Yangın Tesisatında Hidrolik Hesaplar..

 Merhaba arkadaşlar;

 

 

 

 

 

 

 

Yangın tesisatı özelinde biraz sprinkler hesapları ve Hazen Williams basınç düşümü hesaplarına bir bakış atacağız bu yazımızda. Bildiğiniz üzere Yağmurlama sistem olarak nitelendirebileceğimiz bu sistemi nen büyük avantajı, yangına süratle etki etmesidir; çünkü sistem yüksek ısıyı algıladığı an müdahalede etmekte ve yangını başladığı yerde bitirmektedir. Yangın sınıfı olarak A ve C sınıfı yangınlar için önerilen sprinkler söndürme sistemlerindeki tek bir sprinklerin su yayarak koruduğu alan 9 metrekare ile 21 metrekareye arasında değişebilmektedir.

 

Yangın riski olan bölgelerin iş alanı veya kullanılan maddeleri göz önüne alınarak farklı türde sprink çeşitleri kullanılabilmektedir. Bunların piyasada en çok bilinen türleri ıslak borulu, kuru borulu, deluge ve preaction sprinkler söndürme sistemleridir.

Islak borulu sprinkler söndürme sistemi otomatik olarak müdahale edebilen bir sistemdir. İçinde sürekli su bulunduran borulara sahip sistem, mekanda sıcaklığın yükselmesi ile beraber hızlıca devreye girmekte ve borulardaki su yoğun bir şekilde yangının üzerine boşaltılır. Şok etkisi ile yangın, başlangıç aşamasında deaktive edilir.

Kuru borulu sprinkler söndürme sistemi, suyun boruların içinde değil de, vanaların ardında bekletilmesi prensibine dayanır. Boruların içinde su yerine basınçlı hava bulundurulur. Yangın ile birlikte yükselen ısı ile birlikte basınçlı hava, suyu borulara dağıtacak olan vananın açılmasını sağlar ve su borulara dolarak, sprinkler vasıtası ile yangının üzerine boşaltılır.

Deluge sprinkler söndürme sistemi, yangını algılayacak alarm sisteminin, sprinkler sistemin içinde değil farklı bir yerde olması prensibine dayanır. Diğer sprinkler sistemlerde algılama biçimi, odanın ısısının yükselmesi şeklinde olmakta iken, deluge sistemde farklı ve daha hızlı algılama alarm sistemi vasıtası ile gerçekleşmektedir. Böylece sistem ıslak ve kuru borulu sprinkler sistemlerden daha çabuk aktif olmaktadır. Sprinkler açık ancak vana kapalıdır.

Preaction sprinkler söndürme sistemi, bir önceki sistemden farklı olarak sprinklerin açık olmadığı sistemdir. Sprinklerin ucunda ısı ile erime özelliği olan kapatıcı malzeme veya patlama özelliği olan ince camdan ampuller bulunmaktadır. Yangın ile yükselen ısı bu kapatıcı malzemeleri eritmekte veya patlatmakta ve sistem devreye girmektedir.

Sprinkler sistemleri yasal olarak  Ofis ve ev haricindeki yüksek binalarda, yüksekliği 30.50 mt’den çok olan ofislerde, yüksekliği 51.59 mt’den çok olan apartmanlarda, birden fazla bodrum katına sahip yirmi araçtan fazla kapasiteli kapalı otoparklarda, 200’den fazla yatak kapasitesine sahip misafirhanelerde, otellerde ve pansiyonlarda, 2000 metrekareden fazla kullanım alanı olan işletmelerde, toplantı salonlarında, eğlence mekanlarında, alışveriş merkezlerinde ve mağazalarda kullanılması ilgili yönetmeliklerle zorunlu hale getirilmiştir.

Islak borulu sistem sadece donma riski olmayan ve çevre sıcaklığının 95 °C’yi geçmediği yerlerde uygulanır.Donma riski olan mahallerde bulunan ıslak sprinkler sistemi bölümleri; antifriz sistemi veya elektrikli izlemeli ısıtıcı kablo sistemi ile korunmalıdır.

Boruların arasında yeteri kadar boşluk olacak şekilde, ağaç borulama, loop borulama, grid borulama metotlarından biri kullanılabilir. Kullanım alanı 465 metrekareyi geçmeyen binalar ve yapılar için, DN25 boru çapı için 2 sprinkler şeklinde başlar ve katlayarak ilerler.

Ülkemizde ve yurt dışında kullanılan hidrolik hesapların basında Hazen-Williams formülü veya Darcy-Weisbach formülü kullanılabilir. Gördüğünüz gibi formüllerin isimleri bu formüllerin geliştirilmesinde katkıda bulunan kişilerden esinlenmiş, inşallah ileride bizimde Ahmet-Mehmet formülümüz olurda, forumlarda eleştiri yapacağız diye dirsek çürütmek yerine bulanlar ile iftahar ederiz. Neyse konuyu dağıtmadan ufak bir hatırlatma yapayım özellikle ikinci formülü yüksel hızlı sistemlerde tercih edebilirsiniz. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hazen-Williams formülünü açmak gerekirse, 1 metre borudaki basınç kaybını, akma debisi ve boru çapını kullanarak elde ettiğimiz bir formüldür.

P_m = 6.05 x (Q_m ^1.85 / C ^1.85 d_m ^4.87) x 10⁵

Bu formülde;

P_m : 1 metre borudaki sürtünme direnci (bar/m)

Q_m ^1.85: Debi (lt/dk.)

C ^1.85: sürtünme kayıp katsayısı

d_m ^4.87: Boru iç çapı (mm)

Sulu sistemlerde debiyi bulabilmek için sistemin ilgili zonundaki maksimum koruma alanını ve tahmini sprinkler sayısının bilinmesi gerekebilir. Daha önceki yazılarımızda bahsettiğimiz gibi sprinkler koruma alanlarını aşağıdaki tabloda bulabilirsiniz.

Bazı boru tipleri için kulllanılabilecek pürüzlülük katsayıları

Boru Tipi	Pürüzlülük Katsayısı (C)
Dikişsiz döküm demir veya düktil demir	100
İçi çimento kaplı düktil demir	140
Siyah Çelik Boru (Kuru borulu ve ön tepkili sistemler )	100
Siyah Çelik Boru (Islak borulu ve baskın sistemler)	120
Galvaniz Boru (Tümü)	120
Plastik -yangın onaylı (Tümü)	150
Bakır veya Paslanmaz Çelik	150

 Bir daha ki yazımızda örnek bir basınç düşüm hesabı yapacağız. bir daha ki yazıda buluşmak üzere..