Bitişik nizam binalarda cephe yangınlarının yatay yönde yayılımında rüzgar etkisinin incelenmesi
Investigation of wind effect on the horizontal spread of facade fires in adjacent buildings
- Tez No: 885036
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURİ SERTESER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mimarlık, Architecture
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mimarlık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Kontrolü ve Yapı Teknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
İnsanların yaşama, barınma, çalışma gibi pek çok ihtiyacını karşılayan binaların dış ortamla ara kesitini oluşturan cepheler, belirli performans koşullarını yerine getirmelidir. Isıl konfor, gün ışığından yararlanma, gürültü kontrolü gibi faktörlere göre planlama yaparken, meydana gelebilecek bir yangının cephe yoluyla yayılma riski de dikkate alınmalıdır. Yangın yayılımını sınırlandırmak için tasarım sürecinin başından itibaren pasif yangın emniyet önlemleri ile desteklenmesi gerekir. Günümüze dek cephe yangınları ile ilgili yapılan çalışmaların genelinde rüzgar faktörü göz ardı edildiği görülmektedir. Bu çalışmalara göre yangın sırasında oluşan alev ve dumanın cephedeki açıklıktan dışarı çıktıktan sonra yukarı yönlü hareketi dikkate alınmış ve yönetmeliklerde yangının üst katlara yayılmasını engellemek için sınırlamalar getirilmiştir. Rüzgarı bir parametre olarak hesaba katan çalışmalarda açıklıktan dışarı çıkan alev ve dumanın rüzgar nedeniyle farklı yönlerde hareket ettiği görülmüştür. Bu durum, yangının düşey doğrultu dışında farklı yönlerde de yayılma ihtimali olduğunu ve dikkate alınması gerektiğini göstermektedir. Tezin birinci bölümünde tezin amacı, kapsam ve sınırlamaları ile birlikte literatür araştırmasına yer verilmiştir. Tez kapsamında rüzgar faktörünün cephe yangınlarının yayılmasına etkisi incelenmiştir. Açıklıklar arası yatay mesafenin ve farklı rüzgar yönlerinin yangının yayılmasını nasıl etkilediğini ifade edilmiştir. Tezin ikinci bölümünde, cephe yangınlarına değinilmiştir. Cephe yangınlarının nasıl başladığı ve yayıldığından bahsedilmiştir. Cephe yangınlarında alev ve duman yayılımında hangi faktörlerin etkili olduğundan söz edilmiş ve bu faktörlerin cephe yangınlarını nasıl etkilediği belirtilmiştir. Tezin üçüncü bölümünde ise cephe yangınlarını önlemek amacıyla ulusal ve uluslararası yönetmeliklerde ne gibi önlemler alındığı incelenmiştir. Genel anlamda yangının yukarı yönlü yayılmasını, çatı yolu ile bitişik binaya geçmesini, radyasyon yolu ile karşı binalara yayılmasını önlemek amacı ile yönetmeliklerde yer alan maddelere değinilmiştir. Tezin dördüncü bölümünde, tezde gerçekleştirilen sayısal model ile ilgili bilgiler ve sayısal benzetimin sonucunda elde edilen bulgular yer almıştır. Sayısal modelin özellikleri ve kriterleri ile birlikte kullanılan yazılım ile ilgili bilgiler verilmiş ve gerçekleştirilen senaryolar ifade edilmiştir. PyroSim programında oluşturulan bir yapı adasının sokağa komşu orta bölümünde yer alan beş katlı iki bitişik bina modellenmiştir. Belirlenen yangın senaryosuna göre 360 saniye boyunca sayısal ortamda yangın benzetimleri yapılmıştır. Pencerelerin yangın esnasında kırıldığı veya açık bırakılmış kabul edildiği ve cephe elemanlarının yangına dayanımının dikkate alınmadığı senaryolarda yangının bitişik nizam binaların birinde başladığı ve cephe açıklığı vasıtasıyla yayıldığı düşünülmüştür. Yayılmanın etkilerinin incelenebilmesi için birbirine komşu iki bina arasındaki en yakın cephe açıklıklarının yatayda birbirleri arasındaki mesafeler değiştirilerek farklı yangın senaryoları oluşturulmuştur. Senaryolarda referans olması için rüzgarsız durum bağımsız olarak incelenmiş; rüzgarın etkin olduğu senaryolarda ise rüzgar hızı ve cepheye geliş açısı değiştirilerek rüzgar faktörünün yangının yayılmasında ne ölçüde etkili olduğu incelenmiştir. Bu amaçla dokuz farklı senaryo oluşturulmuştur. Senaryoların sayısal benzetimlerinden elde edilen bulgular sunulmuştur. Tezin beşinci bölümünde ise sayısal benzetimden elde edilen sonuçların karşılaştırılması ve değerlendirmeleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, rüzgar faktörünün cephe yangınlarında alev ve duman hareketini etkilediği görülmüştür. Rüzgar faktörünün ihmal edildiği durumda yukarı yönlü hareket eden alev ve dumanın, rüzgar faktörünün dahil edilmesiyle birlikte yatayda da yayılarak hareket ettiği ve bitişik nizamdaki bir binayı açıklıkları vasıtasıyla etkileyebileceği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Buildings that meet many basic human needs, such as living, sheltering, and working, must fulfill certain performance conditions through their facades, which form the interface with the external environment. These performance conditions include important factors such as thermal comfort, utilization of daylight and noise control. Especially, these factors need to be carefully planned in order to increase the energy efficiency of buildings and provide a healthy living environment for their users, Additionally, the risk of a potential fire spreading through the facade must be considered. It is crucial to support the design process by passive fire safety measures from the beginning stage so as to limit the spread of fire through facades, It has been observed that most studies on facade fires have overlooked the wind factor until today. According to these studies, the flames and smoke generated during a fire usually the upward movement under the effect of buoyant forces after exiting the facade opening. In line with this upward movement of flames and smoke, studies have been conducted on the factors that could be effective in the spread of facade fires. Regulations have imposed various limitations to prevent the upward spread of fire to upper floors by taking into account the factors obtained as a result of these studies. However, in studies where the wind was considered as a parameter, it was observed that the flames and smoke exiting the opening during the fire moved in different directions due to the wind. This situation shows that the fire has the potential to spread not only in the vertical direction but also horizontal direction and in other directions. Therefore, the risk of flames and smoke spreading in different directions with the effect of wind after leaving the opening is an significant factor to be taken into consideration. This thesis consists of five main chapters. These 5 main chapters can be categorized as introduction, facade fires, review of the measures in national and international regulations to prevent the horizontal spread of facade fires, review of the horizontal spread of flames and smoke between openings with a numerical model and conclusion chapters. If these sections will be examined in detailed, the first chapter of the thesis presents the purpose, scope, and limitations of the thesis, as well as a literature review. Within the scope of the thesis, the impact of the wind factor on the spread of facade fires is examined in detail. Numerical simulations have been performed to investigate both how the wind affects the direction of flames and smoke emanating from facade openings and how effective the distance between the two closest openings on neighbouring buildings is on the spread of facade fires. Furthermore, the impact of different wind directions on the spread of fire was analysed in numerical simulations. The literature review on facade fires revealed that the wind factor has not been included in most studies. On the other hand, the studies which include the wind factor have been limited. This literature review has highlighted the existing studies on the subject and indicated which gaps the research aims to fill.
Benzer Tezler
- Bitişik betonarme binalar arasında oluşabilecek sismik etkileri önleyecek derz mesafesinin araştırılması
Investigation of the separation distance for preventing seismic effects on reinforced concrete buildings
TOLUNAY İBRAHİMAĞAOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği ve Afet Yönetimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARCAN YANIK
- Derin öğrenme sınıflandırıcıları kullanarak bina cephe görüntülerinin hızlı görsel tarama analizi
Fast visual analysis of building facade images using deep learning classifier for rapid visual screening
FUAT YALINIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mekatronik MühendisliğiKTO Karatay ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AMIR YAVARIABDI
PROF. DR. MUSA HAKAN ARSLAN
- Mimari tasarımda betonarme yapıların Türk Deprem Yönetmeliği açısından taşıyıcı sistem düzensizliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of structural system irregularities of reinforced concrete buildings according to Turkish Earthquake Code in architectural design stage
RABİA SAFA ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MimarlıkSelçuk ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERRA ZERRİN KORKMAZ
- Çeşme tarihi doku araştırması koruma ve restorasyon önerileri
Başlık çevirisi yok
EMEL KAYIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
MimarlıkDokuz Eylül ÜniversitesiRestorasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. RECEP MERİÇ
- Deprem etkisindeki bitişik binalarda çarpışma etkisini önlemek için viskoz sönümleyicilerin optimum tasarımı
Optimum design of viscous dampers to prevent collision effects in adjacent buildings affected by earthquakes
MUHAMMED DİKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSİN AYDIN