YAPI MALZEMELERİ YÖNETMELİĞİ (CPR) VE KABLOLARDA YANGIN GÜVENLİĞİ
Zekeriya Şirin / Türk Prysmian Kablo
ÖZET
Bu yazının temel amacı, yangın durumunda kabloların yeni Yapı Malzemeleri Yönetmeliği (CPR (EU) No:305/2011) perspektifinde yangına tepki perf ormanslarını sınıflandırma, değerlendirme ve test metotları hakkında kullanıcılara, mühendislik ekiplerine, planlayıcılara kapsamlı özet ve derleme sunmaktır.
Makalenin ilk bölümlerinde ülkemizdeki yangın risklerine değinilirken; mevcut kabloların yanma performansları, standartları ve testlerinin yangın güvenliği ile ilişkisi açıklanmıştır. Yeni Yapı Malzemeleri Yönetmeliği’nin (CPR) tarihsel gelişimi hakkında kısaca bilgi verilmiş; amacı, kapsamı, mevcut testler, standartlar, performanslar ve yönetmelikler ile farkları, üstünlükleri, faydaları, onaylanmış kuruluşlar, onaylanmış laboratuvarlar, üreticiler, dağıtıcılar, kullanıcılar, planlamacılar açısından yükümlülükleri özet olarak verilmiştir.
ANAHTAR KELİMELER
Yapı Malzemeleri Yönetmeliği (CPR ), Onaylanmış Kuruluş, Onaylanmış Laboratuvar, Yangına Tepki, Yangın Güvenliği, Kablo, EN 50399, EN 50575 (EU) No:305/2011, Alev Yayılımı, Açığa Çıkan Isı Değeri, Açığa Çıkan Isının Tepe Değeri, Açığa Çıkan Toplam Isı, Yangın Büyüme Hız İndisi, Duman Oluşumu, Toplam Duman Oluşum Değeri, Duman Oluşumunun Tepe Değeri, Yanan Parçacık/Damlacık, Halojenden Arındırılmışlık, Asitlik Derecesi, CE İşaretleme, CE Etiketleme, Performans Beyanı, CEMAC, FIPEC, EXAP, AVCP (Performansın Değişmezliğinin Değerlendirilmesi ve Doğrulanması) Sistemi, Fabrika Üretim Kontrolü (FPC).
YANGIN RİSKLERİ
Yangın, tarih boyunca insan hayatını tehlikeye atan, can ve mal kayıplarına yol açan önemli felaketlerden biri olmuştur. Yangın riskleri, özellikle ülkemiz gibi hızlı nüfus artışı ile birlikte sanayileşmeye ve şehirleşmeye sahip çok katlı ve çok amaçlı binaların arttığı, gelişmekte olan ülkelerde daha da önemli olmaktadır. TÜYAK (Türkiye Yangından Korunma Derneği) 1988 ile 2008 yılları arasında, 9 bin yangında 3 bin 237 kişinin hayatını kaybettiğini bildiriyor. 2019 yılı İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB) istatistiklerine göre, 100.000 kişi başına 145 yangın meydana gelmiş; bu yangınların %35’i konut ve binalarda gerçekleşmiştir. 2015-2019 dört yıllık dönemin ortalaması göz önüne alındığında ve ilk üç sıraya bakıldığında, yangınların yaklaşık %47’sinin sigara, %29,6’sının elektrik kontağı ve %4,5’inin çocukların ateşle oynamasından kaynaklandığı bildirilmiştir. Ayrıca, 2019 Ocak-Aralık dönemi verileri değerlendirildiğinde, meydana gelen yangınların yaklaşık %90’ına 10 dakikanın altında müdahale edildiği kaydedilmiştir.
Yangının başlaması ile ortamdaki yüzeyler, çıkan sıcak gazlar ve duman ile ısınarak daha hızlı tutuşur, alev aniden yayılır, parlar. Yangında sıcaklık, 5 dakika içerisinde 5500C’ye, 10 dakikada 6600C’ye çıkmaktadır. Yapılan çalışmalara göre, yangının başlamasına ve yayılmasına en büyük etken olan harlama (flashover) zamanları 1950’lerde 15 dakika iken; 25 yıl önce bu süre 5 dakikaya, günümüzde ise bulunduğumuz ortamlarda plastik malzemelerin artması sebebiyle 3 dakikaya kadar inmiştir. Hem harlama zamanı hem de yangın durumunda sıcaklığın yükselişi ilk dakikalarda yangının yayılmasının önlenmesinin ve kaçışın ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.
Yine istatistiklere göre, yangın sırasında ölümlerin yaklaşık %44’ü yanma veya sıcaklıktan değil; ortamdaki aşırı duman ve gaz nedeni ile boğulmalardan kaynaklanmaktadır.
Yaralanma ve can kayıplarının yanında yangınlar enerji, data ve haberleşme iletimini engelleyerek maddi hasarlara yol açmaktadır; gelişmiş ülkelerde yangında dolayı çıkan hasarlar gayrisafi milli hasılanın yaklaşık %1’ine denk gelmektedir. Yangın araştırma projelerine göre, yangın bir bölgede lokalize edilse bile, çok ciddi iş kayıplarına yol açtığı için yüksek yangın güvenlikli ürünlerin kullanımı önemi vurgulanmaktadır. Ürünün kalitesi, standartlara ve yönetmeliklere uygunluğu, doğru montaj ve doğru kablonun doğru uygulamada kullanılmasının yanında, yangın güvenliği ile kabloların ilişkisine baktığımız zaman, özellikle günümüzdeki çok amaçlı ve çok katlı binalarda artan enerji ve data-haberleşme ihtiyacını sağlamak için farklı tipte, büyüklükte demetlenmiş kablo kullanım yoğunluğunu görmekteyiz.
Yangın nedenlerinde büyük bir oranı teşkil eden elektrik kontağı düşünüldüğünde, kablolar yangının başlamasına, ilerlemesine veya herhangi bir sebeple başlayan yangının kablolar aracılığı ile bir odadan diğer odaya yayılmasına neden olabilir. Yangının yayılmasının yanında, insanların binayı acil terk etmeleri gerekeceğinden; yanma sonucu oluşan yoğun duman yön bulmayı zorlaştırarak, kaçış ve kurtarma yollarının görülmesini imkânsız hale getirebilir. Yine yanma sırasında açığa çıkan duman ile birlikte çıkan zehirli ve toksik gazlar, kaçış sırasında insanların zehirlenmesine, boğulmasına neden olmaktadır.
Kablo endüstrisi, yangın güvenliğini arttırmak için, geçtiğimiz yıllarda, alev ilerlemesi düşük, daha az duman yayılımına sahip, halojen ve toksikten arındırılmış ürünleri geliştirmiştir.
Elbette, kabloların yanında kullanılacak olan diğer bina yapı malzemeleri de yangın güvenliği için önemlidir. Son dönemde, binalarda yangın güvenliğinin bir bütün sistem olarak düşünülmesi gerekliliğini “Londra Grenfell Tower” yangını bize hatırlatmıştır. Binanın yanıcı yüzey kaplamaları, yangının ana ilerleticisi olmuştur. Yapılardaki malzeme seçimleri, yangın risklerini minimize etmede son derece önemlidir.
Alev ilerlemesi
Geliştirilen ürünler için, kablo yoğunluğu sonucu kabloların yanma performansının demetlenmiş olarak belirlenmesi, LSOH (Low Smoke Zero Halogen – Düşük Duman Yoğunluklu Halojenden Arındırılmış) kablolarda standartlar gereği uygulanmaktadır. Kablolar, gerek dikeyde şaftlarda döşeme gerek ise tavalarda yatay ve dikey döşeme varyasyonlarının simüle edildiği statik alev ilerleme testlerine (IEC 60332-3-24 Cat.C) tabi tutularak performansları standartlaştırılmıştır. IEC 60332-3-24 Cat.C testinde 3,5 metre uzunluğunda merdivende 20 dakika süresince standart alevin (20 kW) dikey düzlemde kablo demetleri üzerinden hangi uzunlukta yayıldığı tespit edilmektedir. Test sonunda yanan kısım 2,5 metreyi aşmamalıdır.
Duman yoğunluğu
Alev ilerleme performansının yanında, özellikle yangında ölümlerin en büyük sebebini oluşturan yüksek yoğunluktaki duman; boğulma ve zehirlenme risklerini arttırdığı gibi, görüş mesafesini düşürmesi nedeni ile kaçış faaliyetlerini zorlaştırmaktadır. EN 61034-1/2 test standardı, 1 metre boyundaki kablonun 3x3x3m (27m3) kübik kapalı test odasında %90 etanol, %4 methanol ve %6 su karışımı yakıt ile yanması ile açığa çıkan dumanın ışık geçirgenliğinin ölçümüne dayanır. Işık geçirgenliği minimum %60 olmalıdır.
Halojenden Arındırılmışlık
Alev ilerleme ve oluşan duman yoğunluğuna ek olarak, yanma sırasında açığa çıkan halojen gazları son derece zehirli ve tahriş edicidir.
Özellikle PVC’de bulunan klor, yanma esnasında gaz olarak ortama yayılır, son derece zehirli olmakla beraber havadaki su buharı ile birleştiğinde hidroklorik asit oluşturmakta ve elektronik cihazlarda korozyona; canlılarda zehirlenmelere, deri ve göz tahrişlerine neden olabilmektedir. EN 60754-2 standardı ölçüm metoduna göre, kabloların metalik olmayan her bir katmanın 1 gr malzemenin 8000C’de yakılması ile açığa çıkan gazların saf suda biriktirilmesine ve pH ve iletkenlik ölçümü yapılmasına dayanır. Halojen iyonları ne kadar yüksek ise asitlik artacağı için pH oranı düşecek ve suyun iletkenliği artacaktır. Ürünün halojen free (HF) olabilmesi için, pH oranı 4.3’den büyük, iletkenliği ise 10 μS/mm’den (bazı kablo standartlarında 2,5 μS/mm)düşük olmalıdır.
Elektronik devrelerde korozyon CPR (Construction Products Regulation) Yapı Malzemeleri Yönetmeliği’nin amacı, yapı malzemelerinin temel karakteristikleri ile ilgili performans beyanlarının ve malzemelere CE işaretinin iliştirilmesinin kurallarını oluşturarak, yapı malzemelerinin piyasaya arz edilmesi ve piyasada bulundurulması ile ilgili usul ve esasları belirlemek, bununla birlikte yapı malzemelerinin yanma performansları ile ilgili olarak güvenilir bir bilgi kaynağı oluşturmaktır.
CPR için yaklaşık 20 yıllık bir geçmişten bahsedilebilir. İlk resmi çalışmalar, 2003 yılında Avrupa’daki düzenleyiciler ve kablo endüstrisinin önerisi ile başlamıştır. Farklı kabloların, döşeme ve referans yanma senaryolarının dahil edildiği FIPEC (Fire Performance of Electric Cables) olarak adlandırılan projeyi Avrupa Birliği oldukça yüksek meblağlarda fonlayarak, Avrupa’daki saygın bağımsız test kuruluşlarından SP, Interscience, ISSEP ve CESI gibi önemli laboratuvarların katılımı sağlanmıştır. Referans senaryolara göre, tüm yapı malzemeleri için yangının bir odada başladığı düşünüldüğünde yangın büyür ve harlama noktasına aşağıdaki 3 adımda ulaşır.
İlk aşamada, ufak bir ateşleme ile yapı malzemesinin bir bölümü yanmaya başlar.
İkinci aşamada, yangının büyümesi dikey bir merdivene monte edilmiş kablolar üzerinden gerçekleşir.