Yangınlar; nerede, nasıl, ne zaman başlayacağı öngörülemeyen tehlikeli olaylardır. Yangının oluşturacağı tehlikenin boyutu ise yangının yayılma hızı ile doğrudan bağlantılıdır. Yangın riskini tamamen bertaraf etmek imkânsız olsa da, mimari tasarımda yangın güvenliği metotları ile oluşabilecek can ve mal kayıplarını azaltabiliriz. Binaların tasarımı ve yapı malzemelerinin seçimini içeren bu önlemleri, “Pasif Yangın Güvenlik Önlemleri” olarak adlandırıyoruz.
<< Yangın Güvenliği ve Yangından Korunma Yolları (3. Adım)
Pasif yangın güvenlik önlemleri, binanın mimarisi ile yangının davranışı arasındaki ilişki doğrultusunda belirlenir. Pasif yangın güvenliği için iki temel şartın sağlanması gerekir. Bunlar:
1. Binanın tasarımı yangının ve dumanın bina içinde yayılmasını önleyecek şekilde gerçekleştirilmelidir.
2. Bina yangın sırasında uzun süreler ayakta kalabilmeli, yapısal bütünlüğünü koruyabilmelidir.
Pasif (Yapısal) Yangın Güvenliği konusunu yukarıdaki maddeleri içeren iki ayrı başlık olarak kurguladım. Bu maddelere geçmeden önce pasif ve aktif yangın güvenliği arasındaki farklardan ve yangın yükü kavramından bahsetmek istiyorum.
Pasif Yangın Güvenliği; yapının tasarım aşamasında alınan ve yangını başladığı alana hapsetmeye çalışan önlemleri (pasif yangın durdurucular vb.) ifade eder. Aktif Yangın Güvenliği ise duman algılama ve otomatik yangın söndürme sistemleri gibi binaya sonradan eklenen ve yangını bastırmayı amaçlayan sistemleri içerir.
Pasif yangın koruması yangını yavaşlatmayı ve sınırlamayı hedeflerken, aktif koruma yangını söndürmeye odaklanır.
İçindekiler
Yangın Yükü Nedir?
Yangınlar; başlama, gelişme ve sönme olmak üzere üç aşamadan geçer. Tamamen gelişmiş bir yangında kapalı alanlardaki sıcaklıklar 1000 °C seviyelerine kadar çıkabilir. Bir yangının şiddeti; mevcut yakıt miktarı, bu yakıtın yanma hızı ve ortamdaki hava miktarı ile doğru orantılıdır.
Yangın yükü, Binaların Yangından Korunması Yönetmeliğinde “Bir yapı bölümünün içinde bulunan yanıcı maddelerin kütleleri ile alt ısıl değerleri çarpımları toplamının, plandaki toplam alana bölünmesi ile elde edilen ve MJ/m2 olarak ifade edilen büyüklüğü” şeklinde tanımlanmıştır.
Basitleştirirsek yangın yükü, alandaki tüm yanıcılar yandığında ortaya çıkabilecek maksimum ısı enerjisinin alanın büyüklüğüne oranıdır. Peki bu yangın yükü ne işe yarar? Ya da yangın yükü nerede kullanılır?
Yangının şiddeti ve yangın yükü arasında doğru orantılı bir ilişki mevcuttur. Yangın yükünün yüksek olduğu binalarda, yangınlar çok daha şiddetli gerçekleşecektir. Bir binanın her bölmesi olası yangının, dumanın ve ısının hareketini yatay ve dikey olarak kısıtlayacak şekilde tasarlanmalıdır. Bu tasarımın malzeme seçimi aşamasında ise yangın yükü hesabına başvurulur.
Yangın yükünün yüksek olduğu işyerlerinde yapı malzemelerinin yangın dayanıklılık değerlerinin çok daha yüksek olması gerekir. Yangın yükü düşük bir işyerinde ise yangının etkisi nispeten daha az olacağı için yangın dayanıklılığı düşük malzemeler kullanılabilir.
Yangın ve Duman Yayılımına Yönelik Önlemler
Kapalı alanlarda gerçekleşen yangınlar, tahliyenin daha zor olması nedeniyle açık alanlardaki yangınlara göre genellikle daha büyük tehlike oluşturur. Kapalı alan yangınlarında alev ve duman davranışları da farklılık gösterir. Bu nedenle, bina içinde duman ve yangın yayılımına karşı özel önlemler almak gerekir.
Yangınlar; konveksiyon (hava akımı ile ısı transferi), kondüksiyon (ısı iletimi), radyasyon (ışın yayılımı) ve doğrudan temas ile yanma olmak üzere dört farklı yöntemle yayılır.
Dumanların yayılımı ise dikey veya yatay olarak gerçekleşebilir. Alevlerden yükselen sıcak dumanlar öncelikle dikey bir yayılım gösterir ve binanın tavanına doğru yükselir. Tavana ulaşıp yükselecek bir alan bulamadıklarında ise yatay bir yayılım göstermeye başlar.
Dumanlar; duvar, tavan ve zemindeki her türlü delikten geçer. Merdiven, asansör ve havalandırma boşluklarını doldurur. Açık buldukları oda ve daire kapılarından içeri yayılır ve bütün alanı kaplayana kadar bu harekete devam ederler.
Yangınlarda Duman Yayılımı ve Pasif Yangın Güvenlik Önlemleri
Bina tasarımındaki temel amaç, yangını insanların işyerinden kaçmasına yetecek süre boyunca başlangıç noktasında tutmaktır. Yangını küçük bir alana hapsetmek ise en iyisidir. Bu stratejiye bölümleme veya ayırma denebilir. Yangınların bölümden bölüme atlama ihtimalini azaltmak için binalar birbirinden bir şekilde ayrılmalıdır.
Binalar arasında mesafe bırakmak aklımıza gelen ilk ayırma yöntemidir. Yüksek yangın riski oluşturan binalar (tehlikeli işler yapılan, yanıcı maddeler depolanan vb.) diğer binalardan ayrı inşa edilmeli, uzakta yer almalıdır. İşyerindeki kısıtlı alandan dolayı bu durum mümkün olmuyorsa alternatif yöntemlere geçilmelidir.
Bina ve bölümlerin arasına yangın duvarları yerleştirmek bir başka ayırma yöntemidir. Yangına dayanıklı kapı ve pencereler, otomatik kapanan kapı ve panjurlar gibi yangının yayılmasını önleyen birçok farklı ayırma yöntemi mevcuttur. Yapıların ayrılmasına yönelik güvenlik tasarımları; inşaat türü, bina yüksekliği, yapı malzemesi tipi ve binada bulunan açıklıklar gibi birçok faktöre bağlı olarak değişiklik gösterir.
Pasif yangın güvenlik önlemlerini altı madde halinde sıraladım. Şimdi biraz bu yöntemler üzerine konuşalım.
1.Pasif Yangın Durdurucu
Şaşırtıcı gelebilir ancak yangına bağlı ölümlerin büyük çoğunluğu, duman ve zehirli gazların solunması nedeniyle gerçekleşmektedir. Duman yayılımı konusunda en önemli sorun ise duvar ve zemindeki boşluk ve deliklerdir.
İnşaatların yapısı gereği ısıtma ve soğutma kanalları, borular, elektrik tesisatı, iletişim kabloları vb. hizmetlere ait elemanlar duvar, tavan veya zemin hattından geçirilmek zorundadır. Bu elemanların her biri için duvarlarda delik ve boşluklar açılır. Yangın sırasında dumanlar bu boşluklardan geçerek bölümler arasında kolaylıkla yayılabilir.
Boru ve kabloların bölümden bölüme geçerken oluşturduğu boşlukları kapatmak için pasif yangın durdurucu malzemeler kullanılır.
Pasif yangın durdurucu ürünlerin uygulama alanına ve ihtiyaca göre birçok türü mevcuttur. Bunlar:
- Yangın Durdurucu Harçlar: Genellikle elektrik kablo ve tavalarının geçiş noktalarını doldurmak için kullanılır.
- Yangın Durdurucu Boyalar ve Kaplamalar: Yangına dayanıklı olması istenen yüzeylere uygulanır. Boya kalınlığı arttıkça yangın dayanımı da artacaktır.
- Yangın Durdurucu Mastikler: Duvardaki doğrusal birleşme noktalarını, derzleri kapatmak için kullanılır.
- Yangın Durdurucu Levhalar: Boru, kablo, tesisat, havalandırma kanalları vb.büyük geçiş deliklerinin yangın yalıtımında kullanılır.
- Yangın Durdurucu Sargı ve Kelepçeler: Boruların duvardan geçiş noktalarında kullanılan yangına dayanıklı bağlantı elemanlarıdır.
Aşağıdaki videoda birçok farklı pasif yangın durdurucu uygulamanın yapıldığı örnek bir duvar, teste tabi tutuluyor. İzlemenizi öneririm.
Pasif Yangın Durdurucular
Pasif yangın durdurucuları araştırırken, “intümesan” kavramına denk geldim. Bu bilgi benim ilgimi çekti ve sizlerle de paylaşmak istiyorum.
İntümesan (ing. intumescent) ısı ile reaksiyona girdiğinde genleşen malzemeleri tanımlamak için kullanılır. Pasif yangın durdurucuların birçoğu intümesan yüzey ve kaplamalar içerir. Bu malzemeler, yangın sırasında şişerek bir boşluğun veya deliğin kapatılmasını sağlayabilir.
Merak ediyorsanız aşağıya bir video linki bırakıyorum intümesan kaplamanın alev karşısında nasıl reaksiyon verdiğini ve malzemeyi nasıl koruduğunu görebilirsiniz.
İntümesan Kaplamanın Isı ile Reaksiyonu
2.Yangın Kompartımanı
Yangın kompartımanı, Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelikte “Bir bina içerisinde, tavan ve taban döşemesi dâhil olmak üzere, her yanı en az 60 dakika yangına karşı dayanıklı yapı elemanları ile duman ve ısı geçirmez alanlara ayrılmış bölge” şeklinde tanımlanmıştır.
Her ikisi de tasarım açısından aynı etkiye sahip olsa da başlıca iki yangın kompartımanı veya hücresi mevcuttur:
• Yangını içeride tutmak üzere tasarlanmış hücreler; aşırı yanıcı malzemelerin kullanıldığı, taşındığı ve depolandığı yüksek yangın riski bulunan işyerlerinde kullanılır.
• Yangını bölmenin dışında tutmak üzere tasarlanmış hücreler; önemli evrak ve kayıtların tutulduğu, önemli ekipman veya malzemelerin bulundurulduğu veya yangına dayanıklı olması nedeniyle “güvenli alan” olarak belirlenen yerlerde uygulanır.
Bir yangın bölmesinin sınırını oluşturan duvarlar yaklaşık olarak 60 dakika boyunca yangına direnebilmelidir. Ancak bölmedeki risk seviyesine göre yangın dayanıklılığı 6 saate ulaşan duvarlar kullanılabilir.
3.Yangın Duvarı
Yangın duvarı, bitişik yapıları birbirinden ayıran ve yangının bir yapıdan diğerine atlamasını önleyen bir güvenlik elemanıdır. Yine Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelikte “İki bina arasında veya aynı bina içinde farklı yangın yüküne sahip hacimlerin birbirinden ayrılması gereken hâllerde, yangının ilerlemesini ve yayılmasını belirlenmiş bir süre için durduran düşey eleman ” şeklinde tanımlanmıştır.
Yangın duvarları, duvarın iki tarafından da potansiyel bir tam yanma durumunda ortaya çıkacak ısı enerjisine karşı dayanıklı şekilde tesis edilmelidir. Bu dayanıklılık seviyelerinin belirlenmesinde yangın yükü hesapları kullanılır.
Yangın hücresinin duvarlarından, zemininden, çatısından herhangi bir tesisat, kablo vb. geçecekse bu boru veya kabloların giriş noktaları duman veya gaz geçişini engelleyecek şekilde yangına dayanıklı olarak tesis edilmelidir. Bu durumdan Binaların Yangından Korunması Hk. Yönetmelik Madde 25/(2)’de;
“Yangın duvarlarında delik ve boşluk bulunamaz. Duvarlarda kapı ve sabit ışık penceresi gibi boşluklardan kaçınmak mümkün değil ise, bunların en az yangın duvarının direncinin yarı süresi kadar yangına karşı dayanıklı olması gerekir. Su, elektrik, ısıtma, havalandırma tesisatının ve benzeri tesisatın yangın duvarından geçmesi hâlinde, tesisat çevresi, açıklık kalmayacak şekilde en az yangın duvarı yangın dayanım süresi kadar, yangın ve duman geçişine karşı yalıtılır.” ifadeleri ile bahsedilmiştir.
4.Yangın Kapısı
Yangın kapıları Binaların Yangından Korunması Hk. Yönetmelikte “Bir yapıda kullanıcılar, hava veya nesneler için dolaşım imkânı sağlayan, kapalı tutulduğunda duman, ısı ve alev geçişine belirli bir süre direnecek nitelikteki kapı, kapak veya kepenk” şeklinde tanımlanmıştır.
Yangın kapıları açıkça işaretlenmeli, kapılarda “Yangın Kapısı – Kapalı Tutun” uyarıları bulunmalıdır. Günümüzde birçok binada kendiliğinden kapanan yangın kapıları mevcuttur. Bu kapılar açık tutulabilirler ancak bir yangın durumunda otomatik olarak kapanmalarını sağlayan mekanizmalarla donatılmış olmaları gerekmektedir.
Yangın kapılarının her iki tarafında dumana duyarlı sensörler bulunur. Kapılar, duman detektörlerine bağlı yangın alarm sisteminin devreye girmesi ile harekete geçer. Ayrıca sistemlerde bir hata olması durumunda kapının elle kapatılmasını sağlayacak mekanizmalar da bulundururlar.
Yangın kapıları doğru şekilde tasarlanmış, monte edilmiş, işletilmiş ve bakımları düzenli olarak yapılmışsa işlevini yerine getirecektir. Hatalı kapılar ise yangını önlemek bir yana, ciddi tehlike oluştururlar.
5.Yangın Perdesi
Endüstriyel tesislerde, tam anlamıyla bölümlendirme yapmak malzeme akışı ve üretim sürecini zorlaştırabilir. İmalat için geniş açık alanlara ihtiyaç duyulan işyerlerinde yangın perdeleri ile kısmi bölümlendirme yapılarak bu sorunun önüne geçilebilir.
Yönetmelikteki tanımıyla “Yangın perdesi: Korunması gereken nesne, ürün veya alt yapının yangına karşı korunması veya ısının yatay veya düşey olarak yayılmasını engellemek maksadıyla kullanılan özel donanımlı bariyerler” şeklinde açıklanmıştır.
Yangın perdeleri, yanmaz malzemelerden yapılmış ve tavana asılarak kullanılabilen dikey panellerdir. Tavana sabitlenen yangın perdeleri ne kadar uzun olursa o kadar etkili bir engelleme yapacaktır. Sıcak gaz katmanları tavana yükselecek ve tavandan aşağı sarkan perdeler sıcak hava geçişlerini yavaşlatacaktır.
Tek parça geniş bir tesisi yangın perdeleri ile küçük alanlara ayırmak, duman kontrolü için güzel bir çözümdür.
6.Havalandırma Boşlukları
Endüstriyel tesisler genellikle tek katlı ve geniş alanlar olarak inşa edilir. Bu tarz yatay binalarda ısı ve dumanlar çatı hizasından yayılım gösterecektir. Çatıda havalandırma boşlukları bulundurmak, sıcak gazların ve dumanın işyerinden dışarı kaçmasına izin vererek alanda ısı ve duman birikimini önler. Havalandırma, etkili bir duman kontrol yöntemidir.
Yapı Malzemelerinin Yangın Dayanımları ve Yapısal Bütünlük
Yangınların yayılmasını önlemek için kullandığımız pasif yangın güvenlik önlemleri, tek başına yetersizdir. Yangının yayılmasını önlediğimiz bir bina, yangının şiddetine dayanamayıp çöküyorsa değişen tek şey insanların yangından doğrudan değil dolaylı şekilde (enkaz altında kalarak) zarar görmesi olacaktır.
Bir binanın yangına dayanıklılığı, inşaatında kullanılan yapı malzemelerine doğrudan bağlıdır. Yapı malzemesi seçiminde; yapısal kuvvet, yanıcılık, malzemenin yanma sırasında ortaya çıkardığı yan ürünler (zehirli gazlar vb.) ve malzeme maliyetleri gibi faktörlerin bazılarından ödün vermek gerekecektir. Bu faktörler arasında uygun bir denge kurulmalı ve seçimler yangın güvenliği doğrultusunda yapılmalıdır.
Maddeler ısıtıldığında genleşir ve soğutulduğunda büzülürler. Farklı maddeler farklı genleşme katsayılarına sahiptir. Bir bina tasarımı, yangın sırasında gerçekleşecek potansiyel genleşmeyi dikkate almıyorsa, ısınan elemanların birbirinin üstüne aktardığı aşırı yüklerden dolayı yapı hasarı meydana gelebilir.
Son Sözler…
Pasif yangın güvenlik önlemleri başlığının sonuna geldik. Serinin 3. adımında bahsettiğimiz yangından korunma yolları ile muhtemel bir çok yangının önüne geçebiliriz. Burada bahsettiğimiz pasif yangın güvenlik önlemleri ile yangınların yayılmasını engelleyebilir ve hasarı çok küçük boyutlara indirebiliriz.
Ancak alınan tüm önlemlere rağmen yangınların engellenemediği zamanlar olacaktır. İşte bu anlarda pasif yangın güvenliği sona erer ve aktif yangın güvenliği devreye girer. Yangın güvenliğinin sonraki aşaması ve serinin 5. adımı olan yangınlarla mücadele (yangının söndürülmesi) konusu başlar.
Kaynaklar:
* Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik
Umarım Pasif Yangın Güvenlik Önlemleri (Yapısal Yangın Güvenliği) yazımı faydalı bulmuşsunuzdur. Konu hakkında eklemek istedikleriniz var ise, lütfen yorumlarda belirtin.
