소방설비기사 소방기계시설 · 소방펌프 성능·용량계산

Fire Pump Calculation

소방 펌프 계산은 설비가 필요로 하는 유량과 전양정을 구해 펌프와 전동기 동력을 고르는 일이다. 전양정 = 실양정 + 마찰 손실 + 방수압 수두로 잡고, 여기에 유량을 곱해 축동력을 구한다. 성능 시험 곡선과 설비별 기준 유량을 함께 익혀 두면 설계와 점검이 쉬워져요. 유량 슬라이더를 0 ~ 170% 로 옮기면 곡선 위 금색 운전점과 두 점선이 따라 움직여, 체절점(140%) · 정격점 · 150% 점(68%)과 견줄 수 있어요.

도입: 소방 펌프가 하는 일

⚙️ 소방 펌프의 역할

①소방 펌프는 물을 필요한 높이 · 압력 · 유량으로 보내는 설비다

②양정 H 는 물을 올려야 할 전체 높이(실양정 + 마찰 손실 + 방수압 수두)다

③유량 Q 는 설비마다 정해진 기준 유량(L/min)으로 잡아요

양정과 축동력

전양정 H

H = h_s + h_f + h_p

h_s: 실양정(m), h_f: 배관 마찰 손실 수두(m), h_p: 방수압을 수두로 바꾼 값(m)

축동력 L

L = ρgQHη × 1000 [kW]

ρ: 물의 밀도(1,000 kg/m³), g: 9.8 m/s², Q: 유량(m³/s), H: 양정(m), η: 펌프 효율

축동력 간편식

L = 0.163 × Q × Hη [kW]

Q: 유량(m³/min), H: 양정(m), η: 효율. 1,000 × 9.8 ÷ (1,000 × 60) ≒ 0.163

💡 양정의 세 요소

①실양정 h_s: 수원 물 표면에서 맨 위층 방수구까지의 높이 차

②마찰 손실 h_f: 배관 · 밸브 · 이음쇠에서 생기는 마찰 수두

③방수압 h_p: 방수구(노즐)에서 필요한 압력을 수두로 바꾼 값(1 MPa ≒ 102 m)이에요

성능 시험 곡선

유량 Q100%

성능 시험 기준

소방 펌프 성능 시험 합격 기준

체절 운전(Q = 0)

정격 양정의 140% 를 넘지 않을 것

양정 140% 이하

정격 운전(Q = 100%)

정격점에서 정격 양정 · 유량을 만족

양정 100%

150% 운전(Q = 150%)

정격 유량의 150% 에서 정격 양정의 65% 이상

양정 65% 이상

충압 펌프

배관 압력을 유지해 주펌프를 돕는다

자동 기동 · 정지

설비별 기준 유량

기준 유량

설비별 기준 유량(Q)

소화 설비	기준 유량	비고
옥내 소화전	130 L/min × N	N 은 최대 2개(고층 5개)
스프링클러	80 L/min × N	N 은 기준 개수
물분무	설계 방수량	방호 면적 기준
포 소화	설계 방사량	포원액 혼합비를 고려
옥외 소화전	350 L/min × N	N 은 최대 2개
연결 송수관(높이 70 m 이상)	2,400 L/min 이상	방수구 3개를 넘으면 1개마다 800 L/min 가산