Tasarım ve Mühendislik

Tasarım Konsantrasyonu, Gaz Miktarı Hesabı, Deşarj ve Bekletme Süresi

Tasarım konsantrasyonu, belirli bir yakıt sınıfını söndürmek için hesaplanan hedef gaz yüzdesidir; deşarj süresi bu konsantrasyonun büyük bölümüne ulaşmak için tanımlanan azami süredir; bekletme süresi (hold time) ise yeniden tutuşmayı önlemek amacıyla söndürücü atmosferin havalandırma yapılmadan önce korunan hacimde tutulması gereken asgari süredir.

Tasarım konsantrasyonu, belirli bir yakıt sınıfını söndürmek için mühendislik hesabıyla belirlenen hedef gaz yüzdesidir; deşarj süresi bu konsantrasyonun büyük bölümüne ulaşmak için standartlarda tanımlanan azami süredir; bekletme süresi (hold time) ise yeniden tutuşmayı önlemek amacıyla söndürücü atmosferin korunan hacimde havalandırma yapılmadan önce tutulması gereken asgari süredir. Bu üç parametre birbirinden bağımsız değildir: biri eksik veya yanlış hesaplandığında sistem, silindirlerini tam olarak boşaltsa dahi yangını söndürememe veya yeniden tutuşmaya izin verme riskiyle karşı karşıya kalır.

Bir Bakışta

Parametre	Tanım	Nasıl doğrulanır?
Tasarım konsantrasyonu	Söndürme konsantrasyonu + standartta tanımlı emniyet faktörü; yakıt sınıfına göre	Onaylı yöntemle mühendislik hesabı
Deşarj süresi	Konsantrasyonun büyük bölümüne ulaşmak için standarttaki azami süre	Hidrolik hesap
Bekletme süresi (hold time)	Yeniden tutuşmayı önlemek için konsantrasyonun korunması gereken asgari süre (yüzeysel yanıcılarda tipik olarak 10 dakika mertebesi)	Door fan testi

Tasarım Konsantrasyonu Nasıl Belirlenir?

Her söndürme gazının, standart test yöntemleriyle (küp testi gibi) belirlenmiş bir “söndürme konsantrasyonu” değeri vardır — bu, kontrollü koşullarda referans bir alevin söndüğü asgari gaz yüzdesidir. Tasarım konsantrasyonu bu değere bir emniyet payı (güvenlik faktörü) eklenerek elde edilir; NFPA 2001 ve ISO 14520 gibi standartlar, yakıt sınıfına (yüzeysel yanıcılar, elektrik ekipmanı vb.) göre asgari emniyet faktörlerini tanımlar. Örneğin FM-200 ve FK-5-1-12 için tipik tasarım konsantrasyonları hacimce %4-%10 aralığındayken, inert gazlarda (IG-541, IG-55) bu değer oksijen seyreltme mekanizması nedeniyle %30-%45 hacim gazı ilavesi gerektirecek şekilde hesaplanır. CO2’de ise tasarım konsantrasyonu doğrudan insan güvenliği sınırlarını aşan bir seviyede olduğundan, kullanım alanı ayrı bir güvenlik rejimine tabidir.

Gaz Miktarı Nasıl Hesaplanır?

Kimyasal temiz gazlarda (FM-200, FK-5-1-12) gerekli gaz kütlesi, ISO 14520 ve EN 15004’te verilen toplam kaplama formülüyle bulunur:

m = (V / S) × c / (100 − c)

m: gerekli gaz miktarı (kg)
V: net hacim (m³); oda hacminden gazın giremediği kalıcı yapılar (kolon, beton bloklar vb.) düşülerek bulunur
c: tasarım konsantrasyonu (hacimce %)
S: gaz buharının özgül hacmi (m³/kg); S = k1 + k2 × T, burada T korunan hacmin tasarım sıcaklığıdır (°C)

Gaz	k1	k2	20 °C’de S	Kaynak
FK-5-1-12 (Novec 1230)	0,0664	0,000274	0,0719 m³/kg	ISO 14520-5
HFC-227ea (FM-200)	0,1269	0,000513	0,1372 m³/kg	ISO 14520-9 / EN 15004-5

Örnek: Net hacmi 100 m³ olan, tasarım sıcaklığı 20 °C olan ve kablo, plastik, kâğıt gibi yüzeysel A sınıfı yanıcılar içeren bir sunucu odası FK-5-1-12 ile korunacak olsun. ISO 14520-5, FK-5-1-12 için yüzeysel A sınıfı yangınlarda asgari tasarım konsantrasyonunu %5,3 olarak verir.

S = 0,0664 + 0,000274 × 20 = 0,0719 m³/kg
m = (100 / 0,0719) × 5,3 / 94,7 ≈ 78 kg (yaklaşık 0,78 kg/m³)

Bu sonuç yalnızca ön tahmin içindir. Kesin proje hesabında ayrıca deniz seviyesinden yükseklik düzeltmesi, odadaki en düşük ve en yüksek sıcaklık, kullanılan sistemin onay dokümanındaki tasarım konsantrasyonu, silindir doluluk oranı ve boru şebekesinin hidrolik hesabı dikkate alınır. İnsan bulunan hacimlerde, en yüksek sıcaklıkta oluşacak konsantrasyonun gazın güvenlik sınırını (NOAEL) aşmadığı da ayrıca kontrol edilir.

İnert gazlarda (IG-541, IG-55) hesap farklıdır: gaz odaya verilirken fazla hava basınç tahliye menfezinden dışarı çıktığı için logaritmik bir formül kullanılır, sonuç genellikle kg yerine m³ gaz olarak ifade edilir ve basınç tahliye menfezi ayrıca boyutlandırılır.

Deşarj Süresi Neden Kritiktir?

Deşarj süresi, gazın silindirlerden korunan hacme aktarılıp tasarım konsantrasyonunun tanımlanan yüzdesine (standartlara göre genellikle konsantrasyonun büyük bölümüne) ulaşması için geçen süredir. Bu süre kısa tutulur çünkü yangın büyüklüğü ve buna bağlı sıcak gaz tabakalanması zamanla artar; gazın yavaş verilmesi hem yangının büyümesine hem de sıcak duman tabakasının gazı yukarı doğru itip düzgün karışmasını engellemesine yol açabilir. Boru çapı, nozul sayısı ve yerleşimi, manifold tasarımı ve silindir basıncı gibi parametreler, hidrolik hesap yazılımlarıyla deşarj süresinin standartlarda tanımlanan sınırlar içinde kalacak şekilde optimize edilmesini sağlar.

Bekletme Süresi ve Yeniden Tutuşma Riski

Gaz deşarj olduktan sonra, yanma durmuş olsa bile sıcak yüzeyler veya közlenen malzemeler yeniden tutuşmaya (re-ignition) neden olabilir. Bekletme süresi, söndürücü atmosferin oda içinde -sızıntı yoluyla etkin konsantrasyonun altına düşmeden- korunan yakıt sınıfı için standartlarda belirtilen asgari süre (yüzeysel yanıcılarda tipik olarak 10 dakika mertebesinde) boyunca kalmasını ifade eder. Bu sürenin sağlanabilmesi doğrudan odanın sızdırmazlık kalitesine bağlıdır; yetersiz sızdırmazlık, teorik olarak doğru hesaplanmış bir tasarım konsantrasyonunun bile pratikte hold time süresince korunamamasına yol açar. Bu ilişki, sistem devreye alınmadan önce oda entegrasyon (door fan) testiyle doğrulanır — konu “Oda Sızdırmazlığı ve Door Fan Testi” başlıklı makalede ayrıntılı olarak ele alınmıştır.

Üç Parametrenin Birlikte Değerlendirilmesi

Bir sistemin doğru tasarlandığını söyleyebilmek için tasarım konsantrasyonunun yakıt sınıfına uygun seçildiği, deşarj süresinin hidrolik hesapla doğrulandığı ve bekletme süresinin oda sızdırmazlığıyla desteklendiği ayrı ayrı gösterilmelidir. Uygulamada bu üçü, sistem devreye alma (commissioning) aşamasında birlikte raporlanır; herhangi birinin eksik belgelenmesi, sistemin fiilen güvenilir olup olmadığını sorgulanabilir kılar.

Bu rehberdeki bilgileri projenize uygulamak için gazlı yangın söndürme hizmetlerimizi ve tüm sistem seçeneklerini ana sayfamızda inceleyebilir, teklif formundan bize ulaşabilirsiniz.

Son güncelleme: 4 Kasım 2026