Ulusal Yangınla Mücadele derneğine [National Fire Protection Association (NFPA)] göre yangında duman soluması nedeniyle meydana gelen ölümlerin sayısı, 2002 yılı ölüm kayıtlarına göre yanmadan kaynaklanan ölümlere nazaran 2-1 oranındadır, bu oranın 1999 öncesi ölüm kayıtlarına bakıldığında 3-1 olduğu görülür.  Ayrıca yangın dumanı solumanın her yıl yanma kurbanlarında meydana gelen ölümlerin %%%60-80 oranında asıl nedeni olduğu da görülür. Genellikle kendilerini gönüllü olarak tehlikeye atan itfaiyicilerin tehlikeye karşı bağışıklıkları yoktur (NFPA kayıtlarına göre 2003 yılında duman soluması nedeniyle yaralalan itfaiyici sayısı 2890 dır).

 

Tanım olarak solumayla yaralanma solunum yolları ve akciğerlerde ısıl veya kimyasal yaralanmalara yol açacak aşırı ısınmış gazların, buharın, sıcak sıvıların veya eksik yanma sonucu ortaya çıkan zararlı ünlerin solunmasıdır. Tüm doğal ve insan yapısı ürünlerin yanması solumayla yaralanmanın tipik özelliği olan solunum yolları ve akciğerlerde değişiklik meydana getiren aralarında hidrojen siyanür, aldehitler, hidroklorik asit ve akrolein de bulunan çeşitli kimyasalların oluşmasına neden olur. Yaralanma ses tellerinin üzerinde veya altında veya her ikisinde de aynı anda meydana gelebilir. Ses tellerinin üst kısmında meydana gelen yaralanmalara genel olarak sıcağın solunması sebep olurken ses telleri altında meydana gelen yaralanmalara genellikle toksinler ve çok küçük parçacıklar neden olur. Kuru sıcağın alt solunum yollarına kadar kolaylıkla işleyememesi nedeniyle akciğerlerde gerçek bir zarara yol açması oldukça nadirdir.

 

Soluma yaralanmasının olması herhangi bir yanma ile birleşerek tüm yaş gruplarında önceden tahmin edilen ölüm oranın da iki katına yükselmesine neden olur. 

 

Risk Faktörleri

Yangının parlamasıyla birlikte ortamda karbon monoksit ve hidrojen siyanür üretimi artar, oksijenin tüketimi yoğunlaşır ve 2 dakika içinde hareket edememe durumunu ortaya çıkarır, bu şartlara maruz kalan kişilerde 10 dakika içinde ölüm çok olasıdır. 28 Kasım 1942’de meydana gelen Amerikan tarihindeki en kötü yangınlardan birinde “Coconut Grove” isimli gece kulübünün müşterileri kulübün tek çıkış kapısı olan döner kapısının dumanın yere yıktığı 200 den fazla insanın yığılmasıyla sıkışması nedeniyle içeride kalmışlardır. O gece meydana gelen 492 ölüm vakasının çoğu hastaneye gönderilen kurbanların çoğunda hastaneye getirilmeleri takiben meydana geldiği gibi dumanın solunması nedeniyleydi. Yaklaşık 40 yıl sonra Las Vegas’daki MGM binasında bir yangın sonucu sismik bağlantılardan, boru kanallarından ve kanalların toplandığı kanal kuyularından dumanın yürümesi ile 84 ölüm ve 679 yaralanma vakası meydana geldi, bu kazada ölüm ve yaralanmaların çoğu yangının çıktığı kumarhane bölümünden çok uzakta olan üst katlarda meydana gelmişti.

 

Bu önemli yangınların kötü şöhretleri büyüklüklerinden kaynaklanmış olmasına rağmen soluma yaralanmalarında en büyük tehlikeye maruz kalanlar bir binada yangın çıktığı anda uyumakta olanlardır. Karbon monoksit oluşumu uyuma durumunu artırır ve kaçışı daha az olası hale getirir. Beyin damarlarında meydana gelen bozuklar, hastalık nöbetleri veya aşırı alkol alma gibi uyanık kalma durumunda değişikliğe neden olan gibi durumlar da solunum yaralanmaları için risk faktörleridir.

 

Amerika’da eğitim kurumlarında yılda 8.000 den fazla yangın olduğu ilginç bir gerçektir, ancak buna rağmen okullardaki yangından kaynaklanan ölümler yılda bir adetten daha azdır. Gerçekten de 1989 dan 1998’e kadar meclislerde ve eğitim binalarında olduğu rapor edilen binalardaki yangınlarda bir ölüm vakasına rastlanmamıştır.  Bu durum meclislerin ve eğitim kurumlarının üçte ikisinden fazlarında sprinkler  (yağmurlama) söndürme sistemi olmamasına rağmen böyledir. 

 

Niçin okullarda meydana gelen yangınlarda ölüm oranı çok azdır? Çünkü eğitim kurumları dumanın solunmasını ve yangından kaynaklanan ölümleri azaltacak birçok kriteri sağlamaktadır, örneğin yanmaz ve yangına dayanıklı malzemelerden yapılırlar, giriş çıkış yerlerine kolaylıkla ulaşılabilir ve buralara ulaşım tüm kullanıcılarınca gayet iyi bilinir ve yangını ve dumanı bölmeler içinde tutacak şekilde tasarlanmışlardır.  Okullardan öğreneceğimiz çok şey var-mezun olduktan sonra bile. 

 

Denge ve Yedekleme Önemlidir

Bir binanın sprinkler sistemi olup olmadığına bakılmaksızın, inşaat kuralları ve uzmanların birlikte hemfikir olduğu husus öncelikli ve yedekli olması nedeniyle dumanın yayılmasının önlenmesi önemlidir.  Virginia eyaleti McLean şehrinden yangın ve duman kontrol danışmanı Dr. John Klote şu hususu vurgulamaktadır. Öncelikle bakılması gereken husus dumanın başarılı bir sprinklerin bastırması durumunda dahi hâlâ oluşmaya devem edebileceği ve eğer iyi yalıtılmammışsa kanalların açıklıklarından geçebileceğidir. 

Yedeklemeli olmanın önemini vurgulayarak Klote ilave olarak Iowa eyaletinin bir kısmında yakın geçmişte olan sel baskınlarını örnek olarak gösteriyor. “Iowa ilinde mahalli bir itfaiye şefi su sistemi hasarlı olduğundan bir gökdeleni kullanıma açamazsınız. Bazı binalar sprinkler sistemi olmadan yangın tehlikesine son derece açıktır. Bazı tasarımlarda hiç yedekleme gözükmemektedir diyor”. Yine başka bir eyaletten Florida Margate ilinden bina uygulama kuralları uzmanı Vickie Lovell şu konuyu önemli olarak kabul etmektedir: “sprinkler sistemleri dengeli ve en uygun korumayı sağlaması için binanın bölme yapısıyla bağdaşmalıdır. 

 

Yangın Damperlerinin Alternatifi Olarak Yangın/Duman Damperleri 

Damperler binayı bölmelere ayırma ihtiyacı duyan mekanik tesisat tasarımcısına yardımcı olmak için tasarlanmışlardır. Bir “yangın damperi” ile “yangın/duman damperi kombinasyonu” arasında belirgin bir fark vardır.  Yangın damperi kanal sıcaklığı damperi hareket geçirecek fünye mekanizmasındaki malzemenin eriyeceği dereceye çıkınca kapanır. Kombinasyon damperi ise yüksek kanal sıcaklığına veya duman detektörünün vereceği algılama sinyaliyle çalışır. İlave olarak yangın damperleri dumanı durduracak şekilde UL (Underwriters Laboratory) standartlarına göre sızmaz olarak sınıflandırılmamıştır.  Duman damperi veya yangın/duman damperi kombinasyonu ise sızıntı için sınıflandırılmış bir üründür. 

 

2003 yılında IBC (International Building Code-Uluslararası Bina Yönetmeliği) tüm bina sınıfları için içine hava kanallarının veya transfer açıklıklarının girdiği şaftlarda (kuyularda)  yangın/duman damperi kombinasyonlarının bulunmasını şart olarak getirerek dumanın durdurulmasının önemini kabul etmiştir.  Bir koridorda bir hava kanalı veya hava transfer açıklığının geçtiği her noktada duman damperleri olması şart olarak istenmektedir.  İlave olarak kat yüzeylerinin toprak hizasından 25 metreden yukarı ve çıkış seviyesinden 10 metre aşağısında olan binalarda duman geçirmeyen kapalı bölgeler ve basıncı yüksek merdiven boşlukları olması gerekmektedir. Bu yapı özelliği dumanın yayılmasını ve dumanın yapacağı zararı azaltmak ve bina sakinlerine binadan emniyetli bir çıkış yolu oluşturmak içindir. 

 

IBC’nin 716. Bölümünde duman damperleri (yangın/duman damperi kombinasyonları dâhil) için sızıntı derecelendirmesi Klas II den daha düşük olmayacağını belirtmektedir (1 inch statik basınçta 10 ft3 dk/ft² den daha az olamaz).  Bu sızıntı için yükselen sıcaklık oranı 250°F den daha az olamaz.

 

Yangın duman ve yangın/duman kombinasyonu damperler uygun bir tasarımın hayati önemdeki parçalarıdır. Eğer bir yangın durumu varsa; yangın, duman ve yangın duman damperleri kombinasyonları yangını ve sonucu olan dumanı çıktığı yerdeki bir kompartıman içinde tutacak ve bu şekilde hem can ve mal kaybının azalmasına hem de yangın söndürme ekibinin parlayan yangını söndürmesine yardımcı olacaktır.  

 

Yangın, Duman ve Kombinasyon Damperleri: Uygulama Özeti 

Duman damperleri fabrikasyon olarak üzerlerinde bulunan elektrikli veya pnömatik kumanda donanımı ile çalışır. Damperler duman detektörleri ve/veya yangın alarmları ile kontrol edilir. Duman damperleri 555S sayılı UL standartlarına göre belgelenir. Duman damperleri hava ve duman geçişine direnç oluşturmak için tasarlanır ve duman damperlerinin iki genel uygulaması vardır:

Duman damperlerinin tesisatı için aşağıdaki şartlar aranır: 

 

Yangın damperleri (Şekil 1), ister hava kanalı uygulaması ister kanal toplama odası (açık plenum) içeren dönüş uygulamaları olsun, duvara veya zemine hava kanalının geçtiği noktaya parçaların bütünlüğünü ve duvarın yangın derecesini korumak için monte edilirler.  Yangın damperleri yangın dayanıklılığı sınıfı olan bölmelerin bütünlüklerini muhafaza etmek için tasarlanır ve test edilirler. Yangın damperleri eriyebilir bir eklemle (165° den 286° ye kadar ayarlıdır), donatılmıştır bu eklem eriyene kadar kanatları açık olarak “tutar”. Eriyebilir eklem eridiğinde kanatlar kapanır ve alevin yandaki bölmeye geçmesini önler.

 

Yangın damperleri için iki tip uygulama mevcuttur: statik ve dinamik. Statik yangın damperleri sadece yangın anında kapanacak şekilde tasarlanmış HVAC sistemlerinde uygulanabilir. Dinamik yangın damperleri ise hava akılında kapanmak üzere test edilmişlerdir ve hem hava akış hızına (ft/dk) hem de basınç farkına göre bir derecelendirmeye alınırlar. Tüm dinamik hava damperleri için en küçük derecelendirme 2,000 ft/dk ve 4.0 inch su sütunudur. Minimum derece 2,400 ft/dk minimum hava akışı ve 4.5 inch su sütununda kapanma esasına dayalıdır. Minimumdan daha yüksek dereceler dakikada 1,000 ft ve 2 inch su sütunun katları esas alınarak yapılmaktadır. 

 

Yangın damperleri iki temel tasarım altında mevcuttur: perde tipi ve çoklu kanat tipi. Perde tipi damperler en yaygın görünen modeldir ve eriyebilir bir eklem bağlantısıyla yerinde tutulan bir perde içerir. Çoklu kanat tipi damperler hava akımı içerisine yerleştirilmiş “kanatlı” kontrol damperlerinin benzeridir.  Çoklu kanatlı yangın damperleri hava akımına aynı ölçüdeki hava kanallarında perde tipi yangın damperlerine nazaran daha büyük bir direnç gösterirler. Ancak, çoklu kanatlı hava damperleri sistemdeki hava hızlarının perde tipi damperlerin kapanma derecelerinin üzerinde olduğu uygulamalara kullanılabilir. Çoklu kanatlı yangın damperleri UL (Underwriters Laboratory) standartlarına göre test edilmiştir ve 4,000 ft/dk ve 8.0 inch su sütunu basınç farkına göre dinamik kapanma derecelidir. 

 

Yakıt/duman damperi kombinasyonları gerek UL555 yangın damperi gerekse UL555S duman damperi standartlarını ve yukarıda belirtilen uygulama şartlarını karşılamaktadır. Bu tip damperler duvar, taban veya tavandaki HVAC kanalı geçişlerinin hem yangın hem de duman damperini beraberce şart koştuğu yerlerde kullanılırlar.  Bu damperler bir ısı algıladığı zaman (hava kanalı sıcaklığıyla iletilen) ve açıklığı “kapatarak” izole eder. 

 

Genel yangın damperlerinden farklı olarak, yangın/duman damperleri eriyebilen eklem bağlantısı yerine ısı ile açılan elektrikli donanım ile mevcuttur.  

 

Elektrikli kapatma donanımı yeniden kurulabilir ve damperin zaman zaman HVAC sistemlerinde problemlere sebep olabilecek ani bir vurma ile kapanması yerine daha kontrollü bir şekilde kapanmasını sağlar. 

 

Sistem tasarımcıları yangın/duman damperi kombinasyonu seçerken bu elektrikli sigorta donanımlarının bulunması konusunda ısrarcı olmalıdır. Damperin kararlı olmasını sağlayan aerodinamik tasarımlı kanatlara sahip yangın/duman damperleri diğerlerine nazaran daha iyi performans gösterirler (daha az basınç düşmesine neden olurlar). 

 

Sistemde daha az basınç düşmesi enerji tasarrufu demektir. Sistem tasarımcıları performansları onaylı bir kuruluşça belgelenmiş [Hava hareketi ve hava kontrol kurumu [Movement and Control Association (AMCA)] yangın/duman damperleri seçmelidir. 

 

Artırılmış Uygulama Esnekliği 

Yangın damperlerinin montajı UL veya diğer bir onaylı belgelendirme birimi tarafından test edilmiş olduğu gibi imalatçının monta kılavuzlarına göre yapılmalıdır. Son zamanlarda birçok damper tasarımları- özellikle yangın/duman damperi kombinasyonları- uygulama ve montaj bakımından esnekliklerini artırmışlardır.  UL testlerinin sayısı yeni tasarımları ve montaj yöntemlerini de kapsayacak şekilde önemli ölçüde artmıştır. Bu tasarımlar doğru damperin seçilmesini ve montajını yapımcı mühendis, müteahhit ve AHJ (yetki sahibi kuruluşa) önemli bir yük getirmeksizin kolaylaştırmıştır. 

 

Mekanik denetleyici kusuluşlar ve plan yenileme ekipleri bu değişikler hakkında seminerlerle eğitilmekte ve meydana gelen paradigma (genel kavram) değişmelerinden sürekli bilgi sahibi olmaları sağlanmaktadır. Bu kapsamda damper imalatçılarının onaylı montaj kılavuzlarının montajın kontrol ve denetlenmesi sırasında AHJ yetkililerinde de bulunması çok önemlidir. 

 

Yangın/duman damperi kombinasyonlarında yapılan bazı önemli tasarım ve uygulama değişiklikleri içinde şunlar sayılabilir:

Son zamanlara kadar tüm yangın ve yangın/duman damperi kombinasyonlarının her iki taraftan duvara bir açı ile monte edilmeleri gerekirdi. Bu uygulama maliyeti artırmasının yanında son kat uygulaması yapılmış şaftlara uygulanmasını da çok zorlaştırmaktaydı. Şimdi birçok tasarım UL tarafından onaylı sadece tek taraftan açılı olarak montaj şeklini uygulamaktadır- bu suretle damperin montaj zamanı yarı yarıya azalmıştır. Bu uygulama hem dikdörtgen hem de daire şeklindeki damperler için geçerlidir. 

Montaj talimatları damperin kovana bağlanmasını ve UL tarafından onaylı bölme ayırma bağlama parçaları için gerekli olan eklentiler için verilecek aralığı göstermesi gerekmektedir.  Yeni damper tasarımları çeşitli flanşlı bağlantı grubu kombinasyonlarına uyumlu olmaları bakımından test edilmişlerdir. Bu durum müteahhidin her tip flanşı kullanmasına ve damper kovanı için herhangi bir özel bağlantı düşünmemesine imkân sağlamaktadır. 

Yıllardır UL damper montajları sadece eğer damper kanatları duvarın içinde ise onaylanıyordu. Bazen diğer “saklanmış bağlantılar” (örneğin su tesisatı, hava kanalı, elektrik kablo kanalları vb) damper hareket mekanizmasına müdahale edebilir. Son zamanlarda yeni tasarımlar ilave 8 inch (≈20 cm) “duvar dışına” montajı da kapamaktadır.  Damper kovanı ısı yalıtımlı bir malzemeyle sarılmakta ve etkin olarak duvarın dayanma derecesini damper ile aynı dereceye getirmektedir. 

Yukarıda belirtilen diğer tesisat elemanlarının dampere mani olmasını önlemek için diğer bir ilave husus da dikey kanatlı damper kullanmaktır. Bu yöntem damper hareket ettirme mekanizmasının damperin üst veya alt tarafından çalışmasını sağlar. Bu şekilde tesisat elemanlarının – özellikle yan yana yapılan kanallarda- müdahale problemi çözülmüş olur. Bu düzenleme aynı zamanda çok katlı besleme şaftlarında çok az daha az basınç düşmesini sağlar. 

 

Koridor yangın/duman damperleri (Şekil 5): 

Yönetmelikler gereği birçok koridorun yangın/duman damperleriyle korunması zorunlu olduğundan, birçok tasarım koridorlardan yapılan montaja da müsaade etmektedir.  Bu tasarımlarda damperler doğrudan duvara veya zemine-normal olarak gereken herhangi bir montaj açısı uygulaması ve genleşme aralığı bırakma zorunluluğu olmadan-  monte edilip sabitlenebilir. Estetik olarak güzel gözüken aynı seviyede monte edilen ızgaralar hem hava akışı hem de koridorun altından erişmek bir kapı yapmaya gerek kalmadan erişmek için bir ortam sağlar. 

Damperin çevresi etrafında 1-½ inchlik (≈4 cm’lik) montaj açısını ortadan kaldıracak şekilde montaj yapılmasını sağlayan onaylı metotlar da mevcuttur.  Bu işlem döşeme altı uygulamalarında kritik önemde olabilen 3 inchlik yaklaşık 7,5 cm lik bir alanı serbest bırakmaktadır. Bu şekilde damper yüksekliği basınç düşmesini en aza indirecek şekilde artırılmaktadır. 

Maksimum UL- onaylı damper ölçüleri son yıllarda artmıştır Bu özellikle geniş açık hava dönüş kanallarını mümkün hale getirmiştir. Bu maksimum ölçü sınırlandırmaları sadece UL555 şartlarına uyum için test edilen damperlerle alakalıdır. Dikey montajlar için maksimum ölçüler yatay montaj için verilen maksimum ölçülerden arklı olabilir.  UL imalatçıların maksimum damper ölçülerini montaj kılavuzlarına listelemelerini şart olarak getirmektedir.  Bu UL tarafından onaylı ölçüleri maksimize ederek bina içindeki birimleri alt bölmelere ayıracak ilave kanal işinin getireceği ilave masraf ortadan kaldırılabilir.

 

Özet

Duman’ın HVAC sistemlerinden geçerek yayılmasının önlenmesi bir yangın durumunda hayat kurtarılması ve binaya gelecek zararı en aza indirmek bakımından çok önemlidir. Dumanın solunması nedeniyle meydana gelen ölümler yanma sonucu meydana gelen ölümlerin sayısından kat kat daha fazladır.  

 

Uluslar arası inşaat standardı bu konunun önemini kavramış ve sonucu olarak sistem tasarımcısına ve montajcıya daha fazla esneklik sağlayan yeni alev/duman geçişini önleyici damper tasarımları geliştirilmiştir. Tasarım veya montaj sırasında mutlaka imalatçı firmanın montaj talimatlarına (genellikle web sayfalarında mevcuttur) ve yangın konusunda onay vermeye yetkili yerel makamlara (örneğin itfaiye) (AHJ’ ye) başvurun

 

AHJ (Authority Having Jurisdiction) bu konu kapsamında yerel itfaiye teşkilatıdır, binayı yürürlükteki kurallara göre denetler ve binanın mimarı ve mühendisini bilgilendirir. Örneğin binada komple yangın alarm sistemi olması gerekiyorsa su akış anahtarı, elle kontrol edilen alarm kutusu ve duman detektörü bir DACT (Digital Alarm Communicator Transmiter- Dijital Alarm İletişim Transmiterine) bağlanır.