Yeşil binalardaki düşey boşluklarda yangın güvenliği optimizasyonu: Duman tahliyesi ve sıcaklık kontrolü için performans ve duyarlılık analizi


Yıldız M. A., Beyhan F.

JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY, cilt.40, sa.3, ss.1543-1557, 2025 (SCI-Expanded)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 40 Sayı: 3
  • Basım Tarihi: 2025
  • Dergi Adı: JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, Academic Search Premier, Art Source, Compendex, TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.1543-1557
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, yeşil bina tasarımlarında düşey iç boşluklarda oluşan baca etkisine bağlı hava akımları ve bu akımların duman tahliyesi ile bina içi sıcaklık kontrolüne etkilerini incelemek amacıyla performansa dayalı bir yangın tasarımı yaklaşımı geliştirilmiştir. Çalışma, yazarlar tarafından daha önce literatürde sunulan, duman tahliyesine yönelik tasarım tahliye boşluğu içeren bir prototip bina modelinin geliştirilmesi ve optimize edilmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir. Modelde, boşluk genişliği ve yüksekliği, boşluktaki hava giriş-çıkış açıklıkları ve odalardaki pencere genişliği ile yüksekliği olmak üzere altı bağımsız değişkene dayalı tasarım senaryoları oluşturulmuştur. Parametrik analiz yöntemiyle her bir değişken sıralı olarak analiz edilmiş ve tasarım değişkenlerinin duman yayılımı ve sıcaklık kontrolü üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Çok değişkenli regresyon analizi kullanılarak bağımsız değişkenlerin ortam sıcaklığı üzerindeki etkileri istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar, duman tahliyesi ve sıcaklık kontrolü için tasarım parametrelerinin benzer düzeyde etkili olduğunu göstermiştir. Ancak, boşluk yüksekliği duman tahliyesi üzerinde önemli bir etkiye sahipken, ortam sıcaklığını anlamlı şekilde etkilemediği belirlenmiştir. Çalışmada elde edilen regresyon denklemiyle modelin doğruluğu %99 oranında sağlanmış ve bulguların güvenilirliği teyit edilmiştir. 

This study developed a performance-based fire design approach to investigate the air currents due to the stack effect formed in vertical interior voids in green building designs and the effects of these currents on smoke extraction and indoor temperature control. The study was conducted to develop and optimize a prototype building model with a design exhaust void aimed at smoke extraction, which was previously presented in the literature by the authors. The model created design scenarios based on six independent variables: void width and height, air inlet-outlet openings in the void, and window width and height in the rooms. Each variable was analysed sequentially using the parametric analysis method, and the effects of design variables on smoke spread and temperature control were determined. The effects of independent variables on ambient temperature were statistically evaluated using multivariate regression analysis. The results showed that the design parameters for smoke extraction and temperature control were effective at a similar level. However, while void height significantly affected smoke extraction, it was determined that it did not significantly affect ambient temperature. With the regression equation obtained in the study, the accuracy of the model was provided at a rate of 99%, and the reliability of the findings was confirmed.