내진설계안전확인된 물탱크 올바른 시공

내진설계안전확인된 물탱크 올바른 시공

소화수조 뿐만 아니라 급수용 일반수조도 새로 제정된 국가건설기준센터 설계기준KDS에 따라 건물외구조물로서 내진설계 대상입니다. 비구조요소는 공사단계에서 일반적으로 해당 전문공종업체가 선정되고 시공계획도, 즉 시공자가 정밀한 시공을 위해 쓰는 상세시공계획설계도면샵도에 대하여 내진설계로서 적합한지 검토 받은 후, 비구조요소 안전확인서를 획득하고 이에 따라 시공한 후에 사용승인시 인허가청에 제출되고 있습니다. 그러나 물탱크는 서울시가 국토교통부에 질의한 결과, 건물외구조물로서 비구조요소 해당유무에 속하지 않고 모두 내진에 안전한지 확인하여야 해야하는 의견을 받았고, 많은 지자체에서 서류유무에 대하여 꼼꼼하게 챙기고 있는 실정입니다.

어떠한 방식으로 안전하게 시공하나?

내진설계안전확인이 된 물탱크는 아래와 같이 건물외시설 물탱크 내진안전인증서와 이에 대한 근거가 되는 2030여장 분량의 구조검토계산서를 건축구조기술사로부터 제공받게 됩니다. 상기 외 하중산정 및 부재검토 상세페이지 등이 20여 페이지 정도 추가됩니다. 방파판을 설치하면 내진에 대처한 것으로 오인하는 경우가 많습니다. 그렇지 않습니다. 적절한 과정에서 적절한 크기규모로 방파판을 설치하면 슬로싱효과를 저감시킬 수 있습니다.

슬로싱효과란 지진시 물탱크 내 저수된 유체가 출렁이는 현상입니다. 이 슬로싱효과가 크면 유체가 물탱크 상판을 쳐서 상판을 탈락시킬 수도 있습니다. 상판이 탈락되면 측판의 윗부분 지지점이 유실되고 이때 측판은 다소 4배 정도 휨모멘트가 증가되어 연쇄적인 붕괴가 뒤따를 가능성이 커집니다.

1일 급수량 계산

위 표에서 대변기 소변기 세면기 등등 수량을 10개로 작성해서 계산해 보았습니다. 계산방식은 간단합니다. 양변기를 그 예로 들면 양변기의 회당 사용수량L은 6리터입니다. 이 기구의 사용수량은 해당 기구의 시험성적서에서 확인 할 수 있으며, 거의 대부분 동일하다고 보시면 됩니다. 동시 사용률은 30로 계산하고 하루에 몇 L 를 사용하는지 계산해본 표입니다. 단순 계산식이므로 따로 양식 없이 계산 가능하겠죠? 전체 합계가 9,936 L 로 약 10 TON의 물을 활용하는 것으로 계산이 되네요. 그럼 물탱크 10 TON을 선정하면 될까요? 그렇지 않습니다.

물탱크, 내진안전을 검토하는 시기

서울시에서 물탱크는 구조안전 및 내진설계 확인서 17특이사항 란에 관련 사항이 기재될 수 있도록 시행으로 되어 있는데, 이 문구를 적극적으로 받아들인다면, 설계 때 물탱크도 내진설계를 완료하라는 것 같기도 하고, 소극적으로 받아들인다면 비구조요소와 같이 해당유무만 특이사항에 기재하고 공사단계에서 내진검토를 받아도 되는 것 같기도 합니다. 이에 대하여 분명하게 명확한 정책이 공문에서도 명시되지 않았죠.

대부분 설계단계에서는 물탱크의 위치와 용량만 반영하여 그 하중에 건물 주요구조물이 안전하도록 구조설계를 합니다.

물탱크를 구성하는 부재와 부속품에 대한 명확한 규격과 구성은 전체 착공 이후에 이것을 시공할 전문업체가 선정된 이후에나 확정됩니다.

유효용량이란?

물탱크는 클 수록 아무래도 좋기야 하겠죠. 하지만 초기 비용의 증가와 설치면적 등의 증가로 무작정 크게 가는 것은 옳지 않고, 무엇보다도 수조속에 정체하는 체류시간이 길어지면 잔류염소가 소멸되어 세균의 번식 등의 위생상의 문제가 발생할 우려가 있습니다. 가장 좋은 유효 용량의 산정은 메인 수도의 1일 급수량을 더해 주는 것이 제일 좋긴 합니다. 하지만 이 것 저것 또 조회해보고 계산해야 하기 때문에 일반적으로 1일 급수량의 12 크기 정도면 넉넉하다고 생각합니다.

참고해서 유효용량 없이 아래의 담수율 85만 적용시키는 경우도 많습니다. 10 TON + 10 TON / 2 = 15 TON의 물을 저장하는 저수조면 적당하겠네요. 이제 마지막으로 15 TON의 물을 저장하는 저수조의 개발 크기를 알아보겠습니다. 15 TON 물탱크면 되는거 아니냐구요???;;; 예… 아닙니다. 저수조물탱크에 15 TON의 물을 꽉 꽉 채우지 않기 때문입니다.

자주 묻는 질문