Havalandırma Tesisatları

         

Otopark Havalandırma Tesisatları                      Merdiven Basınçlandırma


Havalandırma Tesisatları

      

   Otopark Havalandırma Tesisatları                      Merdiven Basınçlandırma                               Egzos Fanları


Devamı >>



Otopark Havalandırma Tesisatları

 

OTOPARK HAVALANDIRMA TESİSATLARI

Kapalı otoparklar için tasarlanan havalandırma sistemleri, iki temel ihtiyaçtan yola çıkarak planlanmaktadır.   Bu sistemler günlük işletmede, zararlı araç egzoz gazlarının tahliyesi ve acil yangın durumunda, insanların kaçışına ve itfaiye personelinin yangına müdahalesine yardımcı olması için tasarlanır.

Jet Fanlar vasıtası ile kapalı otoparklarda tesis edilen havalandırma sistemleri, Avrupada son 7–8 yıldır görülmektedir. Ülkemizde ise son 2–3 yılda oldukça yaygın bir şekilde talep görmektedir. Otopark havalandırmasına bu yeni yaklaşım, beraberinde  teknik  ve  finansal  açıdan  birçok  avantaj  getirdiği  gibi,  bir  takım  kavram  kargaşalarına  da  neden olmaktadır.

Bu yazının amacı, başlangıçta jet fanlı sistemleri ile klasik kanallı sistemlerin özet bir tanıtımını ve karşılaştırmasını yapıp; jet fanlı sistemler ülkemizde tasarlanırken,  hedeflenen amaçlar ile tasarım sırasında dikkate alınan kriterler arasındaki çelişkileri vurgulamaktır. 

“Duman Kontrolü” ve “Duman Tahliyesi” konularına açıklık getirmektir.

      


HAVALANDIRMA İHTİYACI VE MUHTELİF SİSTEMLER

Bina içindeki kapalı mahallerin havalandırma sistemleri, genel olarak incelendiğinde; koşullandırılmış taze havanın, tavan seviyesinden veya göreceli olarak mahallin yüksek bir seviyesinden, bir kanal sistemi vasıtası taşınıp, çok sayıda menfez veya difüzörden ortama verildiği görülebilir.  Bu menfez ve difüzörlerden ortama verilen taze hava, indüksiyon etkisi ile ortamdaki hava hareketini ve karışımını tetikler. Taze hava, mahalde bulunan ortam havası ile karıştırılıp, homojen bir hava dağılımı ve ortamdaki konfor şartları sağlanır. Temel prensip olarak, taze hava miktarı ve tedarik noktaları kontrol altında tutulduğu için, mahalden egzoz edilen kirli hava göreceli olarak daha önemsiz kalır.

Otoparklarda ise son 20 yıldır, egzoz esaslı bir kanal sistemi üzerinden, otopark hacminin, saatte belli bir değişim miktarının elde edilmesi prensibi üzerine tasarım ve uygulamalar yapılmaktadır. Otoparklara taze hava sağlanması göreceli olarak egzoza göre daha az önemsenmektedir. Taze hava miktarı için endirekt olarak, egzoz havası miktarı kontrol altında tutularak, bir endirekt taze hava kontrolü yaratılmaktadır. Genelde taze havanın, rampalardan, açıklıklardan, kuranglezlerden doğal olarak alınması esas alınmaktadır. 

Ekstrem durumlarda ise, otoparkta yetersiz doğal açıklık bulunması halinde, kısıtlı sayıda taze hava fanı ile otoparka taze hava tedarik edilmektedir.

JET FANLI SİSTEM

Jet Fan uygulamaları ise, otoparktaki kanal sistemi yerine çok sayıda, küçük ebatlı, yüksek hava hızları yaratabilen fanlara dayanmaktadır. Jet Fanlar çok üzün süredir tünel uygulamalarında kullanılmıştır. Prensip; fanların atış ağızlarında çok yüksek hava hızları yaratarak, önlerindeki büyük hava kütlelerini iterek harekete geçirmesi üzerine inşa edilmiştir. Fandan çıkan yüksek hıza sahip hava kütlesindeki momentum, tüm çevreye etkiyecek ve indüksiyon etkisi ile fanın içinden geçen havadan çok daha fazla bir hava kütlesini harekete geçirecektir.
Jet Fanlar, otopark içine stratejik olarak yerleştirilerek, yukarda belirtilen hava kütle hareketini, egzoz şaftlarına doğru iletmektedirler. Jet Fanlar otopark içinde kontrollü bir şekilde istenilen güzergâhta hava akışı yaratma görevini üstlenirler. Kanallı sistemle karşılaştırıldığında, Kanal ve üzerideki menfez, difüzör, damper gibi ekipmanların yerini alırlar.
Şaftlardaki ana egzoz fanları ise, otoparkın ihtiyaç duyduğu egzoz miktarını (havalandırma miktarını) sağlamalıdır. Burada  dikkat  edilmesi  gereken  fark,  kanallı  bir  sistem  ile  karşılaştırıldığında,  şafttan  itibaren  otopark  tarafında herhangi bir emiş kanalı olmayacağı için, şaftlarda yer alan ana egzoz fanlarının çok daha düşük, bazı durumlarda neredeyse ihmal edilebilecek bir dirence karşı çalışacak olmasıdır. Bu fark Jet Fanlı sistemlerin işletme açısından daha az enerji tüketmesine dolayısıyla işletmesinin daha ekonomik olmasını sağlamaktadır.

Jet Fanlar, ürettikleri itme güçleri (Thrust ‐ Newton) değerleri ile anılır. Bir Jet Fanın itme gücü, içinden geçen hava kütlesinin miktarı ve bu kütleye kazandırdığı hız ile orantılıdır.
(İtme Gücü = Fandan geçen hava miktarı x Havanın özgül ağırlığı x Fan Atış Hızı)



KAPALI OTOPARKLAR

Giriş paragrafında da belirtildiği gibi, kapalı otoparklardaki havalandırma sistemlerinin iki temel hedefi vardır; Günlük işletmede, zararlı araç egzoz gazlarının tahliyesi ve acil yangın durumunda, insanların kaçışına ve itfaiye personelinin yangına müdahalesine yardımcı olması için tasarlanmalıdır.

İngiliz Bina Yönetmeliklerine göre, havalandırma sistemi;
•    Günlük Çalışmada toplam otopark hacminin 6 Hava Değişimini sağlamalıdır. (Ülkemizde 4,5 veya 5 Hava değişimi esas alınmaktadır.  Bazen Alman Otopark Regülâsyonu da dikkate alınmaktadır.  Almanya’da 12–16 m3/saat/m2 olarak günlük havalandırma tasarımları yapılmaktadır.)
•    Duman Tahliyesi için, acil durumda tek kat otopark hacminin 10 Hava Değişimi sağlanmalıdır.
•    Bir havalandırma şaftındaki, toplam havalandırma yükü, iki eşdeğer fana 50% + 50% bölünmelidir.
•    Fanlar minimum 300 C – 2saat süre ile çalışabilir olmalıdır.
•    Kanallı Sistemlerin, egzoz menfezlerinin 50%’si yüksek, (tavana yakın) seviyelerden, 50% ise alçak, (yere yakın)seviyelerden egzoz etmelidir.
•    Taze  Hava  Kaynaklarına  dikkat  edilmelidir.  Yeterli  derecede  doğal  taze  hava  alışı  oluşmuyorsa,  fanlar yardımıyla taze hava sağlanmalıdır.

GÜNLÜK HAVALANDIRMA ve ARAÇ EGZOZ GAZI EMİSYONU

Kanallı bir sistem ile jet fanlı bir sistemin günlük otopark havalandırmasındaki performans karşılaştırması için aşağıdaki örnekten faydalanabiliriz.

Kapalı Otopark Alanı              = 6000 m2
Tavan Yüksekliği                  = 3 metre
Günlük Havalandırma             = 6 Hava Değişimi ( 108,000 m3/saat)

Kanallı sistem: Yukarda belirtilen havalandırma yükü, iki fan arasında eşit olarak bölüşülmüştür. (50% + 50%) ; 150 adet emiş menfezi homojen olarak otoparka dağıtılmıştır.  75 âdeti yer seviyesinde, 75 âdeti tavan seviyesinde. Taze havanın rampadan doğal olarak alınacağı öngörülmüştür.

Jet Fanlı sistem: Aynı özelliklerdeki sistem kurulmuştur. Sadece kanal ve kanal üzerindeki menfezlerin yerine Jet Fanlar kullanılmıştır. Şaft fanları, yerleşimleri ve debileri değiştirilmemiştir.
Yukarda tanımlanan bu iki sistemin, bilgisayar ortamında modellemesi yapılıp, CFD sonuçları incelenmiştir.

HAVA HIZLARI: 0,5 metre/saniye hava hızından yüksek değerlere sahip bölgeler, KIRMIZI renkte gösterilmiştir. Sıfıra yakın ölü noktalar ile mavi renktedir.
Kanallı  sistemde,  kontrolsüz  olarak  rampadan  içeri  alının  taze  havanın  etkisi  ile  dış  duvarlara  yakın,  çevresel bölgelerde, hava hızlarının yüksek olduğu görülür. Orta bölgelerde ise, hava hızları sıfıra yakın, ölü bölgeler oluşmaktadır; bu bölgeler mavi renk ile gösterilmiştir.
Jet  Fanlı sistemde  ise,  hava  hızlarının otopark  içinde dağılımının, göreceli  olarak çok  daha iyi olduğu görülebilir. Şaftlara yakın bölgelerdeki mavilikler türbülans işaretidir, bu bölgelerde ölü nokta oluşmayacaktır.
HAVA KALİTESİ: 6 Hava değişiminin üzerinde havalandırma sağlayan yüksek kalite bölgeleri MAVİ ile gösterilmiştir. Sıfır ile 3 hava değişimi arasında kalan düşük kaliteli bölgeler KIRMIZI renk ile gösterilmiştir. Kanallı sistemdeki hava kalitesi sonuçları, gözlenen hava hızları ile tamamen paraleldir.  Çevresel, duvar kenarlarında hava kalitesi çok yüksektir. Ancak otoparkın orta bölümünde, hava kalitesi düşüktür ve saatteki değişim miktarı sıfır ile
3  arasında  gerçekleşmektedir. Homojen  olarak  dağıtılmış  150  menfeze  rağmen,  hava  kalitesi  homojen  olarak sağlanamamıştır.
Jet Fanlı sistemde ise otoparkın genelinde 6 hava değişimi sağlandığı görülmektedir.
Otoparka rampa vasıtası ile alınan taze hava akışı üzerinde, Jet Fanlı sistem, çok daha yüksek bir kontrol imkanı
sunduğu için, günlük havalandırmada kanallı sisteme göre çok daha üstün performans göstermektedir.

YANGIN DURUMU – DUMAN TAHLİYESİ

Kapalı bir otoparkta, yanan bir araçtan yükselen sıcak duman, öncelikle tavan seviyesinde birikecek ve bu seviyede kalın bir duman katmanı olarak otopark geneline yayılacaktır. Herhangi bir acil durum havalandırma sistemi olmadığı takdirde, bu katman, yangının ilerleyen safhalarında kalınlaşarak daha alt seviyelere sirayet edecektir. Etraftaki hava ile karıştıkça yer seviyesine kadar inecek ve belli bir süre sonra otoparkı tamamen duman altında bırakarak, görüş mesafesini sıfıra kadar düşürecektir.
Kanallı sistemde menfezlerin sadece 50%sinin tavan seviyesinde olduğunu varsayarsak, öncelikli olarak bu menfezler duman tahliyesinde etkili olacaktır. Havalandırma miktarı 10 hava değişimine çıkarılmış olsa dahi, dumana etkiyen bölüm sadece emiş menfezlerinin 50%’si olacaktır.  Toplam menfezlerin diğer 50%’si olan, yere yakın seviyelerdeki menfezlerin etkili olmaya başladığı dönemde, otoparkın alt seviyelerine kadar duman dolmuş olacaktır.
Kesit ve Plan olarak bakıldığında, kanallı sistemde duman egzoz sistemleri aşağıdaki gibi görüntü verecektir.

Kanallı Sistemde, Duman öncelikle tavan seviyesinde, daha sonra tüm seviyelerde otopark geneline yayılacaktır. Dumanın bölgesel olarak kontrolü tek yöne doğru yeterli akış hızı sağlanamadığı için mümkün olmayacaktır.

Duman tavan seviyesinde iken, emiş menfezlerinin 50%’si etkili olacaktır. Menfezlerin tümü duman tahliyesinde görev gördüğünde, duman tüm yüksekliklere sirayet etmiş olacaktır.

Kanallı Sistemde, dumanın bölgesel olarak kontrolü tek yöne doğru yeterli akış hızı sağlanamadığı için mümkün olmayacaktır.

Ortalama değerlerle, kapalı bir otoparkta,  tek bir araç yangını dikkate alındığında, gözlenecek enerji açığa çıkma hızı yaklaşık olarak maksimum 4‐5MW (Yangının 15. dakikasında) ve bu duruma tekabül eden duman üretimi ise ~ 15–16 m3/saniye olacaktır. Bu değer yaklaşık olarak, 2000 m2 ‘lik bir alanın saatte 10 hava değişimine eşittir. Dolayısıyla 10 hava değişimi esasına dayandırılarak tasarlanan duman tahliye sistemleri, 2000 m2 ‘nin üzerindeki otoparklarda yeterli duman tahliye gücüne sahip olacaktır ancak otopark 2000 m2 altında ise 10 hava değişimi yeterli olmayacaktır.


Burada akılda bulundurulması gereken en önemli konulardan biri, bir sonraki bölümde de değinileceği gibi, kanallı sistemlerde, 10 hava değişimi kriterine göre tasarlanan toplam egzoz kapasiteleri,  duman üretimine karşı gelen tahliye ihtiyacına cevap verecek, ancak, lokal olarak yangın mahallinde hava hızlarını kontrol altına alamayacağı için, dumanın otopark geneline yayılmasına engel olamayacaktır.

JET FANLI SİSTEMLER

Kanallı sistemde yer alan kanal ve egzoz menfezlerinin jet fanlar ile yer değiştirmesi, öncelikle, yer seviyesindeki menfezlerin duman tahliyesinde etkisiz kalması problemini ortadan kaldıracaktır.

Kanallı sistemle, jet fanla tasarlanan sistemlerin, yangın ve duman ile mücadele noktasında karşılaştırıldığında en önemli  farkı;  kanallı  sistemlerin  tamamen  “Duman  Tahliyesi”  ne  yönelik  hizmet  verebilecek  olmasıdır.  Jet  Fanlı sistemler ise, birebir kanallı sistemlere muadil olarak “Duman Tahliyesi” ne yönelik tasarlanabileceği gibi, yangın ve duman ile mücadeleyi bir basamak ileri taşıyıp, “Duman Kontrolü” amacına yönelikte tasarlanabilir.

“Duman Kontrolü” ve ülkemizdeki bu konu ile ilgili çelişkilere bir sonraki paragrafta değinilecektir.

Yalın olarak “Duman Tahliyesi” ve “Günlük Havalandırma” fonksiyonları olarak iki sistem ele alındığında;

•    Günlük  Havalandırmada  Jet  Fanlı  Sistem  ile  daha  kaliteli  bir  hava  karışımı  ve  homojen  bir  dağılım  elde edilebilecektir.
•    Jet fanlı sistemin, çalışma bölgeleri, kanallı sisteme göre çok daha esnek olarak ve küçük alanlarda, devreye alınabileceği için günlük işletmede, ekonomi ve enerji tasarrufu sağlayabilecektir.
•    Kanallı Sistemin, Jet Fanlı sisteme göre daha az çalışan ekipman barındırması ve daha basit bir otomasyon gerektirmesi neden ile, işletme sırasındaki bakım ve komplikasyonları daha az olacaktır.
•    “Duman Tahliyesi”  amaçlandığında, her iki sistemle de başarılı tasarımlar gerçekleştirilebilir. Ancak mevcut tasarım kriterlerinde, kanallı sistemle “Duman Kontrolü” yapmak mümkün olmayacaktır.

DUMAN KONTROLÜ

Jet fanlı sistemler, “Duman Tahliyesi” hedeflenerek, kanallı sistemlere muadil veya alternatifi olarak tasarlanabileceği gibi, acil durumda yangın ve duman ile mücadeleyi bir basamak ileri taşıyıp “Duman Kontrolü” amacına yönelikte tasarlanabilir.

“Duman Kontrol” ünde amaç, otoparkın yangından uzak bölgelerine dumanı sirayet ettirmemek ve sanal bir bölgede, yangın noktası ile egzoz şaftı arasında dumanı hapsetmektir. Bu sayede kaçış güzergâhları dumandan temiz kalacak, otoparktaki maddi hasar minimize edilmiş olacak ve en önemli noktalardan biri,  itfaiye yanan aracı kolayca tespit edip, anında duruma müdahale edebilecektir.


DUMAN KONTROLÜ TASARIMI

“Duman Kontrolü” nün birinci prensibi : “Yeterli büyüklükteki bir hava hızı, dumanın hareketini kontrol altına alabilir.” (KLOTE – Ref 2)

Bu prensip, uzun yıllardır karayolu tünellerinde kullanılmıştır. Benzer bir yaklaşım da, çok katlı ve yüksek binaların merdiven basınçlandırmasının temelini de oluşturmaktadır.
Karayolu tünellerinde, jet fanlar ile tünel içinde en az dumanın yayılma hızına eşdeğer karşı bir hava akımı oluşturulmaya çalışılır. Temel prensip “sıcaklık ve yoğunluk farkından ötürü dumanın her yöne olan doğal yayılma eğilimine karşı koyabilecek minimum hava akış hızını oluşturmaktır”. Bu başarıldığında, dumanın sadece istenilen istikamette hareketine müsaade edilmiş olacaktır.

 

Dumanın yayılma hızı ile ilgili çalışmalar ilk olarak tüneller için yapılmıştır. Tünel içinde 3MW büyüklüğünde bir araç yangınında dumanın yayılma hızı Heselden tarafından hesaplamıştır. (Ref 3) .
3 MW büyüklüğünde, 10 metre çevresel büyüklüğe sahip ve 5 metre yüksekliğinde bir araç yangını için dumanın hızı 1,3 m/saniye olarak hesaplanmıştır. (Ref 3)
Tavan yüksekliği daha az, ancak her istikamete yayılma imkânı olan bir kapalı otoparkta duman benzer şekilde yayılacaktır. Her istikamete yayılma imkânı olduğu için, dumanın yayılma hızı düşecektir.  Dumanın yayılma eğilimi, ya fiziksel olarak bir engelle karşılaşana kadar (duvar, duman perdesi, kiriş ve benzeri fiziksel sınırlar) yada çevresindeki hava  ile karışarak sıcaklık ve yoğunluk farkı ortadan kalkana kadar sürecektir.
Aşağıdaki listede  kapalı  otoparklarda araç yangınlarında,  yangına olan mesafe ile dumanın yayılma  hızının ilişkisi görülebilir.

YANAN ARACA OLAN MESAFE    DUMANIN KATMANININ YAYILMA HIZ
3 metre    1,5 m/saniye
16 metre    0.89 m/saniye
32 metre    0.70 m/saniye
80 metre    0.50 m/saniye

Aşağıdaki tablo ise, dumanı kontrol etmek için, kontrol bölgesinin genişliği ile bağıntılı olarak, gerekli olan kesit hava hızları verilmiştir.

DUMAN ZONE’U GENİŞLİĞİ    DUMAN KONTROLÜ İÇİN GEREKLİ KESİT HAVA HIZI
20 metre    0.96 m/saniye
30 metre    0.83 m/saniye
40 metre    0.76 m/saniye
50 metre    0.70 m/saniye
60 metre    0.65 m/saniye


(Avrupa’da bazı ülkelerde Jet  Fanlı sistem, hem duman tahliye ve kontrolü, hemde sprinklerin soğutma görevini üstlenmektedir. 

Dolayısıysla bu tarz tasarlanmış otoparklarda, sprinkler kullanma zorunluluğu yoktur.
Yukardaki  tabloda  verilen  hızlar  için,  sprinklerin  soğutma  etkisi  dikkate  alınmadığından,  ülkemizdeki  sprinklerli otoparklarda daha düşük hızlar, tercihen 40–50 metre zone genişliğinde , minimum 0.40–0.50 m/s kullanılabilir.)

Duman Kontrolü için sağlanacak olan hava hızının yangın ve duman üzerinde iki ana etkisi olacaktır. Yeterli derecede hava debisini yangın üzerinden geçirerek,
•    Soğutma etkisi, dolayısıyla dumanın yayılma eğiliminde bir düşüş etkisi
•    Dumanın yayılma eğilimine karşı gerekli hava akış hızını sağlayarak, bu eğilimin engellenmesi.

Ülkemizde birçok projede, “DUMAN TAHLİYESİ” kriteri olan 10 hava değişimi esas alınarak , “DUMAN KONTROLÜ” ne yönelik hedeflemeler görülmektedir.
Hava  hızları  dikkate  alınmadığında,  aşağıdaki  örnekler  ile  bu  tasarım  ve  hedeflerdeki  çelişki  daha  net  olarak anlaşılabilir.

Yukarda, kanallı sistem ile tasarlanmış, 10 hava değişimi kriterine uygun örnekte, duman birçok emiş menfezinden düşük hızlarda tahliye edildiği için, dumanı kontrol etmek için gerekli olan hava hareket hızları sağlanamamıştır. Duman, başarılı bir şekilde tahliye edilmesine rağmen, otopark geneline yayılarak tahliye edilmektedir.

Aynı sistem Jet Fanlı olarak tasarlandığında, otopark mimarisindeki ince uzun yapı ve egzoz şaftlarının kısa kenarda yer almasından ötürü, otopark 10 hava değişimine tekabül eden egzoz kapasitesi, yangın bölgesi üzerinde yoğunlaştırılabilir, bu durumda “Duman Kontrolü” için gerekli hava hızları sağlanabilir ve başarılı bir zone’lama yapılabilir.

Aynı  6000  m2’lik  taban alanına  sahip  ancak  farklı  bir  mimarideki  otoparkta,  10  hava  değişimine  tekabül  eden, 180,000m3/saat’lik  kapasite  gerekli  kesit  hava  hızlarını  sağlamaya  yeterli  olmayacaktır.  Bu  durumda  başarılı  bir “Duman Kontrol”ünden söz edilemez.

Toplam egzoz kapasitesi artırılarak, dumanı hareket ettirmek istediğimiz kesitlerde hava hızını tekrar minimum 0,5 m/s‘ye getirdiğimizde, “Duman Kontrolü” bu otopark içinde sağlanmış olacaktır.

Hava hızları konusundaki çalışmalar tamamen sonuçlanmamış ve uluslar arası standartlar tam olarak oturmamış olsa dahi; Yukarıdaki örneklerde anlatılmaya çalışıldığı gibi , “Duman Kontrolü” ve Duman Zone’laması için asıl olan otopark içinde, taze hava kaynakları ile egzoz noktaları arasında dumana karşı yaratılabilen hava hareket hızıdır.


SONUÇ

Jet fanlı sistemlerin,   günlük otopark havalandırması, acil durum duman tahliyesi ve acil durum duman kontrolü performansları üzerine aşağıdaki sonuçlara varılabilir.
•    Günlük  Havalandırmada  Jet  Fanlı  Sistem  ile  daha  kaliteli  bir  hava  karışımı  ve  homojen  bir  dağılım  elde edilebilecektir.
•    Jet fanlı sistemin CO algılama sistemi ile birlikte kullanılması durumunda, çalışma bölgeleri, kanallı sisteme göre çok daha esnek olarak ve küçük alanlarda, devreye alınabileceği için , günlük işletmede, ekonomi ve enerji tasarrufu sağlayabilecektir.
•    Kanallı Sistemin, Jet Fanlı sisteme göre daha az çalışan ekipman barındırması ve daha basit bir otomasyon gerektirmesi neden ile, işletme sırasındaki bakım ve komplikasyonları daha az olacaktır.
•    Jet Fanlı Sistemde, otopark içinde büyük kanallar yer almayacağı için, daha aydınlık ve ferah otopark alanlar yaratılabilecektir.
•    “Duman  Tahliyesi”    amaçlandığında,  her  iki  sistemle  de  başarılı  tasarımlar  gerçekleştirilebilir.  Ancak mevcut tasarım kriterlerinde, kanallı sistemle “Duman Kontrolü” yapmak mümkün olmayacaktır.
•    Başarılı bir “Duman Kontrolü” için asıl olan, duman yayılma eğilimine karşı otopark içinde yaratabildiğiniz “kontrollü” hava hareketlerinin Hızıdır. 10 veya 9 hava değişimi gibi, hacimsel kriterler “Duman Kontrolü” konusunda belirleyici değildir. Belirleyici olan, dumanı hareket ettirdiğiniz kesitlerdeki hava hızlarıdır


Devamı >>



Merdiven Basınçlandırma Tesisatları

 

KAÇIŞ (YANGIN) MERDİVENİ BASINÇLANDIRMA İHTİYACI

Yangın merdivenlerine duman girişinin önlenerek insan tahliyesinin dumansız bir ortamda sağlanması ile itfaiye görevlilerine yangına müdahale için uygun ulaşım yolu sağlanması amaçlanır.

 

SİSTEM PRENSİBİ

Merdiven kovası yangına dayanıklı ve duman sızdırmaz kapılarla bina bölümlerinden ayrıldığından, merdiven kovasına verilen hava ile pozitif basınç uygulanır ve merdiven kovasına komşu bölümlerden duman girişi önlenir.

 

YASAL MEVZUAT

Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik R.G Sayı 27344                0.9/0.9/2009

İlgili diğer idarelerin yayınladıkları yasal düzenlemeler ve TS standartları, EN standartları ve uluslararası standartlar.

Bu konuda uygulamada kabul gören ve tercih edilen uluslararası standartlardan BS 5588 Part-4 ile NFPA 92 A standart esaslarını sayabiliriz.

 

TANIMLAR

Acil durum asansörü (İtfaiye asansörü): Binalarda bulunan, kullanımı doğrudan yangın söndürme ve kurtarma ekiplerinin veya itfaiyenin denetimi altında bulunan ve ek korunum uygulanmış olan özel asansörü,

Basınçlandırma: Kaçış yollarındaki iç hava basıncını yapının diğer mekanlarındaki basınca göre daha yüksek tutarak duman sızıntısını önleme yöntemi.

Bina yüksekliği: Binanın kot aldığı noktadan saçak seviyesine kadar olan mesafeyi veya imar planında veya BYKH Yönetmelikte öngörülen yükseklik

Duman kontrolü: Yangın halinde duman ve sıcak gazların yapı içindeki hareketini veya yayılımını önlemek için alınan tedbirler.

Duman tahliyesi: Dumanın yapının dışına kendiliğinden çıkmasını veya mekanik yollarla zorlamalı olarak atılması.

Kaçış (Yangın) merdiveni: Yangın halinde ve diğer acil hallerde binadaki insanların emniyetli ve sürarli olarak tahliyesi için kullanılabilen, yangına karşı korunumlu bir şekilde düzenlenen ve tabii zemin seviyesinde güvenlikli bir alana açılan merdiven.

Yangın güvenlik holü: Kaçış merdivenlerine yangının ve dumanın geçişini engellemek için yapılacak bölüm.

Yapı sorumluları : Yapım işlerinde görev alan yapı müteahhidi, proje müellifi, tasarımcı, şantiye şefi ve yapı denetim kuruluşu.

Yapı yüksekliği: Bodrum katlar, asma katlar ve çatı arası piyesler dahil olmak üzere, yapının inşa edilen bütün katlarının yüksekliğini.

Yüksek bina: Bina yüksekliği 21,50 m’den, yapı yüksekliği 30,50 m’den fazla olan binalar.

YASAL SORUNLULUK

MADDE 6- (1) Bu Yönetmelik hükümlerinin uygulanmasından;

  1. Yapı ruhsatı vermeye yetkili idareler,
  2. Yatırımcı kuruluşlar,
  3. Yapı sahipleri,

ç) İşveren veya temsilcileri,

  1. Tasarım ve uygulamada görevli mimar ve mühendisler ile uygulayıcı yükleniciler ve imalatçılar,

e)       Yapı yapılmasında ve kullanımında görev alan müşavir, danışman, proje kontrol, yapı denetimi ve işletme yetkilileri, görevli, yetkili ve sorumludur.

Bu Yönetmelik hükümlerine uyulmaması sebebiyle meydana gelen yangın hasarlarından dolayı

  1. Yapı inşasında yer alan yapı sahipleri, işveren ve işveren temsilcileri,
  2. Tasarımda, uygulamada ve denetimde görevli mimar ve mühendisler,
  3. Yapı denetimi kuruluşları,

ç) Müteahhitler, imalatçılar ve danışmanları, kusurlarına göre sorumludur.

  1. BASINÇLANDIRMA SİSTEMİNİN UYGULANMASI ZORUNLU OLAN BİNALAR

Madde 89-1 Konutlar hariç olmak üzere, bütün binalarda, merdiven kovasının yüksekliği 30,50 m’den fazla ise.

  1. Bodrum kat sayısı 4’den fazla olan binalarda bodrum kata hizmet veren kaçış merdivenleri.
  2. Yapı yüksekliği 51,50 m’den fazla olan konutlar.
  3. Acil durum asansörü kuyuları

 

Bina yüksekliği zemin girişten kot aldığı noktadan en yüksek çatı seviyesine kadar Yapı yüksekliği binanın toprağa oturduğu döşeme kotundan en yüksek çatı kotuna kadar.

 

DUMAN YAYILIMI

Yangın anında duman, yangın çıkan bölünden binanın farklı çok daha uzak alanlarına kadar yayılmakta ve geometrik olarak müsait her hacime dolabilmektedir. Merdiven yuvaları, asansör kuyuları ve düşey şaftlar öncelikli olarak dumanın dolabileceği bölümleri oluştururlar. Duman nedeniyle binanın tahliyesi zorlaşır ve aynı zamanda itfaiyenin çalışmasıda engellenir.

AKIŞ ALANLARI - EFEKTİF AKIŞ ALANLARI

Bina içinde dumanın ve hava hareketinin izlediği yollar akış alanlarını teşkil ederler. Birbirlerine göre paralel, seri veya her ikisinin kombinasyonu şeklinde olabilirler. Sistem tasarımında bina içinde akış alanlarının her iki tarafındaki basınç farklarının aynı değerde olması koşulu ile bu alanların toplamı efektif akış alanları olarak değerlendirilir.

 

Efektif akış alanı AE = A1+A2+A3+A4+A5+............. +An

Sızıntı alanlarından gerçekleşen debi her alandan gerçekleşen debilerin toplamına eşittir.

Qt= Ql+ Q2 + Q3 + Q4 + Q5+.......... Qn

 

Sızıntı Alanları

Yapının kapı, pencere kapanma aralıkları, duvar, duvar-döşeme, duvar pervaz birleşim yerleri,duvar, ve döşemelerdeki çatlak ve çeşitli nedenlerle meydana gelen yarıklar duman kontrolünde önemli ve tipik sızıntı alanlarını oluştururlar.

Bu sızıntı alanlarında duvar ve döşemelere ilişkin sızıntı alanlarına ait değerler tablo. 1’de kapılara ait hava sızıntı verileri tablo.2’de verilmiştir.

Tablo. 1 Duvar ve döşemelere ait hava sızıntı verileri

Yapı Elementi

Duvar sıkılığı

Sızıntı alan oranı A/A duvar

Yapı dıj duvarları (yapı çatlaklan, peııceıele -

Sıkı

0.70 X 10-*

rin ve kapılanıl çevre-sindeki çatlaklar dahil)

Orta

0.21 X 10-}

 

Gevşek

0.42 X 10-3

 

Çok gevşek

0.13 x 10-2

Yapı ıç duvarları ve merdiven yuvası duvarları

Sıkı

0.14 x 10-»

 

Orta

0.11 x 10-3

 

Gevmek

0.35 X 10-i

Asansör kuyusu duvarları (yapı çatlakları dahil

Sıkı

0.18 X 10-3

fakat, pencereler ve kapılar çevresindeki çatlak-

Orta

0.84 x 10-3

lar dahil değil)

Gevmek

0.18 X 10-2

 

 

Sızıntı alan oranı

 

 

A.1 Ajd-eın#

Döşemeler (yapı çatlaklan ve düşey geçişler çevresindeki çatlaklar dahil)

Orta

0.52 x 10-»

NOT: A : Sızıntı alanı (m :) A*,vaı : Duvar alanı (m-)

 

 

Adöjeme : Döşeme alanı (m -)

 

 

 

 

 
 

 

Tablo.2 kapılara ilişkin sızıntı alanlarına ait değerler

Kapı Tipi

Sızıntı Alanı (m2)

Bas ilaçlandırılan mahalle açılan tek kanatlı kapı

0.01

Basmçlandırılan mahalden dış ortama açılan tek kanatlı kapı

0.02

Çift kanatlı kapı

0.03

Asansör kapısı

-------- CTTK5-----------

 

 

 

  1. Genel hava debisi eşitliği

Aralarında P (Pa) kadar basınç farkı, AE (m2) kadar efektif sızıntı alanı bulunan iki ortam arasındaki hava akış miktarı (m3/s) Q = 0,83 * AE * P1/N

N değeri sızıntı alanı türüne bağlı olarak 1 ila 2 arasında değişir.

Kapı ve geniş açıklar çevre sızıntı alanları için 2,

Pencereler çevresindeki açıklıklar için 1,6 değerinde alınmalıdır.

Yangın merdiveni gibi basınçlandırılan hacimlerde pencere bulunmadığı takdirde sızıntı alanlarından geçen hava debisi :

Q = 0,83 * Ae * P12 şeklinde hesaplanır.

  1. TASARIM ESASLARI

7.1 Projelendirme esasları

a- Basınçlandırma sistemi çalıştığı zaman, bütün kapılar kapalı iken basınçlandırılan merdiven yuvası ile bina kullanım alanları arasındaki basınç farkının en az 50 Pa olması şarttır.

b- Açık kapı durumu için basınç farkı en az 15 Pa olması gerekir.

c-Basınçlandırma sisteminin yangın güvenlik holüne de yapılması hâlinde, merdiven tarafındaki basıncın yangın güvenlik holü tarafındaki basınçtan daha yüksek olacak şekilde bir basınç dağılımı oluşturulması gerekir.

d-Hem basınçlı havanın ve hem de otomatik kapı kapatıcının kapı üzerinde yarattığı kuvveti yenerek kapıyı açmak için kapı koluna uygulanması gereken kuvvetin 110 Newtonu geçmemesi gerekir.

e-Yangına müdahale sırasında basınçlandırma sisteminin, açık bir kapıdan basınçlandırılmış alana duman girişini engelleyecek yeterlilikte hava hızını sağlayabilmesi gerekir.

f-Hava hızı, birbirini takip eden iki katın kapılarının ve dışarı tahliye kapısının tam olarak açık olması hâli için sağlanır. Ortalama hız büyüklüğünün her bir kapının tam açık hâli için en az 1 m/s olması gerekir.

g-En az 2 iç kapının ve 1 dışarıya tahliye kapısının açık olacağı düşünülerek, diğer kapalı kapılardaki sızıntı alanları da ilave edilerek dizayn yapılır ve bina kat sayısına göre açık iç kapı sayısı artırılır.

h-Basınçlandırma havası miktarının, sızıntı alanlarından çevreye olan hava akışlarını karşılayacak mertebede olması gerekir.

i-Merdiven içerisinde meydana gelebilecek olan aşırı basınç artışlarını bertaraf etmek üzere, aşırı basınç damperi ve frekans kontrollü fan gibi sistemlerin yapılması gerekir.

j-Basınçlandırma havasının doğrudan dışardan alınması ve egzoz çıkış noktalarından en az 5 m uzakta olması gerekir. Yüksekliği 25 m’den fazla olan kapalı merdivenlerin basınçlandırılmasında, birden fazla noktadan üfleme yapılır. İki noktadan üfleme yapılması hâlinde, üfleme yapılan noktalar arasındaki yüksekliğin en az merdiven yüksekliğinin yarısı kadar olması şarttır. Yapı yüksekliği 51.50 m’den fazla olan binalarda, her katta veya en çok her üç katta bir üfleme yapılması gerekir.

k-Basınçlandırma fanının dışardan hava emişine algılayıcı konulur; duman algılanması hâlinde, fan otomatik olarak durdurulur.

 

l-Basınçlandırma sisteminin yangın algılama ve uyarı sistemi tarafından otomatik olarak çalıştırılması gerekir.

m-Basınçlandırma fanını el ile çalıştırıp durdurabilmek için, bir açma kapatma anahtarının bulunması gerekir.

n-Kaçış merdivenlerinde basınçlandırma yapılmamış ise, merdiven bölümünde açılabilir pencerenin veya merdivenin üzerinde devamlı havalandırmayı sağlayacak tepe penceresinin bulunması şarttır.

6- UYGULAMA

6.1 Duman kontrol sistemleri

İki temel duman kontrol sistemi tipi vardır.

Birincisi : “Şaft koruması” olarak adlandırdığımız, merdiven holleri, asansör boşlukları, dikey olarak tanımlanan boşluklarda duman kontrolünü içermektedir.

“Kat koruması” denilen ikinci tipte ise,bir yada birden fazla kat veya birkat içerisinde bir ya da birden fazla bölüm yangın zonu olarak kabul edilmekte ve bu zon içinde duman kontrolü esas alınmaktadır.

Türkiye'de bu konuda bir standart bulunmadığından İngiliz yada Amerikan standartlarını kullanılmaktadır.

İngiliz standartları merdiven basınçlandırma konusunda daha çok uygulanmaktadır. BS 5588/4 no’lu standartta, merdiven basınçlandırması için binalar A’dan E’ye kadar sınıflandırılmıştır.

BS 5588/4 no’lu standart esaslarına göre:

A sınıfı binalar olarak; konutlar ve sığınma/bakım evleri, daha düşük risk sınıfında, insanların çok yoğun yaşamadıkları binalar tanımlanmıştır.A sınıfı binalar için tasarım kriteri, bütün kapılar kapalıyken sadece yangının olduğu kattaki merdiven kapsının açık olduğu bir durumda hava hızının 0.75m/saniye olduğu kabulü esas alınır.

İkinci bir kabul de tüm kapılar kapalı, basınç tahliyesinin açık olduğu durumda merdiven holüyle yaşam alanı arasındaki basınç farkının, yani kapılar arasındaki basınç farkının 50 Pa olması gerektiğidir. Bu esasa göre ikinci bir hesap yapılır. Yapılan bu iki hesabın sonuç değerlerinden hangisi yüksekse fan seçiminde o değer esas alınır.

B sınıf bina olarak itfaiyecilerin kullandığı yangınla mücadele şaftlarının basınçlandırması esas alınmıştır. Yangınla mücadele şaftı, itfaiyecilerin kullanacakları acil durum asansörü ve acil durum holünün bulunduğu şafttır.Bu binalarda itfaiyeciler, yangınla doğrudan yüz yüze kalmamak ve kontrollü ve güvenli bir şekilde içeriye girebilmek için yangının bulunduğu kata direkt olarak çıkmazlar. Bir alt yada bir üst katına gelirler, hortumların o katta bağlayıp oradan bir üst yada bir alt kata girerler. Buradaki kritere göre; aşağıdaki tahliye kapısı ile itfaiyecilerin içeriye girdiği kapı, İtfaiye holündeki yada yangın şaftındaki kapı, ana merdivene çıkan kapı, üst kata giden kapı ve yangına giren kapı açıktır. Buradaki hız İngiliz standartlarında 2 m/s olarak verilmiştir. İkinci bir kriterde ise tüm kapılar kapalıyken merdiven holünden itfaiyeci şaftına giriş basınç farkı 50 paskal; insanların yaşadıkları bölümden itfaiyeci şaftına giren yerdeki fark 50 paskal, itfaiyeci şaftının ön tarafındaki lobiden herhangi bir kapıya basınç farkı 45 Pa olarak tanımlanmıştır.

C sınıfı binalar yüksekliği fazla olmayan ticari binalardır. Tahliyenin aynı anda yapılabileceği binalardır. Prensip olarak, yangından haberdar olup boşaltımın eşzamanlı olarak

gerçekleşmesidir. Binadaki kişiler ihbar sistemiyle veya birbirlerini haberdar ederek yangını öğrenirler ve binayı boşaltırlar.

C sınıfı binalarda (ticari binalar) bir kapının ve o kattaki duman tahliyesinin, dışarı açılan bir mahalin açık olması durumunda 0.75 m/saniye hız kriteri bulunmaktadır. Dışa açık tahliye kapısı, yangın katındaki kapı, basınç emniyet yada basınç rölyef şeklinde tanımlanabilecek basınç tahliye açıklığının açık olması durumunda kapıyla merdiven arasındaki basınç farkı 10 paskaldır. Tüm kapıların kapalı, sadece kattaki basınç tahliye ağzının açık olması durumunda 50 Pa basınç farkı olmalıdır.

D sınıfı binalar oteller,moteller,hastaneler gibi insan yükünün çok fazla olduğu binalardır. D sınıfı binalarda, aşağıdaki kapı, yangın kat kapısı ve o kattaki hava tahliye ağzı yada menfezi açık olduğunda hız 0.75 m/saniye olmalıdır. Aşağıdaki kapının ve sadece basınç tahliye kapakçığının açık olması durumunda basınç farkı 10 paskal, tüm kapıların kapalı, basınç tahliye kapakçığının açık olması durumunda ise 50 paskallık bir basınç farkı olmak zorundadır

E sınıfı binalar ise 18 m’nin üstündeki binalardır. Tahliyenin kontrollü olarak yapıldığı, bir yangın senaryosuna göre tahliyenin olduğu binalardır.E sınıfı yüksek binalarda üst ve alt katın aynı anda tahliyesi söz konusu olabilmektedir. Kontrollü çıkış yapılan ticari binalar şekline tanımladığımız bu yapılarda 2 ara kapı, 1 ana kapı açık ise, hız 0.75m/saniye olmalıdır. 2 ana kapı açık(yangının bulunduğu kapı değil),2 farklı kapı açık, tahliye bacası açık, aşağıdaki kapı açık olduğunda,basınç farkı 10 paskal olmalıdır. Tüm kapılar kapalı, basınç tahliye kapakçığı açık ise de 50 paskallık bir basınç farkı söz konusudur.

6.2 Hava besleme şekilleri

a- Tek noktadan üfleme :

Besleme havasının merdiven kovasına tek noktadan üflenmesi esasına dayanır. En yaygın kullanılan tipi tepeden yapılanıdır. Yüksekliğin fazla olduğu binalarda aynı anda alttan ve üsten veya farklı noktalardan da besleme yapılabilir.

b. Çok noktadan üfleme:

Dengeli basınç dağılımı için üstten beslemelerde kat sayısı 8’i geçmemelidir. Altan üfleme sisteminde kapıların açılması durumunda üst katlara hava geçişi zorlaşacağından bu tip beslemelerde kat sayısı 6’yı geçmemelidir.

Uygun çözüm olarak şaft veya kanal aracılığıyla her katta bir menfez yoluyla hava üflenmesidir.

Bina kullanım amacı: Ofis

Bina kat sayısı: 9 katlı

Kat yüksekliği : 3,5 m

Kaçış merdiveni kapı alanları: 1,6 m2

Bina yüksekliği: 9*3,5:31,5 m

Duvar özelliği: Orta derecede duvar sıkılığı.

Yangın merdiveni yuvasında pencere olmadığı ve asansör kuyularının ayrıca basınçlandırıldığı kabul edilmiştir.

ÇÖZÜM

1- Çözüm kriterleri:

a- Kapıların kapalı olması halinde merdiven yuvasında 50 Pa basınç farkı oluşması. b- Açık kapılardan en az 1 m/s hava hızı sağlanması.

c- 3 (üç) kapının açık olması durumunda merdiven yuvasında 15 Pa basınç farkı oluşması.

Kabuller: Merdiven yuvası haricindeki kısım tek bir zon olarak ele alınmış ve bu zon içinde oluşabilecek basınç farkları ihmal edilmiştir.

1.1-Kapıların tamamen kapalı olması halinde gerekli hava debisi.

Koşul : Merdiven yuvası ile koridorlar arasında 50 Pa basınç farkı olması gerekir.

Sızıntı alanları :

Merdiven kovası duvar alanı                  2 (5+3) m.

Kat kapıları alanları                                (2*0,8) m2

Zemin kat kapısı alanı                            (2*0,8) m2

a- Zemin katta toplam sızıntı alanı ASI-z = ASI-md + ASI-zk ASI-z = Merdiven duvarı + Zemin kat kapısı

ASI-md = Bir kattaki merdiven duvarı sızıntı alanı:

ASI-md = Merdiven duvarı alanı * A/AD Merdiveni çevreleyen duvarların Dış duvar alanı = (5+3+3)*3,5 =38,5 m2 İç duvar alanı = (5*3,5 m2) = 17,5 m2

A/Ad =İç duvar sızıntı alanı oranı:0,11*10"3 m2 ( Tablo.1/ kapı, pencere, yapı çatlakları dahil.) Dış duvar sızıntı alanı oranı 0,21*10"3 m2( Tablo.1/ kapı, pencere, yapı çatlakları dahil.)

AsI-md = 38,5 * (0,21*10-3)+ 17,5 *0,11*10-3 = 0,01001 m2

Ana tahliye kapısı olan zemin kat kapısı sızıntı değeri       ASI-zk = 0,02 m2, (Tablo.2)

Zemin kat kapısı ve zemin kat duvarı paralel akış yolları olduğundan

Zemin kat merdiven yuvasında toplam efektif sızıntı alanı AESI-z = ASI-md + ASI-zk

AESI-z = Zemin kat merdiven duvar sızıntısı + Zemin kapı sızıntısı

AesI-z = 0,01001 + 0,02 = 0,03001 m2

AesI-z = 0,03001 m2

b- Merdiven yuvasında diğer katlarda bir kattaki sızıntı alanı: ASI-MYkat = ASI-MD + ASI-K ASI-MYkat = Kat merdiven duvarı sızıntı alanı + kat kapısı sızıntı alanı

Normal kat kapıları sızıntı değeri            ASI-K = 0,01 m2 (Tablo.2)

Bir kat için toplam sızıntı alanı

ASI-MYkat= 0,01001 + 0,01 = 0,02001 m

c- Merdiven yuvasından gerçekleşen toplam efektif sızıntı alanı: AESI-MY

Zemin kat sızıntı alanı ile katlardaki sızıntı alanları paralel akış yolları olduğundan merdiven yuvası ile kat kullanım mahalleri arasındaki toplam efektif sızıntı alanı

AESI-MY = ASI-Z + ASI-MYkat(1-8)

ASI-MYkat(1-8) = ASI-MYkat * 8

AesI-my = 0,03001 + 0,02001 *8 = 0,19009 m2

Bu durumda kapalı kapılar (kk) durumunda merdiven yuvası ile koridorlar arasında 50 Pa basınç farkı için gerekli hava debisi:

Qkk(50Pa) = °^3* AE * P 1/2

Qkk(50Pa) = 0,83 * 0,19009 * 501/2 = 1,1156 m3/s olarak hesaplanır.

1.2- Hız kriterine göre gerekli hava debisi

Yangın katında meydana gelen dumanın merdiven kovasına yayılmasının önlenmesi ve dışarıya tahliye edilmesi gerekmektedir.

Koşullar:

Zemin kat, yangın katı ve yangın katının bir üst kat kapılarının açık olması ve bu açık kapılardan 1 m/s hava akış hızı olması halinde;

Kabuller:

Zemin kat basıncı dış ortam basıncına eşit kabul edilebilir.

Akış durumunda sızıntı alanı kapının kesit alanı olarak alınabilir.

Sızıntı alanları :

Açık zemin kat ana çıkış kapısı

Açık yangın katı kapısı ve dışarıya tahliye açıklığı

Yangın katının üst katı açık kat kapısı ile bu katın dış duvar alanları

Merdiven kovası duvar alanı

Kapalı kat kapıları sızıntı alanları

Bu durumda merdiven yuvasının zemin katında dış ortama açılan sızıntı alanı zemin kat kapısı olarak alınır.

ASI-Z = 1,6 m2 alınır.

Yangın katı sızıntı alanı:

Yangın katının açık merdiven kapısı alanından kat içine sızan havanın, yangın katından dış ortama tahliye edilmesi gerekir. Bunun için kat koridorundan dışarıya açılan bir havalandırma açıklığı bulunmalıdır.

Bu açıklık ölçüsü yangın katı kapısından geçen hava debisinin en az 1/2,5 katıdır.

Açık kapılardan sızıntı hızının min. 1 m/s olması koşulu dikkate alınarak, yangın katında açık merdiven kapısından(YKk) yangın katına giren ve dış ortama tahliye edilmesi gereken hava debisi :

QSI-yK = 1,6 m2 * 1m/s = 1,6 m3/s olur.

Yangın katı efektif sızıntı alanı

Bulunan 1,6 m3/s hava debisi, 1m/s akış hızındaki havanın, yangın katındaki açık merdiven kapısından girdiği yangın katı koridorundan dış ortama tahliye edilmesi gerekir.

Dışarıya tahliye hava açıklığı için AT = 1,6 / 2,5 = 0,64 m2 kesit alanına sahip bir açıklığın bulunması gerekir.

Bu açıklık (AT) ile yangın katı merdiven kapısı [ASI(YKK)] birbirlerine seri akış yolları oluşturmaları sebebiyle, YK efektif akış alanı:

1             1                        A sI(ykk) *A t                                    1,6* 0,64

AesI(yk) = [-------------------------- +-------------- ] 12 ^------------------------------------------------ ^--------------------- = 0,594 m2

a2SI(YKK)                     A2 t                                          VA.2SI(YKK) +A2 t V1,62 +0,642

2                                                                                                        3

0,594 m efektif sızıntı alanından 1,6 m /s hava akışı olabilmesi için gerekli basınç farkı

Q                               1,6

PsI-t = [--------------- ] 2 ^ [---------------------- ] 2 = 10,53 Pa

0,83 * Ae                                      0,83 * 0,594

Yangın katının bir üst katında da (YKÜ) efektif sızıntı alanı hesaplanmalıdır.

Ancak, bu katta dışarıya tahliye havalandırma boşluğu yerine dış cephe duvarlarından olan sızıntı alanları değeri kullanılacaktır.

Dış duvarlardan sızıntı alanı ASIDD(YKü)

Asi(ykü)dd - Add*A/Ad

Add = (15+15+9+4+4)m * 3,5m = 164,5 m2

A/Ad = 0,21*10-3 (Tablo.2 Orta sıkılıkta; yapı çatlakları, pencere ve kapı çevresi dahil.)

Asi-(ykü)dd = 164,5 * 0,21 * 10 -3 = 0,0345 m2

Bu kattaki kapı ve dış duvarlar seri akış yolları oluştururlar.

Bu kattın efektif sızıntı alanı ; merdiven kat kapısı [ASI(YKü)K] ile dış duvarlar [ASI(YKü)DD] sızıntı alanlarının efektif toplamıdır.

1                      1                            A si(ykü)k * A si(ykü)dd

Ae [si(ykü)dd] = [--------------- +------------------- ]        ^--------------------------------------

2 2 12 2 a SI(YKÜ)K a si(ykü)dd VA SI(YKÜ)K + A si(ykü)dd

1,6* 0,0345

Ae si(ykü)dd ^---------------------------- = 0,0345 m2 olur

Vl,6 2 + 0,0345 2

Kapalı kapıların (KK) bulunduğu diğer 6 katta yangın merdiven duvarı ve kapılarından gerçekleşen sızıntı alanı Ası (md+kk)i-6

(Merdiven duvarı+ Kapı ) + Kat dış duvarları

ASI(KK) = ASI-MD + ASI-K = 0,01001 + 0,01 = 0,02001 m2 AsI(MD+KK)1-6 = AsI(MD+KK) *6 Asi(md+kk)1-6 = 0,02001*6 = 0,12006 m2

Kapalı kapıların (KK) bulunduğu diğer 6 katta dış duvarlardan gerçekleşen sızıntı alanı Yangın katının üst katı ile aynı mimarisi olduğundan dış duvar sızıntı alanı yangın katı dış duvar sızıntı alanına eşittir.

Asi-(ykü)dd = 164,5 * 0,21 * 10 -3 = 0,0345 m2 Asidd-kk(1-6) = Asi-dd(ykü) *6 = 0,0345 m2 *6 = 0,207 m2

 

Tüm bina boyunca merdiven yuvası ile dış ortam arasındaki toplam sızıntı alanı

ZAsd = Zemin kapısı+ Yangın katı (Kapı + haval. Açıklığı) + Yangın üst katı (Kapı+ dış

duvarlar)+ Diğer 6 kat (Merdiven duvarı+Kapı+dış duvarlar) ZAsd = 1,6 + 0,594 + 0,0345 + 0,1038 = 2,3323 m2

Hız kriterine göre hava debisi

Qhk = 0,83 * 2,3323 * 10,531/2 = 6,28 m3/s

3- Basınç farkı kriterine göre hava debisi hesabı

Koşullar: Açık kapıların bulunduğu merdiven yuvası ile dış ortam arasında ve merdiven yuvası ile kapalı kapıların bulunduğu kullanım mahalleri arasında 15 Pa basınç farkı oluşması.

Toplam debi = Açık kapılardan gerçekleşen hava debisi + kapalı kapılardan sızan hava debisi

Merdiven yuvasından (Basınçlı bölümden) gerçekleşen sızıntı alanları Zemin katta = 1,6 m2 Yangın katında = 0,594 m2

 

Havalandırma açıklığı

Merdiven Asansör Kat koridoru yuvası

Yangın katının bir üst katında = 0,0345 m2

Diğer katlarda merdiven ile kullanım mahalli arasında en az 15 Pa basınç farkı için

Asi(md+kk)1-6 = 0,02001*6 = 0,12006 m2

Merdiven yuvasıyla dış ortam ve kullanım mahalleri arasındaki sızıntı alanları toplamı: Asi-ak = 1,6 + 0,594 + 0,0345 + 0.12006 = 2,348 m2

Kapalı ve açık kapı koşullarında 15 Pa basınç farkı için hava debisi Qak- 15Pa = 0,83 * 2,348 * 15 1/2 = 7,549 m3/s

Damper hesabı:

Hava debisi aralığı = 7,549 - 1,1156 = 6,433 m3/s

6,433

Adamper                                                                   1,09 m

0,83 * 50 1/2

DEĞERLENDİRME

Tüm kapıların kapalıyken 50 Pa basınç farkı için gerekli debi değeri Qkk = 1,1156 m3/s.

Hız kriterine göre açık kapılardan en az 1 m/s hava olması halinde Qak (15 pa) = 6,28 m3/s Basınç kriterine göre açık kapıların bulunduğu katlarda 15 Pa basınç farkı için QbK (15 Pa) =7,549 m3/s hesap edilmiştir.

Bu durumda BK değeri tasarım için dikkate alınması gereken değer olmaktadır.Ancak, tüm kapıların kapalı olması halinde 50 Pa basınç farkı sağlayan debi çok küçük olmaktadır. Fan seçimi Qbk 7,549 m3/s debiye göre yapılacağından kapalı kapı durumunda merdiven yuvası içinde aşırı basınç artışı olacaktır. Böylesi hallerde aşırı basıncın önlenmesi söz konusu olacaktır. Değişken debili fan kullanılarak basınç sensörleri vasıtasıyla aşırı basınç artışında fan devri düşürülerek üfleme debisi azaltılır.

Fan max. ve min. debi aralığı çok geniş olması nedeniyle fan seçiminde güçlük yaşanmasıda söz konusu olabilir. Bu durumda değişken debili fana ilave olarak barometrik damperler yoluyla merdiven yuvası içindeki aşırı basınç tahliye edilmesi yoluna gidilmelidir.

Diğer bir önemli husuta: Hesap edilen sızıntı yolları dışında mevcut olabilecek veya bina özelliğinden kaynaklanan ilave sızıntı alanları ihtimali bulunması hallerine önlem olarak debi değerleri 1,5 kat artırılabilir. Ancak, hız kriteri hava debisi, kapalı kapı durumundaki debiden

  1. kat fazla ise artış katsayısı kullanılmasına gerek duyulmaz.

Diğer yandan kanal konstrüksiyonlarına bağlı olarak kanal kayıpları içinde %15 gibi bir artış katsayısı kulanmak doğru olacaktır.

 

1 1 1 1

Ae = (-------------- +--------------- + ------ +---------------- ) -1/2

A11 2 A22 A32                                                An2


Devamı >>



Egzos Fanlar

Devamı >>
Soğanlık Yeni Mah. Fuat Paşa Sk. No: 12: İST İSTANBUL Plaza K:7 D:15 T:0216 417 30 53 F:0216 549 30 53 M: info@aktermmekanik.com.tr | Tüm Hakları Akterm Mekanik Proje Taahhüt İnşaat ' a Aittir... | Designed by Marka C.A face twit en tr