Yangın pompası debi ve basınç hesabı, risk sınıfından koruma alanına, oradan eşzamanlı çalışacak sprinkler sayısı ve tasarım yoğunluğuna ulaşarak gerekli debiyi belirler; en elverişsiz noktanın işletme basıncına statik yükseklik, boru sürtünme kayıpları ve ekipman kayıpları eklenerek toplam basma yüksekliği bulunur. TS EN 12845 bu adımların tamamını zorunlu tutar.
Bu yazıda sırasıyla şunları bulacaksınız:
- Risk sınıfı ve tasarım yoğunluğu — LH, OH, HH kategorileri ve mm/dk değerleri
- Koruma alanından eşzamanlı sprinkler sayısını ve gerekli debiyi hesaplama
- En elverişsiz sprinkler noktasının gerekli işletme basıncı
- Statik yüksekliğin metrebası cinsinden basınca dönüşümü
- Hazen-Williams yöntemiyle boru sürtünme kaybı hesabı
- Ekipman kayıpları — vana, çekvalf, filtre, kolektör
- Toplam basma yüksekliği ve emniyet payı uygulaması
- Pompa eğrisiyle çalışma noktası kontrolü ve TS EN 12845 yüzde elli fazla debi şartı
- Hidrant ve yangın dolabı yükünün eklenmesi
- İki tam sayısal senaryo: ofis binası ve fabrika
Risk sınıfı ve tasarım yoğunluğu nedir?
Risk sınıfı, yangın yükünü ve yangının büyüme hızını belirleyen bir yapı veya proses kategorisidir; TS EN 12845, binayı hafif tehlike (LH), orta tehlike (OH1-OH4) ve yüksek tehlike (HH) olarak sınıflandırır ve her sınıfa farklı bir tasarım yoğunluğu ile koruma alanı atar. Bu sınıf, hesabın ilk ve en kritik adımıdır; yanlış sınıf seçimi tüm sistemi yetersiz kılar.
Hafif tehlike LH sınıfında tasarım yoğunluğu 2,25 mm/dk, koruma alanı 84 m² olarak tanımlanır. Orta tehlike sınıfı dörde ayrılır: OH1 için 5 mm/dk ve 72 m², OH2 için 5 mm/dk ve 144 m², OH3 için 5 mm/dk ve 216 m², OH4 için 5 mm/dk ve 360 m². Yüksek tehlike HH sınıfında yoğunluk 7,5 mm/dk ile 12,5 mm/dk arasında değişir ve koruma alanı 260 m² ile 300 m² arasındadır. Bu değerler mutlak minimumları tarif eder; sigortacı veya proje şartnamesi daha yüksek değer isteyebilir.
| Sınıf | Tasarım yoğunluğu (mm/dk) | Hesap koruma alanı (m²) | Tipik yapı |
|---|---|---|---|
| LH | 2,25 | 84 | Konut, büro, hastane hasta odaları |
| OH1 | 5 | 72 | Orta depo, otoparklar, küçük imalat |
| OH2 | 5 | 144 | Orta-büyük depo, büyük imalat holü |
| OH3 | 5 | 216 | Mobilya fabrikası, plastik depo |
| OH4 | 5 | 360 | Büyük plastik işleme, lastik depo |
| HH | 7,5-12,5 | 260-300 | Uçak hangarı, akaryakıt depolama |
Eşzamanlı sprinkler sayısı ve gerekli debi nasıl hesaplanır?
Eşzamanlı çalışacak sprinkler sayısı, TS EN 12845 tarafından hesap koruma alanının tek bir sprinklerin koruma alanına bölünmesiyle belirlenir; çıkan sonuç yukarı yuvarlanır. Gerekli debi, bu sprinkler sayısı ile her başlığın asgari çalışma debisinin çarpımından elde edilir.
Standart EN sprinkler başlık, 72 ila 80 °C erime sıcaklığında açılır ve 0,5 bar çalışma basıncında K=80 faktörlü bir kafa için 8 l/dk debi üretir. Genel formül Q_sprinkler = K × √P şeklindedir; K kafa faktörü (l/dk/bar^0,5), P kafanın işletme basıncıdır (bar). Örneğin K=80 ve P=0,5 bar için Q=80×√0,5=56,6 l/dk.
Tasarım yoğunluğundan debi başka bir yoldan da hesaplanır: Q_toplam = D × A. Burada D tasarım yoğunluğu (mm/dk = l/dk/m²) ve A koruma alanı (m²). OH2 sınıfı için Q_toplam = 5 × 144 = 720 l/dk. Bu değer sprinkler kafa sayısı ve bireysel kafa debisiyle tutarlı olmalıdır.
| Parametre | Formül | OH2 örneği |
|---|---|---|
| Tasarım yoğunluğu D | Tablodan (TS EN 12845) | 5 mm/dk |
| Koruma alanı A | Tablodan | 144 m² |
| Gerekli toplam debi | Q = D × A | 720 l/dk |
| Kafa başına debi (K=80, P=0,5 bar) | Q_kafa = K × √P | 56,6 l/dk |
| Eşzamanlı kafa sayısı | n = Q_toplam / Q_kafa | yaklaşık 13 kafa |
En elverişsiz sprinkler noktasının gerekli işletme basıncı
En elverişsiz nokta, yangın pompasından en uzak, en yüksek kottaki ve en yüksek sürtünme kaybına maruz kalan sprinkler kafasıdır. Bu noktada standartın gerektirdiği minimum çalışma basıncının sağlanması zorunludur; bu basıncı sağlayamamak kafa debisini düşürür ve koruma alanını yetersiz bırakır.
TS EN 12845 kapsamındaki standart sprinkler için minimum çalışma basıncı 0,5 bar'dır; yüksek akış (extended coverage) kafalar için bu değer 1,0 bar veya daha yüksek olabilir, kafa data sayfası belirleyicidir. Tasarımda hedef, en elverişsiz kafanın 0,5 bar aldığı, ön taraf kafalara ise hidrolik denge hesabıyla orantılı kısıtlama getirildiği bir dengeli sistemdir.
Pratikte pompa tarafındaki gerekli basıncı bulmak için en elverişsiz kafadan geriye doğru yürünür: kafa basıncı + o noktaya kadar birikmiş sürtünme kayıpları + statik yükseklik = pompanın sağlaması gereken minimum basınç. Hidrolik hesap yazılımları bu yolu otomatik iter ama mantığı el hesabıyla da anlamak gerekir.
Statik yükseklik hesabı
Statik yükseklik, depo veya emme kaynağının en alt su seviyesi ile sistemin en yüksek çıkış noktası arasındaki kot farkıdır; her 10 metre kot farkı yaklaşık 1 bar statik basınca karşılık gelir.
Dönüşüm formülü: P_statik (bar) = h (m) × ρ × g / 100.000 = h / 10,2. Su yoğunluğu standart koşullarda 1.000 kg/m³ kabul edilir ve g yerçekimi ivmesi 9,81 m/s²'dir. Pratikte 10,2 böleni yerine 10 böleni kullanılır; fark yüzde ikiden az olup emniyet tarafındadır.
Örnek: depo tabanı kotunun bina sıfırı referanslı -1,5 m olduğu bir binada en yüksek sprinkler kotu +28 m ise h = 28 – (-1,5) = 29,5 m ve P_statik = 29,5 / 10 = 2,95 bar'dır. Emme tarafındaki su seviyesi mevsimsel olarak değişiyorsa en olumsuz seviye (depoların boşaltılmış hali veya kuyu dinamik seviyesi) baz alınır.
Boru sürtünme kayıpları: Hazen-Williams yöntemi
Hazen-Williams yöntemi, yangın sistemlerinde borulardaki sürtünme kaybını hesaplamak için en yaygın kullanılan yöntemdir; formül P_f = 6,05 × 10^5 × Q^1,85 / (C^1,85 × d^4,87) × L biçimindedir. Burada P_f sürtünme kaybı (bar), Q debi (l/dk), C Hazen-Williams pürüzlülük katsayısı, d boru iç çapı (mm) ve L boru uzunluğudur (m).
C katsayısı malzemeye göre seçilir: çelik boru eski haliyle 100, çinko kaplı galvaniz boru 120, plastik boru 150 ve yeni çelik boru 140 kabul edilir. Yangın sistemlerinde çelik boru için C=120 güvenli tarafta tercih edilen değerdir.
Eşdeğer boy yöntemi, dirsek, T, vana gibi armatürleri gerçek uzunluk olmalarına rağmen boru olarak hesaba dahil etmek için kullanılır. Her armatürün eşdeğer boyu boru çapına bağlı tablolardan bulunur; örneğin DN100 bir 90° dirsek için eşdeğer boy yaklaşık 3,0 m, DN100 bir tam açık sürgülü vana için 0,6 m, DN100 bir çekvalf için ise 7,0 m civarındadır. Gerçek boru uzunluğu ile eşdeğer boylar toplanarak toplam hesap uzunluğu (L_toplam = L_gerçek + L_eşdeğer) elde edilir.
| Armatür | DN80 eşdeğer boy (m) | DN100 eşdeğer boy (m) | DN150 eşdeğer boy (m) |
|---|---|---|---|
| 90° dirsek | 2,0 | 3,0 | 4,5 |
| 45° dirsek | 1,0 | 1,5 | 2,3 |
| T çıkış | 5,0 | 7,5 | 11,0 |
| T geçiş | 0,6 | 0,9 | 1,3 |
| Çekvalf | 4,5 | 7,0 | 10,5 |
| Tam açık sürgülü vana | 0,4 | 0,6 | 0,9 |
| Filtre/pislik tutucu | 6,0 | 9,0 | 13,5 |
Ekipman kayıpları: vana, çekvalf, filtre
Ekipman kayıpları, pompa hidrofor grubundaki sabit aksesuarların ve hat üzerindeki vanaların yarattığı ek basınç düşümüdür; bunlar armatür eşdeğer boyları olarak Hazen-Williams hesabına dahil edilir ya da üretici kataloğundan alınan ΔP değerleri olarak doğrudan toplanır.
Yangın pompası tesisatında tipik ekipman kayıpları şunlardır: emme manifoldu ve filtre yaklaşık 0,2-0,5 bar, çekvalf 0,1-0,3 bar, motorlu veya el kumandalı kesme vanası (tam açık) 0,1 bar'ın altı, ölçüm devresi manifoldu 0,1-0,2 bar ve basınç geçişleri 0,05 bar. Bu değerler ürün katalogları esas alınarak hesaba girmeli; eğer katalog yoksa eşdeğer boy tablosu kullanılır.
TS EN 12845 ve NFPA 20 standartları, boru hesabının yanında pompa çıkış manometresinin konumundan en elverişsiz noktaya kadar tüm kayıpların hesaba katılmasını zorunlu tutar. Üretici veri sayfasına başvurulamayan armatürler için en kötü durum değerleri alınır; sistemin olumlu yönde sürpriz yapması kabul edilir, olumsuz sürpriz kabul edilmez.
Toplam basma yüksekliği ve emniyet payı
Toplam basma yüksekliği, en elverişsiz noktanın gerekli çalışma basıncı, statik yükseklik, boru sürtünme kayıpları ve ekipman kayıplarının toplamına emniyet payının eklenmesiyle bulunur. Tasarım aşamasında yüzde on ila yüzde on beş emniyet payı eklenmesi yaygın mühendislik pratiğidir; bazı şartnameler bu payı kesin olarak belirtir.
Formüle dökersek: H_toplam = H_statik + ΔP_sürtünme + ΔP_ekipman + P_kafa_min + emniyet payı. Bar cinsinden tüm kayıpları toplar, üzerine yüzde on emniyet payı ekleriz. Bu değer pompanın nominal çalışma noktasındaki basma yüksekliğini karşılamalıdır.
Önemli bir ayrıntı: yangın tesisatında emme tarafındaki koşullar kritiktir. Pompanın sağlaması gereken net baskı, toplam basma yüksekliğinden mevcut emme basıncı çıkarılarak bulunur. Serbest emişli pompada (depodan emme) emme tarafı düşük, tank yüksekse yüksektir. NPSH kontrolü de bu aşamada yapılmalıdır.
Pompa eğrisiyle çalışma noktası kontrolü
Pompa eğrisi kontrolü, hesaplanan (Q, H) çalışma noktasının pompanın Q-H eğrisi üzerinde kararlı ve verimli bölgeye düştüğünü doğrulamak için yapılır. Seçilen pompanın nominal debisi ile hesaplanan debi çakışmalıdır; hesap noktası eğrinin sağ ucuna yaklaşık oturursa pompa aşırı debide çalışır ve basma yüksekliği düşer, sol ucuna yaklaşırsa kararsız bölgeye girer.
TS EN 12845 ve NFPA 20 kapsamında yangın pompası seçiminde kritik bir ek şart geçerlidir: pompanın 150 debi noktasındaki basma yüksekliği (yüzde elli fazla debi), nominal değerin yüzde altmış beşinin altına düşmemelidir. Bu şart, yangın sırasında gerçek debinin hesap değerini aşması durumunda basıncın kabul edilebilir sınırda kalmasını güvence altına alır.
NFPA 20'ye göre ek olarak: kapalı debi noktasındaki basma yüksekliği (shut-off head) nominal değerin yüzde yüz kırkını geçemez. Bu sınır, jokey pompanın yanlış devreye girmesi veya boru hattı basınçlanması sırasında aşırı basınç oluşmasını önler.
| Kontrol noktası | TS EN 12845 / NFPA 20 şartı | Kontrol nasıl yapılır |
|---|---|---|
| Nominal çalışma noktası | Hesaplanan (Q, H)'yı karşılamalı | Pompa Q-H eğrisi üzerinde işaret et |
| 1,5×Q noktasındaki basınç | Nominal H'nin en az %65'i | Eğriden oku, hesap değeriyle karşılaştır |
| Kapalı debi basıncı | Nominal H'nin en fazla %140'ı | Eğriden oku, sınırla karşılaştır |
| NPSH gereksinimi | NPSHr < NPSHa | Katalogdan NPSHr, tesisattan NPSHa hesapla |
Hidrant ve yangın dolabı yükünün eklenmesi
Yangın dolabı ve hidrant sistemleri, çoğu binalarda sprinkler sisteminden bağımsız bir pompa veya aynı pompa grubundan ayrı manifoldla beslenir; TS EN 12845 her iki sistemi aynı anda aktif sayarak pompa kapasitesini buna göre belirlemenizi zorunlu kılar.
Yangın dolabı debisi TS EN 671-1 kapsamındaki iç hidrantlar için tipik olarak 100 l/dk'da karşılık gelen basınçla hesaplanır; dış yangın saçma başlığına bağlı hidrantlar ise daha yüksek debi (200-400 l/dk) gerektirebilir. Eşzamanlı çalışacak dolap veya hidrant sayısı proje özelliklerine ve yerel itfaiye gerekliliklerine göre belirlenir; çoğu binalarda iki adet yangın dolabı eşzamanlı baz alınır.
Pompa debisi, sprinkler sisteminin hesaplanan debisi ile aynı anda aktif yangın dolabı veya hidrant debisinin toplamı olmalıdır: Q_toplam_pompa = Q_sprinkler + Q_hidrant. Basınç hesabında da yangın dolabı hattının en elverişsiz noktası ayrı kontrol edilir; sistem genellikle sprinkler basınç şartını karşılayan pompa aynı zamanda dolap şartını da karşılar, ama bu doğrulanmalıdır.
Sayısal Senaryo 1: OH2 ofis binası
Hesabı uçtan uca yürütelim. Bina: 10 katlı ofis binası, kat yüksekliği 3,5 m, binanın toplam yüksekliği 35 m, sprinkler deposu bodrum katta -2,0 m kotunda.
Adım 1 — Risk sınıfı ve tasarım değerleri: OH2 sınıfı, D = 5 mm/dk, A = 144 m².
Adım 2 — Gerekli sprinkler debisi: Q_sprinkler = 5 × 144 = 720 l/dk.
Adım 3 — Hidrant debisi: eşzamanlı 2 adet yangın dolabı, her biri 100 l/dk → Q_hidrant = 200 l/dk.
Adım 4 — Toplam pompa debisi: Q_toplam = 720 + 200 = 920 l/dk.
Adım 5 — Statik yükseklik: h = 35 + 2,0 = 37 m → P_statik = 37 / 10 = 3,7 bar.
Adım 6 — Boru sürtünme kaybı: ana hat DN100, uzunluk 80 m gerçek, eşdeğer boy armatürlerle 30 m → toplam 110 m; C=120, Q=920 l/dk, d=107 mm (DN100 iç çap).
P_f = 6,05 × 10^5 × 920^1,85 / (120^1,85 × 107^4,87) × 110 ≈ 1,8 bar.
Adım 7 — Ekipman kayıpları: filtre 0,3 bar, çekvalf 0,2 bar, vanalar 0,1 bar → toplam 0,6 bar.
Adım 8 — En elverişsiz kafa basıncı: 0,5 bar.
Adım 9 — Toplam: H = 3,7 + 1,8 + 0,6 + 0,5 = 6,6 bar. Emniyet payı yüzde on → H_tasarım = 6,6 × 1,10 = 7,26 bar ≈ 7,3 bar.
Seçim kriterleri: Q = 920 l/dk ve H = 7,3 bar. TS EN 12845 yüzde elli fazla debi kontrolü: 1,5 × 920 = 1.380 l/dk'da pompa basıncı 7,3 × 0,65 = 4,74 bar'ın altına düşmemeli. Kapalı debi basıncı: 7,3 × 1,40 = 10,2 bar'ı geçmemeli.
Yorum: Orta büyüklükte bir ofis binası için seçilen pompa yaklaşık 920 l/dk ve 7,3 bar'lık çalışma noktasına oturmalı; bu değer DN100 ana hat ve 10 katlı koşullar için tipik bir aralıktır. Pompa kataloğunda bu nokta verimlilik adası içinde yer almalıdır.
Sayısal Senaryo 2: OH4 plastik işleme fabrikası
İkinci senaryo yüksek risk sınıfı: OH4, D = 5 mm/dk, A = 360 m², fabrika tek katlı ancak saçak yüksekliği 12 m, su deposu sahadaki -1,0 m kotunda, ana boru güzergahı uzun (150 m gerçek, armatürlerle 60 m eşdeğer).
Adım 1 — Risk sınıfı: OH4.
Adım 2 — Sprinkler debisi: Q_sprinkler = 5 × 360 = 1.800 l/dk.
Adım 3 — Hidrant debisi: 3 adet iç ve dış hidrant kombinasyonu, eşzamanlı 2 aktif → 2 × 200 = 400 l/dk.
Adım 4 — Toplam debi: Q = 1.800 + 400 = 2.200 l/dk.
Adım 5 — Statik yükseklik: h = 12 + 1,0 = 13 m → P_statik = 1,3 bar.
Adım 6 — Boru sürtünme kaybı: ana hat DN150, L_toplam = 150 + 60 = 210 m, C = 120, d = 159 mm.
P_f = 6,05 × 10^5 × 2.200^1,85 / (120^1,85 × 159^4,87) × 210 ≈ 2,5 bar.
Adım 7 — Ekipman kayıpları: büyük filtre 0,4 bar, çekvalf 0,3 bar, vanalar 0,15 bar → toplam 0,85 bar.
Adım 8 — En elverişsiz kafa basıncı: 0,7 bar (HH sınırına yakın uygulama, daha yüksek kafa gerekliliği).
Adım 9 — Toplam: H = 1,3 + 2,5 + 0,85 + 0,7 = 5,35 bar. Emniyet payı yüzde on → H_tasarım = 5,35 × 1,10 = 5,89 bar ≈ 6,0 bar.
Pompa seçimi: Q = 2.200 l/dk ve H = 6,0 bar. Bu debi, 36,7 l/s veya 132 m³/h olarak ifade edilebilir. Yüzde elli fazla debi kontrolü: 1,5 × 2.200 = 3.300 l/dk'da basınç 6,0 × 0,65 = 3,9 bar'ın altına düşmemeli.
Yorum: Fabrika uygulamasında statik yükseklik düşük ama debi çok yüksektir. Bu koşullarda pompa seçimi genellikle dikey milli pompa veya çift pompalı paralel konfigürasyon yönünde gider; boru kaybını düşük tutmak için ana hat çapı büyük tutulmalıdır. Paralel pompa bağlantısının avantajları /blog/pompa-paralel-baglanti yazısında ayrıntılanmıştır.
| Parametre | Senaryo 1 (OH2 ofis) | Senaryo 2 (OH4 fabrika) |
|---|---|---|
| Risk sınıfı | OH2 | OH4 |
| Tasarım yoğunluğu | 5 mm/dk | 5 mm/dk |
| Koruma alanı | 144 m² | 360 m² |
| Sprinkler debisi | 720 l/dk | 1.800 l/dk |
| Hidrant/dolap debisi | 200 l/dk | 400 l/dk |
| Toplam pompa debisi | 920 l/dk | 2.200 l/dk |
| Statik yükseklik basıncı | 3,7 bar | 1,3 bar |
| Sürtünme kaybı | 1,8 bar | 2,5 bar |
| Ekipman kaybı | 0,6 bar | 0,85 bar |
| Kafa minimum basıncı | 0,5 bar | 0,7 bar |
| Tasarım basma yüksekliği | 7,3 bar | 6,0 bar |
TS EN 12845 yüzde elli fazla debi şartı neden önemlidir?
TS EN 12845'in yüzde elli fazla debi şartı, gerçek yangın sırasında tahmin edilenden daha fazla kafanın açılması durumunda sistemin basınç kaybetmeden tepki vermesini sağlamak amacıyla konulmuştur. Standart, 1,5 Q nominal'de basmanın 0,65 H nominal'den düşmemesini zorunlu tutar; bu şart pompa eğrisinin sağ tarafının yeterince yüksek tutulması anlamına gelir.
Bu şartı karşılamayan pompa eğrisi aşırı dik (steep) olarak nitelendirilir. Aşırı dik eğrili pompa, nominal noktada iyi çalışır ama debi biraz artınca basıncı hızla düşer. Yangın senaryosunda bu, açılan her ilave kafanın sistemin basıncını kritik eşiğin altına düşürebileceği anlamına gelir.
Kontrol adımları: seçilen pompanın Q-H eğri tablosunda 1,5 × Q_tasarım noktasındaki H değerini okuyun ve H_tasarım × 0,65 değeriyle karşılaştırın. Eğer okunan değer sınırın altında kalıyorsa daha yatay (flat) bir eğriye sahip pompa seçilmeli veya iki pompa paralel bağlanmalıdır.
Jokey pompa debisi ve basıncı ile ilişkisi
Jokey pompa (baskı idame pompası), hatın küçük sızıntılarında veya sistemin kontrollü baskılanmasında ana yangın pompasını gereksiz yere çalıştırmamak için kullanılır. Jokey pompanın seçimi ana pompa hesabından bağımsız ancak birbirine bağlıdır.
Jokey pompa debisi tipik olarak ana pompanın yüzde yüzü ile yüzde biri arasında, çoğunlukla 10-50 l/dk olarak seçilir. Basıncı ise sistemin çalışma basıncını yüzde beş ila yüzde on aşmalıdır ki ana pompayı devreye sokmadan hattı basınçlı tutabilsin. Ana pompanın açılma basıncı jokey pompanın açılma basıncının altında ayarlanır; sırasıyla jokey açılır, düzeltemezse ana pompa açılır, o da yetersiz kalırsa dizel yedek pompa devreye girer. Jokey pompanın çalışma mantığı ve baskı idame devresindeki rolü /urunler/yangin-sistemleri/yangin-hidroforlari sayfasındaki hidrofor grubu açıklamalarında ele alınmıştır.
Boru çapı ve hız kontrolü
Boru çapı seçimi, hem sürtünme kaybını hem de yangın sırasında boru içindeki akışın düzenini belirler. TS EN 12845 ve NFPA 13, yangın borusundaki akış hızının 6 m/s'yi geçmemesini önerir; bu sınır aşıldığında türbülans artar, basınç kaybı orantısız büyür ve gürültü ile erozyon riski ortaya çıkar.
Pratik kontrol: Q (m³/s) = A (m²) × v (m/s) formülünden d = √(4Q / π × v) bulunur. Örneğin Q = 920 l/dk = 0,0153 m³/s ve v_max = 4 m/s için d_min = √(4 × 0,0153 / π × 4) = 0,070 m = 70 mm → DN80 seçilir (iç çap yaklaşık 82 mm). Sürtünme hesabı bu çapla doğrulanır.
Ana hatlarda 2-3 m/s, dağıtım borularında 1-2 m/s hedeflenmesi hem enerji verimliliği hem işletme sessizliği açısından iyi pratiktir. Yangın ana manifoldundan sprinkler kollarına geçişte çap kademeli olarak küçülür; her kol kendi yükleme debisine göre kontrol edilir.
Boru çapı hesabı yalnız ana hat için değil, her tali kol için de ayrı ayrı yapılmalıdır; kol çapları bağımsız hesaplanmadan genel çap seçimi eksik kalır. Boru çapı hesabında pislik tutucu ve filtre konumları da göz önüne alınmalıdır. Filtre çapı ana boru çapıyla eşleşmeli; büzme yapılmış bir filtre bağlantısı basınç kaybını katlar ve yangın sırasında beklenmedik debi düşüşüne neden olur. Pislik tutucu seçimi /urunler/tesisat-ekipmanlari/pislik-tutucu sayfasındaki malzeme ve kapasite bilgileriyle yapılmalıdır. Yangın tesisat boruları genellikle dikişli veya dikişsiz siyah çelik borudur; bağlantılar kaynaklı veya oluklu (grooved) mekanik bağlantıyla yapılır. Her iki yöntemde de boru sınıfı çalışma basıncını karşılamalı; TS EN 12845 minimum boru et kalınlığı şartlarını belirtir.
Denge hesabı ve sprinkler kollarında basınç eşitleme
Sprinkler sistemi denge hesabı, her kolun ve her kafanın gerçekte ne kadar debi aldığını doğrulamak için yapılır. Hesap koruma alanında en elverişsiz kafanın standart minimum basıncı alması yeterli değildir; aynı anda açılan diğer kafaların da standartı karşıladığı gösterilmelidir.
Boru hesabı yazılımları bu dengeyi otomatik iterasyon yöntemiyle çözer. El hesabında ise kollar tek tek alınır, her kafa için Q_kafa = K × √P_kafa formülü uygulanır ve kolların girdiği ortak manifolddaki basınç, kol kümülatif debileri ve sürtünme kayıplarıyla belirlenir. Sonuçta manifold girişindeki basıncın pompadan gelen toplam basma yüksekliğiyle örtüşmesi gerekir.
Dengesiz bir sistemde bir kol fazla debi, diğeri az debi alır. Fazla debi alan kolda kafalar gereğinden yüksek basınçla açılır ve koruma alanı dışına su saçar; az debi alan kol ise standart altı koruma üretir. Denge için akış kısıtlayıcı orifis veya bölge düğüm vanası kullanılabilir. Basınç bölgesi dengeleme için manometre bağlantı noktaları ve izleme araçları /urunler/tesisat-ekipmanlari/manometre sayfasında listelenmiştir.
Emme tarafı NPSH kontrolü
NPSHa (Net Positive Suction Head available — mevcut pozitif emme yüksekliği), pompanın kavitasyona girmeden çalışabildiği emme tarafı koşulunu tanımlar; NPSHa her zaman pompanın gerektirdiği NPSHr'den büyük olmalıdır, tersi durumda kavitasyon kaçınılmazdır.
NPSHa hesabı: NPSHa = P_atm / ρg + h_s – h_f – P_vapor / ρg. Burada h_s emme yüksekliği (depodan pompaya dikey uzaklık, pompa deposun altındaysa negatif), h_f emme hattı toplam sürtünme kaybı, P_vapor suyun buhar basıncıdır.
Yangın pompa tesisatında NPSHa güvenli tutmak için emme hattı kısa ve büyük çaplı olmalı, dirsek sayısı azaltılmalıdır. NPSHa = NPSHr + 0,5 m emniyet payı sağlanamaması halinde pompa pozisyonu gözden geçirilir veya altında basınçlı tank kurulur. Kavitasyonun pompa performansına etkisi ve NPSHr kavramı /blog/pompa-kavitasyonu-nedir yazısında ayrıntılanmıştır.
Yangın hidroforu akış testi ve debi ölçümü
TS EN 12845 yangın hidroforlarının belirli aralıklarla akış testine tabi tutulmasını zorunlu kılar; bu test hem pompanın debi-basınç performansını hem de alarm valf ve akış ölçüm cihazlarının doğruluğunu kontrol eder. Test sırasında pompa hattı üzerindeki test bypass'ı açılır, sistemin tam tasarım debisi pompa tarafından sağlanır ve basınç değerleri kayıt altına alınır.
Test debisi ölçümü için pompanın çıkış hattına bağlı bir akış ölçüm hattı (orifis veya manyetik akışmetre) bulunur. Ölçülen debi ile katalog eğrisi karşılaştırılır; yüzde on'dan büyük sapma araştırma gerektirir. Test kayıtları belgede saklanmalıdır; yasal denetimde bu belgeler istenir.
Periyodik test sıklığı TS EN 12845'e göre: haftalık pompa çalışma testi (kısa süreli boşta çalıştırma), aylık otomatik devreye girme testi ve yıllık tam debi akış testi. Test kayıtları fiziksel veya dijital ortamda saklanmalı ve denetimde hazır tutulmalıdır.
Yangın pompası basma yüksekliği ve sistem eğrisi
Yangın pompası basma yüksekliği, pompanın belirli bir debi noktasında yaratabileceği basınç enerjisini ifade eder ve metrebası (mSS) ya da bar cinsinden verilir. Sistemin gerektirdiği basma yüksekliği ise borulardaki, armatürlerdeki, statik yükseklikteki ve ekipmandaki kayıpların toplamından oluşur. Pompa bu iki değerin kesiştiği noktada, yani sistem eğrisiyle Q-H eğrisinin kesiştiği yerde çalışır.
Sistem eğrisi, birden fazla noktada kayıpların hesaplanıp Q-H düzleminde gösterilmesiyle oluşturulur. Kayıpların büyük bölümü debinin kareyle orantılı arttığından sistem eğrisi parabol biçimindedir. Statik yükseklik bileşeni ise debiden bağımsız sabit bir sıfır debi başlangıç noktası yaratır; bu yüzden yangın sistemlerinde sistem eğrisi sıfır debide sıfır değil, statik yüksekliğe karşılık gelen basınçtan başlar.
Pompa eğrisiyle sistem eğrisinin kesişim noktası pompa çalışma noktasını verir. Bu nokta yetersiz basınçta kalırsa en elverişsiz kafa asgari basıncı alamaz; çok yüksek debide kalırsa pompa motor gücü ve enerji tüketimi gereğinden fazla olur. Pompa çalışma noktasının verimlilik adası içinde olup olmadığını kontrol etmek, hem kapasite hem işletme maliyeti açısından zorunludur.
Sprinkler sistemi debi hesabında özel durumlar
Sprinkler sistemi debi hesabı, standart binalarda TS EN 12845'in basit çarpım formülüyle çözülür; ancak bazı özel durumlarda ek hesaplar gerekir. Yüksek tavan boşluklu depolar, yağmurlama (deluge) sistemleri ve bölge valf grubuyla ayrılmış karmaşık yapılar bu kapsamdadır.
Deprem bölgesi binaları ile çift servis yüksek katlı binaların basınç bölgelendirmesi ayrı hesap gerektirir. Her basınç bölgesinin kendi pompa grubu veya basınç düşürücü vanayla ayrı tutulması sağlanmalıdır; aksi takdirde alt katlardaki boru hattı aşırı basınca maruz kalır ve armatür ömrü kısalır. Basınç düşürücü vana seçimi /urunler/tesisat-ekipmanlari/basinc-dusurucu sayfasında açıklanmıştır.
Çok bölgeli sistemlerde her bölgenin bağımsız hesabı yapılır ve en büyük bölge pompanın boyutlandırma debisini belirler. Bölgeler eşzamanlı aktif sayılmaz; standart, tek bölgeyi kapsayan en büyük yangın senaryosunu esas alır. Buna karşın birden fazla bölgenin ortak bir ana pompa hattından beslendiği durumlarda hat hidroliği dikkatle kontrol edilmelidir.
Yangın hidroforu seçiminde debi-basınç dengesinin pratik sonuçları
Yangın hidroforu seçimi, hesaplanan debi ve basma yüksekliği değerlerinin doğrudan pompa kataloğuna yansıtılmasıyla başlar. Ancak katalog değerleri belirli bir debi aralığı için geçerlidir; pompanın seçilen noktada pompa verimliliği (η) ve motor gücü de kontrol edilmelidir.
Motor güç hesabı: P_motor = Q × H × ρ × g / (1000 × η_pompa × η_motor). Burada Q m³/s, H bar (veya mSS bölü 10,2), ρ su yoğunluğu (1.000 kg/m³), g yerçekimi (9,81 m/s²). Pratikte seçilen motorun gücü hesap değerinin en az yüzde on beş üzerinde olmalıdır; motor ısınma payı ve çevresel koşullar bunu gerektirir.
Yangın pompası hidrofor gruplarında tipik olarak bir ana elektrikli pompa, bir dizel yedek pompa ve bir jokey pompa bulunur. Dizel pompa elektrik kesilmesi senaryosunda devreye girer; motoru otomatik çalışmalı ve her hafta deneme çalışması yapılmalıdır. Yangın hidrofor seçimindeki ekipman listesi ve standart montaj şeması /urunler/yangin-sistemleri/yangin-hidroforlari sayfasında görülebilir.
Sık yapılan 5 hata
Yangın pompası debi ve basınç hesabında saha deneyimine dayanan beş hata, sistemi ya yetersiz ya da gereksiz büyük bırakır ve her ikisi de yangın güvenliği açısından kabul edilemez.
- Risk sınıfını düşük belirlemek. OH4 binayı OH2 olarak tasarlamak, debiyi yarıya yakın düşürür ve sistemin yetersiz kalmasına neden olur. Risk sınıfı proje belgelerine dayanmalı, mühendis kendi kararıyla düşüremez.
- Hidrant ve yangın dolabı yükünü sprinkler hesabına eklememek. Sadece sprinkler için hesaplanan pompa, gerçek yangında dolap da açılınca yetersiz kalır; toplam debi her zaman tüm eşzamanlı yükleri içermelidir.
- Eşdeğer boy hesabını atlamak. Armatürler, özellikle çekvalfler ve pislik tutucular, ciddi kayıp kaynağıdır. Yalnız gerçek boru uzunluğuyla hesap yapan tasarım gerçek kayıpları underestimate eder.
- Yüzde elli fazla debi şartını kontrol etmemek. TS EN 12845 bu şartı açıkça zorunlu tutar; kontrol edilmeden seçilen pompa standart dışı kalır ve denetimde red yiyebilir.
- Emniyet payını sistematik şekilde uygulamamamak. Emniyet payı hesabın sonunda eklenmeli; bazı mühendisler buna alternatif olarak her kaybı kasıtlı büyük almaya çalışır, bu tutarsız ve denetlenemez bir yaklaşımdır.
Devreye alma kontrol listesi
Yangın pompası sistemini devreye almadan önce hesaplama doğruluğu ve saha koşulları birlikte kontrol edilmelidir. Aşağıdaki liste TS EN 12845 şartlarına ve iyi mühendislik pratiğine dayanmaktadır.
- Risk sınıfının, tasarım yoğunluğunun ve koruma alanının proje belgesiyle örtüştüğünü doğrulayın.
- Hesaplanan toplam pompanın debisinin hem sprinkler hem hidrant/dolap yükünü kapsadığını gözden geçirin.
- Pompa Q-H eğrisinde tasarım noktasını işaretleyin, verimlilik adası içinde kaldığını teyit edin.
- 1,5 Q noktasındaki basıncın 0,65 H'nin üzerinde olduğunu ve kapalı debi basıncının 1,40 H'yi geçmediğini katalog verisiyle doğrulayın.
- Emme hattı toplam kaybını ve NPSHa değerini hesaplayın; NPSHa'nın katalog NPSHr'den en az 0,5 m fazla olduğunu kontrol edin.
- Test bypass hattının, akış ölçüm cihazının ve test vanalı manifoldun tesis edildiğini doğrulayın.
- Jokey pompanın açılma basıncının ana pompanın açılma basıncından en az 0,3 bar yüksek ayarlandığını, dizel yedek sırasının doğru belirlendiğini kontrol edin.
- Boru hatlarının yıkandığını ve sprinkler kollarına kadar temiz akıt yapıldığını belgeleyin.
- İlk çalıştırmada pompanın tasarım debisinde çalıştırıldığını, manometre ve akışmetre okumaların kayıt altına alındığını doğrulayın.
- Test kayıt formunu doldurun ve yangın alarm sistemiyle entegrasyon testi yapın.
Sık Sorulan Sorular
Yangın pompası debisi nasıl belirlenir?
Yangın pompası debisi, TS EN 12845 çerçevesinde risk sınıfından belirlenen tasarım yoğunluğu (mm/dk) ile hesap koruma alanının (m²) çarpımından sprinkler debisi bulunur; buna aynı anda aktif olacak hidrant ve yangın dolabı debisi eklenerek toplam pompa debisi elde edilir. Bu değer, litredakika veya metreküpsaat cinsinden ifade edilir ve pompa seçim noktasını oluşturur.
Toplam basma yüksekliği nasıl hesaplanır?
Toplam basma yüksekliği, en elverişsiz sprinkler kafasının gerektirdiği minimum çalışma basıncı, statik yükseklik (her 10 m için 1 bar), boru sürtünme kayıpları ve ekipman kayıplarının toplamına yüzde on ila yüzde on beş emniyet payı eklenerek bulunur. Tüm değerler bar cinsinden toplanır ve bu toplam pompanın tasarım basıncını belirler.
TS EN 12845 yüzde elli fazla debi şartı ne demektir?
Bu şart, seçilen yangın pompasının 1,5 kez nominal debide bile nominal basmasının yüzde altmış beşinin altına düşmemesi gerektiğini belirtir. Gerçek yangında tahmin edilenden fazla kafa açılabilir; bu şart o durumda bile sistemin basınç kaybetmeden çalışmasını güvence altına alır.
Hazen-Williams katsayısı nasıl seçilir?
Hazen-Williams C katsayısı boru malzemesine göre seçilir: yeni çelik için 140, galvaniz için 120, plastik için 150 kabul edilir. Yangın sistemlerinde emniyet tarafında kalarak çelik boru için 120 kullanmak yaygın pratiktir; bu yaklaşım hesaplanan kaybı biraz yüksek tutar ve gerçek sistemin hesabı karşılamasını kolaylaştırır.
Hidrant yükü neden sprinkler hesabına eklenmeli?
Yangın sırasında sprinkler sistemi ile yangın dolabı veya hidrant eş zamanlı açılabilir ve aynı pompadan beslenir. Bu yükü eklemeyen tasarım, gerçek yangın senaryosunda yetersiz kalır; standartlar eşzamanlı aktif yükün tamamının karşılanmasını şart koşar. İki yükün toplamı pompanın minimum debi kapasitesini belirler.
Statik yükseklik hesabında hangi referans kotu kullanılır?
Referans emme kaynağının en düşük çalışma su seviyesidir; depoda bu minimum işletme seviyesi, kuyuda ise dinamik seviye olarak belirlenir. En yüksek noktaya kadar olan fark hesaplara girer. Referansı yanlış almak, statik yüksekliği olduğundan düşük gösterir ve sistem yetersiz basınçta kalır.
Kapalı debi basıncı neden sınırlandırılmıştır?
Kapalı debi (shut-off) basıncı nominal basmanın yüzde yüz kırkını geçmemelidir çünkü jokey pompanın veya ana yangın pompasının kapalı vana karşısında çalışması durumunda bu basınç, boru hatlarına ve ekipmana zarar verebilecek düzeye çıkabilir. Limit, aşırı basınç hasarını ve yanlış alarm alarmlarını önler.
Jokey pompa ana pompayı etkilemeden nasıl ayarlanır?
Jokey pompanın açılma basıncı ana yangın pompasının açılma basıncından 0,3 ila 0,5 bar yüksek ayarlanır. Böylece jokey önce devreye girer, küçük sızıntıyı kapatır; kapatamazsa sistem basıncı düşmeye devam eder ve ana pompa kendi ayar noktasında açılır. İki ayar değeri yakın olursa jokey ve ana pompa senkronize açılır, bu istenmeyen bir durumdur.
Yangın pompası hesabını kim yapmalıdır?
Yangın pompası debi ve basınç hesabı, TS EN 12845 ve ilgili yerel yönetmelik kapsamında makine mühendisi veya yangın sistemleri uzmanı tarafından yapılmalı ve mühendislik belgeleriyle desteklenmelidir. Hesap, proje onay sürecinde yetkili kurum veya sigorta denetçisi tarafından incelenir; imzasız veya belgesiz hesaplar kabul görmez.
Yangın pompası seçimi için mühendislik desteği
Yangın pompası debi ve basınç hesabı, risk sınıfından pompa eğrisi kontrolüne uzanan çok adımlı bir süreçtir ve her adımın TS EN 12845 şartlarını karşılaması zorunludur. Vekron Mekanik mühendislik ekibi, yangın hidroforu seçiminde hesaplama desteği, uygun pompa grubu önerisi ve NFPA 20 ile TS EN 12845 uyumluluğu konularında proje bazlı danışmanlık verir. Yangın tesisat ekipmanları ve sprinkler sistemleri /urunler/yangin-sistemleri/sprinkler-sistemleri sayfasında, yangın hidroforları /urunler/yangin-sistemleri/yangin-hidroforlari sayfasında listelenmiştir.
NFPA 20 uyumlu yangın hidroforları /blog/yangin-hidrofor-nfpa20 yazısında ele alınmıştır. Boru hattı basınç hesabında kullanılan pompa temel kavramları /blog/pompa-egrisi-nasil-okunur ve /blog/pompa-calisma-noktasi-nedir yazılarında ayrıntılanmıştır. Sistemin doğru boyutlandırılması ve ürün seçimi için /iletisim üzerinden mühendislik ekibimize ulaşın; yangın tesisat malzemeleri ve servis desteği için de /urunler/yangin-sistemleri/yangin-tesisat-malzemeleri sayfasına bakabilirsiniz.
Bu yazıda geçen ürün grupları
Yazıda anlatılan seçim kriterlerine uyan portföyümüzdeki ürün grupları.
Projeniz için doğru ekipmanı birlikte seçelim.
Debi, basma yüksekliği ve çalışma noktası verilerinizi paylaşın; mühendislik ekibimiz portföyümüzdeki 25 marka içinden uygun seçeneği ve alternatiflerini raporlasın.
