Metro Tünel Yangını: NFPA 502 ve Boylamasına Havalandırma

Kapalı tünelde yangın dumanı 1 dakikada 200 metre yayılır, sıcaklık 1000 °C'yi rahatlıkla aşar. Mont Blanc'ta (1999) 39, Kaprun'da (2000) 155 kişi hayatını kaybetti; ikisinde de duman tahliyesi yetersizdi. NFPA 502 karayolu tünelleri için, NFPA 130 ise metro ve raylı sistem tünelleri için (NFPA 13-2025 27.23) havalandırma, sprinkler, acil çıkış ve pasif yapısal koruma (structural passive protection) kurallarını verir. Sahada projeye başlarken ilk bakılan standart budur.

Yangın Yükü Sınıflandırması

Tünel yangınlarında en kritik girdi, olayın üreteceği ısı açığa çıkarma hızı (heat release rate). Aracın cinsi değiştikçe bu değer ciddi oranda kayıyor:

• Kategori I: Yolcu otomobili — 5 MW
• Kategori II: Panelvan — 15 MW
• Kategori III: Kamyon — 30-50 MW
• Kategori IV: Tanker — 100-200 MW
• Metro treni: 15-35 MW aralığında, vagon tipine göre değişir

Havalandırma ve sprinkler tasarımı en kötü senaryoya göre çözülür. Karayolu tünelinde tanker geçişi varsa, Kategori I rakamlarına göre pompa seçmek boşa kurgu olur.

Boylamasına Havalandırma (Longitudinal Ventilation)

Boylamasına havalandırmanın amacı basit: dumanı tek yöne itip karşı tarafı temiz tutmak. Bunun için dumanın yangın kaynağının üzerinden “geri sürünmesini” (backlayering) durduracak bir kritik hız (critical velocity) gerekiyor.

• Jet fan: genellikle her 100 metrede 40 kW'lık ünite
• Kritik hız (critical velocity): 2,5-3,0 m/s, geri sürünmeyi (backlayering) kesmek için
• İtki (thrust): fan başına 1000-1500 N
• Aktivasyon: algılamadan sonra 90 saniye içinde tam hıza ulaşmalı
• Sıcaklık dayanımı: 250 °C altında 2 saat boyunca fan çalışmaya devam edebilmeli

Sprinkler ve Su Sisi

Uzun süre “tünelde sprinkler olmaz, buhar patlar” deniyordu; güncel saha testleri ve NFPA 502 bu yaklaşımı çoktan revize etti. Bugün karayolu tünellerinde baskın (deluge) veya su sisi (water mist) sistemleri rutin hale geldi.

• Baskın sistem yoğunluğu: karayolu tünelinde 12,2 L/dk/m²
• Bölge uzunluğu: 30-50 metrelik sektörler halinde tetikleme
• Aktivasyon: algılamadan sonra 60 saniye içinde tahliye (discharge) başlamalı
• Süre: minimum 30 dakika kesintisiz çalışma
• Su sisi: 5-7 bar basınçta 100 mikron civarı damlacık

Tahliye ve Yapısal Dayanım

Tünelde yolcu tahliyesi (egress) ile yapısal dayanımı aynı anda çözmek gerekiyor. Yolcu kaçabildiği sürece kabuk ayakta kalmalı, aksi halde kurtarma ekibi bile içeri giremez.

• Geçiş tahliye koridoru (cross-passage): metroda 250 metrede bir
• Acil çıkış: karayolu tünelinde 300 metrede bir
• Yapısal dayanım: RWS eğrisinde 2 saat, 1350 °C'de beton dayanımını korumalı
• Pasif koruma: perlit veya vermikülit esaslı sprey kaplama
• Yangına dayanıklı kablo: IEC 60331 uyarınca 30 dakika, 750 °C

Türkiye'den Tünel Örnekleri

Türkiye'de son 15 yılda devreye giren büyük tünellerin hepsinde NFPA 502 ve NFPA 130 birlikte uygulandı. Deniz geçişli demiryolu ve karayolu tünelleri, özellikle deniz altı kısımlarıyla saha için birer referans durumunda.

• Deniz altı demiryolu tüneli: 13,6 km, 76 metre deniz altında
• Deniz altı karayolu tüneli: 5,4 km, deniz geçişli karayolu
• Büyükşehir metro hatları: NFPA 130 ve NFPA 502 birlikte
• Bir başka metro ağı: toplam yaklaşık 50 km
• Bir asma köprü projesi: asma köprü ve 1,9 km yaklaşım tüneli

SprinkCalc — Üç Standartta Yangın Sprinkler Tasarımı

SprinkCalc; NFPA 13, FM Global ve BS EN 12845 için tehlike sınıflandırması, tasarım yoğunluğu ve alanı, K-faktör seçimi, su talebi ve hidrolik hesapları tek iOS uygulamasında toplar ve profesyonel PDF rapor üretir.

SprinkCalc'i App Store'dan indir

MEP Calc — 110+ Mühendislik Hesap Modülü

Sprinkler, yangın pompası ve FM-200 gazlı söndürme dahil 21 yangın hesabının yanı sıra ısıtma, soğutma, HVAC, sıhhi tesisat, buhar ve doğalgaz için 110+ modül sunan MEP Calc iOS uygulamasını App Store'dan indirebilirsiniz. Tüm mekanik tesisat hesaplarınız tek uygulamada.

MEP Calc'i App Store'dan indir