SIĞINAK HAVALANDIRMASI

Sığınak Havalandırması

sığınak7
sığınak8

Sığınaklar genlikle tabii afetlerden, nükleer ve konvansiyonel silahlar ile biyolojik ve kimyevi tesirlerinden korunmak için inşa edilen, içerisinde bulunan insanların yaşaması, canlı ve cansız kıymetleri korumak ve muhafaza etmek için kurulan yapılardır. İçerisinde bulunulduğu sürece sağlıklı bir ortamın oluşması için sığınak havalandırması çok önemlidir.

Genellikle sığınaklar patlamaya karşı dayanıklı, gaz ve su sızdırmayan, elektromanyetik radyasyonlara karşı dayanıklı ve yalıtımlı olmak zorundadır. İçeride kalınacak süre boyunca oksijen sorunu yaşanması muhtemel olduğu için burada kurulacak havalandırma sisteminin projelendirilmesi de büyük önem taşımaktadır. Sığınak havalandırılması yapılması sırasında izolasyon kesinlikle kusursuz olmalıdır. Sığınakta bulunan tüm açılıp kapanan yerler hava sızdırmaz şekilde olmalıdır. Sığınağın havası ısıtılmamalı, soğutulmamalı veya nemlendirilmemelidir. Dışarıdan içeriye herhangi tehlikeli hava akışının girmemesi için 50 Pa değerinde pozitif hava basıncı uygulanmalıdır.

Sığınaklara standart havalandırma sistemleri uygulanamaz. Her sığınak için farklı kapasiteli, farklı büyüklükte ve farklı filtreler kullanılmaktadır. 50 kişilik, 100 kişilik veya 150 kişiden fazla insanı barındıracak sığınakların filtre sistemleri de değişmektedir. Sığınak havalandırması içerisinde kum filtresi, aktif karbon filtreler, EU 3 toz filtreleri, nükleer tip filtreler, radyoaktif filtreler gibi farklı filtreler kullanılmaktadır.

Sığınak havalandırması hesaplamaları yapılırken bazı veriler ve değerler kullanılmaktadır. Sığınak yapılması gereken yapının 20 m2 si başına 1 metrekare sığınak alanı yapılmalıdır. Ve her bir metrekare başına da 1 kişi olarak hesaplanmaktadır. Yani 1000 metrekarelik bir yapı 1000 m2 / 20 : 50 m2 lik sığınak ve 50 m2 / 1 kişi : 50 kişi olarak hesaplanabilir. Kısaca 1000 m2 lik yapıya 50 m2 lik ve 50 kişilik sığınak yapılmalıdır.

Sığınak havalandırması konusunda değişken birçok faktör bulunmaktadır. Konu hakkında daha fazla bilgi almak için irtibat numaralarımızdan konusunda uzman mühendislerimizden bilgi alabilirsiniz.

İNSANLARIN ORTALAMA BİYOFİZİKSEL VERİLERİ

Kütlesi60-70 kgTemel Devri (Sakin)70-80 W
Hacmi60 litreNefes Alma Sayısı16 nefes/dk
Yüzeyi1,7…1,9 m2Nefes Alma Miktarı0.5 m3/h
Vucut Sıcaklığı37 0COrtalama Deri Sıcaklığı32..33 0C
Nabız Atışı70-80 atış/dk.Sürekli gücü85 W
CO2 Nefes Veriş (Sakin)10-20 lt/h

DEĞİŞİK İŞLER SIRASINDA KALP ATIŞLARI İLE OKSİJEN TÜKETİMİ ARASINDAKİ İLİŞKİLER

Oksijen Tüketimi lt/dakKalp Atışı Atış/dak
Hafif iş< 0.5<90
Orta düzeyde iş0.5-1.090-110
Ağır iş1.0-1.5110-130
Çok ağır iş1.5-2.0130-150
Çok zorlayıcı iş> 2.0150-170

Böylece,Sığınak içerisinde havalandırma koşulları şöyle sıralanabilir; Yeterli düzeyde hava değişimi sağlanabilmeli, ortamdaki CO2 %2’den fazla ve oksijen

seviyesi ’dan az olmamalıdır.

  1. Radyasyon, biyolojik ve kimyasal tozların ve parçaların sığınak içerisine sızmasını önlemek için iç ortamda dış ortama göre 50 Pa değerinde pozitif basınç yaratılmalıdır.
  1. Sığınak havası ısıtılmamalı, soğutulmamalı ve nemlendirilmemelidir.
  2. Sığınaktaki bütün açılıp kapanan veya dış bağlantısı olan açıklıklar hava sızdırmaz şekilde yapılmalıdır.

Bu koşullarla birlikte, gerekli emniyetin sağlanabilmesi için sistem tasarımında aşağıdaki tedbirler de alınmalıdır.

  1. Sığınaklar bir normal havalandırma bir de koruyucu havalandırma sistemlerini içermelidir.

Dışarıdaki hava solunabilir kalitede olduğu zaman normal havalandırma devrede olmalı ve dışarıdan alınan temiz hava EU 3 kalite toz filtre ile filtre edilip ortama verilmelidir.

  1. JENERATÖR

Sığınak havalandırma sisteminin enerji ihtiyacı uygun kapasitede bir jeneratör ile karşılanmalı, jeneratör için sığınak alanı dışında bir alan Makina dairesi olarak tasarlanmalıdır. Jeneratör egzozu doğrudan dışarıya verilmelidir.

  1. SIĞINAKLARIN TANIMI, ÇEŞİTLERİ VE ÖZELLİKLERİ

3194 Sayılı İmar Kanununa Göre Düzenlenmiş Bulunan İmar Yönetmeliklerinde Sığınaklarla İlgili Ek Yönetmelik hükümlerine göre sığınaklar,

2.1. Kullanacaklara göre sığınaklar,

2.2. Kullanım amacına göre sığınaklar olmak üzere ikiye ayrılmıştır.

2.1. Kullanacaklara Göre Sığınak Çeşitleri

2.1.1. Özel Sığınaklar : Evlerde, Resmi ve Özel İdare, fabrika ve müesseselerin bodrumlarında veya bahçelerine yapılan sığınaklar.

2.1.2. Genel Sığınaklar : Nüfus ve trafik yoğunluğunun fazla olduğu yerlerde, dışarııdbulunan halkın korunması için Devlet tarafından yapılan sığınaklar olmak üzere ikiye

ayrılmıştır.

2.2 Kullanım Amacına Göre Sığınaklar

2.21. Basınç Sığınakları : Nükleer silahların ani (Işık, ısı, basınç ve ilk radyasyon) ve kalıntı (radyoaktif serpinti) etkileriyle konvansiyonel silahların tesirlerine, kimyasal ve Biylojik harp maddelerine karşı korunmak amacıyla inşa edilen sığınaklar,

2.2.2. Serpinti Sığınakları : Nükleer silahların radyoaktif serpinti etkilerine karşı korunmak amacıyla inşa edilen sığınaklardır. Bu sığınaklar; kimyasal ve Biyolojik harp maddelerine, nükleer silahların zayıflamış basınç ve ısı tesirlerine ve konvansiyonel silahların parça tesirlerine karşı da korunmayı sağlamak için inşa edilen sığınaklardır.

  1. SIĞINAKLARDA HAVALANDIRMA KAPASİTESİ TAYİNİ VE FİLTRASYON TASARIMI

Sığınağın çeşidi ne olursa olsun,sığınaktan yararlanan insanların,bulundukları koruma ortamında, bulunma süreleri boyunca,sağlıklı ve konforlu olarak yaşamalarının sağlanması gerekmektedir. İnsanların yaşamlarını sürdürebilmeleri için,ortam havasının asgari yaşam koşullarına uygun olması planlanmalıdır.

Dışarıdaki havanın radyasyon, biyolojik veya kimyasal toz ve parçalar ile kirli olduğu durumlarda emilen hava bu kirleticileri tutacak uygun filtrelerden geçirilerek ortama verilmelidir. Yüksek yangın tehlikesinin olduğu yerlerde dış hava mutlaka basınç, sıcaklık ve neme karşı tampon görevi gören kum filtreden geçirilmeli ve daha sonra aktif karbon filtreden geçirilerek ortama verilmelidir. Sığınakların mekanik havalandırmasının kapasitesi sığınak büyüklüğüne göre değişmektedir.

Aşağıdaki tabloda verilen sığınak büyüklüğüne göre normal ve koruma havalandırma Kapasiteleri ve kullanılacak filtreler dikkate alınarak tasarım yapılmalıdır. Aşağıdaki kapasite değerleri minimum değerler olup hava kalitesini arttırıcı her türlü ilave önlem tasarımda kullanılabilir.Tablodaki Hava debileri kişi başına asgari hava miktarını ifade etmektedir.

Sığınaklarda havalandırma tasarımına esas kriterler.

Sığınak KapasitesiNormal Ortam HavalandırmasıKoruma havalandırmasıYüksek Yangın TehlikesiDüşük Yangın Tehlikesi
50 kişiliğe kadar9 m3/h ve EU3 kalite toz filtresi1.8 m3/hKum filtre, EU 3 toz filtre, aktif karbon fitreEU3 toz filtre, Radyoaktif filtre ve aktif karbon filtre
51-150 kişiliğe kadar3 m3/h ve EU3 kalite toz filtresi3 m3/hKum filtre, EU 3 toz filtre, aktif karbon filtreEU3 toz filtre, Radyoaktif filtre ve aktif karbon filtre
150 kişiden büyük4.5 m /h ve EU3 kalite toz filtresi4.5 m 3/hKum filtre, EU 3 toz filtre, aktif karbon filtreEU3 toz filtre, Radyoaktif filtre ve aktif karbon filtre

Sığınaklar için planlanan kum filtreleri hesaplanırken;

a- 1-25 kişi arası sığınaklarda kum miktarı 1.5m³ yüksekliği 1 m.

b- 25-50 kişi arası sığınaklarda kum miktarı 3m³ yüksekliği 1 m.

c- 50-150 kişiye kadar olan sığınaklarda havalandırma havasının 1m³/dak.sı (60m³/h) başına 1 m³ kum hesaplanmalı ve yüksekliği 2 m. olmalıdır.

Kum yüksekliği 2 m olduğunda kum filtrenin basınç kaybı 200 Pa olarak tasarım yapılmalıdır.

Sığınakta kum filtresi kullanımı tercih edildiğinde, kullanılacak kum, emiş ızgarasını 5 cm. örtecek şekilde 2-5 mm. tane iriliğinde olmalı ve bunun üzerine 0.4-0.8 mm. tane büyüklüğünde kuvartz kum kullanılmalıdır.Aşağıdaki şemalarda örnek tasarımlar verilmektedir.

Sığınağın bulunduğu bölgede yangın tehlikesi yüksek ise mutlaka kum filtresi kullanılmalıdır.

Sığınak Havalandırması Tasarımında Ana Kum Filtresi Filtresi DetayıSığınak Havalandırması Tasarımında Ön Kum Filtresi Detayı

Yangın tehlikesinin az olduğu bölgelerde kum filtresi yapılmayıp,koruma anında bir EU 3 toz filtresi ve nükleer tip filtre kullanılabilir. Normal halde ise, sadece EU 3 toz filtresi ve aktif karbon Filtre üzerinden geçirilen hava içeri verilmelidir.

Nükleer serpinti ile birlikte kimyasal ve biyolojik kirlenme durumlarında ise, her bir kirliliğe karşı ayrı ayrı uygun seçilmiş filtreler kullanılabileceği gibi, bu üç kirliliği karşılayabilecek kompakt filtreler de kullanılabilir.

Kum filtresi üzerinden geçen dış havanın bağıl nemi içeriye oranla daha yüksek olduğundan, havuz içinde yoğuşma meydana gelir ve yoğuşan su kum havuzunun dip kısmında mutlaka bir drenaj tertibatı ile dışarı atılması gerekir. Bunun için DN 25 çapında bir PVC boru ile suyun dışarı atılması sağlanmalıdır.

Kum Filtresinde yoğuşma suyu tahliyesi(Drenaj)

Sığınak Havalandırma sistemi Planlamasında,dışardan alınacak havanın mümkün olduğu kadar

Korumalı bir alandan alınması sağlanmalıdır.

Dış havanın korumalı alandan alınması ve sığınak içi hava dağıtım örneği

Bu mümkün değilse,dış hava giriş ağızlarının aşağıdaki Şemada olduğu gibi tasarımlanması

sağlanmalıdır.

 

Dış havanın korumalı alandan alınamaması durumunda tasarım örneği

Sığnak içerisinde hava kanalları tasarımında,hava giriş ve çıkış menfezlerinin montaj tasarımında

aşağıdaki ölçülere uyulması sağlanmalıdır.

AV : Dış Hava Kapama Klapesi

ALV : Atık Hava Klapesi

UV : Yüksek Basınç Klapesi

Hava kanallarının tasarımında asgari Menfez montaj ölçüleri.

  1. ÖRNEK SIĞINAK HAVALANDIRMA HESABI

Sığınak Havalandırması hesaplamalarında,Yapının brüt alanın 20 m2 si başına 1 m2 Sığınak alanı, Sığınakta toplanacak İnsan sayısı ise Sığınağın her m2 si için 1 kişi olarak hesaplanmaktadır.Bu bilgi lere dayanarak aşağıda orta büyüklükte Sığınaklar için havalandırma havası ve havalandırma ekip manları tasarımı için hesaplamalar örnek olarak verilmektedir.

Örnek :1 Kum Filtresi ile Koruma yapılması :

Toplam İnşaat Alanı: 3000 m2
Gerekli Sığınak Alanı: 3000 / 20 = 150 m2
Sığınaktaki kişi adedi:150 m2 x 1 m2/kişi = 150 kişi
Kişi başına normal ve koruma halinde hava ihtiyacı: 3 m3/h-kişi
Toplam hava ihtiyacı:150 kişi x 3 m3/h-kişi = 450 m3/h …(1.a)

1.1- Kum Filtresi tasarım Hesaplaması ;

1.1.1. Kum havuzu hacmi = 450 m3/h / 60 = 7.5 m3 (Gerekli Filtre kumu miktarı)

60 m3/h hava için = 1 m3 kum

1.1.2.  Kum havuzu alanı = 7.5 m3 / 2 m = 3.75 m2

Kum depolama yüksekliği = 2 m.

1.2- Kum havuzu difüzör hesaplaması ;

A = Difüzörde olması gereken deliklerin toplam alanı

H = Difüzörden geçen kirli hava miktarı

V = Hava hızı 2 mm delik alanı = 3.14 mm2

Delik pürüzlülük kat sayısı = 0.85

N = Toplam delik miktarı ( adet)

K = Difüzör Boyu (m.)

1 m. Ø15 lik borudaki delik miktarı = 3000 adet

K = 11689 / 3000 = 3.90 m. Ø15 çapında delikli boru kullanılacaktır.

1.3- Havalandırma Fanı Basınç Hesaplaması ;

Bu hesaplamalarda kullanılan basınç kayıpları,kataloglardan ve basınç kaybı hesabı yapılarak bulunacak değerlerdir.

1.3.1. Giriş Hücresi22 Pa
1.3.2. Aktif Karbon Filtre50 Pa
1.3.3. Kanal menfez kaybı15 Pa
1.3.4. Pozitif iç Basınç50 Pa
1.3.5. Kum Filtresİ200 Pa
1.3.6. Toplam337 Pa
3450 m /h , 400 Pa kapasitesinde fan seçildi….(1.a)

(Hava hızına ve kullanım zamanına göre hesaplar filtre abaklarından kontrol edilmelidir.)

Örnek :2 Nükleer Tip Hepa Filtreler ile koruma yapılması

2.1- Havalandırma Fanı Basınç Hesaplaması ;

2.1.1. Giriş Hücresi22 Pa
2.1.2. Aktif Karbon Filtre50 Pa
2.1.3. Hepa Filtre200-750 Pa(750 Pa = Final Basıncı)
2.1.4. Kurşun Eliminatör23 Pa
2.1.5. Fan Hücre Kaybı13 Pa
2.1.6. Kanal Menfez Kaybı30 Pa
2.1.7. Pozitif İç Basınç50 Pa
2.1.8. Toplam388-938 Pa

Sonuç olarak sığınak havalandırma debisi 50 m3/h ,basıncı 400 Pa kapasitesinde fan seçildi.(Hava hızına ve kullanım zamanına göre hesap sonucu filtre çizelgelerinden kontrol edilmelidir.)

Hesaplamalar sonucunda,havalandırma Sistemi tasarımı yapılırken,uygun ölçülerde havalandırma ve Ekzost kanalları ve menfez seçimi yapılmalıdır. Ortamdaki kirli havanın dışarı atılması tasarımında,atık havanın Banyo,WC gibi hacimlerden geçirilerek atılması düşünülmelidir. 50 kişiden fazla insanın barındırılacağı sığınaklarda, Yangından Korunma yönetmeliğinin 5.bölüm madde 59’da açıklanan tedbirler alınarak,tasarlanan havalandırma sistemi Duman Tahliye sistemi olarak da kullanılabilir.

Sığınak mekanının düzenlenmesi esnasında,Gaz,kalorifer ve diğer tehlike arz edebilecek borular mümkün olduğunca sığınak içerisinden geçirilmemelidir. İçme suyu ve atık su boruları sığınak içerisinden geçirilebilir. Elektrik cihazlarının kabloları nemli ortama uygun olarak seçilmelidir.

KAYNAKLAR

[1] Bautecnishe Grundsatze für Grundschutzraume Mitlerer Grösse – Mai 1986

[2] Bautecnishe Grundsatze für hausschutzraume für Grundschutzes für 10,15 und 25 Personen –  Mai 1991

[3] Bautecnishe Grundsatze für hausschutzraume für Grundschutzes für 25 und 50 Personen –  Mai 1991

[4] Bautecnishe Grundsatze für hausschutzraume des verstarkten Schutzes ( 3 bar) Vom Juli.1983

[5] 3194 sayılı kanuna göre düzenlenmiş imar Yönetmeliklerine Sığınaklarla ilgili ek yönetmelik R.G.02.09.1999 ASHRAE Fundamentals 1993

[6] Makina Mühendisleri Odası İzmir Şubesi XXII. Dönem Tesisat Mühendisliği Komisyonu

[7] Çalışmaları