Guia de diseño sistemas de proteccion activa contraincendios
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GUIA DE DISEO SISTEMAS DE
PROTECCION ACTIVA CONTRAINCENDIOS
SISTEMAS DE EXTINCION DE INCENDIOS
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CONTROL DE REVISIONES:
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TABLA DE CONTENIDO1. INTRODUCCION ...................................................................................................................................... 42. CRITERIOS DE DISEO ......................................................................................................................... 7
2.1 GENERALIDADES ................................................................................................................................ 72.2ABREVIACIONES,DEFINICIONESYSIMBOLOGIA......................................................................... 8
ABREVIACIONES ..................................................................................................................... 8DEFINICIONES ......................................................................................................................... 8SIMBOLOS.............................................................................................................................. 11
2.3 NORMASAPLICABLES ...................................................................................................................... 122.4 INFORMACIONSUMINISTRADAPORELCLIENTE ...................................................................... 152.5 CLASIFICACIONDELAOCUPACIONYRIESGO ........................................................................... 162.6 SISTEMASDEPROTECCIONCONTRAINCENDIOS ..................................................................... 16
EXTINTORES ......................................................................................................................... 16TUBERIA VERTICAL, HIDRANTES Y MANGUERAS ........................................................... 24ROCIADORES AUTOMATICOS ............................................................................................ 33SISTEMA DILUVIO ................................................................................................................. 43BOMBAS Y SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA .................................................... 45SISTEMA DE AGUA NEBULIZADA ....................................................................................... 53AGENTE LIMPIO .................................................................................................................... 57
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1. INTRODUCCION
Este documento de Gua de Diseo pretende servir de referencia y personasdelegadas para conocer el proceso y metodologa general de diseo de un
Sistema de Proteccin Contraincendios y, ms especficamente, aplicado a lossistemas de extincin de incendios, tambin conocidos como combate y supresinde incendios. Debido a lo amplio y complejo del tema de proteccincontraincendios, deber tenerse presente que esta gua por s sola no esexhaustiva, por lo que se recomienda consultar detenidamente fuentes deinformacin adicionales.
Un sistema de proteccin contra incendio es un sistema que incluye dispositivos,soportera, equipos y controles para detectar fuego o humo, para hacer actuar unaseal y para extinguir el fuego o humo. Los dos objetivos principales de laproteccin del fuego son salvar vidas y proteger las propiedades. Un objetivosecundario es minimizar las interrupciones de servicio debido al fuego.
En general, se busca que la presente Gua de Diseo sea aplicable a diferentestipos de edificaciones, que incluye: Plantas industriales, edificios comerciales,edificios de hoteles, hospitales, entre otros.
El diseo del sistema se basa en las normas NFPA de los Estados Unidos deAmrica, las cuales recogen las recomendaciones mnimas de seguridad y
proteccin que deben tomarse en cuenta para proteger un rea, usando unacombinacin de sistemas y equipos: mangueras, extintores, rociadores, etc.
La NFPA (National Fire Protection Association) es reconocida alrededor del mundocomo la fuente autorizada principal de conocimientos tcnicos, datos y consejospara el consumidor sobre la problemtica del fuego y la proteccin y prevencindel mismo.
La Gua est dividida en un cuatro captulos principales: 1. Criterios de Diseo, 2.Memoria de Calculo, 3. Diseo y Dibujo de Planos, y 4. Especificaciones Tcnicas;
cada uno representando no solo los pasos del proceso de diseo sino tambin losproductos y alcance tpico entregable de cada diseo en particular. Finalmente, elcaptulo 5. Control de Calidad, aborda los lineamientos bsicos de revisin decada uno de los productos en cuanto a aseguramiento de la calidad del diseo nosolo en los aspectos de formato sino tambin en aspectos basados en los criteriosde diseo que se hayan definido.
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La amplitud y asertividad en el contenido de cada producto entregable de diseoest en funcin no solo de las competencias del diseador sino principalmente delgrado de apego del diseador a las normas aplicables vigentes de la NFPA, a lasnormativas propias de cada Pas o de la localidad donde se construir el proyecto
y a los estndares de marca o requerimientos del cliente ms especficos,exigencias que en general deben cumplir los edificios para satisfacer los requisitosde seguridad y habitabilidad de la edificacin, y proteger de los riesgos asociadosal fuego y explosin.
Los sistemas de proteccin contra incendios constituyen un conjunto deequipamientos diversos integrados en la estructura de los edificios, los cuales sebasan en dos tipos de medidas:
a) Medidas de proteccin pasiva.b) Medidas de proteccin activa.
Medidas de proteccin "pasiva":Son medidas que tratan de minimizar los efectos dainos del incendio una vez queeste se ha producido. Bsicamente estn encaminadas a limitar la distribucin dellamas y humo a lo largo del edificio y a permitir la evacuacin de personas enforma ordenada y rpida hacia afuera del mismo. Este enfoque de diseo est fueradel presente alcance de la Gua.
Algunos ejemplos de estas medidas son: Compuertas en conductos de aire. Recubrimiento de las estructuras (para maximizar el tiempo antes del colapso porla deformacin por temperatura). Paredes y puertas cortafuegos. Dimensiones y caractersticas de las vas de evacuacin. Sealizaciones e iluminacin de emergencia. Compartimentacin de sectores de fuego. Etc.
Medidas de proteccin "activa":
Son medidas diseadas para asegurar la extincin de cualquier conato deincendio lo ms rpidamente posible y evitar as su extensin en el edificio. Dentrode este apartado se han de considerar dos tipos de medidas:
a) Medidas de deteccin de incendios, que suelen estar basadas en la deteccinde humos (inicos u pticos) o de aumento de temperatura.
b) Medidas de extincin de incendios, que pueden ser manuales o automticos:
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Manuales: Extintores, Bocas de incendio equipadas (BIE), Hidrantes,Columna seca, etc.
Automticos: Dotados de sistemas de diversos productos para extincin: Agua (Ej., rociadores, cortinas de agua, espumas, agua nebulizada).
Gases (Ej., dixido de carbono, agente limpio Ecaro). Polvo (Normal o polivalente).
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2. CRITERIOS DE DISEO
El presente capitulo tiene por objetivo documentar todos los criterios de diseopara un sistema de extincin de incendio, como parte de los servicios generalesde un determinado proyecto de construccin, que podra ser una planta industrial u
otro tipo de edificacin. Este documento se convierte en el primer producto deldiseo entregable al Cliente.
Primeramente, en el documento se describen los objetivos especficos,descripcin del proyecto, informacin bsica del cliente, documentacin de base ylas normativas locales e internaciones que han de aplicarse en el diseo.
Posteriormente, una vez definida la tecnologa o medio de extincin de incendiosen funcin de la zona a proteger, se describen la operacin del sistema,metodologa de diseo, los parmetros de diseo, materiales a utilizar y todo elsoftware necesario para el diseo del sistema.
2.1 GENERALIDADES
El objetivo general de los sistemas de proteccin contra incendios es detectar unincendio en una etapa temprana para luego notificar a los ocupantes de la edificacin,de manera tal que les permita evacuar y activar los sistemas de combate de incendiomanual o automticamente.
Estos constan de dos sistemas independientes pero relacionados entre s: 1) elsistema de deteccin y alarmas, y 2) el sistema de extincin de incendios.
El primero, detecta cualquier incendio en su estado inicial y notifica a los ocupantes deledificio del fuego para iniciar una evacuacin. Este sistema est fuera del presentealcance de la Gua.
El segundo, se enfoca al combate del incendio en forma manual o automtica,utilizando un fluido extintor que puede ser con o sin agua. Los principales componentesde estos sistemas son:
a) Sistema de extincin de incendios a base de agua. Consta de un abastecimientoadecuado de agua (tanque exterior, cisterna, pozos, piscinas), bomba contra
incendio, red de tuberas, vlvulas, boquillas o rociadores, mangueras, y otrosequipos relacionados.
b) Sistema de combate de incendios a base de medios diferentes al agua. Estossistemas utilizan algunos agentes extintores como polvo qumico seco, el dixidode carbono (CO2), agentes limpios como ECARO-25. Estos agentes son utilizadosen activos de alto valor como centros de procesamiento de datos y equipos de
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comunicacin, salas de control o en zonas con material o productos que puedanreaccionar violentamente con el agua.
2.2 ABREVIACIONES, DEFINICIONES Y SIMBOLOGIA
ABREVIACIONES
Como ejemplo, las abreviaciones utilizadas en el documento de criterios de
diseo (CD) para el Proyecto SIEMAG de Venezuela y otras aplicables, son las
siguientes:
ABREVIACION DESCRIPCION
NFPA NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION
UL UNDERWRITERS LABORATORIES
FM FACTORY MUTUAL
COVENIN COMIT VENEZOLANO DE NORMAS INDUSTRIALES
ANSI AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE
ASME AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS
NEC NATIONAL ELECTRICAL CODE
NEMA NATIONAL ELECTRICAL MANUFACTURERS ASSOCIATION
AWWA AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION
OSHA OCCUPATIONAL SAFETY HEALTH ADMINISTRATION (US DOL)
Tabla 1. ABREVIACIONES
DEFINICIONES
Las definiciones de acuerdo a NFPA tpicamente utilizadas en un documento de
CD, son como las listadas a continuacin y otras que apliquen:
DEFINICION DESCRIPCION
RIESGO LIGEROOcupaciones o partes de ellas donde existen bajascantidades de combustibles y hay posibilidad de fuegoscon bajas tasas de emisin de calor.
RIESGO ORDINARIO GRUPO 1Ocupaciones o partes de ellas donde la cantidad decombustibles presente es moderada y hay posibilidad defuegos con moderada tasa de liberacin de calor.
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RIESGO ORDINARIO GRUPO 2 Ocupaciones o partes de ellas donde la cantidad decombustibles presente es de moderado a alto.
RIESGO EXTRA GROUP 1Ocupaciones o partes del mismo donde la cantidad decombustibles es muy alta, y el polvo, las pelusas u otrosmateriales estn presentes.
RIESGO EXTRA GROUP 2
Ocupaciones o partes de ellas donde existe moderada a
grandes cantidades de lquidos inflamables o combustibles,o donde el almacenaje de combustibles es extenso.
LISTADO
Equipos y/o materiales incluidos en una lista publicada porla organizacin autorizada, relacionada con la evaluacinde los productos, y que en sus listas establece si el equipo,material o servicio est de acuerdo con las normasapropiadas para el uso especificado.
DEBERRequerimiento obligatorio.
CIRCUITO SLC Circuito de Lazo de Sealizacin (para dispositivos de inicio dealarma direccionados)
CIRCUITO NACCircuito de Notificacin (para dispositivos de notificacin)
DISPOSITIVO INICIADOR
Componente del sistema de alarma contra incendios queorigina la transmisin del cambio de una condicin oestado, tal como en un detector de humo, una estacinmanual de alarma de incendio o un interruptor desupervisin.
DISPOSITIVO DENOTIFICACION
Un componente del sistema de alarma contra incendioscomo campanas, sirenas, bocinas, luz o visor de texto queproporciona seales audible, tctiles, visibles o cualquiercombinacin de los mismos.
DISPOSITIVO DIRECCIONABLEComponente de un sistema de alarma de incendio conidentificacin discreta cuyo estado puede ser identificadoindividualmente o que se usa para controlar otrasfunciones individualmente.
DISPOSITIVO DE SUPERVISION
Dispositivo que responde a las condiciones anormales quepodran afectar la correcta operacin de un sistemaautomtico de extincin de incendios incluyendo, pero nolimitado a, vlvulas de control; niveles de presin; niveles ytemperatura de los agentes lquidos; energa yfuncionamiento de las bombas; temperatura y sobrevelocidad de los motores; y temperatura ambiental.
DETECTOR DE MUESTREO DEAIRE
Detector que consta de una tubera o red de distribucin detubos instalados entre el detector y el rea a proteger. Unventilador de aspiracin ubicado en la caja del detectorextrae aire del rea protegida y lo lleva al detector pormedio de puertos de muestreo o tuberas. En el detector elaire es analizado para determinar la presencia de
productos de la combustin.
SISTEMA DE ALARMA DEINCENDIO
Sistema o elemento de un sistema combinado que consisteen componentes y circuitos dispuestos para monitorear yanunciar el estado de una alarma de incendio o de losdispositivos de supervisin del inicio de la seal, y parainiciar la respuesta adecuada ante dichas seales.
SISTEMA MULTIPLEXADOSistema en el cual se emplean dispositivos de sealizacintales como transponders para transmitir las seales deestado de cada dispositivo iniciador o circuito de dispositivo
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iniciador dentro de un intervalo de tiempo prescrito, demodo que la falta de recepcin de dicha seal pueda serinterpretada como una seal de falla.
ROCIADOR AUTOMATICODispositivo del sistema de supresin de incendios quefunciona automticamente cuando su elemento trmicoalcanza la temperatura de ruptura determinada,
permitiendo que el agua fluya en un rea determinada.ESTACION DE MANGUERA
Una combinacin de soporte para manguera, boquilla paramanguera, manguera y conexin de manguera, tambinconocido como gabinete.
ALTURA DE CIELO La distancia desde el piso terminado hasta la parte inferiordel cielo o loza dentro de un rea.
ANUNCIADORUnidad que contiene una o ms lmparas indicadoras,indicadores alfanumricos u otros medios equivalentes, enel cual cada indicacin proporciona informacin sobre elestado de un circuito, condicin o ubicacin.
EDIFICIO DE ALTURAUn edificio donde el piso de una planta ocupable esta masde 23 metros (75 pies) por encima del nivel ms bajo deacceso para el vehculo de bomberos.
MONTANTE DEL SISTEMA OTUBERIA VERTICAL
La tubera de suministro horizontal o vertical entre elsuministro de agua y la red de alimentacin interior, paralas conexiones de manguera y rociadores en sistemascombinados, verticalmente de piso a piso. Contiene unavlvula de control, sensor de flujo de agua y otrosdispositivos.
SISTEMA HUMEDO DEROCIADORES
Un sistema empleando rociadores automticos conectadosmediante tuberas a un suministro de agua, el cual permiteque los rociadores descarguen agua inmediatamentecuando existe suficiente calor generado por un fuego.
SISTEMA DE DILUVIO
Un sistema empleando boquillas conectadas a una red detuberas conectadas a un suministro de agua a travs deuna vlvula operada por el funcionamiento de un sistema
de deteccin instalado en la misma rea que las boquillas.Cuando esta vlvula se abre el agua fluye hacia lastuberas y descarga desde todas las boquillas conectadasa ellas.
PRESION RESIDUAL La presin que existe en el sistema de distribucin, medidaen el momento en el cual hay flujo de agua.
PRESION ESTATICA La presin que existe en el sistema de distribucin encualquier momento sin flujo de agua.
CAPACIDAD NOMINAL El flujo disponible en un hidrante o sistema, a la presinresidual designada, ya sea calculada o medida.
SOPORTE SISMICO Un ensamble a ser instalado en la tubera con el fin de resistircargas ssmicas horizontales.
SUPERVISION (SUPERVISADO)
Una seal visual y audible que se da en la estacin central
de seguridad para indicar cuando el sistema est enfuncionamiento o cuando existe una condicin de quepudiera afectar al buen funcionamiento del sistema.
FUEGO CLASE A Un incendio en los materiales combustibles como lamadera, tela, papel, caucho y muchos plsticos.
FUEGO CLASE BEl incendio de lquidos inflamables y combustibles, grasasde petrleo, los alquitranes, aceites, pinturas de aceite,disolventes, lacas, alcoholes y gases inflamables.
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FUEGO CLASE CUn incendio en equipo elctrico energizado.
FUEGO CLASE DUn incendio en metales inflamables.
AGENTE LIMPIO Gases extintores elctricamente no conductivo, voltilesque no dejan un residuo de evaporacin.
SISTEMA DE INUNDACIONTOTAL
Un sistema compuesto por una red de suministro ydistribucin de agente limpio diseada para lograr unaconcentracin en toda la habitacin o zona de peligro.
SISTEMA DE HIDRANTES
Un arreglo de tuberas, vlvulas, conexiones paramanguera y equipos aliados instalados en un edificio oestructura con las conexiones para la mangueralocalizadas de manera tal que el agua puede serdescargada en chorros o roco a travs de manguerasadjuntas, con la finalidad de apagar un fuego.
SISTEMA CLASE ISistema que provee conexiones de mangueras de 2.5" (65mm) para el suministro de agua de uso del departamentode bomberos y aquellos que fueron entrenados en elcombate agresivo de fuego.
SISTEMA CLASE IISistema que provee estaciones de mangueras de 1.5 (32mm) para el suministro de agua de uso primariamente depersonal entrenado y el departamento de bomberosdurante la respuesta inicial.
HIDRANTES CLASE III
Sistema que provee estaciones de mangueras de 1.5 (32mm) para uso de personal entrenado y conexiones demangueras de 2.5" (65 mm) para el suministro de un granvolumen de agua para uso del departamento de bomberosy aquellos que fueron entrenados en el combate agresivode fuego.
Tabla 1. DEFINICIONES
SIMBOLOS
SISTEMA DE ALARMA DE INCENDIO
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Tabla 3. SIMBOLOS PARA SISTEMA DE ALARMA DE INCENDIO - NFPA 170
SISTEMA DE SUPRESION DE INCENDIO
Tabla 4. SIMBOLOS PARA SISTEMA DE SUPRESION DE INCENDIO - NFPA 170
2.3 NORMAS APLICABLES
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En la Tabla 6 se muestran las normas de la NFPA ms comunes que aplican para la
mayora de edificaciones y plantas industriales. Debern agregarse y considerarse
aquellas normas de la NFPA u otras Organizaciones, que sean ms especficas para la
naturaleza y uso particular del rea a proteger.
NORMA DESCRIPCION
NFPA 1
FIRE CODE. Advances fire and life safety for the public and first responders aswell as property protection by providing a comprehensive, integrated approach tofire code regulation and hazard management. It addresses all the bases withextracts from and references to more than 130 NFPA codes and standardsincluding such industry benchmarks as NFPA 101, NFPA 54, NFPA 58, NFPA 30,NFPA 13, NFPA 25, and NFPA 72.
NFPA 10
STANDARD FOR PORTABLE FIRE EXTINGUISHERS. Provides requirementsto ensure that portable fire extinguishers will work as intended to provide a firstline of defense against fires of limited size. Criteria cover installations for Class A,B, C, D, and K hazards as well as the selection, inspection, maintenance,
recharging, and testing of portable fire extinguishing equipment.
NFPA 12
STANDARD ON CARBON DIOXIDE EXTINGUISHING SYSTEMS. Thisstandard contains minimum requirements for carbon dioxide fire-extinguishingsystems. This standard includes only the necessary essentials to make itworkable in the hands of those skilled in this field. Portable carbon dioxideequipment is covered in NFPA 10.
NFPA 13
STANDARD FOR THE INSTALLATION OF SPRINKLER SYSTEMS. Theindustry benchmark for design and installation of automatic fire sprinkler systems,NFPA 13 addresses sprinkler system design approaches, system installation, andcomponent options to prevent fire deaths and property loss. Comprehensiverequirements include sprinkler system design, installation, and acceptance testing;hanging and bracing systems; underground piping; and seismic protection in linewith SEI/ASCE 7.
NFPA 14
STANDARD FOR THE INSTALLATION OF STANDPIPE AND HOSESYSTEMS. NFPA 14 provides requirements for the installation of standpipes andhose systems to ensure that systems will work as intended to deliver adequateand reliable water supplies in a fire emergency. Provisions cover all systemcomponents and hardware, including piping, fittings, valves, and pressure-regulation devices, as well as system requirements; installation requirements;design; plans and calculations; water supply; and system acceptance.
NFPA 15
STANDARD FOR WATER SPRAY FIXED SYSTEMS FOR FIRE PROTECTION
ONLINE. This standard provides the minimum requirements for the design,installation, and system acceptance testing of water spray fixed systems for fireprotection service and the minimum requirements for the periodic testing andmaintenance of ultra high-speed water spray fixed systems.
NFPA 20STANDARD FOR THE INSTALLATION OF STATIONARY PUMPS FOR FIREPROTECTION. NFPA 20 protects life and property by providing requirements forthe selection and installation of pumps to ensure that systems will work asintended to deliver adequate and reliable water supplies in a fire emergency.
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Criteria address the full range of issues and apply to all types of pumps includingthose for high-rise buildings, centrifugal, vertical shaft turbine-type, and positivedisplacement.
NFPA 22
STANDARD FOR WATER TANKS FOR PRIVATE FIRE PROTECTION. NFPA22 provides the minimum requirements for the design, construction, installation,and maintenance of tanks and accessory equipment that supply water for privatefire protection, including the following: (1) gravity tanks, suction tanks, pressuretanks, and embankment-supported coated fabric suction tanks (2) towers (3)foundations (4) pipe connections and fittings (5) valve enclosures (6) tank filling (7)protection against freezing.
NFPA 24
STANDARD FOR THE INSTALLATION OF PRIVATE FIRE SERVICE MAINSAND THEIR APPURTENANCES. NFPA 24 helps ensure water supplies areavailable in a fire emergency, with detailed requirements for the installation ofprivate fire service mains and their appurtenances supplying private hydrants andwater-based fire protection systems. Requirements govern water supplies, valves,hydrants, hose houses and equipment, master streams, underground and
aboveground piping, and hydraulic calculations.
NFPA 25
STANDARD FOR THE INSPECTION, TESTING, AND MAINTENANCE OFWATER-BASED FIRE PROTECTION SYSTEMS. NFPA 25 is the baseline forinspection, testing, and maintenance of water-based fire protection systems.Compliance helps maximize system integrity to avoid failure and ensure fast,effective response in a fire emergency. The Standard governs the periodicinspection, testing, and maintenance of water-based fire protection systemsincluding land-based and marine applications. Requirements are provided forstandpipe systems including hose outlets, fire pumps, sprinklers, fire servicepiping, and valves, along with system impairment handling and reporting.
NFPA 30
FLAMMABLE AND COMBUSTIBLE LIQUIDS CODE. Enforceable under OSHA
and many state and local regulations, NFPA 30 provides safeguards to reduce thehazards associated with the storage, handling, and use of flammable andcombustible liquids. Topics covered include fire and explosion prevention and riskcontrol, storage of liquids in containers, storage of liquids in tanks, piping systems,processing facilities, bulk loading and unloading, and wharves.
NFPA 70
NATIONAL ELECTRICAL CODE. NEC is the benchmark for safe electricaldesign, installation, and inspection to protect people and property from electricalhazards. The NEC addresses the installation of electrical conductors, equipment,and raceways; signaling and communications conductors, equipment, andraceways; and optical fiber cables and raceways in commercial, residential, andindustrial occupancies.
NFPA 72
NATIONAL FIRE ALARM AND SIGNALING CODE. NFPA 72 provides the latestsafety provisions to meet society's changing fire detection, signaling, andemergency communications demands. In addition to the core focus on fire alarmsystems, the Code includes requirements for mass notification systems used forweather emergencies; terrorist events; biological, chemical, and nuclearemergencies; and other threats. Rules cover the application, installation, location,performance, inspection, testing, and maintenance of fire alarm systems,supervising station alarm systems, public emergency alarm reporting systems, firewarning equipment and emergency communications systems (ECS), and their
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components. Provisions are expressed in prescriptive requirements withperformance-based design methods and risk analysis requirements provided andessential for the proper design and integration of mass notification systems.
NFPA 101
LIFE SAFETY CODE. The Life Safety Code is the most widely used source forstrategies to protect people based on building construction, protection, andoccupancy features that minimize the effects of fire and related hazards. Uniquein the field, it is the only document that covers life safety in both new and existingstructures. Provisions are included for all types of occupancies, with requirementsfor egress, features of fire protection, sprinkler systems, alarms, emergencylighting, smoke barriers, and special hazard protection.
NFPA 750
STANDARD ON WATER MIST FIRE PROTECTION SYSTEMS. This standardcontains the minimum requirements for the design, installation, maintenance, andtesting of water mist fire protection systems. this standard does not providedefinite fire performance criteria, nor does it offer specific guidance on how todesign a system to control, suppress, or extinguish a fire. Reliance is placed onthe procurement and installation of listed water mist equipment and systems that
have demostrated performance in fire test as part of a listing process.
NFPA 2001
STANDARD ON CLEAN AGENT FIRE EXTINGUISHING SYSTEMS. Thisstandard contains minimum requirements for total flooding and local applicationclean agent fire extinguishing systems. The agents in this standard wereintroduced in response to international restrictions on the production of certainhalon fire extinguishing agents under the Montreal Protocol signed September 16,1987, as amended.
NFPA 5000BUILDING CONSTRUCTION AND SAFETY CODE. The Code addresses thoseconstruction, protection, and occupancy features necessary to minimize danger tolife and property.
Tabla 3. NORMAS APLICABLES
2.4 INFORMACION SUMINISTRADA POR EL CLIENTE
La informacin que deber proporcionar el cliente, previo al diseo del sistema de
extincin de incendios, comprende pero no se limita a lo siguiente:
a) Descripcin y alcance del proyecto. Aplicacin y caractersticas generales de laedificacin, ubicacin, condiciones ambientales, estndares de marca y datos de
preferencia del Cliente, materiales y normas de construccin consideradas.
b) Planos arquitectnicos en AutoCAD de la edificacin o reas a proteger, queincluye vistas de planta (layout) y vistas de seccin, que muestre paredes, vigas,columnas, lozas, cielo falso, piso falso, techos, puertas, ventanas, aberturas.
c) Equipamiento del rea. Los planos arquitectnicos debern mostrar en capas dedibujo las vistas de planta y seccin con los muebles, equipos y maquinaria,
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canalizaciones (ductos, cables y tuberas) que sern parte componente delespacio a proteger.
d) Listado de ambientes (room list). Comprende una tabla con informacin de cadaespacio separado que incluye: Nombre del cuarto o espacio, cdigo, ubicacin,
maquinaria instalada, volumen, y tipo de materiales combustibles (si aplica),dimensiones (ancho, largo y altura), dimensiones del entrepiso y entre cielo,mtodo previsto de sistema de extincin de incendios.
2.5 CLASIFICACION DE LA OCUPACION Y RIESGO
La ocupacin de un edificio o estructura, o porcin de un edificio o instalacin, se
clasificarn de acuerdo con la NFPA 101, Secciones 6.1.2 a la 6.1.13. Esta clasificacin
estar sujeta a la decisin de la autoridad competente donde hay alguna cuestin de
apropiada clasificacin en cada caso particular.
Para los propsitos de dicha norma, el peligro del contenido de la ocupacin ser el
peligro relativo de inicio y propagacin del fuego, el peligro del humo o gases
generados, y el peligro de explosin u otro suceso que ponga en peligro potencial las
vidas y la seguridad de los ocupantes del edificio.
Donde existan diferentes niveles de riesgo segn los contenidos existentes en
diferentes reas del edificio, el caso de mayor peligro ser lo que regir la clasificacin,
a menos que las reas de peligro estn separadas y protegidas conforme lo especifica
la norma.
El riesgo o peligrosidad de acuerdo al contenido en cualquier edificio o instalacin
deber ser clasificado ya sea como: Riesgo Ligero (bajo), Riesgo Ordinario (moderado)
y Riesgo Extra (alto).
2.6 SISTEMAS DE PROTECCION CONTRAINCENDIOS
EXTINTORES
Los extintores porttiles estn pensados como un primer lnea de defensa parahacer frente a los incendios de tamao limitado, para la proteccion tanto de laestructura del edificio como de. Son necesarios incluso si la propiedad estequipada con rociadores automticos, tubo vertical y mangueras u otro sistemade proteccin permanente.
Segn Seccin 1.3.1 de la NFPA 10, los extintores porttiles debern ser listadosy etiquetados, y debern cumplir o exceder todos los requisitos de al menos uno
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de los estndares de prueba de fuego y al menos una de las normas defuncionamiento apropiado.
De acuerdo con las condiciones operativas de la edificacin y bajo la normativadefinida para la eleccin del tipo y localizacin de extintores porttiles, se
presenta a continuacin la metodologa tpica recomendada:
a. Clasificacin de los incendios. Primeramente habra que definir los tipos deincendio o fuegos que se produciran segn la ocupacin del rea, encuanto a materiales combustibles y equipos que puedan estar presentes, ycon base a la siguiente clasificacin (Ver NFPA 10, Seccin 5.2):
Fuego Clase A: Son los incendios con materiales combustiblescomunes como madera, tela, papel, caucho y varios tipos de plstico.
Fuego Clase B: Son los incendios de lquidos inflamables ycombustibles, grasas de petrleo, alquitrn, bases de aceite para
pinturas, solventes, lacas, alcoholes y gases inflamables.
Fuego Clase C: Son incendios en sitios donde estn presentes equiposelctricos energizados y donde la no conductividad elctrica del mediode extincin es importante (Cuando el equipo elctrico est desenergizado pueden ser usados sin riesgo extintores para Clase A o B).
Fuego Clase D: Son incendios en sitios donde estn presentes metalescombustibles, tales como: magnesio, titanio, zirconio, sodio, litio y
potasio.
Fuego Clase K: Son los incendios en equipamiento de cocina queinvolucra un medio combustible para cocinar, por ejemplo aceite ygrasa animal o vegetal.
Cuando se presentan zonas con varios tipos de contenidos prevalece el demayor clasificacin, por ejemplo, si se encuentran contenidos conclasificacin A y C prevalece el clase C si se encuentran contenidos claseB y C predomina el C; cada clasificacin de riesgo tiene unas
caractersticas de distancias mximas de recorrido hasta el extintor eindicaciones del tipo de agente extintor a utilizar, es por eso que se debetener en cuenta la clasificacin ms exigente.
b. Clasificacin de Riesgo de las Ocupaciones. Las ocupaciones debenclasificarse de acuerdo a la cantidad y combustibilidad de sus contenidos, alas tasas de liberacin de calor esperadas, al potencial total de liberacin
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de energa. Conforme la NFPA 10, Seccin 5.4, se define la clasificacin deriesgos siguiente:
Riesgo Ligero o Bajo: Ocupaciones donde la cantidad total demateriales combustible Clase A, incluyendo muebles, decoraciones y
contenidos; son de menor cantidad. Esto puede incluir algunos edificioso habitaciones ocupadas como oficinas, escuelas, iglesias, salones deeventos, hoteles / moteles, etc. Esta clasificacin prev que la mayorparte del contenido son materiales o bien no-combustibles o dispuestosde modo que un incendio no es probable que se extienda rpidamente.
Riesgo Ordinario o Moderado: Ocupaciones donde la cantidad totalde combustibles de Clase A y materiales inflamables de Clase B estnpresentes en mayores cantidades comparado con las de riesgo ligero(bajo). Estas ocupaciones pueden consistir en reas de comedor,
edificios mercantiles, espacios para almacenamiento, manufacturaligera, operaciones de investigacin, concesionarios de automviles,parqueos, talleres o servicio de apoyo a ocupaciones de riego ligero, yalmacenes que manejan provisiones de la clase I o II como se definepor la NFPA 13.
Riesgo Extra o Alto: Ocupaciones donde la cantidad total decombustibles Clase A y materiales inflamables Clase B estn presentesen reas de almacenamiento, produccin, uso, producto terminado, o lacombinacin de los mismos, por encima de lo esperado en ocupacionesclasificadas como de riesgo ordinario. Ejemplo de este tipo de
ocupaciones son: carpinteras, talleres de vehculos, servicios demantenimiento de aeronaves y barcos, reas de cocina, salas deexhibicin de productos, almacenamiento y procesos de fabricacintales como pintura, inmersin y revestimiento, incluyendo manejo delquido inflamables. Tambin se incluye el almacenamiento deprovisiones Clase I y Clase II.
c. Requerimientos generales. Remitirse a la Seccin 1.5 y 1.6 de la norma,entre los que para fines del diseo cabe mencionar:
Los extintores porttiles debern mantenerse cargados por completo,en buenas condiciones de funcionamiento y en su lugar designado entodo momento cuando no estn siendo utilizados.
Los extintores debern ser convenientemente ubicados, en puntosclaramente visibles, de fcil acceso y utilizacin inmediata en caso deincendio. Preferiblemente, ubicarlos a lo largo de la trayectoria normalde desplazamiento, incluyendo las salidas de las reas.
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Los extintores con peso bruto inferior o igual a 40 lb (18,14 kg) seinstalarn de manera que la parte superior del mismo este a no ms de5 pies (1,53 m) por encima del suelo. Los extintores con peso brutosuperior a 40 libras (18,14 kg) (excepto los tipos sobre ruedas) debern
instalarse de modo que la parte superior del mismo este a no es msde 3.5 pies (1,07 m) por encima del suelo. En ningn caso, laseparacin entre la parte inferior del extintor y el piso ser inferior a 4pulgadas (10,2 cm).
d. Seleccin del tipo y Agente Extintor. Remitirse al Captulo 5 de la norma.
En general, la seleccin de extintores para una situacin dada serdeterminada por los factores siguientes:
a. Tipo de incendio ms probable que ocurrab. Tamao del incendio ms probablec. Riesgos en el rea donde es ms probable que ocurra el incendiod. Equipo elctrico energizado en las proximidadese. Condiciones de temperatura ambientef. Otros factores (ver Seccin H.2 de la norma).
La Tabla H.2, Anexo H de la norma, resume las caractersticas de losextintores y ayuda en la seleccin de extintores de incendios en cuestin.Las capacidades dadas son las que estaban en vigencia en el momento deelaboracin de dicha norma, por lo que deber consultarse el listado que se
encuentre mas actualizado.
Los extintores debern ser seleccionados conforme la Clase(s) de riesgode incendio en el rea a proteger, as:
Extintores Clase A debern ser seleccionados de tipos que estnespecficamente listados y etiquetados para proteccin en incendios ofuegos Clase A.
Extintores Clase B debern ser seleccionados de tipos que estn
especficamente listados y etiquetados para proteccin en incendios ofuegos Clase B.
Extintores Clase C debern ser seleccionados de tipos que estnespecficamente listados y etiquetados para proteccin en riesgos defuegos Clase C.
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Extintores Clase D debern ser seleccionados de tipos que estnespecficamente listados y etiquetados para proteccin en riesgos defuegos Clase D.
Extintores Clase K debern ser seleccionados de tipos que estn
especficamente listados y etiquetados para proteccin en riesgos defuegos Clase K.
Extintores para aplicaciones especiales, ver Seccin 4.3 de la norma.
Aplicacin en ubicaciones mas especificas, en donde se requierainstalacin de extintores porttiles, debern considerarse lasrespectivas normas aplicables (ver Seccin 4.4 de la norma), pero enningn caso los requerimientos sern menores que los especificadosen esta norma.
En resumen. los extintores en un rea determinada deben correspondercon los riesgos de dicha rea.
Entre los agentes clasificados para uso Clase A estn: el agua, chorroscargados, espuma formadora de pelcula acuosa (AFFF), espumafluoroproteinica formadora de pelcula (FFFP), producto qumico secomultipropsito (base de fosfato de amonio) y agentes tipo halocarbonos.
Algunas veces los extintores clasificados como Clase A no son el nico tiponecesario para la proteccin de edificios. Por ejemplo, en la mayora de las
reas de un restaurante, los combustibles principales son madera, papel ytelas. Sin embargo, en la cocina, el riesgo de mayor preocupacin es elmedio de coccin (aceites vegetales y grasas), los cuales requieren unextintor clasificado como Clase B o Clase K.
Los agentes extintores clasificados como Clase B incluyen: Dixido decarbono, productos qumicos secos, AFFF, FFFP y tipos de agenteshalocarbonos.
Los agentes clasificados para uso Clase C incluyen dixido de carbono,
productos qumicos secos y los tipos de agentes halocarbonos.
Hay dos clases bsicas de agentes qumicos secos: (1) productos qumicossecos ordinarios, los cuales estn clasificados B:C e incluyen bicarbonatode sodio, bicarbonato de potasio y urea, y agentes a base de cloruro depotasio; y (2) productos qumicos secos multipropsito, agentes a base defosfato de amonio, los cuales logran la clasificacin A:B:C.
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Tambin existen dos diseos bsicos de extintores de producto qumicoseco: uno usa un cartucho presurizado separado (extintor tipo cartucho) yel otro presuriza la cmara del agente para el mismo propsito (extintor depresin almacenada). EI de presin almacenada es el que se utiliza msampliamente.
El dixido de carbono es un agente de gas comprimido y se conocecomnmente como CO2, Aunque est clasificado para uso en incendiosClase B y C, con frecuencia se usa efectivamente en pequeos incendiosClase A.
Los extintores de polvo seco estn diseados para usarse en incendiosClase D, los cuales involucran metales combustibles. El agente y losmtodos de aplicacin deben escogerse de acuerdo con lasrecomendaciones de los fabricantes.
Ver Figura 1 con un resumen de los tipos comunes de extintores y suaplicabilidad.
Figura 1. Resumen de los Tipos de Extintores
El uso de agentes hidrofluorocarbonos (HFCs) o similares en extintoresest limitado a aplicaciones donde se requiere un agente limpio que acteeficientemente sobre el incendio sin que el agente mismo resulte en dao a
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los equipos o rea siendo protegidos, o donde el uso de otros agentespuede poner en peligro al personal dentro del rea.
Los agentes limpios poseen caractersticas de alta eficiencia, bajareactividad qumica, baja toxicidad, baja conductividad elctrica, no deja
residuos corrosivos, y son particularmente apropiados para proteger reasdonde hay activos de alto valor econmico, por ejemplo: bibliotecas,museos, hospitales, instalaciones con equipo mdico, plantas telefnicas,salas de computo, etc.
Los extintores rodantes. Los extintores rodantes debern ser para laproteccin de riesgos donde sea necesario el cumplimiento de lossiguientes requerimientos: Elevada capacidad de flujo del agente Amplio rango de chorro del agente Amplia capacidad de agente Uso en reas de riesgo extra
En la Figura 2 se muestra imagen de un extintor porttil y un extintorrodante de mayor capacidad.
Figura 2. Imgenes de extintor porttil y extintor rodante (en la derecha, menor escala)
e. Distribucin de Extintores. El nmero, tamao, ubicacin, y las limitaciones deuso de los extintores, debern cumplir con los requisitos establecidos en elCaptulo 5 de la norma, as:
En cada nivel de piso del edificio, el rea protegida y distancias de recorrido aextintores instalados, estar basado en las Tabla 4 y 5 (Tablas 6.2.1.1 y 6.3.1.1de la norma).
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En general, las distancias de recorrido para extintores porttiles no deberexceder de 50 pies (15.25 m). Ver Anexo E de la norma.
En caso de riesgos de incendio Clase D, los extintores debern ubicarse a no
ms de 75 pies (23 m) de distancia de recorrido.En caso de riesgos de incendio Clase K, los extintores debern ubicarse a noms de 30 pies (9.15 m) de distancia de recorrido.
Tabla 4. Tamao y ubicacin de extintores para ocupaciones Clase A.
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Tabla 5. Tamao y ubicacin de extintores para ocupaciones Clase B.
TUBERIA VERTICAL, HIDRANTES Y MANGUERAS
La norma NFPA que regula el diseo, la instalacin y la prueba de los sistemasde tubera vertical o columna reguladora es la NFPA 14 - Norma sobre laInstalacin de Sistemas de Tubera Vertical, Hidrante Privado y Manguera.Ntese que esta norma no cubre los casos donde se requiere estos sistemas detubera, para ello, hay que remitirse a la NFPA 101, NFPA 1, los cdigos modelode construccin, y/o las normas de las aseguradoras.
Sistemas de Tubera Vertical y Mangueras
Los sistemas de conduccin o abastecimiento de agua para los sistemas deextincin de incendios, conocidos tambin como columna reguladora, sistemasde tubera vertical o comnmente "risers" y sus equipos relacionados, transportanagua desde un abastecimiento de agua confiable hasta las reas designadas deedificios donde las mangueras pueden ser desplegadas manualmente paracombatir el fuego y como complemento para el sistema de rociadoresautomticos. Dichos sistemas de columna normalmente estn provistos enedificios altos y de rea grande.
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Estos sistemas de tubera cuentan con los siguientes componentes. Ver Figuras3 y 4 donde se muestran diagramas tpicos de este sistema con su ramificacinpara cada zona o nivel, que incluye: vlvula reguladora de presin (si aplica),vlvula de compuerta supervisada, vlvula cheque, interruptor de alarma de flujo
tipo paleta, vlvula de prueba y dreno, y vlvula de alivio. Adems, en el puntoelevado se incluye una vlvula eliminadora de aire (no mostrada) y en el nivelcero se incluye una conexin siamesa para el cuerpo de bomberos (nomostrada).
Los sistemas de tubera vertical diseados por cdula de la tubera deben tenerla tubera dimensionada en concordancia con la cdula de tubera de la Tabla7.8.2.1 en la NFPA 14. Los diseos por cdula de tubera deben estar limitados atuberas verticales hmedas para edificios que no son de altura (ms de 23m).Ver adems Seccin 7.10 - Tasas de Flujo.
Figura 3. Diagramas de tubera vertical (RISER) y sus componentes bsicos
Cuando dos o ms tuberas verticales son instaladas en el mismo edificio oseccin de edificio, ellas deben estar interconectadas. Las tuberas verticalesClase l y Clase II deben ser de al menos tamao 4 pulgadas.
Las lneas de derivacin deben dimensionarse con base en los criterioshidrulicos establecidos en la norma pero no sern menores de 2.5 pulgadas.
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Debe proveerse un tubo vertical de drenaje de 3/4" o mayor (segn tabla abajo),permanentemente instalado adyacente a cada tubera vertical equipada condispositivos reguladores de presin para facilitar las pruebas de cada dispositivo.
Figura 4. Diagramas de tubera vertical (RISER) con vlvula reguladora de presin y vlvula dealivio.
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EI diseo de un sistema de tubera vertical est determinado por la altura deledificio, la clasificacin de ocupacin del rea por piso, el esquema deevacuacin, el flujo y presin residual requeridos y la distancia de la conexin demanguera.
El proceso comienza con la determinacin del uso que se pretende, es decir si espara (1) combate de incendios a escala real con el cuerpo de bomberos, (2)combate de incendios de primeros auxilios, o (3) considera los dos escenarios.Estos tres usos corresponden a las tres clases de sistemas de columnareguladora: Clase I, Clase II y Clase III. Tambin es comn disear un sistema"combinado" que se compone de un Sistema Clase I o Clase III que ademssuministra agua a un sistema de rociadores.
Sistemas Clase I.Estos proveen conexiones de manguera de 2.5 pulgadas enlas ubicaciones designadas en un edificio para combatir incendios a escala real
por el cuerpo de bomberos. Estos normalmente se requieren en edificios con msde 3 pisos por encima o debajo del nivel de tierra o en reas de difcil accesodirectamente con las mangueras desde el vehculo de bomberos (ej. interior decentros comerciales).
Sistemas Clase II.Estos proveen conexiones de manguera de 1.5 pulgadas enlas ubicaciones designadas en un edificio para combatir incendios de primerosauxilios con la intencin de que sean utilizados por las brigadas contraincendiosy/o por los ocupantes del edificio, mientras llegan los bomberos. Estosnormalmente se requieren en edificios grandes sin rociadores o reas de riesgoespecial, tales como salas de exhibicin y escenarios. El uso de sistemas Clase II
ha ido disminuyendo debido a inconvenientes de uso por los ocupantes deledificio.
Sistemas Clase III. Estos combinan los elementos de los sistemas Clase I yClase II, es decir estn provistos para el combate de incendios a escala real y deprimeros auxilios. conexiones de manguera de 2.5 pulgadas en las ubicacionesdesignadas en un edificio para combatir incendios a escala real por el cuerpo debomberos. Estos normalmente se requieren en edificios con ms de 3 pisos porencima o debajo del nivel de tierra o en reas de difcil acceso directamente conlas mangueras desde el vehculo de bomberos (ej. interior de centros
comerciales).
Tipos de Sistemas. Adems de estas clasificados en Clases, los sistemas decolumna reguladora tambin estn clasificados segn su "tipo". Estos tiposdefinen si la tubera estar llena de agua o si no lo estar (hmeda versus seca),y si el abastecimiento de agua para combatir el incendio estar disponibleautomticamente o no (automtico, semiautomtico y manual). Los sistemasautomticos proveen un abastamiento de agua para combatir el fuego
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simplemente abriendo la vlvula de manguera; mientras que los sistemasmanuales no tienen un abastecimiento de agua pre-conectado para combatir elfuego, y estos sistemas deben ser abastecidos manualmente a travs de lamanguera del vehculo de bomberos conectada en el punto de conexin provistopara ello en el edificio.
Los tipos "manuales" estn prohibidos para edificios de altura, ni para lossistemas Clase II y Clase III. Los tipos "seco" tambin estn prohibidos para loscasos anteriores, debido al riesgo para los usuarios sin entrenamiento por lademora en la disponibilidad de agua. Adems, los tipos "hmedo" se consideranms confiables.
Los tipos "seco" solo estn permitidos en reas sujetas al congelamiento porbajas temperaturas en el ambiente.
Estaciones de Mangueras
En general, las mangueras se mantienen en gabinetes con puerta de vidrio oplstico para permitir fcil identificacin. Ubicados en un sitio que no pueda serobstruido y claramente visibles e identificados con sus instrucciones deoperacin, a una altura entre 3 y 5 pies del piso
En la Figura 5 se muestran gabinetes de manguera tpicos, Clase I y III, conextintor opcional incorporado.
Figura 5. Gabinetes de manguera Clase I y III, con extintor incluido opcional
Disposicin del sistema de Mangueras. La cantidad requerida de conexionesde manguera est basada principalmente en el diseo de un edificio, para lo cualse utilizan dos enfoques o mtodos:
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a) Mtodo de Longitud Real. Aplica en mangueras de 1.5 pulgadas (Clases II yIII). Este mtodo localiza las conexiones de manguera de manera que hayansuficientes para alcanzar todas las partes del rea servida con una manguera de30.5 m (100 pies) y que tiene una boquilla con un alcance de 6 a 9 m (de 20 a 30pies), para una distancia mxima de 39.7 metros (130 pies) hasta el punto de
incendio, como muestra la Figura 6 abajo.
Estas estaciones de manguera se deben ubicar en reas centrales, tales comolos corredores, donde sean claramente visibles y fcilmente accesibles.
b) Mtodo de Ubicacin en la Salida. Aplica en mangueras de 2.5 pulgadas(Clases I y III). Este mtodo localiza las conexiones de manguera de acuerdo conel sistema de salidas del edificio, por ejemplo en recintos protegidos de escalerasde salida, en lados opuestos de salidas horizontales y en pasadizos de salida,llmese puntos de egreso adecuado de las reas servidas. Ver Figura 7. Esto
permite que los bomberos se conecten a un sistema con cierta seguridad y quetengan una manguera cargada disponible antes de ingresar a un rea deincendio.
Figura 6. Mtodo de longitud real para emplazar conexiones de manguera
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Figura 7. Mtodo de ubicacin en la salida para emplazar conexiones de manguera
Requisitos para el Abastecimiento de Agua y la Tubera
La clase y tipo de sistema que va a ser instalado dictara el abastecimiento deagua que se requiere. Existen tres aspectos de los abastecimientos de agua quese deben tener en cuenta:
a) El flujo mnimo requeridob) La presin mnima requerida
c) El tipo de abastecimiento que debe ser utilizado, y presin mxima disponible
La demanda del sistema (flujo y presin mnima) para un sistema de columnareguladora es funcin de la demanda en conexin de mangueras ms alejadashidrulicamente, columna adicional, abastecimiento para los rociadores, enteotros, con sus correspondientes perdidas de presin y los cambios de elevacin.
Bsicamente, los requisitos de demanda para estos sistemas segn la norma sondeterminados de acuerdo a la clase del sistema. Para los sistemas Clase I y III,estos es:
Primera columna reguladora: hasta 500 gpm, Columna reguladora adicional: agregar 250 gpm, hasta un mximo de
1250 gpm. Sistema combinado con rociadores: se reduce a mximo de 1000 gpm Abastecimiento de agua sea capaz de proveer dicho flujo mnimo durante
30 min.
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Presin mnima residual en la boca de salida de manguera ms elevada:100 psi, mientras se produce un caudal de 250 gpm en cada una de lasdos conexin ms elevada y ms remotas hidrulicamente. Idealmente,agregar 25 psi a ese valor en el caso de manguera de caucho tpicamenteutilizables.
Para los sistemas Clase II, la norma requiere que el abastecimiento de aguatenga capacidad de 100 gpm y presin residual de 65 psi (mximo 100 psi en lasalida de mangueras), para lo cual se utilizan ya sea reguladoras de presin otambin placas de orificios, para la limitacin o restriccin de presin enconexiones de mangueras.
En general la presin mxima en cualquier punto en el sistema en cualquiermomento no debe exceder de 350 psi (24 bares). En todo caso, la presinmxima deber estar limitada por la clase de presin de los componentes del
sistema, normalmente de 175 psi, y algunos casos hasta 350 psi.
Donde la presin esttica en una conexin de manguera excede los 175 psi,debe ser provisto un dispositivo de regulacin de presin aprobado para limitarlas presiones esttica y residual a 100 psi en conexin de manguera de 1.5 pulg.y 175 psi para otras conexiones de manguera.
Asi, para rociadores se requiere que las vlvulas reguladoras de presin se fijena 165 psi, y las vlvulas de alivio se fijen a 175 psi, para cada "zona" o nivel deelevacin del edificio.
Existen varios tipos de abastecimientos de agua que pueden ser aceptables.Estos incluyen:
a) Los sistemas de acueducto pblico, suplementados por una bombareforzadora cuando se requieren presiones ms altas.
b) Las Bombas de incendios conectadas con una fuente de agua fija yconfiable como son las cisternas.
c) Los tanques a presind) Los tanques por gravedade) Alimentacin de emergencia del cuerpo de bomberos mediante una o ms
conexiones con fuente de agua confiable y accesible cerca.f) Para los edificios de gran altura, se requieren dos conexiones del cuerpode bomberos ubicadas remotamente para cada zona dentro del rango debombeo del vehculo de bomberos.
En los casos de edificios de altura media (es decir de altura menor a los 23metros o 75 pies), la norma permite un sistema de columna reguladora Clase Itipo Manual y no requiere que cumpla con la demanda de esta. As, en los
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sistemas combinados con Rociadores, solo requiere abastecer automticamentela demanda de los rociadores y el sistema combinado se convierte simplementeen un sistema de columna reguladora hmedo manual Clase I.
Hidrantes privados
Son dispositivos para suministrar gran cantidad de agua para el combate deincendios durante todas las fases del mismo, permitiendo la conexin demangueras para el llenado de las cisternas de agua de los bomberos.
Se conectan y forman parte integral de la red de agua de proteccin contraincendios especfica del establecimiento a proteger.
Los hidrantes privados debern estar abastecidos por un suministro de agua
aprobado y debern estar ubicados en rea exterior del edificio accesible por lacisterna de los bomberos y a 200 pies de separacin entre ellos. Mediantemanguera alimentan las conexiones de bomberos al costado del edificio, por loque el hidrante debe estar a no ms de 100 pies de dicha conexin.
Los hay del tipo de 1) Columna (seca y hmeda) y 2) Bajo Nivel de Tierra. VerFigura 8 la que muestra un corte seccional del tipo columna y otros tiposcomnmente usados.
Figura 8. Corte seccional de hidrante y tipos comunes bajo t ierra y de columna
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ROCIADORES AUTOMATICOS
Los rociadores automticos son dispositivos termo-sensibles diseados parareaccionar a temperaturas predeterminadas liberando automticamente un chorro
de agua que se distribuye en patrones y cantidades especficas sobre reasdesignadas con el fin de extinguir un incendio o impedir su propagacin.
La norma NFPA que regula el diseo, la instalacin y la prueba de los sistemasde rociadores es la NFPA 13 - Norma para la Instalacin de SistemasRociadores. La NFPA 13 no especfica los tipos de instalaciones o edificios enque se requieren los sistemas de rociadores. Este requisito est discutido en loscdigos de construccin, en la NFPA 101, Cdigo de Seguridad Humana, y otrosreglamentos.
Generalmente, los rociadores y la pulverizacin de agua son efectivos en laextincin de incendios de lquidos combustibles con puntos de inflamacin de93.3C (200F) y ms elevados, en lquidos inflamables con una gravedadespecfica superior a 1 y en lquidos solubles en agua. Por experiencia, son aunvaliosos para el control de incendios, an cuando estn presentes equiposelctricos, electrnicos o de cmputo, ya que ofrecen proteccin efectiva conrespecto al choque elctrico, sin un aumento apreciable de dao a los equipos,en comparacin con los daos que ocasionan el calor, las llamas, el humo y loschorros de mangueras manuales.
Para lograr un desempeo efectivo del sistema de rociadores, se requiere: 1) la
determinacin del riesgo de incendio contra el que se debe proveer proteccin, 2)el clculo de las tasas de descarga del sistema, y 3) la seleccin de componentes"listados" tales como rociadores, vlvulas y materiales de tubera.
La NFPA 13 define tres niveles de riesgo fundamentales: (1) riesgo ligero, (2)riesgo ordinario y (3) riesgo extra. Estos estn definidos de manera subjetiva ygeneralmente se enfocan en la tasa de liberacin de calor y la cantidad decombustible. Las categoras de riesgo ordinario y riesgo alto estn, a su vez,subdivididas en categoras Grupo l y Grupo 2. La clasificacin del edificio vienedeterminada ms bien por las propiedades de los contenidos dentro del edificio,
en vez de los materiales de construccin del mismo. As, definir el riesgo, es elprimer paso en la seleccin y diseo del sistema.
Un factor muy importante a considerar es la construccin del cielo raso deledificio, habiendo dos tipos: 1) obstruida y 2) no obstruida; ya que la disposicinde los elementos de cielo raso pueden afectar el tiempo de activacin y el patrnde descarga de los rociadores para suprimir un incendio. Ver la norma para estosdetalles y las caractersticas de una construccin no obstruida.
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Los Rociadores
El tipo de rociador ms comnmente usado es el de ampolla frgil. La pequeaampolla, normalmente de vidrio, contiene un liquido el cual por efecto del calor serompe, liberando la tapa del orificio. Estos poseen una clasificacin detemperatura con un sello o cdigo de color. Ver Tabla 3 extrada de la norma.
Tabla 6. Clasificaciones y cdigos de color segn la temperatura
La primera columna indica la temperatura ambiente mxima a la que se puedeexponer el rociador. A medida que la supuesta temperatura ambiente sube, esnecesario utilizar los rociadores con clasificaciones de temperatura superior.
Los rociadores estndar estn hechos para instalarse en posicin Montante (SSUo upright) o Colgantes (SSP o pendent), segn si estarn bajo losa o bajo cielofalso, respectivamente, y deben ser instalados en la posicin para la cual hansido diseados. Ver Figura 9 que muestra la diferente forma del deflector en cadatipo.
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Figura 9. Imagen de deflectores vertical, colgante (empotrado) y lateral
Unido a la estructura del rociador, existe un deflector o distribuidor contra el cualse enva el chorro de agua para convertirse en una pulverizacin diseada paracubrir o proteger un rea determinada.
Los tipos de rociadores son:
a. Rociadores de pulverizacin estndar. Rociadores montante y colgante sonpermitidos en todas las clasificaciones de riesgo y tipos de construccin.
b. Rociadores de pared. Se usan en ocupaciones de riesgo leve con cielorrasoslisos y planos.
c. Rociadores de Cobertura Extendida (EC). Se limitan a construcciones sinobstrucciones, con cielorrasos lisos y planos, con inclinacin no mayor a 2pulg./pie.
d. Rociadores abiertos. Se permiten en sistemas de diluvio para protegerriesgos especiales.
e. Rociadores residenciales.
f. Rociadores de supresin temprana y respuesta rpida (ESFR). Estnpermitidos en edificios con cielorrasos lisos y planos, con o sin obstrucciones.No permitidos en riesgo extra. Los rociadores en ocupaciones de riesgo ligerodeben ser de respuesta rpida (QR).
Descarga de agua
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La cantidad de agua que se descarga del rociador depende de la presin, delcaudal y del tamao del orificio del rociador. La Figura 10 muestra un esquemadel "patrn de descarga" de los rociadores por pulverizacin estndar.
Figura 10. Patrn principal de distribucin de agua de los rociadores estndar
Generalmente se considera que la presin mnima de operacin de cualquierrociador para desarrollar un patrn de pulverizacin razonable es de 7 psi. A esta
presin, un rociador de orificio nominal de 1/2" con un factor K = 5,6 (en unidadesmtricas, Km= 80) descargara aproximadamente 15 gpm. Ver Figura 11 para lacantidad de agua con diferentes presiones.
Donde la distancia perpendicular al rociador exceda 8 pies (2.4 m), la presinmnima deber ser de 20 psi.
El rociador de orificio de 1/2 pulgada o factor K de 5.6, se considera el tamao deorificio estndar y se usa como punto de referencia para comparar la descargade otros rociadores. Los rociadores con orificios o factores K menores de 5.6estn considerados como pequeos y estn limitados solo a las ocupaciones deriesgo ligero.
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Figura 11. Tasas de descarga de los rociadores comunes con orificios K = 5.6 y K = 8.0.
Tuberas y Vlvulas del sistema.
La norma especfica los materiales y tipos de tubera que son aceptables parautilizarse en sistemas de rociadores, que incluye: acero, cobre y tubos nometlicos (PB y CPVC), fabricadas conforme normas ASTM, ver Seccin 6.3 dela NFPA 13.
Los componentes del sistema debern estar capacitados para la presin mximade trabajo a la cual estarn expuestos, pero no deber ser menor de 150 psi parainstalaciones bajo tierra, ni menor a 175 psi para instalaciones areas.
Se requiere que los sistemas de rociadores automticos tengan al menos unavlvula listada instalada para permitir aislar el sistema en algn momento y debepermanecer normalmente abierta en forma supervisada.
Los tipos de vlvula especificados son, entre otros accesorios: vlvula decompuerta indicadora OS&Y, vlvula de retencin, vlvula reguladora de presin,vlvula de prueba y dreno. En todos los casos, las vlvulas deben estar "listadas"
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para usarse en los sistemas de proteccin contra incendios. Esta a su vez,forman parte componente de los sistemas de tubera vertical descritos en lasSeccin 2.6.2.
Requerimientos de Instalacin
La norma establece como principios bsicos de instalacin del sistema derociadores, lo siguiente:
a. Los rociadores debern ser instalados en la totalidad del local, exceptodonde la norma permite la omisin de rociadores.
b. No se deber exceder el rea de cobertura mxima permitida deproteccin por rociador.
c. Los rociadores debern ser ubicados para permitir un desempeosatisfactorio con respecto a tiempo de activacin y distribucin.
Las ocupaciones deben clasificarse de acuerdo a la cantidad y combustibilidadde sus contenidos, a las tasas de liberacin de calor esperadas, al potencial totalde liberacin de energa. Las clasificaciones de ocupaciones segn la NFPA 13(Seccin 5.1) debern relacionarse solamente con el diseo de rociadores, lainstalacin, y los requerimientos de abastecimiento de agua. Estas son:
a. Ocupaciones de riesgo Ligero o Leveb. Ocupaciones de riesgo Ordinario, Grupo 1c. Ocupaciones de riesgo Ordinario, Grupo 2d. Ocupaciones de riesgo Extra, Grupo 1e. Ocupaciones de riesgo Extra, Grupo 2f. Riesgos de Ocupacin Especiales
La superficie mxima de cualquier rea de planta protegida por rociadoresabastecidos por cualquier sistema de columna o riser o sistema combinado,deber ser (Seccin 8.2.1 de la norma):
El rea de cobertura de un rociador As se establece por la relacin entre ladistancia entre rociadores ubicados en los ramales (valor "S") y la distancia entre
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rociadores en los ramales adyacentes (valor "L"), ver Seccin 8.5.2.1 de lanorma. Al igual que se imponen lmites mximos para el rea de cobertura total,tambin se imponen limites para estas distancias, ver Tabla 3 con los valorespermitidos para "S" y "L", segn norma. El rea de cobertura luego se determinacomo: As= S x L.
El rea de cobertura mxima de proteccin permisible Asdeber estar conformeal valor indicado para cada tipo y estilo de rociador, ver Tabla 7 (Tablas 8.6.2.2.1de la norma) para los casos de riesgo ligero y rociadores de pulverizacinestndar.
Para el caso de ocupaciones de riesgo Ordinario y rociadores estndar, el reade cobertura y separacin mxima son 130 p2y 15 pies, respectivamente.
Tabla 7. reas de proteccin y espaciamiento mximo, para rociadores de pulverizacinestndar, tipos vertical y colgante, riesgo ligero.
La distancia de rociador a pared deber no exceder de la mitad de la distanciamxima entre rociadores, medido perpendicular a la pared.
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La distancia mnima permitida entre rociador y pared deber estar conforme alvalor indicado para cada tipo y estilo de rociador. Los rociadores debern estarubicados a un mnimo de 4 pulgadas de la pared.
La distancia mnima permitida entre rociadores deber estar conforme al valor
indicado para cada tipo y estilo de rociador. Los rociadores debern estarespaciados a no menos de 6 pies (1.8 m).
La separacin del deflector del rociador con respecto al cielorraso enconstruccin no obstruida, deber ser un mnimo de 1" y mximo 12".
Requerimientos de Demanda de Agua
En principio, los requisitos de demanda de agua deben determinarse a partir del
mtodo de extincin de incendios que corresponda al riesgo de ocupacindefinido con anterioridad.
La demanda de agua mnima, para un sistema de rociadores combinado conmangueras, deber determinarse adicionando al mismo la provisin de flujo paramangueras. Ver Seccin 11.1.6 - Provisin para mangueras, esta provisin podrser:
a. Instalacin de una estacin de una sola conexin de manguera: agregar total50 gpm.
b. Instalacin de una estacin de mltiple conexin de mangueras: agregar total100 gpm.
c. Comenzando la conexin de manguera ms remota: agregar en incrementosde 50 gpm.
La norma establece dos mtodos para la determinacin de la demanda de agua:a. Mtodo por Sistema Tabulado (cedula de tubera), conforme Seccin
11.2.2 de la norma.b. Mtodo de Clculo Hidrulico, conforme Seccin 11.2.3.
Mtodo por Sistema Tabulado
El mtodo de sistema tabulado se permite nicamente en ocupaciones de riesgoligero y ordinario, en instalaciones nuevas de 5000 p2(465 m2) o menores, paralas que se utiliza la Tabla 4 y Tabla 5. Ver Secciones 11.2.2.3 y 22.5 de la norma.
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Tabla 8. Requisitos de suministro de agua para sistemas de Rociadores por Sistema Tabulado.
El requerimiento de presin residual en la tabla anterior, deber ser alcanzado enla elevacin del rociador ms elevado.
Tabla 9. Cedulas de Tubera para ocupaciones de riego ligero.
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Mtodo de Clculo Hidrulico
El mtodo de sistema hidrulico permite el clculo de la demanda de agua pararociadores de acuerdo a la Seccin 11.2.3 de la norma, basndose ya sea en lascurvas de Densidad/rea, o por el mtodo de diseo "por cuarto".
Para el caso de usar las curvas, el suministro mnimo de agua deber estardisponible para la duracin mnima especificada en la Figura 12 y Tabla 6. Verlas condiciones que aplican para tipos de rociador.
Figura 12. Curvas de Densidad/rea.
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Tabla 10. Requisitos de demanda de agua mangueras y duracin del suministro.
Para el caso del mtodo de diseo "por cuarto", los requisitos para el suministrode agua utilizada exclusivamente para rociadores, deben basarse en el ambienteque cree la mayor demanda. La densidad seleccionada deber ser la obtenida de
la curva de densidad para el riesgo y tamao del cuarto.
SISTEMA DILUVIO
Los sistemas de diluvio son una variante especial de los sistemas de rociadoresconsiderados en la Seccin anterior y se disean e instalan conforme la normasNFPA 13 y NFPA 15, ultima que comprende sistemas fijos de pulverizacin deagua.
Estos debern ser permitidos para proteger ocupaciones con riesgos especiales,
donde es necesario que los rociadores funcionen a gran velocidad debido a laposibilidad de que se desarrolle y se propague rpidamente un incendio. Se usanen aplicaciones tales como: transformadores de medio y alto voltaje rellenos conaceite dielctrico, tanques de almacenamiento, bandas transportadoras, hornosarriba de 329 grados C, fabricas de explosivos y otras aplicaciones industriales.Con la adicin de un agente de espuma, estos pueden tambin usarse paraproteger hangares de aviones y fuegos con lquidos inflamables.
Existe mucha similitud de este sistema con los sistemas rociadores automticos ysistemas fijos de agua pulverizada, abordados conforme la NFPA 13 y la NFPA15, respectivamente. La distincin principal entre un sistema de pulverizacin deagua y un sistema de rociadores automticos es la cobertura especfica contra lacobertura general del rea. Es decir, los sistemas de pulverizacin de agua seinstalan para proteger una pieza especfica del equipamiento con cobertura de susuperficie. El agua pulverizada es dirigida directamente sobre el objeto osuperficie que est siendo protegido y debe impactar efectivamente el objetivosiendo protegido.
En general, el agua pulverizada es aceptable para la proteccin de riesgos queinvolucran:a. Materiales gaseosos y lquidos inflamables
b. Riesgos elctricos tales como transformadores, interruptores en aceite,motores, bandejas de cables y acometidas de cables
c. Combustibles ordinarios tales como papel, madera, textiles, y ciertos slidospeligrosos tales como propelentes y pirotcnicos.
Componentes del Sistema
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Los sistemas de diluvio consisten de una tubera de alimentacin de agua convlvula de retencin, vlvula de compuerta OS&Y supervisada, vlvula de diluvio,conectadas a una red de tuberas de distribucin con boquillas tipo "abiertas",que permiten el paso del agua una vez se haya activado el disparo de la vlvulade diluvio, por la operacin automtica o manual del sistema de deteccin o
iniciacin ubicado dentro de la misma instalacin. Los sistema de diluvio debernequiparse tambin con una conexin para el cuerpo de bomberos y vlvula deretencin en ramificacin posterior a vlvula de diluvio.
Un sistema de tubera hmeda es permitido para alimentacin al sistema diluvio,siempre que este provenga de un adecuado suministro de agua. La demanda deagua para este sistema deber ser determinada por el mtodo de clculohidrulico.
Rociadores abiertos. Son rociadores carentes de elementos sensibles al calor, y
son utilizados en los sistemas de diluvio. Ac, el abastecimiento de agua estcontrolado por una vlvula de maniobra de agua automtica accionadaindependiente de los rociadores.
Vlvula de Diluvio. Componente principal del sistema, controla elabastecimiento de agua del sistema y es activado por un sistema de deteccin deincendios suplementario. La vlvula de diluvio deber equiparse con unaconexin de bypass para prueba de alarma.
Esta es una vlvula de control del sistema diluvio, de actuacin rpida, condiafragma operado hidrulicamente, con actuador elctrico por solenoide u otro
tipo, el cual a su vez es activado por detectores de calor, circuito relevador u otrotipo de dispositivo de iniciacin interconectados al panel de alarma. Ver Figura 13que muestra el tipo rociador y vlvula diluvio.
Figura 13. Rociador abierto y vlvula de sistemas diluvio.
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Para cuartos de transformadores el agua deber ser aplicada a una tasa neta nomenor de 0.25 gpm/pie2[10.2 (L/min)/m2] del rea proyectada del envolvente delprisma rectangular del transformador y sus accesorios, y no menor a 0.15gpm/pie2 [6.1 (L/min)/m2] sobre el rea superficial no absorbente expuesta.
Cuando se va a usar agua pulverizada para proteger los equipos elctricos llenosde aceite, como transformadores y grandes dispositivos de distribucin, debeexistir un cuidado especial para proporcionar espacios elctricos seguros. Se handesarrollado boquillas fijas de pulverizacin de agua especiales, para suministrarun rango y una densidad de pulverizacin adecuados que den cabida al viento,conjuntamente con una distribucin simplificada de la tubera la cual estseparada de manera segura de las partes elctricas energizadas.
BOMBAS Y SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA
Esta seccin comprende las instalaciones de abastecimiento de agua parasupresin de incendios e incluye: instalaciones de almacenamiento de agua,equipos de bombeo, sistema de distribucin por tuberas y accesorios. Siendo elsistema de distribucin el encargado de entregar el agua a cada una de lasconexiones de los consumidores o a los sistemas de extincin de incendios(hidrantes, tubera vertical, rociadores, mangueras)
Instalaciones fijas de almacenamiento de agua
Incluye los cuerpos de agua disponibles como fuentes de suministro que se
utilizan en la proteccin privada contra incendios para complementar lossuministros pblicos de agua. Estos cuerpos de agua pueden estar contenidos entanques fabricados o en barreras naturales Ejemplos de tanques fabricados:cisternas bajo tierra, tanques a nivel del suelo, tanques elevados, tanques apresin. Ejemplos de barreras naturales de superficie: ros, estanques, lagos,puertos.
Las normas y prcticas recomendadas de la NFPA y otras aplicables al diseo einstalacin de sistemas de distribucin de agua son: NFPA 13, NFPA 14, NFPA20, NFPA 24, ASTM D3139, AWWA C600, AWWA C900, AWWA C110, entre
otras.
En general, segn la NFPA 14, deben permitirse suministros de agua de lasfuentes siguientes:a. Un sistema de abastecimiento pblico donde la presin y tasa de flujo sean
adecuados.b. Bombas automticas de incendio conectadas a una fuente de agua aprobada
en concordancia con NFPA 20.
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c. Bombas de incendios controladas manualmente en combinacin con tanquesde presin.
d. Tanques de presin instalados en concordancia con NFPA 22.e. Bombas de incendio controladas manualmente operadas por dispositivos de
control remoto en cada estacin de manguera, supervisadas en concordancia
con NFPA 72f. Tanques de gravedad instalados en concordancia con NFPA 22
La tendencia actual es a usar tanques a nivel de suelo (o cisternas bajo tierra porlimitaciones de espacio), combinado con las bombas de incendio ubicadasadyacente al tanque. La Figura 14 muestra este tipo de instalaciones.
Figura 14. Instalacin tpica de tanque de agua y sistema de bombeo adyacente.
Tuberas y sistemas de distribucin
El sistema de distribucin puede ser: (1) independiente, para servicio exclusivoen proteccin contra incendios solamente, o (2) un sistema combinado, que sirvepara proteccin contra incendios y para algn otro propsito (ej., agua deprocesos, consumo domstico), cada cual con sus propias ventajas, aunque latendencia actual es a usar sistemas independientes.
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Las tuberas son diseadas para soportar la presin y distribuir agua al punto deuso. El dimetro real de la tubera necesaria se basa en el caudal de aguarequerida y el gradiente hidrulico del rea abastecida.
Los sistemas de tuberas deben disponerse en anillos siempre que sea posible.
Esto permite alimentar los hidrantes y otras conexiones desde por lo menos dosdirecciones y aumenta considerablemente la descarga posible de agua sinprdida por friccin excesiva.
Es practica comn usar tuberas tamao 6 pulgadas de dimetro para el serviciode incendios, para abastecer hidrantes de dos salidas, en circuito cerrado o anilloen la que ninguno de sus tramos tenga una longitud mayor de 183 m (600 pies)de longitud, o de 8 pulgadas cuando la longitud sea mayor. Se puede usartubera con dimetro menor de 6 pulgadas cuando se use como lnea desuministro directo a un sistema de rociadores y cuando los clculos hidrulicos
demuestran que el tubo de menor dimetro va a ser eficiente.
Las tuberas y accesorios para proteccin contra incendios instalados bajo tierradeben ser adecuados para las presiones y condiciones de trabajo bajo las cualesse van a instalar y deben cumplir con las especificaciones de la American WaterWorks Association (AWWA) y listados por un laboratorio de pruebas reconocido.Las tuberas se instalan generalmente sin atraques, en zanjas de fondo plano ycon relleno compactado de soporte.
El tipo mas comn de tubera instalada bajo tierra es el PVC (Cloruro dePolyvinilo). La tubera de PVC fabricada de acuerdo con la AWWA C900, es una
excelente alternativa por las ventajas que no sufre corrosin, es flexible,resistente al impacto aun en condiciones de suelo inestable o con cargas vivas.Generalmente se suministra con juntas de unin mecnica normalizada conempaque y accesorios de anclaje, o tambin con uniones de campana integral ysello preinstalado que satisfagan los requerimientos de la ASTM D3139. Alinstalar tubera de PVC de unin mecnica con empaque, se deben proveer losbloques o anclajes que sean necesarios para evitar el movimiento de la tubera oaccesorios por las fuerzas de empuje generadas por la presin hidrostticainterna.
Requisitos del Agua para Combatir Incendios
Los requisitos del agua para combatir incendios incluyen el caudal de flujo, lapresin residual requerida para ese flujo (presin esttica menos las prdidas defriccin) y el volumen total requerido. La American Water Works Associationdefine el caudal de agua contra incendios como "la tasa de flujo de agua, a unapresin residual de 20 psi y para una duracin especificada la cual es necesariapara controlar un incendio importante en una estructura especfica."
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El flujo requerido para los casos de propiedades protegidas por rociadoresautomticos est basado en la NFPA 13. Esto es el flujo del sistema derociadores ms el flujo de manguera esperado o los requisitos para combatir elfuego manualmente. Para el caso de Mangueras, tubera vertical e hidrantes, los
requerimientos de demanda de agua vienen indicados mas especficamente en laNFPA 14.
Se debe mantener una presin residual mnima de 20 psi en los hidrantes queproveen el caudal de agua contra incendios requerido. La norma NFPA 25 proveelos requerimientos de prueba de flujo y presin para hidrantes de uso privado.
Normalmente, en estructuras de gran altura estas estn divididas en ciertacantidad de zonas de presin y las zonas de ms de doce pisos pueden estar porfuera de los rangos normales de presin. En cualquier caso, cada zona de
presin debe tener agua en las cantidades necesarias para el uso del sistema derociadores y el chorro de manguera.
Para el clculo y evaluacin de flujo de agua en tuberas, la formula de Hazen-Williams es el mtodo mas practico y comn para analizar sistemas deabastecimiento de agua de forma efectiva para supresin de incendios. Esta esuna formula emprica con la que se determina la cada de presin en seccionesde tubera y verificacin del la constante "c" o coeficientes de rugosidad en elinterior de pared de tuberas. Ver Seccin 8.3.3 de la NFPA 14.
Siendo:P = perdida de presin, psi por pie de tuberaQ = flujo de agua, gpmC = coeficiente de rugosidad Hazen-Williamsd = dimetro interno de la tubera, pulg.
Adems de las perdidas en tramos rectos de tuberas, hay que considerar lasprdidas ocasionadas por los accesorios (codos, tees, reductores, vlvulas, etc.)que son parte componente de la tubera o tambin conocidas como perdidas
menores. Estas prdidas normalmente estn expresadas en tablas comoLongitud Equivalente de tubera, cuya suma total por cada accesorio es agregadoa la longitud total de tubera recta, para as obtener la prdida total por friccin enla tubera y accesorios.
Equipos de Bombeo.
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Normalmente, los sistemas de bombeo estn dispuestos de manera que unconjunto de bombas succiona desde un tanque u otro cuerpo de agua. Si el aguano tiene que ser filtrada, las bombas pueden descargar directamente hacia elinterior del sistema de distribucin.
Las bombas son muy importantes ya que permiten generar la presin necesariapara superar la prdida por friccin en el sistema de abastecimiento yproporcionar presiones de trabajo satisfactorias en el sistema de distribucin. Sedeben tomar medidas para garantizar que las bombas sern capaces defuncionar incluso cuando exista fallas de energa.
Por lo general, cada uno de los sistemas de extincin de incendios con aguaantes descrito es abastecido por una serie de bombas y/o tanques de forma quecada zona es alimentada desde la zona que se encuentra por debajo.
Bomba de incendios. Actualmente, la bomba de incendios estndar es la tipocentrifuga, y su seleccin e instalacin en aplicaciones contraincendios se rigepor la norma NFPA 25. La caracterstica mas importante de este tipo de bombaes su relacin de cabeza total (H) o presin de descarga (P) versus flujo de agua(Q). As, cuando la presin de descarga es incrementada, el flujo de agua esdisminuido. Ver Figura 15 con un ejemplo de curva caracterstica de bombacentrifuga operada a velocidad de rotacin RPM constante.
Tpicamente, estn disponibles bombas de incendio tipo centrifuga horizontal deuna etapa o tipo turbina vertical de una o ms etapas, accionadas por motorelctrico o por motor de combustin diesel. Ver Figura 14.
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Figura 15. Curvas H vs. Q de una bomba centrifuga para diferentes dimetros de impulsor.
Para especificacin de la bomba de incendios, se determina la capacidad de flujoy presin de descarga adecuadas para suplir los requerimientos de demanda de
agua. Estas bombas se disean para proveer una capacidad de flujo de hasta un150% de la capacidad nominal al 65% de la presin o cabeza total nominal. Aspor ejemplo, para una demanda de 1500 gpm, presin de descarga a 100 psi,presin de succin a 0 psi, basado de la curva caracterstica especifica de lamarca, modelo y tamao de impulsor, podra requerirse un