Yangın güvenlikli cephe tasarımında malzeme seçimine ilişkin bir sistem yaklaşımı
A system approach for material selection in fire safety facades
Yazar: ÖZGÜ AYDOĞDU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EZGİ KORKMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mimarlık = Architecture
Dizin: Bina cephesi = Building facade

Özet:
Yangın cephelerde meydana geldiğinde kontrolsüz bir şekilde ilerleyebilmekte ve yangın sırasında malzemelerin yanmasıyla açığa çıkan ısı, alev, duman ve zehirli gazlar can ve mal kayıplarına neden olabilmektedir. Yangını tamamen önlemek mümkün olmamakla birlikte, alınacak önlemler ile olası bir yangın sırasında meydana gelebilecek risklerin önemli ölçüde önlenebilmesi mümkündür. Yangın yapıda farklı şekillerde yayılmakta ve cepheler ise
yapıda yangın güvenligi açısından önemli ölçüde risk taşımaktadır. Alevler cephe üzerinden hızlı bir şekilde ilerleyip üst katlara taşınarak, yangının kontrolsüz bir şekilde büyümesine neden olmaktadır. Her bir cephe türü farklı yangın riskleri barındırmasının yanında, cephelerde kullanılacak olan malzemeler de yangının ilerlemesinde etkilidir. Bu bağlamda, pasif yangın güvenlik önlemleri kapsamında, mimari tasarım aşamasında cephe yapım
sistemleri ve malzemelerin eş zamanlı olarak ele alınması cephelerde yangın kaynaklı risk ve tehlikelerin en aza indirilmesinde önem taşımaktadır. Çalışmada, cephelerde olası bir yangın sırasında risk oluşturabilecek etmenler literatür taraması yolu ile araştırılarak, pasif yangın güvenlik önlemleri kapsamında alınması gereken önlemler ulusal ve uluslararası yangın yönetmelikleri karşılaştırılarak alınmıştır. Cephe malzemelerinin yangının oluşmasında, ilerlemesinde ve yayılmasındaki etkileri nedeniyle malzeme grupları kendi içlerinde alt başlıklara ayrılarak avantajları ve dezavantajları değerlendirilmiştir. Bu bağlamda, cephede kullanılan malzemeler ise, konvansiyonel ve nano-malzemeler olmak üzere, iki başlıkta ele alınarak incelenmiştir. Özellikle, cephelerde
kullanımı giderek artan ve yeni bir malzeme üretim teknolojisi olan nanoteknoloji ile üretilmiş olan nano-malzemelerin yangın sırasındaki davranışları hakkında kapsamlı bilgi bulunamaması nedeniyle dogru seçim yapılarak yangın güvenli cephe tasarımında alternatif bir malzeme olabileceği düşünülmüştür. Çalışmanın ilk bölümünde literatür özeti, amaç ve hipotez açıklandıktan sonra, sonraki bölümde yangın olayı hakkında genel kavramlara ve yangının cephelerde yayılma yollarına deginilmiştir. Üçüncü bölümde, cephe yapım sistemleri sahip oldukları yangın risklerine göre değerlendirilerek, konvansiyonel ve nanoteknolojik cephe malzemeleri pasif yangın güvenlik
önlemleri bağlamında ele alınmıştır. Dördüncü bölümde ise, ulusal ve uluslararası yangın yönetmelikleri karşılaştırmalı olarak incelenmiş olup, nano-malzemeler hakkındaki eksiklikler belirtilmiştir. Son olarak, tasarımcılara, uygulayıcılara, üreticilere, araştırmacılara ve kullanıcılara rehber olması ve cephede yangın riskinin en aza indirilebilmesi amacıyla elde edilen tüm verilerin ışığında bir malzeme seçim modeli önerisi hazırlanmıştır. 

Keywords: Facade Fire Safety, facade materials, nanomaterials, material selection on facades, fire safed material selection model

Abstract:
When fire occurs on facades, it can progress uncontrollably and the heat, flame, smoke, toxic gases which are released by the burning materials during the fire can cause loss of life and property. Although it is not possible to prevent the fire completely, it is possible to avoid the risks that may occur during a possible fire to a significant extent with the measures to be taken. Fire spreads in different ways in the building and the facade poses considerably risk in terms of fire safety in the building. Moreover, the flames move rapidly over facade and reach upstairs causing to fire to grow uncontrollably. Despite the fact that each type of facade has different fire risks, the materials to be used on the facades are also effective in the progression of the fire. In this context, within the scope of passive fire safety measures, the simultaneous handling of facade construction systems and materials at the architectural design stage is important in minimizing the risks and dangers caused by fire. For this reason in this study; the factors that may pose risks during a possible fire on the facades are investigated through a literature review. Further than this, the measures to be taken within the scope of passive fire safety measures are analyzed comparatively in conjunction with the national and international fire regulations. Due to the effects of the facade materials on the ignition, progress and spread of fire, the material groups were divided into sub-titles within themselves and evaluated within the framework of their advantages and
disadvantages. In this context, the materials used in the facade were examined under two headings, conventional materials and nano-materials. Especially, due to the lack of comprehensive information about the behavior of nano-materials produced with nanotechnology, a new material production technology, which is increasingly used in the
facades, it was thought that it could be an alternative material in fire safe facade design. In the first chapter, literature summary, purpose and hypothesis are mentioned. In the next chapter, general concepts about the fire event and ways of fire spread on the facades are explained. In the third chapter, facade and building systems are evaluated according to their fire risks. In addition to this, conventional and nanotechnological facade materials are discussed in the context of passive fire safety measures. In the fourth chapter, national and international fire regulations have been examined comparatively and deficiencies about nano-materials have been stated. Finally, in the fifth chapter, a material selection model proposal was prepared in light of all the data obtained in order to guide designers, practitioners, manufacturers, researchers and users and to minimize the risk of fire on the facade.

Keywords: Facade Fire Safety, facade materials, nanomaterials, material selection on facades, fire safed material selection model