스프링클러헤드 RTI(반응시간지수)

RTI의 정의

반응시간지수, 즉 RTI는 스프링클러헤드가 열에 얼마나 빨리 반응하는지를 나타낸 값이다.

기류의 온도와 속도, 작동시간으로 헤드의 반응을 예상한 지수다.

값이 작을수록 빨리 반응한다. 단위는 (m·s)의 0.5제곱이며 0.5 단위로 표기한다.

감열체와 시간상수

감열체는 RTI를 결정하는 핵심 부품이다. 기류 열을 받아 작동온도에 도달하는 부분이다.

감열체 온도가 주위온도에서 기류온도 쪽으로 지수적으로 올라간다고 본다. 작동시간 t로 τ를 구한다.

τ는 작동온도 도달 시간 t에서 역산한다. Tb, To, Tg는 각각 평균 작동온도, 주위온도, 열기류온도다.

기류속도 u의 제곱근을 곱해 기류 조건을 보정한다.

계산 예제

작동시간 40초, 기류속도 1.85 m/s인 헤드의 RTI를 구해 보자.

온도차는 Tg−Ta가 121℃, Tg−Tr이 69℃다. 로그항은 약 0.562, 속도항은 약 1.360이다.

대입하면 RTI는 약 96.8이다. 0.5 단위로 표기하면 97 (m·s)의 1/2 제곱이 된다.

97은 80 초과 350 이하 구간이므로 표준반응 헤드다.

작동시간 40초는 계산 입력이며 판정 기준이 아니다.

반응 구분 판정

구분은 RTI 값의 구간으로 나눈다. 표준반응과 특수반응은 구간이 겹치지 않는다.

표준반응은 80 초과 350 이하, 특수반응은 50 초과 80 이하다.

80 이하이면 특수반응, 80 초과이면 표준반응으로 판정한다. RTI가 작을수록 빨리 반응한다.

직접 풀어 보자.

정답 확인과 흔한 실수

앞 문제의 정답은 표준반응이다. RTI 97은 80 초과 350 이하 구간에 든다.

시험에서 자주 틀리는 부분은 네 가지다. 단위 0.5 표기, 온도 대입, 주거형 조건, 장치 혼동이다.

특히 열기류온도와 표시온도를 혼동하지 않도록 대입 순서를 확인한다.

채점은 식 대입, 단위 정리, 판정 한 줄이 모두 있어야 점수가 된다.

정리

RTI는 기류 온도, 속도, 작동시간으로 헤드 반응을 나타낸 지수다.

값이 작을수록 빠르게 반응하며, 구간에 따라 표준반응과 특수반응으로 구분한다.

기류속도 공차는 ±0.1 m/s다. 시험 조건을 맞추지 못하면 RTI 값은 의미가 없다.