TR|EN
Güncel
E-Bülten Aboneliği
Steelpro 2021
Çelik Köprü 2022
Casp 2022
EUROCORR
Tevfik Seno Arda Lisesi
Yayınlar > Çelik Yapılar
Sayı: 68 - Ocak / Şubat 2021

Makale


YÜKSEK KATLI KONUTLARIN YANGIN RISKI HARITASI

Bu çalışma, itfaiye müdahale süresi ve bina için gerekli tahliye süresini hesap ederek İstanbul’daki yüksek katlı konutların yangın risk haritasını çıkarmayı hedeflemiştir. Doç. Dr. Serdar Selamet Boğaziçi Üniversitesi İnşaat Fakültesi Öğr. Üyesi

 Bu çalışma, itfaiye müdahale süresi ve bina için gerekli tahliye süresini hesap ederek İstanbul’daki yüksek katlı konutların yangın risk haritasını çıkarmayı hedeflemiştir. Doç. Dr. Serdar SelametBoğaziçi Üniversitesi İnşaat Fakültesi Öğr. Üyesi
İSTANBUL YÜKSEK KATLI KONUTLARA VE YANGIN İSTASYONLARINA İLİŞKİN VERİLER 
Bu çalışmanın yürütülmesi için İstanbul'da kat sayısı 15’ten fazla olan toplam 1167 konut verisi kullanılmıştır. Binaların kat sayısı, 15 ile 87 arasında değişmektedir. Kat ortalaması 19 ve standart sapma 6.2 olarak hesap edilmiştir. Kat alanları ise 120 m2 ile 3750 m2 arasında değişmektedir, ortalaması 580 m2 ve standart sapması 330 m2 olarak bulunmuştur. İstanbul’daki yüksek katlı konutlar, belirli bölgelerde kümelenmiştir. Bu bölgeler itfaiye istasyonlarının bir kısmını barındırmaktadır. Şekil 1, şehrin 42 itfaiye istasyonu tarafından hizmet verilen bu binaların bir haritasını göstermektedir. Binalardan en yakın hizmet veren yangın birimine olan mesafelerin dağılımının ortalaması 2.03 km ve standart sapması 0.96 km’dir.İtfaiye müdahale süresinin belirleyici faktörü, itfaiye istasyonundan yanan binaya kadar olan yol mesafesidir. Günün farklı saatlerinde, yol trafiğine bağlı olarak itfaiye müdahale süresi farklılık gösterebilir. Şekil 2, itfaiye istasyonundan binaların her birine seyahat süresini göstermektedir. Trafik olmadığında hemen hemen tüm binalar için seyahat süresi 12 dakika ile sınırlıdır. Beklenen trafik sıkışıklığı hesaba katıldığında süre 30 dakikaya kadar uzamaktadır.
 
TAHLİYE MODELİ VE REGRESYON ANALİZİ
İstanbul’daki farklı kat oturumu ve yüksekliğindeki binaların modellemesi yapılmıştır. Tahliye modeli buildingEXODUS yazılımı tarafından oluşturulmuştur. Burada iki değişkenin tahliye süresini etkileyeceği düşünülmüştür. Birinci değişken kat sayısıdır. Yönetmelik, 15 kat ve üzerini yüksek katlı bina olarak tanımlamıştır. Dolayısıyla, birinci değişken 15 ilâ 40 kat arasında oluşturulmuştur. İkinci değişken ise binadaki kişi sayısıdır, bu rakam kat başına 6 ila 50 kişi arasında oluşturulmuştur. Detaylar şekil 3 ve tablo 1’de verilmiştir.
 
Her kattaki kişilerin binayı terk etme süreleri farklıdır, yukarı katlardaki kişiler, kuyruğun etkisiyle oluşan daha uzun süreli sıkışıklıklar ile karşılaştıkları için alt katlardakilere göre binadan daha sonra çıkarlar. Binadaki kişi sayıları ve bina yüksekliklerine göre tahliye süreleri bulunmuştur. Tahliye süresinin değişkenliği t(β,γ) Şekil 4’de ve denklem 1’de gösterilmiştir. Burada β kat sayısı, γ ise her kattaki kişi sayısını temsil eder. Buna göre tahliye süresi kat sayısına göre doğrusal bir artış gösterirken, kişi sayısına göre doğrusal olmayan bir artış göstermektedir.Denklem 1 - t(β,γ)=24.6β+18.7γ-422Binanın herhangi bir katında çıkacak olası bir yangının tahliye süresine etkisi incelenmiştir. Yangın, duman ve zehirli gazlar ile kişilerin tahliye yollarını bloke edebilir, akış hızını azaltabilir ve daha ciddi yangınlarda ölümlere sebep olabilmektedir. Bu çalışmada yangının konutta salon (yaşam alanı) bölgesinde çıktığı varsayılmıştır. Yangının karakterini belirleyen toplam enerji miktarı ve ısı salınım hızı, daire salonlarındaki yanabilir malzemelerin envanter listesi ile çıkarılmıştır. Şekil 5a’daki ısı salınım eğrisi ortaya çıkarılmıştır. Yangının çıktığı kat, üst katları etkiler ve tahliye süresini arttırır. Binanın alt katlarında çıkan yangın, üst katlarında çıkan yangına göre tahliye süresini daha fazla etkiler. Örneğin 40 katlı ve 15 katlı binada 6. katta çıkan yangın, şekil 6’da görüldüğü gibi tahliye süresinde maksimum %50 ile %80 arasında artışa sebep olmaktadır. Burada merdiven sahanlığına giren duman, görünürlüğü düşürmekte ve akış hızını azaltmaktadır. RİSK İNDEKSİ HARİTASIBir binanın risk indeksi, tahliye süresi (TS) ile itfaiye ulaşma süresi (İS) arasındaki farkın binanın tahliye süresine oranı olarak Denklem 2a-b ile basitçe tanımlanabilir. Bu oranlamaya göre, itfaiye binaya müdahale edemeden binanın tahliye edilmesi durumunda RİSK=1.0 değerini alır. İtfaiyenin tahliye esnasında bölgeye ulaşması durumunda RİSK < 1.0 olur. Denklem 2a - RİSK = + 1 İS<TS olduğundaDenklem 2b - RİSK = 1.0 Diğer durumlardaYüksek katlı konutlar için oluşturulan risk indeksleri şekil 7’de görüldüğü gibi İstanbul haritası üzerinde gösterilmiştir. Şekil 7a’da 15 kat ve üzeri konutların trafik yoğunluğu yok iken RİSK değerleri ve şekil 7b’de ise trafiğin yoğun olduğu durumdaki RİSK değerleri gösterilmiştir. Kırmızı noktalar itfaiyenin zamanında ulaşamadığı durumları gösterir. Şekil 8’de gösterilen risk endeksi yüzdelerinden anlaşılacağı gibi trafiğin olmadığı zamanlarda İstanbul’daki yüksek katlı konutların %20’sine, itfaiye bina tahliye edilmeden ulaşamamaktadır. Trafik yoğunluğu olduğu zamanda ise itfaiye, konutların %70’ine ulaşamadan tahliye gerçekleşmiş olmaktadır
 
SONUÇ VE TAVSİYELER
Bu çalışmada, İstanbul’daki yüksek katlı konutlarda tahliye süreleri için kat alanı ve kat sayısına bağlı bir denklem çıkarılmıştır. Bu denklem ve itfaiyenin binalara ulaşım süresi birleştirilerek şehirdeki yüksek katlı konutların risk indeksi ortaya çıkmıştır. Aşağıdaki sonuçlar ulaşılmıştır:• Mevcut itfaiye istasyonları ile trafik olmadığı zaman bile yüksek katlı binaların sadece %20’sine tahliyeleri bitmeden ulaşılmaktadır. Trafiğin yoğun olduğu zamanda bu oran %70 olmaktadır. Burada istasyon sayısını ve konumlarını optimize etmek gerekmektedir.• Yüksek katlı binaların tahliye süresi, her kattaki kişi sayısı ve bina yüksekliği ile ilişkilidir. Mevcut yönetmelik kuralları çerçevesinde binada iki merdiven kaçış yolunun olduğu ve merdiven genişliklerinin kriterlere uygun olduğu varsayılmıştır. • Alt katlarda çıkan bir yangın, merdiven sahanlığındaki duman ve gazların etkisiyle tahliye süresini %50 ile %80 arasında arttırmaktadır. • Bu makalede kullanılan veriler 2018-2020 yılları arasında toplanmıştır. Makale ayrıca Fire Safety Journal’a değerlendirilmek üzere gönderilmiştir.
 
TEŞEKKÜR
Bu çalışmaya, Newton Collaborative Research Programme, Boğaziçi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi 13084D ve TUBITAK 218M550 kaynak sağlamıştır. Katkılarından dolayı, Mustapha Muazu Jodi ve Alperen Gürer’e teşekkür ederim. 
 
Çelik Yapılar - Sayı: 68 - Ocak / Şubat 2021



© 2014 - Türk Yapısal Çelik Derneği