Yüksek Binalarda Yangın Güvenliği
Günümüzde yüksek bina inşaatları artmakta olup, bina yükseklikleri birkaç yüz metreleri aşmaktadır. Bu durum binalarda oluşacak yangınların riskini arttırmaktadır. Bu nedenle yüksek binalarda yangın güvenliği önem teşkil etmekte olup, uygulanması gereken sistemlerin doğru ve işlevsel olması gerekmektedir. Yangın güvenliği dendiği zaman akla ilk olarak yangın söndürme sistemleri gelmekte olup, binanın mimari yapısına bağlı olarak insanların tahliyesi, duman ve yangın yayılımının kontrolü algılama ve uyarı sistemleri de önem arz etmektedir.
Bu çalışmada, yüksek binalarda yangın güvenlik sistemlerinin dizaynı ve işlevleri konusunda yasal zorunluluklar dikkate alınarak bilgi verilecektir.
GİRİŞ
Yangın, bina yüksekliği arttıkça dışarıdan müdahalesi zorlaşan bir durum haline gelmektedir. 30 metreyi aşan binalar yüksek bina sınıfında yer almakta olup, itfaiye 30 metreye kadar olan binalara dışarıdan daha kolay müdahale edebilmektedir.
Yüksek bina kullanımı son yıllarda yaygınlaşmış olup, yapılan binaların birçoğu çok katlı olarak inşa edilmektedir. İtfaiyenin dışarıdan müdahale edemeyeceği bu tarz yapılarda, içeride bulunan insanların ve canlıların tahliyesi için bina yapısının, yangından ve dumandan etkilenmeden kolayca tahliyenin yapılabileceği bir düzende olması gerekmektedir. Aynı zamanda yangının yayılmasını önlemek için otomatik söndürme sistemi olmalı, bina yapımında seçilen malzemelerin yangını taşıyıcı özellikle olmaması önem teşkil etmektedir.
Yüksek yapılarla ilgili olarak, söndürme sistemleri, duman kontrol sistemleri, tahliye olanakları, algılama sistemleri, uyarı sistemleri ve yangın yayılımı ile ilgili zorunluluklar, Türkiye Yangından Korunması Hakkında Yönetmeliği’nde yer almaktadır. Yönetmelik sistemlerin zorunluluğundan bahsetmekte ancak dizayn ile ilgili olarak fazla detay vermemektedir. Bu nedenle tasarım yapılırken uluslar arası standartlar kullanılmaktadır.
Yangın Merdivenleri ve Kaçış Yolları
Binaların güvenlik önlemleri mimari oluşturulması aşamasından başlamaktadır. Kaçış yollarının ve yangın merdivenlerinin konumu hızlı tahliye için önem arz etmektedir.
Yangın merdivenleri bina içinde konumlandırılmalıdır. 21.5 metreyi geçen yapılarda bina dışında açık merdiven yapılmamalıdır.
Yangın merdivenleri başladığı kottan çıkış kotuna kadar süreklilik göstermeli ve merdivenlerin yeri binadaki insanların bina dışına kaçışlarının güvenli ve kolay olmasını sağlamalıdır.
Kaçış yollarının ve Yangın merdivenlerinin genişliği en az 120 cm olmalı ve binadaki kişi sayısına bağlı olarak bu genişlik arttırılmalıdır. Yangın merdiveninin duvar, tavan ve tabanında hiçbir yanıcı malzeme kullanılmamalı ve yangın merdiveni yangına en az iki saat dayanıklı olmalıdır. Kaçış merdiveni yuvasının iki tarafına korkuluk veya küpeşte yapılmalıdır.
Yangın merdiveni kapılarının, temiz genişliği 80 cm’den ve yüksekliği 2 metreden az olmamalı ve kişi sayısına bağlı olarak genişlik arttırılmalıdır. Kapılar kaçış yönünde açılmalı ve kilitsiz olacak şekilde düzenlenmelidir. Kapılar 90 dakika yangına karşı dayanıklı ve duman sızdırmaz olmalıdır. Kapılar kendi kendine kapanan mekanizmaya sahip olmalıdır. Yangın merdivenleri itfaiyenin veya görevli personelin dışarıdan içeriye girmelerine imkan sağlayacak şekilde olmalıdır. Giriş, açma kolu ya da anahtarla yapılabilmelidir.
Duman Tahliye ve Basınçlandırma
Yangın merdivenlerinin, yangın anında dış ortamdan duman girmemesi için pozitif basınçta tutulması gerekmektedir. Bu nedenle yangın merdivenlerinin basınçlandırılması gerekmektedir.
Basınçlandırma yapılacak olan merdivenlerde, merdiven yuvalarının her birine bitişik olan şaftlar kullanılarak basınçlandırma yapılmalıdır.
Merdiven yuvalarının basınçlandırılmasında müsaade edilen alt basınç 15 Pa, üst basınç 50 Pa’dır. Basınçlandırma bu iki seviye arasında sağlanmalıdır. Tüm kapılar kapalıyken veya bazı kapılar açıkken kabul edilebilir basınç seviyelerinin sağlanması gerekmektedir.
Hesaplar, katlardaki açık iç kapılıların ve bina dışına tahliye kapsının açık olması durumuna göre ve tüm kapıların kapalı olması durumuna göre yapılmalıdır.
Açık kapılar durumuna göre yapılan hesaplardan, tasarım hava hızına göre basınçlandırma kanallarının ve menfezlerinin boyutları belirlenmelidir. Hesaplamada kullanılacak olan debi değerleri belirlenirken 1.15 kanal sızıntı değeri de göz önünde bulundurulmalıdır.
Tüm kapılar kapalı olduğunda merdiven yuvalarındaki pozitif basıncın 50 Pa değerini geçmemesi için, kullanılacak frekans kontrollü fanların devir sayıları minimum seviyeye düşürülmeli ve gerekirse merdiven yuvalarında basıncın yükselmesine neden olan bir miktar hava relief damperler kullanılarak merdiven yuvası dışına atılmalıdır. Fanın en düşük debi değeri, kapalı kapılar durumundaki gerekli olan toplam debi değerinden küçük ise relief damper kullanmaya gerek kalmayacaktır.
Basınçlandırma fanının dışarıdan hava emişine algılayıcı konulmalı, duman algılanması hâlinde, fan otomatik olarak durdurulmalıdır.
Hem basınçlı havanın ve hem de otomatik kapı kapatıcının kapı üzerinde yarattığı kuvveti yenerek kapıyı açmak için kapı koluna uygulanması gereken kuvvet 110 Newtonu geçmemelidir.
Basınçlandırma sistemi, yangın algılama ve uyarı sistemi tarafından otomatik olarak çalıştırılmalıdır.
Basınçlandırma fanları, diğer bölümlerden ve tesisat dairelerinden yangına en az 120 dakika dayanıklı olarak ayrılmış olan ayrı bir mahalde bulundurulmalıdır. Fanların dışarıdan hava emiş ağızlarına kanal dedektörü yerleştirilmeli ve duman algılanması durumunda fanların otomatik olarak durması sağlanmalıdır. Diğer durumlarda ise yangın moduna geçilmesi ile basınçlandırma fanları otomatik olarak çalıştırılmalı, fanların durdurulması sadece manuel olarak yapılmalıdır.
Basınçlandırma fanlarının kabloları yangına en az 60 dakika dayanıklı olmalıdır. Elektrik beslemeleri şehir şebekesi ve jeneratör olmak üzere iki ayrı kaynaktan iki ayrı kablo ile yapılmalıdır.
Yapı yüksekliği 51.5 metreyi geçen yapılarda acil durum asansörü tesis edilmelidir. Asansör önüne yangın güvenlik holü yapılmalı ve yangın merdivenine geçişi direk sağlanmalıdır.
Acil durum asansörleri yangın anında hiçbir katta durmadan, acil çıkışa inmeli, kapılarını açıp, o katta kapıları açık ve ışıkları yanar pozisyonda beklemelidir.
Acil durum asansörlerinin makine dairesi ayrı olmalı ve kullanılan elektrik tesisatındaki kabloların yangına 60 dakika dayanıklı olması gerekmektedir.
Asansör kapısı, yangına 60 dakika dayanıklı ve duman sızdırmaz olmalıdır.
Asansör kuyusu basınçlandırılmalıdır. Acil durum asansör kapıları kol gücüyle açılmadığı için, asansör kuyusu basınç hesaplarında üst basınç değeri sınırı yoktur. Asansör basınç hesabı, kapalı kapılar durumuna göre yapılmalıdır. Asansörler için sızıntı alanı değeri 0.06 m2 olarak alınmalıdır.
Yapılarda duman kontrolü doğal ve mekanik olarak yapılabilmektedir. Yapı yüksekliği 51.5 metreyi geçen binaların hol ve koridorlarında mekanik duman kontrol sistemi yapılmalıdır. Yapılardaki iklimlendirme ve havalandırma tesisatı duman kontrolünde de kullanılabilir.
Hava kanalları yanmaz malzemeden yapılmalı ve yanmaz malzeme ile kaplanmalıdır.
Hava kanallarından, katlar arasında yangının geçişinin önlenmesi için, her katta yangın damperi kullanılmalıdır.
Duman kontrol sistemi yangın algılama ve uyarı sistemi tarafından otomatik olarak devreye sokulmalıdır.
Acil Aydınlatma-Yönlendirme ve Elektrik Tesisatı
Yüksek binalarda, elektrik odaları, trafolar, jeneratör odaları ayrı yangın zonu olmalıdır. Odalar binaların diğer bölümlerinden ve birbirlerinden yangına en az 120 dakika dayanıklı duvar ve kapılar ile ayrılmalıdır.
Elektrik odaları, trafo ve jeneratör odalarından çıkan kabloların tavan, döşeme, kapı veya duvar geçiş yerleri, elektrik pano girişleri, kabloların şafta giriş ve çıkış kısımları, elektrik şaftları kat aralarında ve kat girişlerinde, yangının ilerlemesini durdurmak ve sadece o alanda kalmasını sağlamak için yalıtılmalıdır.
Katlarda bulunan elektrik tesisat şaft duvarları yangına en az 120 dakika dayanıklı olmalı ve katlarda müdahale amaçlı kullanılacak olan şaft kapakları yangına 90 dakika dayanıklı, duman sızdırmaz ve yalıtımlı metal olmalıdır.
Binalarda algılama ve uyarı sistemleri tesis edilmeli ve bu sistemlerden alınacak sinyaller ve uyarılar yangın panelinden izlenebilmelidir.
Acil durum aydınlatma sistemi; her hangi bir sebeple normal aydınlatmanın kesilmesi durumunda, otomatik olarak devreye girerek yeterli aydınlatma sağlayacak şekilde düzenlenmelidir.
Normal aydınlatmanın kesilmesi durumunda, acil durum aydınlatması en az 120 dakika çalışmalıdır
Kaçış yolları üzerinde aydınlatma ünitesi seçimi ve yerleştirmesi, tabanlarda, döşemelerde ve yürüme yüzeylerinde olmalıdır. Kaçış yolu üzerindeki herhangi bir noktada acil durum aydınlatma seviyesi en az 1 lux olmalıdır. Acil durum çalışma süresi sonunda bu aydınlatma seviyesi herhangi bir noktada 0.5 lux’ den daha düşük bir seviyeye düşmemelidir.
Acil aydınlatma, kendi başına çalışan bağımsız aydınlatma armatürleri ile yapılmalıdır. Merkezi batarya kullanılmamalıdır. En az 120 dakika aydınlatma sağlayabilecek bataryaya sahip olmalıdır.
Binada çıkışlara kolaylıkla ulaşabilmesi için acil durum yönlendirmesi yapılmalıdır.
Yönlendirme işaretleri, yeşil zemin üzerine beyaz olarak dizayn edilmelidir.
Yönlendirme işaretleri sürekli yanan ve normal aydınlatmanın kesilmesi halinde en az 120 dakika yanmaya devam eden tipte seçilmelidir. Seçilen yönlendirme adaptörleri kendinden bataryalı tip seçilmeli, merkezi bataryalı tip kullanılmamalıdır.
Söndürme Sistemleri
Yüksek binalarda öncelikle binanın kullanım amacına göre tehlike sınıfının belirlenmelidir. Belirlenen tehlike sınıfına göre binanın su ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Su miktarı yapıda uygulanan söndürme sistemlerine göre değişiklik göstermektedir.
Türkiye Yangından Korunma Yönetmeliğinde yağmurlama sistemi için tehlike sınıflarına göre minimum tasarım yoğunlukları ve koruma alanları Tablo-1’de verilmiştir. Yapının tehlike sınıfının belirlenmesinden sonra tasarım yoğunluğu ile koruma alanı çarpımı yağmurlama sistemi için minimum su ihtiyacını belirlemektedir.
Tablo-1 Yağmurlama Sisteminde Tasarım Yoğunlukları
Tehlike sınıfı | Tasarım yoğunluğu mm/dak | Koruma alanı (m2) | |
Islak veya ön etkili | Kuru veya değişken | ||
Düşük Tehlike | 2,25 | 84 | Orta Tehlike-1 kullanılır |
Orta Tehlike-1 | 5,0 | 72 | 90 |
Orta Tehlike-2 | 5,0 | 144 | 180 |
Orta Tehlike-3 | 5,0 | 216 | 270 |
Orta Tehlike-4 | 5,0 | 360 | Yüksek Tehlike-1 kullanılır |
Yüksek Tehlike-1 | 7,7 | 260 | 325 |
Yüksek Tehlike-2 | 10,0 | 260 | 325 |
Yüksek Tehlike-3 | 12,5 | 260 | 325 |
Yüksek Tehlike-4 | Yoğun su | ||
NOT: Depolama alanları ve farklı özellikteki kullanım alanları için TS EN 12845 esas alınır. |
Tablo-2 ‘de hortumlarla ilgili eklenecek su miktarları yer almaktadır.
Tablo-2 Yangın Dolapları ve Hidrant Sistemi İçin İlave Edilecek Su İhtiyaçları
Bina Tehlike Sınıfı | İlave edilecekYangın Dolabı Debisi (litre/dak) | İlave edilecekHidrant Debisi(litre/dak) | Süre(dak) |
Düşük tehlike | 100 | 400 | 30 |
Orta Tehlike-1-2 | 100 | 400 | 60 |
Orta Tehlike-3-4 | 100 | 1000 | 60 |
Yüksek Tehlike | 200 | 1500 | 90 |
”
Yağmurlama sistemi, yangın dolabı debisi ve hidrant debisi toplamı minimum su ihtiyacını belirlemektedir. Belirlenen su debisi yağmurlama sisteminde seçilecek olan sprinkler başlığına göre değişiklik gösterecektir. Sprinkler başlığının minimum çalışma basıncı 0.5 bar olup, bu basınç değeri mimari yapıdan dolayı seçilecek olan farklı sprinkler tiplerine göre değişlik gösterecektir. Su debisi belirlenirken farklılıklar göz ardı edilmemelidir.
Türkiye Yangından Korunma Yönetmeliğine göre, içinde itfaiye su alma ağzı olmayan yuvarlak yarı-sert hortumlu yangın dolaplarında tasarım debisinin 100 l/dak ve tasarım basıncının 400 kPa olması gerekmektedir. Lüle girişindeki basıncın 900 kPa’ı geçmesi hâlinde, basınç düşürücülerin kullanılması gerekmektedir. Yetişmiş yangın söndürme görevlisi bulundurulmak mecburiyetinde olan yapılarda kullanılabilecek yassı hortumlu yangın dolaplarının tasarım debisinin 400 l/dak ve tasarım basıncının en az 400 kPa olması gerekmektedir. Lüle girişindeki basıncın 900 kPa’ı geçmesi hâlinde, basınç düşürücü kullanılmalıdır.
Yağmurlama sistemi tesisatında her hangi bir noktada basınç 120 kPA üzerinde olmamalıdır.
Yapı yüksekliği arttıkça, en üst katta gerekli debiyi sağlayabilmek için, sistem basınç ihtiyacı artmaktadır. Bu durum alt katlarda yer alan sistemleri yüksek basınca maruz bırakmaktadır. Basınç kontrolü için sabit boru tesisatı zonlara bölünmelidir. Sistem ihtiyacına göre zon yükseklikleri hidrolik hesaplara göre belirlenmelidir. Alt zonlarda basıncın istenen değerleri geçmemesi için basınç düşürücü vana, relief vana gibi yardımcı elemanlar kullanılmalıdır.
Yangın tesisatında kullanılan ekipmanların basınç dayanımları 1200 kPa ile 2400 kPa arasındadır. Maksimum sistem basıncına göre ekipman seçimi yapılmalıdır. Sistem basınç değeri, maksimum ekipman basınç dayanım değerini aşıyorsa, normalde en alt seviyede olan pompa istasyon yerleşimine ilave olarak ara seviye pompa istasyonu oluşturulmalıdır.
SONUÇ
Yüksek binalarda yangın güvenliği, ulusal ve uluslar arası standartlarda zorunlu tutulan önlemlerin uygulanması ile sağlanabilmektedir. Yapıda olması zorunlu bütün sistemlerin, standartların doğru yorumlamak ve doğru projelendirilerek yapılması önem arz etmektedir. İşlevini görmeyecek şekilde dizayn edilmiş her sistem binada yaşayan insanları ve canlıları tehlikeye sokmaktadır.