain the original density of water spray, 20 lpm/m2. In addition, the use of a hosereel CO2 system at pilotis parking lots must be prohibited because the hose reel CO2 system has no adaptability for a carfire. Instead, this study proposes foam, dry powder, loaded stream systems be used in parking lot fire suppression systems. 유가의 상승과 환경의 문제로 차량중량의 감소에 의한 차량연비를 개선하기 위하여 가연물인 플라스틱과 직물 등의 사용이 획기적으로 증대되어 주차장에서 화재가 발생하면 2000년대 중반 이전에는 한 두 대가 연소되고 마는 것과는 달리주차된 차량 전체가 연소하는 화재가 많이 발생하였다. 본 연구에서 차량에 사용되는 플라스틱 등 가연물의 량을 확인한결과 한 대에 316.2 kg으로 차량 전체무게 1935 kg 대비 16.34%가 되어 과거대비 10배 이상의 증가가 있었다. 또한주차장의 소화설비로 스프링클러를 설치 시 물분무설비의 원래 성능대로 살수밀도를 20 lpm/m2를 사용할 것과 필로티주차장에 호스릴이산화탄소소화설비 대신 적응성이 있는 포, 분말, 강화액 설비를 사용할 것을 요구하였다.

스프링클러설비의 설계면적에 대한 연구

정기신 한국화재소방학회 2010 한국화재소방학회논문지 Vol.24 No.3

Even though the sprinkler system is a essential fire suppression system, the design engineers do not fully understand the concept of design area which sprinklers operate. They frequently made a mistake to form design area and calculate it. The shape of design area is a square or a rectangle which branch side line is a little longer than the cross main side. NFPA demands to lengthen the branch side to 1.2times than the cross main side and FM demands 1.4 times. The longer the branch side at the same design area is, the bigger the water quantity and pressure is. At the results of hydraulic calculation of design areas, when the branch side is longer 1.2 times, the water quantity became 4.6% bigger than exact square and the pressure came to 4.67% bigger. When it is longer 1.4 times, the water quantity and the pressure are bigger 7.52%, 14.51%. Therefore, the sprinkler design engineers should follow the general rule of design area, exact square or rectangle which length along the branch line is a little longer than length along the cross main, to design more stable system. 스프링클러 설비가 중요한 화재진압설비 임에도 화재 시 헤드가 작동하는 면적인 설계면적에 대한 이해의 부족으로 설계면적의 형태를 설정하고 이를 계산하는 것이 원칙에 맞지 않게 하고 있는 것으로 나타났다. 설계면적의 형태는 정사각형으로 하거나 가지관 쪽의 길이가 교차배관 쪽의 길이보다 약간 긴 직사각형으로 하는 것이 일반적이다. NFPA에서는 가지관 쪽 길이를 교차배관 쪽 길이보다 1.2배 크게 할 것을 요구하며 FM에서는 1.4배 크게 할 것을 요구한다. 동일한 설계면적에서 가지관 쪽의 길이를 길게 하면 할수록 유량과 압력이 더 커지게 된다. 설계면적의 수리계산 결과에서 가지배관 쪽의 길이가 1.2배 크게 할 경우 정방형의 경우보다 유량은 4.6%가 커지고 압력은 4.67%가 커졌으며 1.4배 크게 할 경우 유량은 7.52%가 압력은 14.51%가 커졌다. 따라서 스프링클러 설계자들은 설비를 좀 더 안정적으로 설계하기 위하여 설계면적을 정사각형 또는 가지관 쪽의 길이를 약간 길게하는 직사각형의 형태를 갖는 일반적인 규칙을 따라야 한다