Guia de diseño sistemas de proteccion activa contraincendios

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PROTECCION ACTIVA CONTRAINCENDIOS

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Rev. A Página 2 de 63

CONTROL DE REVISIONES:

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Rev. A Página 3 de 63

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION ... 4

2. CRITERIOS DE DISEÑO ... 7

2.1 GENERALIDADES ... 7

2.2 ABREVIACIONES, DEFINICIONES Y SIMBOLOGIA... 8

ABREVIACIONES ... 8

DEFINICIONES ... 8

SIMBOLOS... 11

2.3 NORMAS APLICABLES ... 12

2.4 INFORMACION SUMINISTRADA POR EL CLIENTE ... 15

2.5 CLASIFICACION DE LA OCUPACION Y RIESGO ... 16

2.6 SISTEMAS DE PROTECCION CONTRAINCENDIOS ... 16

EXTINTORES ... 16

TUBERIA VERTICAL, HIDRANTES Y MANGUERAS ... 24

ROCIADORES AUTOMATICOS ... 33

SISTEMA DILUVIO ... 43

BOMBAS Y SISTEMA DE ABASTECIMIENTO DE AGUA ... 45

SISTEMA DE AGUA NEBULIZADA ... 53

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Página 4 de 63

1.

INTRODUCCION

Este documento de Guía de Diseño pretende servir de referencia y personas

delegadas para conocer el proceso y metodología general de diseño de un

Sistema de Protección Contraincendios y, más específicamente, aplicado a los

sistemas de extinción de incendios, también conocidos como combate y supresión

de incendios. Debido a lo amplio y complejo del tema de protección

contraincendios, deberá tenerse presente que esta guía por sí sola no es

exhaustiva, por lo que se recomienda consultar detenidamente fuentes de

información adicionales.

Un sistema de protección contra incendio es un sistema que incluye dispositivos,

soportería, equipos y controles para detectar fuego o humo, para hacer actuar una

señal y para extinguir el fuego o humo. Los dos objetivos principales de la

protección del fuego son salvar vidas y proteger las propiedades. Un objetivo

secundario es minimizar las interrupciones de servicio debido al fuego.

En general, se busca que la presente Guía de Diseño sea aplicable a diferentes

tipos de edificaciones, que incluye: Plantas industriales, edificios comerciales,

edificios de hoteles, hospitales, entre otros.

El diseño del sistema se basa en las normas NFPA de los Estados Unidos de

América, las cuales recogen las recomendaciones mínimas de seguridad y

protección que deben tomarse en cuenta para proteger un área, usando una

combinación de sistemas y equipos: mangueras, extintores, rociadores, etc.

La NFPA (National Fire Protection Association) es reconocida alrededor del mundo

como la fuente autorizada principal de conocimientos técnicos, datos y consejos

para el consumidor sobre la problemática del fuego y la protección y prevención

del mismo.

La Guía está dividida en un cuatro capítulos principales: 1. Criterios de Diseño, 2.

Memoria de Calculo, 3. Diseño y Dibujo de Planos, y 4. Especificaciones Técnicas;

cada uno representando no solo los pasos del proceso de diseño sino también los

productos y alcance típico entregable de cada diseño en particular. Finalmente, el

capítulo 5. Control de Calidad, aborda los lineamientos básicos de revisión de

cada uno de los productos en cuanto a aseguramiento de la calidad del diseño no

solo en los aspectos de formato sino también en aspectos basados en los criterios

de diseño que se hayan definido.

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La amplitud y asertividad en el contenido de cada producto entregable de diseño

está en función no solo de las competencias del diseñador sino principalmente del

grado de apego del diseñador a las normas aplicables vigentes de la NFPA, a las

normativas propias de cada País o de la localidad donde se construirá el proyecto

y a los estándares de marca o requerimientos del cliente más específicos,

exigencias que en general deben cumplir los edificios para satisfacer los requisitos

de seguridad y habitabilidad de la edificación, y proteger de los riesgos asociados

al fuego y explosión.

Los sistemas de protección contra incendios constituyen un conjunto de

equipamientos diversos integrados en la estructura de los edificios, los cuales se

basan en dos tipos de medidas:

a)

Medidas de protección pasiva.

b)

Medidas de protección activa.

Medidas de protección "pasiva":

Son medidas que tratan de minimizar los efectos dañinos del incendio una vez que

este se ha producido. Básicamente están encaminadas a limitar la distribución de

llamas y humo a lo largo del edificio y a permitir la evacuación de personas en

forma ordenada y rápida hacia afuera del mismo.

Este enfoque de diseño está fuera del presente alcance de la Guía.

Algunos ejemplos de estas medidas son:

• Compuertas en conductos de aire.

• Recubrimiento de las estructuras (para maximizar el tiempo antes del colapso por

la deformación por temperatura).

• Paredes y puertas cortafuegos.

• Dimensiones y características de las vías de evacuación.

• Señalizaciones e iluminación de emergencia.

• Compartimentación de sectores de fuego.

• Etc.

Medidas de protección "activa":

Son medidas diseñadas para asegurar la extinción de cualquier conato de

incendio lo más rápidamente posible y evitar así su extensión en el edificio. Dentro

de este apartado se han de considerar dos tipos de medidas:

a) Medidas de detección de incendios, que suelen estar basadas en la detección

de humos (iónicos u ópticos) o de aumento de temperatura.

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 Manuales: Extintores, Bocas de incendio equipadas (BIE), Hidrantes,

Columna seca, etc.

 Automáticos: Dotados de sistemas de diversos productos para extinción:

• Agua (Ej., rociadores, cortinas de agua, espumas, agua nebulizada).

• Gases (Ej., dióxido de carbono, agente limpio Ecaro).

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2.

CRITERIOS DE DISEÑO

El presente capitulo tiene por objetivo documentar todos los criterios de diseño

para un sistema de extinción de incendio, como parte de los servicios generales

de un determinado proyecto de construcción, que podría ser una planta industrial u

otro tipo de edificación. Este documento se convierte en el primer producto del

diseño entregable al Cliente.

Primeramente, en el documento se describen los objetivos específicos,

descripción del proyecto, información básica del cliente, documentación de base y

las normativas locales e internaciones que han de aplicarse en el diseño.

Posteriormente, una vez definida la tecnología o medio de extinción de incendios

en función de la zona a proteger, se describen la operación del sistema,

metodología de diseño, los parámetros de diseño, materiales a utilizar y todo el

software necesario para el diseño del sistema.

2.1 GENERALIDADES

El objetivo general de los sistemas de protección contra incendios es detectar un incendio en una etapa temprana para luego notificar a los ocupantes de la edificación, de manera tal que les permita evacuar y activar los sistemas de combate de incendio manual o automáticamente.

Estos constan de dos sistemas independientes pero relacionados entre sí: 1) el sistema de detección y alarmas, y 2) el sistema de extinción de incendios.

El primero, detecta cualquier incendio en su estado inicial y notifica a los ocupantes del edificio del fuego para iniciar una evacuación. Este sistema está fuera del presente alcance de la Guía.

El segundo, se enfoca al combate del incendio en forma manual o automática, utilizando un fluido extintor que puede ser con o sin agua. Los principales componentes de estos sistemas son:

a) Sistema de extinción de incendios a base de agua. Consta de un abastecimiento adecuado de agua (tanque exterior, cisterna, pozos, piscinas), bomba contra incendio, red de tuberías, válvulas, boquillas o rociadores, mangueras, y otros equipos relacionados.

b) Sistema de combate de incendios a base de medios diferentes al agua. Estos sistemas utilizan algunos agentes extintores como polvo químico seco, el dióxido de carbono (CO2), agentes limpios como ECARO-25. Estos agentes son utilizados en activos de alto valor como centros de procesamiento de datos y equipos de

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Página 8 de 63 comunicación, salas de control o en zonas con material o productos que puedan reaccionar violentamente con el agua.

2.2 ABREVIACIONES, DEFINICIONES Y SIMBOLOGIA

ABREVIACIONES

Como ejemplo, las abreviaciones utilizadas en el documento de criterios de diseño (CD) para el Proyecto SIEMAG de Venezuela y otras aplicables, son las siguientes:

ABREVIACION DESCRIPCION

NFPA NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION UL UNDERWRITERS LABORATORIES

FM FACTORY MUTUAL

COVENIN COMITÉ VENEZOLANO DE NORMAS INDUSTRIALES ANSI AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE ASME AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS

NEC NATIONAL ELECTRICAL CODE

NEMA NATIONAL ELECTRICAL MANUFACTURERS ASSOCIATION

AWWA AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION

OSHA OCCUPATIONAL SAFETY HEALTH ADMINISTRATION (US DOL)

Tabla 1. ABREVIACIONES DEFINICIONES

Las definiciones de acuerdo a NFPA típicamente utilizadas en un documento de CD, son como las listadas a continuación y otras que apliquen:

DEFINICION DESCRIPCION

RIESGO LIGERO Ocupaciones o partes de ellas donde existen bajas cantidades de combustibles y hay posibilidad de fuegos con bajas tasas de emisión de calor.

RIESGO ORDINARIO GRUPO 1 Ocupaciones o partes de ellas donde la cantidad de combustibles presente es moderada y hay posibilidad de fuegos con moderada tasa de liberación de calor.

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Página 9 de 63 RIESGO ORDINARIO GRUPO 2 Ocupaciones o partes de ellas donde la cantidad de

combustibles presente es de moderado a alto.

RIESGO EXTRA GROUP 1 Ocupaciones o partes del mismo donde la cantidad de combustibles es muy alta, y el polvo, las pelusas u otros materiales están presentes.

RIESGO EXTRA GROUP 2 Ocupaciones o partes de ellas donde existe moderada a grandes cantidades de líquidos inflamables o combustibles, o donde el almacenaje de combustibles es extenso.

LISTADO

Equipos y/o materiales incluidos en una lista publicada por la organización autorizada, relacionada con la evaluación de los productos, y que en sus listas establece si el equipo, material o servicio está de acuerdo con las normas apropiadas para el uso especificado.

DEBERÁ

Requerimiento obligatorio.

CIRCUITO SLC Circuito de Lazo de Señalización (para dispositivos de inicio de alarma direccionados)

CIRCUITO NAC

Circuito de Notificación (para dispositivos de notificación)

DISPOSITIVO INICIADOR

Componente del sistema de alarma contra incendios que origina la transmisión del cambio de una condición o estado, tal como en un detector de humo, una estación manual de alarma de incendio o un interruptor de supervisión.

DISPOSITIVO DE NOTIFICACION

Un componente del sistema de alarma contra incendios como campanas, sirenas, bocinas, luz o visor de texto que proporciona señales audible, táctiles, visibles o cualquier combinación de los mismos.

DISPOSITIVO DIRECCIONABLE

Componente de un sistema de alarma de incendio con identificación discreta cuyo estado puede ser identificado individualmente o que se usa para controlar otras funciones individualmente.

DISPOSITIVO DE SUPERVISION

Dispositivo que responde a las condiciones anormales que podrían afectar la correcta operación de un sistema automático de extinción de incendios incluyendo, pero no limitado a, válvulas de control; niveles de presión; niveles y temperatura de los agentes líquidos; energía y funcionamiento de las bombas; temperatura y sobre velocidad de los motores; y temperatura ambiental.

DETECTOR DE MUESTREO DE AIRE

Detector que consta de una tubería o red de distribución de tubos instalados entre el detector y el área a proteger. Un ventilador de aspiración ubicado en la caja del detector extrae aire del área protegida y lo lleva al detector por medio de puertos de muestreo o tuberías. En el detector el aire es analizado para determinar la presencia de productos de la combustión.

SISTEMA DE ALARMA DE INCENDIO

Sistema o elemento de un sistema combinado que consiste en componentes y circuitos dispuestos para monitorear y anunciar el estado de una alarma de incendio o de los dispositivos de supervisión del inicio de la señal, y para iniciar la respuesta adecuada ante dichas señales.

SISTEMA MULTIPLEXADO Sistema en el cual se emplean dispositivos de señalización tales como transponders para transmitir las señales de estado de cada dispositivo iniciador o circuito de dispositivo

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Página 10 de 63 iniciador dentro de un intervalo de tiempo prescrito, de modo que la falta de recepción de dicha señal pueda ser interpretada como una señal de falla.

ROCIADOR AUTOMATICO

Dispositivo del sistema de supresión de incendios que funciona automáticamente cuando su elemento térmico alcanza la temperatura de ruptura determinada, permitiendo que el agua fluya en un área determinada. ESTACION DE MANGUERA Una combinación de soporte para manguera, boquilla para

manguera, manguera y conexión de manguera, también conocido como gabinete.

ALTURA DE CIELO La distancia desde el piso terminado hasta la parte inferior del cielo o loza dentro de un área.

ANUNCIADOR

Unidad que contiene una o más lámparas indicadoras, indicadores alfanuméricos u otros medios equivalentes, en el cual cada indicación proporciona información sobre el estado de un circuito, condición o ubicación.

EDIFICIO DE ALTURA Un edificio donde el piso de una planta ocupable esta mas de 23 metros (75 pies) por encima del nivel más bajo de acceso para el vehículo de bomberos.

MONTANTE DEL SISTEMA O TUBERIA VERTICAL

La tubería de suministro horizontal o vertical entre el suministro de agua y la red de alimentación interior, para las conexiones de manguera y rociadores en sistemas combinados, verticalmente de piso a piso. Contiene una válvula de control, sensor de flujo de agua y otros dispositivos.

SISTEMA HUMEDO DE ROCIADORES

Un sistema empleando rociadores automáticos conectados mediante tuberías a un suministro de agua, el cual permite que los rociadores descarguen agua inmediatamente cuando existe suficiente calor generado por un fuego.

SISTEMA DE DILUVIO

Un sistema empleando boquillas conectadas a una red de tuberías conectadas a un suministro de agua a través de una válvula operada por el funcionamiento de un sistema de detección instalado en la misma área que las boquillas. Cuando esta válvula se abre el agua fluye hacia las tuberías y descarga desde todas las boquillas conectadas a ellas.

PRESION RESIDUAL La presión que existe en el sistema de distribución, medida en el momento en el cual hay flujo de agua.

PRESION ESTATICA La presión que existe en el sistema de distribución en cualquier momento sin flujo de agua.

CAPACIDAD NOMINAL El flujo disponible en un hidrante o sistema, a la presión residual designada, ya sea calculada o medida.

SOPORTE SISMICO Un ensamble a ser instalado en la tubería con el fin de resistir cargas sísmicas horizontales.

SUPERVISION (SUPERVISADO)

Una señal visual y audible que se da en la estación central de seguridad para indicar cuando el sistema está en funcionamiento o cuando existe una condición de que pudiera afectar al buen funcionamiento del sistema.

FUEGO CLASE A Un incendio en los materiales combustibles como la madera, tela, papel, caucho y muchos plásticos.

FUEGO CLASE B El incendio de líquidos inflamables y combustibles, grasas de petróleo, los alquitranes, aceites, pinturas de aceite, disolventes, lacas, alcoholes y gases inflamables.

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Página 11 de 63 FUEGO CLASE C

Un incendio en equipo eléctrico energizado. FUEGO CLASE D

Un incendio en metales inflamables.

AGENTE LIMPIO Gases extintores eléctricamente no conductivo, volátiles que no dejan un residuo de evaporación.

SISTEMA DE INUNDACION TOTAL

Un sistema compuesto por una red de suministro y distribución de agente limpio diseñada para lograr una concentración en toda la habitación o zona de peligro.

SISTEMA DE HIDRANTES

Un arreglo de tuberías, válvulas, conexiones para manguera y equipos aliados instalados en un edificio o estructura con las conexiones para la manguera localizadas de manera tal que el agua puede ser descargada en chorros o rocío a través de mangueras adjuntas, con la finalidad de apagar un fuego.

SISTEMA CLASE I

Sistema que provee conexiones de mangueras de 2.5" (65 mm) para el suministro de agua de uso del departamento de bomberos y aquellos que fueron entrenados en el combate agresivo de fuego.

SISTEMA CLASE II

Sistema que provee estaciones de mangueras de 1.5” (32 mm) para el suministro de agua de uso primariamente de personal entrenado y el departamento de bomberos durante la respuesta inicial.

HIDRANTES CLASE III

Sistema que provee estaciones de mangueras de 1.5” (32 mm) para uso de personal entrenado y conexiones de mangueras de 2.5" (65 mm) para el suministro de un gran volumen de agua para uso del departamento de bomberos y aquellos que fueron entrenados en el combate agresivo de fuego.

Tabla 1. DEFINICIONES SIMBOLOS

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Página 12 de 63 Tabla 3. SIMBOLOS PARA SISTEMA DE ALARMA DE INCENDIO - NFPA 170

SISTEMA DE SUPRESION DE INCENDIO

Tabla 4. SIMBOLOS PARA SISTEMA DE SUPRESION DE INCENDIO - NFPA 170

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Página 13 de 63 En la Tabla 6 se muestran las normas de la NFPA más comunes que aplican para la mayoría de edificaciones y plantas industriales. Deberán agregarse y considerarse aquellas normas de la NFPA u otras Organizaciones, que sean más específicas para la naturaleza y uso particular del área a proteger.

NORMA DESCRIPCION

NFPA 1

FIRE CODE. Advances fire and life safety for the public and first responders as well as property protection by providing a comprehensive, integrated approach to fire code regulation and hazard management. It addresses all the bases with extracts from and references to more than 130 NFPA® codes and standards including such industry benchmarks as NFPA 101, NFPA 54, NFPA 58, NFPA 30, NFPA 13, NFPA 25, and NFPA 72.

NFPA 10

STANDARD FOR PORTABLE FIRE EXTINGUISHERS. Provides requirements to ensure that portable fire extinguishers will work as intended to provide a first line of defense against fires of limited size. Criteria cover installations for Class A, B, C, D, and K hazards as well as the selection, inspection, maintenance, recharging, and testing of portable fire extinguishing equipment.

NFPA 12

STANDARD ON CARBON DIOXIDE EXTINGUISHING SYSTEMS. This standard contains minimum requirements for carbon dioxide fire-extinguishing systems. This standard includes only the necessary essentials to make it workable in the hands of those skilled in this field. Portable carbon dioxide equipment is covered in NFPA 10.

NFPA 13

STANDARD FOR THE INSTALLATION OF SPRINKLER SYSTEMS. The industry benchmark for design and installation of automatic fire sprinkler systems, NFPA 13 addresses sprinkler system design approaches, system installation, and component options to prevent fire deaths and property loss. Comprehensive requirements include sprinkler system design, installation, and acceptance testing; hanging and bracing systems; underground piping; and seismic protection in line with SEI/ASCE 7.

NFPA 14

STANDARD FOR THE INSTALLATION OF STANDPIPE AND HOSE SYSTEMS. NFPA 14 provides requirements for the installation of standpipes and hose systems to ensure that systems will work as intended to deliver adequate and reliable water supplies in a fire emergency. Provisions cover all system components and hardware, including piping, fittings, valves, and pressure-regulation devices, as well as system requirements; installation requirements; design; plans and calculations; water supply; and system acceptance.

NFPA 15

STANDARD FOR WATER SPRAY FIXED SYSTEMS FOR FIRE PROTECTION ONLINE. This standard provides the minimum requirements for the design, installation, and system acceptance testing of water spray fixed systems for fire protection service and the minimum requirements for the periodic testing and maintenance of ultra high-speed water spray fixed systems.

NFPA 20

STANDARD FOR THE INSTALLATION OF STATIONARY PUMPS FOR FIRE PROTECTION. NFPA 20 protects life and property by providing requirements for the selection and installation of pumps to ensure that systems will work as intended to deliver adequate and reliable water supplies in a fire emergency.

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Página 14 de 63 Criteria address the full range of issues and apply to all types of pumps including those for high-rise buildings, centrifugal, vertical shaft turbine-type, and positive displacement.

NFPA 22

STANDARD FOR WATER TANKS FOR PRIVATE FIRE PROTECTION. NFPA 22 provides the minimum requirements for the design, construction, installation, and maintenance of tanks and accessory equipment that supply water for private fire protection, including the following: (1) gravity tanks, suction tanks, pressure tanks, and embankment-supported coated fabric suction tanks (2) towers (3) foundations (4) pipe connections and fittings (5) valve enclosures (6) tank filling (7) protection against freezing.

NFPA 24

STANDARD FOR THE INSTALLATION OF PRIVATE FIRE SERVICE MAINS AND THEIR APPURTENANCES. NFPA 24 helps ensure water supplies are available in a fire emergency, with detailed requirements for the installation of private fire service mains and their appurtenances supplying private hydrants and water-based fire protection systems. Requirements govern water supplies, valves, hydrants, hose houses and equipment, master streams, underground and aboveground piping, and hydraulic calculations.

NFPA 25

STANDARD FOR THE INSPECTION, TESTING, AND MAINTENANCE OF WATER-BASED FIRE PROTECTION SYSTEMS. NFPA 25 is the baseline for inspection, testing, and maintenance of water-based fire protection systems. Compliance helps maximize system integrity to avoid failure and ensure fast, effective response in a fire emergency. The Standard governs the periodic inspection, testing, and maintenance of water-based fire protection systems including land-based and marine applications. Requirements are provided for standpipe systems including hose outlets, fire pumps, sprinklers, fire service piping, and valves, along with system impairment handling and reporting.

NFPA 30

FLAMMABLE AND COMBUSTIBLE LIQUIDS CODE. Enforceable under OSHA and many state and local regulations, NFPA 30 provides safeguards to reduce the hazards associated with the storage, handling, and use of flammable and combustible liquids. Topics covered include fire and explosion prevention and risk control, storage of liquids in containers, storage of liquids in tanks, piping systems, processing facilities, bulk loading and unloading, and wharves.

NFPA 70

NATIONAL ELECTRICAL CODE. NEC is the benchmark for safe electrical design, installation, and inspection to protect people and property from electrical hazards. The NEC addresses the installation of electrical conductors, equipment, and raceways; signaling and communications conductors, equipment, and raceways; and optical fiber cables and raceways in commercial, residential, and industrial occupancies.

NFPA 72

NATIONAL FIRE ALARM AND SIGNALING CODE. NFPA 72 provides the latest safety provisions to meet society's changing fire detection, signaling, and emergency communications demands. In addition to the core focus on fire alarm systems, the Code includes requirements for mass notification systems used for weather emergencies; terrorist events; biological, chemical, and nuclear emergencies; and other threats. Rules cover the application, installation, location, performance, inspection, testing, and maintenance of fire alarm systems, supervising station alarm systems, public emergency alarm reporting systems, fire warning equipment and emergency communications systems (ECS), and their

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Página 15 de 63 components. Provisions are expressed in prescriptive requirements with performance-based design methods and risk analysis requirements provided and essential for the proper design and integration of mass notification systems.

NFPA 101

LIFE SAFETY CODE. The Life Safety Code is the most widely used source for strategies to protect people based on building construction, protection, and occupancy features that minimize the effects of fire and related hazards. Unique in the field, it is the only document that covers life safety in both new and existing structures. Provisions are included for all types of occupancies, with requirements for egress, features of fire protection, sprinkler systems, alarms, emergency lighting, smoke barriers, and special hazard protection.

NFPA 750

STANDARD ON WATER MIST FIRE PROTECTION SYSTEMS. This standard contains the minimum requirements for the design, installation, maintenance, and testing of water mist fire protection systems. this standard does not provide definite fire performance criteria, nor does it offer specific guidance on how to design a system to control, suppress, or extinguish a fire. Reliance is placed on the procurement and installation of listed water mist equipment and systems that have demostrated performance in fire test as part of a listing process.

NFPA 2001

STANDARD ON CLEAN AGENT FIRE EXTINGUISHING SYSTEMS. This standard contains minimum requirements for total flooding and local application clean agent fire extinguishing systems. The agents in this standard were introduced in response to international restrictions on the production of certain halon fire extinguishing agents under the Montreal Protocol signed September 16, 1987, as amended.

NFPA 5000

BUILDING CONSTRUCTION AND SAFETY CODE. The Code addresses those construction, protection, and occupancy features necessary to minimize danger to life and property.

Tabla 3. NORMAS APLICABLES

2.4 INFORMACION SUMINISTRADA POR EL CLIENTE

La información que deberá proporcionar el cliente, previo al diseño del sistema de extinción de incendios, comprende pero no se limita a lo siguiente:

a) Descripción y alcance del proyecto. Aplicación y características generales de la edificación, ubicación, condiciones ambientales, estándares de marca y datos de preferencia del Cliente, materiales y normas de construcción consideradas.

b) Planos arquitectónicos en AutoCAD de la edificación o áreas a proteger, que incluye vistas de planta (layout) y vistas de sección, que muestre paredes, vigas, columnas, lozas, cielo falso, piso falso, techos, puertas, ventanas, aberturas. c) Equipamiento del área. Los planos arquitectónicos deberán mostrar en capas de

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Página 16 de 63 canalizaciones (ductos, cables y tuberías) que serán parte componente del espacio a proteger.

d) Listado de ambientes (room list). Comprende una tabla con información de cada espacio separado que incluye: Nombre del cuarto o espacio, código, ubicación, maquinaria instalada, volumen, y tipo de materiales combustibles (si aplica), dimensiones (ancho, largo y altura), dimensiones del entrepiso y entre cielo, método previsto de sistema de extinción de incendios.

2.5 CLASIFICACION DE LA OCUPACION Y RIESGO

La ocupación de un edificio o estructura, o porción de un edificio o instalación, se clasificarán de acuerdo con la NFPA 101, Secciones 6.1.2 a la 6.1.13. Esta clasificación estará sujeta a la decisión de la autoridad competente donde hay alguna cuestión de apropiada clasificación en cada caso particular.

Para los propósitos de dicha norma, el peligro del contenido de la ocupación será el peligro relativo de inicio y propagación del fuego, el peligro del humo o gases generados, y el peligro de explosión u otro suceso que ponga en peligro potencial las vidas y la seguridad de los ocupantes del edificio.

Donde existan diferentes niveles de riesgo según los contenidos existentes en diferentes áreas del edificio, el caso de mayor peligro será lo que regirá la clasificación, a menos que las áreas de peligro estén separadas y protegidas conforme lo especifica la norma.

El riesgo o peligrosidad de acuerdo al contenido en cualquier edificio o instalación deberá ser clasificado ya sea como: Riesgo Ligero (bajo), Riesgo Ordinario (moderado) y Riesgo Extra (alto).

2.6 SISTEMAS DE PROTECCION CONTRAINCENDIOS EXTINTORES

Los extintores portátiles están pensados como un primer línea de defensa para hacer frente a los incendios de tamaño limitado, para la proteccion tanto de la estructura del edificio como de. Son necesarios incluso si la propiedad está equipada con rociadores automáticos, tubo vertical y mangueras u otro sistema de protección permanente.

Según Sección 1.3.1 de la NFPA 10, los extintores portátiles deberán ser listados y etiquetados, y deberán cumplir o exceder todos los requisitos de al menos uno

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Página 17 de 63 de los estándares de prueba de fuego y al menos una de las normas de funcionamiento apropiado.

De acuerdo con las condiciones operativas de la edificación y bajo la normativa definida para la elección del tipo y localización de extintores portátiles, se presenta a continuación la metodología típica recomendada:

a. Clasificación de los incendios. Primeramente habría que definir los tipos de incendio o fuegos que se producirían según la ocupación del área, en cuanto a materiales combustibles y equipos que puedan estar presentes, y con base a la siguiente clasificación (Ver NFPA 10, Sección 5.2):

 Fuego Clase A: Son los incendios con materiales combustibles comunes como madera, tela, papel, caucho y varios tipos de plástico.  Fuego Clase B: Son los incendios de líquidos inflamables y

combustibles, grasas de petróleo, alquitrán, bases de aceite para pinturas, solventes, lacas, alcoholes y gases inflamables.

 Fuego Clase C: Son incendios en sitios donde están presentes equipos eléctricos energizados y donde la no conductividad eléctrica del medio de extinción es importante (Cuando el equipo eléctrico está des energizado pueden ser usados sin riesgo extintores para Clase A o B).  Fuego Clase D: Son incendios en sitios donde están presentes metales

combustibles, tales como: magnesio, titanio, zirconio, sodio, litio y potasio.

 Fuego Clase K: Son los incendios en equipamiento de cocina que involucra un medio combustible para cocinar, por ejemplo aceite y grasa animal o vegetal.

Cuando se presentan zonas con varios tipos de contenidos prevalece el de mayor clasificación, por ejemplo, si se encuentran contenidos con clasificación A y C prevalece el clase C ó si se encuentran contenidos clase B y C predomina el C; cada clasificación de riesgo tiene unas características de distancias máximas de recorrido hasta el extintor e indicaciones del tipo de agente extintor a utilizar, es por eso que se debe tener en cuenta la clasificación más exigente.

b. Clasificación de Riesgo de las Ocupaciones. Las ocupaciones deben clasificarse de acuerdo a la cantidad y combustibilidad de sus contenidos, a las tasas de liberación de calor esperadas, al potencial total de liberación

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Página 18 de 63 de energía. Conforme la NFPA 10, Sección 5.4, se define la clasificación de riesgos siguiente:

 Riesgo Ligero o Bajo: Ocupaciones donde la cantidad total de materiales combustible Clase A, incluyendo muebles, decoraciones y contenidos; son de menor cantidad. Esto puede incluir algunos edificios o habitaciones ocupadas como oficinas, escuelas, iglesias, salones de eventos, hoteles / moteles, etc. Esta clasificación prevé que la mayor parte del contenido son materiales o bien no-combustibles o dispuestos de modo que un incendio no es probable que se extienda rápidamente.  Riesgo Ordinario o Moderado: Ocupaciones donde la cantidad total

de combustibles de Clase A y materiales inflamables de Clase B están presentes en mayores cantidades comparado con las de riesgo ligero (bajo). Estas ocupaciones pueden consistir en áreas de comedor, edificios mercantiles, espacios para almacenamiento, manufactura ligera, operaciones de investigación, concesionarios de automóviles, parqueos, talleres o servicio de apoyo a ocupaciones de riego ligero, y almacenes que manejan provisiones de la clase I o II como se define por la NFPA 13.

 Riesgo Extra o Alto: Ocupaciones donde la cantidad total de combustibles Clase A y materiales inflamables Clase B están presentes en áreas de almacenamiento, producción, uso, producto terminado, o la combinación de los mismos, por encima de lo esperado en ocupaciones clasificadas como de riesgo ordinario. Ejemplo de este tipo de ocupaciones son: carpinterías, talleres de vehículos, servicios de mantenimiento de aeronaves y barcos, áreas de cocina, salas de exhibición de productos, almacenamiento y procesos de fabricación tales como pintura, inmersión y revestimiento, incluyendo manejo de líquido inflamables. También se incluye el almacenamiento de provisiones Clase I y Clase II.

c. Requerimientos generales. Remitirse a la Sección 1.5 y 1.6 de la norma, entre los que para fines del diseño cabe mencionar:

 Los extintores portátiles deberán mantenerse cargados por completo, en buenas condiciones de funcionamiento y en su lugar designado en todo momento cuando no estén siendo utilizados.

 Los extintores deberán ser convenientemente ubicados, en puntos claramente visibles, de fácil acceso y utilización inmediata en caso de incendio. Preferiblemente, ubicarlos a lo largo de la trayectoria normal de desplazamiento, incluyendo las salidas de las áreas.

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Página 19 de 63  Los extintores con peso bruto inferior o igual a 40 lb (18,14 kg) se

instalarán de manera que la parte superior del mismo este a no más de 5 pies (1,53 m) por encima del suelo. Los extintores con peso bruto superior a 40 libras (18,14 kg) (excepto los tipos sobre ruedas) deberán instalarse de modo que la parte superior del mismo este a no es más de 3.5 pies (1,07 m) por encima del suelo. En ningún caso, la separación entre la parte inferior del extintor y el piso será inferior a 4 pulgadas (10,2 cm).

d. Selección del tipo y Agente Extintor. Remitirse al Capítulo 5 de la norma. En general, la selección de extintores para una situación dada será determinada por los factores siguientes:

a. Tipo de incendio más probable que ocurra b. Tamaño del incendio más probable

c. Riesgos en el área donde es más probable que ocurra el incendio d. Equipo eléctrico energizado en las proximidades

e. Condiciones de temperatura ambiente

f. Otros factores (ver Sección H.2 de la norma).

La Tabla H.2, Anexo H de la norma, resume las características de los extintores y ayuda en la selección de extintores de incendios en cuestión. Las capacidades dadas son las que estaban en vigencia en el momento de elaboración de dicha norma, por lo que deberá consultarse el listado que se encuentre mas actualizado.

Los extintores deberán ser seleccionados conforme la Clase(s) de riesgo de incendio en el área a proteger, así:

 Extintores Clase A deberán ser seleccionados de tipos que están específicamente listados y etiquetados para protección en incendios o fuegos Clase A.

 Extintores Clase B deberán ser seleccionados de tipos que están específicamente listados y etiquetados para protección en incendios o fuegos Clase B.

 Extintores Clase C deberán ser seleccionados de tipos que están específicamente listados y etiquetados para protección en riesgos de fuegos Clase C.

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Página 20 de 63  Extintores Clase D deberán ser seleccionados de tipos que están

específicamente listados y etiquetados para protección en riesgos de fuegos Clase D.

 Extintores Clase K deberán ser seleccionados de tipos que están específicamente listados y etiquetados para protección en riesgos de fuegos Clase K.

 Extintores para aplicaciones especiales, ver Sección 4.3 de la norma.  Aplicación en ubicaciones mas especificas, en donde se requiera

instalación de extintores portátiles, deberán considerarse las respectivas normas aplicables (ver Sección 4.4 de la norma), pero en ningún caso los requerimientos serán menores que los especificados en esta norma.

 En resumen. los extintores en un área determinada deben corresponder con los riesgos de dicha área.

Entre los agentes clasificados para uso Clase A están: el agua, chorros cargados, espuma formadora de película acuosa (AFFF), espuma fluoroproteinica formadora de película (FFFP), producto químico seco multipropósito (base de fosfato de amonio) y agentes tipo halocarbonos. Algunas veces los extintores clasificados como Clase A no son el único tipo necesario para la protección de edificios. Por ejemplo, en la mayoría de las áreas de un restaurante, los combustibles principales son madera, papel y telas. Sin embargo, en la cocina, el riesgo de mayor preocupación es el medio de cocción (aceites vegetales y grasas), los cuales requieren un extintor clasificado como Clase B o Clase K.

Los agentes extintores clasificados como Clase B incluyen: Dióxido de carbono, productos químicos secos, AFFF, FFFP y tipos de agentes halocarbonos.

Los agentes clasificados para uso Clase C incluyen dióxido de carbono, productos químicos secos y los tipos de agentes halocarbonos.

Hay dos clases básicas de agentes químicos secos: (1) productos químicos secos ordinarios, los cuales están clasificados B:C e incluyen bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio y urea, y agentes a base de cloruro de potasio; y (2) productos químicos secos multipropósito, agentes a base de fosfato de amonio, los cuales logran la clasificación A:B:C.

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Página 21 de 63 También existen dos diseños básicos de extintores de producto químico seco: uno usa un cartucho presurizado separado (extintor tipo cartucho) y el otro presuriza la cámara del agente para el mismo propósito (extintor de presión almacenada). EI de presión almacenada es el que se utiliza más ampliamente.

El dióxido de carbono es un agente de gas comprimido y se conoce comúnmente como CO2, Aunque está clasificado para uso en incendios

Clase B y C, con frecuencia se usa efectivamente en pequeños incendios Clase A.

Los extintores de polvo seco están diseñados para usarse en incendios Clase D, los cuales involucran metales combustibles. El agente y los métodos de aplicación deben escogerse de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes.

Ver Figura 1 con un resumen de los tipos comunes de extintores y su aplicabilidad.

Figura 1. Resumen de los Tipos de Extintores

El uso de agentes hidrofluorocarbonos (HFCs) o similares en extintores está limitado a aplicaciones donde se requiere un agente limpio que actúe eficientemente sobre el incendio sin que el agente mismo resulte en daño a

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Página 22 de 63 los equipos o área siendo protegidos, o donde el uso de otros agentes puede poner en peligro al personal dentro del área.

Los agentes limpios poseen características de alta eficiencia, baja reactividad química, baja toxicidad, baja conductividad eléctrica, no deja residuos corrosivos, y son particularmente apropiados para proteger áreas donde hay activos de alto valor económico, por ejemplo: bibliotecas, museos, hospitales, instalaciones con equipo médico, plantas telefónicas, salas de computo, etc.

Los extintores rodantes. Los extintores rodantes deberán ser para la protección de riesgos donde sea necesario el cumplimiento de los siguientes requerimientos:

 Elevada capacidad de flujo del agente  Amplio rango de chorro del agente  Amplia capacidad de agente  Uso en áreas de riesgo extra

En la Figura 2 se muestra imagen de un extintor portátil y un extintor rodante de mayor capacidad.

Figura 2. Imágenes de extintor portátil y extintor rodante (en la derecha, menor escala)

e. Distribución de Extintores. El número, tamaño, ubicación, y las limitaciones de uso de los extintores, deberán cumplir con los requisitos establecidos en el Capítulo 5 de la norma, así:

En cada nivel de piso del edificio, el área protegida y distancias de recorrido a extintores instalados, estará basado en las Tabla 4 y 5 (Tablas 6.2.1.1 y 6.3.1.1 de la norma).

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Página 23 de 63 En general, las distancias de recorrido para extintores portátiles no deberá exceder de 50 pies (15.25 m). Ver Anexo E de la norma.

En caso de riesgos de incendio Clase D, los extintores deberán ubicarse a no más de 75 pies (23 m) de distancia de recorrido.

En caso de riesgos de incendio Clase K, los extintores deberán ubicarse a no más de 30 pies (9.15 m) de distancia de recorrido.

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Página 24 de 63 Tabla 5. Tamaño y ubicación de extintores para ocupaciones Clase B.

TUBERIA VERTICAL, HIDRANTES Y MANGUERAS

La norma NFPA que regula el diseño, la instalación y la prueba de los sistemas de tubería vertical o columna reguladora es la NFPA 14 - Norma sobre la Instalación de Sistemas de Tubería Vertical, Hidrante Privado y Manguera. Nótese que esta norma no cubre los casos donde se requiere estos sistemas de tubería, para ello, hay que remitirse a la NFPA 101, NFPA 1, los códigos modelo de construcción, y/o las normas de las aseguradoras.

Sistemas de Tubería Vertical y Mangueras

Los sistemas de conducción o abastecimiento de agua para los sistemas de extinción de incendios, conocidos también como columna reguladora, sistemas de tubería vertical o comúnmente "risers" y sus equipos relacionados, transportan agua desde un abastecimiento de agua confiable hasta las áreas designadas de edificios donde las mangueras pueden ser desplegadas manualmente para combatir el fuego y como complemento para el sistema de rociadores automáticos. Dichos sistemas de columna normalmente están provistos en edificios altos y de área grande.

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Página 25 de 63 Estos sistemas de tubería cuentan con los siguientes componentes. Ver Figuras 3 y 4 donde se muestran diagramas típicos de este sistema con su ramificación para cada zona o nivel, que incluye: válvula reguladora de presión (si aplica), válvula de compuerta supervisada, válvula cheque, interruptor de alarma de flujo tipo paleta, válvula de prueba y dreno, y válvula de alivio. Además, en el punto elevado se incluye una válvula eliminadora de aire (no mostrada) y en el nivel cero se incluye una conexión siamesa para el cuerpo de bomberos (no mostrada).

Los sistemas de tubería vertical diseñados por cédula de la tubería deben tener la tubería dimensionada en concordancia con la cédula de tubería de la Tabla 7.8.2.1 en la NFPA 14. Los diseños por cédula de tubería deben estar limitados a tuberías verticales húmedas para edificios que no son de altura (más de 23m). Ver además Sección 7.10 - Tasas de Flujo.

Figura 3. Diagramas de tubería vertical (RISER) y sus componentes básicos

Cuando dos o más tuberías verticales son instaladas en el mismo edificio o sección de edificio, ellas deben estar interconectadas. Las tuberías verticales Clase l y Clase II deben ser de al menos tamaño 4 pulgadas.

Las líneas de derivación deben dimensionarse con base en los criterios hidráulicos establecidos en la norma pero no serán menores de 2.5 pulgadas.

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Página 26 de 63 Debe proveerse un tubo vertical de drenaje de 3/4" o mayor (según tabla abajo), permanentemente instalado adyacente a cada tubería vertical equipada con dispositivos reguladores de presión para facilitar las pruebas de cada dispositivo.

Figura 4. Diagramas de tubería vertical (RISER) con válvula reguladora de presión y válvula de alivio.

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Página 27 de 63 EI diseño de un sistema de tubería vertical está determinado por la altura del edificio, la clasificación de ocupación del área por piso, el esquema de evacuación, el flujo y presión residual requeridos y la distancia de la conexión de manguera.

El proceso comienza con la determinación del uso que se pretende, es decir si es para (1) combate de incendios a escala real con el cuerpo de bomberos, (2) combate de incendios de primeros auxilios, o (3) considera los dos escenarios. Estos tres usos corresponden a las tres clases de sistemas de columna reguladora: Clase I, Clase II y Clase III. También es común diseñar un sistema "combinado" que se compone de un Sistema Clase I o Clase III que además suministra agua a un sistema de rociadores.

Sistemas Clase I. Estos proveen conexiones de manguera de 2.5 pulgadas en las ubicaciones designadas en un edificio para combatir incendios a escala real por el cuerpo de bomberos. Estos normalmente se requieren en edificios con más de 3 pisos por encima o debajo del nivel de tierra o en áreas de difícil acceso directamente con las mangueras desde el vehículo de bomberos (ej. interior de centros comerciales).

Sistemas Clase II. Estos proveen conexiones de manguera de 1.5 pulgadas en las ubicaciones designadas en un edificio para combatir incendios de primeros auxilios con la intención de que sean utilizados por las brigadas contraincendios y/o por los ocupantes del edificio, mientras llegan los bomberos. Estos normalmente se requieren en edificios grandes sin rociadores o áreas de riesgo especial, tales como salas de exhibición y escenarios. El uso de sistemas Clase II ha ido disminuyendo debido a inconvenientes de uso por los ocupantes del edificio.

Sistemas Clase III. Estos combinan los elementos de los sistemas Clase I y Clase II, es decir están provistos para el combate de incendios a escala real y de primeros auxilios. conexiones de manguera de 2.5 pulgadas en las ubicaciones designadas en un edificio para combatir incendios a escala real por el cuerpo de bomberos. Estos normalmente se requieren en edificios con más de 3 pisos por encima o debajo del nivel de tierra o en áreas de difícil acceso directamente con las mangueras desde el vehículo de bomberos (ej. interior de centros comerciales).

Tipos de Sistemas. Además de estas clasificados en Clases, los sistemas de columna reguladora también están clasificados según su "tipo". Estos tipos definen si la tubería estará llena de agua o si no lo estará (húmeda versus seca), y si el abastecimiento de agua para combatir el incendio estará disponible automáticamente o no (automático, semiautomático y manual). Los sistemas automáticos proveen un abastamiento de agua para combatir el fuego

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Página 28 de 63 simplemente abriendo la válvula de manguera; mientras que los sistemas manuales no tienen un abastecimiento de agua pre-conectado para combatir el fuego, y estos sistemas deben ser abastecidos manualmente a través de la manguera del vehículo de bomberos conectada en el punto de conexión provisto para ello en el edificio.

Los tipos "manuales" están prohibidos para edificios de altura, ni para los sistemas Clase II y Clase III. Los tipos "seco" también están prohibidos para los casos anteriores, debido al riesgo para los usuarios sin entrenamiento por la demora en la disponibilidad de agua. Además, los tipos "húmedo" se consideran más confiables.

Los tipos "seco" solo están permitidos en áreas sujetas al congelamiento por bajas temperaturas en el ambiente.

Estaciones de Mangueras

En general, las mangueras se mantienen en gabinetes con puerta de vidrio o plástico para permitir fácil identificación. Ubicados en un sitio que no pueda ser obstruido y claramente visibles e identificados con sus instrucciones de operación, a una altura entre 3 y 5 pies del piso

En la Figura 5 se muestran gabinetes de manguera típicos, Clase I y III, con extintor opcional incorporado.

Figura 5. Gabinetes de manguera Clase I y III, con extintor incluido opcional

Disposición del sistema de Mangueras. La cantidad requerida de conexiones de manguera está basada principalmente en el diseño de un edificio, para lo cual se utilizan dos enfoques o métodos:

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Página 29 de 63 a) Método de Longitud Real. Aplica en mangueras de 1.5 pulgadas (Clases II y III). Este método localiza las conexiones de manguera de manera que hayan suficientes para alcanzar todas las partes del área servida con una manguera de 30.5 m (100 pies) y que tiene una boquilla con un alcance de 6 a 9 m (de 20 a 30 pies), para una distancia máxima de 39.7 metros (130 pies) hasta el punto de incendio, como muestra la Figura 6 abajo.

Estas estaciones de manguera se deben ubicar en áreas centrales, tales como los corredores, donde sean claramente visibles y fácilmente accesibles.

b) Método de Ubicación en la Salida. Aplica en mangueras de 2.5 pulgadas (Clases I y III). Este método localiza las conexiones de manguera de acuerdo con el sistema de salidas del edificio, por ejemplo en recintos protegidos de escaleras de salida, en lados opuestos de salidas horizontales y en pasadizos de salida, llámese puntos de egreso adecuado de las áreas servidas. Ver Figura 7. Esto permite que los bomberos se conecten a un sistema con cierta seguridad y que tengan una manguera cargada disponible antes de ingresar a un área de incendio.

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Página 30 de 63 Figura 7. Método de ubicación en la salida para emplazar conexiones de manguera

Requisitos para el Abastecimiento de Agua y la Tubería

La clase y tipo de sistema que va a ser instalado dictara el abastecimiento de agua que se requiere. Existen tres aspectos de los abastecimientos de agua que se deben tener en cuenta:

a) El flujo mínimo requerido b) La presión mínima requerida

c) El tipo de abastecimiento que debe ser utilizado, y presión máxima disponible La demanda del sistema (flujo y presión mínima) para un sistema de columna reguladora es función de la demanda en conexión de mangueras más alejadas hidráulicamente, columna adicional, abastecimiento para los rociadores, ente otros, con sus correspondientes perdidas de presión y los cambios de elevación. Básicamente, los requisitos de demanda para estos sistemas según la norma son determinados de acuerdo a la clase del sistema. Para los sistemas Clase I y III, estos es:

 Primera columna reguladora: hasta 500 gpm,

 Columna reguladora adicional: agregar 250 gpm, hasta un máximo de 1250 gpm.

 Sistema combinado con rociadores: se reduce a máximo de 1000 gpm  Abastecimiento de agua sea capaz de proveer dicho flujo mínimo durante

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Página 31 de 63  Presión mínima residual en la boca de salida de manguera más elevada:

100 psi, mientras se produce un caudal de 250 gpm en cada una de las dos conexión más elevada y más remotas hidráulicamente. Idealmente, agregar 25 psi a ese valor en el caso de manguera de caucho típicamente utilizables.

Para los sistemas Clase II, la norma requiere que el abastecimiento de agua tenga capacidad de 100 gpm y presión residual de 65 psi (máximo 100 psi en la salida de mangueras), para lo cual se utilizan ya sea reguladoras de presión o también placas de orificios, para la limitación o restricción de presión en conexiones de mangueras.

En general la presión máxima en cualquier punto en el sistema en cualquier momento no debe exceder de 350 psi (24 bares). En todo caso, la presión máxima deberá estar limitada por la clase de presión de los componentes del sistema, normalmente de 175 psi, y algunos casos hasta 350 psi.

Donde la presión estática en una conexión de manguera excede los 175 psi, debe ser provisto un dispositivo de regulación de presión aprobado para limitar las presiones estática y residual a 100 psi en conexión de manguera de 1.5 pulg. y 175 psi para otras conexiones de manguera.

Asi, para rociadores se requiere que las válvulas reguladoras de presión se fijen a 165 psi, y las válvulas de alivio se fijen a 175 psi, para cada "zona" o nivel de elevación del edificio.

Existen varios tipos de abastecimientos de agua que pueden ser aceptables. Estos incluyen:

a) Los sistemas de acueducto público, suplementados por una bomba reforzadora cuando se requieren presiones más altas.

b) Las Bombas de incendios conectadas con una fuente de agua fija y confiable como son las cisternas.

c) Los tanques a presión d) Los tanques por gravedad

e) Alimentación de emergencia del cuerpo de bomberos mediante una o más conexiones con fuente de agua confiable y accesible cerca.

f) Para los edificios de gran altura, se requieren dos conexiones del cuerpo de bomberos ubicadas remotamente para cada zona dentro del rango de bombeo del vehículo de bomberos.

En los casos de edificios de altura media (es decir de altura menor a los 23 metros o 75 pies), la norma permite un sistema de columna reguladora Clase I tipo Manual y no requiere que cumpla con la demanda de esta. Así, en los

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Página 32 de 63 sistemas combinados con Rociadores, solo requiere abastecer automáticamente la demanda de los rociadores y el sistema combinado se convierte simplemente en un sistema de columna reguladora húmedo manual Clase I.

Hidrantes privados

Son dispositivos para suministrar gran cantidad de agua para el combate de incendios durante todas las fases del mismo, permitiendo la conexión de mangueras para el llenado de las cisternas de agua de los bomberos.

Se conectan y forman parte integral de la red de agua de protección contra incendios específica del establecimiento a proteger.

Los hidrantes privados deberán estar abastecidos por un suministro de agua aprobado y deberán estar ubicados en área exterior del edificio accesible por la cisterna de los bomberos y a 200 pies de separación entre ellos. Mediante manguera alimentan las conexiones de bomberos al costado del edificio, por lo que el hidrante debe estar a no más de 100 pies de dicha conexión.

Los hay del tipo de 1) Columna (seca y húmeda) y 2) Bajo Nivel de Tierra. Ver Figura 8 la que muestra un corte seccional del tipo columna y otros tipos comúnmente usados.

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Página 33 de 63 ROCIADORES AUTOMATICOS

Los rociadores automáticos son dispositivos termo-sensibles diseñados para reaccionar a temperaturas predeterminadas liberando automáticamente un chorro de agua que se distribuye en patrones y cantidades específicas sobre áreas designadas con el fin de extinguir un incendio o impedir su propagación.

La norma NFPA que regula el diseño, la instalación y la prueba de los sistemas de rociadores es la NFPA 13 - Norma para la Instalación de Sistemas Rociadores. La NFPA 13 no específica los tipos de instalaciones o edificios en que se requieren los sistemas de rociadores. Este requisito está discutido en los códigos de construcción, en la NFPA 101, Código de Seguridad Humana, y otros reglamentos.

Generalmente, los rociadores y la pulverización de agua son efectivos en la extinción de incendios de líquidos combustibles con puntos de inflamación de 93.3°C (200°F) y más elevados, en líquidos inflamables con una gravedad específica superior a 1 y en líquidos solubles en agua. Por experiencia, son aun valiosos para el control de incendios, aún cuando estén presentes equipos eléctricos, electrónicos o de cómputo, ya que ofrecen protección efectiva con respecto al choque eléctrico, sin un aumento apreciable de daño a los equipos, en comparación con los daños que ocasionan el calor, las llamas, el humo y los chorros de mangueras manuales.

Para lograr un desempeño efectivo del sistema de rociadores, se requiere: 1) la determinación del riesgo de incendio contra el que se debe proveer protección, 2) el cálculo de las tasas de descarga del sistema, y 3) la selección de componentes "listados" tales como rociadores, válvulas y materiales de tubería.

La NFPA 13 define tres niveles de riesgo fundamentales: (1) riesgo ligero, (2) riesgo ordinario y (3) riesgo extra. Estos están definidos de manera subjetiva y generalmente se enfocan en la tasa de liberación de calor y la cantidad de combustible. Las categorías de riesgo ordinario y riesgo alto están, a su vez, subdivididas en categorías Grupo l y Grupo 2. La clasificación del edificio viene determinada más bien por las propiedades de los contenidos dentro del edificio, en vez de los materiales de construcción del mismo. Así, definir el riesgo, es el primer paso en la selección y diseño del sistema.

Un factor muy importante a considerar es la construcción del cielo raso del edificio, habiendo dos tipos: 1) obstruida y 2) no obstruida; ya que la disposición de los elementos de cielo raso pueden afectar el tiempo de activación y el patrón de descarga de los rociadores para suprimir un incendio. Ver la norma para estos detalles y las características de una construcción no obstruida.

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Los Rociadores

El tipo de rociador más comúnmente usado es el de ampolla frágil. La pequeña ampolla, normalmente de vidrio, contiene un liquido el cual por efecto del calor se rompe, liberando la tapa del orificio. Estos poseen una clasificación de temperatura con un sello o código de color. Ver Tabla 3 extraída de la norma.

Tabla 6. Clasificaciones y códigos de color según la temperatura

La primera columna indica la temperatura ambiente máxima a la que se puede exponer el rociador. A medida que la supuesta temperatura ambiente sube, es necesario utilizar los rociadores con clasificaciones de temperatura superior. Los rociadores estándar están hechos para instalarse en posición Montante (SSU o upright) o Colgantes (SSP o pendent), según si estarán bajo losa o bajo cielo falso, respectivamente, y deben ser instalados en la posición para la cual han sido diseñados. Ver Figura 9 que muestra la diferente forma del deflector en cada tipo.

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Página 35 de 63 Figura 9. Imagen de deflectores vertical, colgante (empotrado) y lateral

Unido a la estructura del rociador, existe un deflector o distribuidor contra el cual se envía el chorro de agua para convertirse en una pulverización diseñada para cubrir o proteger un área determinada.

Los tipos de rociadores son:

a. Rociadores de pulverización estándar. Rociadores montante y colgante son permitidos en todas las clasificaciones de riesgo y tipos de construcción. b. Rociadores de pared. Se usan en ocupaciones de riesgo leve con cielorrasos

lisos y planos.

c. Rociadores de Cobertura Extendida (EC). Se limitan a construcciones sin obstrucciones, con cielorrasos lisos y planos, con inclinación no mayor a 2 pulg./pie.

d. Rociadores abiertos. Se permiten en sistemas de diluvio para proteger riesgos especiales.

e. Rociadores residenciales.

f. Rociadores de supresión temprana y respuesta rápida (ESFR). Están permitidos en edificios con cielorrasos lisos y planos, con o sin obstrucciones. No permitidos en riesgo extra. Los rociadores en ocupaciones de riesgo ligero deben ser de respuesta rápida (QR).

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Página 36 de 63 La cantidad de agua que se descarga del rociador depende de la presión, del caudal y del tamaño del orificio del rociador. La Figura 10 muestra un esquema del "patrón de descarga" de los rociadores por pulverización estándar.

Figura 10. Patrón principal de distribución de agua de los rociadores estándar

Generalmente se considera que la presión mínima de operación de cualquier rociador para desarrollar un patrón de pulverización razonable es de 7 psi. A esta presión, un rociador de orificio nominal de 1/2" con un factor K = 5,6 (en unidades métricas, Km = 80) descargara aproximadamente 15 gpm. Ver Figura 11 para la

cantidad de agua con diferentes presiones.

Donde la distancia perpendicular al rociador exceda 8 pies (2.4 m), la presión mínima deberá ser de 20 psi.

El rociador de orificio de 1/2 pulgada o factor K de 5.6, se considera el tamaño de orificio estándar y se usa como punto de referencia para comparar la descarga de otros rociadores. Los rociadores con orificios o factores K menores de 5.6 están considerados como pequeños y están limitados solo a las ocupaciones de riesgo ligero.

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Página 37 de 63 Figura 11. Tasas de descarga de los rociadores comunes con orificios K = 5.6 y K = 8.0.

Tuberías y Válvulas del sistema.

La norma específica los materiales y tipos de tubería que son aceptables para utilizarse en sistemas de rociadores, que incluye: acero, cobre y tubos no metálicos (PB y CPVC), fabricadas conforme normas ASTM, ver Sección 6.3 de la NFPA 13.

Los componentes del sistema deberán estar capacitados para la presión máxima de trabajo a la cual estarán expuestos, pero no deberá ser menor de 150 psi para instalaciones bajo tierra, ni menor a 175 psi para instalaciones aéreas.

Se requiere que los sistemas de rociadores automáticos tengan al menos una válvula listada instalada para permitir aislar el sistema en algún momento y debe permanecer normalmente abierta en forma supervisada.

Los tipos de válvula especificados son, entre otros accesorios: válvula de compuerta indicadora OS&Y, válvula de retención, válvula reguladora de presión, válvula de prueba y dreno. En todos los casos, las válvulas deben estar "listadas"

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Página 38 de 63 para usarse en los sistemas de protección contra incendios. Esta a su vez, forman parte componente de los sistemas de tubería vertical descritos en las Sección 2.6.2.

Requerimientos de Instalación

La norma establece como principios básicos de instalación del sistema de rociadores, lo siguiente:

a. Los rociadores deberán ser instalados en la totalidad del local, excepto donde la norma permite la omisión de rociadores.

b. No se deberá exceder el área de cobertura máxima permitida de protección por rociador.

c. Los rociadores deberán ser ubicados para permitir un desempeño satisfactorio con respecto a tiempo de activación y distribución.

Las ocupaciones deben clasificarse de acuerdo a la cantidad y combustibilidad de sus contenidos, a las tasas de liberación de calor esperadas, al potencial total de liberación de energía. Las clasificaciones de ocupaciones según la NFPA 13 (Sección 5.1) deberán relacionarse solamente con el diseño de rociadores, la instalación, y los requerimientos de abastecimiento de agua. Estas son:

a. Ocupaciones de riesgo Ligero o Leve b. Ocupaciones de riesgo Ordinario, Grupo 1 c. Ocupaciones de riesgo Ordinario, Grupo 2 d. Ocupaciones de riesgo Extra, Grupo 1 e. Ocupaciones de riesgo Extra, Grupo 2 f. Riesgos de Ocupación Especiales

La superficie máxima de cualquier área de planta protegida por rociadores abastecidos por cualquier sistema de columna o riser o sistema combinado, deberá ser (Sección 8.2.1 de la norma):

El área de cobertura de un rociador As se establece por la relación entre la

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Página 39 de 63 rociadores en los ramales adyacentes (valor "L"), ver Sección 8.5.2.1 de la norma. Al igual que se imponen límites máximos para el área de cobertura total, también se imponen limites para estas distancias, ver Tabla 3 con los valores permitidos para "S" y "L", según norma. El área de cobertura luego se determina como: As = S x L.

El área de cobertura máxima de protección permisible As deberá estar conforme

al valor indicado para cada tipo y estilo de rociador, ver Tabla 7 (Tablas 8.6.2.2.1 de la norma) para los casos de riesgo ligero y rociadores de pulverización estándar.

Para el caso de ocupaciones de riesgo Ordinario y rociadores estándar, el área de cobertura y separación máxima son 130 p2 y 15 pies, respectivamente.

Tabla 7. Áreas de protección y espaciamiento máximo, para rociadores de pulverización estándar, tipos vertical y colgante, riesgo ligero.

La distancia de rociador a pared deberá no exceder de la mitad de la distancia máxima entre rociadores, medido perpendicular a la pared.

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Página 40 de 63 La distancia mínima permitida entre rociador y pared deberá estar conforme al valor indicado para cada tipo y estilo de rociador. Los rociadores deberán estar ubicados a un mínimo de 4 pulgadas de la pared.

La distancia mínima permitida entre rociadores deberá estar conforme al valor indicado para cada tipo y estilo de rociador. Los rociadores deberán estar espaciados a no menos de 6 pies (1.8 m).

La separación del deflector del rociador con respecto al cielorraso en construcción no obstruida, deberá ser un mínimo de 1" y máximo 12".

Requerimientos de Demanda de Agua

En principio, los requisitos de demanda de agua deben determinarse a partir del método de extinción de incendios que corresponda al riesgo de ocupación definido con anterioridad.

La demanda de agua mínima, para un sistema de rociadores combinado con mangueras, deberá determinarse adicionando al mismo la provisión de flujo para mangueras. Ver Sección 11.1.6 - Provisión para mangueras, esta provisión podrá ser:

a. Instalación de una estación de una sola conexión de manguera: agregar total 50 gpm.

b. Instalación de una estación de múltiple conexión de mangueras: agregar total 100 gpm.

c. Comenzando la conexión de manguera más remota: agregar en incrementos de 50 gpm.

La norma establece dos métodos para la determinación de la demanda de agua: a. Método por Sistema Tabulado (cedula de tubería), conforme Sección

11.2.2 de la norma.

b. Método de Cálculo Hidráulico, conforme Sección 11.2.3. Método por Sistema Tabulado

El método de sistema tabulado se permite únicamente en ocupaciones de riesgo ligero y ordinario, en instalaciones nuevas de 5000 p2 (465 m2) o menores, para las que se utiliza la Tabla 4 y Tabla 5. Ver Secciones 11.2.2.3 y 22.5 de la norma.

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Página 41 de 63 Tabla 8. Requisitos de suministro de agua para sistemas de Rociadores por Sistema Tabulado.

El requerimiento de presión residual en la tabla anterior, deberá ser alcanzado en la elevación del rociador más elevado.

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Método de Cálculo Hidráulico

El método de sistema hidráulico permite el cálculo de la demanda de agua para rociadores de acuerdo a la Sección 11.2.3 de la norma, basándose ya sea en las curvas de Densidad/Área, o por el método de diseño "por cuarto".

Para el caso de usar las curvas, el suministro mínimo de agua deberá estar disponible para la duración mínima especificada en la Figura 12 y Tabla 6. Ver las condiciones que aplican para tipos de rociador.

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