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1[소방시설관리사 1차] 18년 1회차

스프링클러설비가 설치된 복합건축물로서 배관 길이 80m, 관경 100 mm, 마찰손실계수 0.03인 배관을 통해 높이 60m 까지 소화수를 공급할 경우, 펌프의 이론 소요동력(kW)은 약 얼마인가? (단, 펌프효율 : 0.8.전달계수: 1.15, 중력가속도 : 9.8m/s², 헤드의 방수압 : 10mAq, π : 3.14, 헤드는 표준형이다.)

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해설

복합건축물의 스프링클러 헤드 기준개수는 30개이므로, 설계유량은  $30 \times 80\,\mathrm{L/min} = 2{,}400\,\mathrm{L/min} = 2.4\,\mathrm{m^3/min}$ 이다.
배관 내 유속은  $V = \dfrac{Q}{A} = \dfrac{2.4/60}{\pi (0.1)^2/4} \approx 5.09\,\mathrm{m/s}$ 이고, 마찰손실수두는  $h_f = f\dfrac{L}{D}\dfrac{V^2}{2g} = 0.03 \times \dfrac{80}{0.1} \times \dfrac{5.09^2}{2\times 9.8} \approx 31.8\,\mathrm{m}$ 이다.
전양정은 낙차 60m, 방수압 환산수두 10m, 마찰손실수두 약 31.8m를 더한 약 101.8m이며,
소요동력은  $P = \dfrac{0.163 \times Q \times H \times K}{\eta} = \dfrac{0.163 \times 2.4 \times 101.8 \times 1.15}{0.8} \approx 57.28\,\mathrm{kW}$ 이다.

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