Doğal Havalandırma

Neden Doğal Duman Tahliyesi?

Ateş ve duman, insanlık tarihinin başından beri sadece insan en önemli gereçleri değil, aynı zamanda da her zaman en tehlikeli düşmanı olmuştur. Sadece önemli oranda maddi hasara neden olmakla kalmayıp sayısız can alan artan sayıdaki yangın felaketleri, yangınla mücadelede gittikçe önem kazanmaktadır. Binalarda yangın çıkmasının tamamen önlenmesi mümkün olmadığından, yangından önleme tedbirleri kapsamında ısı ve duman tahliye tesislerine önemli bir görev düşmektedir.
Yangının tehlikesi, sadece ateş ve sıcaktan değil, özellikle duman ve oluşan zehirli yangın gazlarından kaynaklanmaktadır. Duman, insan hayatını ve sağlığını birinci derecede tehdit etmektedir. Isı ve duman tahliye sisteminin en önemli görevi, kaçış ve kurtarma yollarını dumandan arındırmaktır. Yanan binalarda bulunan kişilerin kendilerini güvene almaları sağlanmalıdır. Kurtarma ekipleri insanları, hayvanları ve maddi değerleri kurtarabilmeli ve yangın sonucu oluşan hasarları en düşük düzeyde tutabilmelidir.
Yapısal yangın önleme tedbirleri ve artık yaygın yapı özellikleri sayesinde insanların yanan bir binada doğrudan ateş yüzünden ölmeleri ancak nadiren görülse de, çok zehirli olan yangın gazları ölüm nedenleri arasında en başta gelir. Bina yapısına zarar veren, kurtarma ve yangın söndürme yollarını engelleyen, ateşi yanan binanın başka kısımlarına ulaştırabilen duman ve yangın gazları, yangın vakıalarının %90’ında “yangın kurbanları”na neden olan etkenlerdir. Yangın kurbanları, duman kurbanlarıdır! Zira akciğerin sadece tek bir kez sıcak yangın dumanı ile dolması kesin ölüme neden olabilir. Hemen meydana gelen yön bulma yeteneğinin kaybını panik, bilinç kaybı ve sonunda aciz düşme takip eder.
Yangın gazı sonucu ölümlerin nedenleri bir yandan dumanda bulunan ve ölümcül etkisi bulunan zehirli bileşenlerdir. “Korozyon etkisi bulunan bileşenler” teneffüs edildiğinde akciğer ve solunum yollarının yanmasına neden olur. Çoğunlukla bu iki unsurun etkileşimi, yangın kurbanlarının zehirlenmesi ve iç organlarındaki ağır yaralanmalarının nedeni olduğu görülmektedir.
Bundan dolayı kısa zamanda yoğun olarak oluşan dumanın – küçük zarar verici yangınlarda bile – hemen ve isabetli bir şekilde tahliye edilmesi son derece önemlidir. Çünkü ısı ve ses yalıtımı için kullanılan, özellikle yanıcı özelliği bulunan yapı malzemeleri, yandıklarında çok büyük miktarda yangın gazı oluşumuna neden olurlar. Örneğin 10 kg yanan suni sünger, sadece bir saat içinde 25.000 metreküp yangın gazı oluşumuna neden olmaktadır; diğer bir değişle, 15 m yüksekliğinde bir merdiven boşluğu sadece biraz süngerin yanması sonucunda 100 kez tamamen dumanla dolar taşır.
Bir yangında tepkime sonucu oluşan yangın gazı, oksitler ve ısı enerjisi nedenli tehlike, dumanın dışarıya tahliye edilmesi suretiyle en iyi şekilde önlenebilir. Bu önemli görevi dumanı etkili bir şekilde bina dışına taşıyan ısı ve duman tahliye tesisleri üstlenir. Isı ve duman tahliye tesisleri bulunmayan oda ve binalar dakikalar içinde tamamen duman gazları ile dolar. Bu duman gazı tabakası nedeniyle, kişinin kurtarılması ya da kendini kurtarmasını imkansız hale getirir! Bina yapı iskeletinin sıcak yangın gazları nedeniyle termik yüklenmesi binanın çökmesine neden olabilir. Isı ve duman çekme tertibatları bundan dolayı yangın önleme konseptlerinin vazgeçilmez bir unsuru haline gelmiştir.

Duman Tahliyesi Nasıl Çalışır?

Doğal duman tahliyesi duvarların alt taraflarına yerleştirilen hava girişleri ile mümkünse duvarların üst tarafları ya da tavana yerleştirilen hava çıkışları sayesinde doğal termik yükselme olgusundan yararlanarak, dumanı insanların bulunduğu seviyenin üzerindeki sabit bir tabakada bağlar. Bu sınırın altında az miktarda duman bulunan tabaka varken, onun üzerinde siyah ve zehirli yangı gazı tabakası bulunur.
Bu duman tahliye yönteminde önemli olan, duman tabakalarının birleştiği çizgide karışımların meydana gelmemesi önemlidir, aksi takdirde zehirli duman tabakasının dumansız tabakaya inmesi söz konusu olabilir.
Dumanın tahliye edilmesi için tabii ki doğal etkili (NRA) ve mekanik yolla çalışan (MRA) duman tahliye tesisleri kullanılabilir.
Duman, ısı ve sıcak yangın gazları gibi bir yangında oluşan tepkime ürünleri, odanın içinde yukarıya yükselir ve tavanın altında duman ve yangın gazlarından oluşan bir tabaka oluşturur. Bu yangın gazı tabakası yangın devam ettikçe yoğunlaşır ve en kısa zamanda odanın tamamı dumanla dolmuş olur. Doğal duman tahliyeleri sayesinde termik yükselme prensibinden yararlanılarak bu tabaka yangın henüz oluşma evresindeyken doğrudan dışarıya aktarılır. Bunun için gereken hava girişleri akıntının dengelenmesini sağlar ve termik yükselme olgusunu (baca olgusu) güçlendirir. Ancak ilgili duman tahliye cihazlarının dışarıdan rüzgara karşı korunmuş durumda olmalıdır. Bunun nedeni, duman gazlarının yayılması ile dışarıya atılmasının – özellikle büyük odalarda meydana gelen yangınlarda – önemli oranda odadaki hava akıntısına bağlı olmasıdır. Bu akıntı ise dışarıdaki rüzgar basıncı dağılımından etkilenebilmektedir. Duman yayılmasının tarifi için kullanılan, “alan modelleri” denen teoriler bu etkileşimden dolayı uygun değildir. Duman yayılmasının rüzgar etkisi de hesaba katılarak yan duvarlar üzerinden incelendiği çalışmaların ise, küçük ölçekli modellerde rüzgar kanalında yapılması mümkündür. Bu tür incelemeler, yan duvarlarda rüzgarın esiş yönünden etkilenmeyen hava giriş ve çıkışların bulunmasının şart olduğunu göstermiştir. Bu açıklıkların daima rüzgarın etkili olmadığı yönde bulunması gerektiğinden, doğal tahliye ve hava giriş yüzeylerinin karşılıklı en az iki bina duvarlarında öngörülmeleri gerekmektedir. DIN 18232 standardı, bölüm 2’de doğal ısı ve duman tahliye tesislerine ait gereksinimler ve ebatlar düzenlenmiştir.
Doğal bir duman tahliye tesisinin avantajı, artan sıcaklıklarda artan çekme gücü sayesinde fazladan oluşan duman gazı hacminin dışarıya atılmasının mümkün olmasında yatmaktadır. Mekanik duman tahliyesinde ise, yangın gazları mekanik yolla vantilatörlerle sabit bir hacimle dışarıya atılır. Bu yöntem özellikle düşük yangın sıcaklıkları için uygundur. Daha yüksek sıcaklıklarda ise, vantilatörlerin sabit aktarım gücü sıcaklık nedeniyle artan hava hacmine karşı yetersiz kalması söz konusu olabilir.
Işık Kapakları, Işıklıklar, Cam Piramitler, Devirmeli veya Katlamalı Kanatlar…
Bina tipi ve mimarisine göre, değişik ısı ve duman tahliye açıklık biçimlerinin montajı mümkündür. Düz çatılı binalarda, tonoz biçimli ısı ve duman tahliye kapakları, ışıklıklar veya cam piramitler kullanılabilir. Meyilli çatı veya şedli çatılarda, devirmeli veya katlamalı kanatlar halinde monte edilmesi mümkündür. En fazla kullanılan ısı ve duman tahliye kapakları, dış cephelere monte edilen değişik kanatlı biçimlerdir. Doğal duman tahliyesinin etkisini en iyi biçimde temin etmek için, kapak elemanının ebadı, türü ve yerleşimi dikkate alınmalıdır. Önemli olan, duman gazlarının olabildiğince engelsiz bir şekilde binadan dışarıya akmasının mümkün olması, ne pencere kanatları, ne de bina çıkıntıları, merdiven, havalandırma kanalları gibi yapısal unsurların engel olmamasıdır.

Bir Duman Tahliyesinin Bileşenleri

Isı ve duman tahliye kapaklarının açılıp kapatılması için bir ısı ve duman tahliye tahriki gerekmektedir. Bunun için 24 V ile çalışan mil tahrikleri, zincirli tahrikler veya dişli çubuk tahrikleri kullanılabilir. Tahrik seçimi projeye bağlıdır.
Elektrik veya pnömatik yolla tahrik edilen bir gazlı yay sistemi ile giriş ve çıkış kapakları hızlıca açılabilir. Ancak bu sistem günlük doğal havalandırma için uygun değildir.
Bir pnömatik silindiri tazyikli hava ya da CO2 gazı ile kapağı açar.
Isı ve duman tahliye merkezi, ısı ve duman tahliye tahriklerinin kumanda birimidir. Bu merkezde yangın detektörlerinin sinyalleri değerlendirilir, arızalar gözetlenir ve havalandırma fonksiyonu kontrol edilir. Tümleşik acil durum besleme pilleri elektrik şebekesi kesildiğinde 72 saat boyunca sistemi ayakta tutar.
Pnömatik kumanda istasyonu CO2 kartuşları içerir Camın kırılıp düğmenin tetiklenmesi üzerine tahrik tetiklenir.
Manüel yangın bildirme üniteleri, el ile tetiklenen bir ısı ve duman tahliyesinin bildirilmesi içindir. “Çalışmaya hazır”, “Isı ve Duman Tahliye Tetikli” ve “Arıza” durumları ışıklı göstergelerle gösterilir. Otomatik yangın detektörleri bir yangını kendinden teşhis eder. Yangın detektörleri ister manüel, ister otomatik olsun, özellikleri yangın önleme konsepti ve yerel koşullara bağlıdır.
Rüzgar hızı ve yönünü belirleyen bir rüzgar ölçüm cihazı, duman tahliyesi esnasında sadece rüzgar yemeyen tarafların açılmasını temin eder. Ölçüm değerlerinin değerlendirilmesi, bağlı bulunan ısı ve duman tahliye merkezinde gerçekleşir.
24 V ısı ve duman tahliye güvenlik tahrikleri havalandırma amaçlı da kullanılabildikleri için, tahriklerin manüel havalandırma için havalandırma düğmeleri, otomatik havalandırma için termostat ve higrostatlar ve bilgisayar kumandalı havalandırma için merkezi bir havalandırma yönetim sistemi ile tetiklenmeleri mümkündür.

Isı ve Duman Tahliye ve Havalandırma Sistem Bileşenlerinin Kurulumu

Hava giriş ve çıkışlar, açık konumdayken gerekli kapak altı (geometrik) yüzeyi ya da kapağın duman (aerodinamik) tahliye yüzeyine ulaşılması temin edilmelidir. Pencere ya da kapakların çerçeve ve eşikleri gibi olasılı engeller veya eşiklerin kalınlıkları dikkate alınmalıdır.
Açma mekaniğinde tahrikler ve tespit elemanları gerekli kuvvetlere uygun olarak hesaplanmalıdır. Pencerelerin gereken açılma açıları temin edilmelidir. Pencere profillerine çarpılması kesinlikle önlenmelidir. Elektrikli bağlantılar yerel yangın önleme mevzuatına uygun olup kesitleri gereken motor akımları veya hacimlerine göre seçilmelidir.
Elektrik ısı ve duman tahliye merkezi özel olarak ön görülmüş havalandırmalı bir teknik odasında konuşlandırılmalıdır. Bu odada meydana gelen bir yangında anında tetiklenmesini temin etmek için, merkezin monte edildiği yerde yangın detektörleri öngörülmelidir.
Manüel yangın detektörleri kolayca görülmeli ve giriş veya antreler gibi merkezi yerlerde monte edilmelidir. Kurulum yerine “duman tahliyesi” ibareli bir levhanın takılması önerilir. Otomatik yangın detektörleri, tetik kriteri olan duman veya ısının detektöre kolayca ulaşabileceği şekilde monte edilmelidir. Hatalı tetikleri önlemek için, ilgili bina kısmında bulunan koşulların bilinmesi gerekmektedir. Bunlar, toz, su buharı ve cam yüzeyler altında oluşabilen yüksek ısılardır. Detektörlerin gözetim alanları ve duvar yüzeylerine mesafeleri planlama ve montaj esnasında dikkate alınmalıdır.
Rüzgar ölçüm cihazının kusursuz işlevini temin etmek için, çatının girdap oluşmayan, ancak rüzgara tabi bir yerine monte edilmesi gerekmektedir.

Yenileşim, Esneklik ve Hareketlilik

Isı ve duman tahliye tesisleri, insan hayatı ve maddi varlıkların korunması için zorunlu bir gerekliliktir. Duman ve yangın gazlarından kaynaklanan tehlikeler sadece bir ısı ve duman tahliye sistemi kurularak önlenebilir. Federal Almanya Cumhuriyeti’nin tüm eyaletlerinde geçerli yapı yönetmeliklerinde ısı ve duman tahliye sistemlerinin talep ediliyor olmasının nedeni vardır. Yapısal yangın önleme, binaların tasarımı sayesinde önemli ilerlemeler kaydetmişse de, kişisel tasarım şekli bu yangın önleme türünün kısa sürede sınırlarına ulaşmasına ve yetersiz kalmasına neden olmaktadır. Tesis bazlı teknik çözümler ise beraberlerinde önemli oranda daha fazla yenileşim, esneklik ve hareketlilik getirir. Her elektrikli motorlarla tahrik edilen ısı ve duman tahliye sisteminin ayrıca günlük havalandırmanın getirdiği faydalardan yararlanılmasını sağladığı da unutulmamalıdır.