Teknik·9 dk okuma
FM200 Gazlı Söndürme: Hacim Hesabı, NOAEL/LOAEL ve Tasarım Mühendisliği
FM200 sistemini kâğıt üzerinde değil sahada doğru kuran mühendislik ayrıntılarını ele alıyoruz: ajan miktarı ve hacim hesabında hangi hacmin düşülebileceği, asma tavan/yükseltilmiş döşeme void'leri, kontak çıkışlı manometre ile pressure switch farkı, havalandırma ve damperlerin ne zaman kapatılacağı, NOAEL ve LOAEL güvenlik eşikleri.
A-Pro Mühendislik
FM200 (kimyasal adıyla HFC-227ea), suyun zarar vereceği elektrik/elektronik hacimlerde onlarca yıldır kullanılan bir temiz gazlı söndürme ajanıdır. En büyük üstünlüğü kompakt depolamadır: az sayıda tüpte yüksek söndürme kapasitesi sunar, bu yüzden tüp odası alanı kısıtlı projelerde hâlâ tercih edilir. Hangi ajanın hangi durumda seçilmesi gerektiğini ve ajan ailelerinin karşılaştırmasını Gazlı Söndürme: Tasarım ve Ajan Seçimi yazımızda ele aldık. Bu yazıda tek bir ajana — FM200’e — mühendislik gözüyle, bir tasarımın izlediği sırayla iniyoruz: önce mahalin tehlike sınıfını belirleyip tasarım konsantrasyonunu buluyor, bunu NOAEL/LOAEL güvenlik eşiğiyle kontrol ediyor, ardından ajan miktarını ve net hacmi hesaplıyor (hacimden ne düşülebilir), asma tavan/yükseltilmiş döşeme void’lerini çözüyor, sistem ekipmanlarını ve havalandırma/damper otomasyonunu ele alıyoruz.
Söndürme mekanizması ve boşalma süresi
FM200 yangını ağırlıklı olarak ısıyı emerek söndürür; alevin kendini sürdürebilmesi için gereken ısıyı ortamdan çeker ve kısmen yanma zincir tepkimesini keser. Sıvılaştırılıp azotla basınçlandırılarak (tipik 25 / 42 / 50 bar) depolanır ve boşaldığında hızla gaz fazına geçerek mahali homojen doldurur.
Kritik bir tasarım kuralı, boşalmanın en fazla 10 saniyede tamamlanmasıdır. Bunun iki nedeni vardır: (1) tasarım konsantrasyonuna hızla ulaşıp yangını erken bastırmak, (2) FM200 yüksek sıcaklıkta bir miktar hidrojen florür (HF) benzeri bozunma ürünü açığa çıkardığından, gazın aleve maruz kalma süresini kısaltıp bu ürünlerin oluşumunu en aza indirmek. Yani hızlı boşalma hem söndürme performansı hem güvenlik için zorunludur.
Tehlike sınıfları ve tasarım konsantrasyonu
Tasarımın başlangıç noktası, mahaldeki yangının sınıfını belirlemektir; çünkü hacim hesabında kullanılan tasarım konsantrasyonu (C) buna bağlıdır. Türkiye’de gazlı söndürme tasarımı TS ISO 14520 esas alınarak yapılır. ISO 14520, tasarım konsantrasyonunu deneyle ölçülen söndürme konsantrasyonuna bir güvenlik faktörü (×1,3) uygulayarak tanımlar ve üç tehlike sınıfı kullanır. Önemli fark: NFPA 2001’deki “Class C” (enerjili elektrik) ISO 14520’de ayrı bir sınıf değildir; ISO’nun Class A – Yüksek tehlike sınıfının içinde ele alınır. FM200 (HFC-227ea) için ISO 14520-9 (Tablo 4) değerleri:
| Sınıf | Konsantrasyon esası (ISO 14520) | FM200 tasarım konsantrasyonu |
|---|---|---|
| Class A — Yüzeysel | Ahşap kafes / PMMA / PP / ABS söndürme değerlerinin en yükseği × 1,3 | %7,9 |
| Class A — Yüksek tehlike | Yüzeysel Class A ile Class B tasarımının %95’inden büyük olanı | %8,5 |
| Class B — Yanıcı sıvı | Heptan (cup-burner) söndürme değeri × 1,3 | %9,0 |
- Class A – Yüzeysel (yüzeysel yangın): Katı yanıcıların (kâğıt, ahşap, plastik, tekstil, kablo yalıtımı) yüzeyde yanması — temiz gazların asıl uygulama alanı. FM200’de en yüksek söndürme değeri (PMMA/PP/ABS %6,1) × 1,3 = %7,93 → %7,9.
- Class A – Yüksek tehlike: Yanıcı yükün yoğun olduğu (kablo demetleri, dolu kablo tavaları) veya söndürme sırasında ekipmanın enerjili kaldığı hacimler. ISO 14520-9, bu sınıf için tasarım konsantrasyonunu yüzeysel Class A (%7,9) ile Class B tasarımının %95’inin (0,95 × %9,0 = %8,55) büyük olanı olarak tanımlar → %8,5. NFPA 2001’in ayrı bir sınıf saydığı “Class C” (enerjili elektrik) içerik olarak bu sınıfa denk düşer.
- Class B – Yanıcı sıvı: Parlayıcı/yanıcı sıvı yangını; en yüksek konsantrasyonu gerektirir; heptanın cup-burner değeri (%6,9) × 1,3 → FM200 için %9,0.
Bir mahalin hangi sınıfa gireceği — üç sınıfın tanımı, ISO 14520-1 madde 7.5.1.3’teki dört yüksek-tehlike koşulu (kablo demeti >100 mm · tava dolu >%20 · tava katmanı <250 mm · enerjili >5 kW) ve “hangi mahal hangi sınıf” tablosu — ajandan bağımsızdır; ayrıntı için Gazlı Söndürme: Tasarım ve Ajan Seçimi yazımızdaki tehlike sınıfı belirleme bölümüne bakınız. Özetle: enerjili veri merkezi/server/telekom mahalleri 4. koşulu (enerjili + >5 kW) kendiliğinden sağladığından pratikte Class A – Yüksek tehlike (%8,5) kabul edilir; Yüzeysel (%7,9) değer enerjisi kesilen, düşük kablo yüklü mahaller (arşiv, küçük elektrik odası) içindir. Yanıcı sıvı ağırlıklı insansız hacimlerde (jeneratör, türbin) çoğu zaman FM200 yerine CO₂ değerlendirilir.
NOAEL ve LOAEL: insan güvenliği eşikleri
Tehlike sınıfı gereken tasarım konsantrasyonunu belirledikten sonra sorulacak ikinci soru şudur: bu konsantrasyon insan için güvenli mi? İnsanlı mahallerde (server odası, kontrol odası, elektrik panosu odası) bunu iki eşik belirler:
- NOAEL (No Observed Adverse Effect Level): İnsanda gözlemlenebilir bir olumsuz fizyolojik etki oluşturmayan en yüksek konsantrasyon. FM200 için %9’dur.
- LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level): Olumsuz etkinin görülmeye başladığı en düşük konsantrasyon. FM200 için %10,5’tir.
Kural şudur: söndürme için gereken tasarım konsantrasyonu, insan güvenlik eşiğinin (NOAEL) altında kalmalıdır. Bu yüzden bir önceki bölümdeki değerler anlam kazanır: Class A – Yüzeysel %7,9, NOAEL (%9) ile arasında güvenli marj bırakır. Class A – Yüksek tehlike %8,5 ise NOAEL’e (%9) yaklaşır; marj yalnızca ≈0,5 puandır. Veri merkezi ve server odaları genelde Class A – Yüksek tehlike (%8,5) olduğundan, bu insanlı çalışma yapılabilen mahallerde marj dardır; tahliye ve gecikme (pre-discharge delay) süresi bu yüzden kritik olur. Class B %9,0 ise NOAEL (%9) ile pratikte aynı seviyededir; bu nedenle Class B mahalleri çoğunlukla insansız teknik hacimlerdir ve tahliye/gecikme süresi sınırları titizlikle uygulanır. A-Pro olarak insanlı mahallerde tasarım konsantrasyonunu her zaman güvenli tarafta tutarız.
Ajan miktarı ve hacim hesabı
FM200 gereken ajan kütlesi, TS ISO 14520 / NFPA 2001 formülüyle hesaplanır:
W = (V / s) × (C / (100 − C))
- W = gereken ajan kütlesi (kg)
- V = korunan net serbest hacim (m³)
- C = tasarım konsantrasyonu (%)
- s = ajanın özgül hacmi (m³/kg); sıcaklığa bağlıdır: FM200 için ISO 14520-9’a göre s = 0,1269 + 0,000513 × T (T = mahal sıcaklığı °C)
Örnek: 100 m² taban alanlı, 3 m yüksekliğinde bir server odası (V = 300 m³), T = 20 °C. Ekipman söndürme boyunca enerjili kaldığından mahal Class A – Yüksek tehlike’dir, C = %8,5:
s = 0,1269 + 0,000513 × 20 ≈ 0,1372 m³/kg
W = (300 / 0,1372) × (8,5 / 91,5) ≈ 2187 × 0,0929 ≈ ≈203 kg FM200
(Aynı hacim yüzeysel Class A %7,9 ile hesaplansaydı ≈188 kg çıkardı; sınıf seçiminin ajan miktarını doğrudan etkilediğine dikkat edin.)
Sıcaklık düştükçe özgül hacim küçülür ve aynı hacim için daha fazla gaz gerekir; bu yüzden mahalin en düşük tasarım sıcaklığı esas alınır.
Deniz seviyesinden yükseklik ve atmosfer düzeltme katsayısı
Yukarıdaki formül deniz seviyesindeki atmosfer basıncı için ajan kütlesini verir. Düzeltme ajandan bağımsızdır ve yalnızca ≈1.000 m üzerinde uygulanır (TS ISO 14520-1 md. 7.7); ajan kütlesi Tablo 5 katsayısıyla çarpılır. Örneğin yukarıdaki server odası Ankara’da (≈900 m) düzeltme almaz (≈203 kg); 1.500 m rakımlı bir tesiste ise 203 × 0,830 ≈ ≈169 kg FM200 olur. Tam katsayı tablosu ve gerekçe için Gazlı Söndürme: Tasarım ve Ajan Seçimi yazımızdaki ortak hesap kuralları bölümüne bakınız.
Hacimden yalnızca ne düşülebilir?
Brüt hacimden yalnızca kalıcı yapı elemanları (betonarme kolon/kiriş gibi geçirimsiz, sökülemez ürünler) düşülebilir; dolap, pano, sunucu kabini, raf, makine gibi taşınabilir ekipman düşülmez — kaldırıldığında serbest hacim büyür, gaz aynı kaldığından konsantrasyon tasarım değerinin altına iner ve sistem yetersiz kalır. Hesap her zaman ekipman yokmuş gibi kabul edilen en büyük (en güvenli) serbest hacim üzerinden yapılır. Ayrıntı için pillar yazımızdaki ortak hesap kuralları bölümüne bakınız.
Asma tavan ve yükseltilmiş döşeme
Server odaları ve elektrik hacimleri çoğunlukla asma tavan ve yükseltilmiş döşeme (raised floor) içerir. Bu boşluklar (void) tasarımda ihmal edilirse sistem gerçekte korunmayan hacimler bırakır. Yaklaşım, void’in özelliğine göre değişir:
- Void içinde yanıcı yük varsa (kablo tavaları, güç/veri kabloları, ara bağlantılar) veya void hava akış yolunun parçasıysa, bu boşluk da korunması gereken hacme dahildir. Uygulamada iki yöntem kullanılır:
- Entegre (birleşik) hacim: Asma tavan/döşeme gaz sızdırmaz değilse ve boşluk oda ile serbest hava alışverişindeyse, void oda hacmiyle birleştirilir; toplam hacim tek hacim gibi hesaplanır ve her seviyeye (tavan üstü, oda, döşeme altı) ayrı nozul yerleştirilerek homojen konsantrasyon sağlanır.
- Ayrı bölge (kompartıman): Void gaz sızdırmaz bir kompartıman olarak ayrılmışsa, kendi nozul hattıyla ayrı bir korunan hacim kabul edilir ve gereken ajan miktarına eklenir.
- Void tamamen boş, sızdırmaz ve yanıcı yük içermiyorsa korumaya dahil edilmeyebilir; ancak bu istisna ancak saha doğrulamasıyla kabul edilir.
Özetle: asma tavan üstü ve yükseltilmiş döşeme altı varsayılan olarak korunması gereken hacimlerdir; sızdırmazlık durumu ve içerdikleri yanıcı yük, entegre mi yoksa ayrı bölge mi çözüleceğini belirler. Her iki durumda da bu hacimler ajan miktarı hesabına eklenir ve nozul yerleşimi buna göre yapılır.
Sistem ekipmanları ve damper otomasyonu
Kontak çıkışlı manometre, pressure switch ve havalandırma/damper otomasyonunun temel mantığı tüm gazlı sistemlerde ortaktır; ayrıntılı açıklama ve doğru boşalma sırası için Gazlı Söndürme: Tasarım ve Ajan Seçimi yazımızdaki ortak ekipman ve otomasyon bölümüne bakınız. Özetle: manometre tüp basıncını izleyip sistemin atışa hazır olduğunu denetler; pressure switch boşalmayı algılayıp ikaz/HVAC durdurma/damper kapatmayı tetikler; damperler boşalmadan önce kapatılır ve tutunma süresi (≈10 dk) boyunca kapalı tutulur.
FM200’e özgü iki nokta: boşalma ≤10 saniyede tamamlanır (nozul ve boru hidroliği buna göre boyutlandırılır); tutunma sonrası purge (temizleme) havalandırması, artık gazın yanında olası bozunma ürünlerini (HF vb.) de tahliye ettiği için önemlidir. Boşalma aşırı basıncını dengeleyen basınç tahliye damperi halokarbonlarda standart boyutta yeterlidir.
Tasarım ve uygulamada dikkat edilecekler
- Mahal sızdırmazlığı ve door-fan testi: Gazın tutunma süresi kapı fanı (door-fan) testiyle ölçülür ve doğrulanır. Kâğıt üzerinde doğru hesap, sızdıran bir mahalde başarısız olur; kablo geçişleri, kapı altları ve kanal boşlukları sızdırmaz hale getirilir.
- Net serbest hacim: Yalnızca kolon/kiriş düşülür; ekipman düşülmez (yukarıya bakınız).
- Yükseklik düzeltmesi: Yalnızca ≈1.000 m üzerinde uygulanır (TS ISO 14520 md. 7.7); altında katsayı 1,00. 1.000 m üzeri için Tablo 5 katsayısı kullanılır (ör. 1.500 m → 0,830).
- Void’ler: Asma tavan ve yükseltilmiş döşeme hacme dahil edilir; entegre veya ayrı bölge çözümü seçilir.
- NOAEL marjı: İnsanlı mahalde tasarım konsantrasyonu NOAEL’in (%9) altında tutulur.
- ≤10 sn boşalma: Nozul ve boru hidroliği bunu sağlayacak şekilde boyutlandırılır.
- Nozul kapsama sınırları: Her nozulun kapsayabileceği alan ve yükseklik sınırlıdır; homojen dağılım için kollektör ve nozul hattı mahal geometrisine göre projelendirilir.
- Basınç tahliye damperi: Boşalma aşırı basıncı için doğru boyutlanır.
- Ekipman denetimi: Kontak çıkışlı manometre ile ajan kaybı sürekli izlenir; pressure switch ile boşalma teyidi alınır.
- Senaryo entegrasyonu: Algılama → ikaz/gecikme → HVAC/damper → boşalma → tutunma → purge tek bir otomatik senaryoda kurulur; gaz/elektrik kesme ve BMS entegrasyonu tanımlanır.
- Periyodik bakım: Tüp tartımı/basınç kontrolü, hortum ve valf testleri düzenli yapılır; ayrıntı için yangın sistemleri periyodik bakım yazımıza bakınız.
Özet
FM200 sisteminde başarı, doğru ajanı seçmekten çok doğru hesaplamak ve doğru entegre etmektir: net serbest hacmi (yalnızca kolon/kiriş düşülerek) doğru bulmak, asma tavan ve yükseltilmiş döşeme void’lerini hacme katmak, NOAEL/LOAEL eşiklerini gözeterek insan güvenliğini korumak, kontak çıkışlı manometre ile pressure switch’i doğru konumlandırmak ve havalandırma/damperleri boşalmadan önce kapatıp tutunma süresi boyunca kapalı tutmak. Bu kararların en yoğun uygulandığı alan olan veri merkezleri için Veri Merkezi Yangın Güvenliği yazımıza bakabilir; tesisinize özel FM200 projelendirmesi ve hacim hesabı için Ankara içi ücretsiz keşifle bize ulaşabilirsiniz.
Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır. Tesisinize özel bağlayıcı hesap ve projelendirme için TS ISO 14520 / NFPA 2001 kapsamında bir yangın mühendisiyle proje bazlı çalışılması gerekir.
© 2026 A-Pro Mühendislik. Bu makale A-Pro Mühendislik tarafından hazırlanmış özgün bir teknik içeriktir; tüm hakları saklıdır. Kaynak gösterilmeden kısmen veya tamamen kopyalanması, çoğaltılması ve yayımlanması izne tabidir.
Sık sorulan sorular
FM200 hacim hesabında mahal hacminden neler düşülebilir?+
Yalnızca kalıcı (taşınmaz) yapı elemanlarının hacmi — betonarme kolon ve kirişler gibi geçirimsiz ve sökülemez yapısal ürünler — brüt hacimden düşülebilir. Dolap, pano, sunucu kabini, raf, makine gibi taşınabilir ekipmanlar düşülmez; çünkü ilerde yerleri değişebilir ya da kaldırılabilir; bu durumda serbest hacim büyür ve gaz konsantrasyonu tasarım değerinin altına iner. Bu yüzden hesap her zaman ekipmanın yokmuş gibi kabul edildiği en güvenli (en büyük) serbest hacim üzerinden yapılır.
NOAEL ve LOAEL ne ifade eder?+
NOAEL (No Observed Adverse Effect Level), insanda gözlemlenebilir olumsuz fizyolojik etki oluşturmayan en yüksek gaz konsantrasyonudur; FM200 için %9'dur. LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) ise olumsuz etkinin görüldüğü en düşük konsantrasyondur; FM200 için %10,5'tir. İnsanlı mahallerde tasarım konsantrasyonu güvenlik marjı bırakacak şekilde NOAEL'in altında tutulur; FM200'de yüzeysel Class A %7,9 ve yüksek tehlike %8,5 değerlerinin her ikisi de NOAEL (%9) altındadır. Veri merkezi gibi yüksek tehlike (%8,5) mahallerde marj dardır, bu nedenle tahliye ve gecikme süresi kritik önem taşır.
Kontak çıkışlı manometre ile pressure switch arasındaki fark nedir?+
Kontak çıkışlı manometre (basınç göstergeli denetim anahtarı) tüp üzerindedir ve ajan basıncını sürekli izler; basınç eşik altına düşerse (sızıntı/ajan kaybı) yangın paneline arıza/uyarı sinyali gönderir — yani sistemin dolu ve hazır olduğunu denetler. Pressure switch (basınç anahtarı) ise boşalma/kollektör hattındadır ve gaz gerçekten boşaldığında akış basıncını algılayıp panele 'gaz boşaldı' teyit sinyali verir; bu sinyal 'GAZ BOŞALDI' ikaz levhalarını, havalandırma kapatmayı ve damper kapamayı tetikler.
FM200 boşalırken havalandırma ve damperler nasıl kontrol edilir?+
Gaz boşalmadan hemen önce, mahali besleyen tüm havalandırma/klima (HVAC) durdurulmalı ve besleme, egzoz ve resirkülasyon damperlerinin tamamı kapatılmalıdır; aksi hâlde gaz dışarı taşınır ve tutunma süresi sağlanamaz. Sıralama: çapraz bölge algılama → ikaz + gecikme → HVAC durdur + damperleri kapat → boşalma → tutunma süresi boyunca kapalı tut. Boşalma anındaki aşırı basıncı ise ayrı bir basınç tahliye damperi anlık açılıp yeniden kapanarak dengeler. Tutunma süresi ve söndürme teyidinden sonra, mahal yeniden girişten önce purge (temizleme) havalandırmasıyla boşaltılır.
FM200 neden en fazla 10 saniyede boşaltılır?+
FM200 kimyasal bir gazdır ve yüksek sıcaklıkta bir miktar hidrojen florür (HF) gibi bozunma ürünü açığa çıkarır. Boşalmanın ≤10 saniyede tamamlanması hem tasarım konsantrasyonuna hızlıca ulaşıp yangını erken söndürür, hem de gazın aleve maruz kalma süresini kısaltarak bozunma ürünü oluşumunu en aza indirir. Bu nedenle 10 saniye kuralı hem söndürme performansı hem güvenlik için standarttır (TS ISO 14520 / NFPA 2001).
FM200 tasarım konsantrasyonu tehlike sınıfına göre nasıl değişir?+
Türkiye'de esas alınan TS ISO 14520, söndürme konsantrasyonuna ×1,3 güvenlik faktörü uygular ve üç sınıf tanımlar. FM200 (HFC-227ea) için ISO 14520-9 değerleri: Class A – Yüzeysel = %7,9 (enerjisi kesilen düşük kablo yüklü mahaller, arşiv/kâğıt deposu); Class A – Yüksek tehlike = %8,5 (veri merkezi/server/telekom/MDF — ekipman enerjili ve yük > 5 kW; yoğun kablo yükü; enerjili şalt/UPS); Class B – Yanıcı sıvı = %9,0 (jeneratör/yakıt odası, yağlı trafo, boya deposu). Önemli: temiz gaz zaten enerjili ekipmanı korumak için seçildiğinden, veri merkezleri neredeyse her zaman Class A – Yüksek tehlike'dir (4. koşul: enerjili + > 5 kW). NFPA 2001'deki ayrı 'Class C' sınıfı ISO'da yoktur; içerik olarak bu sınıfa karşılık gelir.
Bir mahal ne zaman Class A – Yüksek tehlike sayılır?+
ISO 14520-1 madde 7.5.1.3'e (NFPA 2001-2012 A.5.4.2.2 ile uyumlu) göre şu koşullardan herhangi biri varsa mahal yüzeysel Class A değil Class A – Yüksek tehlike (%8,5) kabul edilir: (1) kablo demeti çapı > 100 mm (4 inç); (2) kablo tavası dolu oranı tava kesitinin %20'sinden fazla; (3) yatay/düşey kablo tavası katmanları arası < 250 mm (10 inç); (4) söndürme süresince enerjili kalan ve toplam güç tüketimi > 5 kW olan ekipman. İlk üçü yoğun kablo yükünü, dördüncüsü enerjili ekipmanı işaret eder; kablo galerileri ve enerjisi kesilemeyen şalt/UPS hacimleri tipik örneklerdir.
Deniz seviyesinden yükseklik ajan miktarını nasıl etkiler?+
TS ISO 14520-1 (madde 7.7) atmosfer düzeltmesini yalnızca ortam basıncı deniz seviyesinden %11'den fazla saptığında — yaklaşık 1.000 m'nin üzerinde — zorunlu kılar. Bu nedenle ≈1.000 m'ye kadar düzeltme katsayısı 1,00 alınır ve ek çarpan girmez; 1.000 m'nin üzerinde ajan kütlesi Tablo 5 katsayısıyla çarpılır (1.000 m → 0,885; 1.500 m → 0,830; 2.000 m → 0,785). Örneğin Ankara (≈900 m) 1.000 m eşiğinin altında olduğundan düzeltme uygulanmaz ve ≈203 kg kalır; 1.500 m'lik bir tesiste ise aynı sistem 203 × 0,830 ≈ 169 kg olur.
İlgili sistemler
Tesisiniz için doğru çözümü konuşalım
Ankara içi ücretsiz keşif ve teklif için mühendislerimize ulaşın.