SİFONİK SİSTEMLER
Vakum prensibiyle çalışan modern yağmur suyu tahliye sistemleri
SİFONİK YAĞMUR İNDİRME SİSTEMLERİ
TANIM VE GELENEKSEL SİSTEM İLE KIYASLAMA
Geleneksel Sistemler:
Geleneksel gravite esaslı yağmursuyu drenaj sistemlerinde su, boru içinde hava ile birlikte akar. Yatay borulara mutlaka eğim verilmesi gerekir ve boru kesitinin tamamı suyla dolmaz. Bu durum, boruların tam kapasiteyle çalışmasını engeller.
Sifonik Sistemler:
Sifonik sistemler ise, özel tasarımlı çatı süzgeçleri sayesinde su akarken havanın boru sistemine girmesini önler. Böylece borular %100 dolulukla çalışarak tam kesit akış sağlanır. Sonuçta oluşan vakum etkisiyle suyu yüksek hızda çekmek mümkün olur ve yatay borularda eğime ihtiyaç kalmaz.
ÇALIŞMA PRENSİBİ
Başlangıç Aşaması:
Yağmur yağışı başladığında sistem başlangıçta konvansiyonel gibi davranır; yani düşük debilerde su, borularda kısmen dolu (hava+su karışık) akabilir.
Vakum Oluşumu:
Yağış şiddeti arttıkça çatıdaki sifonik süzgeçlerin girdap kırıcı baffle plakaları havanın aşağı boru sistemine girişini kısıtlar. Borular tam kesit dolduğunda, düşey iniş borusunda oluşan su sütunu aşağı doğru akarken boru içinde bir negatif basınç (vakum) yaratır.
Yatay Akış:
Yatay borularda eğim olmadığından, su vakum etkisiyle yatayda da akabilir ve bu sayede bina içinde suyu istenen noktaya yönlendirmek mümkün olur.
Yağmur dinip su seviyesi düşünce sistem tekrar hava alarak normal basınç seviyesine döner ve bir sonraki yağışa kadar durur. Özetle, yağmur suyunun belli bir debinin üstüne çıkmasıyla sifonik etki devreye girer: Boruların tam dolu akışı ve negatif basınç sayesinde, geleneksel yerçekimi drenajının sınırları aşılır ve çatıda biriken su hızla emilip uzaklaştırılır.
SİFONİK SİSTEMLERİN AVANTAJLARI
Daha Küçük Boru Çapları:
Tam dolu (basınçlı) akış sayesinde eşit debiyi taşımak için gereken boru çapları, geleneksel sisteme kıyasla belirgin ölçüde daha küçüktür. Boru kesitinin etkin kullanılması, malzeme tasarrufu ve estetik açıdan da fayda sağlar.
Daha Az İniş Borusu ve Süzgeç:
Sifonik sistemde her bir oluk/gider için genellikle yalnızca bir adet düşey iniş borusu yeterli olabilir. Hava girişi engellendiği için tek bir düşey boru, geniş bir çatı alanının suyunu taşıyabilir. Bu da bina içinde çok sayıda kolon/iniş borusu kullanma gerekliliğini ortadan kaldırır. Sonuç olarak iç mekânda alan kazanımı olur, mimari tasarım esnekliği artar ve özellikle kolon etrafında altyapı maliyetleri düşer.
Yatay Hatlarda Eğimsiz Döşeme:
Sifonik sistemde yatay toplama boruları %0 eğimle döşenebilir. Su, vakum etkisiyle yatay hat boyunca taşınabildiği için borular tavana yakın konumda uzun mesafeler kat edebilir. Bu sayede mimari tasarımda daha fazla özgürlük sağlanır ve çatıda toplanan su, bina içerisinde istenen noktaya eğim derdi olmadan iletilebilir.
Yüksek Akış Hızı ile Kendi Kendini Temizleme:
Sifonik sistemler tam dolu ve yüksek hızda akışla çalıştığından, boru içinde tortu, yaprak vb. birikme riski minimumdur. Akış rejimi, boru iç yüzeylerinde sürükleyici bir etki yaparak olası birikintileri temizler. Bu kendi kendini temizleme özelliği sayesinde tıkanma olasılığı çok düşüktür.
Daha Az Altyapı İhtiyacı:
Geleneksel sistemlerde birden fazla iniş borusu bina temelinde ayrı ayrı rögar veya kollektör hatlarına bağlanır. Sifonik sistemde ise su, bina içerisinde birleşmiş yatay hatlarla tek veya az sayıda noktadan bina dışına aktarılır. Böylece bina içinde geniş bir yağmur suyu şebekesi kurmaya gerek kalmaz.
Maliyet ve Yapısal Tasarruf:
Yukarıdaki avantajların bir araya gelmesi, toplam sistem maliyetine olumlu yansır. Daha az boru, daha az işçilik ve altyapı sayesinde sifonik sistemler genelde ekonomik çözümler sunar. Uluslararası uygulamalarda, doğru tasarlanmış bir sifonik drenajın, eş değer bir gravite sistemine kıyasla maliyet tasarrufu sağlayabildiği belirtilmektedir.
UYGULAMA ALANLARI
Sifonik yağmur suyu indirme sistemleri, özellikle geniş çatı alanına sahip yapılarda tercih edilmektedir.
Endüstriyel tesisler, fabrika ve depo binaları
Alışveriş merkezleri
Stadyumlar
Uçak hangarları
Atrium, hol gibi geniş iç mekanlı binalar
Büyük ve düz veya az eğimli çatıların bulunduğu projeler
Genel olarak çatı alanı büyük, yağış yükü yüksek ve geleneksel yöntemle drenajı zor olan her türlü yapıda sifonik sistem kullanılabilir.
TASARIM KRİTERLERİ VE STANDARTLAR
Sifonik yağmursuyu sistemlerinin tasarımı, geleneksel sistemlerden farklı ve daha karmaşık olduğu için uzmanlık gerektirir. Tasarım aşamasında uluslararası ve ulusal standartlara uyulması son derece önemlidir.
STANDARTLAR
EN 12056-3:2000 (TS EN 12056-3):
Avrupa Standardı - binalarda çatı drenaj sistemlerinin hesaplanmasını düzenler.
BS 8490:2007:
İngiltere standardı - sifonik çatı drenaj sistemlerinin tasarım, uygulama ve bakımına ilişkin kapsamlı bir rehber dokümandır.
TASARIM KRİTERLERİ
Tasarım Yağış Debisi:
Devlet Meteoroloji verilerinden elde edilen şiddet-frekans-süre eğrilerine göre saptanır. Sistem, belirlenen tasarım yağışına göre en fazla 1 dakika içinde tam dolu akışa geçecek şekilde hesaplanır.
Hidrolik Tasarım:
Bernoulli denklemi ve enerji korunum prensipleri temel alınarak yapılır. Her boru segmentinin uygun çapı, uzunluğu ve eğimsiz koşullarda akışın sürekliliği sağlanır.
Kritik Tasarım Kriterleri:
Sistemin doldurma süresi, boru içi basınç dalgalanmaları ve çatı yüzeyinde izin verilen su birikme yüksekliği kritik tasarım kriterleridir.
ÖNEMLİ UYARILAR
Sifonik sistemlerin tasarım ve uygulaması mutlaka bu konuda uzmanlaşmış mühendislik ekiplerince gerçekleştirilmelidir.
Standartlara uygun malzeme kullanımı, doğru hidrolik hesap ve özenli montaj, sistem başarısının üç temel bileşenidir.
Yanlış tasarlanmış veya hatalı uygulanmış bir sifonik sistem, beklenen vakum etkisini oluşturamayarak çatıda su birikmesine yol açabilir.
Montaj sonrasında sistem devreye alınmadan önce suyla test edilip sızdırmazlık ve performans kontrolü yapılması tavsiye edilir.
Sonuç olarak, sifonik yağmur indirme sistemleri mühendislik hesaplarına dayalı, yüksek performanslı bir yağmursuyu tahliye yöntemidir. Doğru projelendirildiğinde ve uygulandığında, konvansiyonel drenaj sistemlerine kıyasla daha az malzemeyle daha fazla suyu daha hızlı boşaltabilir, yapı tasarımına esneklik ve ekonomi kazandırır.