Yeşil binalardaki düşey iç boşlukların performansa dayalı yangın güvenliği tasarımı bağlamında değerlendirilmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mehmet Akif YILDIZ

Danışman: Figen Beyhan

Özet:

Sürdürülebilirlik hedefleri ile yapılı çevrelerdeki yerini alan yeşil binalarda yangın güvenliği gerekliliklerinin tasarım aşamasında ele alınmaması neticesinde sürdürülebilirlik ilkeleri ile çelişen problemler ortaya çıkmaktadır. Özellikle iç mekân konfor kalitesi ve enerji korunumu sağlanması amacıyla doğal havalandırmanın etkin kullanımına imkân vererek iç mekânda hava akımının kontrollü dolaşımımı sağlayan yeşil binalardaki düşey iç boşluklarda olası bir yangın anında duman ve alevlerin bina içerisinde kontrolsüz yayılması riski bulunmaktadır. Düşey iç boşluklarda yangın yayılım risklerinin fırsata çevrilmesi amacıyla bu çalışmada iç hava akımları ile paralel hareket eden dumanın düşey iç boşluklar aracılığıyla tahliyesi ile alev ve sıcaklık kontrolünün sağlanması amacıyla performansa dayalı yangın tasarım kullanılarak bina tasarım aşamasında binanın performansının izlenerek tasarım kararlarının alındığı yaklaşım geliştirilmiştir. Literatürdeki fiziksel model çalışmaları ile güneş, rüzgar bacası çalışma prensibinden faydalanılarak tasarlanan prototip binada yangın tahliyesi amacıyla düşey boşluk tasarımı için belirlenen boşluk genişliği ve yüksekliği, boşlukta yer alan hava giriş çıkış yüksekliği ve genişliği ile boşluğa bakan mekanlardaki havalandırma boşluğu genişlik ve yükseklikleri olmak üzere 6 adet değişkenden oluşturulan tasarım senaryoları neticesinde duman, alev ve sıcaklık analizleri yapılmıştır. Değişkenlere ait parametrelerin sıralı olarak belirlenmesine dayanan parametrik analiz ile duman yayılımı ve alev kontrolü için en uygun parametrelerin belirlenmesinden sonra 6 adet değişkenin modele etki derecelerinin ile modelin anlamlılığı ve gücünün tespit edilmesi ve sıcaklık denkleminin oluşturulması amacıyla hassasiyet analizi yöntemi olan çok değişkenli doğrusal regresyon analizi uygulanmıştır. Performansa dayalı yangın güvenliği tasarımı için CFD (Computational fluid Dynamics) denklemlerini kullanarak çözümler üreten FDS (Fire Dynamic Simulation) ile simülasyon sonuçlarını görselleştirebilen Smokeview programlarına ait fonksiyonları içerisinde barındıran Pyrosim programı kullanılmıştır. Pyrosim programından alınan sayısal verilerdeki belirsizlikleri düzenlemek ve sistematik hale getirmek amacıyla Matlab programından faydalanılmıştır. Çok değişkenli doğrusal regresyon yöntemi için ise Matlab programı aracılığıyla elde edilen sıcaklık verilerinden faydalanılarak SPSS programı ile model analizi yapılmıştır. Düşey iç boşluk yoluyla yangın tahliyesi yöntemleri sunan model ve modelden elde edilen sıcaklık denklemi ile yapı sektörü için yangın güvenliğinin performansa dayalı tasarımı oluşturularak paydaşlar için tasarım aşamasında yangın güvenliği için stratejiler sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler : Yeşil binalar, yangın güvenliği, duman tahliyesi, performansa dayalı analiz, hassasiyet analizi