Yangın ve Duman Damperleri: En İyi Uygulamaların Tasarım İpuçları
Risk ve maliyet nasıl minimize edilir
Yazanlar:
Michael J. Bulzomi, Nailor Industries Inc.
Marty Gissel, Greenheck Fan Corporation
Dane Carey, T.A. Morrison & Co.
Joe Dahlheimer, Hpac Engineering
Larry Felker, Belimo
Çeviren:
Meriç Noyan Karataş
Özet
Yangın ve duman damperleri; yangının şiddetini azaltırken yayılmasını engeller, yangın durdurma sistemlerinin daha etkin bir şekilde çalışmasına imkân verir ve mülke gelen zararları sınırlar. Fakat her şeyden önemlisi hayat kurtarır. Bu makale yangın ve duman damperlerinin, genel koruma planının hayati bir parçası olduğunu gösterirken, mühendislere yardımcı olacak riski azaltan ve maliyeti minimize eden tasarım ipuçları içermektedir.
Yangın ve Duman Damperleri: Onları Zorunlu Kabul Edin
Yangın ve duman damperleri, yangından korunma planının vazgeçilmez parçalarındandır ve tüzüğün gerektirdiği minimumlara göre oluşturulmuş yangına dayanıklı yapılarda kullanılabilmektedir. Bunlara örnek olarak, HVAC sistemlerinde kanalların kullanıldığı tamamında sprinkler bulunan binalar ve 1 saat veya daha az yangın direnci gerektiren yangın bariyer duvarları olan binalar verilebilir. Bu en iyi uygulama yaklaşımı kompartmantasyonu güçlendirmekte ve yangın esnasında bina dayanıklılığını artırmaktadır.
Yangın ve Duman Damperleri ile Kompartımantasyonu Sağlama Alın
Bir toplam yangından korunma planı (kompartımantasyonu, yangın algılama ve alarm sistemini, yangın durdurma sistemini ve yangın tahliyesini içeren) aktif ve pasif can güvenlik stratejilerini entegre eder. Kompartımantasyon, yangına dayanıklı konstrüksyon elemanları ile binayı hücrelere böler ve yangın kaynaklı hasar seviyesini ve duman taşınımını gözle görülür ölçüde azaltır. HVAC sistemi olan binalarda, yangın ve duman damperleri kompartıman bütünlüğünü dengeler. On yıllardır yapılan UL sertifikasyon testleri bu verimliliği gözler önüne sermektedir.
Çok katlı bir binanın yangın durumunda etkin yangın ve duman kompartımantasyonu çok kritik bir hal almaktadır çünkü; bina sakinleri ya bulundukları yerde kalarak duman sızıntısına karşı kuvvetlendirilmiş kapılar, camlar ve menfezler ile kendilerini koruyacaklar ya da merdiven boşlukları gibi önceden belirlenmiş güvenli bölgelere kaçacaklardır. İtfaiye ve kurtarma personelinin karşılaşacağı riskler en iyi uygulama tasarım yaklaşımları ve ilgili yönetmeliklerin takibi ile azaltılabilir.1
Binayı Ağır Sonuçları Önleyecek Sistemleri Kullanarak İnşa Edin
Can güvenlik sistemlerinin fazla oluşu, özellikle ağır sonuçlar doğurabilecek yangın durumları için çok önemlidir. Yönetmelik tarafından gerekli görülmemiş olsa da yangın ve duman damperleri aşağıda sıralanan durumlarda da kullanılmalıdır:
- Sprinker etkinliği bazı engeller tarafından kısıtlanmış olduğu durumlarda
- Duvar arkası veya tavan üstü yangın riskinin yüksek olması (veri merkezleri, dolaplar, duvar arkasında veya tavan üzerinde elektrikli kablolamanın yoğun olduğu medya odaları
- Mahal amacının yüksek yangın riski taşıması (kaynak yapılması, yüksek voltajlı makinaların bulunması, çöp, depolama, kazan/fırın odaları)
- Bitişik binaların veya dış ortamda yapılan aktivitelerin sprinkler sistemi ile korunmaya alınmamış olması
- Sprinkler kesintisinin mümkün olduğu veya olmasının katastropik kayıp yaratacağı yerler (güvenilir olmayan su beslemesi, kullanım hatası, zayıf bakım uygulamaları)
- Kompartımantasyonun kritik olduğu HVAC kanal sistemi olan ve tamamı sprinklerli binalar (sağlık hizmet binaları, yüksek katlı binalar, oldukları yerde yangın korunmalı binalar)
Hem Aktif Hem Pasif Yangından Korunma Sistemleri Kullanın
Sprinklerler şüphesiz ki yangından korunma planının önemli bir parçasıdır. Fakat sprinklerler tarafından sağlanan aktif korumaya ek olarak, yangın ve duman damperleri gibi pasif korumalara da duyulan ihtiyaç, yangından korunmak için tek bir metoda bağlı kalınmaması gerektiğinin göstergesidir.
Araştırmaya bağlı olarak, otomatik sprinkler sisteminin güvenilirliği yüzde 81-99 arasında değişmektedir ki bu tüm tesis tipleri ve bina sakinlerinin profili için yeterince etkili olmayabilir. Buna ek olarak, sprinkler sistemlerinin kapatılması olağandışı değildir. Bu sistemler her zaman düzenli bakımdan geçmiş olmayabilir ve su temininde kesintiler yaşanabilir. Böyle bir durumda, yangından korunma sistemleri bina sakinlerini ve mallarını yangın ve duman riskinden korumak için diğer aktif ve pasif yöntemler kullanır.2,3,4
Özet: Risk ve Maliyeti Dengeleyin
Şu ana kadar riski ve maliyeti dengelemek konusunda en iyi uygulamalar ve örnekler üzerinden gittik, ama nihayetinde bir yangın durumunda bina sakinlerinin ve onların mülklerinin nasıl en iyi şekilde korunacağının kararı, konunun uzman mühendisine bırakılır.
Yönetmelik koşulları aranmaksızın, yangın ve duman damperlerinin gerekli olduğu bazı uygulamalar bulunmaktadır. Bunlar, güvenliği önemli ölçüde artıran ve mali riski azaltan, birbirini tamamlayıcı ve gerekli imkânlar sağlamaktadır. Hem aktif hem pasif önlemlerin dâhil edilmesi, yangından korunmada tek bir metoda bağlı kalınamayacağını göstermektedir. Bina sakinlerine, tesislere ve onların operasyonlarına zaten önlenebilir riskleri göstermek çok da sağduyulu bir yaklaşım değildir. Burada açıklandığı gibi en iyi uygulamaları izlemek toplam maliyeti azaltırken aynı zamanda yangının doğurduğu olumsuz sonuçları önemli ölçüde azaltacaktır.
Tasarım İpucu #1
Dinamik Yangın Damperlerini Kullanın
Statik yangın damperleri, HVAC sistem fanı alarm sırasında durduğunda kapanmak üzere tasarlanıp test edilmiştir. Dinamik damperler ise HVAC sistem fanı alarm sırasında çalışmaya devam ederken kapanmak üzere tasarlanıp test edilmiştir.
Fan dönüşü durduğunda, hava akışının kesilmesi 20 dakikaya kadar bir zaman almaktadır. Yüksek sıcaklık ve hava debisi durumlarında damperlerin kapanacağından emin olmak için dinamik yangın damperlerini doğru seçmek gerekmektedir. Maliyetteki fark emniyetli işleyişin faydaları düşünüldüğünde ufak kalmaktadır.
Tasarım Tipi #2
Uygun Damper Tipini Seçin
Temel olarak iki tip yangın damperi vardır: Perde tipi ve çok kanatlı tip.
Perde tipi yangın damperinin yerçekimi kuvvetini kullanarak veya yay ile kapanan birbirine kenetli kanat grubunu serbest bırakan ısıya duyarlı eriyen iletkenli bir sigortası vardır. Manşonlu geçişi sayesinde, kanat grubunu hava akımından ayırarak akış kesiti üzerinde engel teşkil etmesinin önüne geçer ve hassas statik basınç gereklilikleri için hava akış kesiti üzerinde yüzde 100 boş alan sağlar.
Tasarım İpucu #3:
Dengeleme Tip Yangın/Duman Damperi Kullanın
VAV sistemleri, uygun hava debisi ve giriş statik basıncını koruyan dengeleme kanallarına gerek duyar. Şaft girişlerine şu iki görevi aynı anda yerine getirebilecek dengeleme tip yangın/duman damperleri tanımlayın:
- VAV hava debisi ve basıncını dengelemek
- Yangın ve duman koruması sağlamak.
Bir dengeleme tip yangın/duman damperinin yerini üç damper tutabilir: Bir manuel dengeleme damperi, bir duman damperi ve bir yangın damperi. Bu hem kurulum hem de işletim maliyetlerini azaltıcı yönde etki yapar.
Tasarım Püf Noktası #4:
Test Maliyetlerini Pozisyon Switch’leriyle Azaltın
Yangın ve duman damperleri yönetmelik gerekliliğince periyodik olarak test edilmelidir ve bu işletimi garanti altına alan rutin bakım faaliyetlerinin bir parçasıdır. Uzaktan sinyal lambalarına veya bina otomasyon sistemlerine bağlı olan pozisyon switch’leri bulunan aktuatörlü damperler uzaktan test de edilebilirler. Bu durum aktuatörlü damperlerin, pozisyon switch’leri olmayan erir sigortalı damperlere göre daha fazla maliyet tasarrufu sağlamasına yardımcı olur. Pozisyon siwtch’i olan damperlerin birçok avantajı vardır:
- Test ve bakım için daha az süre ve işçilik maliyeti.
- Ulaşımı kolay olduğundan daha sık test yapabilme imkânı
- Sağlık hizmeti uygulamalarında tavan düzleminin kırılması gereksinimini ortadan kaldırması ve tavan üstü çalışma izninin alma gereksiniminin azaltılması. Bu özelliği sayesinde enfeksiyon riskini ve test maliyetlerini azaltır.
Tasarım Püf Noktası #5:
Fabrika İmalatı Manşon/Bağlantı Kullanın
Fabrika imalatı manşonlar, satılan her bir dampere uyacak şekilde üretilmiş ve uygun dolgu malzemeleri, ebatlar, bağlama elemanları ve vidalar ile imal edilmiştir ve üreticinin UL sertifikalı kurulum talimatları tarafından gerekli kılınmaktadır. Fabrika imalatı manşonların avantajları:
- İşin yapıldığı sahaya direkt nakliyatı, taşıma hasarlarını ve teslim sürelerini azaltır
- Kurulum ve malzeme maliyetlerini düşürür
- Sahada kullanılan manşonlardan çok daha güvenilirdir, UL sertifikasındaki kurulum gerekliliklerini karşılarlar.
Tasarım İp Ucu #6
Sınıf 1 Sızdırmazlık Seviyesinde Yangın ve Duman Damperlerini Kullanın
Bir binanın zarfı ve kompartımanları, duman kontrol döngüsü sırasında uygun basınç ilişkilerinin korunması için nispeten sızdırmaz olmalıdır. Sınıf 1 damperler, UL tarafından kabul edilmiş en yüksek sızdırmazlığa sahip damperlerdir ve UL onaylı ürün satan tüm damper üreticilerinde bulunabilir. Benzer konstrüksiyon tipleri olan Sınıf 1 ve Sınıf 2 damperler maliyet açısından karşılaştırıldığında; maliyet farkı ihmal edilecek kadar azdır. Buna karşın Sınıf 2 damperin duman sızdırma oranı 2,5 kat daha fazladır. Düşük sızdırmazlık seviyeli Sınıf 1 damperler duman taşınımına karşın en yüksek seviyede korunma sağlar ve uygun basınç farklarının korunmasına yardımcı olurlar.
Referanslar
- Damper tipleri ve işlevleri konusunda daha fazla bilgi almak için AMCA tarafından yayınlanan “Fire Dampers and Smoke Dampers: The Difference is Important,” makalesine bakınız.1
- Sprinkler güvenilirliği ile alakalı aşağıdaki makalelerden daha çok bilgi edinebilirsiniz:
“Reliability of Automatic Sprinkler Systems” 2
“U.S. Experience with Sprinklers” 3
“Dampers: An Essential Component of Fire Protection Design”4
- Daha fazla bilgi almak için AMCA tarafından yayınlanan “Increasing Use of Remote Testing for Fire/Smoke Dampers for Health Care,”makalesine bakınız.5
- Knapp, John. “Fire Dampers and Smoke Dampers: The Difference is Important.” AMCA inmotion. Fall 2011. Atlanta: ASHRAE, 2011. Accessed 6/25/2015. tinyurl.com/differenceisimportant
- Koffel, P.E, William E. “Reliability of Automatic Sprinkler Systems” Quincy, MA: NFPA, 2005. Accessed 6/24/2015. tinyurl.com/sprinklersystems
- Hall Jr., J.R. “U.S. Experience with Sprinklers.” Quincy, MA: NFPA, 2001. Accessed 6/24/2015. tinyurl.com/experiencewithsprinklers
- Lovell, Vickie. “Dampers: An Essential Component of Fire Protection Design.” Oakbrook, IL: Consuting-Specifying Engineer, 2010. Accessed 6/25/2015. tinyurl.com/anessentialcomponent
- Esser, Glenn & Tim Vogel. “Increasing Use of Remote Testing for Fire/Smoke Dampers for Health Care.” AMCA inmotion. Fall 2014. Atlanta: ASHRAE, 2014. Accessed 6/25/2015. tinyurl.com/increasinguse
Kaynaklar
- “What Engineers Need to Know About Fire/Smoke Dampers” Arlington Hts., IL: AMCA Int’l, 2014. Accessed 6/25/2015. tinyurl.com/firesmokecompendium
- AMCA International Headquarters and Laboratory www.amca.org
- Asia AMCA Offices and Testing Lab www.asiaamca.org
- AMCA White Papers www.amca.org/whitepapers
- AMCA Fire & Life Saftey Webage tinyurl.com/amcafirelifesaftey
*www.amca.org/whitepapers
