Gazlı Söndürmede Ajan Miktarı Nasıl Hesaplanır?
Ajan miktarı, mahal hacmi ile tasarım konsantrasyonundan türetilir; ancak hesap tek formülle bitmez — sızdırmazlık, sıcaklık, irtifa ve borulama hesabın parçasıdır.
HİDROLİK HESAP OLMADAN SİSTEM ÇALIŞMAZ
Gazlı yangın söndürme sistemlerinde (FM200, Novec 1230 vb.) gereken net söndürücü ajan miktarı (W), mahalin net korunacak hacmi (V), tasarım konsantrasyonu (c) ve mahalin minimum tasarım sıcaklığındaki özgül buhar hacmi (s) kullanılarak W = (V / s) · [c / (100 - c)] formülüyle hesaplanır. Hesaplanan kütle; irtifa düzeltmesi, boru sürtünme kayıpları ve basınç tahliye damperi (vent) alanı ile birlikte akredite hidrolik hesap yazılımlarıyla doğrulanarak projelendirilir.
Mühendislik girdileri
Hesap dört temel girdiyle başlar. Bu girdilerden herhangi biri eksik veya yanlışsa sonuç güvenilir değildir.
| Girdi | Neden gerekli | Kaynak |
|---|---|---|
| Net mahal hacmi | Ajan miktarının doğrudan çarpanı | Mimari proje + saha ölçümü |
| Tasarım sıcaklığı | Ajan yoğunluğunu etkiler | Mahal işletme koşulları |
| İrtifa | Atmosfer basıncı düzeltmesi | Tesis konumu |
| Sızdırmazlık | Tutma süresini belirler | Door fan testi |
| Mahal içi hacimler | Net hacimden düşülür veya düşülmez | Saha tespiti |
Varsayımlar
Her hesap bir varsayım kümesi üzerine kuruludur. Varsayımlar yazılı hâle getirilmezse, sistemin ömrü boyunca değişen koşullarda hesabın hâlâ geçerli olup olmadığı bilinemez.
- Mahal hacmi sistemin ömrü boyunca değişmeyecek
- Havalandırma boşalma anında duracak ve damperler kapanacak
- Kapılar kapalı olacak veya otomatik kapanma mekanizması devrede olacak
- Tasarım sıcaklığı aralığı işletme süresince aşılmayacak
Formül ve yöntem
Ajan miktarı, net hacim ile tasarım konsantrasyonunun ajan özgül hacmi üzerinden ilişkilendirilmesiyle bulunur. ISO 14520 ve NFPA 2001 standartlarında tanımlanan temel bağıntı şöyledir:
- W (kg)
- Gereken net söndürücü ajan miktarı
- V (m³)
- Mahalin net korunan hacmi
- s (m³/kg)
- Ajan buharı özgül hacmi (k₁ + k₂ · T)
- c (%)
- Tasarım söndürme konsantrasyonu
Mahalinizin en, boy ve tavan yüksekliği ölçülerini girerek FM200, Novec 1230 ve CO₂ için anında ön gaz kütlesi ve tahmini silindir adedini simüle etmek isterseniz kardeş platformumuzdaki İnteraktif Yangın Söndürme Hesaplama Aracını kullanabilirsiniz.
*Resmi ihale ve onaylı hidrolik borulama projeleri VdS / UL lisanslı simülasyon yazılımlarımızla hazırlanmaktadır.Formülün sayısal katsayıları, tasarım konsantrasyonu değerleri ve özgül hacim sabitleri lisanslı standart metnine tabidir. Bu sayfada yapısal yöntem anlatılır; lisanssız sayısal değer yayınlanmaz.
FM200 (HFC-227ea) gaz miktarı hesaplama parametreleri ve tasarım sınırları
FM200 (kimyasal adıyla heptafloropropan / HFC-227ea) sistemlerinde gaz ihtiyacı belirlenirken genel NFPA 2001 ve ISO 14520-9 standartlarının belirlediği fiziksel sabitler ve can güvenliği limitleri esas alınır:
| Parametre | Standart Değeri / Formülü | Mühendislik Açıklaması |
|---|---|---|
| Özgül Buhar Hacmi (s) | s = 0.1269 + 0.000513 · T (m³/kg) | T mahal minimum tasarım sıcaklığıdır (°C). 1.013 bar standart basınçta ve 20°C referans sıcaklıkta s ≈ 0.1372 m³/kg'dır. Sıcaklık düştükçe buhar özgül hacmi azalır (gaz yoğunlaşır), mahale gereken kütle artar (NFPA 2001:2022 Bölüm 7.3 / 2015 ed. Denklem 5.5.1, ISO 14520-9 Çizelge 3). |
| Tasarım Konsantrasyonu (c) | %7.9 (NFPA 2001) / %8.5 (ISO 14520-9 / TS EN 15004-5) | Class A yüzey yangınları için geçerlidir. Standartlar arasındaki fark güvenlik katsayısından kaynaklanır: NFPA 2001:2022 (Bölüm 7.2.2 / 2015 ed. Bölüm 5.4.2) 1.2 katsayısı ve UL listeli asgari değeri (%7.9) uygularken; ISO 14520-1 ve TS EN 15004-1 (Madde 7.5) 1.3 katsayısı uygulayarak Class A Higher Hazard için asgari %8.5 tasarım konsantrasyonu öngörür. |
| NOAEL Güvenlik Sınırı | %9.0 v/v (Hacimsel) | Kardiyak duyarlılık için hiçbir olumsuz etki gözlenmeyen konsantrasyondur (NFPA 2001 Tablo 1.4.2, ISO 14520-1 Ek G). Normalde insan bulunan mahallerde 5 dakikaya kadar maruziyet için güvenli üst sınırdır; tasarım konsantrasyonu bu sınırı aşmamalıdır. |
| LOAEL Toksisite Eşiği | %10.5 v/v (Hacimsel) | Kardiyak duyarlılık için gözlemlenebilir en düşük yan etki düzeyidir. Standartlara göre %9.0 ile %10.5 arası konsantrasyonlara yalnızca 1 dakika içinde tahliyenin tamamlanabildiği mahallerde izin verilir; %10.5 üzeri konsantrasyonlar kesinlikle yalnızca insansız mahallerle sınırlıdır. |
| Boşalma Süresi (Discharge Time) | Maksimum 10 Saniye (Tasarım konsantrasyonunun %95'i) | Sıvılaştırılmış halokarbon gazlarda (FM200) tasarım konsantrasyonunun en az %95'ine en geç 10 saniye içinde ulaşılmalıdır (NFPA 2001:2022 Bölüm 7.5.1.1 / 2015 ed. Madde 5.7.1.2, ISO 14520-1:2023 Madde 7.7.2). Amaç yangını hızla bastırmak ve yüksek sıcaklıkta piroliz kaynaklı zehirli HF (hidrojen florür) oluşumunu en aza indirmektir. |
Hesaplamanın Mühendislik Sınırları ve Uyarılar
İnternet üzerinde bulunan kaba formüller (örneğin m³ başına 0.58–0.60 kg katsayı çarpımı) yalnızca ön bütçe tahmini içindir. Gerçek bir tesiste; boru çapları, boru metrajları, dirsek kayıpları, nozul orifis basınçları ve odadaki basınç tahliye damperi (vent) alanı akredite hidrolik hesap yazılımı (VdS / UL onaylı) ile doğrulanmadan silindir dolumu ve montaj yapılamaz.
Hidrolik bağlam
Doğru miktarda ajan, yanlış borulamayla mahale ulaşmaz. Hidrolik hesap boşalma süresi boyunca her nozulda hedeflenen debinin sağlanıp sağlanmadığını doğrular.
- Boru güzergâhı ve toplam eşdeğer uzunluk
- Dirsek, T ve vana sürtünme kayıpları
- Nozullar arası debi ve basınç dengesi
- Maksimum 10 saniye boşalma süresi boyunca basınç profili
Boru ve nozul
Boru çapı hidrolik hesabın çıktısıdır, girdisi değil. Nozul tipi ve sayısı mahal geometrisine, tavan yüksekliğine ve ajan dağılım desenine göre belirlenir.
Saha koşulları nedeniyle güzergâh değiştirildiğinde hidrolik hesap yetkili yazılımla yeniden yapılmalıdır. Boru çapını sahada "yakın ölçüye" çevirmek sistem güvenliğini doğrudan tehlikeye atar.
Vent / basınç tahliyesi
Ajan boşalması mahalde ani pozitif ve negatif basınç değişimi üretir. Basınç tahliye damperi (overpressure damper) bu değişimi yapısal hasara ve kapı deformasyonuna yol açmadan dengeler.
Doğrulama adımları
Hesap, kâğıt üzerinde doğru olmakla tamamlanmaz. Sahada doğrulanması gereken kontrol noktaları vardır. Şartnamede bu maddelerin nasıl denetlendiği teknik şartname sayfasındadır.
Net Hacmi Doğrula
Proje hacmi ile gerçekleşen saha hacmi farkı.
Sızdırmazlığı Ölç
Door fan testi ile tutma süresi kontrolü.
Tahliyeyi Kontrol Et
Açıklık boyutu ve damper tepkisi.
Ajan Tartımını Onayla
Silindir dolum miktarı ve basınç göstergesi.
Kaynaklar ve Standartlar
- NFPA 2001 (Madde 5.5) — Total Flooding Quantity Formülü ve Sıcaklık/Hacim Katsayıları Tablosu.
- ISO 14520-1 — Gaseous fire-extinguishing systems — Tasarım konsantrasyonu ve güvenlik marjları.
- BYKHY Madde 98 — Gazlı yangın söndürme sistemleri tasarım ve onay esasları.
Sıkça Sorulan Sorular
Gazlı söndürmede ajan miktarı hangi formülle hesaplanır?
ISO 14520 ve NFPA 2001 uyarınca temel formül W = (V / s) · [c / (100 - c)] şeklindedir. Burada W gereken gaz kütlesi (kg), V net hacim (m³), s ajan buharının özgül hacmi (m³/kg) ve c hedeflenen tasarım konsantrasyonudur (%).
FM200 gaz miktarı nasıl hesaplanır?
FM200 (HFC-227ea) gaz miktarı, ISO 14520-9 ve NFPA 2001 formülü W = (V / s) · [c / (100 - c)] kullanılarak hesaplanır. 20°C tasarım sıcaklığında buhar özgül hacmi s ≈ 0.1372 m³/kg kabul edilir. Class A yüzey yangınlarında minimum tasarım konsantrasyonu NFPA 2001 (1.2 güvenlik katsayısı) uyarınca %7.9, ISO 14520-9 ve TS EN 15004-5 (1.3 güvenlik katsayısı) uyarınca %8.5'tir. İnsan bulunan mahallerde kardiyak duyarlılık için NOAEL üst sınırı olan %9.0 aşılmamalı; tasarım konsantrasyonunun en az %95'ine en geç 10 saniye içinde ulaşıldığı akredite hidrolik yazılımla doğrulanmalıdır.
Tasarım sıcaklığı gaz miktarını nasıl etkiler?
Sıcaklık düştükçe gazın buhar özgül hacmi küçülür, bu da aynı hacim ve konsantrasyonu sağlamak için mahale daha fazla kütlede gaz basılmasını gerektirir. Bu nedenle hesaplamalarda mahalin beklenen en düşük sıcaklığı (minimum ambient temperature) baz alınır.
İrtifa (rakım) düzeltmesi neden gereklidir?
Yüksek rakımlarda atmosfer basıncı deniz seviyesine göre daha düşüktür. NFPA 2001 ve ISO 14520, deniz seviyesinden 900 metreyi aşan tesislerde barometrik basınç düzeltme faktörü uygulanarak gaz miktarının yeniden kalibre edilmesini zorunlu kılar.
Basınç tahliye damperi (vent) hesabı neden zorunludur?
Gazlı sistem deşarjında mahalde ani bir pozitif tepe basıncı oluşur. Mimari duvarların ve asma tavanın bu basınca dayanabilmesi için ISO 14520 ve EN 15004 uyarınca hesaplanmış serbest hava geçiş alanına sahip basınç tahliye damperi (overpressure vent) bırakılmalıdır.
Hidrolik hesap yazılımı olmadan boru çapı belirlenebilir mi?
Hayır. Gazlı söndürmede boru çapları iki fazlı (sıvı-gaz) akış dinamiği nedeniyle el ile veya standart su borulama tablolarıyla belirlenemez. UL veya FM onaylı özel hidrolik simülasyon yazılımları ile 10 saniyelik boşalma süresi ve nozul orifis basınçları doğrulanmalıdır.
Mahal verilerinizle ajan miktarını birlikte hesaplayalım.
Uzman mühendislerimiz mahalinize özel net hacim tespiti ve hidrolik simülasyonu gerçekleştirsin.