Yağmur suyu debisi nasıl hesaplanır?

Bir çatının “ne kadar su ürettiği” tahmin edilecek bir şey değil, çarpımla bulunacak bir sayıdır. Bu sayı bilinmeden oluk kesiti, iniş borusu çapı, süzgeç adedi ve yer altındaki drenaj hattı doğru seçilemez. İyi haber şu: hesabın çekirdeği tek satırdır ve ilkokul aritmetiğiyle yapılır.

Yöntemin adı rasyonel yöntemdir; yağmur suyu tahliye düzeni TS EN 12056-3 kapsamında bu mantıkla boyutlandırılır.

Formül ve değişkenler

Debi (litre/saniye) = Alan (m²) × Yağış şiddeti (litre/saniye·m²) × Akış katsayısı

Üç değişkenin üçü de elle bulunabilir.

Alan. Eğik yüzeyin gerçek alanı değil, yukarıdan bakıldığındaki yatay izdüşümü kullanılır. Rüzgârlı yağmurda düşey yüzeylerin kattığı payı ekleme yöntemini oluk ve iniş borusu hesaplama sayfasında gösterdik.

Yağış şiddeti. Milimetre/saat olarak verilir. Çevrimi ezberlemesi kolaydır: bir metrekareye düşen 1 milimetre yağmur tam olarak 1 litredir. Saatlik şiddeti 3.600’e bölünce metrekarede saniyede kaç litre olduğu çıkar.

Akış katsayısı. Yüzeyin suyu ne kadarını geciktirmeden ilettiğini gösterir.

Yüzey	Akış katsayısı
Kiremit, sac, membran kaplı çatı	1,0
Beton ve asfalt kaplı sert zemin	0,9
Çakıl serili teras çatı	0,5
Bitkilendirilmiş çatı (ince katman)	0,5
Bitkilendirilmiş çatı (kalın katman)	0,3
Çim ve toprak yüzey	0,1 – 0,3

Farklı kaplamalar tek hatta bağlanıyorsa her alan kendi katsayısıyla çarpılır, çıkan eşdeğer alanlar toplanır.

Adım adım örnek: 320 metrekare terası olan apartman

Bir apartmanın çatısı iki bölümden oluşuyor: 320 metrekare membran kaplı teras ve 80 metrekare çakıl serili bölüm. Tasarım yağışı saatte 100 milimetre kabul ediliyor.

Birinci adım — eşdeğer alan. (320 × 1,0) + (80 × 0,5) = 320 + 40 = 360 metrekare

İkinci adım — yağış şiddetinin çevrimi. 100 ÷ 3.600 = metrekarede saniyede 0,0278 litre

Üçüncü adım — debi. 360 × 0,0278 = 10,0 litre/saniye

Dördüncü adım — sağanak senaryosu. Debi anlık bir değerdir; hacme çevrilince ölçek daha iyi anlaşılır. Beş dakika süren bir sağanakta: 10,0 × 300 saniye = 3.000 litre, yani 3 metreküp su.

Bu su çatıda beş dakika içinde toplanır ve o beş dakika içinde tahliye edilmek zorundadır. Hat yetmezse fark çatıda kalır.

Senaryo	Şiddet	Debi	5 dakikada toplam
Kuvvetli yağmur	50 mm/saat	5,0 litre/saniye	1.500 litre
Şiddetli sağanak	100 mm/saat	10,0 litre/saniye	3.000 litre
Nadir sağanak	150 mm/saat	15,0 litre/saniye	4.500 litre

Tablodaki üç satır aynı binaya ait. Hangisine göre hesap yaptığınız, sistemin hangi yağışta taşacağını belirler.

Hat neye göre boyutlandırılır?

Debi çıktıktan sonra iş çap seçmeye gelir ve burada iki kabul devreye girer.

Düşey iniş borusu kesitinin yaklaşık üçte biri dolu kabul edilir. Geri kalanı boşluk değil, işin gereğidir: su borunun içinde havayla birlikte iner, kesit tamamen dolarsa hat emme yapar, gürültü çıkarır ve bağlantı noktalarını zorlar.

Yatay toplama hattı kesitinin %70’i dolu kabul edilir ve buraya eğim de girer. Bu yüzden aynı debi, eğimi az bir yatay hatta daha büyük çap ister. Yatay hat, düşeye göre her zaman bir beden büyüktür.

Dirsek ve dönüşler hesapta görünmez ama sahada kapasiteyi düşürür. Cephede iki dirsekle inen bir hat, düz inen bir hattan daha az su geçirir.

Fire ve pay: hesabın üstüne ne eklenir?

• Tekerrür payı. Beş yılda bir görülen sağanağa göre hesaplanan hat, elli yılda bir görülen sağanakta yetmez. Bu bir hata değil kabuldür; farkı karşılayacak bir taşma düzeni ayrıca kurulur.
• Tıkanma payı. Hesap temiz bir hat varsayar. Yaprak, kuş yuvası ve tortu kapasitenin bir bölümünü sürekli yer. Seçilen kesitte en az dörtte bir pay bırakın.
• Değişen alan payı. Sonradan kapatılan teras, eklenen sundurma ve yükseltilen parapet, hattın gördüğü alanı büyütür. Bina değişmişse hesap da yeniden yapılır.
• Çakıl ve bitki katsayısı. Çakıl ve toprağın suyu geciktirmesi kalıcı bir güvence değildir; katman doyduğunda katsayı fiilen 1,0’a yaklaşır. Uzun süren yağışlarda bu payı yok sayın.

Sonuç neden kesin değil?

Çünkü hesabın en büyük değişkeni yağmurun kendisidir. Yağış şiddeti bölgeye, seçilen süreye ve tekerrür yılına göre kat kat değişir; istasyon verisi yerine kaba bir kabul kullanıldığında sonuç zaten yaklaşıktır. İkinci belirsizlik akış katsayısındadır: aynı çakıl teras, kuru havada 0,5 gibi davranırken doyduktan sonra çok daha fazlasını iletir. Üçüncüsü hattın gerçek durumudur — çap doğru olsa bile eğimi bozulmuş, dirseği tortu tutmuş bir hattın kapasitesi kâğıttakinin altındadır.

Bu yüzden çıkan sayı bir karar değil, bir büyüklük mertebesidir: mevcut sistemin makul aralıkta olup olmadığını gösterir, projenin yerini tutmaz.

Ne zaman gerçek hesap şart olur?

Kaba hesap, tek katlı bir evde oluğun neden taştığını anlamaya yeter. Şu durumlarda proje hesabı gerekir: teras çatıda süzgeç ve taşma düzeni kurulacaksa; birden çok bloğun suyu ortak bir kolonda toplanacaksa; hat şehir yağmur suyu şebekesine bağlanacaksa; bodrum kotunda su toplama ya da pompa gerekiyorsa; toplanan su bir depoya alınacaksa.

Süzgeçli terasların adet ve taşma hesabını teras çatı süzgeç sayısı hesaplama, toplanan suyun depolanmasını yağmur suyu deposu hesaplama sayfasında ayrı ele aldık. Hesap yetersiz çıkmadığı hâlde terasta su duruyorsa mesele debide değil eğimdedir; belirtileri teras çatıda göllenme sayfasında topladık. Yüzeyin kendisi yenilenecekse iş teras çatı yalıtımı kapsamına girer.