Yangın mühendisliği

Genel Bakış

Yangın mühendisliği

Efectis, yangın mühendisliği kapsamında her türlü yapı tipi için yangın davranışının incelenmesi, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) analizleri gibi uzmanlık isteyen yangın güvenlik değerlendirmeleri sunar.

Yangın Mühendisliği, performans bazlı bir yaklaşımla gerçek ve doğal yangın koşullarını inceler. Yapılan yangın güvenlik değerlendirmelerinde, yapıda bozulma/çökme olmaması, meydana gelen yangının kullanıcı ve itfaiye müdahale ekiplerini etkilememesi hedeflenir.

Analizlerde yangın gelişimi ve yangın yayılımı modellenerek yapıların yangın davranışı, ısı ve duman yayılımı, kaçış yollarının yeterliliği belirlenir.

Efectis, bu amaçla; Sonlu Elemanlar, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD analizi) gibi hesap yöntemleriyle analiz yapan ANSYS, SAFIR, FDS ve AutoCAD CFD vb. modelleme araçlarını kullanır.

ISI VE DUMAN YAYILIM ANALİZİ (CFD)

En önemli yangın güvenlik faktörlerinden biri akışkan davranışının tespiti, yani duman yoğunluğu ve yayılımı ile ısı transferinin tasarım aşamasında öngörülmesidir. Efectis, Yangın Mühendisliği kapsamında gerçekleştirdiği analiz ve simülasyonlarla yangın anında ısı ve duman yayılımları, kirli havanın/zehirli gazların dağılımı ve yoğunluğu, duman atımı sağlayan elemanların verimlilikleri gibi unsurları belirlemektedir.

3 boyutlu simülasyon yöntemi olan Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği analizleri (CFD analizi – Computational Fluid Dynamics) yapılırken ilgili kesitler çok küçük boyutlu hücrelere veya kontrol hacimlerine bölünür. Bu hücrelerin her birinde hız, sıcaklık, basınç gibi değişkenleri komşu hücrelerdeki değerlerle ilişkilendiren denklemler yazılır. Bu denklemler daha sonra numerik olarak çözülür ve mesh sayısına (örgü sayısı) bağlı olarak akışın istenen alan boyunca davranışı ortaya koyulur.

Gereken tüm unsurlar bir arada hesaplanabildiğinden, CFD analizi karmaşık modellerde, ısı transferi, basınç kayıpları, akış hızları gibi verilerin belirlenmesinde, zaman ve maliyet açısından önemli avantajlar sağlamaktadır. Özellikle stadyumlar, alışveriş merkezleri, tüneller ve istasyonlar gibi yangın güvenlik gereksinimlerinin olduğu yapılarda hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri büyük önem arz eder.

Tüneller için özel olarak kullanılan ve 1 boyutlu analizler ise (Örn. SES – Subway Environment Simulation, IDA Tunnel) analizleri ise tünelin eni ve yüksekliği tünel boyuna oranla çok daha kısa olduğundan; hava hızı ve sıcaklığı gibi parametrelerin tünellerin eninde (y yönünde) ve düşey yönde (z yönünde) değişmediği varsayılarak yapılır ve 3 boyutlu analizler için gerekli sınır koşullar belirlenir.

Efectis, Yangın Mühendisliği kapsamında bir boyutlu modellemeler için CAMATT, SES, IDA Tunnel; iki boyutlu modelleme için Streamage; zon modeli için C-FAST, Ozone; CFD Modelleme için ise FDS, Ansys CFX ve Autodesk CFD gibi modelleme programlarını kullanır.

YANGIN TAHLİYE VE KAÇIŞ MODELLEMELERİ

Yapılardaki kullanım çeşitliliğinin artmasıyla birlikte, boyut ve yerleşime de bağlı olarak, gereken yangın güvenlik seviyeleri de artmış, kaçış yollarında dikkat edilmesi gereken hususlar çoğalmıştır.  Bir binanın kaçış imkanlarını analiz edebilmek için basit hesaplama ve modelleme gibi çeşitli yöntemler kullanılabilir. Özellikle kullanıcı sayısının veya tehlike sınıfının yüksek olduğu stadyum, AVM, endüstriyel tesisler, depo gibi bina sınıflarında tahliye ve kaçış modellemelerin yapılması büyük önem taşır.

Kaçış analizlerindeki ana parametre kaçış süresidir. Güvenli kaçış için gereken süre insan sayısı, hareket hızı, kapıların boyutu ve sayısı, merdiven genişlikleri gibi hususlara bağlıyken; mevcut güvenli kaçış süresi ise yangın yükü, malzemelerin yanıcılığı, kompartımantasyon, yangın söndürme sistemleri gibi farklı hususlara bağlıdır. Bu nedenle, Yangın Mühendisliği kapsamında kaçış stratejileri oluşturulurken doğru bir değerlendirme yapabilmek için bina tasarımı, yangın güvenlik önlemleri, kullanıcıların karakteristik davranışı ve acil durum tahliye eğitimlerinin yeterliliği gibi unsurlar bir arada değerlendirilmelidir.

Efectis, Yangın Mühendisliği kapsamında gerçekleştirdiği tahliye ve kaçış modellemeleriyle güvenli bir bina tasarımının optimizasyonu için çözümler önerir. Yapılan bu analizler sayesinde, tasarımın doğrulanmasına ve gelecekte yangın güvenliği konusunda düzeltilemeyecek büyük problemlerin önüne geçilmesine olanak sağlanmaktadır.

Efectis, yangın tahliye ve kaçış modellemeleri için FDS-Evac, Pathfinder ve Exodus gibi programları kullanır.

YAPISAL YANGIN DAVRANIŞI ANALİZİ

Binaların, yapı sistemlerinin ve malzemelerinin yangına dayanım değerlendirmelerine ilişkin yaklaşım ve yöntemler, standartlar ve testler belirlenmiş, yerel ve uluslararası yönetmeliklerde tanımlanmıştır. Bu reçete bazlı yaklaşıma alternatif olarak Yangın Mühendisliği kapsamında sunulan performans bazlı yaklaşımda ise, gerçek ve doğal yangın karşısında yapıların yangına dayanım performanslarını ve yangın davranışları ele alınır. Bu alanda 40 yılı aşkın deneyime sahip olan Efectis, ileri modelleme araçları (CFD analizi vb.) kullanarak ve tam/kısmi ölçekli deney düzenekleri kurarak yapı ve malzemelerin yangın performanslarını inceler ve yangın güvenlik hususları konusunda alternatifler sunar.

Yapılan çalışmalarda aşağıdakilerden faydalanılır;

  • Standart ISO Yangın Eğrisi ( Reçete bazlı yaklaşım ),
  • Yangın Mühendisliği yaklaşımıyla belirlenen gerçek/doğal yangın eğrisi. Bu çalışma tüm yapı tiplerinde (toplanma amaçlı binalar, yüksek binalar, enerji santralleri, tüneller vb.) uygulanabilir.

Bu sayede, standart veya gerçek yangına maruz kalan her türlü ahşap, çelik, betonarme veya kompozit vb. yapılarda ısı transferi ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) gibi yöntemlerle; çökme modu, yangın duvarlarının ve taşıyıcıların bütünlüğünün korunması, söndürme sistemlerinin yapı bütünlüğü üzerindeki etkisi kontrol edilir ve yapısal tasarımın yangın güvenlik derecesi değerlendirilir.

Efectis, yapılarda ısı transferi ve yapısal davranış analizleri için Conduc, Métalofeu, TASEF, ANSYS, SAFIR, LENAS ve DIANA gibi modelleme programlarını kullanır.

Size nasıl yardımcı olabiliriz?

İletişim