Universidad Austral de Chile

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1 Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Mecánica DISEÑO DE UNA RED DE AGUA PARA ACCIONAR SPRINKLERS CONTRA INCENDIOS PARA EL EDIFICIO LUIS CHRISTEN ADAMS Trabajo ara otar al título de: Ingeniero Mecánico. Profesor Patrocinante: Sr. Rogelio Moreno Muñoz. Ingeniero Civil Mecánico. M. Sc. Dr. Ingeniería Mecánica CARLOS HUGO VELASUEZ MANSILLA VALDIVIA CHILE 2014

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3 DEDICATORIA Agradecerles a mis adres Carlos Hugo y Nancy, orque creyeron en mi y orque me sacaron adelante, dándome ejemlos dignos de sueración y entrega, orque en gran arte gracias a ustedes, hoy uedo ver alcanzada mi meta, ya que siemre estuvieron imulsándome en los momentos más difíciles de mi carrera, y orque el orgullo que sienten or mí, fue lo que me imulso en ir hasta el final. Va or ustedes, or lo que valen, orque admiro su fortaleza y or lo que han hecho de mí. A mi novia Carolina, or tu aciencia y comrensión, or tu amor incondicional y el aoyo constante, me insiraste a ser mejor ara tí, ahora uedo decir que esta tesis lleva mucho de tí, gracias or estar siemre a mi lado. A mis hermanas Katy y Carola, cuñaos, sobrinos, rimos y amigos gracias or haber fomentado en mí el deseo de sueración y el anhelo de triunfo en la vida. Mil alabras no bastarían ara agradecerles su aoyo, su comrensión y sus consejos en los momentos difíciles. A todos, esero no defraudarlos y contar siemre con su valioso aoyo, sincero e incondicional.

4 ÍNDICE Contenido Página Resumen 1 Summary 2 Introducción 3 Objetivos del Proyecto. 4 Objetivo General 4 Objetivos Esecíficos 4 Caítulo I Definiciones Generales, Características y Clasificación de los Sistemas de Rociadores. 1.1 Descrición Definiciones Generales Control del Fuego Suresión del Fuego Incendio de Alto Riesgo Almacenamiento en Ailamiento de Gran Altura Sistema Diseñado Hidráulicamente Material no Combustible Barrera Térmica Definiciones de los Tios de Sistemas de Rociadores Sistema Anticongelante Sistema de Circulación en Circuito Cerrado Sistema Combinado de Tubería Seca y de Preacción Sistema de Diluvio Sistema de Tubería Seca Sistema Tio Malla Sistema Tio Anillo Sistema de Preacción Sistema de Tubería Húmeda Definiciones de los Comonentes del Sistema Ramales Tuberías Princiales Transversales Tuberías Princiales de Alimentación Acole Flexible ara Tuberías, Listado Tubería Vertical de Alimentación Montante Disositivos de Suervisión. 12

5 1.4.8 Tallo del Sistema Cabezal Definiciones Referidas a los Rociadores Las características de un rociador que definen su caacidad ara controlar o extinguir un fuego Según sus características de diseño y funcionamiento, los Rociadores se definen como: Rociadores de Resuesta Normal Rociadores de Resuesta Ráida Rociadores de Suresión Temrana y Resuesta Ráida Rociadores de Gota Grande Rociadores de Resuesta Ráida y Suresión Temrana Rociadores de resuesta Ráida y Cobertura Extendida Rociadores Residencial Rociadores Convencional Según su Orientación, los rociadores se definen como: Rociadores Ocultos Rociadores Embutidos Rociadores Semi Embutidos Rociadores Hacia Abajo Rociadores Hacia Arriba Rociadores de Pared Según sean sus alicaciones o ambientes eseciales, los rociadores se definen como: Rociadores Resistentes a la Corrosión Rociadores Secos Rociadores ara Almacenamiento en Estanterías Clasificación de los Recintos Según su Destino Recintos de Riesgo Ligero (RL) Recintos de Riesgo Ordinario (RO) Gruo Recintos de Riesgo Ordinario (RO) Gruo Recintos de Riesgo Extra (RE) Recintos de Riesgo Esecial Nivel de Protección Sistemas de Área Limitada. 18 Caítulo II Hidráulica Alicada a Sistemas Contra Incendios 2.1 Descrición Fuentes de Presión Descarga de Agua a Través de Orificios Coeficiente de Descarga Medición del Caudal Método de la Lanza ara Medición de Caudales Cálculos de Descarga de los Rociadores Constante de Descarga del Rociador Procedimientos ara Determinar el Cálculo Hidráulico. 26

6 2.6.1 Generalidades Fórmula de Pérdidas or Fricción Pérdidas secundarias Longitudes de Tubería Equivalente ara Válvulas y Accesorios Formulas ara Cálculo Hidráulico de Rociadores. 33 Caítulo III Requisitos de los Sistemas y de Instalación ara Rociadores Automáticos. 3.1 Descrición de los Sistemas de Rociadores Requisitos de los sistemas Sistemas de Tubería Húmeda Manómetros Válvulas de Alivio Sistemas Auxiliares Sistemas de Tubería Seca Manómetros Dimensionamiento de los Sistemas Disositivos de Aertura Ráida Localización y Protección de la Válvula Seca Presión y Suministro de Aire Mantenimiento de la Presión de Aire Suministro de Aire Conexión de Llenado de Aire Válvula de Alivio Comresor Automático de Aire Presión de Aire del Sistema Sistemas de Preacción y Diluvio Manómetros Localización y Esaciamiento de Disositivos de Detección Localización y Protección de las Válvulas de Control de Agua Sistemas de Preacción Dimensionamiento de los Sistemas Rociadores Montantes Sistemas de Tubería Seca y de Preacción Combinados Rociadores Montantes Disositivos y Equios Requisitos de Instalación Desarrollo de los Rociadores Automáticos Requisitos Básicos Limitaciones del Área de Protección del Sistema Selección del Tio de Rociador Temeratura de Activación Determinación del Área de Protección Cubierta Área máxima de rotección cubierta or un rociador Esaciamiento Entre Rociadores 49

7 Distancia Máxima entre Rociadores Distancia Máxima a la Paredes Distancia Mínima desde las Paredes Distancia Mínima entre Rociadores Posición del Deflector Distancia or Debajo del Cielorraso Distancia del Deflector Obstrucciones a la Descarga del Rociador Obstrucciones al desarrollo del Patrón de descarga del Rociador Obstrucciones a la descarga del Rociador que evitan alcanzar el riesgo Esacio Libre Resecto del Almacenamiento Instalación de Tuberías Válvulas de Control de los Sistemas de Rociadores Válvulas Reductoras de Presión Soorte de Tuberías Distancia Máxima Entre Soortes Ubicación de Soortes en Ramales Ubicación de Soortes en Tuberías Princiales Transversales Soorte de alimentadores verticales Drenaje. 57 Caítulo IV Abastecimiento de Agua a los Sistemas de Rociadores 4.1 Tios de Abastecimiento Conexiones al Abastecimiento Público de Agua Interconexiones entre Abastecimientos de Aguas Privados y Públicos Deósitos de Gravedad Deósitos de Asiración Bombas contra Incendios Deósitos de Presión Conexiones ara el Servicio de Bomberos Influencia de Distintos Factores sobre las Necesidades de Abastecimiento de Agua Riesgos de la Actividad (incluyendo la Declaración de un Fuego Ráido Generalizado y la Emisión Potencial de Calor) Presión Inicial del Agua Techos Altos y Corrientes de Aire Aberturas Verticales sin Protección Sistema de Tubería Seca Frente a otro de Tubería Húmeda Obstáculos y Esacios Ocultos en el Suelo y en el Techo Requisitos de Abastecimiento de Agua Para Sistemas de Rociadores Automáticos Actividades de Riesgo Ligero 67

8 Caítulo V Diseño y cálculo del Sistema. 5.1 Consideraciones de Diseño Criterios de Diseño Desarrollo del Cálculo Metodología del Cálculo Fórmulas ara Cálculo Hidráulico Cálculo (Primer Piso) Datos de Diseño Tasa de Alicación de Agua contra Incendio Selección de Slinklers Cálculos Hidráulicos or Tramos Cuadro Oerativo Sistema Rociadores Cálculo (Segundo Piso) Datos de Diseño Tasa de Alicación de Agua contra Incendio Selección de Slinklers Cálculos Hidráulicos or Tramos Cuadro Oerativo Sistema Rociadores Diseño del Estanque Conexión ara Bomberos (Siamesa) Esecificaciones Generales del Sistema Sistema de Detección y Alarma de Incendio 108 Caítulo VI Selección de Equios y Comonentes del Sistema 6.1 Selección de Bomba Selección de Slinklers Selección del los Slinklers Montantes, Colgantes y Emotrados Selección del los Slinklers de Pared Horizontales y Verticales Válvulas Válvula de Comuerta Válvula de Alarma (sensor de flujo) Válvula de Retención y Drenaje Fittings y Accesorios 117 Caítulo VII Costos del Proyecto 7.1 Cuadro de Costos Emresas Invitadas a la Licitación 123 Conclusiones. 124 Bibliografía. 127 Anexos 128

9 1 RESUMEN. El resente trabajo tiene como objetivo diseñar una red de agua ara accionar slinklers contra incendios ara el Edificio Luis Christen Adams, la cual debe cumlir con ciertos asectos de diseño y normativa legal vigente, métodos de cálculos hidráulicos, lanos y esecificaciones técnicas. La metodología de trabajo comienza con una revisión bibliográfica resecto a la clasificación de los sistemas de rociadores, hidráulica alicada a sistemas contra incendios, abastecimiento de agua, requisitos de los sistemas y de instalación. Posterior a ello se definen los arámetros con los que se diseñara la red de agua y equios del sistema de rotección. Otro asecto fundamental ara diseñar la red de agua ara accionar srinklers, es el cálculo hidráulico, ya que con ello se determina la caacidad de ésta, y así osteriormente la selección de los equios y comonentes necesarios ara su imlementación. Por último se determinarán los costos involucrados directamente en el royecto, siendo estos esecificados en cada ítem de este trabajo.

10 2 SUMMARY. This aer aims to design a network of water for fire slinklers drive for Luis Christen Adams Building, which must meet certain design asects and legal regulations, methods of hydraulic calculations, drawings and secifications. The working methodology begins with a literature review regarding the classification of srinkler systems, hydraulic systems alied to fire, water and system requirements and installation. Following this the arameters with which the water system and equiment rotection system be designed are defined. Another key to design the water network to oerate srinklers asect is the hydraulic calculation, as this caacity it is determined, and so subsequently the selection of equiment and comonents required for imlementation. Finally the costs directly involved in the roject are determined, these being secified in each item of this work.

11 3 INTRODUCCION Los incendios son una de las mayores catástrofes naturales y en muchos casos son rovocados or el hombre. Durante los últimos años han aumentado su frecuencia, causando daños irrearables tanto en vidas humanas como en érdidas materiales y medioambientales. Dentro de este camo cabe destacar los incendios en lantas industriales, lataformas etroleras, exlosiones químicas, etc., que han roducido accidentes industriales, or falta de seguridad humana y de lanes de emergencia adecuados lo que ha rovocado situaciones de érdidas irrearables, desde la imagen de la emresa hasta desastres cuantiosos. Es or esto que las emresas, lantas industriales, que son comañías confiables que ofrecen roductos de alta calidad, tienen la necesidad de contar con un sistema contra incendio debido a normas internacionales de seguridad. La rotección contra incendio es un área en la que la mayoría de los ingenieros mecánicos ueden aortar con una contribución significativa. En muchas instalaciones, el ingeniero uede hacer las funciones de comisario o jefe de incendios, e incluso en las grandes industrias, existe un ingeniero dedicado a tiemo comleto a la seguridad o a la rotección contra incendios, el cual debe conocer el roblema de los incendios, los métodos de revención y los sistemas de rotección. A través de las últimas décadas se han erfeccionado lo métodos de rotección, esecialmente en el camo de los rociadores automáticos, cuyo funcionamiento ermite la rotección de vidas y bienes materiales dado un siniestro de esta naturaleza. Estos sistemas ermiten controlar y, en la mayoría de los casos extinguir el incendio aoyado or medios externos, con base en estos antecedentes y a la necesidad de combatir futuros incendios en el Edificio Luis Christen Adams de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería en la

12 4 Universidad Austral de Chile, nace la iniciativa de realizar este trabajo de titulación en el cual se debe realizar un royecto de ingeniería, y diseñar una red de agua ara accionar Srinklers contra incendios ara este edificio; además, se deben considerar las normativas vigentes de rotección contra incendios.

13 5 Objetivos del Proyecto Objetivo General Diseñar una red de agua ara accionar srinklers contra incendios ara el Edificio Luis Christen Adams de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Austral de Chile, considerando las normas vigentes de rotección contra incendios. Dicho Edificio tiene un área de m 2 y una altura total de 12 m en su arte más alta. Objetivos Esecíficos Diseñar un Sistema de Extinción en Base a Srinklers. Calcular el Consumo de Agua ara Imlementar Srinklers. Determinar la Presión necesaria ara el Funcionamiento de la Red. Selección de Equios y Comonentes del Sistema Planos de la red de Srinklers. Calcular los costos asociados ara la construcción e imlementación de la red de srinklers.

14 6 Caítulo I DEFINICIONES GENERALES, CARACTERÍSTICAS Y CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE ROCIADORES 1.1 Descrición Este caítulo establece la terminología de uso frecuente, en relación con los sistemas de rociadores automáticos destinados a la rotección contra incendio en las construcciones de todo tio. Además contiene una descrición general de los sistemas de rociadores y establece las características que determinan la caacidad de los rociadores ara controlar o extinguir el fuego. A su vez establece una clasificación de los sistemas de rociadores basada en el tio de la red, la disosición de las tuberías y el diseño del sistema, en base a la Norma ara la Instalación de Sistemas de Rociadores NFPA Definiciones Generales Control del Fuego. Limitar el tamaño de un incendio mediante la alicación de agua ara disminuir la tasa de liberación de calor y re-humedecer los combustibles adyacentes, mientras se controla la temeratura de los gases a nivel del techo ara evitar daños estructurales Suresión del Fuego. Reducción drástica de la tasa deliberación de calor de un incendio y revención de su reignición osterior, mediante la alicación de agua en forma directa y suficiente, a través de las llamas y hasta la suerficie en combustión Incendio de Alto Riesgo. Un riesgo de incendio tíico, como el que se roduce or incendio de combustibles almacenados en ailamientos altos.

15 Almacenamiento en Ailamiento de Gran Altura. Almacenamiento en ailamientos comactos, estibados en estanterías, cajones o anaqueles que sueren los 12 ies (3,7 m) de altura (NFPA 13 Sección 1.4.2: Definiciones Generales) Sistema Diseñado Hidráulicamente. Sistema de rociadores calculado, en el cual los diámetros de las tuberías son seleccionados en base a cálculos de érdida de resión, ara roorcionar una densidad de alicación de agua rescrita, en galones or minuto or ié cuadrado [(L/min)/m2], o una resión mínima de descarga o flujo or rociador rescrita, Material no Combustible. Material que, en la forma en que se utiliza y bajo las condiciones revistas, no se encenderá, no se quemará, no mantendrá la combustión ni liberará vaores inflamables cuando se encuentre exuesto al calor o el fuego. Los materiales que se informa sueran la norma ASTM E l36 Método de Ensayo Normalizado del Comortamiento de los Materiales en un Horno Tubular Vertical a 750 C, deben ser considerados materiales no combustibles Barrera Térmica. Material que limitará el incremento de la temeratura romedio de la suerficie no exuesta a no más de 250 F (121 C) luego de 15 minutos de exosición al fuego, cumliendo con la curva normalizada temeratura-tiemo de la norma NFPA 251, Métodos Normalizados de Ensayo de Incendios de los Tios de Construcción de Edificios y Materiales.

16 8 1.3 Definiciones de los Tios de Sistemas de Rociadores Sistema Anticongelante. Sistema de rociadores de tubería húmeda, que emlea rociadores automáticos conectados a un sistema de tuberías que contiene una solución anticongelante y está conectado a un suministro de agua. La solución anticongelante se descarga, seguida de agua, inmediatamente desués que se inicia la oeración de los rociadores, abiertos or efecto del calor de un incendio Sistema de Circulación en Circuito Cerrado. Sistema de rociadores de tubería húmeda, que osee conexiones ajenas a la rotección contra incendios conectadas a sistemas de rociadores automáticos, con tuberías disuestas en forma de circuito cerrado, con el fin de utilizar las tuberías de los rociadores ara conducir agua ara calefacción o enfriamiento. El agua no se elimina ni se utiliza desde el sistema, sólo circula a través de las tuberías del sistema Sistema Combinado de Tubería Seca y de Preacción. Sistema de rociadores que emlea rociadores automáticos conectados a un sistema de tuberías que contiene aire bajo resión, con un sistema sulementario de detección, instalado en las mismas áreas que los rociadores. La oeración del sistema de detección, acciona disositivos de disaro que abren las válvulas de tubería seca simultáneamente y sin érdida de la resión de aire del sistema. La oeración del sistema de detección abre también válvulas de escae de aire listadas, ubicadas en el extremo de la tubería rincial de alimentación, lo que generalmente antecede a la aertura de los rociadores. El sistema de detección sirve también como sistema automático de alarma de incendio.

17 Sistema de Diluvio. Sistema de rociadores que emlea rociadores abiertos, conectados a un sistema de tuberías que se encuentra conectado a un suministro de agua a través de una válvula que se abre or la oeración de un sistema de detección instalado en las mismas áreas que los rociadores. Cuando esta válvula se abre, el agua fluye a las tuberías del sistema y se descarga desde todos los rociadores conectados a las mismas Sistema de Tubería Seca. Sistema de rociadores que emlea rociadores automáticos conectados a un sistema de tuberías que contiene aire o nitrógeno bajo resión, y cuya liberación (desde el momento de aertura de un rociador), ermite que la resión de agua abra una válvula que se conoce como válvula de tubería seca. El agua fluye entonces hacia el sistema de tuberías y sale or los rociadores abiertos Sistema Tio Malla Sistema de rociadores en el cual los cabezales aralelos están conectados or múltiles ramales. Un rociador en oeración recibe agua desde ambos extremos de su ramal mientras que otros ramales ayudan a transferir agua entre cabezales. FIGURA Nº 1.1 Sistema Tio Malla. (Nch 2095/4 arte 4: Diseño, dibujo y cálculo)

18 Sistema Tio Anillo Sistema de rociadores en el cual se interconectan múltiles cabezales, de manera que rovean más de una vía de alimentación de agua ara un rociador en oeración, y los ramales no están conectados entre sí. FIGURA Nº 1.2 Sistema Tio Anillo. (Nch 2095/4 arte 4: Diseño, dibujo y cálculo) Sistema de Preacción. Sistema de rociadores que emlea rociadores automáticos conectados a un sistema de tuberías que contiene aire, que uede o no estar bajo resión; con un sistema de detección sulementario instalado en las mismas áreas que los rociadores. El accionamiento del sistema de detección abre una válvula que ermite que el agua fluya dentro de las tuberías del sistema de rociadores y se descargue desde cualquier rociador que esté abierto Sistema de Tubería Húmeda. Sistema de rociadores que emlea rociadores automáticos conectados a un sistema de tuberías que contiene agua y que, a su vez, se conecta a un suministro de agua, de tal forma que el agua se descargue inmediatamente, desde los rociadores abiertos or el calor de un incendio.

19 Definiciones de los Comonentes del Sistema Ramales. Tuberías en las cuales se colocan los rociadores, ya sea directamente o a través de niles ascendentes o descendentes Tuberías Princiales Transversales. Tuberías que alimentan a los ramales, ya sea directamente o a través de tuberías ascendentes o montantes Tuberías Princiales de Alimentación: Tuberías que alimentan a las tuberías rinciales transversales, ya sea directamente o a través de tuberías de alimentación verticales Acole Flexible ara Tuberías, Listado. Acole o accesorio listado, que ermite el deslazamiento axial, rotación y, or lo menos, 1º de movimiento angular de la tubería sin rovocar daños en la misma. Exceción: Para tuberías de 8 ulgadas (203,2 mm.) de diámetro y mayores, se ermitirá un movimiento angular menor a 1º, ero no menor a 0,5º. (NFPA 13 Sección 1.4.4: Definiciones Generales) Tubería Vertical de Alimentación. Las tuberías verticales de alimentación de un sistema de rociadores Montante. Una línea que sube verticalmente y alimenta a un rociador único Disositivos de Suervisión. Disositivos disuestos ara suervisar la condición oerativa del sistema de rociadores automáticos.

20 Tallo del Sistema. La tubería horizontal o vertical ubicada sobre suerficie, entre el suministro de agua y las tuberías rinciales (transversales o de alimentación), que contiene una válvula de control (conectada ya sea directamente sobre la misma o en su tubería de alimentación) y un disositivo sensor de flujo de agua Cabezal Tubería que alimenta los ramales, ya sea directamente o a través de accesorios de unión. 1.5 Definiciones Referidas a los Rociadores Las características de un Rociador que definen su caacidad ara controlar o extinguir un fuego son: a) Sensibilidad Térmica. Medida de la raidez con que funciona el elemento térmico, en la forma en que se encuentra instalado en un rociador o conjunto de rociadores esecífico. Una medida de la sensibilidad térmica es el Índice de Tiemo de Resuesta (RTI) (Resonse Time Index) que se mide bajo condiciones de ensayo normalizadas (NFPA 13 Sección 1.4.5: Definiciones Generales) b) Rango de temeraturas. En este unto se refiere a los rangos normales de temeratura a que están destinados los rociadores automáticos y se esecifica el color con que se deben intar los brazos del armazón ara identificar esta característica, Ver Anexo 1. c) Diámetro del orificio. Se refiere al factor K, la descarga relativa y la identificación de los rociadores según su diámetro de orificio, Ver Anexo 2. d) Orientación de la instalación e) Características de la distribución del agua. (forma de alicación, mojado en las murallas, etc.)

21 Según sus características de diseño y funcionamiento, los rociadores se definen como: Rociadores de Resuesta Normal Son aquellos que tienen un elemento térmico con un índice de tiemo de resuesta (RTI), (Resonse Time Índex) igual o mayor a 80 (mt/seg). El índice de tiemo de resuesta (RTI), es la medida de la sensibilidad del elemento térmico de un rociador, instalado en un rociador esecifico. (NFPA 13 Sección 1.4.5: Definiciones Generales) Rociadores de Resuesta Ráida. (R) Son aquellos que tienen una ráida resuesta térmica, lo que les ermite resonder en una etaa temrana del inicio y desarrollo de un fuego, tienen un elemento térmico con un índice de tiemo de resuesta (RTI), igual o menor a 50 (mt/seg) Rociador de Suresión Temrana y Resuesta Ráida (ESFR). Tio de rociador de resuesta ráida, que cumle con los criterios de (a) y está listado or su caacidad de roorcionar suresión de incendios ara tios esecíficos de incendio de alto riesgo Rociador de Gota Grande. Tio de rociador que es caaz de roducir gotas de agua grandes características, y que está listado or su caacidad de roorcionar control de incendios ara riesgos de incendio esecíficos de alto riesgo Rociador de Resuesta Ráida y Suresión Temrana (RES). Tio de rociador de resuesta ráida que cumle con los criterios de (a) y está listado or su caacidad de roorcionar suresión ara incendios en riesgos de incendio esecíficos.

22 Rociador de Resuesta Ráida y Cobertura Extendida (REC). Tio de rociador de resuesta ráida que cumle con los criterios de (a) y cumle con las áreas de rotección extendida definidas en el Caítulo Rociador Residencial. Tio de rociador de resuesta ráida, que cumle con los criterios de (a) y ha sido investigado esecíficamente or su caacidad ara incrementar la suervivencia en la habitación en que se origina el incendio, y que está listado ara uso en rotección de unidades habitacionales Rociador Convencional. Rociadores que dirigen entre el 40 y el 60 % del total del agua inicialmente hacia abajo y que están diseñados ya sea ara ser instalados con el deflector hacia arriba o hacia abajo Según su Orientación, los rociadores se definen como: Rociadores Ocultos Son Rociadores emotrados, rovistos de una taa que se desrende a una temeratura inferior a la temeratura de aertura del rociador Rociadores Embutidos Rociadores en que la totalidad o arte del cuero, incluyendo el extremo roscado donde se fija el deflector (ulveriza y forma el chorro de agua nebulizada en la zona donde haya fuego), se encuentra montado or sobre el nivel más bajo del cielo.

23 Rociadores Semi Embutidos Son rociadores en que la totalidad o arte del cuero, excluyendo el extremo roscado donde se fija el deflector, se encuentra montado dentro de una caja emotrada Rociadores Hacia Abajo Son rociadores diseñados ara ser instalados de manera tal, que la corriente de agua va dirigida hacia abajo contra el deflector. Debido a la forma del deflector, el chorro continuo de agua que sale del orificio de los rociadores estándar se fragmenta y se cae en una ulverización en forma de araguas. Ver Anexo N Rociadores Hacia Arriba Son rociadores diseñados ara ser instalados de manera tal, que la descarga de agua está dirigida hacia arriba contra el deflector Rociadores de Pared Rociadores que tienen deflectores eseciales y que están diseñados ara descargar la mayor arte de agua lejos de la ared donde están montados, dirigiendo una equeña orción de la descarga hacia la ared detrás del rociador Según sean sus alicaciones o ambientes eseciales, los rociadores se definen como: Rociadores Resistentes a la Corrosión Rociadores fabricados con materiales resistentes a la corrosión, o con un baño esecial, y que están destinados a ser usados en ambientes adversos.

24 Rociadores Secos Ensamble de rociador y nile que tiene un sello en el unto de conexión del nile con el rociador, ara revenir el ingreso de agua hasta que oere el rociador. El roósito de los rociadores secos es evitar que el agua enetre dentro de un área exuesta a congelamiento desde un sistema húmedo o ara ser usados en un sistema seco en osición hacia abajo Rociadores ara Almacenamiento en Estanterías Rociadores equiados con un escudo de rotección integrado, ara evitar que sus elementos oerativos, sean afectados or la descarga de rociadores instalados en niveles más altos. 1.6 Clasificación de los Recintos Según su Destino. La clasificación de los recintos según su destino que se resenta a continuación está relacionada solamente con la instalación de rociadores y su suministro de agua, en ningún caso se debe entender como relacionada con los riesgos inherentes al uso que se da a los recintos Recintos de Riesgo Ligero (RL) Son recintos o sectores de éstos, donde la cantidad de combustibles es baja, y se eseran fuegos con bajos índices de liberación de calor Recintos de Riesgo Ordinario (RO) Gruo 1 Son recintos o sectores de otros recintos, donde existe baja combustibilidad, la cantidad de combustible es moderada, su altura de almacenamiento no excede los 2,40 (m) y se eseran fuegos con un moderado índice de liberación de calor.

25 Recintos de Riesgo Ordinario (RO) Gruo 2 Son recintos o sectores de otros recintos, donde la cantidad y combustibilidad de los contenidos es de moderada a alta, la altura de almacenamiento no excede a 3,70 (m) y se eseran fuegos con índices de liberación de calor que varían de moderado a alto Recintos de Riesgo Extra (RE) Son recintos o sectores de otros recintos, donde la cantidad y combustibilidad de los contenidos es muy alta, y están resentes líquidos inflamables, combustibles, olvo, u otros materiales, los cuales introducen la osibilidad de desarrollar ráidamente fuegos con un alto índice de liberación de calor Recintos de Riesgo Esecial Son recintos o sectores de otros recintos, donde existe un riesgo de incendio que se considera grave. Ejemlos: los rocesos de rearación de algodón, fábricas de exlosivos, refinerías de etróleo, fábricas de barnices y otras actividades similares, así como líquidos inflamables. CUADRO N 1. Clasificación del Gruo de Recintos ara almacenamiento misceláneo con una altura igual o menor a 3,7 m. (NFPA 13 Sección 1.4.7: Clasificación de Recintos)

26 Nivel de Protección Un edificio rotegido or la instalación de un sistema de rociadores automáticos debe estar rovisto de rociadores en todas sus áreas. Exceción: Cuando se ermita la omisión de rociadores, en secciones esecíficas de esta norma. (NFPA 13 Sección 1.6: Nivel de Protección) Sistemas de Área Limitada. Cuando se instalen sistemas de rociadores arciales, se deben alicar los requisitos de esta norma allí donde resulten alicables. En cada caso, debe consultarse a la autoridad cometente.

27 19 Caítulo II HIDRÁULICA APLICADA A SISTEMAS CONTRA INCENDIOS 2.1 Descrición La hidráulica de la rotección contra incendio, es una arte de la mecánica de fluidos; estudia el flujo de agua que asa or las tuberías y orificios, tales como las salidas de los hidrantes, lanzas de las mangueras o rociadores. En este caítulo se describen las roiedades físicas del agua que afectan a los cálculos hidráulicos y las fórmulas utilizadas ara calcular el caudal y las érdidas de resión en los sistemas de rotección contra incendios. 2.2 Fuentes de Presión. Las fuentes de resión que se encuentran normalmente en un sistema hidráulico de rotección contra incendios son las siguientes: a) Gravedad: (Deósitos atmosféricos, deósitos elevados, tomas de agua); La resión es la altura de la suerficie del deósito de agua sobre el unto considerado, medida directamente en metros o convertida a artir de la lectura de un manómetro. b) Bombeo: La altura es la suma de la resión de descarga de la bomba, más menos la diferencia de altura entre el manómetro de descarga de la bomba y el unto considerado. c) Presión Neumática: (Deósitos de resión); La altura del agua es la del aire del deósito, más menos cualquier diferencia de altura entre la suerficie del deósito de agua y el unto considerado. d) Combinadas: Cualquier combinación de las fuentes mencionadas.

28 Descarga de Agua a Través de Orificios. Cuando un líquido sale de una tubería, conducto o reciiente a través de un orificio a la atmósfera, la resión normal se convierte en altura de velocidad. El caudal del agua a través de un orificio uede exresarse en función de la velocidad y de la sección, siendo la relación básica a v, del chorro. Donde: : Caudal. [m 3 /s] a : Área de la sección. [m 2 ] v : Velocidad. [m/s] Combinando esta ecuación con la relación de Torricelli, (Juan G. Saldarriaga, 1998) se obtiene: a 2gh h v 2, 307. (2.1) De aquí se deduce que, exresando el diámetro del orificio en [mm], y el caudal en [l]. Se obtiene la siguiente exresión: 2 0,0667d (2.2) Donde: v : Caudal. [lt/ min] d : Diámetro interior. [mm] v : Presión de velocidad. [kpa] Las ecuaciones anteriores suonen: (1) el chorro es continuo y del mismo diámetro que el orificio de salida y (2) que la totalidad de la altura se convierte en resión de velocidad, uniforme en toda la sección. Pero este es un caso teórico al que no se llega nunca, como se verá a continuación Coeficiente de Descarga En condiciones reales con lanzas u orificios, la velocidad, considerada como velocidad media en toda la sección del chorro, a veces es algo inferior a la velocidad calculada a artir de la resión. Esta reducción se debe al

29 21 rozamiento de la lanza u orificio y se exresa mediante un coeficiente de velocidad C V. Los valores de C V, se calculan mediante ruebas de laboratorio. Cuando las lanzas están bien diseñadas, este coeficiente es casi constante y aroximadamente a 0,98. Algunas lanzas de los sistemas contra incendios están diseñadas de modo que la sección real del chorro sea algo menor que la del orificio. Esta diferencia se contemla mediante un coeficiente de contracción orificios con aristas vivas su valor es aroximadamente de 0,62. C C. Para Generalmente los coeficientes de velocidad y contracción se combinan como un solo coeficiente de descarga denominado C d : C d C C (2.3) V c Por consiguiente la ecuación básica del caudal se uede escribir así: 0,0667C d (2.4) 2 d v El coeficiente de descarga C d se define como la relación entre la velocidad de descarga real y la teórica. Para un orificio o lanza esecífica, los valores de C d se calculan mediante rocedimientos normalizados de ensayo a artir de esta definición. El caudal real descargado se mide con contadores o con deósitos tarados. El caudal teórico se calcula con C 1, midiendo con toda recisión el diámetro del orificio o la lanza y con la resión de velocidad medida según la ecuación del caudal. Existen coeficientes de descarga ara la salida del agua a través de hidrantes, lanzas de mangueras, rociadores automáticos y otros orificios corrientes de rotección contra incendios. En el cuadro Nº 2 se incluyen los valores reresentativos de esos coeficientes de descarga. Como antes, estos coeficientes sólo se alican cuando sale agua or todo el orificio o lanza con un erfil de velocidad razonablemente uniforme. d

30 22 CUADRO N 2. Coeficientes de descarga tíicos de lanzas de chorros comactos. (Nch 2095/4 arte 4: Diseño, dibujo y cálculo) Rociador normal medio ( diámetro nominal 1/2 ) 0,75 Rociador normal medio ( diámetro nominal 17/32 ) 0,95 Rociador de gota gorda ( diámetro nominal 0,64 ) 0,9 Orificio normalizado ( aristas vivas) 0,62 Lanza de bordes lisos, en general 0,96-0,98 Tubos ajustables underwriter o similares 0,97 Lanzas de diluvio o de vigilancia 0,997 Tubería abierta lisa y bien redondeada 0,9 Tubería abierta, abertura con rebabas 0,8 Boca de hidrante con salida lisa y bien redondeada, a leno caudal 0,9 Boca de hidrante con aristas vivas 0,8 Boca de hidrante con salida cuadrada que se introduce en el cuero del hidrante. 0,7 2.4 Medición del Caudal Método de la Lanza ara Medición de Caudales La velocidad de descarga se uede calcular también a artir de la resión manométrica en la base de la lanza. La fórmula ara el cálculo establece que: (Juan G. Saldarriaga, 1998)

31 23 2 0,0667d 1 (2.5) 4 2 d 1 c D Donde: : Caudal. [l/min] c : Coef. de descarga. d : Diámetro de salida. [mm] 1 : Presión manométrica en la base de la lanza. [ka] D : Diámetro interior del acolamiento del manómetro. [mm] Esta es la misma fórmula que se utiliza ara calcular la descarga en un orificio, exceto que (1) la resión manométrica en la base de la lanza se sustituye or la resión de Pitot y (2) se añade un factor que reresenta la relación entre la resión manométrica (normal) y la resión total en la base de la lanza (que es la manométrica mas la resión de velocidad). Cuando se utiliza la resión en la base, el manómetro se une a un acolamiento cercano a la lanza con un tramo recto de tubería o manguera ara eliminar las turbulencias o las inestabilidades del caudal. Para mayor recisión de la que ofrece un acolamiento sencillo, se uede utilizar uno iezométrico. Con este disositivo se conecta el manómetro a un tubo anular con equeños agujeros taladrados a su alrededor. La resión estática media resultante, medida en el manómetro, es la de la fórmula anterior. Aunque es útil y exacto ara el cálculo del caudal en disositivos fijos, la medida de la resión en la base de la lanza no es ráctica ara los chorros de mangueras. No obstante, como el tubo de Pitot no es útil ara mediciones en boquilla de ulverización de agua o en otros sistemas eseciales, es necesario utilizar el método de la resión en la base.

32 Cálculos de Descarga de los Rociadores Constante de Descarga del Rociador Para simlificar los cálculos en un orificio o lanza concretos, se ueden multilicar las constantes de la fórmula de caudal (NFPA 13 Sección N 6, Planos y Cálculos), reduciéndolas a: K v K (2.6) v Donde: : Caudal. [l/min] K : Factor K, descarga relativa v : Presión en bar. La identificación de los rociadores según su diámetro de orificio debe corresonder a lo indicado en el cuadro Nº 3. Nota: El factor K, la descarga relativa, y la identificación de los rociadores que osean distintos tamaños de orificio, debe estar de acuerdo al cuadro N 3. Exceción N 1: Se ermiten rociadores listados que resenten roscas diferentes de las indicadas en cuadro N 3. Exceción N 2: Se ermiten rociadores con un diámetro de orificio mayor, que incrementen el flujo en un 50 or ciento resecto de un rociador con un orificio de ½ ulgada (12,7 mm). (NFPA 13 Sección 4-4.9: Alicación de los tios de Rociadores) Limitaciones: Los rociadores no deben listarse ara la rotección de una orción de una clase de ocuación. Exceción N 1: Rociadores residenciales. Exceción N 2: Los rociadores eseciales odrán ser listados ara la rotección de una característica esecial de construcción, en una arte de una

33 25 clase de ocuación (NFPA 13 Sección 4-4.9: Alicación de los tios de Rociadores) Para las ocuaciones de Riesgo Leve que no requieran de una descarga de agua tan imortante como la que genera un rociador con orificio nominal de 1/2 ulgada (12,7 mm) oerando a 7 lb/ulg² (0,5 bar), se ermite el uso de rociadores con orificio más equeño, si cumlen las siguientes restricciones: a. El sistema debe calcularse hidráulicamente (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) b. Los rociadores con orificio equeño sólo se ermiten en sistemas húmedos. c. Para los rociadores con orificios de tamaños nominales menores a 3/8 de ulgada (9,5 mm), debe roveerse un filtro listado, del lado del suministro de agua CUADRO N 3. Identificación de características de descarga de rociadores. (NFPA 13 arte 2: Comonentes y Accesorios del Sistema)

34 Procedimientos ara Determinar el Cálculo Hidráulico Generalidades Un sistema calculado ara un edificio, o una amliación calculada ara un sistema de un edificio con rociadores ya existente, sustituye a las reglas de esta norma referidas a tabulaciones de tubos, a exceción de que todos los sistemas sigan estando limitados or el área, y que los diámetros de las tuberías no odrán ser menores a 1 ulgada (25,4 mm) nominal ara tuberías ferrosas ni menores a ¾ ulgada (19 mm) nominal ara tuberías de cobre o tuberías no metálicas listadas ara el servicio de rociadores de lucha contra incendios. El diámetro de las tuberías, número de rociadores or ramal y número de ramales or tubería rincial transversal, se encuentran limitados únicamente or el abastecimiento de agua disonible. Sin embargo, deben cumlirse las restricciones referidas al esaciamiento de los rociadores y todas las demás reglas cubierta or ésta y otras normas alicables. (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) CUADRO N 4. Tabulaciones de Tuberías ara Riesgo Leve. (NFPA 13 arte 2: Comonentes y Accesorios del Sistema) Fórmula de Pérdidas or Fricción Formula de Chezy uizá la exresión más antigua y mejor conocida que relaciona la velocidad con la érdida or fricción en las tuberías es la fórmula de Chezy, Para el cálculo se establece que: (Nch 2095/4 Sección 2: Planos y cálculos)

35 27 v c rs (2.7) Donde: v : Velocidad media. [m/s] c : Factor que deende del tio y rugosidad de la tubería. d r : Radio hidráulico, siendo d el diámetro de la tubería. [m] 4 s : Pendiente hidráulica l h, [m] Por lo tanto, reemlazando en la ecuación (3.7) y desejando h, queda exresada en la siguiente fórmula: v c 2 d h 4lv h (2.8) 2 4 l c d Fórmula de Darcy-Weisbach Otra fórmula clásica ara calcular la érdida or fricción en tuberías largas, rectas, de diámetro y rugosidad uniformes, es la establecida or Darcy Manning, Fanning y otros. En los libros de texto esta fórmula se obtiene analizando las fuerzas que actúan sobre una artícula de agua que se mueve en el interior de una tubería. Llamada a menudo fórmula de Darcy-Weisbach, es una variante de la de Chezy con un factor de fricción f que sustituye al factor que deende del tio y rugosidad de la tubería y que se exresa de la siguiente forma: (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) 2 L V h f f (2.9) D 2g Donde: h f : Pérdida de resión or rozamiento. [m] f : Factor de Fricción de Darcy L : Longitud de la tubería. [m]

36 28 D : Diámetro de la tubería. [m] V : Velocidad media del flujo [m/s] g : Aceleración de gravedad. [m/s 2 ] La fórmula de Darcy-Weisbach es adecuada ara todos los fluidos newtonianos (un fluido newtoniano es aquel cuya viscosidad es constante a determinada temeratura aunque varíe la resión normal o tangencial). El factor de fricción f es a dimensional y variable, deendiendo de la rugosidad interior de la tubería y el número de Reynolds. Para realizar el cálculo del factor de fricción f, se utilizan las tablas y diagramas conocidos como diagramas de Moody Fórmula de Hazen Williams Las fórmulas de caudal rozamiento que se utilizan normalmente en la hidráulica de rotección contra incendio han sido establecidas de modo exerimental. Por lo tanto las érdidas or fricción en la tubería se deben determinar sobre la base esta fórmula, y ara ello utilizaremos la exresión (3.9), (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) 1,85 4,52 j (2.10) 1,85 4,87 C d Donde: J : Resistencia friccional en [kpa] or metro de tubería : Flujo en [l/min] d : Diámetro interior en [mm] C : Coeficiente de érdida or fricción. Cálculo de érdidas or rozamiento o fricción: La solución a los roblemas de rotección contra incendios relativos a caudales y fricciones en las tuberías, no requiere el cálculo directo mediante fórmulas, orque existen tablas y diagramas. No obstante al usar las tablas y diagramas, que simlifiquen, hay

37 29 que tener gran cuidado ara saber el valor de C (coeficiente de fricción). Si el tio o estado de una tubería requiere el uso de un C distinto, las érdidas or fricción obtenidas en la tabla se deben multilicar o un factor de conversión ara hallar los resultados correctos. (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) Pérdidas Primarias (2.11) Donde: L: Longitud de la tubería. [ie] J: Pérdida del Carga Fórmula de Hazen Williams Fórmula de resión de velocidad La resión de velocidad se debe determinar mediante la exresión, (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) 2,24958 D 2 P V (2.12) 4 Donde: P V : Presión de velocidad en [kpa] : Flujo en [l/min] D : Diámetro interior en [mm] Fórmula de Presión Normal La resión normal ( P n ) se debe determinar mediante la fórmula siguiente: (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) P n P P (2.13) Donde: t P n : Presión normal; V P t : Presión total [kpa]; D : Presión de velocidad [kpa]

38 30 Cuando se use la resión normal ( P n ) ara calcular el flujo de un orificio, se deben usar los suuestos siguientes: a) Sólo la resión normal uede oerar en cualquier salida de flujo a lo largo de la tubería, exceto la salida del extremo. La resión total ( P t ) uede oerar en la salida del extremo. Se deben considerar salidas del extremo, las siguientes: - el último rociador con flujo en el extremo de un ramal; - el último ramal con flujo en el extremo de un cabezal; - cualquier rociador donde se resente una división de flujo de un ramal del sistema tio malla; y - cualquier ramal donde se resente una división de flujo en un sistema tio anillo. b) En cualquier salida de flujo a lo largo de la tubería, exceto la salida del extremo, la resión de oeración que ocasiona el flujo or la salida, es igual a la resión total ( P t ) menos la resión de velocidad ( P V ) en el suministro de agua. c) Para encontrar la resión normal ( P n ) en cualquier salida del flujo, exceto la salida del extremo, tomar un flujo desde la salida en cuestión determinar la resión de velocidad ( P V ) ara el flujo total en el lado de aguas arriba. La resión mínima de oeración de cualquier rociador debe ser de 0,5 (bar) y los comonentes del sistema deben ser caaces de soortar la resión máxima de trabajo, no menor a 12,1 (bar). (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos)

39 Puntos Hidráulicos de Unión Las resiones en los untos de unión hidráulicos, se deben equilibrar dentro de 3 kpa (0,03 bar). En los cálculos se deben incluir, la mayor resión en el unto de unión, y los flujos totales ajustados. (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) 2.7 Pérdidas secundarias. En la mayor arte de los sistemas de flujo, la érdida de energía rimaria se debe a la fricción del conducto. Los demás tios de érdidas son equeños en comaración, y or consiguiente se hace referencia a ellas como érdidas menores. Las érdidas menores ocurren cuando hay un cambio en la sección cruzada de la trayectoria del flujo o en la dirección de flujo, o cuando la trayectoria del flujo se encuentra obstruida, como sucede con una válvula. La energía se ierde bajo estas condiciones debido a fenómenos físicos bastante comlejos. (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) La magnitud de las érdidas menores se uede encontrar en muchos documentos de referencia y se exresa de diversas maneras, siendo las más corrientes: a) de longitud equivalente (l/d), b) Coeficiente de caudal ( ). c) Coeficiente de resistencia (k); está érdida secundaria no será exresada, ya que es bastante conocida. Pérdidas secundarias: Donde: L equivalente : Fittings y Accesorios. (Ver CUADRO N 5) J: Pérdida del Carga Fórmula de Hazen Williams (2.14)

40 Longitudes de Tubería Equivalente ara Válvulas y Accesorios. Para determinar la longitud equivalente de la tubería ara las conexiones y disositivos se debe usar Cuadro N 5, a menos que la información de rueba del fabricante indique que otros factores son adecuados. Para conexiones tio asiento, con érdidas or fricción mayor que las mostradas en Cuadro N 4, el incremento de érdida or fricción se debe incluir en el cálculo hidráulico. Para diámetros internos de tuberías, diferentes a los de la tubería de acero módulo 40, la longitud equivalente mostrada en Cuadro N 5, se debe multilicar or un factor derivado de la formula siguiente: (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) Diámetro interior real Diámetro interior de la tuberia de acero Módulo40 4,87 Factor (2.15) El factor así obtenido se debe modificar más adelante, como se señala en el Cuadro Nº 6. CUADRO N 5. Longitudes equivalentes ara tuberías de acero Módulo 40. (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos)

41 33 El Cuadro N 5 solo se debe usar con factor de Hazen-Williams C= 120. Para otros factores C, los valores del Cuadro N 4 se deben multilicar or los factores indicados en el Cuadro N 6. CUADRO N 6. Multilicador del valor C. (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) CUADRO N 7. Valores de C de Hazen-Williams. (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) Formulas ara Cálculo Hidráulico de Rociadores Caudal Inicial Número de rociadores (2.16) (2.17) Número de Áreas Suerficie Ocuación # Areas (2.18) Suerficie Diseño

42 Área Cobertura or Slinklers Suerficie Ocuación # Area Cobertura or Slinklers (2.19) # Slinklers Flujo Unitario or Slinklers Caudal i GPM 1 (2.20) Cantidad de Slinklers

43 35 Caítulo III REUISITOS DE LOS SISTEMAS Y DE INSTALACION PARA ROCIADORES AUTOMATICOS 3.1 Descrición de los Sistemas de Rociadores Los sistemas de rociadores son uno de los medios más fiables ara controlar los incendios. El orcentaje de eficacia de los sistemas de rociadores ha sido excelente durante más de 100 años que llevan utilizándose. Para comrender mejor las osibilidades de estos sistemas, es esencial un conocimiento revio de sus comonentes y usos. Un sistema de rociadores es un sistema integrado or tuberías subterráneas y aéreas, diseñadas de acuerdo con las normas de ingeniería y cuya finalidad es la rotección contra incendios. La arte suerior del sistema de rociadores es una red de tuberías esecialmente diseñadas hidráulicamente, e instaladas or lo general de forma aérea, y en la cual se instalan los rociadores siguiendo un atrón de distribución sistemático. La válvula que controla cada alimentador vertical del sistema, está localizada en la misma alimentación vertical o en su tubería de alimentación. Cada alimentador vertical del sistema incluye un disositivo que acciona una alarma cuando el sistema está en oeración. El sistema es activado or el calor roveniente de un fuego y descarga agua sobre el área que arde. En esta descarga sólo actúan los rociadores que están en el área que ocurre el incendio. (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) Para un mejor desarrollo y comrensión de este caítulo, se ha considerado dividirlo en dos secciones: Sección 1: Sistemas de Rociadores - Requisitos de los Sistemas Sección 2: Sistemas de Rociadores - Requisitos de Instalación

44 Requisitos de los sistemas. En este unto se establece los requisitos que deben cumlir los sistemas y elementos comlementarios de los sistemas de rociadores Sistemas de Tubería Húmeda Manómetros En cada alimentador vertical del sistema se debe instalar un manómetro certificado, los manómetros se deben instalar aguas arriba y aguas abajo de cada válvula de alarma, cuando dichos disositivos existan Válvulas de Alivio Los sistemas de tubería húmeda tio malla, se deben roveer de una válvula de alivio de diámetro no menor de 6,4 mm, ajustada ara oerar a una resión menor o igual de ka (12,1 bar) Sistemas Auxiliares Un sistema de tubería húmeda uede suministrar agua a un sistema auxiliar seco de reacción o de diluvio, siemre y cuando el suministro de agua sea suficiente Sistemas de Tubería Seca Manómetros Se deben instalar manómetros certificados de acuerdo a lo siguiente: a) en una válvula seca, en el lado del agua y del aire; b) en la bomba que suministra aire al estanque recetor de aire, cuando exista; c) en el estanque de almacenamiento de aire, cuando exista; d) en cada tubería indeendiente, desde el suministro de aire hasta el sistema de tubería seca; y e) en los disositivos aceleradores y de escae de aire.

45 37 En sistemas de tubería seca sólo se deben instalar rociadores hacia arriba Dimensiones de los Sistemas Las limitaciones de volumen, indica que una válvula seca no debe controlar más de L de caacidad del sistema. Exceción: El volumen interior de tuberías en un sistema de tubería seca uede exceder de 2839 Litros, en sistemas que no sean tio malla, cuando el diseño del sistema es tal, que ermite la salida del agua or la válvula de insección en no más de 60 (seg), comenzando a la resión normal del aire en el sistema y a la vez, con la válvula de insección totalmente abierta. Las limitaciones de volumen de 60 (seg) no se alica a sistemas de tuberías seca con caacidad menor o igual de 1893 litros, ni con caacidad menor o igual de 2839 litros, que estén equiados con un disositivo de aertura ráida. Además no se deben instalar sistemas de tubería seca tio malla. (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) Disositivos de Aertura Ráida a) las válvulas secas de los sistemas cuya caacidad exceda los litros, deben estar rovistas de un disositivo de aertura ráida certificado. b) el disositivo de aertura ráida se debe localizar tan cerca como sea osible de la válvula seca. El orificio de restricción y otras artes del mecanismo de oeración del disositivo de aertura ráida, deben ser rotegidos contra el sumergimiento mediante la conexión de éste al alimentador vertical, or encima del nivel al cual se esera suba el agua (de cebado y de drenaje), cuando se establezcan los niveles de la válvula seca y del disositivo de aertura ráida, exceto cuando las características de diseño del disositivo haga estos requerimientos innecesarios.

46 38 c) se debe instalar una válvula tio globo de disco suave o válvula de ángulo en la conexión entre el alimentador vertical del sistema de tubería seca de rociadores y el disositivo de aertura ráida. d) se debe instalar una válvula de retención entre el disositivo de aertura ráida y la cámara intermedia de la válvula seca. Si el disositivo de aertura ráida requiere retroalimentación de resión roveniente de la cámara intermedia, se debe colocar un tio de válvula que claramente indique cuando esté cerrada o abierta, en lugar de la válvula de retención. Esta válvula debe estar construida de manera tal que ueda ser asegurada o sellada en osición abierta. e) Se debe instalar un disositivo contra inundación certificado, en la conexión entre el alimentador vertical del sistema de rociadores y el disositivo de aertura ráida. (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) Localización y Protección de la Válvula Seca. a) La válvula seca y la tubería de suministro se deben roteger contra congelamiento y daños mecánicos. b) La caseta de válvulas debe estar iluminada y calefaccionada. La fuente de calor ara la calefacción debe ser de acción ermanente. Para roteger la válvula seca y la tubería de suministro contra congelamiento, no se debe usar cinta térmica en vez de la caseta de válvulas. c) El suministro de agua ara los rociadores que rotegen la caseta de válvulas, se debe hacer desde el lado seco del sistema. d) Se debe instalar una válvula seca de bajo diferencial, que roteja contra la acumulación de agua or encima de la chaaleta. Se aceta también, un disositivo automático de señalización de altura de nivel de agua o un disositivo automático de drenaje. (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas.

47 Presión y Suministro de Aire Mantenimiento de la Presión de Aire En un sistema de tubería seca la resión de aire o de nitrógeno se debe mantener en forma ermanente durante todo el año Suministro de Aire El suministro de aire comrimido debe rovenir de una fuente disonible en todo momento y con caacidad ara restablecer la resión normal de aire del sistema en no más de 30 min Conexión de Llenado de Aire El diámetro de la tubería de conexión entre el comresor y el sistema no debe ser menor de 12,7 mm (½ ulgada) y debe entrar al sistema or arriba del nivel de agua de cebado de la válvula seca. Se debe instalar una válvula de retención en esta línea de aire e instalar una válvula de cierre del tio disco recambiable en el lado del suministro de dicha válvula de retención y ermanecer cerrada a menos que se esté llenando el sistema Válvula de Alivio Se debe instalar una válvula de alivio certificada entre el comresor y la válvula de control, ajustada ara aliviar a una resión de 0,34 (bar) or encima de la resión máxima de aire mantenida en el sistema Comresor Automático de Aire Cuando el aire ara un sistema de tubería seca es suministrado or un comresor automático o or un sistema de aire de una lanta, cualquier disositivo o aarato utilizado ara la mantención automática de la resión de aire, debe estar esecíficamente certificado ara este servicio y ser caaz de mantener la resión de aire requerida. Cuando el suministro automático de aire alimenta a más de un sistema de tubería seca, éste se debe conectar de

48 40 manera tal, que ermita mantener individualmente la resión de aire en cada sistema. Se debe instalar una válvula de retención u otro disositivo de revención de contraflujo ositivo, en el suministro de aire de cada sistema ara revenir el flujo de aire o de agua de un sistema a otro Presión de Aire del Sistema La resión de aire del sistema se debe mantener de acuerdo con la hoja de instrucciones suministrada con la válvula seca o 138 ka (1,4 bar) or encima de la resión de disaro calculada ara dicha válvula, basada en la más alta resión normal de suministro de agua del sistema. El rango ermitido de érdida de aire suerior a 0,1 (bar) en 24 horas, se debe corregir. (Protección contra Incendios, Nch 2095/ 3 0f 2001) Sistemas de Preacción y Diluvio Manómetros Se deben instalar manómetros de resión certificados, de acuerdo con lo siguiente: a) Encima y abajo de la válvula de Preacción y debajo de la válvula de diluvio. b) En la línea de suministro de aire de las válvulas de Preacción y de diluvio. Los sistemas de disaro hidráulicos deben estar diseñados e instalados de acuerdo con los requisitos del fabricante y certificados ara las limitaciones de altura or sobre la válvula de diluvio o activadores de ésta, ara revenir columnas de agua. (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) Localización y Esaciamiento de Disositivos de Detección. El esaciamiento de los disositivos de detección, incluyendo los rociadores automáticos emleados como detectores, debe estar de acuerdo con su certificación y las esecificaciones del fabricante.

49 Localización y Protección de las Válvulas de Control de Agua a) el sistema de control de las válvulas de agua y la tubería de suministro, se deben roteger contra congelamiento y daños mecánicos. b) la caseta de válvulas debe estar iluminada y calefaccionada. La fuente de calor ara la calefacción debe ser de acción ermanente. Para roteger la válvula de reacción y de diluvio y la tubería de suministro contra congelamiento, no se debe usar cinta térmica en vez de la caseta de válvulas. (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) Sistemas de Preacción Los sistemas de reacción se destinan rincialmente a la rotección de instalaciones en que existe eligro de que el agua cause serios daños como resultado de fugas accidentales or daños en las cabezas rociadoras o or rotura de alguna tubería. El sistema de reacción tiene varias ventajas sobre los sistemas de tubería seca. La válvula se abre antes orque los detectores de incendio tienen menor tarado térmico que los rociadores. La detección también hace sonar automáticamente la alarma. Disminuye los daños causados or el fuego antes y se da la alarma en el momento en que se abre la válvula. Como la tubería de los rociadores está normalmente seca, los sistemas de acción revia no se congelan y or lo tanto son alicables en los casos de tubería seca. Los mismos aaratos sensibles al calor y mecanismos de disaro se emlean en los sistemas de acción revia uede también emlearse ara activar sistemas de agua ulverizada o de extinción or esuma, así como la alarma y disoner sistemas de suervisión (sistemas de señales de rotección).

50 42 Los sistemas de reacción deben corresonder a uno de los sistemas descritos siguientes: a) Sistema con enclavamiento simle: son sistemas en que la tubería de los rociadores recibe agua, con la activación de los disositivos de detección. b) Sistema sin enclavamiento: son sistemas en que la tubería de los rociadores recibe agua, con la activación de los disositivos de detección o de los rociadores automáticos. c) Sistema con enclavamiento doble: son sistemas en que la tubería de los rociadores recibe agua con la activación de los disositivos de detección y de los rociadores automáticos. En sistemas de reacción sólo se deben instalar rociadores hacia arriba. Además el sistema de reacción descrito no debe ser del tio de malla (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) Dimensiones de los Sistemas. Cada válvula de reacción no debe controlar a mas de 1000 rociadores automáticos Rociadores Montantes. montantes. En los sistemas de Preacción únicamente deben instalarse rociadores Sistemas de Tubería Seca y de Preacción Combinados. El roósito de los sistemas combinados de tubería seca y de reacción es el de roorcionar un medio acetable de suministrar agua a través de dos válvulas de tuberías secas conectadas en aralelo a un sistema de rociadores, de mayor tamaño que el que ermite la norma, que esté servido or una sola válvula de tubería seca. Las características rinciales de los sistemas combinados son las siguientes:

51 43 a) En un sistema de rociadores automáticos de tubería seca que contiene normalmente más de 600 rociadores, éstos están alineados or una conducción de alimentación rincial de gran longitud en una zona carente de calefacción. b) Dos válvulas de tubería seca arobadas, conectadas en aralelo, ueden emlearse ara alimentar agua a un sistema único (de gran tamaño) de rociadores. Se necesitan dos válvulas de 6 ulg (150 mm) de tubería seca, interconectadas con los medios con los medios de activación ara que funciones simultáneamente, si el sistema contiene más de 600 rociadores o más de 275 en una zona de incendio. Los sistemas combinados deben tener disositivos de aertura ráida en todos los disositivos de aertura ráida en todas las válvulas de tubería seca. c) Un sistema de detección térmica sulementario, de características generalmente más sensibles que la de los rociadores automáticos mismos, instalados en las mismas zonas rotegidas or los rociadores. La entrada en acción del sistema de detección térmica, romovida or el fuego, acciona los disositivos de disaro que abren las válvulas de tubería seca simultáneamente sin necesidad de erder resión de aire del sistema. El sistema de detección de calor también ara dar una alarma automática del fuego. d) Las válvulas de alivio de aire arobadas, instaladas en el final de la conducción de alimentación rincial, se abren or el roio sistema de detección de calor ara acelerar el aso del agua or el sistema generalmente con anticiación de la aertura de los rociadores. e) Los sistemas que disongan de más de 275 rociadores en una zona de incendio se dividen en secciones de 275 rociadores cada una o menos, or medio de válvulas de retención en las condiciones a la conducción de alimentación rincial. Sin embargo no uede alimentarse una cantidad suerior a 600 rociadores a través de una sola válvula de retención. f) Se roorciona un medio ara la activación manual del sistema de detección de calor.

52 Rociadores Montantes. En los sistemas secos y de Preacción combinados, únicamente deben instalarse rociadores montantes Disositivos y Equios Para asegurar que el sistema funcione como está revisto, la norma ara rociadores, requiere de que desués de que haya entrado en acción el sistema de detección indeendiente, el agua debe llegar al rociador más alejado, en un lazo de un minuto en los rimeros 120 mm de conducción de alimentación rincial común, con un lazo total ara todo el sistema de 3 minutos. Los sistemas de tubería seca y de reacción no aarecen certificados como unidades comletas or los laboratorios de ensayos, sino que se combinan a artir de comonentes que han sido individualmente ensayados y arobados. En sistemas automáticos combinado seco y de reacción, sólo se deben instalar rociadores hacia arriba. (NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) Según la norma NFPA 13 Sección 3: Requerimientos del Sistemas) requisitos de los sistemas y de instalación, existen otros dos sistemas que no serán mencionados, ya que son casos eseciales, que no van a la realización de este royecto. 3.3 Requisitos de Instalación En este unto de requisitos de instalación solo se hará mención a los requisitos básicos que deben cumlir los rociadores automáticos en sistemas de tubería húmeda Tio Malla. Ahora de acuerdo a las características del edificio Luis Christen Adams, que resenta una construcción con materiales resistentes y duraderos, como aneles de maciza y madera laminada, que son revestimientos con altos índices de combustión, además de eso no cuenta con otenciales eligros de

53 45 almacenamiento de combustibles, ya que estos se disonen en equeñas cantidades, las instalaciones eléctricas asimismo resentan un leve eligro, aunque son antiguas; y or la suerficie total de 2,330 ( mt 2 ) que reresenta un riesgo Leve, de acuerdo a las normativas vigentes NFPA 13 y Nch 2095 of Además se emleará rociadores de resuesta ráida (R), y se hará uso el sistema tio malla ara reresentar el diseño del sistema. Por lo tanto de aquí en adelante se limitará el área de trabajo y será basado solamente a esta referencia. 3.4 Desarrollo de los Rociadores Automáticos. Los rociadores automáticos son disositivos ara distribuir automáticamente agua sobre un foco de incendio, en cantidad suficiente ara dominarlo. Aunque los actuales sistemas de rociadores no están diseñados ara extinguir el fuego, muchos sistemas han conseguido hacerlo. El agua llega a los rociadores a través de un sistema de tuberías, generalmente susendidas del techo; los rociadores están situados a determinada distancia a lo largo de ellas. El orificio de los rociadores automáticos está normalmente cerrado or un disco o caeruza, sostenido en su sitio or un elemento de disaro termosensible. La figura indica, en secuencia fotográfica, el funcionamiento de un tíico rociador automático de elemento termosensible. FIGURA Nº 3.1. Funcionamiento de Rociadores automáticos. (Nch 2095/3 arte 3: Requisitos de los sistemas y de Instalación)

54 Requisitos Básicos Los requisitos de esaciamiento, ubicación y osición de los rociadores se establecen sobre los rinciios siguientes: a) Los rociadores instalados en la totalidad del edificio; b) Los rociadores se ubican de manera tal de no exceder el área máxima de cobertura de cada rociador c) Los rociadores osicionados y ubicados de manera que roorcionen un desemeño adecuado, con resecto al tiemo de activación y distribución. Las válvulas y los manómetros del sistema, se deben instalar en lugares accesibles ara su oeración, insección, ruebas y mantención. (NFPA 13 Sección 3: Requisitos de Instalación) 3.6 Limitaciones del Área de Protección del Sistema La suerficie máxima Global de cualquier lanta rotegida or rociadores, abastecidos or una tubería vertical de alimentación del sistema de rociadores o or una tubería vertical de alimentación del sistema de rociadores combinada, debe ser la que sigue: (NFPA 13 Sección 3: Requisitos de Instalación) Riesgo Leve m 2 Riesgo Ordinario m 2 Riesgo Extra - Sistema Tabulado m 2 - Calculado Hidráulicamente m 2 Almacenamiento en Ailamiento Alto m Selección del Tio de Rociador Los rociadores se deben seleccionar ara su uso como se indica en esta sección, e instalados y esaciados, además se señala que los siguientes

55 47 rociadores son solamente ara instalar en sistemas de tubería húmeda y clasificación de riesgo ligero, como a continuación se describe: a) Rociadores Estándar Hacia Arriba y Hacia Abajo. Se ermiten rociadores de rocío orientados hacia arriba y hacia abajo, en todo tio de construcción y clasificación de riesgo de destino. b) Rociadores Laterales de Pared. Los rociadores laterales de ared, sólo se deben instalar en destinos de riesgo ligero con cielos lanos y lisos. c) Rociadores de Gota Gorda. d) Rociadores de Resuesta Ráida y Extinción Temrana (ESFR). Los rociadores (ESFR) se deben instalar, sólo en edificios con los tios de construcción siguientes: Cielos lisos, vigas comuestas de elementos de acero con forma de armadura, o elementos de madera con forma de armadura, comuestas de tirantes de madera suerior e inferior que no exceda de 102 mm y con alma formada or tubos o barras de acero. Vigas de madera de dimensión nominal igual o mayor de 102 mm or 102 mm, vigas de concreto o de acero con esaciamiento entre centros de 0,90 m a 2,30 m, ya sea soortadas sobre, o armadas en vigas. Los árrafos anteriores, a) y b) son alicables a construcciones con techos o lataformas combustibles o no combustibles. Construcción con aneles de cielo formados or elementos, caaces de retener el calor ara ayudar al funcionamiento de los rociadores, con un esaciamiento entre elementos mayor de 2,30 m y limitados a una suerficie máxima de 27,9 m Temeratura de Activación. Deben utilizarse rociadores con temeratura de activación ordinaria en toda la suerficie de los edificios. Exceción N 1: cuando la temeratura máxima en el cielorraso suere los 100 f (38 c), deben utilizarse rociadores con temeraturas de activación en concordancia con las temeraturas máximas en el cielorraso que figuran en el Cuadro N 8.

56 48 CUADRO N 8. Temeratura de Activación de Rociadores sobre la Base de la Distancia a Fuentes de Calor (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) 3.8 Áreas de Protección or Rociador Se hará solo mención a Rociadores Normales con Deflectores, Montantes y Pendientes Determinación del Área de Protección Cubierta El área de rotección (As) cubierta or un rociador se debe determinar de forma siguiente: a) A lo Largo de los Ramales Determinar la distancia entre rociadores (o a la ared u obstrucción en el caso del último rociador de un ramal) aguas arriba y aguas abajo. Elegir la mayor dimensión, entre el doble de la distancia a la ared o la distancia al siguiente rociador. Esta dimensión se define como s.

57 49 b) Entre Ramales Determinar la distancia erendicular entre el rociador y la línea del ramal adyacente (o la distancia a la ared u obstrucción en el caso del último ramal) en cada lado del ramal sobre la que dicho rociador está osicionado. Elegir la mayor dimensión entre el doble de la distancia a la ared u obstrucción o la distancia al siguiente rociador. Esta dimensión se define como L. El área de rotección cubierta or un rociador se define multilicando la dimensión S or L. A S = S x L (2.21) Área máxima de rotección cubierta or un rociador. El área máxima de rotección (A S ) ermitida, cubierta or un rociador, debe estar de acuerdo con el valor indicado en el cuadro Nº5 y en ningún caso debe exceder de 21m Esaciamiento Entre Rociadores Distancia Máxima entre Rociadores La distancia máxima ermitida entre rociadores, se debe basar en la distancia de la línea central entre los rociadores de un ramal o de un ramal adyacente. Se debe medir a lo largo de la endiente del cielo y cumlir con el valor indicado en esta sección y corresonder a cada tio y estilo de rociador. Debe ser establecida de acuerdo al cuadro Nº 9. CUADRO N 9 Áreas de Protección y Esaciamiento Máximo. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación)

58 Distancia Máxima a las Paredes La distancia de los rociadores a las aredes, no debe exceder a la mitad de la distancia máxima ermitida entre rociadores indicada en el cuadro Nº Distancia Mínima Desde las Paredes. ared. Los rociadores se deben ubicar a un mínimo de 102 mm desde una Distancia Mínima Entre Rociadores El esaciamiento entre rociadores no debe ser menor de 1,80 m medido entre centros Posición del Deflector Distancia or Debajo del Cielorraso. a) Bajo construcciones sin obstrucciones, la distancia entre el deflector del rociador y el cielorraso no debe ser menor a 1 ulgada (25,4 mm) ni mayor a 12 ulgadas (305 mm). Exceción: Los rociadores ara techos (ocultos, al ras y emotrados) ueden tener el elemento oerativo or encima del cielorraso y el deflector ubicado más cerca del cielorraso si se encuentran instalados de acuerdo con sus resectivos listados. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) b) Bajo construcciones obstruidas, el deflector del rociador debe ubicarse entre 1 y 6 ulgadas (25,4 y 152 mm) or debajo de los miembros estructurales y a una distancia máxima de 22 ulgadas (559 mm) or debajo del cielorraso/cubierta del techo. c) Los deflectores de los rociadores ubicados or debajo o róximos a la cumbrera de un techo o cielorraso a dos aguas, deben ubicarse a no más de 3 ies (0,9 m) verticalmente hacia abajo del vértice o cumbrera (Ver Figuras 4.2(a) y 4.2 (b).)

59 51 FIGURA Nº 3.2. (a) Rociadores en techos a dos aguas, los ramales corren hacia arriba de la endiente. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) FIGURA Nº 3.2 (b) Rociadores en techos a dos aguas, los ramales corren hacia arriba de la endiente. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) Orientación del Deflector Los deflectores de los rociadores se deben alinearse aralelos a los cielorrasos, techos o inclinación de las escaleras Obstrucciones a la Descarga del Rociador Los rociadores se deben ubicar de manera de reducir al grado mínimo las obstrucciones a la descarga, o instalar rociadores adicionales ara asegurar la adecuada cobertura del riesgo. Ver Cuadro N 8

60 52 CUADRO N 10 Posición de Rociadores ara evitar Obstrucciones a la Descarga (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) FIGURA Nº 3.3 Rociador Estándar, Patrón tíico de Descarga de Agua. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación)

61 Obstrucciones al Desarrollo del Patrón de descarga del Rociador. a) Las obstrucciones continuas o discontinuas ubicadas a menos de 18 ulgadas (457 mm) or debajo del deflector del rociador que eviten el desarrollo total del atrón deben cumlir con esta sección. b) Los rociadores deben ubicarse de tal manera que se encuentren a una distancia tres veces mayor a la dimensión máxima de una obstrucción hasta un máximo de 24 ulgadas (609 mm) (or ejemlo, miembros estructurales, tubos, columnas, y accesorios) Obstrucciones a la Descarga del Rociador que Evitan alcanzar el riesgo. a) Las obstrucciones continuas o discontinuas que interruman la descarga de agua en un lano horizontal ubicado a una distancia mayor a 18 ulgadas (457 mm) or debajo del deflector del rociador de un modo que eviten a la distribución alcanzar el riesgo rotegido, deben cumlir con esta sección. b) Deben instalarse rociadores or debajo de las obstrucciones fijas que resenten un ancho mayor a 4 ies (1,2 m), tales como conductos, cubiertas, mesas de corte y uertas elevadas Esacio Libre Resecto del Almacenamiento Debe mantenerse un esacio libre de 18 ulgadas (457 mm) o mayor entre el deflector y la arte suerior del almacenamiento. 3.9 Instalación de Tuberías Válvulas de Control de los Sistemas de Rociadores En cada sistema se debe instalar una válvula indicadora certificada, ubicada en un lugar accesible de manera que controle todas las fuentes

62 54 automáticas de alimentación de agua. Cuando hay más de una fuente de suministro de agua se debe instalar una válvula de retención en cada conexión. Cuando un único sistema de tubería húmeda de rociadores esté equiado con una conexión ara bomberos, la válvula de alarma se considera una válvula de retención y no se debe requerir una válvula de retención adicional. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) Válvulas Reductoras de Presión En artes de sistemas, cuando todos los comonentes no son certificados ara resiones mayores de kpa (12,1 bar) y el otencial existente ara una resión normal de agua (condición de no incendio) excede de kpa (12,1 bar), se debe instalar una válvula reductora de resión certificada, calibrada ara una resión de salida que no exceda los 240 kpa (2,4 bar) de la máxima resión de entrada. Se deben instalar manómetros en el lado de entrada y salida de cada válvula reductora de resión. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) Soorte de Tuberías. a) Las tuberías de rociadores deben soortarse indeendientemente del revestimiento del cielorraso. Exceción: Sólo se ermiten soortes articulados ara tuberías de 1 ½ ulgada (38 mm) de diámetro o menores, bajo cielorrasos de lacas huecas o malla de metal y yeso. b) Cuando se instalen tuberías ara rociadores en estanterías de almacenamiento tal como se definen en la norma NFPA 231C, Norma ara Almacenamiento de Materiales en Estanterías; las tuberías deben soortarse de la estructura de la estantería de almacenamiento o del edificio Distancia Máxima Entre Soortes. La distancia máxima entre soortes no debe suerar la establecida en el Cuadro N 11.

63 55 CUADRO N 11 Distancia Máxima entre Soortes. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) Ubicación de Soortes en Ramales. a) Esta subsección se alica al soorte de tuberías de acero o tuberías de cobre y sujeta a las disosiciones de Soorte de Tuberías. b) No debe haber menos de un soorte or sección de tubería. Exceción N 1: Cuando los rociadores estén esaciados a una distancia menor a 6 ies (1,8 m), se ermite que los soortes se searen hasta un máximo de 12 ies (3,7 m). Exceción N 2: Los tramos iniciales menores que 6 ies (1,8 m) no requieren un soorte, salvo que se encuentren en la línea terminal de un sistema de alimentación lateral o que se haya omitido un soorte intermedio en una tubería rincial transversal. c) La distancia entre un soorte y la línea central de un rociador montante, no debe ser menor a 3 ulgadas (76 mm). d) La longitud sin soorte, comrendida entre el rociador final y el último soorte de la línea, no debe ser mayor a 36 ulgadas (914 mm) ara tuberías de 1 ulgada (2,5 cm) ni mayor a 48 ulgadas (1219 mm) ara tuberías de 1¼ ulgada.

64 56 e) La longitud de un brazo horizontal sin soorte conectado a un rociador, no debe ser mayor a 24 ulgadas (610 mm) ara tuberías de acero o 6 ulgadas (305 mm) ara tuberías de cobre Ubicación de Soortes en Tuberías Princiales Transversales. Esta subsección se alica al soorte de tuberías de acero únicamente, y está sujeta a las disosiciones de Distancia Máxima entre Soortes. a) En las tuberías rinciales transversales debe haber or lo menos un soorte entre cada ar de ramales. b) No deben omitirse soortes intermedios en tuberías de cobre. c) En el extremo de la tubería rincial transversal deben instalarse soortes traezoidales, salvo que la tubería rincial transversal se extienda hasta el siguiente miembro estructural y cuente con un soorte instalado en este unto, en cuyo caso se ermite la omisión de un soorte intermedio. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación) Soorte de alimentadores verticales El alimentador vertical se debe soortar or medio de abrazaderas ara tubería o or colgadores, ubicados en las conexiones horizontales cerca del alimentador vertical. En edificios de múltiles isos, los soortes ara el alimentador vertical se deben instalar en el nivel más bajo, en cada nivel alterno hacia arriba, arriba y debajo de cambios de dirección y en la arte más alta del alimentador vertical. Cuando se utilicen conexiones flexibles, los soortes arriba del nivel más bajo también deben fijar la tubería ara revenir movimientos or una fuerza hacia arriba. Cuando los alimentadores verticales se soorten desde el iso, éste constituye el rimer nivel de soorte del alimentador vertical. Cuando los alimentadores verticales tengan cambios de dirección o no rovengan del iso, el rimer nivel del cielo encima de la desviación constituye el rimer nivel de soorte del alimentador vertical. (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación)

65 Drenaje. a) Todos los tubos y accesorios de los rociadores deben estar instalados de forma tal que el sistema ueda ser drenado. b) En sistemas de tubería húmeda, las tuberías de los rociadores ueden instalarse a nivel. c) En sistemas de tubería seca y artes de sistemas de Preacción sujetas a congelamiento, los ramales deben resentar una inclinación no menor a ½ ulgada or cada 10 ies (4 mm/m) y las tuberías rinciales deben resentar una inclinación no menor a ¼ ulgada or cada 10 ies (2 mm/m). d) Las conexiones de drenaje ara las tuberías verticales de alimentación y tuberías rinciales del sistema, deben dimensionarse según se indica en el Cuadro N 12: CUADRO N 12 Dimensionamiento del Drenaje (NFPA 13 Sección 4: Requisitos de Instalación)

66 58 Caítulo IV ABASTECIMIENTO DE AGUA A LOS SISTEMAS DE ROCIADORES En cualquier sistema automático de rociadores resulta imrescindible disoner al menos de un suministro automático de agua con suficiente resión, caacidad y fiabilidad adecuadas. Un suministro automático es aquel que no deende de ninguna oeración manual, como or ejemlo realizar conexiones, manejar válvulas o arrancar bombas ara suministrar agua en caso de incendio. Hay que tener en cuenta el caudal y volumen total necesario. Este caítulo identifica los tios de suministros de agua que se consideran acetables ara los sistemas de rociadores; los factores que influyen, incluyendo los eligros que se resentan en los edificios, en la determinación de los requisitos que deben cumlir los suministros ara rociadores y líneas de mangueras; los fundamentos en que se basa el diseño hidráulico de los sistemas ara ajustar el tamaño de las tuberías de los rociadores a las características de los suministros disonibles de agua. 4.1 Tios de Abastecimiento Los sistemas de rociadores ueden suministrarse a artir de una combinación de fuentes de abastecimiento, tales como la red municial, deósitos elevados, bombas, deósitos de resión, ríos, lagos, ozos, etc. En teoría una sola fuente de abastecimiento udiera arecer suficiente ara obtener una rotección satisfactoria. Sin embargo, si existiese una sola fuente de arovisionamiento, esta udiera encontrarse temoralmente fuera de servicio; quedar inutilizada antes de que comience el incendio o antes de que se logre extinguirlo; o, en el momento de urgencia, uede ocurrir que la resión o su caacidad estén or debajo de lo normal. Por lo tanto, la necesidad de disoner de una fuente de arovisionamiento secundaria deenderá del valor y fiabilidad de la fuente rincial, de la imortancia del riesgo que se desee

67 59 roteger, de la suerficie, de la altura y del tio de construcción del edificio, de la actividad que se desarrolla en su interior y de la exosición a osibles incendios exteriores. Ocasionalmente se necesitan tres fuentes de arovisionamiento, esecialmente cuando ni la rincial ni la secundaria se consideran totalmente satisfactorias o no insiran suficiente confianza Conexiones al Abastecimiento Público de Agua La fuente rincial, con referencia, de suministro de agua ara los sistemas de rociadores automáticos es la conexión a un abastecimiento municial de agua fiable y con caacidad y resión adecuadas. Para determinar esta adecuación, se le debe restar atención no solo a la caacidad y resión normal de sistema, sino también a los robables caudales y resiones mínimos de que se disonga en el momento más desfavorable, como uede ser en los meses de verano, y cuando el sistema este sujeto a fuertes demandas o durante situaciones de urgencia causadas or inundaciones o or el invierno. Generalmente estas condiciones se denominan bajas estacionales. También es imortante tener en cuenta el diámetro y la disosición de las conducciones urbanas y de las líneas de alimentación a artir del suministro ublico de agua. Una excelente forma de abastecerse es hacer la conexión a una de las grandes conducciones rinciales de la red urbana que este alimentada desde dos untos, o a dos conducciones de un sistema de red. Las conducciones ublicas inferiores a 150 mm de diámetro nominal (6 ulgadas) se consideran generalmente inadecuadas y no merecen confianza. Tamoco son deseables las conexiones a condiciones de extremo ciego; si la autoridad cometente exige la instalación de contadores de agua, estos deben ser del tio arobado or el servicio de incendios.

68 60 Es necesario efectuar ruebas de caudal y de resión en diferentes condiciones de demanda ara determinar la cantidad de agua de servicio úblico que existe disonible ara la rotección contra incendios Interconexiones entre Abastecimientos de Aguas Privados y Públicos. Cuando se necesita un abastecimiento secundario ara sulementar el abastecimiento de la red ública, ueden conectarse ambos abastecimientos de forma que alimenten a un único sistema de rotección y lucha contra el fuego. Cuando la tubería rincial del servicio rivado contra incendios rocede de una fuente no otable y está conectada a la red ública, se dice que los sistemas están interconectados. En algunos lugares estas interconexiones ueden estar rohibidas o estrictamente reguladas or las autoridades sanitarias. Cuando se utilice agua otable ara abastecer los sistemas de rociadores, uede ser obligatoria la instalación de válvulas de retención dobles y de válvulas anti-reflujo en las zonas de resión reducidas. Todos estos disositivos ueden roteger los sistemas de abastecimiento úblico de agua de eligros de contaminación, ero los royectistas deben conocer su costo y sus necesidades de mantenimiento así como el imacto negativo que ueden causar sobre el abastecimiento y la resión necesaria ara los sistemas de rociadores. En la norma NFPA 24 (Norma ara la Instalación del Servicio de Bomberos de Red Privada y sus Accesorios) ofrece orientaciones ara la instalación de tales disositivos Deósitos de Gravedad Una buena fuente rincial de abastecimiento de agua uede ser un deósito de gravedad o elevado. Con caacidad y elevación suficiente, uede acetarse como suministro único. Los detalles de la construcción, calentamiento y mantenimiento de los deósitos de gravedad se dan en la norma ara deósitos de agua ara rotección rivada contra el fuego, (NFPA 22 Norma ara Tanques de agua ara Protección Contra Incendios Privado). Para la

69 61 determinación de las dimensiones y elevación del deósito, debe tenerse en cuenta el número de rociadores que ueda reverse que funcionen simultáneamente, la duración de la oeración de lucha contra el fuego, la disosición de las tuberías de alimentación subterráneas y la rovisión de tomas de agua fijas ara mangueras y conexiones ara el servicio de bomberos Deósitos de Asiración Con la aarición de los sistemas de rociadores diseñados hidráulicamente, el emleo de deósitos de gravedad ara la rotección contra incendios ha decrecido. La alicación de bombas de incendio combinadas con deósitos de asiración ha aumentado sustancialmente. La NFPA 22 contiene detalles resecto a este tema Bombas contra Incendios Una bomba contra incendios ara la que se disonga a la vez una buena fuente de energía y una buena fuente de suministro de agua ara bombeo or asiración, uede constituir una buena alimentación secundaria y en algunos casos, uede considerarse como una fuente de abastecimiento rincial. Habiendo suficiente agua, la bomba contra incendios es caaz de mantener una resión elevada durante largos eriodos de tiemo y uede ser arte fundamental de instalaciones que requieran mayores resiones de agua de las que se odrían obtener or otros medios. Para más detalles sobre fuentes de alimentación, construcción, instalación, métodos de mando y funcionamiento de las bombas, consultar la norma NFPA 20 (Norma ara la Instalación de Bombas de Protección Contra Incendios). La mayoría de las bombas de incendio funcionan con motores eléctricos o diesel. Si se disone de una fuente fiable de energía en todo momento, lo más aconsejable es la roulsión eléctrica. En caso contrario se emlea un motor diesel. En algunas instalaciones eseciales, como or ejemlo los hositales, uede emlearse un generador diesel de emergencia ara suministrar energía al motor eléctrico. El emleo de una bomba de incendios

70 62 diesel en una instalación de este tio elimina la necesidad de una buena arte de la otencia del generador de emergencia. El control automático de las bombas eléctricas centrifugas se disone de forma que imida frecuentes arrancadas del motor, bien iniciando el rodaje continuo hasta su arada manual o mediante un temorizador que ara automáticamente el motor solo desués de un eriodo determinado de funcionamiento Deósitos de Presión Los deósitos de resión tienen distintas alicaciones ara la rotección or medio de rociadores automáticos. Una limitación imortante es el equeño volumen de agua que uede guardarse en estos deósitos. Cuando se acete como fuente de arovisionamiento de agua un deósito de resión equeño, el sistema se denomina de abastecimiento reducido. En las situaciones en que ueda suministrarse un volumen adecuado de agua rocedente de una fuente de arovisionamiento ública o rivada, ero cuya resión no fuera suficiente ara alimentar directamente el sistema de rociadores, el deósito de resión roduce una buena resión inicial ara que entren en acción los rimeros rociadores; uede emlearse este suministro mientras las bombas de incendio arrancan automáticamente ara aumentar la resión del suministro. En los edificios altos donde la resión de la red ública de los abastecimientos de agua es demasiado baja ara realizar una distribución efectiva del agua a artir de los rociadores situados a mayor altura, ueden emlearse deósitos de resión ara alimentar tales rociadores durante el tiemo necesario ara que el servicio úblico de bomberos comience a suministrar agua a través de sus roias conexiones. Cualquiera de los tios de deósitos de resión que se roonga emlear exige una consideración esecial y un análisis de la caacidad de

71 63 agua, de su emlazamiento y de la disosición de las conexiones al sistema de rociadores. Generalmente, se exige una arobación esecífica de todas las instalaciones de este tio. Para más detalles sobre construcción, instalación y mantenimiento de los deósitos de resión (NFPA 22 Norma ara Tanques de agua ara Protección Contra Incendios Privado) Conexiones ara el Servicio de Bomberos Cuando se resenten circunstancias que obliguen a entrar en acción a un considerable número de rociadores, el abastecimiento de agua tanto de la red ública como de los deósitos roios uede no ser suficiente tanto en cuanto a volumen como en cuanto a resión. Además, la resión de muchos servicios de abastecimiento de agua úblicos uede reducirse considerablemente al alicarse los chorros de extinción a artir de los hidrantes úblicos o rivados. En tales casos, el servicio municial de bomberos uede bombear agua hacia el sistema de rociadores a través de una conexión. Por lo tanto, las conexiones ara uso exclusivo de bomberos son una arte integral de los sistemas de rociadores. Las conexiones ara el servicio de incendios deben ser de tio arobado, de fácil acceso y bien señalizadas. Cada conexión debe estar rovista de una válvula de retención, ero no de comuerta. Debe tener un drenaje adecuado y un disositivo de urga arobado, entre la válvula de retención y el acolamiento exterior ara mangueras. Otros detalles acerca de la instalación y diámetros de las tuberías se dan en la norma NFPA 13 (Instalación de sistemas de rociadores). En caso de urgencia, el servicio de incendios uede bombear agua desde los hidrantes úblicos u otras fuentes a través de sus roias mangueras hacia el sistema de rociadores, hacia los hidrantes rivados o a otras conexiones de manguera, emleando un acolamiento doble hembra, si las demás conexiones ara alimentación de agua tuvieran válvulas de retención o válvulas de comuerta que uedan estar cerradas.

72 Influencia de Distintos Factores sobre las Necesidades de Abastecimiento de Agua El abastecimiento de agua necesario ara los sistemas de rociadores lantea cuestiones que no se resuelven con resuestas esecíficas, exceto cuando los sistemas de rociadores están diseñados ara que todas las cabezas de la zona de incendio descarguen agua. Si se disone de una fuente de suministro de agua que ueda alimentar a todos los rociadores no hay roblema, ero un suministro de agua en estas condiciones rara vez existe, exceto cuando se trate de sistemas equeños. La demanda de agua de cualquier sistema de rociadores que se revea que entren en acción simultáneamente, ero esto deende de tantos factores que no se uede dar una solución matemática exacta. La Tablas ara rociadores de la NFPA, indican que en el 93 or ciento de los incendios que se declaran en edificios dotados de rociadores, únicamente se abren menos de 20. La exeriencia indica que con un suministro de agua suficiente, el orcentaje del mal funcionamiento de los rociadores es muy bajo. Por lo tanto, el roblema clave es el suministro de agua, esecialmente en grandes sistemas de rociadores y en sistemas que rotegen riesgos sueriores a los normales. NFPA 13 (Instalación de sistemas de rociadores). Los factores que afectan fundamentalmente al número de rociadores que intervienen en un incendio y, or lo tanto, que deben considerarse ara la determinación de las necesidades del suministro de agua son los siguientes Riesgos de la Actividad (incluyendo la Declaración de un Fuego Ráido Generalizado y la Emisión Potencial de Calor) Este es el factor más imortante cuya evaluación requiere su juicio exerto. Cuando exista el eligro de incendio de roducción ráida y generalizada, es generalmente necesario disoner de agua suficiente ara que funcionen todos los rociadores de una zona dada.

73 Presión Inicial del Agua A una resión de 15 [si] un rociador normal de ½ descarga 22 [gm] en una suerficie de 130 [ies^2]. A 30 [si] esta descarga es de 31[gm] y a 50 [si] de 40 [gm]. (NFPA 13 Instalación de sistemas de rociadores, Sección N 7: Abastecimiento de Agua).Por lo tanto a mayor resión, la descarga es roorcionalmente mayor. Si la descarga es mayor, también lo es la osibilidad de controlar el fuego con menor número de rociadores y or tanto, menor cantidad de agua de la que sería necesaria si existieran más rociadores Techos Altos y Corrientes de Aire Cuando los techos son de altura suerior a la habitual, existe mayor osibilidad de que se formen corrientes de aire que se lleven el calor, alejándolo de los rociadores situados directamente encima del foco del incendio, lo que roduce no solamente un retraso de la alicación del agua sino también la aertura de rociadores distantes del unto de origen del fuego. Generalmente, se necesitará mayor cantidad de agua cuando se den estas condiciones. Se resta la misma situación en los locales donde se forman fácilmente corrientes de aire, tales como los que tienen grandes aberturas en los costados or las que el viento uede alejar el calor de los rociadores situados directamente sobre el foco del fuego Aberturas Verticales sin Protección Los sistemas de rociadores ara los edificios de varias lantas se calculan generalmente sobre la resunción de que el fuego uede dominarse dentro de la lanta en que se origina. Cuando existan aberturas verticales carentes de rotección or donde el fuego uede roagarse en dirección ascendente, debe reverse que se abran más rociadores, articularmente en el caso de que el fuego se origine cerca de las aberturas verticales. Cuando tanto los materiales de construcción como el contenido sean de alta combustibilidad, las zonas comunicadas deberán considerarse como un solo sector de incendio.

74 66 Esto significa mayor cantidad de agua, tuberías de mayor diámetro en las conducciones de alimentación rincial y en las ascendentes Sistema de Tubería Seca Frente a otro de Tubería Húmeda Debido al retraso que significa la exulsión del aire de los sistemas de tubería seca, al declararse un incendio debe reverse que se abrirán más rociadores y la osibilidad de que mayor número de éstos se abran en caso de incendio lanteando una mayor demanda de agua de la que se ocasionaría en una suerficie más reducida. Para tener en cuenta este retrato, se aumenta la suerficie de royecto en un 30 %. (NFPA 13 Instalación de sistemas de rociadores, Sección N 7: Abastecimiento de Agua) Obstáculos y Esacios Ocultos en el Suelo y en el Techo Las vigas, luminarias y conductos de la calefacción y aire acondicionado ueden imedir la distribución del agua hasta el unto en que haya que instalar otros rociadores ara tener en cuenta esos obstáculos, lo que hará que haya que instalar más rociadores en esa zona. Los obstáculos sobre el suelo, como las divisiones y mamaras, requieren un tratamiento similar. Los esacios combustibles ocultos tienen también un serio imacto sobre el diseño de las zonas rotegidas con rociadores. Si no están rotegidos, normalmente hay que instalar el doble de rociadores en esa zona ara evitar la roagación incontrolada del fuego. 4.3 Requisitos de Abastecimiento de Agua Para Sistemas de Rociadores Automáticos. Dejando de lado los roblemas generales que se lantean al calcular las necesidades de abastecimiento de agua, los eligros de incendio que resentan las distintas actividades que se desarrollan en edificios han osibilitado el establecimiento de tablas ara determinar la demanda de los sistemas de rociadores. La actividad es el factor rimordial muy or delante de otros factores influyentes.

75 67 Las tablas contenidas en la Norma ara rociadores de la (NFPA 13 Instalación de sistemas de rociadores, Sección N Nivel de Protección), clasifica los riesgos de las distintas actividades con el objeto de calcular los caudales necesarios de agua en varios gruos esecificando un suministro mínimo ara cada uno de ellos. Siemre que se emleen bombas de incendios se exige que sean de dimensiones normalizadas y caudales adecuados. Para el funcionamiento continuo de las mismas es necesario que la caacidad del suministro en donde asiran sea suficiente. En el caso de deósitos resurizados de instalación debe cumlir los requisitos de la norma ara deósitos de agua de la NFPA (Norma ara la Instalación de Bombas de Protección Contra Incendios). Cuando se requiere una combinación de suministros, ara mayor garantía de abastecimiento, se aconseja que el caudal individual de cada uno de ellos sea equivalente a las necesidades mínimas del sistema Actividades de Riesgo Ligero Solamente se definirá este riesgo, ya que es el emleado ara el Edificio Luis Christen Adams de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Austral de Chile. Actividades de riesgo ligero son los aartamentos y viviendas, edificios de oficinas y esacios destinados al úblico de restaurante y hositales. En estos edificios, la emisión otencial de calor es baja, los esacios se encuentran generalmente subdivididos y un número equeño de rociadores uede normalmente dominar cualquier fuego. En los sistemas calculados hidráulicamente, un buen unto de artida ara el cálculo de abastecimiento de agua sería 150 gm (586 l/min) ara los rociadores mas 100 gm (387 l/min) ara el funcionamiento de las mangueras. (NFPA 13 Instalación de sistemas de rociadores, Sección N Método de Control de Incendios ara el Riesgo de Ocuación) El Abastecimiento de agua ara el Edificio Luis Christen Adams de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Austral de Chile,

76 68 roviene de una matriz que viene de la Calle General Lagos, la cual abastece al Camus Miraflores, de la que recibe el agua a una resión de 18 y 20 m.c.a, diámetro de la Matriz de Asbesto de Cemento de 200 [mm], or donde llega a una cámara ubicada en la Av. Rector Aravena, donde se reduce a una tubería de PVC de 110 Ø mm, la cual abastece el Edificio. (Información entregada or Sr. David Troncoso, Aguas Décima S.A., Oficina Técnica, Dirección Huemul # 519, cuidad Valdivia.)

77 69 Caitulo V DISEÑO Y CALCULO DEL SISTEMA 5.1 Consideraciones de Diseño. El royecto busca satisfacer un asecto de seguridad ara el resguardo de ersonas e inmuebles dentro del edificio dado un siniestro, mediante un mecanismo de extinción y control del fuego, necesario y de gran efectividad en los rimeros minutos de una vez declarado un foco de incendio, donde es osible controlar dichos untos de incendio ara su osterior extinción aoyado en segunda instancia or otros medios de acción contra el fuego, comlementando así un rocedimiento que en esencia busca tener el máximo de rotección de acuerdo a las necesidades y otenciales riesgos, no olvidando que a medida que aumenta la seguridad existe también un alza en los costos, de manera que se busca equilibrar la razón recio calidad, teniendo en algunos casos un riguroso criterio de imlementación, tomando recauciones y consideraciones con la norma, como también un criterio esecializado de rotección dando una buena interretación a la realidad de la misma, sin sobredimensionar en el acto la seguridad requerida, lo que hace un edificio más seguro que busca cumlir las normas y necesidades de seguridad. En base a lo anterior el royecto surge como un estudio a la imlementación de un sistema de esta naturaleza, dado el caso en cuanto a la infraestructura, y las características roias de un edificio ya construido, el estimar un diseño que dé cuenta de las magnitudes que se manejan, características hidráulicas, costos y asectos afines que involucra el royecto. El diseño se basa en la Norma ara Instalación de Sistemas de Rociadores NFPA 13, de ésta se extraen las consideraciones corresondientes, se alican las esecificaciones de diseño exlicitadas en el ella, además de una revisión de bibliografía de Mecánica de Fluidos e Hidráulica. Cabe destacar que la norma mencionada es de roceder americano or lo que en artes del

78 70 rocedimiento se adotan unidades de esta naturaleza, sin embargo se da reconocimiento de la misma cuyos alcances a nivel nacionales son tales que se uede decir que está en su mayoría incororada en la Nch 2095 of 200, Para la Instalación de Rociadores. 5.2 Criterios de Diseño: a) Dimensiones Generales Edificio: 1 iso : m 2 2 iso: 885 m 2 b) Clasificación NFPA del Producto almacenado: Riesgo Leve c) Clasificación Tio Rociador : Rociador Resuesta Ráida (R) d) Clasificación del Sistema de Diseño: Sistema en Malla e) Materiales y Dimensionamiento de Tuberías: ASTM 795 f) Método de Diseño: Método Hidráulico Área/Densidad g) Distanciamiento de Slinklers: Mínimo entre Slinklers: 1,8 m Máximo entre Slinklers: 4,5 m Mínima entre Slinklers y aredes: 0,1 m Máxima entre Slinklers y aredes: 2,2 m h) Presión Mínima requerida en el ultimo Slinklers: 7 si i) Diámetro Mínimo de cañería ara alimentación de Slinklers: 1 ulg j) Caacidad de autonomía Sistema : 0,5 h k) Área Máxima cubierta or Slinklers: 225 ie 2 ( 21 m 2 ) ( Ver Anexo N 7)

79 Desarrollo del Cálculo Metodología del Cálculo Para determinar la demanda de agua requerida or el sistema de Slinklers del Edificio Luis Christen Adams de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Austral de Chile se utilizara el método de Diseño/Densidad, el cual se basa en la determinación de la densidad de agua or unidad de área requerido ara el combate eficaz de incendios, el que se obtiene a artir de la suerficie total de la instalación a roteger y la designación del tio de amenaza, de acuerdo a lo establecido en el siguiente grafico: FIGURA Nº 5.1 Grafico Área/ Densidad (NFPA 13 Sección 5: Métodos de Diseño)

80 Fórmulas ara Cálculo Hidráulico a) Caudal Inicial b) Número de rociadores c) Número de Áreas # Areas Suerficie 1Piso Suerficie Diseño d) Área Cobertura or Slinklers Suerficie 1Piso # Area Cobertura or Slinklers # Slinklers e) Caudal en el Rociador Donde : Caudal. [l/min] K : Factor K, descarga relativa v : Presión en bar. La identificación de los rociadores según su diámetro de orificio debe corresonder a lo indicado en el Anexo Nº 2. f) Pérdida del Carga Fórmula de Hazen Williams 4,52 j 1,85 C d 1,85 4,87

81 73 Donde: : Resistencia friccional en [lb/ ulg 2 ] or ie de tubería : Flujo en [gm] d : Diámetro interior en [ulg] C : Coeficiente de érdida or fricción. g) Pérdidas Primarias Donde: L: Longitud de la tubería. [ie] J: Pérdida del Carga Fórmula de Hazen Williams h) Pérdidas Secundarias: Donde: L equivalente : Fittings y Accesorios. (Ver ANEXO 5) J: Pérdida del Carga Fórmula de Hazen Williams

82 Cálculo (Primer Piso) FIGURA Nº 5.2 Bosquejo Planta Primer Piso

83 Datos de Diseño, Según FIGURA 5.1: Clasificación de la Ocuación : Riesgo Leve Densidad de diseño : 0,07 Área de Diseño : 1475 m 2 Cobertura or Rociador : 279 m 2 Según CUADRO N 9, ara Riesgo Leve el área Protegida debe ser no menor a 20,9 m 2 (NFPA 13 Sección 5: Métodos de Diseño) ie Numeros de Slinklers ie 2 70,56 71Rociadores Según Plano, Las distancias rouestas cumlen con los distanciamientos máximos y mínimos indicados en el unto g) de los criterios de diseño, se requieren 74 rociadores. Por lo cual se determinara ara el caso más desfavorable, es decir 74 rociadores. Número de Áreas: # Areas 1475 m Areas 279 m # 2 Suerficie 1Piso Suerficie Diseño 2 5,28 6 Areas Suerficie 1Piso # Area Cobertura or Slinklers # Slinklers m # Area Cobertura or Slinklers 19,9m 74 Dada que el área de cobertura es inferior al máximo establecido or la Norma NFPA 13 (Ver unto (k) Criterios de Diseño, se aceta la configuración rouesta. 2

84 Tasa de Alicación de Agua contra Incendio. De acuerdo a la Norma NFPA13, la ocuación de la lanta del Primer Piso cae dentro de la categoría Leve, la cual osee las siguientes características: Cantidad de Combustible : Muy Baja Combustibilidad de Producto Almacenado : Muy Baja Cantidad de Calor Liberado: Baja El grafico de Área/ Densidad mostrado en la figura 6.1 indica que ara un área de diseño de m 2 corresonde a 0,07 [gm/ie 2 ]. Por lo tanto utilizaremos la Formula (3.16): Caudal Inicial. i Densidad de diseño y una categoría Leve, la tasa de alicación Cobertura maxima (1area Slinklers) 1475 (1area Slinklers) 0,07 0, GPM Selección de Slinklers Como se menciono anteriormente, el sistema de Slinklers está comuesto or 6 Zonas. El sistema se comone en su totalidad de: - 8 ramales de 5 Slinklers - 4 ramales de 7 Slinklers - 2 ramales de 3 Slinklers - 14 Slinklers Laterales Bajo el conceto de funcionamiento de 1 Zona or alicación, cada zona será considerada ara el caso más desfavorable, es decir 7 Slinklers: El flujo unitario or Slinklers se calcula según formula (3.20): Caudal i GPM (3.20) Cantidad de Slinklers

85 GPM 7 26,4 GPM Para el diseño del sistema se consideraran Slinklers con un coeficiente de descarga K =5,8 (Ver CUADRO N 3), con que se tiene la resión requerida en el Slinklers más lejano: 2 P 2 K 26,4 P 2 5,8 2 P 20,72 si La Norma NFPA 13 fija una resión mínima de 7 si en el Slinklers más lejano, or lo que se considera ótima la selección. Por tanto ahora se desarrollara el Cálculo Hidráulico or Tramos Cálculos Hidráulicos or Tramos. FIGURA Nº 5.3 Área de Diseño

86 Tramo AB Datos: N Slinklers: 1 P A A L 14,10 ie 1" 26,4 GPM 20,7 si Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) k 5,8 Pérdida de Carga: 4,52 j 1,85 C d 0,274 j AB 1,85 4,87 4,52 26,4 j 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PAB PAB L J 14,10 0,274 P PAB 3,86 si Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) Cantidad total Codo ,5 2 1 Tee 1,7 2 3,4 Total 4,4 SAB SAB L EUIVALENTE J (2 0,5) ( 2 1,7) 0,274 P 1,20 si SAB Pérdida Total de Presión: P TAB TAB P PAB 5,06 si P SAB

87 Tramo BC Datos: N Slinklers: 1 L 12,1 ie 1" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) Presión en B: P P B B B P PAB 20,7 5,06 si 25,76 si P TAB k 5,8 Caudal Rociador B: B B B K P 5,8 25,76 29,44 GPM Caudal Tramo BC. BC BC BC A B 26,4 29,4 55,8 GPM Pérdida de Carga: 4,52 j 1,85 C d 0,596 j AB 1,85 4,87 4,52 55,8 j 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PBC PBC L J 12,10 0,596 7,21si P PBC

88 80 Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 1 Te 1,7 SBC SBC L EUIVALENTE J 1,7 0,596 P 1,01si SBC Pérdida Total de Presión: P TBC TBC P P BC 8,22 si P SBC Tramo CD Datos: N Slinklers: 1 L 10,17 ie 1" Coef.de Descargak 5,8 C 120 (ASTM 795) Presión en C: P P C C C PB P TBC 25,7 8,22 si 33.9 si Caudal Rociador C: C C C K P 5, GPM

89 81 Caudal Tramo CD. CD CD CD BC C 55,8 29,4 85,2 GPM Pérdida de Carga: 4,52 j 1,85 C d 0,428 j CD 1,85 4,87 j 4,52 85,2 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PCD PCD L J 12,10 0,428 5,17 si P PCD Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 1 Te 1,7 SCD SCD L EUIVALENTE J 1,7 0,428 P 0,72 si SCD Pérdida Total de Presión: P TCD TCD P P CD 5,89 si P SCD Tramo DE Datos: N Slinklers: 1 L 4,1 ie 1" Coef.de Descargak 5,8 C 120 (ASTM 795)

90 82 Presión en D: P P D D D PC P TCD 33,9 5,89 si 39,79 si Caudal Rociador D: D D D K 5,8 P 39,79 36,59 GPM Caudal Tramo DE. DE DE DE CD D 85,2 36,59 121,79 GPM Pérdida de Carga: j j DE 4,52 1,85 C d 0,318 1,85 4,87 j 4,52121,79 1, ,87 1,85 Pérdidas Primarias PDE PDE L J 4,1 0,318 1,30 si P PDE Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 1 Tee 1,7 SDE SDE L EUIVALENTE J 1,7 0,318 P 0,54 si SDE Pérdida Total de Presión: P TDE TDE P P DE 1,84 si P SDE

91 Tramo FE Datos: N Slinklers: 1 L 4,5 ie 1,5" Coef.de Descargak 5,8 C 120 (ASTM 795) Presión en E: E E P D P TDE PE 39,79 1,84 si P 41,63si Caudal Rociador E: E E E K P 5,8 41,63 27,42 GPM Caudal Tramo FE. FE FE FE DE E 121,79 27,42 149,21 GPM Pérdida de Carga: j j DE 4,52 1,85 C d 0,938 1,85 4,87 j 4,52149,21 1, ,5 1,85 4,87 Pérdidas Primarias PFE PFE L J 4,5 0,918 4,13si P PFE

92 84 Pérdidas secundarias: SFE SFE L 0 EUIVALENT E J Pérdida Total de Presión: P TFE TFE P P FE 4,13 si P SFE Tramo GF Datos: N Slinklers: 1 L 14,7 ie 2,0" Coef.de Descargak 5,8 C 120 (ASTM 795) Presión en F: P P F F F P E P TFE 41,63 4,13 si 45,76 si Caudal Rociador F: F F F K P 5,8 45,76 29,2 GPM Caudal Tramo GF. GF GF GF FE F 149,2 29,2 178,4 GPM

93 85 Pérdida de Carga: j j GF 4,52 1,85 C d 0,322 1,85 4,87 j 4,52178,4 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PGF PGF L J 14,7 0,322 4,73si P PGF Pérdidas secundarias: SGF SGF L 0 EUIVALENT E J Pérdida Total de Presión: P TGF TGF P P GF 4,73 si P SGF Tramo HG Datos: N Slinklers: 1 L 117,7 ie 2" Coef.de Descargak 5,8 C 120 (ASTM 795) Presión en G: G G P F P TGF PG 45,76 4,73si P 50,49 si

94 86 Caudal Rociador G: G G G K P 5,8 50,49 12,90 GPM Caudal Tramo HG. HG HG HG FG G 178,4 12,90 191,3 GPM Pérdida de Carga: j j DE 4,52 1,85 C d 0,366 1,85 4,87 j 4,52191,3 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PHG PHG L J 117,7 0,366 43,07 si P PHG Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 1 Codo ,1 P SHG SHG SHG L EUIVALENTE 1,1 0,366 0,40 si J Pérdida Total de Presión: P THG THG P P HG 43,47 si P SHG

95 Tramo IH Datos: N Slinklers: 1 L 1,6 ie 2" Coef.de Descargak 5,8 C 120 (ASTM 795) Presión en G: P P H H H P G P THG 50,49 43,47 si 93,96 si Caudal del Tramo HG = Caudal del Tramos IH Caudal Tramo IH. IH 191,3 GPM Pérdida de Carga: 4,52 j 1,85 C d 0,366 j IH 1,85 4,87 j 4,52191,3 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PIH PIH L J 1,6 0,366 0,58si P PIH Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) Cantidad total Codo ,7 2 3,4 Válvula Reten. 2,7 1 2,7 Válvula Com. 0,4 1 0,4 Total 6,5

96 88 P SIH SIH SIH L EUIVALENTE 6,5 0,366 2,39 si J Pérdida Total de Presión: P TIH TIH P P I H 2,98 si P SIH Tramo JI Datos: N Slinklers: 1 L 94,4 ie 4" Coef.de Descargak 5,8 C 120 (ASTM 795) Presión en I: I I P H P TIH PI 93,96 2,98si P 96,94 si Caudal del Tramo IH = Caudal del Tramos IJ Caudal Tramo IJ. JI 191,3 GPM Pérdida de Carga: 4,52 j 1,85 C d 0,0125 j JI 1,85 4,87 j 4,52191,3 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PJI PJI L J 94,4 0,0125 1,18si P PJI

97 89 Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) Cantidad total Codo Codo Válvula Reten Válvula Com Total 100 P SJI SJI SJI L EUIVALENTE 100 0,0125 1,25 si J Pérdida Total de Presión: P TJI TJI P P JI 2,43 si P SJI Cálculo de Requerimientos Totales del Sistema Planta Primer Piso. Presión total (J): P P P T T I P JI 96,94 2,43 P 99,37si T si Caudal Total (J): 191,3 GPM T En unidades SI: Presión total (J): P 69,8 m.c.a T Caudal Total (HI): l 12,1 T s

98 Cuadro Oerativo Sistema Rociadores CUADRO N 13 Cuadro Oerativo Sistema de Rociadores Planta Primer Piso. (NFPA 13 Sección 8: Acetación del Sistema)

99 Cálculo (Segundo Piso) FIGURA Nº 5.4 Bosquejo Planta Segundo Piso Datos de Diseño, Según FIGURA 5.1: Clasificación de la Ocuación : Riesgo Leve Densidad de diseño : 0,07 Área de Diseño : 885 m 2 Cobertura or Rociador : 279 m 2 Según CUADRO N 9, ara Riesgo Leve el área Protegida debe ser no menor a 20,9 m 2 (225 ie 2 ) (NFPA 13 Sección 5: Métodos de Diseño) 9,203 ie Numeros de Slinklers ie 2 40,90 41Rociadores Según Plano de Segundo Piso, Las distancias rouestas cumlen con los distanciamientos máximos y mínimos indicados en el unto g) de los criterios de diseño, se requieren 42 rociadores.

100 92 Por lo cual se determinará ara el caso más desfavorable, es decir 42 rociadores. Número de Áreas: # Areas 855 m Areas 279 m # 2 Suerficie 2 Piso Suerficie Diseño 2 3,06 4Areas Suerficie 2 Piso # Area Cobertura or Slinklers # Slinklers m # Area Cobertura or Slinklers 20.3m 42 Dada que el área de cobertura es inferior al máximo establecido or la Norma NFPA 13 (Ver unto (k) Criterios de Diseño, se aceta la configuración rouesta Tasa de Alicación de Agua contra Incendio. De acuerdo a la Norma NFPA13, la ocuación de la lanta del Segundo Piso cae dentro de la categoría Leve, la cual osee las siguientes características: Cantidad de Combustible : Muy Baja Combustibilidad de Producto Almacenado : Muy Baja Cantidad de Calor Liberado: Baja El grafico de Área/ Densidad mostrado en la figura 6.1 indica que ara un área de diseño de 885 m 2 y una categoría Leve, la tasa de alicación corresonde a 0,07 [gm/ie 2 ]. Por lo tanto utilizaremos la Formula (3.16): Caudal Inicial. i Densidad de diseño Cobertura maxima

101 93 (1area Slinklers) (1area Slinklers) 0,07 161GPM 855 0, Selección de Slinklers Como se menciono anteriormente, el sistema de Slinklers está comuesto or 4 Zonas. El sistema se comone en su totalidad de: - 6 ramales de 4 Slinklers - 2 ramales de 6 Slinklers - 6 Slinklers Laterales Bajo el conceto de funcionamiento de 1 Zona or alicación, cada zona será considerada ara el caso más desfavorable, es decir 6 Slinklers: El flujo unitario or Slinklers se calcula según formula (3.20): Caudal i GPM 26,4 GPM Cantidad de Slinklers 161GPM 6 26,8 GPM Para el diseño del sistema se consideraran Slinklers con un coeficiente de descarga K =5,8 (Ver CUADRO N 3), con que se tiene la resión requerida en el Slinklers más lejano: 2 P 2 K 26,8 P 2 5,8 2 P 24,42 si La Norma NFPA 13 fija una resión mínima de 7 si en el Slinklers más lejano, or lo que se considera ótima la selección. Por tanto ahora se desarrollara el Cálculo Hidráulico or Tramos.

102 Cálculos Hidráulicos or Tramos. FIGURA Nº 5.5 Área de Diseño Segundo Piso Tramo AB Datos: N Slinklers: 1 P A A 26,8 GPM 24,4 si L 13,12 ie 11/2"" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) k 5,8 Pérdida de Carga: j j AB 4,52 1,85 C d 0,039 1,85 4,87 4,52 26,8 j 1, ,5 1,85 4,87 Pérdidas Primarias PAB PAB L J 13,12 0,039 P PAB 0,51si Pérdidas secundarias:

103 95 Accesorios Longitud Equivalente (ie) Cantidad total Valv. Drenaje 0,4 1 0,4 Tee 2,8 2 5,6 Total 6,0 SAB SAB L EUIVALENT E J 6.0 0,039 P 0,23si SAB Pérdida Total de Presión: P TAB TAB P PAB 0,74 si P SAB Tramo BC Datos: N Slinklers: 1 L 13,1 ie 1" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) Presión en B: P P B B B P A P TAB 24,4 0,74 si 25,14 si k 5,8 Caudal Rociador B: B B B K P 5,8 25,14 29,08 GPM Caudal Tramo BC.

104 96 BC BC BC A B 26,8 29,08 55,88 GPM Pérdida de Carga: j j AB 4,52 1,85 C d 1,099 1,85 4,87 j 4,52 55,88 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PBC PBC L J 13,101,099 P PBC 14,4 si Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 2 Te 1 1,7 SBC SBC L EUIVALENT E 3,4 1,099 J P SBC 3,7 si Pérdida Total de Presión: P TBC TBC P P BC 17,8 si P SBC Tramo CD Datos: N Slinklers: 1 L 13,1 ie 11/2" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) k 5,8

105 97 Presión en C: C C P B P TBC PC 25,1 17,8 si P 42,9 si Caudal Rociador C: C C C K P 5,8 42, GPM Caudal Tramo CD. CD CD CD BC C 55,8 33,7 89,5 GPM Pérdida de Carga: 4,52 j 1,85 C d 0,364 j CD 1,85 4,87 4,5289,5 j 1, ,5 1,85 4,87 Pérdidas Primarias PCD PCD L J 13,10 0,364 P PCD 4,77 si Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 2 Te 1 ½ 2,3 SCD SCD L EUIVALENT E J 2 2,3 0,364 P 1,67 si Pérdida Total de Presión: P TCD TCD P P CD 6,44 si P SCD SCD

106 Tramo DE Datos: N Slinklers: 1 L 13,1 ie 2" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) Presión en D: P P D D D P C P TCD 42,9 6,44 si 49,34 si Caudal Rociador D: D D D K 5,8 P 49,34 40,74 GPM Caudal Tramo DE. DE DE DE CD D 89,5 40,74 130,24 GPM Pérdida de Carga: k 5,8 j j DE 4,52 1,85 C d 0,179 1,85 4,87 j 4,52130,24 1, ,87 1,85 Pérdidas Primarias PDE PDE L J 13,1 0,179 P PDE 2,35si Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 1 Tee 2 2,8

107 99 SDE SDE L EUIVALENT E J 2,8 0,179 P SDE Pérdida Total de Presión: P TDE TDE P P DE 2,85 si P SDE 0,50 si Tramo FE Datos: N Slinklers: 1 L 13,1 ie 2" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) Presión en E: P P E E E P D P TDE 52,19 si k 5,8 49,34 2,85 si Caudal Rociador E: E E E K 5,8 P 52,19 41,9 GPM Caudal Tramo FE. FE FE FE DE E 130,24 41,9 172,14 GPM Pérdida de Carga: j j DE 4,52 1,85 C d 0,301 1,85 4,87 j 4,52172,14 1, ,87 1,85

108 100 Pérdidas Primarias PFE PFE L J 13,1 0,301 P PFE 3,94 si Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) 1 Tee 2 2,8 SFE SFE L EUIVALENT E J 2,8 0,301 P SFE Pérdida Total de Presión: P TFE TFE P P FE 4,78 si P SFE 0,85si Tramo GF Datos: N Slinklers: 1 L 88,2 ie 2,0" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) Presión en F: P P F F F P E P TFE 56,97 si k 5,8 52,19 4,78 si Caudal Rociador F: F F F K P 5,8 56,97 43,77 GPM

109 101 Caudal Tramo GF. GF GF GF FE F 172,1 43,77 215,88 GPM Pérdida de Carga: j j GF 4,52 1,85 C d 0,258 1,85 4,87 j 4,52 215,8 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PGF PGF L J 88,2 0,258 P PGF 22,75si Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) Cantidad total Codo ,7 4 6,8 Tee 2 3,5 1 3,5 Total 10,3 P SGF SGF SGF L EUIVALENT E 10,3 0,258 2,65 si J Pérdida Total de Presión: P TGF TGF P P GF 25,40 si P SGF Tramo HG Datos: N Slinklers: 1 L 1,6 ie 2" Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) k 5,8

110 102 Presión en G: G G P F P TGF PG 56,97 25,40 si P 82,37 si Caudal del Tramo HG = Caudal del Tramos GF Caudal Tramo HG. HG 215,88 GPM Pérdida de Carga: j j DE 4,52 1,85 C d 0,258 1,85 4,87 j 4,52 215,88 1, ,87 1,85 Pérdidas Primarias PHG PHG L J 1,6 0,258 P Pérdidas secundarias: PHG 0,41si Accesorios Longitud Equivalente (ie) Cantidad total Codo ,7 2 3,4 Válvula Reten. 2,7 1 2,7 Válvula Com. 0,4 1 0,4 Total 6,5 P SHG SHG SHG L EUIVALENT E 6,5 0,258 1,67 si J Pérdida Total de Presión: P THG THG P P HG 2,09 si P SHG

111 Tramo IH Datos: N Slinklers: 1 L 4" 97,4 ie Coef. de Descarga C 120 (ASTM 795) Presión en G: P P H H H P G P THG 84,46 si k 5,8 82,37 2,09 si Caudal del Tramo HG = Caudal del Tramos IH Caudal Tramo IH. IH 191,3 GPM Pérdida de Carga: 1,85 4,52 j 1,85 4,87 C d 0,0125 j IH j 4,52191,3 1, ,85 4,87 Pérdidas Primarias PIH PIH L J 97,4 0,0125 P PIH 1,22 si Pérdidas secundarias: Accesorios Longitud Equivalente (ie) Cantidad total Codo Codo Válvula Reten Válvula Com Total 100

112 104 P SIH SIH SIH L EUIVALENT E 100 0,0125 0,125 si J Pérdida Total de Presión: P TIH TIH P P I H 1,34 si P SIH Cálculo de Requerimientos Totales del Sistema Planta Segundo Piso. Presión total (I): P P P T T J P JI 87,02 1,34 P 88,36 si T si Caudal Total (J): 215,88 GPM T En unidades SI: Presión total (J): P 62,1m.c.a T Caudal Total (HI): l 13,6 T s

113 Cuadro Oerativo Sistema Rociadores CUADRO N 14 Cuadro Oerativo Sistema de Rociadores Planta Segundo Piso. (NFPA 13 Sección 8: Acetación del Sistema) Por lo tanto ara la selección de la bomba se considera la resión y caudal calculadas ara el rociador más desfavorable, considerando las érdidas de resión que trae consigo, sean éstas de fricción como de forma. Se determinará el Promedio de los cálculos realizados de la lanta del Primer y Segundo Piso del Edificio Luis Christen Adams de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Austral de Chile.

114 106 CUADRO N 15. Resumen Final de Cálculos Hidráulicos 5.9 Diseño del Estanque En el diseño del estanque se considera que el caudal con que se cuenta es caaz de abastecer el sistema, El estanque debe tener un sistema de cierre de aso al llegar a comletar el nivel de agua, este es un sistema sencillo que mantiene el sistema lleno en todo momento y al onerse en funcionamiento el sistema asegura el aso de agua desde la matriz al estanque, ara luego abastecer el sistema de rociadores automático. Dado este caudal y considerando una autonomía de 0,5 [h] de agua de combate de incendio, el Volumen del estanque de agua se define de la siguiente forma (NFPA 13 Sección 6: Planos y Cálculos) V TK (3.21) Donde: V TK T t T t Volumen Tanque m Caudal h Tiemo Por lo tanto: V V TK TK T t h 46,26 0,5 V TK m 3 Para el correcto funcionamiento del sistema, or medida de Seguridad se emlearan 2 Estanques con la Caacidad de 46 m 3 ara albergar la

115 107 autonomía total del sistema en caso de existir una mantención ara uno de los estanques, or lo que el otro Estanque será caaz de abastecer el caudal requerido en caso de riesgo de incendio. Ver en Plano N 1 FIGURA Nº 5.5 Diseño de Estanques N 1 y N 2 de 46 m Conexión ara Bomberos (Siamesa) Se deberá instalar una conexión ara bomberos desde la red erimetral, con una entrada gemela con dos bocas de 70 mm., rovistas de acolamiento storz, con taa y cadena de seguridad, ubicada donde se indica en el Plano N 1 y en el detalle N 9 del lano N 3. Esta entrada tendrá doble claeta de retención y alimentará toda la red de rociadores. Además se debe instalar un letrero en bronce que diga Red de rociadores ara uso de Bomberos resión máxima 12 Bares. FIGURA Nº 5.6 Toma Siamesas doble Claeta, uso exclusivo Bomberos

116 Esecificaciones Generales del Sistema Para el correcto funcionamiento del Sistema de Contra Incendios ara el Edificio Luis Christen Adams de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Austral de Chile se debe seleccionar una Bomba NFPA20, Como medida de seguridad ara mantener estable el sistema y comensar las érdidas de resión se consideran 2 bombas con similares características, El funcionamientos de estos disositivos es de manera alternada, artiendo rimero la Bomba N 1 y osteriormente la N 2 y así sucesivamente. Las Características son : = 12,85 [ l/s] TDH = 69,95 [m.c.a] Se tiene que todos los untos de consumo cumlen con las resiones y caudales esecificadas en las Normas NFPA. Se requiere 2 Estanques de 46 m 3 de caacidad Sistema de Detección y Alarma de Incendio. De un modo general, el conjunto de las salas del Edificio, deberán estar suervisados or un Sistema de Detección y Alarma de Incendio. Para este royecto se recomienda utilizar detectores de humo y detectores térmicos. Los detectores deberán estar conectados al sistema de alarma de incendio rincial. Este sistema de detección de incendio deberá, mediante enclavamientos eléctricos, interrumir el suministro eléctrico de los equios de conexión eléctrica, tales como, comutadores, sistema de ventilación, aire acondicionado y calefacción, cuando éste detecte un incendio dentro del recinto. El sistema de alarmas debe contemlar el monitoreo de las válvulas, sensores de flujo y otros elementos. Además, se deben instalar disositivos de alarma sonoras o visuales (sirenas y luces estroboscóicas) y ulsadores manuales en las distintas salas y accesos.

117 109 Para este royecto, a nivel de recomendación básica, se revee utilizar en el Sistema de Detección y Alarma de Incendio, a lo menos, los siguientes elementos (NFPA 70 National Electric Code, NFPA 71 Central Station Service for Signaling Systems,NFPA 72 Protective Signaling Systems) : Panel Central de Detección de Incendio Detectores de llama UV / IR (Ultravioleta / Infrarrojo), antiexlosión, Clase I, Div 1. Detectores de humo, antiexlosión, Clase 1, Div 1. Detectores térmicos Pulsadores 2 Alarmas sonoras y luminosas Módulos de monitoreo y control Adicionalmente, se oseerá de extintores de CO2 ortátiles, que deben ser ubicados en los accesos a salas de equios energizados, distanciados a no más de 45 m entre ellos. FIGURA Nº 5.7 Extintores Portátil de Incendio de Mano, Polvo uímico Seco PS Fuegos Tio A-B-C

118 110 Caítulo VI SELECCIÓN DE EUIPOS Y COMPONENTES DEL SISTEMA 6.1 Selección de Bomba Según Requerimientos: Presión: 65,95 [m.c.a] Caudal: 46,26 [m 3 /h] Por lo tanto se selecciona la siguiente Bomba Marca Ebara (Esaña), Serie 3M- 3P /15. FIGURA Nº 6.1 Bomba Ebara Serie 3M-3P

119 111 FIGURA Nº 6.2 Curva Característica de Bomba Ebara Serie 3M-3P

120 Selección de Slinklers Selección del los Slinklers Montantes, Colgantes y Emotrados. Según Requerimientos: Cobertura Normal y de Resuesta Ráida T de accionamiento ara Riesgo Ligero Orificio de Descarga de ½ ( 12,7 mm) FIGURA Nº 6.3 Slinklers Montantes, Colgantes y Emotrados. Rociador emotrado colgante de resuesta ráida AGR Llave de montaje: Llave de rociador modelo AG2 Información de la instalación:

121 113 FIGURA Nº 6.4 Detalle de Instalación Temeraturas nominales Esecificaciones del Slinklers Anber Globe AGR Modelo : AGR Tio del rociador : Colgante Orificio del rociador : Normal ½ ulg (12,7 mm) Temeratura Nominal : Normal Amolla Naranja Factor k : 5,8

122 Selección del los Slinklers de Pared Horizontales y Verticales Según Requerimientos: Cobertura Normal y de Resuesta Normal T de accionamiento ara Riesgo Ligero Orificio de Descarga de ½ ( 12,7 mm) FIGURA Nº 6.5 Descrición General Slinklers 6.3 Válvulas Válvula de Comuerta FIGURA Nº 6.6 Válvula de Comuerta