Akıllı binalar yangına dayanıklı sistem geliştirildi!

Yapısal yangın güvenliği konusunda önemli çalışmalara imza atan Boğaziçi Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü öğretim üyesi Yrd. Doç. Dr. Serdar Selamet ve öğrencileri, yüksek katlı yapılar için uzun süre yangına dayanımlı beton-çelik kompozit bir taşıyıcı sistem geliştirdi ve Türkiye’nin ilk büyük ölçekli yapısal yangın dayanım testini gerçekleştirdi.

Selamet; “Türkiye’de akıllı bina olarak finanse edilen çok katlı iş, ofis binaları yapılıyor ve yapılmaya devam ediyor. Ancak İstanbul’daki yüksek katlı binalarda akıllı dedikleri sınıflandırma tamamen dijital, yani elektrikle çalışan sistemlerden oluşuyor. Bu binalarda yangını algılayan detektörler var, o detektörler bunu algıladıktan sonra yağmurlama sistemi devreye giriyor ve bölge bölge yangını söndürüyor. Ama büyük bir deprem olduğunda ve elektrikler kesildiğinde jeneratörlerin devreye girmemesi ‘akıllı’ olarak nitelendirilen binaları tamamen yangına karşı savunmasız hale getirebilir” uyarısında bulundu.

Boğaziçi Üniversitesi öğretim üyesi Yard. Doç. Dr. Serdar Selamet öncülüğünde çok katlı binalarda uzun süre yangına dayanımlı beton-çelik kompozit bir taşıyıcı sistem geliştirildi. Yapısal yangın konusunda ilk araştırma projesi olan bu proje Marie Curie 7. Çerçeve Avrupa Araştırma Fonu ve TUBİTAK Başlangıç AR-GE Projeleri Destekleme Programı tarafından destekleniyor.

Yard. Doç. Dr. Serdar Selamet’in yürütücülüğünü yaptığı proje çok katlı binaların yangına karşı tasarlanmasını amaçlıyor. Yapılar tasarım aşamasındayken deprem mühendisliğinde uygulandığı gibi yangından gelen yüklere karşı tasarlanmaktadır. Deprem gibi doğal afet olan yangın da yapılara bir yük olarak tanımlanabilmektedir. Yangının yapılara etkisi son zamanlarda yüksek katlı binalarda yaşanan yangınlardan ve yapılan yangın testlerinden ortaya çıkmaktadır. Yangın bilimi ve inşaat mühendisliğini birleştiren bir araştırma dalı olan yapısal yangın mühendisliği, son 25 yılda Avrupa ve Amerika’da hızlı gelişim göstermiştir. Amerika’daki ikiz kulelerin 2001 yılında çökmesiyle araştırma alanı ivme kazanmıştır.

Yard. Doç. Dr. Serdar Selamet’e sözlerine şöyle devam etti: “İstanbul’daki yüksek katlı binaların sayısının son yıllarda hızla artması da bu araştırma önerisinin önemini arttırıyor.

Türkiye’de yapılan hiçbir yüksek yapı yapısal olarak yangına dayanımlı tasarlanmıyor, sadece mekanik ve elektronik aktif yangın önlemleri ile (yağmurlama, duman algılama sistemleri, yangın bölmeleri, yangın dolapları vb.) ile planlanıyor. Avrupa Birliğindeki ülkeler, bina yönetmelikleri yangın dayanımına göre yeniden gözden geçirmekte ve ortak bir Yapısal Yangın Koruma Yönetmeliği'ni geliştirmeye çalışmaktadırlar. Bu yaklaşım ‘pasif yangın güvenliği’ olarak da adlandırılmaktadır. Türkiye’de ise halen kullanılmakta olan Binaların Yangından Korunması Hakkındaki Yönetmelik, ‘aktif yangın’ güvenliği dışında (yağmurlama sistemleri, yalıtım malzemeleri vb.), binaların yapım aşamasında yangına dayanıklı tasarlanması üzerinde hiçbir bilgi içermemektedir. Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik’te sadece deprem doğal afet olarak görülmüş, yangın afetine çok az değinilmiştir”.

Binaların, özellikle de yüksek katlı binaların, tasarım aşamasındayken yangına karşı tasarlanması gerektiğini savunan Dr. Selamet, “Yüksek katlı binalar, büyükşehirlerde önemli tehlikelerden biri olan yapısal yangın problemini de beraberinde getiriyor. Bunun nedeni ise, yüksek binalarda çıkacak yangının zamanında söndürülmesinin ve bina içindeki insanların tahliye edilmesinin çok daha zor olmasıdır. Bu binalardaki insanların hızlı tahliye olamaması da itfaiyenin yangın söndürme işlemine başlamasını geciktirmektedir. Yüksek yapıların, yangın söndürülmesinin gecikmesi ihtimalini de göz önüne alarak, yangına karşı daha dayanımlı tasarlanması gerekiyor. Yangın dayanım testlerindeki genel amacımız Türkiye’deki yüksek katlı özellikle çelik ve kompozit binaların yangına karşı performansını arttırmak ve bu yapı sistemlerinin yapısal yangın prensiplerine göre tasarlanması için önemli bir aşama kaydetmektir. Binalardaki yangın problemini sadece yağmurlama, söndürme ve yangın tüpü ile çözmekten çıkıp yapısal yangın bilimine ve tasarıma yönelmeyi sağlamak. Eğer biz bir yapının davranışını önceden hesaplayabiliyorsak çok daha akıllıca seçenekler ortaya koyabiliriz ve doğru tasarımla maliyetleri oldukça azaltabiliriz. Bu Ar-Ge çalışmasının sonucunda, yalıtım kullanılmayarak yangına uzun süre dayanıklı ve aynı zamanda ekonomik yeni bir beton-çelik döşeme sistemi ve çelik birleşim tasarımı ürettik. Amacımız bu yeni tasarımın çelik inşaat sektöründe kullanımını teşvik etmektir. Doğru bir tasarım ile özellikle çelik konstrüksiyon binalarda yangına karşı yalıtılacak taşıyıcı elemanlar azalacak ve bu sayede toplam maliyet 10-15% oranında azaltılabilecektir ” dedi.

Türkiye Yapısal Çelik Derneği, Türkiye ve Avrupa Yangın Komiteleri ve İMSAD üyesi olan Yard. Doç. Dr. Serdar Selamet, mevcut yönetmelikte yapısal yangın güvenliği için değişikliklerin yapılması gerektiğini söyleyerek, “Türkiye’de akıllı bina olarak finanse edilen çok katlı iş, ofis binaları yapılıyor ve yapılmaya devam ediyor. Ancak İstanbul’daki yüksek katlı binalarda akıllı dedikleri sınıflandırma tamamen dijital, yani elektrikle çalışan sistemlerden oluşuyor. Bu binalarda yangını algılayan detektörler var, o detektörler bunu algıladıktan sonra yağmurlama sistemi devreye giriyor ve bölge bölge yangını söndürüyor. Ama büyük bir deprem olduğunda ve elektrikler kesildiğinde jeneratörlerin devreye girmemesi ‘akıllı’ olarak nitelendirilen binaları tamamen yangına karşı savunmasız hale getirebilir. En akıllı yapı tasarımı dış etkenler olmadan yangın felaketine karşı dayanabilen ve taşıyıcı sistemleri belli bir süre çökmeden ayakta kalabilen bir tasarımdır. Bu sayede binadaki tüm insanları tahliye edecek süre sağlanmış olacak ve aynı zamanda yapıdaki hasar en aza indirilmiş olacaktır ” dedi.

Yangının ekonomiye kaybı depremin ekonomiye kaybından daha büyük

A.B.D. Yangından Korunma Derneğinin verilerine göre 1980 yılından bugüne çeşitli ülkelerde yüksek katlı binalarda çıkmış büyük çaplı yangınlarda New York’taki Dünya Ticaret Merkezi İkiz Kulelerinin çökmesi de katılırsa 3500 kişi yaşamını yitirmiş ve binlercesi de yaralanmıştır. Bu binalarda çıkan yangının ülke ekonomilerine zararı milyarlarca doları bulmuştur.

Genova İstatistik Derneği’nin yaptığı araştırmaya göre sadece İngiltere’de bina yangınlarının sayısı yıllık ortalama 100,000’i bulmaktadır. Ülke ekonomisine zararı ise yıllık ortalama 1.9 milyar ₤ olmaktadır. Bina yangınından dolayı hayatını kaybeden insan sayısı ise son 20 yıldır düşüş göstermekle beraber yıllık ortalama 600’u bulmaktadır. Bina yangınlarının ekonomiye verdiği zarar diğer gelişmiş ülkelerde de oldukça yüksektir. A.B.D.’de bu rakam 17 milyar $’ı, Almanya’da ise 3 milyar €’yu bulmaktadır.

Bina yangınlarının verdiği bu ekonomik yüke karşılık, A.B.D.’de yakın zamanda yaşanan 1994 Northridge depremi için 20 milyar $ zarar öngörülmüştür. Yıllık ortalama baz alınırsa, 1994’den bu yana bina yangınlarının A.B.D.’ye toplamda yaklaşık 350 milyar $’a mal olduğu hesaplanmaktadır. Bu karşılaştırma yangının gelişmiş ülkelere depremden daha ciddi bir ekonomik zarara neden olduğunu açıkça göstermektedir.