FEMA 543, Kritik Tesislerin Sel ve Kuvvetli Rüzgara Karşı Güvenliğinin İyileştirilmesi için Tasarım Rehberi (Risk Yönetimi Serisi, Ocak 2007)

Özet

Rehber, Katrina Kasırgası'nın yol açtığı hasardan çıkarılan derslerle, kritik tesislerin sel ve kuvvetli rüzgar altında işlevini sürdürmesini hedefleyen bir Risk Yönetimi Serisi belgesidir. Dört ana bölümden oluşur: tasarım değerlendirmelerine genel bakış, sele karşı koruma, kuvvetli rüzgara karşı koruma ve Katrina'da hastane, okul ve acil müdahale tesislerinin performansına ilişkin gözlemler. Ekler kısaltmaları, sözlüğü ve FEMA hibe programlarını verir. Hedef kitle, kritik tesislerin sahipleri, yöneticileri ve tasarımcılarıdır.

Birinci bölüm, risk azaltmanın önce yer seçimiyle, sonra tesis tasarımıyla yapıldığını vurgular ve performansa dayalı tasarım yaklaşımını tanıtır. Sel için dört performans seviyesi tanımlanır: işlevsel (hasarsız), orta etkili, yüksek etkili ve ağır etkili. Çoğu kritik tesis, ASCE 7'ye göre III veya IV kullanım kategorisine girer; IV, hastane, acil servis ve enerji santrali gibi temel tesisleri kapsar. Rehber, kritik tesislerde risk kararlarının yalnızca yüzde 1 yıllık olasılıklı (100 yıllık) selle değil, yüzde 0,2 olasılıklı (500 yıllık) selle verilmesini önerir.

Sel bölümünde tasarım taşkın kotu (DFE), temel taşkın kotu (BFE) ve 1 ile 3 fit arasında sıkça uygulanan freeboard (emniyet payı) açıklanır. Yük türleri hidrostatik, hidrodinamik, enkaz çarpması ve oyulmadır; 10 fit/sn altındaki hız için hidrodinamik yük eşdeğer hidrostatik yük olarak ele alınabilir. Taşkın olasılığı da sayısal verilir: 100 yıllık selin 30 yılda gerçekleşme olasılığı yüzde 26, 70 yılda yüzde 50; 500 yıllık selin 70 yılda olasılığı yüzde 18'dir. A, V ve kıyı A bölgeleri için yükseltme, dayanıklı malzeme ve kuru taşkın koruması (dry floodproofing) ilkeleri verilir. Tesisat ve yedek jeneratörler mümkünse DFE ve emniyet payının üzerine, en az 2 ila 3 fit üstüne taşınmalıdır.

Rüzgar bölümü, ASCE 7 temel rüzgar hızını Exposure C'de zeminden 33 fit yükseklikte 3 saniyelik ani hamle olarak tanımlar; ABD'nin çoğunda 90 mph, en yüksek değer Guam'da 170 mph'dir. Bina kabuğu, çatı kaplaması, çatı üstü ekipmanı, kanallar ve ekranlar, rüzgarla taşınan enkaz ve paratoner sistemi bağlantıları ele alınır; çatı üstü ekipmanın rüzgar yüklerine göre ankrajı ve mümkünse penthouse içine alınması önerilir. Kasırga ve hortum bölgeleri için ayrı en iyi uygulama bölümleri ve mevcut tesislerde iyileştirme çalışmaları vardır.

Enerji kesintisine karşı rehber, kasırga sırasında veya birkaç hafta içinde ihtiyaç duyulacak tesislerde sürekli (prime) güç için derecelendirilmiş acil durum jeneratörlerini, manuel transfer şalteriyle birbirine bağlı yedek (standby) jeneratörleri ve taşınabilir jeneratör bağlantısı için dışta bir kam kilitli kutuyu önerir. Jeneratörlerin rüzgarla taşınan enkaza dayanıklı binalarda yer alması, açık havada veya zayıf mahfazada bulundurulmaması istenir. Belge 2007 tarihlidir, ABD yönetmeliklerine dayanır ve veri merkezlerine özel olmayan bir rehberdir; kriterler yerel mevzuat ve güncel standartlarla doğrulanmalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. Çoğu kritik tesis ASCE 7 III veya IV kullanım kategorisindedir; IV, hastane, acil servis ve enerji santrali gibi temel tesisleri kapsar.
2. Kritik tesis risk kararları yalnızca yüzde 1 yıllık olasılıklı (100 yıllık) sel yerine yüzde 0,2 yıllık olasılıklı (500 yıllık) selle verilmelidir.
3. 100 yıllık selin gerçekleşme olasılığı 30 yılda yüzde 26, 70 yılda yüzde 50; 500 yıllık selin 70 yılda olasılığı yüzde 18'dir.
4. Kritik tesislerde sıklıkla temel taşkın kotunun 1 ila 3 fit üzerinde emniyet payı (freeboard) uygulanır.
5. Hızı 10 fit/sn altındaki taşkın suyunun hidrodinamik yükleri, eşdeğer hidrostatik yük olarak ele alınabilir.
6. Taşkın bölgelerindeki bina ve tesisat sistemleri en az 500 yıllık taşkın kotuna kadar, en azından DFE'nin 2 ila 3 fit üzerine korunmalıdır.
7. Zemin seviyesindeki jeneratörler selde su altında kalır ve devre dışı olur; yeraltı tankları kaldırma kuvvetiyle yer değiştirebilir, boş tank varsayımıyla hesaplanmalıdır.
8. ASCE 7 temel rüzgar hızı, Exposure C'de zeminden 33 fit yükseklikte 3 saniyelik ani hamledir; ABD'nin çoğunda 90 mph, en yüksek değer Guam'da 170 mph'dir.
9. Kasırgada ihtiyaç duyulacak tesislerde sürekli (prime) güç için derecelendirilmiş acil durum jeneratörleri, manuel transfer şalterli bağlı yedek jeneratörler ve taşınabilir jeneratör için dış kam kilitli kutu önerilir.
10. Jeneratörler rüzgarla taşınan enkaza dayanıklı binalarda yer almalı; açık havada veya zayıf mahfazada bulundurulması önerilmez.

Tasarımda kullanımı

• Veri merkezi arsa seçiminde yalnızca 100 yıllık taşkına değil, 500 yıllık (yüzde 0,2) taşkına ve tesisin kullanım kategorisine bakın; mümkünse taşkın tehlikesi olan alanlardan kaçının.
• Elektrik odaları, UPS (KGK), şalt, soğutucular ve jeneratör gibi kritik ekipmanı DFE ile freeboard üzerine yerleştirin; en az 500 yıllık taşkın kotu veya DFE'nin 2-3 fit üstü hedefini kullanın ve zemin kattaki alanı kritik olmayan kullanımlara ayırın.
• Yedek yakıt tanklarının giriş, dolum ve havalandırma ağızlarını DFE üzerinde tutun; yeraltı tanklarının kaldırma kuvveti stabilitesini boş tank varsayımıyla kontrol edin.
• Jeneratör ve çatı üstü ekipman için rüzgar yüklerine göre ankraj şartı koyun; ekipmanı mümkünse rüzgarla taşınan enkaza dayanıklı mahfaza veya penthouse içine alın.
• Yedek güç mimarisinde sürekli (prime) güç için derecelendirilmiş jeneratörleri, manuel transfer şalteriyle birbirine bağlı yedek jeneratörü ve taşınabilir jeneratör için dışta bir kam kilitli bağlantı kutusunu değerlendirin.
• Taşkın yükleri için performans seviyesini (işlevsel, orta, yüksek, ağır etkili) tasarım kriteri olarak yazın ve mevcut tesisler için rehberdeki kırılganlık kontrol listesini kullanın.

Kimler okumalı

Veri merkezi gibi görev açısından kritik tesislerin arsa seçimini, mimari ve mekanik elektrik tasarımını yapan, sel ve rüzgar riskini değerlendiren tasarımcılar ve risk yöneticileri.

Belgenin bölümleri

1. Önsöz ve Teşekkürler
2. Bölüm 1 - Kritik Tesis Tasarım Değerlendirmeleri
3. Tehlike Azaltma: Yer Seçimi ve Tesis Tasarımı
4. Performansa Dayalı Tasarım
5. Bölüm 2 - Kritik Tesisleri Sele Karşı Güvenli Hale Getirmek
6. Sel Yükleri: Hidrostatik, Hidrodinamik, Enkaz Çarpması, Oyulma
7. Taşkın Yatağı Yönetimi Gereksinimleri ve Yapı Yönetmelikleri
8. Özel Tehlike Bölgelerinde Gereksinimler ve En İyi Uygulamalar (A, V ve Kıyı A Bölgeleri)
9. Tesisat ve Altyapı Sistemleri Kurulumları
10. Mevcut Kritik Tesislerde Riskin Azaltılması
11. Sele Açık Kritik Tesislerin Bina Kırılganlığı Kontrol Listesi
12. Bölüm 3 - Kritik Tesisleri Kuvvetli Rüzgara Karşı Güvenli Hale Getirmek
13. Kuvvetli Rüzgar için Kritik Tesis Tasarım Değerlendirmeleri
14. Kasırga Bölgelerinde En İyi Uygulamalar
15. Hortum (Tornado) Bölgelerinde En İyi Uygulamalar
16. Bölüm 4 - Katrina Kasırgasında Kritik Tesislerin Performansına İlişkin Gözlemler
17. Ek C - FEMA Hibe Programları

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Federal Emergency Management Agency (FEMA)

Yayıncı

FEMA

Yıl

2007

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Kamu kurumu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

ABD kamu malı — ABD kamu kurumu yayını; serbestçe kullanılabilir

Lisans kanıtı

www.copyright.gov

Künye