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

Tablo-2 ‘de hortumlarla ilgili eklenecek su miktarları yer almaktadır.

Tablo-2 Yangın Dolapları ve Hidrant Sistemi İçin İlave Edilecek Su İhtiyaçları 

”

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.

(NFPA 409 – 4.1.1)’e göre, kapı yüksekliği 8.5m’nin üzerinde olduğunda, tek yangın alanı 3716m2 üzerinde olduğunda veya kuyruk yüksekliği 8.5m’nin üzerinde olan uçağı barındırabilecek büyüklükte olduğunda Grup 1 Sınıfında yeralmaktadır.  Grup I hangar yangın koruması için 3 seçenek mevcuttur:

• Köpüklü su baskın sistemi ile çatı koruması ve kanat alanının 279m2’nin üzerinde olduğu yerlerde ilave sistemler
• Otomatik sprinkler sistemi ile çatı koruması ve düşük seviye düşük genleşmeli köpük sistemi
• Otomatik sprinkler sistemi ile çatı koruması ve düşük seviye yüksek genleşmeli köpük sistemi

En uygun sistemin seçimi için tüm alternatiflerin araştırılması önemlidir. Bu bildiride yukarıda belirtilen seçenekler için tasarım kriterleri belirlenmiş ve seçeneklerin hangi durumlarda tercih edilebileceğine dair açıklamalar yapılmıştır. Sistem seçimine etki eden toplam su ihtiyacı ve köpük miktarı gibi faktörlerin yanında algılama vb. sistemlerin ilavesi ihtiyacı ile drenaj imkanları ilgili konulara da değinilmiştir.

1.GİRİŞ

Uçak hangarları, temelde uçakların bakımı için atölye olanaklarının sağlanması ve hava şartlarından dolayı korunması için inşa edilen yapılardır. Hangar ebatları ve düzenleri oldukça farklılık göstermektedir. Bazıları bir veya daha fazla farklı uçağı barındıracak şekilde tasarlanmıştır

Çoğu hangarda her bir uçağın bakımı ve onarımı gerçekleştirilmektedir. Bakım faaliyetlerinin yapıldığı ortamda havacılık yakıtları, hidrolik sıvılar, yağlar, temizleyici çözücüler ve boyalar dahil birçok yanıcı madde yer almaktadır. Uçakların genellikle hangar yapısından daha pahalı olmaları nedeni ile hem uçaklar, hem de hangarlar için yangın söndürme sistemi dizayn edilmelidir.

Uçak hangarları sistem dizaynı NFPA 409 kriterlerine göre yapılmalıdır. NFPA409 ‘da hangarlar yapılarına göre farklı guplara ayrılmaktadır. Her grup için farklı söndürme sistemi tipi veya tipleri mevcuttur. En yüksek tehlike içeren hangarlar Grup I hangarlardır. Bu bildiride Grup I hangar için NFPA409’a göre tasarım kriterleri belirtilerek, adımlar halinde anlatılmaktadır.

2.HANGAR SINIFLARI

Hangarda yapılacak yangın söndürme sistemi ve sistem dizayn kriterleri için öncelikle hangar tipinin belirlenmesi gerekmektedir. NFPA 409 – 4.1’de hangarlar dört grup olarak tanımlanmış olup, her birinin kendi özellikleri ya da çalışma koşulları bir grubu tanımlamakta ya da bir diğerinden ayırmaktadır.

Hangar aşağıdaki özelliklerden en az birine sahip ise Grup I Hangar olarak tanımlanmaktadır.

1-     Hangar kapı yüksekliği 8.5m’nin üzerinde olduğunda.

2-     Tek yangın alanı 3716m2 üzerinde olduğunda.

3-     Kuyruk yüksekliği 8.5m’nin üzerinde olan uçağı barındırabilecek büyüklükte olduğunda.

Hangar aşağıdaki özelliklerden her ikisine de sahip ise Grup II Hangar olarak tanımlanmaktadır.

1-     Hangar kapı yüksekliği 8.5m veya daha az olduğunda.

2-     Farklı konstrüksiyon tipleri için tek yangın alanı Tablo 1’e uygun olduğunda.(Yangın alanı ile bölmelendirme yapılmayan alan tariflenmektedir. )

Tablo 1. Grup II Hangar Yangın Alanı

Hangar aşağıdaki özelliklerden her ikisine de sahip ise Grup III Hangar olarak tanımlanmaktadır.

1-     Hangar, kapı yüksekliği 8.5m veya daha az olduğunda.

2-     Farklı konstrüksiyon tipleri için maksimum tek yangın alanı Tablo 2’ye verilen değerleri geçmediğinde.

Tablo 2. Grup III Hangar Maksimum Yangın Alanı

Hangar, membranla kaplanmış, rijit çelik kafesli olduğunda Grup IV sınıfında yer almaktadır.

3. SÖNDÜRME SİSTEMİ SEÇENEKLERİ

Hangar sınıfının belirlenmesinin ardından, hangar grubuna göre NFPA409  standardında söndürme sistemi seçimi yapılır.  

Grup I hangarlar için NFPA409 ‘da üç farklı söndürme sistemi seçeneği tanımlanmaktadır. Ancak uçağın yakıtsız olması halinde sadece otomatik sprinkler sistemi yapılması yeterlidir.

1-     Köpüklü baskın sprinkler sistemi ve tamamlayıcı sistem (uçak kanat alanı 279m2’nin üzerinde olduğunda kanat altı monitor sistemi veya yüksek genleşmeli köpük jeneratörü)

2-     Otomatik sprinkler sistemi ve düşük seviyeli düşük genleşmeli köpük sistemi

3-     Otomatik sprinkler sistemi ve düşük seviyeli yüksek genleşmeli köpük sistemi

Tüm seçenekler için ilave olarak aşağıdaki sistemlerin de tasarlanması gerekmektedir.

·         Hangarda manuel kontrol için ilave olarak köpüklü yangın dolabı sistemi

·         Hangar içinde depo, ofis gibi alanlar otomatik sprinkler sistemi

·         Hidrant Sistemi

Hangar içerisinde yangın riski oluşturan ana madde uçak yakıtıdır. Büyük bir yakıt sızıntısı erkenden fark edilmez ve alev alırsa hızlı bir şekilde uçağı ve çevresindeki alanı içine alabilir. Kaza ile yakıt sızması riski kanat altında bulunan alanda en yüksektir. Olası alev alma sebepleri arasında statik elektrik boşalması, elektrik sistemlerinin arıza yapması ve bakım faaliyetleri gösterilebilir. Ayrıca, bazı uçaklarda yakıt ısıtıcıları bulunmaktadır ve bu ısıtıcılar ortamda yanıcı yakıt buharı oluşması riskini arttırmaktadır. Uçakların kanat altında yangın riskinin yüksek olması nedeni ile hem uçak, hem de hangar için yangın söndürme sistemi dizayn edilmelidir. Dolayısıyla hangarda köpüklü baskın sistem kullanmak, ilave olarak kullanılan monitör sistemle birlikte hangarın ve uçağın korunmasını sağlamaktadır. Günümüzde de hangarlar için en çok kullanılan sistem köpüklü baskın sistemdir.

4. KÖPÜKLÜ BASKIN SPRINKLER SİSTEMİ – 1.SEÇENEK

Hangarlar için birinci seçenek köpüklü baskın sprinkler sistemidir. Köpüklü baskın sistem zon alanı 1394m2’yi geçmemelidir. Çalışması gereken zon sayısı hangarda yer alan uçak sayısına ve uçak büyüklüğüne göre belirlenmelidir. Hangarda kullanılacak olan sprinkler koruma alanı maksimum 12m² olmalıdır. Sprinkler arası mesafe veya branşmanlar arası mesafe en fazla 3.7m olmalıdır. Kullanılacak olan sprinkler açık tip olmalıdır. Orifisi 6.4 mm’den az olmamalıdır. Standart sprey sprinkler için köpüklü baskın sistem tasarım yoğunluğu 6.5lt/dk.m2 ‘den az olamaz.

Uçağın kanadı altındaki alana AFFF köpük su karışımını atmak için monitör veya yüksek genleşmeli köpük jeneratörü kullanılmalıdır.

Uçak kanat alanı 279m2’nin üzerinde olduğu durumda monitor tasarımı gerekmektedir. Hangarda birden fazla uçağın bulunması durumunda kanat alanı 279m2’den daha küçük olsa bile kanat altı bölgesi için bir monitor sistemine ihtiyaç olabilmektedir. Monitor sistemi, uçağın altında belirlenen alanı kapsayacak şekilde tasarlanmalıdır. Tasarımın amacı sistem devreye girdikten sonra 30 saniye içerisinde yangını kontrol altına almak ve 60 saniye içerisinde söndürmektir.

Monitor yerleşimi için uygun konum belirlenmelidir. Monitor ile korunacak en uzak nokta arası mesafe ölçülmelidir. Bu mesafeye kadar atım yapabilen monitor nozulu seçilmesi gerekir. Monitör nozulu minimum giriş basıncı, nozulun K faktörüne bağlı olarak seçilmektedir. Monitörün tarama açısı, alanı koruyabilecek açıda seçilecektir. Taranacak minimum alan büyüklüğü kanat altı ve kanat orta kısmı kesit alanı toplamıdır. Şekil 1’de gösterildiği gibi monitörün taradığı alan ark şeklindedir. Bu nedenle uçak gövdesi ve kanat alanından daha büyük bir alanı taramaktadır. Gerekli monitör debisi, nozulun taradığı alan ile yoğunluğun çarpımı ile bulunur. Yoğunluk 4.1 lt/dak/m2 olarak alınacaktır. Sistem su ihtiyacı belirlenirken iki adet monitör çalışacağı düşünülmelidir.

Şekil 1. Kanat Altı Monitör Yerleşimi

Monitör yerine yüksek genleşmeli köpük sistemi seçeneği yapılması halinde, tasarım 1dk içerisinde 90cm yükseklikte köpük oluşturacak şekilde tasarım yapılması gereklidir.

Hangarda manuel kontrol için ilave olarak köpüklü yangın dolabı sistemi gerekmektedir. Her bir yangın dolap debisi 227lt/dak ‘dır. İki adet dolabın aynı anda çalışacağı kabul edilmelidir.

Hangarda kullanılacak olan hidrant sistemi için gerekli olan su debisi 1893 lt/dak ‘dır. Su ihtiyacı belirlenirken dikkate alınması gerekmektedir.

Hangarlarda draft perdeleri kullanılmalıdır. Draft perdelerinin amacı algılama sisteminin performansını arttırmak ve sprinkler tepki süresini azaltmaktır. Draft perdeleri ile bölünen alan 697m2’den fazla olmamalıdır. Draft perdelerinin 697 m2 ile sınırlı olmasının sebebi, algılama sistemi tepki süreleri ile ilgilidir. Draft perdeleri yanıcı çatı ile taban arasındaki yüksekliğin 1/8’inden az olmamalıdır.

5.OTOMATİK SPRİNKLER SİSTEMİ VE DÜŞÜK SEVİYELİ DÜŞÜK GENLEŞMELİ KÖPÜK SİSTEMİ -2.seçenek

Hangarlar için ikinci seçenek, otomatik sprinkler sistemi ve düşük seviyeli düşük genleşmeli köpük sistemidir. Kullanılacak olan sprinkler sistemi ıslak borulu veya öntepkili olmalı ve NFPA13’e göre dizayn edilmelidir. Sprinkler borulaması için NFPA13’e göre hidrolik hesaplar yapılmalı ve maksimum zon alanı 4831 m2’yi geçmemelidir. Sistem tasarım yoğunluğu 6.9lt/dk.m2 ‘den az olmamalıdır ve sistem operasyon alanı 1394 m2 olmalıdır. Sprinkler K=5.6 veya K=8.0 olmalıdır. Kullanılacak olan sprinkler 79C ‘ye duyarlı ve hızlı tepkili olmalıdır. Yüksek ortam sıcaklığına sahip yerlerde 93C’ye duyarlı ve hızlı tepkili sprinkler kullanılmalıdır.

Düşük seviyeli köpük sistemleri, tüm uçak depo ve servis alanına köpük dağıtacak şekilde tasarlanmalıdır. Tasarımın amacı, 3 dakika içerisinde köpük çözeltisinin tüm hangar alanını kaplayacak şekilde dış duvarların ve kapıların 1.5 metre yakınına kadar dağıtılmasını sağlamaktır. Tasarımın uygulama oranı %3 köpük konsantrasyonunda asgari 10 dakika için 4.1 L/dak./m2’dir. Sistemde düşük seviye boşaltım nozulları kullanılacaktır. Monitor nozullarının kullanımı durumunda herbir nozul için manuel kapama vanaları temin edilmelidir. Düşük genleşmeli köpük için su kaynağının köpüğün üretilebilmesi amacıyla 10 dakika boyunca su sağlayabiliyor olması gerekmektedir.

6.OTOMATİK SPRİNKLER SİSTEMİ VE DÜŞÜK SEVİYELİ Yüksek GENLEŞMELİ KÖPÜK SİSTEMİ-3.seçenek

Hangarlar için üçüncü seçenek, otomatik sprinkler sistemi ve düşük seviyeli yüksek genleşmeli köpük sistemidir.

Tavanda yeralan otomatik sprinkler sistemi ıslak borulu veya öntepkili olmalı ve NFPA13’e göre dizayn edilmelidir. Sprinkler borulaması için NFPA13’e uygun olarak hidrolik hesaplar yapılmalı ve maksimum zon alanı 4831 m2’yi geçmemelidir. Sistem tasarım yoğunluğu 6.9lt/dk.m2 ‘den az olmamalı ve sistem operasyon alanı 1394 m2 olmalıdır. Sprinkler K=5.6 veya K=8.0 olmalıdır. Kullanılacak olan sprinkler 79C  ve hızlı tepkili olmalıdır. Yüksek ortam sıcaklığına sahip yerlerde 93C’ye duyarlı ve hızlı tepkili sprinkler kullanılmalıdır.

Sistemde düşük seviye koruması için yüksek genleşmeli köpük jeneratörleri kullanılmalıdır. Tavanda yer alan sprinkler sistemi köpüğün etkisini azaltacaktır. Bu nedenle sistemler NFPA 11A’ nın gereksinimini karşılayacak sekilde sistem tasarlanmalıdır ve kurulmalıdır. Sistem uygulama oranı en az 0.9 m3/dak/m olmalıdır. Hangarda kullanılacak olan jeneratör sayısı NFPA11A’da yer alan formülle belirlenmelidir.

R  = Gerçek köpük uygulama oranı m3/dak (ft3/min)
V  = Batma hacmi m3 (ft3)
T  = Batma zamanı
Rs= Sprinkler sisteminin etkisi ile oluşan sönümlenme miktarı m3/min (ft3/min)
Cn= Köpüğün kendi kendine çözülme miktarı
Cl = Kaçaklardan dolayı oluşan kayıp köpük miktarı

Rs  = S x Q

Rs = Sprinkler sisteminin etkisi ile oluşan sönümlenme

S = köpük sönümlenmesi  m3/dak· L/dak (ft3/dak · gpm)

      0.0748 m3/dak· L/dak (10 ft3/min · gpm)

Q = Açılacak sprinkler başlığı sayısı × sprinkler koruma alanı ×  tasarım yoğunluğu

Köpük jeneratör kapasitesi belirlenirken, üretici debi-basınç ve hacimsel eğri değerleri dikkate alınmalıdır. Formülden elde edilen toplam hacim, üreticinin jeneratör kapasitesine bölünerek hangarda kullanılması gereken jeneratör sayısı bulunur. Seçilmiş olan jeneratör debi değeri ile belirlenmiş olan toplam jeneratör sayısı çarpılarak yüksek genleşmeli sistem su ihtiyacı belirlenir. Köpüğün üretilebilmesi amacıyla, yüksek genleşmeli köpük su kaynağının 12 dakika boyunca su sağlayabiliyor olması gerekmektedir.

7. MİNİMUM SU İHTİYACININ BELİRLENMESİ

Her üç seçenek için de gerekli su debisi aynı anda çalışması beklenen sayıda sistem için yeterli miktarda olmalıdır.

Köpüklü baskın sistemde yeterli debi, yangının başlayabileceği herhangi bir noktadan yatayda her yöne 30 metre mesafe içindeki draft alanında kalan sistemlerin tamamının çalışacağı kabulü ile belirlenmelidir.

Köpüklü baskın sprinkler sistemi su ihtiyacı her bir zon için gerekli köpüklü su debisinin, aynı anda çalışması beklenen zon sayısı ile çarpımına eşit olacaktır.

Minumum su ihtiyacı, köpüklü baskın sprinkler sistemi su ihtiyacına, yangın dolabı, monitor ve hidrant için gerekli su ihtiyacı eklenerek belirlenmelidir.

8. Yangın Pompa Kapasitesinin Belirlenmesi

Yangın pompa kapasitesi sistemler için belirlenmiş olan minimum su ihtiyacı kadardır. Hangarlarda gerekli olan debi çok yüksektir. Bu nedenle çok sayıda yangın pompasının paralel olarak çalıştırılması sözkonusudur. NFPA409’a göre bu pompalardan en büyük olanın servis dışı olması ihtimaline göre yedek pompa kullanılmalıdır. Kapasitelerin büyük olması nedeniyle, alt yapı maliyetleri değerlendirilmeli ve dizel pompa kullanımı gözönüne alınmalıdır.

Yangın pompa basıncı sistem ihtiyacına göre yapılacak olan hidrolik hesaplar neticesinde belirlenmelidir. Hidrolik hesaplar NFPA 13’te tariflenen “Demand Method” talebe göre hesap yöntemine göre yapılır ve elde edilen sonucun %10 emniyetli olarak pompa basıncı belirlenir. Hidrolik hesaplarda oluşabilecek farklılıklar nedeniyle pompa debisinin en az %15 emniyetli alınması tavsiye edilmektedir.

9. Köpük miktarının Belirlenmesi

Köpük miktarı, köpük kullanan sistemlerin kullandığı köpük miktarının toplamı kadardır.

Köpük miktarı süre ile sistem debisinin köpük oranıyla çarpımı neticesinde hesaplanır. NFPA409’a göre hangar, köpüklü baskın sprinkler sistemi 10 dakika süre ile köpüklü su sağlanması gerekmektedir. Düşük genleşmeli köpük su sisteminin çalışma süresi 10 dakika’dır. Yüksek genleşmeli sistemlerde çalışma süresi 12 dakika olmalıdır. Hortum sistemleri için ise sure 20 dakikadır. Monitor için belirlenmiş net bir süre bulunmamasına ragmen yangın söndürme performansının 60sn içinde gerçekleşmesi beklenir. Düşük genleşmeli sistemlerde genellikle,  köpük oranı %3 olup, AFFF tip köpük tercih edilmektedir.Yüksek genleşmeli sistemler ise genleşme oranı yüksek %1-%3 arası değişen köpük ihtiva eden özel tip köpükler kullanılmaktadır. Ancak köpük seçiminde çevreye etkiler ve depolama koşulları dikkate alınması gerekir. Köpük miktarını belirlemek için gerekli sistem debileri hidrolik hesapla belirlenir.

Hidrolik hesaplar NFPA 13’te tariflenen “Supply Method” kaynağa göre hesap yöntemine göre yapılır.

Bahsi geçen her bir sistem için ayrı bir tank sistemi tasarlanabileceği gibi, ortak sistemede bağlantı yapılabilir. Köpüğün diyaframlı tank içinde depolanması halinde, elde edilen köpük miktarına uygun tank seçilmelidir. Köpük ihtiyacını karşılamak için köpük tankı yerine köpük pompalı sistemler de kullanılabilir.

NFPA 409’a göre tank kullanılması halinde, yedekleme yapılması zorunluluğu bulunmaktadır. Yedekli tank sistemi Şekil 2’de şematik olarak gösterilmiştir. Yedek köpük beslemesi, asıl besleme ile eşit miktarda olmalı ve sisteme direkt bağlanmalıdır. Yedek besleme sadece manuel vana ile devreye sokulacak şekilde düzenlenmelidir.

Şekil 2. Yedekli Köpük Tankı Prensip Şeması

Diyaframlı köpük tankları, geniş bir debi aralığında otomatik olarak oranlama imkanı sağlar ve basınç değişimlerine karşı değişiklik göstermez. Çalışma prensibi basit ve bakım ihtiyacı azdır. Su gücüyle çalışır ve ilave enerji gerektirmez. Köpük pompalı sistemler ise diyaframlı tanka göre uzak mesafelerdeki oranlayıcılara köpük aktarımı sağladığı gibi köpük depose sayesinde de sistem devrede iken köpük ilavesine imkan verir. Ancak bu sistemlerin ilave enerji ihtiyacı, ilave bakım maliyeti ve birlikte kullanılan oranlayıcı maliyetinin yüksektir.

10. KÖPÜKLÜ BASKIN SİSTEMDE SU DEPOSU HACMİNİN BELİRLENMESİ

NFPA 409’da hangar da kullanılan her sistem için sistem tipine göre çalışma süresi aşağıda belirtilmiştir.

Her bir sistem için gerekli olan su rezerv kapasite toplamı su deposu kapasitesini oluşturmaktadır.

·         Köpüklü baskın sistem için 60 dakika

·         Hortum sistemi için 20 dakika

·         Monitör sistemi için 45 dakika

·         Hidrant sistemi için 60 dakika

·         Otomatik sprinkler sistemi ve düşük seviye düşük genleşmeli sistem için 45 dakika

·         Otomatik sprinkler sistemi 45 dakika ve düşük seviye yüksek genleşmeli sistem için 12 dk.

11. YANGIN ALGILAMA SİSTEMİ

Hangar içerisine her hangi bir sebeple yangın çıkması halinde, yangını haber vermek ve hangara kurulan köpüklü baskın sistem ve yardımcı sistemlerin aktivasyonunu sağlayacak algılama ve ihbar sistemine ihtiyaç bulunmaktadır. NFPA409’ a göre sistemi aktive edecek manuel kumanda istasyonlarına ihtiyaç vardır. Bu istasyonlar her bir sistemin uçak hangarındaki depolama ve hizmet alanlarının hem iç hem de dış tarafından ayrı olarak çalıştırılabilmesine müsaade edecek şekilde yerleştirilmelidir. Manuel kumanda istasyonlarının önleri kapanmayacak şekilde, kolaylıkla erişilebilen ve alandan normal çıkış güzergâhının üstünde bulunan noktalara kurulması gerekmektedir. Uçak hangarları için yangından korunma sistemlerinin doğru şekilde tasarlanabilmesi için geçerli gereksinimlere uyulmalıdır.

Uçakların korunması üst düzey algılama gerektirmektedir. Bu tür uygulamalar için sistemlerin tasarlanmasında alevlerin algılanmasında yüksek hassasiyet ve yanlış alarmlara mahal vermeme özellikleri önem taşımaktadır. Yüksek tavanlı uçak hangarlarında, hangar kapıları kapalı ve açıkken duman ve ısının hareketleri ve buna ek olarak çeşitli yakıtlardan çıkan farklı yangın kaynaklarının olması ihtimali yangınların algılanmasını zorlaştırmaktadır. Bu nedenle küçük bir alevi uzak mesafelerden algılayabilen, alev detektörlerinin kullanılması en doğru çözüm olmaktadır. Uçağa fazla hasar gelmeden bir yangını başlangıç aşamasında algılamak ve söndürmek için gereken tepki süresini ve hassasiyeti belirlemek büyük önem taşımaktadır. Bu nedenle seçilen alev dedektörünün hızlı tepkili olması daha uygundur. Günümüzde en çok kullanılan dedektör tipi üçlü kızılötesi olandır. Bunun dışında CCTV kameraları ve hava örnekleme dedektörleri sıklıkla kullanılmaktadır.

Detektörlerin sayısı ve konumları; algılanacak yangının ebatlarına, korunan alanın ebatlarına, algılama mesafesine, detektörlerin hassasiyetine, meydana gelebilecek bir yangında alev alabilecek yanıcı maddelere veya yakıt tipine, detektörün konik görüş alanına (90° yatay/dikey), ve görüş alanındaki engellere bağlıdır.

Uçak hangarları genellikle uçak peronlarına göre algılama alanlarına bölünmektedir. Tipik olarak, her algılama alanı için yaklaşık dört adet kızılötesi detektör gerekmektedir. Birinci seviye olan iki detektör,  kanat altını gözlemlemek için zeminden bir metre yükseklikte duvara monte edilmelidir. İkinci seviye olan diğer iki detektör de zeminden on beş metre yukarıya uçağın hemen üst kısmını görecek şekilde monte edilmelidir. Her bir detektörün, alanın tümünün kapsanmasını garanti altına alan 90° yatay ve dikey konik görüş açısı olmalıdır. Detektörler algılama alanının ortasına doğru yönlendirilmeli ve korunan alan ile aralarında herhangi bir engel bulunmamalıdır.

14. SONUÇ

Günümüzde uçak kullanımının artması, havayolu şirketlerinin uçak sayılarını arttırmalarını ve daha büyük uçaklar satın almalarını sağlamıştır. Uçak sayılarının ve büyüklüklerinin artması da daha fazla sayıda veya büyüklükte hangar ihtiyacı doğurmuştur. Hangarlar öncelikle uçakların korunması için yapılmaktadır, gelişen teknoloji ile şu an hangarlarda uçak bakımları da yapılmaktadır. Bu durum hangarın yangın riskini arttırmaktadır. Hangarın NFPA409 kriterleri doğrultusunda uygun yangın söndürme sistemi ile korunması yangın riskini ortadan kaldırmaktadır. Çalışmamızda NFPA409 2011 versiyonuna göre dizayn kriterleri belirtilmiş ve hesaplama yöntemleri anlatılmıştır.