!MAKALE Akışkanlar dinamiği kavramları bu aşamada devreye girerek tavan jet hareketinin teorik olarak çözülebilmesine yardım eder. Bu konuda yapılmış olan birçok araştırma literatüre girmiştir. Bu araştırmalar sayesinde tavan jet dinamiği günümüzde daha anlaşılır hale gelmiş duman detektörlerinin seçimi ve yerleştirilmesi, ısıya duyarlı yağmurlama sistemi başlıklarının yerlerinin daha doğru olarak projelendirilmesi sağlanmıştır. Ayrıca bu araştırmalardan elde edilen veriler sayesinde; kapalı mekan yangınının kapsamlı matematiksel modellemesinin yapılabilmesinde kullanılacak tavan jet dinamiğinin çözümü daha kolay ve gerçekçi hale gelmiştir [4]. Tavandaki jet olayı tavan yüzeyi altında alevlenme noktasının tam üzerinden her yönde yanal olarak devam eder ve sonunda mekan duvarlarına ulaşır. Şekil4'te gösterildiği gibi tavan jeti, duvar tavan birleşim noktasında aşağı doğru dönerek bir duvar jeti halini alır. Ancak başlayan duvar jeti aleve yakın yerdeki en yüksek sıcaklığından çok şey kaybeder. Aşağı doğru oluşan duvarjeti içine girdiği havadan daha sıcak ve yoğunluğu daha azdır. Jet olayı aşağı doğru inişinde kaldırma kuvvetleri {buoyancy) tarafından engellenir ve tavandan belli bir uzaklığa indiğinde dumanlı jetin aşağı doğru hareketi tamamen durur. Duvardaki jet olayı ayrıca duvar yüzeyindeki sürtünme kuvveti nedeni ile yavaşlar ancak bu sürtünme kuvveti tavan yüzeyinde oluşandan daha azdır. Tavan jetinde oluşan ısı geçişi aynı şekilde daha soğuk olan duvar yüzeyi önünde hareket halindeki havada da oluşur. İki yüzey arasında gerçekleşen bu olay (kondüksiyon/ konveksiyon) nedeni ile duvar jeti sıcaklığı düşmeye devam eder ve hareket halindeki hava soğur. lsı transferi jet akışının duvar yüzeyinden ayrılıp kaldırma kuvveti ile tekrar yukarıya geri çevrilmesine kadar devam eder. ~ Bu dönüş esnasında ortam havası aynen alev yüzeyinde yükselen havaya karıştığı şekilde tekrar yukarı dönüş hareketine karışır. Böylece devam eden tavan jet akımı altında yukarıdakinden daha az hareketli bir gaz tabakası oluşur. IYANGIN ve GÜVENLİK SAYI 85 38 Eğeryangın mekanı diğer komşu mekanlar ile doğrudan ilişkili ise ve/veya doğrudan dışarıya ya da komşu mekanlardan birine açılan otomatik kapanma mekanizması olmayan bir veya birden fazla kapısı var ise bu etkenler yangın gelişmesindeki sonraki evreler için oldukça önemli duruma gelmektedir. Şekil S'te kapalı mekan yangınının büyüme evresi görülmektedir. Yangın başlangıcından beri gelişen olayların ardından ortam havası ile üst tabaka arasında sınır tabakası oluşmuş ve üst tabakanın büyümesi ile zemine doğru alçalmaya başlamıştır. Bu evrede kapalı bölüm (kompartman) yangını ve açık mekan yangınlarının farklılığı ön plana çıkar. Bu noktadan sonra mekanın pencere ve/veya kapılarının tam anlamı ile kapalı olması sadece doğrama birleşim yerlerindeki sınırlı hava sızıntısı dışında mekandan dışarıya veya dışarıdan içeriye hava akışı olmaması gerekir. Eğer yangın mekanı diğer komşu mekanlar ile doğrudan ilişkili ise ve/veya doğrudan dışarıya ya da komşu mekanlardan birine açılan otomatik kapanma mekanizması olmayan bir veya birden fazla kapısı var ise bu etkenler yangın gelişmesindeki sonraki evreler için oldukça önemli duruma gelmektedir. Aynı şekilde mekanda bulunan pencerelerdeki camlardan herhangi birinin yangın anında kırılması tüm yangın dinamiğini değiştireceğinden bu gibi parametrelere dikkat edilmesi gerekmektedir. ilk seçenekte bahsedilen sınırlı sızıntılı tam anlamı ile kapalı bir mekanda üst tabaka kalınlığı ve sıcaklık, zemine doğru daha hızlı artarak, solumayı etkiler ve hayati tehlike artmış olur. Şekil S'te görüldüğü gibi ara yüzeydeki duman tabakasının altındaki alev yangın başlangıcındaki hareketine devam ederek mekan havasını alarak tavana doğru yükselir. Yükselen alev ara yüzeyi delerek üst tabakaya ulaşır. Bununla birlikte alev ara yüzey içinde yükselirken de o dumanlı tabakada bulunan sıcak gazları da alır. Ayrıca alev bu ara tabakaya girdiğinde ortam havasına bağlı olarak bu tabakadaki kaldırma kuvvetleri daha az olduğundan yukarı doğru hareketin hızı yavaşlar. Ancak yükselme hızı yavaşlasa dahi tavandaki jet hareketi devam eder. Yeni oluşan bu karmaşık iki tabakalı durum alevin nicel özelliklerinde, tavan jetinde ve tavan jeti-duvar ilişkisinde bazı değişikler yapılmasını gerektirir. Bu konuda birçok çalışmalar yapmış bir araştırmacı olan L. Y. Cooper bu konuda matematiksel modellemede çeşitli kolaylıklar getirecek bazı önemli öneriler sunmuştur [5]. Dumanlı üst tabaka yükselen sıcaklığının bir sonucu olarak kendini çevreleyen duvarlara ve döşemeye doğru ışınım (radyasyon) yolu ile ısı transferi yapacaktır. Şekil 4 ve S'te aşağı yönlendirilmiş oklarla gösterildiği gibi, bu duman tabakası mekanın içinde bulunan cisim yüzeylerini de ısıtmaya başlar. Bu ters ışınımın en önemli etkilerinden birisi de insan dokusuna yaptığı etkidir. Normalde bina kullanıcıları ters ışınımın başladığı bu anda güvenli bölgelere ulaşmış olmalıdır. Yangın konusunda yapılan birçok araştırmada ters ışınımın insan hayatı açısından tehlike yaratacak düzeye geliş süresi hesaplanarak binadan güvenli kaçış süreleri ile karşılaştı rılır. Şekil 4. Duvar jetinin oluşması [3}. 1 Şekil 5. Üst tabaka gelişimi [3}.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=