Yangın ve Güvenlik Dergisi 217. Sayı (Eylül 2020)

16 Yangın ve Güvenlik / Eylül 2020 yanginguvenlik.com.tr MAKALE BÜYÜK ALANLARDA YANGIN GÜVENLİK MÜHENDİSLİĞİ İÇİN BİR ZON (BÖLGE) MODELİN DEĞERLENDİRMESİ NILS JOHANSSON Yangın Güvenliği Mühendisliği Fakültesi, Lund Üniversitesi, Lund, İsveç 1. GIRIŞ K üçük ve orta ölçekli kapalı yerlerdeki yangınlar sıcak gazları karıştıran türbülanslara sebep olur, bu da sıcaklığın her tarafında oldukça tekdüze olduğu sıcak gaz tabakaları meydana getirir. Bunlar bazı durum- larda “kompartıman yangın çerçevesi - compartment fire framework” olarak da adlanır ve bu tabakalar yangının parlamasından önceki ve sonraki tabakalaşmaya da uygu- lanır. Yangın çerçevesi aynı zamanda tabakalaşmış sıcak gaz tabakalarından çıkan ısının kapalı alandaki tüm yanıcı maddeleri tutuşturacak kadar yoğun olduğunda meydana gelen parlama konseptini de içerir. Bu alandaki ilk kapsamlı çalışma 1950’lerde Kawagoe [1]tarafından yapılmış ve bu alan için o zamandan beri oldukça fazla gayret sarf edilmiştir. Bu çalışmalar Eurocode 1’deki zaman-sıcaklık eğrileri [2], ve belli koşullar altında yangın güvenliği mühendisliği için çok değerli olan, iki zonlu modeller gibi nümerik modeller benzeri farklı tipte analitik yöntemlerle sonuçlanmıştır. Durum gaz tabakalarının tekdüze olarak kabul edile- mediği geniş alanlar için daha karmaşıktır. Kompartıman yangın çerçevesinin dışında, parlama ve ön parlama ve son parlama alevleri ile ilgili kavramlar kullanılamaz hale gelir ve tekdüze olmayan sıcak gaz tabakası diğer modelleme yöntemlerini gerektirir (bakınız Şekil 1). Kompartıman yangın çerçevesinin ne zaman uygulanması gerektiği veya ne zaman uygulanmaması gerektiğine dair açık bir tanım yoktur. Buna rağmen Uluslararası Standartlar Örgütü zon modellerinin kullanımı üzerine bazı standartlar yayınlamıştır[3], bunlar kompartıman yangın çerçevesinin olası kapalı alan ölçüleri sınırları hakkında bazı ipuçları vermektedir. Kompartıman yangın çerçevesinde, alev normal olarak başlangıçta yakıt ile kontrol edilir olarak kabul edilmektedir ve yangın büyüklük olarak parlama meydana gelene kadar büyür. Alev daha sonra havalandırma kontrolüne girer ve ısı çıkışı oksijen beslemesiyle kontrol edilir. Rejim I ve Rejim II terimleri bazı durumlarda sırasıyla havalandırma ve yakıt kontrollü yanmayı birbirlerinden ayırmak için kullanılır. Geniş alanlardaki yangınların büyük olasılıkla Rejim II içine girdiği öne sürülmektedir [4], zira alandaki büyük açıklıklar ve çev- reden olan sızıntılar nedeniyle havanın mevcut olması büyük olasılıkla daha yüksektir. Stern-Gottfried ve Rein [5] yangın tarafından indüklenen ısıl alan içinde “gezen” olarak adlandırılan yangın çerçevele- rinin iki bölgeye ayrıldığını göstermiştir: yakın alan ve uzak alan. Bölgelerin pozisyonları ve büyüklükleri alevin pozis- yonuyla ilgilidir ve kapalı alan içinde alev yayıldıkça hareket eder. Yakın alan alevin yandığı bölgedir ve uzak alan herhangi bir yanma ve alevin görülmediği bölgedir ve burada sıcak gaz tabakası ısıl bir poz meydana getirir. Yakın alan sıcaklıkları Eurocode 1’deki lokalize alev [2] veya bazı “en kötü durum (worst case)” alev sıcaklıları gibi yöntemlerle modellenebilir.