Sprinkler Deprem Koruması: NFPA 13 Bölüm 18 ve Türkiye Uygulaması

Deprem anında sprinkler borusu kırıldığında ilk sorun yangın değil, su baskınıdır. Bina zaten hasarlı; üstüne bir de yangın koruması devre dışı kalıyor. NFPA 13 Bölüm 18, sprinkler sisteminin sismik tasarımını tam da bu yüzden ayrı bir başlık altında tanımlıyor. Türkiye'nin aktif deprem kuşağında bu bölüm lüks değil, zorunluluk. Bu yazıda sismik koruma saha gözüyle, mühendis masasından anlatılıyor.

Deprem ve Sprinkler Sistemi

• Yatay sallanma borunun askı noktasından kopmasına yol açıyor
• Bina ve boru farklı frekanslarda salındığı için boru ataletli bir kütle gibi davranıyor ve bağlantılardan ayrılıyor
• İkincil hasar da sık: raflar, asma tavan parçaları, kazanlar boruya çarpıyor
• Kolonda (riser) yer değiştirme kuvveti çok büyük; tek bir kötü detay bütün hattı boşaltıyor

NFPA 13 Bölüm 18 Gereksinimleri

NFPA 13 deprem bölgesi tanımlamaz; Bölüm 18, sistemin depreme karşı korunması yetkili makam veya yapı mevzuatı tarafından istendiğinde uygulanır (NFPA 13-2025, 18.1.1). Türkiye'de bu koşulu BYKHY Madde 96/6 tanımlar (aşağıya bakın). Bölümün ana elemanları şunlar:

• Salınım desteği (sway brace): yatay hareketi dizginler (18.5)
• Esnek kaplin (flexible coupling): bina bölümleriyle birlikte farklı hareket etmesi gereken noktalarda kullanılır (18.2)
• Sismik ayrım düzeneği (seismic separation assembly): bina deprem derzlerinde devreye girer (18.3)
• Kolon kelepçeleri (riser clamps): kolonu taşır ve sabitler

Salınım Desteği Tasarımı

Sahada iki tip destek kullanılır:

• Yanal destek (lateral brace): yana doğru hareketi engeller; ana besleme ve dağıtım borularında çaptan bağımsız, branşman hatlarında 65 mm ve üzerinde gerekir (18.5.5.1). Aralık Tablo 18.5.5.2'den alınır; üst sınır 12 m'dir.
• Boyuna destek (longitudinal brace): ileri-geri hareketi engeller; ana besleme ve dağıtım borularında en fazla 24 m arayla konur (18.5.6.1).
• Yük hesabı: desteğe gelen yatay kuvvet Fpw = Cp × Wp'dir (18.5.9.3). Wp, suyla dolu borunun ağırlığının 1,15 katıdır (18.5.9.2); Cp = 0,75 × SDS (kısa periyot tasarım spektral ivme katsayısı) olarak hesaplanır, veri yoksa Cp = 0,5 alınır (18.5.9.5).
• Çelik ve betonarme yapıda desteğin hangi elemana bağlandığı kritik; ankraj noktasını mühendislik hesabı olmadan seçmek tehlikeli.

Esnek Kaplin Kullanımı

NFPA 13-2025 18.2.4.1'e göre esnek kaplinlerin konacağı başlıca yerler:

• Kolonların üst ve alt uçlarından en fazla 600 mm içinde
• Çok katlı binalarda döşemenin en fazla 300 mm üstünde ve 600 mm altında
• Beton veya yığma duvarların her iki yanında, duvar yüzünden en fazla 300 mm içinde (18.4'e göre boşluk bırakılmadıysa)
• Bina genleşme derzlerinden en fazla 600 mm içinde
• Birden fazla sprinkleri besleyen ve 4,6 m'yi aşan düşey inişlerin üst ucundan en fazla 600 mm içinde

Bina deprem derzini geçen borularda ise çapı ne olursa olsun sismik ayrım düzeneği gerekir (18.3.1).

Türkiye'de Deprem Bölgeleri

BYKHY'deki "birinci ve ikinci derece deprem bölgesi" ifadesi, 2007 tarihli Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik dönemine aittir. BYKHY Kılavuzu'na göre bu yönetmelik 18.03.2018 tarihli Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) ile yürürlükten kaldırılmıştır ve güncel yönetmelikte deprem bölgeleri yoktur; bu nedenle ilgili koşul, bina kullanım sınıfına bağlı deprem tasarım sınıfı (DTS) 1, 1a, 2 ve 2a olan yapılarda uygulanabilir.

• DTS 1, 1a, 2, 2a: BYKHY 96/6 kapsamında sismik koruma zorunlu; detaylandırma NFPA 13 Bölüm 18'e göre
• Diğer deprem tasarım sınıfları: sismik korumanın kapsamı yetkili makamın istemine ve proje kararına bağlı

Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik (BYKHY) Madde 96/6, birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde sprinkler tesisatı için sismik önlemleri açıkça istiyor: ana kolonların herhangi bir yöne sürüklenmemesi için dört yollu destek, 65 mm ve daha büyük nominal çaplı boruların katlardan ana dağıtım borularına bağlanmasında esnek bağlantılar, boruların tavanlara tutturulmasında iki yollu enlemesine ve boylamasına sabitleme askı elemanları ve dilatasyon geçişlerinde her üç yönde hareketi karşılayacak detaylar. Ancak yönetmelik hesap yöntemi ve aralık kuralı vermediği için detaylandırmada NFPA 13 Bölüm 18 devreye giriyor; sahada ise bu hükme rağmen çoğu projede sismik detaylar tamamen atlanıyor.

6 Şubat 2023 Depreminin Dersi

Kahramanmaraş depremlerinden sonra çok sayıda AVM, hastane ve otelde sprinkler boruları kırıldı. Yangın çıkmadı ama su baskını büyük hasara yol açtı; sismik korumasız sistemler saatler içinde boşaldı. Bu deneyim, BYKHY Madde 96/6'nın zaten istediği sismik desteğin sahada gerçekten tasarlanıp uygulanması ve denetlenmesi gerektiğini gösterdi.

Test ve Kabul

• Her salınım desteği noktasında gözle kontrol ve tork anahtarıyla sıkma momenti doğrulaması yapılmalı
• Esnek kaplin için üretici belgesi ve montaj kontrol formu istenmeli
• Kabulde tasarım mühendisinin imzası ve uygulama sonrası (as-built) dokümantasyon aranmalı
• Yıllık muayenede NFPA 25 kapsamında sismik bileşenler ayrı ayrı kontrol edilmeli

Yaygın Hatalar

1. Salınım desteği hiç yok: yeni projelerin çoğunda bile atlanıyor. BYKHY Madde 96/6 istese de denetimde aranmayınca yüklenici bu kalemi kesiyor.
2. Listelenmiş destek yerine tel veya çubuk: UL listeli olmayan bu tür doğaçlamalar, deprem anında ilk kopan eleman oluyor.
3. Esnek kaplin unutulmuş: özellikle genleşme derzi geçişinde bu eksiklik garantili kırılma demek.
4. Kolon kelepçesi sayısı yetersiz: kolon serbestçe salınıyor, bağlantılarda yorulma hasarı birikiyor.

Sonuç

Deprem ile yangın bir araya geldiğinde ortaya çıkan risk, Türkiye'nin en ağır kombinasyonlarından biri. Sismik desteği olmayan sprinkler sistemi, ihtiyaç duyulduğu anda devre dışı kalıyor. BYKHY Madde 96/6'nın genel hükmünü NFPA 13 Bölüm 18'in hesap ve yerleşim kurallarıyla, TBDY 2018 ile uyumlu şekilde detaylandırmak projede kapatılması gereken bir eksiklik. Bu açık proje aşamasında, tasarım mühendisinin sorumluluğunda kapatılmalıdır.

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