6.1 Tasarım Hedefleri
Bir duman kontrol sisteminin amacı, Bölüm 4.1'de verilen seçeneklerden biriyle belirlenen tasarım hedeflerini karşılamak için bölmeden ısı ve dumanı uzaklaştırmaktır. Sistem, bölme içinde sürdürülebilir koşullar sağlamak veya dumanı önceden belirlenmiş bir alanda tutmak ve atmosfere çıkarmaktır. Tasarım, hesaplamaya dayalı olacak ve aşağıdaki ilgili bölümlerde verilen performans kriterlerine dayanacaktır.
Bu belgenin amacı için iki duman kontrol sistemi dikkate alınmıştır:
1. Duman veya altındaki temiz bir tabaka içinde sürdürülebilir koşulları
korumak üzere tasarlanmış olan SHEVS (Duman ve Isı Egzoz Havalandırma Sistemleri)
2. Dumanı binanın belirli noktalarına veya alanlarından uzağa yönlendirmek için kullanılan ancak duman içinde sürdürülebilir koşulları
koruması beklenmeyen Jet Fan sistemleri. Sistem, kaçış yollarında sürdürülebilir koşulların sağlanması için tasarlanacaktır (Bölüm 4.1.2.2), bu da şeffaf bir katman gerektirebilir. Diğer seçenekler için (Bölümler 4.1.2.3, 4.1.2.4, 4.1.2.5) duman önleyici bir katmana ihtiyaç duyulması muhtemeldir, ancak alternatifler mümkün olabilir. Performans kriterleri her seçenek için farklı olabilir, örneğin, asgari net yükseklik, itfaiyeciler için mevcut koruyucu giysiler ve eğitim göz önünde bulundurularak, işgalcinin kaçışı ve yangınla mücadele için farklı olabilir.
BS7346 Bölüm 4 ve BS 7974, SHEVS'nin çalışanlar ve halk için kaçış yollarını koruyacağı durumlarda duman önleyici katmanlar ve sürdürülebilirlik kriterleri için önerilerde bulunur.
SHEVS'nin itfaiyeciler için yangına net, dumansız bir yaklaşım sağlamak üzere tasarlandığı durumlarda, net katman yüksekliği en az 1,75 m olmalıdır.
Yükleme alanları ve otobüs parklarında bir duman kontrol sisteminin tasarımında özellikle aşağıdakilere dikkat edilmelidir:
• Binanın geometrisi
• Aşağı eğimli kirişler
• Büyük araçların engel olması
• Bölmenin yüksekliği
• Düşük seviyede hava hareketinin sağlanması
• Sprinkler aktivasyonu ve düzenine müdahale
• Fan bütünlüğünü etkileyen aşırı duman sıcaklıkları
6.2 Tasarım Kriterleri
Günlük havalandırma gerekliliklerine rağmen, bir yangının
teyidi üzerine, varsa ana
çekim fanları, bölme içinde gerekli
çekim oranını sağlamak için otomatik olarak çalışacaktır.
Çekiş oranının tasarım hedeflerini karşılamak için yeterli olduğundan emin olmak önemlidir.
Bu amaçla, tasarım hesaplamalarında kullanılan yangın yükü, bu belgede özetlenen yangın boyutlarıyla uyumlu olmalıdır (bkz. bölüm 7.2.2), çünkü kavramsal bir hacimsel hava
16
değişim oranı uygun olmayabilir. SHEVS, duman kontrolü gerekliliklerine kıyasla azaltılmış bir hacim akış hızıyla araç egzoz emisyon kontrolü için hava akışı gerekliliklerini karşılayabiliyorsa, her iki gereklilik setini de karşılamak için kullanılabilir.
SHEVS'nin tasarımı, a) ila g)'deki yükleme alanları ve otobüs parklarına özgü belirli
istisnalar dışında duman kontrol rehber belgelerini takip edecektir:
a) Tasarım yangını, ister sabit durum ister zamana bağlı olsun, Bölüm 7.2.2'ye veya başka bir haklı alternatife dayanacaktır.
b) Sistem binadaki herhangi bir başka havalandırma veya HVAC sistemiyle paylaşıldığında, duman ve alevin binanın diğer
alanlarına yayılmasını önleyecek şekilde tasarlanmalıdır.
c) Havalandırma deliklerinden duman ve ısının geçişini sağlamak için, tasarım duman tabakasının altında düşük seviyede giriş havası gerekecektir. Kalıcı açıklıklar veya
otomatik olarak açılan girişler sağlanacaktır.
d) Girişler BS 7346-4 önerilerine uygun olacak ve duman kontrol sistemi için araç girişleri ve/veya çıkışları gerekli olduğunda, sistem egzoz veya giriş sağlamak için tüm kapıların otomatik olarak açılmasını sağlayacaktır. e) Yedek hava için otomatik olarak açılan girişler yeterince büyük olmalıdır (doğal açıklıklarsa) veya yeterince geniş ve eşit şekilde dağıtılmış olmalıdır (hava kanallar aracılığıyla fanlar tarafından sağlanıyorsa) böylece girişlerin içinde oluşan gelen jetlerdeki hava hızı dumanın yeniden sirkülasyonuna neden olmaz.
f)
Giriş havası temini, duman tabakasını bozmayacak şekilde tasarlanmalıdır. Maksimum giriş hava hızı, daha yüksek hızların duman tabakasını bozmadığı gösterilmediği sürece 2 m/s olmalıdır.
g) Ayrıca, bina sakinlerinin kaçışını engellememek için rampalarda ve araç girişlerinde hava hızı 5 m/s'yi geçmemelidir.
Diğer havalandırma sistemleri, dumanın binanın etkilenmeyen alanlarına hareketini önlemek için kapatılmalıdır.
6.3 Doğal SHEVS
Havalandırma genellikle kalıcı olarak açık menfezler veya otomatik olarak açılan menfezlerin bir karışımı ile yapılır. Elle çalıştırılabilen menfezlerin uygun olması pek olası değildir.
Havalandırma alanı ile aerodinamik performans arasındaki ilişkinin tasarımda anlaşılması ve dikkate alınması için özen gösterilmelidir. Hesaplama prosedürleri ve vantilatörlerin performansını belirleme yöntemleri için Onaylanmış Belge B, BS 7346 serisi ve BS EN 12101-2'ye başvurulmalıdır.
6.4 Mekanik Duman Kontrol Sistemlerine Ortak Öneriler
Her durumda, bir fanın arızalanması durumunda tasarım
çekiş oranını korumak için ana çekiş fanlarının bekleme kapasitesi olmalıdır.
Sistem, duman havalandırması için kullanılan sistemle paylaşılabilir, ancak daha büyük duman hacimleriyle başa çıkmak için çekiş oranının artırılması gerekebilir. Sistem, dumanı çıkarmak için kullanıldığında yalnızca yüksek seviyede
çekecek ve düşük seviyedeki herhangi bir
çekim, giriş havasını sağlamak için ya kapanacak ya da çalışacaktır.
Çekme oranı bölme içinde elde edilecektir. Bu nedenle, sistem bölme ile fanlar arasındaki ve fanlardan dışarıya doğru
çekme sistemindeki basınç kayıplarına izin verecek şekilde tasarlanacaktır.
17
Kanalizasyon, damperler ve fanlar, bu kılavuzun ilgili 9.2 bölümünde verilen önerilere ve tasarım kriterlerinin bir parçası olarak belirtilen sıcaklıklara göre derecelendirilecektir.
6.5 Kanallı Mekanik SHEVS
Mekanik bir SHEVS için, yüksek seviyeden duman ve ısıyı çıkarmak için kanal sağlanmalı ve en az iki egzoz fanına (görev/yedek) bağlanmalıdır.
6.6 Duman Kontrolü için Jet Fanlar
6.6.1 Tasarım Prensipleri
Çıkarma oranı, egzoz girişlerine doğru itilen karışık hava ve duman kütlesinin çıkarılması için hesaplanmalıdır. Etkinleştirilen jet fan sayısı, hava hareketinin hacminin ana egzoz fanları tarafından çıkarılan hacimden daha fazla olmasına neden olmamalıdır.
Tüm destekleyici hesaplamalar ve gerekçeler tam olarak belgelenmelidir.
Sistemin binanın diğer tüm alanları üzerindeki etkisi dikkate alınmalıdır. Yangının bulunduğu alan dışındaki alanlar, önemli ölçüde dumandan arındırılmalıdır.
Merdiven boşluklarının, kaçış koridorlarının ve varsa lobi kapılarının konumu, kapıları dumanın lobiye, merdiven boşluğuna ve/veya koridorlara girmesine neden olabilecek dinamik basınç etkilerine maruz bırakmaktan kaçınmak için jet fan konumları ve jet yönleriyle koordine edilmelidir. Jet fanların dağılımı, günlük havalandırma çalışma modunda durgun alan olmayacak şekilde olmalıdır. Havalandırma sistemi, yangının bölme içinde nerede olursa olsun duman akışını kontrol edebilmelidir. Sistemin tasarım hedefleri, yangına en yakın jet fanın arızalanmasından sonra bile karşılanmalıdır. Büyük bölmelerde, dumanın jet fanların etkisiyle büyük ölçüde belirli
alanlarla sınırlı kalması için sistemin tasarlanması mümkün olabilir. Bu duman kontrol
bölgelerinin oluşturulmasına dayalı tasarımlar şunlardan biri olmalıdır:
• Duman ve indüklenen hava akışı için kanallar oluşturmak üzere fiziksel bölmelere sahip olmalı, böylece komşu bölgeleri ayırmalıdır; veya
• Duman Kontrol Derneği'nin Otoparklar, Yükleme Alanları ve Otobüs Parkları için CFD modelleme Kılavuzu'na uygun bir CFD modeli kullanarak,
dumanın bölge sınırları içinde tutulduğunu, tahliye fanlarına yönlendirildiğini ve
diğer bölgelerde dolaşan önemli miktarda duman nedeniyle dayanılmaz koşulların oluşmasına yol açmadığını gösterin
Bir yangın tespit edildiğinde, ana tahliye fanları bir yangın durumu için hesaplanan tahliye oranını sağlamak üzere
çalışacaktır. Uygun bir gecikmeden sonra, jet fanlar dumanı bir yangın durumu için ana tahliye noktalarına doğru etkili bir şekilde yönlendirmek için gereken sayıda
etkinleşecektir.
Gecikme, kaçan sakinlerin jet fan sisteminin
etkisinden etkilenmemesini sağlamak için gereklidir. Etkilenen duman bölgesinde, kaçan sakinlerin
yangının ürettiği duman ve ısıdan etkilenmeyecek ve ilk kaçış
süresi boyunca çalışan fanlar tarafından hareket ettirilmeyecek şekilde açık bir kat çıkışına yürüyebilmeleri gerekir. Bu sonucu elde etmek için kullanılan gecikme bir veya daha fazla faktöre bağlı olacaktır,
örneğin:
• Bölmenin boyutu ve geometrisi
• Duman bölgelerinin sayısı ve boyutu
• Egzoz ve jet fanların sayısı ve konumu
• Sakinlerin sayısı ve türü
• Uygun çıkışların sayısı ve konumu
Gecikme, bir yangın mühendisliği metodolojisine dayanmalı ve etkilenen duman bölgesinden mevcut güvenli kaçış süresinin gerekli güvenli kaçış süresinden ve uygun bir güvenlik marjından daha fazla olduğunu göstermelidir. Varsa gecikme süreleri, onaylayan yetkililerle
mutabakat halinde teyit edilmelidir. Jet fanın aerodinamik performansı BS 848-10 veya uygun bir Avrupa Standardı uyarınca test edilecektir.
6.6.2 Kaçış Yollarını Korumak İçin Jet Fanlar
Sistemin amacı, yangın bölmesindeki sakinler için kaçış yollarının korunmasını sağlamak, binanın dışına veya güvenli bir yere son çıkışa giden korumalı bir merdiven boşluğuna veya koridora kaçış yollarında sürdürülebilir koşulları korumaktır. Kaçış noktasına erişim yollarının zayıf görüş nedeniyle tehlikeye atılmamasına dikkat edilmelidir.
Aşağıdaki öneriler, jet fan sistemlerinin yangının aşağısındaki alanlarda duman birikmesine neden olma potansiyeli nedeniyle yapılmıştır. • Bölme duman bölgelerine ayrıldığında, bölmedeki tahmini nüfusun güvenli bir şekilde tahliye edilmesi için dumandan etkilenmeyen yeterli sayıda çıkış kapısı/kaçış yolu bulunmalıdır. Etkilenen duman bölgesindeki tüm çıkışlar tahliye yönünde olmalıdır. • Tasarım, etkilenen duman bölgesinden mevcut güvenli kaçış süresinin, gerekli güvenli kaçış süresinden ve uygun bir güvenlik marjından daha büyük olduğunu göstermelidir.
6.6.3 İtfaiyecilerin Erişimine Yardımcı Jet Fanlar
Bölmeye itfaiyeci erişimi (dışarıdan veya korumalı merdiven boşluklarından) sağlanmalı ve itfaiyecilerin olası herhangi bir yangın konumuna en az bir nispeten açık yaklaşım yolu olmasına olanak verecek şekilde konumlandırılmalıdır.
Yangının meydana geldiği bölgeyle ilgili bilgiler uygun bir yerde otomatik olarak gösterilmelidir. Ayrıca, itfaiyecilerin yangına yaklaşmak için en uygun yolu değerlendirmelerini sağlamak için yükleme alanına veya otobüs parkına erişim noktalarının bir haritası sağlanmalıdır. Sistemin amacı, itfaiyecilerin yangını bulmalarına ve yangın hortumlarının yangına yönlendirilmesine olanak verecek bir
mesafede yaklaşmalarına yardımcı olmaktır. Ancak, yükleme
bölmelerindeki ve otobüs parklarındaki yangınlar, potansiyel olarak otoparklardaki yangınlardan çok daha büyüktür. Otoparkların aksine, itfaiyecilerin yangına 10 m mesafeye kadar yaklaşırken önemli ölçüde dumansız havada hareket edebilmelerini sağlamak mümkün olmayabilir.
Bu nedenle, kabul kriterlerinin yerel İtfaiye Teşkilatı ile kararlaştırılması gerekecektir,
temel amacın itfaiyecilerin yangını tespit edip duman kontrol sistemi olmayan bir binadaki yangına kıyasla daha kolay söndürmesini sağlamak olduğu kabul edilecektir.
6.6.4 Genişletilmiş Bölmeler ve Azaltılmış Yapısal Yangın Direnci için Jet Fanlar
Sistemin amacı, ısı ve dumanın yapıyı veya binanın diğer alanlarını etkileme derecesini sınırlamaktır. İtfaiyecinin erişimine yardımcı olacak bir tasarımın da çözümün bir parçası olması muhtemeldir. İtfaiyecinin erişimine yardımcı olacak şekilde tasarım yaparken
6.6.3 bölümünde verilen önerilere uyulmalıdır.