TESİSAT TASARIMINDA MİMARİ - TESİSAT İLİŞKİLERİ

Proje Raporu : Bir yapının mimari tasarımında yer alacak tesisat elemanlarının saptanabilmesinin ilk etabı, proje ön raporudur. Mimari ön proje (kat planları, kat adedi vs.) hazırlandıktan sonra tesisat tasarımcısının binada uygulanabilecek tesisat sistemlerini irdeleyen, sonuçta bu tip yapıda ne tür bir sistem uygulanmasının doğru olduğunu belirten gerekçelerin ve mümkünse oransal maliyetlerin belirtildiği bir ön rapor hazırlaması gerekir. Hazırlanan rapor mimar ve yatırımcı (iş sahibi) ile tartışılıp, yapıda uygulanacak sistem kesinleştirilmelidir.

Ön Proje : Ön Raporun onayından sonra, yapının cinsine ve kullanım amacına göre tasarım şartları (kış/yaz, iç/dış sıcaklıklar, hava değişim katsayıları, birim alana verilecek dış hava miktarları, hacimlerdeki insan yoğunluğu, egzost miktarı, gerekiyorsa nem kontrolu, aydınlatma yükü vs.) tespit edilmelidir. Birim m² esasıyla yapının: 

a. Isı Kaybı (kcal/h veya kW).

b. Isı Kazancı (kcal/h veya kW). 

c. Taze Hava Miktarı (m³/h - litre/saniye).

d. Sirküle Edilecek Hava Miktarı (m³/h - litre/saniye).

e. Egzost Edilecek Hava Miktarı (m³/h - litre/saniye).

f. Toplam Soğutma ve Isıtma Yükü (kcal/h - kW).

g. Sıcak Su ihtiyacı : (lt/h, m³/gün) gibi ana değerlerinin hesabı yapılmalıdır. Bu değerler elde edildikten sonra, yapıda tesisat için gerekli tesisat hacimleri, şaftlar ve bu elemanların mimari proje üzerindeki yerleri ve katları (mimari tasarım yetkilisi ile mutabık kalınarak) saptanmalıdır.

Kat Yüksekliği : Türkiye’de imar durumu genel olarak yapıların üst kotunu tayin edecek şekilde verildiğinden, izin verilen kota olabildiğince çok kat yerleştirebilmek için kat yüksekliğini minimize etmek genel bir tutumdur. Oysa kat yüksekliğinin yapının cinsine, uygulanacak tesisat sistemine göre tespit edilmesi şarttır. Herhangi bir asma tavanın, herhangi bir yükseltilmiş döşemenin söz konusu olmadığı yapılarda (yalnızca ısıtma sisteminin uygulandığı konut blokları gibi) döşemeden döşemeye üç metrelik bir kat yüksekliği yeterli olabilir. Oysa kat alanı çok büyük olmamak şartıyla, hava kanallı bir sistemin uygulanacağı yapılarda, gerekli asma tavan boşluğu yaklaşık 60 cm.’dir. Bu değere 10 cm kaplama ve döşeme kot hatası, 5 cm. asma tavan kalınlığı, 50 cm. döşeme kalınlığı ilave edildiğinde, 2,60 metre net kat yüksekliği için istenen kat yüksekliği 3,85 metre olarak ortaya çıkar. Sprinkler ve gömme aydınlatma armatürünün söz konusu olduğu ofis yapılarında, döşemeden döşemeye 4 metre kat yüksekliğine ihtiyaç olabilir. Bu değer ancak plaka döşeme/asmolen/kaset döşeme gibi kiriş yüksekliğini azaltan sistemlerle ve daha alçak yaşam mahalleri kabulüyle aşağı çekilerek, döşemeden döşemeye 3,6 metre kat yüksekliğine ulaşılabilir.

Asma Tavan Yüksekliği : Yapılarda bırakılan metal asma tavan fiyatları yükseklikleri şaft konumlarına ve uygulanan sisteme bağlıdır. Yaklaşık 600 m² kat alanına sahip ofis binalarında, 

a. Statik ısıtmalı VAV sistemi kullanılıyorsa net asma tavan içi yüksekliği 50-60 cm. arasında olmalıdır. 

b. Primer devreli, tavan tipi fan coil sistemlerinde ise asma tavan net yüksekliği 50 cm. olmalıdır. 

c. Amerikan sistem klima (Goodman kanal tipi split klima+radyatör) sisteminde ise 35-40 cm. asma tavan yüksekliği olmalıdır. 

d. Otellerde yatak katlarının altındaki katın (yatak katları- nın tesisat dağıtma ve toplamalarının yapılabilmesi için) asma tavan boşluğu daha yüksek bırakılır. Bu durumda; özellikle pis su tesisatından gelen ses, temiz su ve pis su kaçakları, tıkanan tesisatların servis ihtiyaçları nedeniyle; yatak katlarının sorunları alttaki katı rahatsız eder. Bunun yerine ilk yatak katı altında tesisat dağıtım ve toplamasının yapılabilmesi için galeri kat yapılması işletme açısından daha doğrudur.

Kazan Daireleri : Kazan daireleri kazan (veya kazanlar) dolaşım pompaları, gidiş/dönüş kollektörleri, genleşme depoları, yakıcı ve yakıt donanımının yer aldığı hacimlerdir. Merkezi sıcak su üretimi yapılacaksa ve sıcak su üreticileri de bu hacimde yer alacaksa, bu merkezde sıcak su üreticilerinin (boylerlerin) de yer alacağı düşünülmelidir. Özel durumlarda pis suyun direkt olarak kanalizasyona verilmesi kabil değilse, bu hacimde bir pis su çukuru ile bu çukura konacak dalgıç pis su pompaları, yine gerekiyorsa kazan suyu hazırlama sistemi de yer almalıdır. Kazan imalatçı boyutları kazanın cinsine (döküm/çelik vs.), montaj tipine (duvar tipi, döşeme tipi vs.) ve imalatçı firmaya göre değişmekle beraber döşeme tipi kazanlar için şu kriterler verilebilir:

a. Kazan Sayısı : Tesis ekonomisi ve arıza ihtimali gittikçe azaltılan gelişmiş kazan teknolojilerine güvenilerek, kazanın bir süre devreden çıkmasının ciddi, hayati bir problem yaratmayacağı tesislerde tek kazan kullanmak tercih edilecek bir çözümdür. Toplam ısıl kapasitenin 750 kW değerini aştığı sistemlerde kazan sayısını ikiye çıkartmak doğru olabilir. Bu büyüklüklerde, tesis yalnızca gündüzleri çalışan bir yapıysa (büro, çarşı vs.) kazanlar ısıtmanın yanı sıra dış havanın ısıtılmasına hizmet veriyorsa 1/2+1/2 kapasiteli iki kazan konulması yeterlidir. Geceleri hizmet veren yapılarda ise iki kazanın 2/3+2/3 kapasitede seçilmesi uygun olacaktır. Hastane gibi hizmetin sürekli ve hayati olduğu durumlarda 1+1 kapasiteli iki kazan konulmalıdır. Toplam ısıl kapasitesinin 2.000 kW değerini aşması halinde üç kazan konulmalı ve bu kazanlar 1/3+1/3+1/3 kapasitede seçilmelidir. Yine hizmetin sürekliliğinin önemli olduğu tesislerde bu bölünmenin 1/2+1/2+1/2 şeklinde yapılması daha uygundur.

b. Kazan Dairesi Boyutları Kazan dairesine konulacak kazan sayısı ve birim kapasite tayin edildikten sonra kazan dairesi boyutlandırılması şöyle yapılabilir: Kazan dairelerinin asgari yüksekliği kiriş altı net 3 metre civarında olmalıdır. Kazan yüksekliğinin 1,5 metreyi aşması halinde kazan dairesi kiriş altı mesafesinin kazan yüksekliğinin iki katı olarak düşünülmesi pratik bir kriter olarak ileri sürülebilir. Kazan dairesi minimum eni kazan uzunluğunu iki ile çarpıp 1 metre ilave edilerek tayin edilmelidir: (2LK+1) metre Bu kriter kollektör ve pompa sistemlerinin kazan veya kazanların karşı duvarında olmayıp yanlarında olması şartıyla doğrudur. Kollektör ve pompa grubu kazan dairesinin karşı duvarına, kazanların önüne konulacaksa; istenilecek kazan dairesi eni inline pompa sistemlerinde 2LK+2 metre, döşemeye oturan dik tip santrfüj pompa kullanılacaksa 2LK+3 metre alınmalıdır. Kazan dairesi boyu kollektör pompa grubunun karşı duvarda olması halinde kazanların arasında ve iki yan tarafında birer metre boşluk bırakılarak atanmalıdır. Kollektör ve pompa grubunun iki yanda veya bir yanda toplanacağı sistemlerde ise kazan dairesi boyu kazanlar arasında ve kenarlarında birer metre bırakılarak bulunan toplam kazan işgal mesafesinin iki katı olmalıdır.

c. Bacalar Kazan veya kazanlar ve bina yüksekliği belli olduğuna göre, kullanılacak yakıt cinsine göre baca veya bacaların kesitleri tayin edilir. Her kazan için ayrı bir baca düşünülmelidir. Tecrit ve montaj için baca çapının dört tarafında (veya bacaların arasında ve diğer üç yönünde) minimum 20 cm. boşluk kalacak şekilde bir baca şaftı ölçüsü sap tanır. Kazan dairesinde baca şaftının ideal yeri; kazanların duman çıkışlarının baktığı duvarda kazanın aksı veya kazanların orta çizgisidir. Baca şaftı kazanların duman çıkışının baktığı duvarda planlanamaması halinde, zorunlu hallerde, bu duvara dik yan duvarlardan birine alınabilir. Şaft içinde bacalar mutlaka tek dizi halinde, yan yana düşünülmelidir. Yan duvardan çıkan şaftlarda baca dizisi ekseni bu yan duvara paralel olacak şekilde yerleştirilmelidir. Baca şaftı mutlaka bir iç duvara yaslanmalı, mecbur kalınmadıkça dış duvarda planlanmamalıdır. Seçilen şaft yerinin betonarme bir kirişle daraltılmadığı, üst katlarda kapı, iç pencere gibi yerlere gelip gelmediği, herhangi bir hacmin duvarı yerine, hacmin ortasında kalıp kalmadığı mimari avan proje kat planlarına bakılarak kontrol edilmelidir. Bu tür çakışmalardan kurtulmanın en kolay yolu kabilse baca şaftlarını merdiven kovasının yan yüzü- ne veya asansör kovasının bir yanına yerleştirmektir. Bacalar dış duvardan olabildiğince içeri doğru kaçırılabilirse, meyilli çatılarda çatı üstündeki bölüm daha kısa bir görü- nüm teşkil eder; ayrıca binanın siluetinde de ciddi bir görüntü bozukluğu yaratmaz. Baca şaftlarının, herhangi bir katta deplasman yapmadan, kazan dairesinden çatıya direkt olarak, aynı düşeyde çıkmasına özen gösterilmelidir.

d. Akaryakıt Tankları Akar yakıtlı sistemlerde, kazan dairesinin mümkünse kazan montaj eksenine paralel duvarına bitişik, bir yakıt tankı odası planlanmalıdır. Bu hacim kazan dairesinden yangına mukavim bir bölme ile ayrılmalı ve bu hacmin kapısı, kazan dairesine açılmamalı; kazan dairesi koridoruna açılmalıdır. Yakıt tankı sistemin 20 günlük, tercihen 30 günlük ihtiyacını karşılayacak şekilde hesaplanmalıdır. Hesaplanan tank boyutlarına göre tankın üç tarafında minimum 60 cm.; ön kısmında, kapı tarafında minimum 150 cm. boşluk kalacak şekilde bir yakıt tankı odası planlanmalıdır. Yakıt tankı odası kapısı dışa açılır kanatlı bir demir kapı olmalı ve betonarme bir eşik üzerine monte edilmelidir. Eşik yüksekliği eşiğin üst kotunun altında kalan oda hacmi tank hacminden büyük olacak şekilde seçilmelidir. Yakıt tankı tabanı brülör ekseninden minimum 20-30 cm. yukarıda kalacak şekilde betonarme ayaklar üzerine monte edilmelidir. Yakıt tankları, sonradan yerine sokulabilmesi imkanı varsa yatık silindirik olarak düşünülmeli; bu mümkün değilse parçalar halinde getirilip, yerinde kaynak yapılması yoluna gidilmelidir. Yakıt tankı doldurma ve havalık borularının zemin katta, tanker yanaşımına imkan veren bir noktaya çıkartılması, kabilse çelik kapaklı bir doldurma rögarında bırakılması konusu göz önünde bulundurulmalıdır.

TEKNİK HACİMLER

a. Yapılarda kullanılan teknik hacimlerin alanı yapının toplam alanının %4-8’i arasında değişmektedir. Bu değerler yapının yüksekliğine veya yaygınlığına göre değişir. Fan coil + taze hava sistemlerinde %4,5-5 Tek kanallı VAV sistemlerinde %6-8 Amerikan sistem (Goodman kanallı split+radyatör) %2-4 

b. Isıtma ve soğutma merkezi kat yüksekliği minimum 3 metre (büyük sistemlerde min. 5 metre, ara kat yükseklikleri de 4-4,5 metre) net olmalıdır.

SANTRALLER

a.Santral Büyüklüğü : Klima santral seçimlerinde; yer kaybı, kat yüksekliği hava kanalı dağıtımı, servis kolaylığı, ses-konfor vb. nedenlerle tek santralda 25000 m³/h debinin üzerine çıkılmamalıdır. Konfor sistemlerinde kullanılacak hava santrallarında kesit, 2,5 m/s hava hızı kabulü ile tayin edilir (endüstriyel sistemlerde bu değer 2,8 metreye çıkabilir). O halde hava debisi V (m³/h), olan bir santralın kesiti: F = V / 3600 x 2,5 , F = V / 9000 (m²) şeklinde hesaplanıp, santralın kare kesitli olacağı kabulü ile santral genişliği (ve yüksekliği) a = (F)1/2 (m) hesaplanan kesitin kare kökü şeklinde ortaya çıkar. Bazı imalatçılarda santral kesitinin basık dikdörtgen şeklinde olması ve yine yukardaki hesapta ihmal edilen santral cidar kalınlığı bu safhada ihmal edilebilir. Santral uzunluğu filtre cinsine, susturucu bulunup bulunmadığına göre değişmekle beraber, santral eninin 3-3,5 mislidir. Sulu nemlendirici bulunması halinde bu değere 1 metre ilave edilmelidir. Yukardaki şekilde boyutları tahmin edilen santralın konulacağı hacmin (tesisat odasının) boyutları şöyle tayin edilebilinir: 

Santralın bir tarafında ısıtıcının çıkarılabilmesi için santral eninden daha büyük bir boşluk bırakılmalıdır. Diğer yanında ise, santral kontrol kapaklarının ısıtıcı için bırakılan tarafta olduğu kabul edilerek 0,50 - 0,60 metre civarında bir servis koridoru bırakılmalıdır. Sonuç olarak santral odasının eni, santral eninin üç misli alınmalıdır: B=3xa Santral odasının boyu ise, santral eninin beş katı civarında olmalıdır: L=5a

b. Santral Zonlaması : Santral zonlaması, yapının mimari kurgusuna, seçilen sisteme, santral odalarına vs. bağlı olmakla beraber şu kriterler konabilir: Santral odasının kiriş altı kat yüksekliği 3,50 metre ise, çıkış dirseği ve kanalı için 1,50 metre civarında bir mesafe bırakılarak, santral yüksekliğinin 2 metre civarında olacağı ortaya çıkar. 2x2=4 m² kesitindeki bir santraldan 2,5 m/s hava hızı ile alınabilinecek santral debisi: V = 3.600 x 4 x 2,5 , V = 36.000 m³/h bulunur. Özel, büyük kat yüksekliklerine sahip hacimlere monte edebilmek imkanı bir yana bırakılırsa, konfor tesislerinde kullanılacak santral debisinin 25.000 m³/h değerini geçmemesi uygun olur. Her zona bir santralla hizmet verildiği kabulü ile bu büyüklükte bir santralın hizmet vereceği zon büyüklüğü: Havalandırma (taze hava) santrallarında temiz kat yüksekliği 2,80 metre; ortalama hava değişim katsayısı 3 değişim/h kabul edilerek: V = 3 x 2,80 x F , F = V / 3 x 2,80 , F = V / 8,4 bulunur ki, bu değeri yuvarlatarak şunu söyleyebiliriz: Seçilen santral, debisinin (m³/h) sekizde biri (m²) büyüklüğünde bir alana hizmet verilir, veya tersinden okursak, F m² bir zona hizmet verecek havalandırma santralının debisi 8.F (m³/h) olacaktır. Tam havalı sistemlerde ise hava değişiminin brüt 6-8 değ./h civarında olacağı kabul edilebilir. Tam havalı sistemlerde seçilen bir debinin (V m³/h) hizmet verebileceği zon alanı (F m²) bu debinin on altıda biridir veya F m² zona hizmet verecek santral debisi 16.F (m³/h) olacaktır. Başa dönersek; en büyük ünite olarak seçilen santral debisini 20.000 m³/h olduğunu kabul ettiğimizde bu santralın, tek santral olarak hizmet vereceği zon alanı: Havalandırma Santralı : 20.000/8 2500 m²/zon Klima Santralı : 20.000/16 1250 m²/zon olarak ifade edilebilinir. Kat büyüklüğüne, kat sayısına göre zonlamada aşağıda örneklenen çözümler uygulanabilinir: 1. Alt katlar / üst katlar şeklinde zonlama 2. Her iki / üç veya dört kata hizmet veren bir santral konularak zonlama 3. Her kata bir santral konularak zonlama Santral odaları olabildiğince zon alanlarının ortasında düşünülmeli; hava kanallarının bütün katı bir uçtan bir uca gitmesi yerine ortadan sağa sola ayrılarak beslenmelidir; böylece daha küçük kanal kesiti ve daha kısa kanal boyu sebebiyle daha küçük fan basma yükseklikleri ortaya çıkacaktır. Santral odalarının seçiminde santralın dış hava temini göz önünde tutulmalıdır. Santral odası çatıda değilse veya bir dış duvara yaslanmıyorsa, bir taze hava (dış hava) şaftı unutulmamalıdır. %100 dış hava ile çalışan santrallarda dış hava menfezi alanı 2,5 m/s hava hızı kabulü ile, santral kesit alanına eşittir. Taze hava şaftı tesis edilecekse, şaft alanı, 5 m/s hava hızı kabulü ile santral kesitinin yarısı mertebesinde alınmalıdır.

TESİSAT ŞAFTLARI

a.Islak Hacim Şaftları : Islak hacimler için temiz ve pis su borularının yer alacağı şaft asgari 25-30 cm. derinliğinde 50 cm. boyunda seçilmelidir. Kabilse şaftın geniş kenarı, kat yüksekliğinde bir şaft kapağı ile donatılmalıdır. Bu kapağın hacim içinde kalması yerine komşu koridor veya antrede planlanması, kapağın seramik kaplanması vs. gibi detay problemlerini ortadan kaldıracaktır. Islak hacimlerin egzostu düşey bir sistemle toplanıyorsa şaft genişliği asgari 40 cm. olmalı ve boyu 90-100 cm.’e çıkartılmalıdır.

b. Hava Kanalı Şaftları : Yapının zonlamasından sonra seçilen santral hacminin bir duvarına, eğer santral zonun ortasına yerleştirilmişse mümkünse iki duvarına hava kanalı şaftları konulabilir veya katın ortasında bir merdiven kovası olması halinde merdiven kovasının dış duvara dik iki duvarı boyunca şaft planlaması yapılabilir. şaftların debi değeri ve 6 m/s hava hızı kabulü ile bulunan kesiti, tecrit/ara boşluk/konsollama göz önünde tutularak, iki misli alınmalıdır. Şaftın katlara çıkış yapacağı uzun kenarının betonarme perde ile kapatılmaması konusunda statik proje mühendisinin dikkati çekilmelidir.

c. Isıtma-soğutma soruları için şaftlar Sisteme göre değişir. Fan coil için gerekli şaft boyutu en az 25 x 50 cm. olmalıdır. 

d. Ana tesisat şaftlarına içine girilebilir kapılar yapılması ve şaft içinde tesisat çalışmalarını emniyetli şekilde yapabilmek için platform yapmaya uygun önlemler alınması gereklidir. Elektrik tesisatı için ayrı şaftlar oluşturulmalıdır.