Baca Tasarımında Dikkat Edilmesi Gereken Konular

Evlerimizin vazgeçilmez bir aksesuarıdır bacalar… Çocukluğumuzda resimlerimizde dahi çizmiş olduğumuz evin, “dumanı tüten bir bacası” olmazsa olmazımızdır. Ancak baca deyip geçtiğimiz bu yapı aslında evlerimizin nefes borusudur adeta.

Bir çoğumuz bacadan dolayı oluşan yangınlar ve zehirlenmeler ile ilgili haberleri zaman zaman duymuşuzdur. Peki neden oluşur bu sorunlar? Bacalarımızın temizliği ve ağzının açıklığı yeterli değil midir aslında? Bunlar da önemli birer kriter olmasına karşın, altında ciddi mühendislik hesaplamaları olan bir baca tasarımının baştan yapılmış olması gerekir. Gelin baca tasarımında kullanılan bu önemli parametrelere bir göz atalım.

Kullanılan Cihaz ve Yakıt

Bacanın tasarımında ilk önemli kriter yakıcı cihazın ne olduğu ve ne tür bir yakıt kullandığımızdır. Soba, kombi, kazan, fırın, şömine vb. birçok yakıcı cihaz ve odun, kömür, pellet, mazot, kolza yağı, doğal gaz, LPG vb. gibi birçok yakıt türü kombinasyonları bulunmaktadır. Bu cihazların ve yakıtların yanma sonucu ürettikleri dumanın sıcaklığı, basıncı ve karışım karakteristikleri, bacanın tasarlanmasında başlıca parametreler olarak kullanılmaktadır. Örneğin; odun veya kömür yakılan bir sobadan ortaya çıkan duman ile doğal gaz yakılan yüksek güce sahip kazandan çıkan duman, özellikleri bakımından ve uygulanacak baca tasarımı bakımından önemli ölçüde farklar oluşturmaktadır.

Isınma, pişirmek veya üretim yapmak için kullanacağımız cihazı belirlediğimizde genellikle kullanılabilecek yakıt türleri ve çıkaracağı duman özellikleri kataloglarda verilmektedir. Cihazın duman çıkışının olduğu yerde dumanın sıcaklığı, basıncı, içeriğindeki su ve karbondioksit miktarı gibi çok fazla veri, tasarım için kullanmak üzere bilinmektedir. Cihazın yanma sonrası oluşan bu dumanın tamamıyla dışarı atılması gerekir ki hem verimli bir şekilde kullanmış hem de cihazdan ortama zehirli gazların salınımını engellemiş olalım.

Baca Malzemesi ve Tipleri

Evlerimizdeki çatıların üzerinde sadece beton veya süslü kısımlarını görüyoruz. Oysa dumanın geçtiği iç bacanın tipinin ve malzemesinin ne olduğu da önemli bir parametredir. Metal (Çelik, Alüminyum, vb.), tuğla, beton gibi çok fazla malzemeden ve tek, çift ve çok katmanlı olarak tiplere ayrılabilmektedir. Seçilen malzemenin sızdırmazlığı, pürüzlülüğü, ısıl geçirgenliği bacanın dumanı dışarı atması için gereken hesap kriterleri arasındadır. Yani baca, dumanı bina dışına kadar sızdırmaması ve mümkün olduğunca az sürtünme yüzeyine sahip olması gerekir. Ayrıca ısıl geçirgenliği duman bacanın dışına çıkana kadar ne derece soğuduğunu hesaplamak gerekir. Duman dışarı çıkana kadar soğursa, sıvılaşabilir ve baca içerisine akabilir veya donabilir ki bu da bacanın çıkışını engeller. Bunun aksine çok sıcak dumanın geçişi esnasında bacanın aşırı ısı iletmesi geçtiği yerdeki materyalleri tutuşturabilir ve yangına sebep olabilir. Bu yüzden kullanılan baca malzemesinin ısı geçirgenliği ve etrafındaki materyallere olan uzaklığı da önemlidir.

Baca ölçüleri

Bütün baca tasarımının en önemli sonucu olarak kullanacağınız bacanın ölçülerine karar verilmesi gerekir. Çapı, kesit şekli, uzunlukları, dikey baca uzunluğu vs. çok fazla ölçüyü belirlemeniz gerekir. Bunların her biri tasarımın sonucunda uygun bacayı inşa etmek için gereken temel parametreleri verecektir. Kullandığınız cihaza göre iki tür duman basınç türü vardır. Negatif basınç; bacanın doğal hava akımı oluşturması ile dumanı çekip dışarı atması için gereken basınç. Pozitif basınç; cihazın bacaya fan gibi itici güçlerle dumanı basması için gereken basınç. Bu iki tür için de yukarıda bahsettiğimiz parametrelerle birlikte uzun ve karmaşık döngüsel hesaplamalar yapılmaktadır.

Baca şapkası

Bacamız tasarlandı ve bina çatısına kadar ulaştı. Peki burada nasıl sonlanmalıdır? Bu aşama da tasarımda ortaya çıkan hesabı önemli ölçüde etkilemektedir. Duman artık atmosfer ile buluşacağı için hava sıcaklığı, yağmur ve rüzgar yine engelleyici faktörlerdendir. Bu durumun kontrolü için baca çıkışına çeşitli şekillerde, şık şapkalar kullanılabilmektedir. Yağmur şapkası, konik şapka, fanlı şapka gibi çok farklı varyasyonları olabilir. Baca tasarımının basınç türüne göre farklı şapkalar tercih edilebilmektedir. Örneğin; çok yağmur alan bir bölgedeyseniz yağmur şapkası kullanmalısınız. Ancak yağmur şapkası duman çıkışında çok önemli bir direnç de oluşturmaktadır. Bu yüzden bacanızın çekiş basıncı iyiyse yağmur şapkası işe yarar ancak. Rüzgarlı bir bölgedeyseniz de konik şapka kullanmalısınız. Konik şapka dumanı dışarı püskürtücü özelliği vardır. Bu yüzden rüzgara karşı dirençli olur. Ancak ağzının açık olması nedeniyle yağmurdan korunamaz.

Biraz da mühendislik hesaplarına bakalım

Baca hesapları için bu konuda yetkili firmalar ile çalışılması gerekmektedir. Onlar baca ve cihaz özelliklerine hakim olmalarının yanı sıra bu hesapları yapabilecek bilgi ve birikimle bacanızın montajını güvenli bir şekilde yapacaklardır.

Baca standardına göre doğru bacanın tasarımı için çeşitli kombinasyonlarda farklı gereksinimler vardır:

Tek Cihazlı Sistemler İçin:

Negatif basınçlı bacalarda;

  • Baca girişindeki çekiş basıncı dumanı çekecek asgari basınca eşit veya büyük olmalıdır.
  • Baca girişindeki çekiş basıncı aynı zamanda yanma havası direncine eşit veya büyük olmalıdır.
  • Yine çekiş basıncı baca tasarımında müsaade edilen en yüksek basınçtan küçük olmalıdır.
  • Baca çıkışında iç yüzey sıcaklığı dumanın yoğuşma veya donma sıcaklığına eşit veya büyük olmalıdır.

Pozitif basınçlı bacalarda;

  • Baca girişindeki en yüksek itiş basıncı bacada oluşan direnç basıncına eşit veya büyük olmalıdır.
  • Baca içerisindeki en yüksek itiş basıncının öngörülen dayanım basıncından yüksek olmamalıdır.
  • Baca girişindeki en düşük itiş basıncı, baca ağzındaki en düşük diferansiyel basınca eşit veya büyük olmalıdır.
  • Baca çıkışındaki iç yüzey sıcaklığının dumanın yoğuşma veya donma sıcaklığına eşit veya büyük olmalıdır.

Çok Cihazlı Sistemler İçin:

  • Baca sistemindeki basınç dengesinden hesaplanan kütle debisi, cihazın ürettiği dumanın beyan edilen kütle debisine eşit veya büyük olmalıdır.
  • Baca çıkışındaki iç yüzey sıcaklığı, yoğuşma veya donma sıcaklığına eşit veya büyük olmalıdır.

Negatif basınçlı bacalarda;

  • Basınç dengesi için cihaz çıkışındaki baca girişinde gerekli olan çekiş basıncı ile baca girişinde hesaplanan çekiş basıncı arasındaki fark -0,1 ile 0,1 arasında olmalıdır.
  • Baca ağzındaki en düşük çekiş basıncı, oda içerisindeki yanma havası basıncına eşit veya büyük olmalıdır.

Pozitif basınçlı bacalarda;

  • Basınç dengesi için cihaz çıkışındaki baca girişinde oluşan itiş basıncı ile baca girişinde hesaplanan gerekli itiş basıncı arasındaki fark -0,1 ile 0,1 arasında olmalıdır.
  • Baca ağzındaki en yüksek itiş basıncı, baca sistemindeki müsaade edilen itiş basıncına eşit veya küçük olmalıdır.

Bu gereksinimleri elde edebilmek için her bir baca bölümlerinin giriş, ortalama ve çıkış değerleri hesaplanır ve baca çıkışına kadar ulaşılır. Bu hesaplamaların her biri kendi içerisinde döngüsel değerler içerir. Bunları kağıt üzerinde yapmak neredeyse imkansızdır. Yüzlerce deneme yapmanız gerekir.

Bacanın çapı, cidar yapısı, uzunluğu, yönlendirici parçalar (dirsek, TE parçası gibi) ve son kısımda kullanılan şapka türü belirlenirken, tüm formülleri tekrar tekrar uygulamanız gerekecektir. Negatif bir bacanın doğal çekiş basıncına sahip olması ve girişine bağlanmış olan cihazın gücü ve kullandığı yakıt türüne bağlı olarak değişen dumanın karakteristik özelliklerinin de etkisiyle dışarıya kadar güvenli bir şekilde ulaşması için dikey bacanın uzunluğunun yüksek ve boru çapının yeterince geniş olması aranılan tasarım sonucudur.

Neyse ki Baca Hesabı Artık Programlar Sayesinde Çok Kolay

Bu hesapların yapılabilmesi için geliştirilmiş programlar mevcut. Ama bir çoğu belli sabitler kullanarak kısaltılmış ve nihai hassasiyette sonuca ulaştırmayan programlardır. EN-13384 standardını layıkıyla uygulayabilen sayılı programlardan biri olan ChimneyMaster bütün bu gereksinimleri saniyeler içerisinde hesaplayabilen çok kullanışlı bir program. Ayrıca yazılım yanlış değerler kullanmanıza karşın sizi veya kontrolörü uyarabilen bir sonuç raporu sunduğu için de son derece güvenli bir program diyebiliriz.

Yukarıda bahsetmiş olduğumuz tüm parametreleri kendi sisteminde kolay bir şekilde kullanımınıza sunan form yapısı sayesinde hesaplama için gerekli bilgileri ve ölçüleri vererek doğrudan sonuca ulaşabiliyorsunuz.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir