Havalandırmalı giydirme cephelerde yangın yayılımının mevcut olaylar ve deneyler üzerinden incelenmesi
Investigation of fire propagation in rainscreen cladding systems on current incident and experiments
Yazar: MELTEM ÇALIŞKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EZGİ KORKMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Yangın olayı, yaralanmalara, can kayıplarına ve büyük maddi kayıplara sebebiyet verebilen, yapıyı ve kullanıcıları kısa sürede etkisi altına alan bir afettir.  Özellikle yüksek katlı ve giydirme cepheli yapılarda yangının cephe boyunca kısa sürede hızla yayılması yapı ve kullanıcılar açısından tehlike oluşturmaktadır. Son yıllarda, cephe yangınlarının çoğunun havalandırmalı giydirme  cephelerde (rainscreen) meydana gelmesi ve tehlikeli sonuçlar doğurması binaların cephe tasarımında yangın güvenliği açısından eksiklikler olduğunu ortaya koymaktadır. Yapılan incelemelerde 2010 ve 2021 yılları arasında incelenen 41 adet cephe yangınından 21 tanesinin havalandırmalı giydirme cephelerde meydana geldiği ve tüm cephelerin % 51 gibi büyük bir oranı temsil ettiği tespit edilmiştir. 
Havalandırmalı cephelerde yangın yayılımını ortaya koymak amacı ile yapılan akademik – deneysel çalışmalar incelendiğinde ise yapılan çalışmaların gerçek zamanlı mevcut yangın olaylarında gözlemlenen çevresel koşulları barındırmadığı, deneyler ile elde edilen sonuçların literatürde farklı çalışmalarda bulunduğu, deneylerin yer aldığı her bir çalışmanın havalandırmalı giydirme cephenin belirli bir özelliğine odaklandığı, deney sonuçlarının gerçek zamanlı yangın olayları ile ne derece örtüştüğünün ortaya koyulmadığı görülmüştür. Bu nedenle kaplama ve yalıtım malzeme türleri, havalandırma boşluk genişliği, taşıyıcı sistem türü farklı tiplerde olabilen bu cephelerde doğru bir şekilde yangın güvenlikli tasarım yapabilmek için yangın yayılım dinamiğinin geniş kapsamda incelenerek anlaşılması ve konunun bütüncül olarak ele alınması gerekliliği ortaya çıkmıştır. 
Çalışmada, havalandırmalı cephe türünde meydana gelmiş gerçek zamanlı yangın olaylarından elde edilen veriler ile akademik çalışmalar kapsamında yapılan yangın yayılım deneyleri incelenip değerlendirilmiştir. Çevresel etmenlerin birçoğunun bulunmadığı yalıtımlı laboratuvar ortamında gerçekleştirilen deneylerin sonuçları ile farklı çevresel etmenlere sahip gerçek zamanlı yangınların yayılım dinamikleri  karşılaştırılmış ve deneyler ile gerçek zamanlı olayların ne derece örtüştüğü ortaya koyulmaya çalışılmıştır. Bu veriler ile havalandırmalı cephe türü kullanımının yaygın olduğu ülkelerden; İngiltere, Amerika, Birleşik Arap Emirlikleri, İsveç, Avustralya'nın yangın yönetmelikleri ve Türkiye Binaların Yangından Korunması Hakkındaki Yönetmelikler incelenmiştir. Tüm bu çalışmalardan elde edilen bilgiler doğrultusunda havalandırmalı giydirme cephelerde yangın yayılım dinamiği ve değişkenleri ortaya koyularak, yangın güvenlikli havalandırmalı cephe tasarımı kapsamında alınacak önlemlerin neler olduğu ile ilgili öneriler sunulmuştur. Çalışmada, pasif yangın güvenlik önlemleri kapsamında havalandırmalı giydirme cephelerde 1990 ile 2021 yılları arasında meydana gelmiş olan yangın olayları incelenmiş, ancak meydana gelmiş gerçek zamanlı havalandırmalı cephe yangınları ile ilgili yapılan araştırmalarda ve yangın raporlarında yeterli bilgiye erişilememesi veya itfaiye raporlarına ulaşılamaması sonucunda tüm havalandırmalı giydirme cephe yangınları değerlendirme kapsamına alınamamıştır. Bu kapsamda, inceleme ve kıyaslamalar yeterli bilgiye ulaşılabilen gerçek zamanlı havalandırmalı giydirme cephe yangınları ile sınırlandırılmıştır. 
Tez kapsamında yapılan çalışmanın, cephe tasarımında bütüncül bir yaklaşımla doğru malzeme seçimi, doğru detaylandırma ve uygulama konusunda tasarımcılara ve uygulayıcılara yol gösterici olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
A fire incedent is a disaster that can cause injuries, loss of life and a lots of financial losses, and that affects the building and the users in a short time. Especially in high-rise building with curtain wall buildings, the rapid spread of fire along the facade in a short time poses a danger to the building and users. In recent years, the fact that most of the facade fires occur on rainscreen cladding facades and have dangerous consequences reveals that there are deficiencies in the facade design of buildings in terms of fire safety. In the examinations made, it was determined that 21 of the 41 facade fires examined between 2010 and 2021 occurred in ventilated curtain walls and all facades represented a large rate of 51%.
When the academic-experimental studies conducted with the aim of revealing the fire spread in ventilated facades are examined, it is seen that the studies do not include the environmental conditions observed in real-time existing fire incidents, the results obtained with the experiments are found in different studies in the literature, each study that includes the experiments focuses on a specific feature of the ventilated facade, It has been observed that the extent to which the test results overlap with the real-time fire incidents has not been revealed. For this reason, it has emerged that the dynamics of fire spread should be analyzed and understood in a comprehensive manner in order to be able to design fire-safety correctly on these facades, which can be of different types, such as cladding and insulation material types, ventilation gap width, structure system type, and that the issue should be handled holistically.
In the study, data obtained from real-time fire incidents that occurred in ventilated facade types and fire spread tests conducted within the scope of academic studies were examined and evaluated. The results of the experiments carried out in an insulated laboratory environment, where most of the environmental factors are absent, were compared with the spread dynamics of real-time fires with different environmental factors, and the extent to which the experiments and real-time incidents overlap was tried to be revealed. With these data, from countries where the use of ventilated facade type is common; the fire regulations of England, America, United Arab Emirates, Sweden and Australia were compared with the Turkish Regulation on the Protection of Buildings from Fire. In line with the information obtained from all these studies, fire spread dynamics and variables in ventilated facades are revealed and suggestions are made about the precautions to be taken within the scope of fire-safe ventilated facade design.
In the study, fire incedent that occurred between 1990 and 2021 on rainscreen cladding facades within the scope of passive fire safety measures were examined. However, in the researches and fire reports on real-time ventilated facade fires, sufficient information could not be accessed or firefighter reports could not be reached. As a result, not all ventilated facade fires were included in the assessment. In this context, the examinations and comparisons in the study are limited to real-time ventilated facade fires, for which sufficient information can be obtained.
It is thought that the study conducted within the scope of the thesis will guide designers and practitioners in choosing the right material, correct detailing and application with a holistic approach in facade design by revealing the ventilated facade system behavior during a possible fire incident.