Sayfa 3 / 42.1 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.
2.2 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.
