Yangın Merdiveni Basınçlandırma Hesabı

Merdiven basınçlandırma hesabı, tek bir sayı bulmaya değil iki senaryoyu birlikte sağlamaya dayanır. Hesabın çıktısı fan debisi ve basıncıdır; girdisi ise kaçak alanlarıdır.

Hesabın mantığı

Basınçlandırılan merdiven kovasına sürekli temiz hava basılır. Bu hava, kapı aralıkları ve yapı boşluklarından dışarı sızar. Fan debisi = toplam kaçak debisi olduğunda kovadaki basınç dengelenir. Hesap, bu dengeyi istenen fark basınçta kurmayı amaçlar.

Adım 1 — Kaçak alanlarının belirlenmesi

Her kaçak yolu için eşdeğer bir alan tanımlanır:

• Kapalı kapı çevresi — kaçağın en büyük kalemi. Kapı boyutu ve montaj boşluğuna bağlıdır. Eşiksiz kapılar belirgin biçimde daha fazla kaçırır.
• Duvar ve döşeme geçişleri — kablo, boru ve kanal geçişleri. Yangın durdurucu ile doğru sızdırmazlık yapılmışsa bu kalem küçüktür.
• Asansör şaftı bağlantısı — merdiven ve asansör aynı hacme açılıyorsa hesaba katılır.
• Dış cephe kaçakları — pencere ve cephe derzleri.

Seri ve paralel kaçak yolları farklı toplanır: aynı hava yolu üzerinde ardışık boşluklar seri, ayrı yollar paralel hesaplanır. Bu ayrımın atlanması, kaçak alanını olduğundan büyük veya küçük gösterir.

Adım 2 — Kapalı kapı senaryosu

Bütün kapılar kapalıyken, merdiven ile kat holü arasında istenen fark basıncın korunması gerekir. Bu senaryodaki debi, toplam kaçak alanı ve fark basınçtan bulunur:

Q = C × A × √(2ΔP / ρ) — burada A toplam eşdeğer kaçak alanı, ΔP fark basınç, ρ hava yoğunluğu, C ise akış katsayısıdır.

Bu bağıntının pratik anlamı: fark basıncı iki katına çıkarmak debiyi iki katına çıkarmaz, yaklaşık %41 artırır. Buna karşılık kaçak alanını iki katına çıkarmak debiyi doğrudan iki katına çıkarır. Yani sızdırmazlık, fan büyütmekten çok daha etkilidir.

Adım 3 — Açık kapı senaryosu

Tahliye sırasında kapılar açılır. Belirli sayıda kapı açıkken, açık kapı kesitinden dumanın merdivene girmesini engelleyecek hava hızı sağlanmalıdır. Bu senaryodaki debi:

Q = kapı kesit alanı × hedef hava hızı × açık kapı sayısı

Kaç kapının açık kabul edileceği, binanın tahliye senaryosuna ve kat sayısına bağlıdır. Genellikle yangın katı ile çıkış katının kapıları açık kabul edilir.

Adım 4 — Fan seçimi

İki senaryodan çıkan debilerin büyük olanı tasarım debisidir. Fanın basıncı ise kanal kayıpları, damper kayıpları ve kova içindeki fark basıncın toplamıdır. Fan çalışma noktasının eğrinin verimli bölgesine düşmesi gerekir.

Adım 5 — Kapı açma kuvveti kontrolü

Bu, hesabın en çok atlanan ama en kritik adımıdır. Kapıya etkiyen basınç kuvveti:

F = ΔP × kapı alanı, ve kapı koluna etkiyen moment kapı genişliğine bağlıdır.

Toplam açma kuvveti, kapı kapatıcısının kuvveti ile basınç kuvvetinin toplamıdır ve mevzuatın öngördüğü sınırı aşmamalıdır. Sınır aşıldığında sistem işlevsizdir: merdiven dumansızdır ama kimse kapıyı açıp içeri giremez.

Adım 6 — Basınç dengeleme

Kapı açma kuvveti sınırı ile fark basınç alt sınırı çelişirse, sistem dengelenmelidir:

• Basınç tahliye damperi ile fazla hava atılır.
• Frekans invertörlü fan, fark basınç sensöründen aldığı bilgiyle devrini ayarlar.

Doğrulama

Hesap ne kadar iyi yapılırsa yapılsın, sistem sahada ölçümle kabul edilir. Bina teslim edilmeden önce fark basınç, açık kapı hava hızı ve kapı açma kuvveti ölçülüp raporlanmalıdır. Bu ölçümler, yapının gerçek sızdırmazlığını yansıtan tek veridir.

Basınçlandırma hesabınız ve devreye alma ölçümleriniz için ASPEK'ten destek alabilirsiniz.