GUIA PARA EL DISEÑO HIDRAULICO DE REDES CONTRA …

GUIA PARA EL DISEÑO HIDRAULICO DE REDES CONTRA INCENDIO,

MEDIANTE EL ESTUDIO DE CASO DEL EDIFICIO LA QUINTA

(CHAPINERO, BOGOTÁ D.C)

DOCUMENTO GUIA (ANEXO C)

FUENTE: HTTP://QUINDIAGUAS.COM/FILES/EDITOR/IMAGES/SISTEMA-INCENDIOS-QUINDIAGUAS.JPG

SERGIO DIAZ RUBIANO

WILLIAM ALEJANDRO ROZO GARCIA

UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

BOGOTÁ D.C.

2018

2

El presente documento se elaboro como anexo para el documento principal de

(GUIA PARA EL DISEÑO HIDRAULICO DE REDES CONTRA INCENDIO,

MEDIANTE EL ESTUDIO DE CASO DEL EDIFICIO LA QUINTA

(CHAPINERO, BOGOTÁ D.C)), está diseñado con la finalidad de dar a conocer

de forma detallada y resumida la forma de realizar un diseño de una Red Contra

Incendio (RCI),bajo la normatividad NSR-10, NFPA13, NSR 1669 y otras,

encargadas de reglamentar las redes contra incendio, para cualquier tipo de edificio;

teniendo en cuenta y usando como ejemplo el edificio LA QUINTA, ubicado en

Bogotá.

3

Contenido

1. Primera fase - Localización y reconocimiento…………………7

1.1 Localización del proyecto…………………………………………….…..7

1.2 Definir zonas de uso y grupos de ocupación del proyecto……………....9

1.3 Análisis de usos del edificio para su clasificación (clasificación según NSR

10)……………………………………………………………………….13

1.3.1 Características para clasificar el uso de rociadores automáticos, toma fijas

para bomberos y extintores portátiles, según su grupo y sub grupo……………13

2. Segunda fase – Diseño………………………………………….18

2.1 Pre dimensionamiento de redes principales y localización de rutas de

evacuación…………………………………………………………………..18

2.2 Localización y cálculo de volumen de agua para el tanque de

almacenamiento……………………………………………………………..20

2.3 Definir localización de tuberías verticales, válvulas y rociadores

automáticos…………………………………………………………………27

2.4 Cálculos generales para el diseño de la RCI……………………………..33

2.5 Calculo de ruta crítica para el diseño de la RCI…………………………34

2.6 Calculo de ruta secundaria para el diseño de la RCI……………………….37

2.7 Calculo del equipo de presión para el diseño de la RCI………………..40

4

3. Tercera fase – Replanteo………………………………………45

3.1 Modelación por medio de software, EPANET, de la ruta critica en caso de

incendio………………………………………………………………….45

3.2 Elaboración documentos técnicos (manual de operación y especificaciones

técnicas)

4 Recomendaciones………………………………………………….50

5 Referencias ………………………………………………………...50

5

Tablas

Tabla 1-A .Tabla J.2.4-1 de la norma NSR-10: Área construida y caudal mínimo

requerido por cada hidrante de debe instalarse…………………………………….…9

Tabla 1-B .Tabla J.1.1-1 de la norma NSR-10: Grupos y subgrupos de ocupación...10

Tabla 2. Ubicación y usos del edificio LA QUINTA……………………………….11

Tabla 3. Clasificación de cada uno del edificio LA QUINTA.8nsr-10)…………….12

Tabla 4. Tabla de identificación de redes por norma de LA QUINTA……………..17

Tabla 5 .Tabla 11.2.3.1.2 de la norma NFPA: Requisitos para la asignación de chorro

de manguera y de duración del abastecimiento de agua para sistemas calculados

hidráulicamente………………………………………………………………….…..23

Tabla6: Tabla de riesgos según su área de cobertura………………………….……28

Tabla 7: Tabla 22.5.2.2.1 NFPA. Tabulación de tuberías para riesgo ligero……….29

Tabla 8: Tabla de riego y área máxima de protección……………………….……...31

Tabla 9: Tabla de equipos y presiones mínimas y máximas……….………….……32

Tabla10: Tabulación de accesorios y recorrido de tubería……………………...…..34

Tabla11: Tabla perdidas por medidor……………………………………………….35

Tabla12: Tabla cálculos instalaciones RCI ruta critica………………………….….36

Tabla13: Tabulación accesorios ruta secundaria…………………………………....38

Tabla14: Tabla cálculos instalaciones RCI ruta secundaria………………………..39

Tabla15: Tabla equipos de RCI………………………………………………….….42

Tabla16: Tabla cálculos bomba jockey……………………………………………..44

Tabla 17: Tabla de red – Nudos……………………………………………………..47

6

Ecuaciones

Ecuación 1 Hazen Williams………………………………………………………....33

Ecuación 2 Ecuación de Bernoulli…………………………………………………..33

Ecuación 3 perdidas en el medidor……………………………………………….....35

Ecuación 4 cabeza dinámica total…………………………………………………...41

Ecuación 5 potencia del motor…………………………………………………..….41

Ecuación 6 Caudal bomba jockey…………………………………………….…….43

Ilustraciones

Ilustracion1: Planos de escaleras presurizadas……………………………………...19

Ilustración2: Calculo del volumen de almacenamiento de la red contra incendio….25

Ilustración3: Ubicación del tanque del edificio LA QUINTA………………………26

Ilustración4: Características del rociador automático………………………...……..28

Ilustración5: Ubicación rociadora………………………………………………..…29

Ilustración6: Esquema de modelación de la red critica del proyecto………………..46

Ilustración7: Simulación exitosa…………………………………………………....47

7

1. Primera fase – Localización y reconocimiento

1.1 Localización del proyecto

Para el diseño de la red contra incendio de cualquier tipo de edificación es

primordial tener conocimiento de la ubicación de dicho proyecto, esto se debe a que

la Norma Técnica Colombia (NSR-10) determina en su título J y título K el acceso

que debe tener toda edificación conforme a su configuración de fachada y diseño

propio del edificio. Debe cumplir con aspectos como el urbanismo en el entorno,

tener alcance a redes de suministro de agua cercanas, tener espacios con los cuales

se pueda facilitar la intervención de los servicios externos que ayudan a la extinción

de incendios, garantizando aéreas de acceso adecuadas a las instalaciones.

Se divide el acceso a la edificación en los siguientes parámetros:

- Acceso frontal: Toda edificación debe tener como mínimo el 8% del

perímetro total como ingreso a la edificación, garantizar que tendrán accesos

que permitan el ingreso al cuerpo de bomberos son ningún tipo de obstáculo

en medio, también, debe estar frente a una calle o avenida principal con

acceso directo vial.

- Sobre el nivel del terreno: Se debe tener acceso del exterior a cada planta que

se encuentre localizada por debajo de los 30 metros, para las plantas por

encima de los 30 metros se deberá tener ingreso por el interior de la

edificación; cada acceso debe tener una abertura mínima de 120 cm de altura

8

por 80 cm de ancho y el borde no podrá superar los 90 cm por nivel de cada

piso. Cada vano debe tener como máximo entre ejes una distancia de 25

metros.

- Bajo el nivel del terreno: Debe tener un acceso por el exterior a la primera

planta, este acceso debe ser una escalera, puerta, ventana, panel o cualquier

otro medio para el ingreso que se caracteriza por tener mínimo 120 cm de

altura, 80 cm de ancho y un borde inferior a 90cm.

Requerimientos para prevención de propagación de incendios hacia el exterior

Lo que se busca en este ítem, es definir los parámetros necesarios para que en

caso de emergencia, una edificación no afecta a otra que se encuentre cercana.

Se definen los materiales con los que se deben construir los techos en las

contracciones, deben hacerse con materiales inoxidables y no se deben construir

estructuras que no cubran más del 20% del área total del techo.

Se deben tener en cuenta los HIDRANTES, se debe instalar al menos un

hidrante determinado el área de uso, se debe garantizar el caudal contante en los

hidrantes.

Se tienen tres tipos de hidrantes para cada uso

- Rojo: Caudales hasta 32 litros pos cada segundo (l/s)

- Amarillo: Caudal entre 32 L/s y 63 L/s.

- Verde: Caudal mayor a 63 L/s.

9

Aéreas de instalación de hidrantes

Tabla 1-A .Tabla J.2.4-1 de la norma NSR-10: Área construida y caudal mínimo requerido por

cada hidrante de debe instalarse

Tomado de la norma NSR-10: Reglamento colombiano de construcción sismo resistente. (Del decreto

926 del 19 de marzo de 2010).

Con lo anterior, se deben cumplir con los requerimientos de áreas y caudales para

cada edificación.

1.2 Definir zonas de uso y grupos de ocupación del proyecto

Se debe agrupar el edificio dentro de unas zonas de ocupación las cuales se

establecen en la norma NSR-10, dichos grupos o sub grupos los cuales son regidos

por la función que vaya a tener la edificación se ven evidenciados en el titulo J y

titulo K de dicha normatividad como se muestra en la siguiente tabla.

10

Tabla 1-B .Tabla J.1.1-1 de la norma NSR-10: Grupos y subgrupos de ocupación.

Tomado de la norma NSR-10: Reglamento colombiano de construcción sismo resistente.

(Del decreto 926 del 19 de marzo de 2010).

Se caracteriza el proyecto en usos según planos arquitectónicos y ubicación

Ejemplo LA QUINTA:

El proyecto LA QUINTA, es una edificación que está conformada por

dieciocho (18) pisos y tres (3) sótanos, la cubierta es mixta y los usos están

distribuidos en las siguientes ocupaciones conforme con los planos arquitectónicos

(ANEXO A):

11

Tabla 2. Ubicación y usos del edificio LA QUINTA

UBICACION USOS

Sótano 1 Parqueaderos



Piso 1

Lobby

Auditorios

Centro entretenimiento

Locales comerciales

Piscina

Piso 2 a 8 Multifamiliar

Piso 9

Multifamiliar

Lavandería


Fuente: propia

Una vez identificados los usos que se tienen en la edificación, se procede a

cuantificar cada uso en grupos o sub grupos de ocupación, de tal manera que se deje

todo especificado según la NSR-10 para poder realizar el diseño RCI, de la siguiente

manera.

12

Tabla 3. Clasificación de cada uno del edificio LA QUINTA.8nsr-10)

UBICACIÓN USOS GRUPO DE

OCUPACION (nsr-10)

CLASIFICACION(nsr-

10)

Sótano 1 Parqueaderos E ESPECIALES



Piso 1

Lobby L-3

SOCIALES Y

RECREATIVOS

Auditorios L-2

CULTURALES Y

TEATROS

Centro entretenimiento L-3

SOCIALES Y

RECREATIVOS

Locales comerciales C-2 BIENES

Piscina E ESPECIALES

Piso 2 a 8 Multifamiliar R-2 MULTIFAMILIAR

Piso 9

Multifamiliar R-2 MULTIFAMILIAR

Lavandería F-1 RIESGO MODERADO

Piso 10 a 18 Multifamiliar R-2 MULTIFAMILIAR

Fuente: propia

Teniendo todo el edificio clasificado en espacios de ocupación, se revisara la

necesidad que tiene cada uno de tener sistemas de extinción contra incendios y los

diferentes requerimientos mínimos exigidos por la norma para cada zona, los cuales

se encuentran en el titulo J.4.3. Sistemas y equipos para extinción de incendio.

13

1.3 Análisis de usos del edificio para su clasificación (clasificación según NSR

10)

En la norma NSR-10 cada grupo y sub grupo de ocupación tiene sus propias

características para generar el diseño RCI de tal manera que se deben tener en cuenta

estos parámetros para completar la caracterización del edificio en general.

1.3.1 Características para clasificar el uso de rociadores automáticos, toma

fijas para bomberos y extintores portátiles, según su grupo y sub grupo

Todas las edificaciones según sus grupos y sub grupos de ocupación cuentan

con características específicas para determinar en qué momento se deben utilizar

rociadores automáticos, tomas fijas para bomberos y extintores portátiles mencinados

en la NTC2301 y la NFPA13 de la siguiente manera:

Grupo de ocupación C (comercio)

Rociadores de incendio

- En edificios de más de 9 metros de altura. (C-2)

- Con un área mayor de 100 m2, incluidas aéreas de mazanines.(C-2)

- Para áreas mayores de 200 m2, que se utilicen para ventas, almacenamiento

o manipulación de mercancías. (C-2)

- En edificios mayores de 18 metros de altura. (C-1)

14

Tomas fijas para bomberos

- Todas las edificaciones del grupo C deben contar con un sistemas de tomas

fijas, mangueras para extinción de incendios que estén a la mano de el cuerpo

de bomberos, según norma NTC 1669 y NFPA14.

Extintores portátiles

- Todas las edificaciones del grupo C deben estas protegidas con un sistemas

de extintores de incendio, según norma NTC 2885y NFPA10.

Grupo de ocupación F (Fabril e Industrial)


- En edificios de más de 9 metros de altura, con riesgo moderado. (F-1)

- En edificaciones con un área superior a los 1000m2, que no tengas muros

corta fuego, con riesgo moderado. (F-1)

- Con un área mayor de 200 m2, incluidas aéreas de mazanines, con riego

bajo.(F-2)

- En edificios mayores de 18 metros de altura, con, con riesgo moderado. (F-2)

- En edificios mayores de 18 metros de altura, con área para espacio público y

linderos de otra propiedad, con riesgo moderado. (F-1)


- Todas las edificaciones del grupo F deben contar con un sistemas de tomas

fijas, mangueras para extinción de incendios que estén a la mano de el cuerpo


15


- Todas las edificaciones del grupo F deben estas protegidas con un sistemas de

extintores de incendio, según norma NTC 2885y NFPA10.

Grupo de ocupación L (Lugares de reunión)


- En edificios con carga de ocupación mayor a 300 personas, la red de

rociadores debe cubrir todos los pisos por debajo y por encima de este nivel.

- En todos los edificios sin importar su área y su ocupación de personas, que se

clasifique como lugar de reunión social y de recreación (L-3)

- Todos los escenarios sin importar su área como los son vistieres, bodegas y

Salones de ensayo.

- Toda instalación interior en el edificio que tenga un uso recreativo como

juegos para niños y adultos.


- Todas las edificaciones del grupo L deben contar con un sistemas de tomas

fijas, mangueras para extinción de incendios que estén a la mano del cuerpo



- Todas las edificaciones del grupo L deben estas protegidas con un sistemas


Grupo de ocupación R-2 (Residencial Multifamiliar)

16


- En todos los edificios en un sub grupo de ocupación multifamiliar, que cuente

con más de 7 pisos y se implementa la red en zonas comunes, corredores o

pasillos y áreas de circulación, sin contar escalera. (R-2)

- En toda el área de niveles que se ubiquen debajo del edifico clasificado como

multifamiliar, que se utilicen como parqueaderos. (R-2)


- Todas las edificaciones del grupo L deben contar con un sistemas de tomas

fijas, mangueras para extinción de incendios que estén a la mano del cuerpo



- Todas las edificaciones del grupo L deben estas protegidas con un sistemas


Identificadas las redes que debe llevar el edifico en todas sus zonas se

organiza de la siguiente manera.

Ejemplo LA QUINTA:

Para el proyecto LA QUINTA, se toman los grupos y sub grupos de usos ya

previa mente definidos y se definen los parámetros de diseño que son requeridos para

estos como se muestra en la tabla 4.

17

Tabla 4. Tabla de identificación de redes por norma de LA QUINTA.

UBICACION

RED DE

ROCIADORES

TOMA

BOMBEROS

MANGUERAS EXTINTORES

Sótano 1 Parqueaderos SI SI SI SI



Piso 1

Lobby SI SI SI SI

Auditorios SI SI SI SI

C.

Entretenimiento

SI SI SI SI

Locales

comerciales

SI SI SI SI

Piscina SI SI SI SI


SOLO EN

CORREDORES

SI SI SI

Piso 9

Multifamiliar

SOLO EN

CORREDORES

SI SI SI

Lavandería SI SI SI SI

Piso 10 a

18

Multifamiliar

SOLO EN

CORREDORES

SI SI SI

Fuente: Propia

18

Para el proyecto LA QUINTA, se evidencia que el edificio contara con redes

de rociadores automáticos, tomas bomberos, mangueras contra incendio y extintores

portátiles, por lo cual el diseño será para un sistema combinado, que como lo define

la NTC 1669 “es un sistema para conexión de mangueras contra incendio, cuya red

suministra agua tanto a las conexiones de manguera como a los rociadores

automáticos”.

2. Segunda fase – Diseño

Con la información ya obtenida y el edificio clasificado, se comenzara con el

diseño de la red contra incendios unificando las redes, se generaran redes de

rociadores en las zonas que se requieren y en cuanto a las tomas bomberos,

mangueras de extinción y extintores portátiles se unificaran para todo el edificio, es

decir según la norma que regulan estos últimos, se ubicaran los mínimos exigidos

tomando el edificio como una unidad y no por zonas como se tomó para la red de

rociadores.

2.1 Pre dimensionamiento de redes principales y localización de rutas de

evacuación

Se analiza la arquitectura del edificio para identificar la ubicación del tanque de

almacenamiento de la red. La ubicación del tanque la debe brindar la constructora o

la firma encargada del diseño arquitectónico después de calculado el volumen del

tanque por parte del diseñador hidráulico.

19

Se deben identificar la cantidad y ubicación de las rutas de evacuación

presurizadas o escaleras presurizadas que estarán en el edificio sabiendo que estas

deberán estar diseñadas con muros corta fuegos para asegurar una ruta de evacuación

segura, esto es importante para el diseño ya que por norma es todas las escaleras

presurizadas que existan se deben colocar toma para bomberos piso a piso aparte de

la red de rociadores.

Para representar lo dicho anterior mente se presenta el ejemplo de LA QUINTA:

El proyecto LA QUINTA cuenta con tres escaleras presurizadas las cuales dos

de ellas van desde el sótano 3 hasta el piso 18 y otra comienza en el sótano 2 y

finaliza en el piso 9(ANEXO A). Se generan columnas verticales para cada de las

escaleras las cuales deben ser cercanas para evitar tramos horizontales de tuberías. Se

define por norma el tipo de sistema de las tomas bomberos y mangueras contra

incendio según la NTC 1669 es su numeral 5.4. (Tipo de sistema requerido)

Ilustracion1: Planos de escaleras presurizadas.

Fuente: Planos arquitectónicos edificio LA QUINTA. Sótano 2

20

Teniendo en cuenta que para edificios de alturas mayores a 15 metros, serán

necesarias tomas para bomberos y manqueras contra incendios piso a piso, es decir

una válvula de un diámetro de 2 ½” en cada piso y en cada escalera presurizada

como lo indica el numeral 7.3.2 de la norma NTC 1669 y una válvula de 1 ½” para

mangueras de extinción cada 130 pies (39,7 m), como se aprecia en el numeral 7.3.3

de esta misma norma, dicha distancia se toma realizando el recorrido de la ruta de

evacuación.

Esto se puede observar en el plano 22 (ANEXO B-Esquema Vertical RCI), se

da el ejemplo de diseño de cada toma bomberos y sus respectivas válvulas de 2 ½”

en cada piso, dando detalle de cómo se debe realizar el trazado de tuberias y

especificando cada uno de los accesorios que debe llevar este esquema vertical de la

RCI.

Teniendo todos los parámetros iniciales de diseño, incluyendo localización de

válvulas toma bomberos, mangueras de extinción, extintores portátiles y red de

rociadores se procede con el diseño, el cual se inicia calculando el volumen de agua

necesario para la red.

2.2 Localización y cálculo de volumen de agua para el tanque

Lo primero que se debe realizar es la clasificación de riesgo que tendrá el

edificio según la National Fire Protection Association (NFPA-13) como se ve a

continuación:

21

Exciten 3 tipos de riesgos

A) Ocupación de riesgo ligero

Es la ocupación donde se espera bajo índice de liberación de calor en caso de un

incendio, se determina esta ocupación `para los siguientes usos de la edificación:

- Iglesia

- Instituciones educativas (Salones de clase)

- Museos

- Residencias

- Oficinas

- Centros de convenciones o a fines

- Teatros o auditorios

B) Ocupación de riesgo ordinario

Grupo1

Esta ocupación se caracteriza por el riesgo de incendio por mercancía no

excederá los 2.4 m de altura y su índice de calor es moderado.

- Panaderías

- Fabricas de bebidas

- Fabricas manufactureras

- Plantas eléctricas

- Cuarto de maquinas

22

Grupo 2

Esta ocupación se caracteriza por el riesgo de incendio por mercancía no

excederá los 3.7 m de altura y su índice de calor es moderado.

- Plantas químicas

- Graneros, molinos, instalaciones agrícolas

- Librerías

- Fabricas de cauchos, tabacos, maderas y de plásticos

- Centros mercantiles

- Escenarios

- Garajes de reparación de autos

C) Ocupación de riesgo extra

Grupo 1

Es la ocupación donde la cantidad de mercancía es de alta combustión y están

presentes el polvo, pelusa u materiales de este tipo, de tal manera que en caso de

emergencia tendrá un índice de alta liberación de calor.

- Hangares de aviones

- Fundiciones

- Manufacturas de aglomerados y contrachapado

- Aserraderos

- Tapizados con goma espuma

23

Grupo 2

Es la ocupación donde la mercancía que se almacena es liquida e inflamable,

y se tiene alta cantidad de este liquido.

- Saturación de asfalto

- Pulverización de líquidos inflamables

- Bombas de gasolina

- Barnizado de elevación y pintura

Ya según las características de riesgo anteriormente mencionadas, se caracteriza el

proyecto al que se requiera diseñar la RCI y se identifica el caudal que deberá tener

según cada tipo de riesgo, el cual se puede ver en la siguiente tabla:

Tabla 5 .Tabla 11.2.3.1.2 de la norma NFPA: Requisitos para la asignación de chorro de manguera

y de duración del abastecimiento de agua para sistemas calculados hidráulicamente

Tomado de la norma NFPA13, edición 2016.

24

Para el ejemplo del proyecto LA QUINTA se tiene que es de riesgo ligero y dice:

- Para sistemas ligeros, el caudal mínimo para la red principal hidráulicamente

más remota debe ser de 500 Galones por Minuto (gpm) o (1.893 L/min)

- El caudal mínimo para redes principales adicionales debe ser de 250 gpm

(946 L/min) por red principal, con un total que no exceda de 1 250 gpm (4

731 L/min) o 1 000 gpm (3 785 L/min) para edificios totalmente equipados

con rociadores.

Según la NFPA13 se dice que el riesgo de este proyecto es de tipo ligero, el

edificio cuenta con dos redes principales adicionales abastecidas de rociadores, es

decir que el caudal total será de 1000 gpm.

Se define que la red contra incendio será una red húmeda debido al volumen

de agua que se requiere, no se logra diseñar un sistema seco ya que este según lo

menciona la NTC 1669 en su numeral 5.2.1.3 no debe manejar un caudal mayor a

750 gpm.

Para todo tipo de diseño se debe tener en cuenta los parámetros anterior

mente mencionados, con lo que se podrá realizar el cálculo del volumen de

almacenamiento para la RCI y se debe tener en cuenta que no debe requerir una

demanda separada para los rociadores. El tiempo de atención que debe tener el

sistema debe ser de 30 minutos como mínimo. (Tiempo estipulado para la llegada de

los bomberos).

25

Ejemplo calculo proyecto LA QUIENTA:

Ilustración2: Calculo del volumen de almacenamiento de la red contra incendio.

Fuente: Propia.

Se procede a localizar y ubicar el tanque previa mente dibujado en los planos

arquitectónicos (ANEXO A) con sus diferentes parámetros ya establecidos, con la

finalidad de empezar a realizar un trazado inicial de las redes para el diseño RCI.

-Se derivara una red principal que saldrá del equipo hidroneumático con la

presión necesitaría la cual se calculara una vez hecho el trazado preliminar y

distribuirá a tres columnas verticales, una en cada escalera de presurización y

estas se prolongaran hasta la salida a cubierta más cercana, uno de estas

columnas será compartida con la red de rociadores que será distribuida piso a

CALCULO VOLUMEN ALMACENAMIENTO RED CONTRA INCENDIO

TIPO DE RIESGO =LIGERO

NÚMERO TOMA BOMBEROS =2

und

CAUDAL TOMA BOMBERO =250

gpm

NUMERO DE COLUMNAS ADICIONALES =2

und

CUADAL POR COLUMNA =250

gpm

CAUDAL TOTAL =1000

gpm

CAUDAL TOTAL RED CONTRA INCEDIO =1000

gpm

TIEMPO DE ATENCIÓN =30

min

CAUDAL TOTAL CONTRA INCENDIO =114

m3

26

piso con una estación de control la cual permite el control de los rociadores,

esta se coloca piso a piso con el fin de independizar los flujos por zonas para

que de esta manera en casa del lavado del tanque, limpieza de la red o

reparaciones no sea necesario intervenir la red de todo el edificio, dicho esto

se realiza el trazado general. Los diámetros mínimos de las redes verticales

deberán ser los estipulados en la NTC 1669 es su numeral 7.6, diámetros

mínimos para ramales y redes principales.

- En el diseño la columna vertical, la cual tiene un uso combinado (válvula

toma bomberos, mangueras de extinción y red de rociadores) serán de 6” y

las otras dos columnas que son sistemas tipo III (válvula toma bomberos 2 ½”

y mangueras de extinción 1 ½”) serán de 4”

Ejemplo de localización del taque del proyecto LA QUINTA:

Se hace la localización y se implementan los parámetros anterior mente mencionados

para este proyecto, con el fin de determinar los primeros trazos del diseño de la RCI.

Ilustración3: Ubicación del tanque del edificio LA QUINTA.

Fuente: Planos arquitectónicos (ANEXOA), edificio LA QUINTA.

27

Se localiza en el sótano 3 (ANEXO A), cuenta con un volumen real del tanque: 116

m3.

2.3 Definir localización de tuberías verticales, válvulas y rociadores

automáticos

Lo primero que se debe realizar, es la búsqueda de los diferentes tipos de

rociadores comerciales que se quiera utilizar debido a las características y economía

del proyecto, teniendo en cuenta el área a la cual el rociador estará definido para

cubrir el radio de descarga que sea requerido en cada zona del edificio.

Para el proyecto LA QUIENTA se utilizara el siguiente tipo de rociador:

En la red de distribución de rociadores se utilizaran rociadores de respuesta

rápida con un factor de descarga (K.5.6), se escoge este tipo de rociador debido a que

por facilidad de construcción y accesibilidad en el mercado son los más

convenientes para este tipo de proyecto, teniendo las siguientes características de

distribución de agua:

28

Ilustración4: Características del rociador automático.

Fuente: modulo instalaciones contra incendio a base de rociadores automáticos UBA septiembre 2011.

Este tipo de rociador maneja un radio de descarga de 2.5 m el cual otorga un

área de cobertura de 19,63 m2 y está dentro de los parámetros de áreas máximas que

permite la NFPA 13 para riesgos ligeros.

En la tabla 5, se presentara los parámetros que la norma NFPA 13 nos

establece para cada tipo de riesgo que se caracteriza un edificio y cual deberá ser su

are máxima de cobertura del rociador a utilizar.

Tabla6: Tabla de riesgos según su área de cobertura.

Fuente: Norma National Fire Protection Association (NFPA) Capitulo 8.5.

29

Con los parámetros anteriores, lo que se deberá buscar es ubicar los

rociadores de manera que todas las zonas de riego queden protegidas, haciendo que

las coberturas circulares se sobrepongan unas sobre otras, para que los espacio de

intersección sean mínimos, con el fin que el fuego no se propague y que los

rociadores queden alineados para facilidad de instalación de tuberías y de realización

de diseño.

Como se evidenciara en la ilustración 5 a continuación, se empiezan a localizar

los rociadores de tal manera que el radio de cobertura no deje espacio entre uno y

otro, de tal manera que se cubra en lo posible toda el área donde se ubicaran los

rociadores. La ilustración es del plano 3 de diseño RCI (ANEXO B), para su mejor

vista de cómo se debe realizar este trazado; este trazado se realiza de la misma forma

para todos los pisos.

Ilustración5: Ubicación rociadora.

Fuente: Planos diseño de RCI (ANEXO B), edificio LA QUINTA.

30

Una vez ubicados todos los rociadores, en el ejemplo de la quinta ya se

pueden evidenciar en los planos de diseño de RCI (ANEXOB), se procede al diseño

de trazados de tuberías horizontales de los rociadores con sus respectivos diámetros

con el método por tablas (se escoge este método por su facilidad de ejecución) según

la NFPA 13 en su capítulo 22.5 en el cual se limitan los diámetros de las tuberías por

cierta cantidad de rociadores.

Nota: también podría realizarse el diseño de las redes de rociadores calculando

hidráulicamente toda la red por medio de un software o por las formulas de hacen

Williams o cualquiera que permita el cálculo.

Tabla 7: Tabla 22.5.2.2.1 NFPA. Tabulación de tuberías para riesgo ligero.

Fuente: Norma National Fire Protection Association (NFPA) Capitulo 22.

En caso que en un piso se exceda la cantidad de rociadores que muestra la

tabla se dejara la tubería horizontal en 4” y sea protegerá el área total sin importar la

cantidad de rociadores siempre y cuando no exceda el área que la norma permite en

31

su numeral 8.2 limitaciones del área de protección del sistema la cual se resume a

continuación.

Tabla 8: Tabla de riego y área máxima de protección.

Riesgo

Área máxima de

protección

Riesgo ligero 4831 m2

Riesgo ordinario 4831 m2

riesgo extra por

tablas 2323 m2

riesgo extra

calculado

hidráulicamente 3716m2

Fuente: Propia

Una vez diseñado el trazado de la red se procede al cálculo de la ruta crítica

del sistema de extinción para otorgar al cliente o el interesado en el diseño un

dimensionamiento del equipo de presión que garantice las presiones mínimas en los

equipos de extinción.

La ruta crítica se identifica ubicando el punto más remoto desde el tanque de

almacenamiento en el cual se debe asegurar una presión mínima. Este punto será la

válvula toma bomberos ubicada en el piso 18 la cual requiere una presión mínima de

100 psi.

32

Tabla 9: Tabla de equipos y presiones mínimas y máximas.

Equipo de

extinción

Presión mínima

de trabajo

Presión máxima de

trabajo

Válvula toma

bomberos 2 1/2"

100 psi 175

Manguera

extinción 1 1/2"

65 psi 100 psi

Rociador 7 psi 175 psi

Fuente: Propia

Según la NTC 1669, para el cálculo de la ruta critica en sistemas combinados

se debe diseñar le red contando con que funcionaran dos tomas de bomberos en la

red más remota y una válvula toma bomberos en cada red adicional, todo

simultáneamente. No se contempla dentro del cálculo la red de rocadores ya que esta

debe ser como primera respuesta, se contempla que no se usaran simultáneamente las

válvulas de toma bomberos ni la red de rociadores, en caso de incendio los

rociadores se activaran y al cabo de media hora el equipo de bomberos comenzara

con el uso de las válvulas.

Se definirá la ruta crítica en el edificio una de las redes tipo III (válvulas toma

bomberos y mangueras de extinción de 2 ½” y 1 ½” respectivamente) de 4”, se debe

a que al ser de menor diámetro que la de la columna de un sistema combinado en 6”

presentara mayores pérdidas por accesorios y fricciones en la tubería.

33

2.4 Ecuaciones generales para el diseño de la RCI

Para el cálculo de perdidas en la tubería de suministro se utiliza la fórmula de

(HAZEN WILLIAMS)

Ecuación 1 Hazen Williams

- Donde: J = Perdidas por fricción

- Q = Caudal transportado = lts/seg

- D = Diámetro nominal = MTS

- C = ACERO = 120

- C = Coeficiente de rugosidad

Para el cálculo de presión en los extremos se utiliza la ecuación de “

BERNOULLI”

Ecuación 2 Ecuación de Bernoulli.

- Dónde: h y hf = Longitud tubería + Longitud equivalente por accesorios.

Se tabulan los accesorios que hay durante el recorrido de la ruta crítica junto con el

recorrido de la tubería para tener como resultado los siguientes cálculos.

34

CODO T DIRECTO T LADO T SALIDA COLADERA CHEQUECHEQUE V

LEVE

REDUC V

PESADOAMPLIAC

VALV.

COMPUERTAV GLOBO V ANGULO

CUB 18 1

18 17 1

17 16 1

16 15 1

15 14 1

14 13 1

13 12 1

12 11 1

11 10 1

10 9 1

9 8 1

8 7 1

7 6 1

6 5 1

5 4 1

4 3 1

3 2 1

2 1 1

1 SOT 1 1

SOT 1 SOT 2 1

SOT 2 SOT 3 1

SOT 3 CB 6 1 1 1 1 1 1

TRAMO

2.5 Calculo de ruta crítica para el diseño de la RCI

Se plantea el recorrido de la ruta crítica de tal manera que sea las más alejada del

tanque de almacenamiento identificando distancias horizontales verticales y

accesorios para así calcular de manera acertada las pérdidas de energía que se

tendrán, se tabulan los accesorios que hay durante el recorrido de la ruta crítica junto

con el recorrido de la tubería.

Ejemplo del cálculo de la ruta critica del proyecto LA QUINTA:

Tabla10: Tabulación de accesorios y recorrido de tubería.

Fuente: Propia

35

Se calcula la perdida que tendrá el sistema en el paso del medidor de agua exigido

por el acueducto la cual se calcula de la siguiente manera.

Ecuación 3 perdidas en el medidor.

Siendo el caudal nominal un valor fijo que depende del diámetro del medidor

y el fabricante y que se de en M3 por hora

Tabla11: Tabla perdidas por medidor.

DIAMETRO

MEDIDOR 4 BOM

CAUDAL DISEÑO 113,76 m3/h

CAUDAL NOMINAL 120,00 m3/h

PERDIDA EN

MEDIDOR 8,99 mca

Fuente: Propia

36

Tabla12: Tabla cálculos instalaciones RCI ruta critica.

Fuente: Las Propia

HG

C=

120

RUTA

CRI

TIC

APR

ESIÓ

N R

ESID

UA

L70

,35

TIPO

ED

IFIC

AC

IÓN

: RES

IDEN

CIA

L

PRES

IÓN

PRES

IÓN

PRES

IÓN

PRES

IÓN

UN

ITA

RIA

TOTA

LEX

TREM

O

EXTR

EMO

REA

L

(pul

g)

m/s

(M/M

)(M

)FI

NA

L (M

CA

)FI

NA

L (P

SI)

CU

B18

1,0

1,0

15,7

74

4,15

21,

8053

3,10

3,40

4,95

0,04

00,

197

73,6

4710

4,72

6

1817

1,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

77,9

3211

0,81

9

1716

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

82,2

1711

6,91

2

1615

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

86,5

0112

3,00

5

1514

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

90,7

8612

9,09

8

1413

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

95,0

7113

5,19

1

1312

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

99,3

5614

1,28

4

1211

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

103,

640

147,

377

1110

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

107,

925

153,

469

109

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

112,

210

159,

562

98

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

116,

495

165,

655

87

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

120,

779

171,

748

76

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

125,

064

177,

841

65

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

129,

349

183,

934

54

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

133,

633

190,

027

43

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

137,

918

196,

120

32

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

142,

203

202,

213

21

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

5,00

6,70

9,20

0,14

41,

321

148,

524

211,

201

1SO

T 10,

02,

031

,54

44,

152

3,61

073,

406,

708,

400,

144

1,20

615

3,13

021

7,75

1

SOT 1

SOT 2

0,0

2,0

31,5

44

4,15

23,

6107

5,40

6,70

9,40

0,14

41,

350

159,

880

227,

350

SOT 2

SOT 3

2,0

4,0

31,5

44

4,15

23,

6107

3,10

6,70

8,25

0,14

41,

185

164,

165

233,

443

SOT 3

CB

0,0

4,0

63,0

86

6,07

03,

3788

4,20

149,

2015

1,30

0,08

28,

987

177,

352

252,

195

me

d31

,54

673

,80

25,9

033

,20

VEL

OC

IDA

D

CA

LCU

LO IN

STA

LAC

ION

ES IN

CEN

DIO

AG

UA

FRI

A

PUN

TO C

RITI

CO

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LVU

LA T

OM

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OM

BERO

S 2

1/2" LO

NG

ITU

D

TUB.

Ø"

AC

CES

.TO

TAL

TRA

MO

Ø"

GA

STO

LT/S

EG

RUTA

CRI

TIC

A R

ED IN

CEN

DIO

UN

IDA

DES

PRO

PI

AS

AC

UM

37

Las tablas 10 y 12, son tablas ya formuladas en Microsoft Excel (ANEXO D-

RUTA CRITICA), lo cual hace parte de esta guía para la facilidad del profesional

que quiera realizar un diseño de RCI para cualquier tipo de edificación.

Una vez calculada la ruta critica y la expresión necesaria para el correcto

funcionamiento de la red en los puntos críticos más remostos, se analiza las zonas

donde la presión es mayor a la máxima permitida, esto se produce generalmente en

los primeros pisos donde la presión es mayor y requiere cumplir con las presiones

de los equipos mencionadas en las tablas numero 8 (Tabla8: Tabla de equipos y presiones

mínimas y máximas).

Para todos los gabinetes tipo III, los cuales cuentan con las válvulas de

mangueras de 1 ½; se debe colocar válvulas reguladoras, las cuales deben controlar

la presión de trabajo entre un intervalo de 65 psi a 100 psi, se deben colocar en todos

ya que la presión de la ruta critica esta siempre por encima de 100 psi.

Para las válvulas toma bomberos de 2 ½ se colocaran válvulas reguladoras en

todas las tomas de bomberos hasta el piso 8, de tal manera que controle la presión

entre un intervalo de 100 psi a 175 psi, de este piso en adelante no serán necesarias

mas reguladores ya que aquí la presión esta dentro de los valores permitidos por la

norma.

2.6 Calculo de ruta secundaria para el diseño de la RCI

Se calcula la ruta secundaria la cual es de 6” y es de un sistema combinado

(sistema tipo III y red de rociadores) para evaluar su comportamiento y compararlo

38

CODO

T DIR

ECTO

T LAD

OT S

ALID

ACO

LADE

RACH

EQUE

CHEQ

UE V

LEVE

REDU

C V

PESA

DOAM

PLIA

CVA

LV.

COM

PUER

TAV

GLO

BOV

ANG

ULO

CUB

181

1817

1

1716

1

1615

1

1514

1

1413

1

1312

1

1211

1

1110

1

109

1

98

1

87

1

76

1

65

1

54

1

43

1

32

1

21

1

1SO

T 11

SOT 1

SOT 2

1

SOT 2

SOT 3

1

SOT 3

CB6

11

11

11

TRAM

O

con la ruta crítica para evidenciar si requiere regulaciones de presión, se manejan

como presiones iniciales las presiones brindadas u obtenidas por la ruta crítica.

Tabla13: Tabulación accesorios ruta secundaria.

Fuente: Propia

39

HG

C=

120

RUTA

SEC

UN

DA

RIA

PRES

IÓN

RES

IDU

AL

70.3

5

TIPO

ED

IFIC

AC

IÓN

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IDEN

CIA

LPU

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CRI

TIC

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ULA

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2"

PRES

IÓN

PRES

IÓN

PRES

IÓN

PRES

IÓN

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ulg

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/M)

(M)

FIN

AL

(MC

A)

FIN

AL

(PSI

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B18

1.0

1.0

15.7

76

6.07

00.

8447

3.10

4.90

6.45

0.00

60.

040

88.1

4012

5.33

5

1817

1.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

91.5

0113

0.11

5

1716

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

94.8

6313

4.89

5

1615

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

98.2

2413

9.67

4

1514

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

101.

585

144.

454

1413

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

104.

947

149.

234

1312

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

108.

308

154.

014

1211

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

111.

669

158.

794

1110

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

115.

031

163.

574

109

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

118.

392

168.

353

98

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

121.

753

173.

133

87

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

125.

115

177.

913

76

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

128.

476

182.

693

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0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

131.

837

187.

473

54

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

135.

199

192.

252

43

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

138.

560

197.

032

32

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

141.

921

201.

812

21

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

5.00

10.0

012

.50

0.02

30.

283

147.

204

209.

324

1SO

T 1

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.40

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011

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0.02

30.

265

150.

869

214.

535

SOT

1SO

T 2

0.0

2.0

31.5

46

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01.

6894

5.40

10.0

012

.70

0.02

30.

287

156.

556

222.

623

SOT

2SO

T 3

0.0

2.0

31.5

46

6.07

01.

6894

3.10

10.0

011

.55

0.02

30.

261

159.

918

227.

403

SOT

3R

P0.

02.

031

.54

66.

070

1.68

944.

200.

002.

100.

023

0.04

816

4.16

523

3.44

30

31.5

46

73.8

05.

37

CA

LCU

LO IN

STA

LAC

ION

ES IN

CEN

DIO

RUTA

SEC

UN

DA

RIA

RED

INC

END

IO

TRA

MO

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"Ø

"LO

NG

ITU

D

TUB.

AC

CES

.TO

TAL

VEL

OC

IDA

D

PRO

PIA

SA

CU

M

Tabla14: Tabla cálculos instalaciones RCI ruta secundaria.

Fuente: Propia

40

Las tablas 13 y 14, son tablas ya formuladas en Microsoft Excel (ANEXO D-

RUTA SECUNDARIA), lo cual hace parte de esta guía para la facilidad del

profesional que quiera realizar un diseño de RCI para cualquier tipo de edificación.

Para todas los gabinetes tipo II los cuales son los que cuentas con las válvulas

de mangueras de 1 ½ se debe colocar válvulas reguladores de presión las cuales

deben regular la presión de trabajo entre un intervalo de 65 psi a 100 psi, se deben

colocar en todos ya que la presión de la ruta critica esta siempre por encima de 100

psi.

Para las válvulas toma bomberos de 2 ½, se colocaran válvulas reguladores

en todas las tomas de bomberos hasta el piso 9, de tal manera que se regula la

presión entre un intervalo de 100 psi a 175 psi, de este piso en adelante no serán

necesarias mas reguladores ya que aquí la presión esta dentro de los valores

permitidos por la norma, y sabiendo que esta columna es la de uso combinado

también se colocaran válvulas reguladas antes de los centros de control de la red de

rociadores hasta el piso 9 con una presión que esté por debajo de los 175 psi, siendo

la presión máxima para cada rociador.

2.7 Calculo del equipo de presión para el diseño de la RCI

Se debe realiza el cálculo de el equipo hidroneumático, el cual se entrega una

cabeza dinámica, un caudal y una potencia en HorsePower(HP), la potencia puede

variar según el proveedor de la bomba lo requiera siempre y cuando se garantice la

cabeza dinámica total y el caudal de trabajo. Se entrega una potencia con fines de

41

ejecución del diseño de la parte electica de la bomba o capacidad de combustible

según sea el caso.

Para este cálculo, es necesario ingresar valores básicos de los parámetros

anterior mente expuestos y calculados, con la finalidad de que se pueda tener la

potencia necesaria para cumplir con la normatividad y será regido por las siguientes

formulas.

Ecuación 4 cabeza dinámica total

Donde la cabeza de succión es la altura a la que la bomba succionara el agua

respecto al nivel del fondo del tanque el cual generalmente varía entre 0,5m a 1m

Ecuación 5 potencia del motor

Donde,

Eficiencia= 75% para evitar que el equipo trabaje de una manera desgastante

y el caudal se trabaja en litros por segundo

42

Ejemplo del proyecto LA QUINTA del cálculo del equipo de RCI:

Tabla15: Tabla equipos de RCI.

Fuente: Propia

Posteriormente se realiza el cálculo de la bomba jockey, la cual cumple la

función de mantener la presión en el sistema sin tener encendido el equipo principal

continuamente, esto se realiza con el fin de disminuir costos en el funcionamiento de

ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR

CARATERISTICAS

ALTURA ESTATICA

PRESION PUNTO CRITICO

PERDIDAS EN LA TUBERÍA

PERDIDAS EN EL MEDIDOR

CABEZA DE SUCCION

C. D. T.

7355,86 in

CARATERISTICAS

CAUDAL TOTAL GPM

GABINETES UTILES

CAUDAL TOTAL LTS/SG

PORCENTAJE

CARATERISTICAS

POTENCIA MOTOR

EFICIENCIA

CARATERISTICAS

POTENCIA MOTOR

DIAMETRO COMERCIAL

CAPACIDAD

ALTURA SUCCIÓN

75,0%

8,99 mca

0,50 mca

186,84 mca

UNIDAD 1

DISPONIBLE

63,09 lts/sg

CAUDAL

EQUIPO RED DE INCENDIO

2600 m.s.n.m.

POTENCIA

UNIDAD 1

100%

209,56 HP

CABEZA DINAMICA TOTAL

UNIDAD 1

74 mts

70,35 mca

33,20 mca

1000,00 gpm

4

0.5m

1000 GPM

BOMBA COMERCIAL

UNIDAD 1

210,00 HP

6''

43

la red y alargar la vida útil del quipo principal, esta bomba se calcula para un 3% del

caudal total de trabajo.

Ecuación 6 Caudal bomba jockey

Ecuación 7 Potencia bomba jockey

Donde,

Eficiencia= 75% para evitar que el equipo trabaje de una manera desgastante

y el caudal se trabaja en litros por segundo

NOTA para los cálculos de la bombas se utilizan formulas tradicionales, el lector

esta en toda la libertad de realizar estos cálculos bajo los parámetros que crea

necesarios.

44

Tabla16: Tabla cálculos bomba jockey.

Fuente: Propia.

Todos los cálculos de diseños anterior mente mencionados, tiene un (ANEXO

D) donde se encuentran las tablas mostradas para los diferentes pasos a realizar, en

una versión de Microsoft Excel, donde están formuladas para la facilidad de uso de

estas, de tal manera que sea esta guía una forma de facilitar al lector en el momento

de realizar cualquier tipo de diseño de una RCI deseada.

ALTURA SOBRE EL NIVEL DEL MAR

CARATERISTICAS

ALTURA ESTATICA

PRESION PUNTO CRITICO

PERDIDAS EN LA TUBERÍA

PERDIDAS EN EL MEDIDOR

CABEZA DE SUCCION

C. D. T.

7375,54 in

CARATERISTICAS

CAUDAL BOMBA JOCKEY GPM

GABINETES UTILES

CAUDAL BOMBA JOCKEY LTS/SG

PORCENTAJE

CARATERISTICAS

POTENCIA MOTOR

EFICIENCIA

CARATERISTICAS

POTENCIA MOTOR

DIAMETRO COMERCIAL

CAPACIDAD

33,20 mca

8,99 mca

100%

POTENCIA

UNIDAD 1

BOMBA JOCKEY

UNIDAD 1

2600 m.s.n.m.

CABEZA DINAMICA TOTAL

UNIDAD 1

74 mts

70,35 mca

1,00 mca

187,34 mca

CAUDAL

30,00 gpm

4

1,89 lts/sg

30 Gpm

BOMBA COMERCIAL

UNIDAD 1

7,00 HP

1.5''

6,30 HP

75,0%

45

3 Tercera fase – Replanteo

Para el proyecto LAQUIENTA, se realiza red respetando los parámetros

básicos que exige la norma, se anexan junto con este trabajo de investigación los

planos arquitectónicos del proyecto (ANEXO A) y los planos de la red contra

incendio de la edificación (ANEXOB) con los cuales se pueden dar una guía de

dibujo para cada nivel que pueda tener el tipo y el uso del edificio al que se

quiera implementar este diseño.

3.1 Modelación por medio de software, EPANET, de la ruta critica en caso de

incendio

Se recomienda para un buen diseño de una RCI, realizar algún tipo de

modelamiento de la ruta critica, con el fin de tener claridad del proceso que puede

llegar a tener el diseño de esta en caso de emergencia, de tal manera que se genere un

modelamiento en algún tipo de software que el lector desee utilizar y se sienta

cómodo para utilizar, con el fin de que se evidencien los parámetros exigidos por las

diferentes normas, cumplan con el criterio de diseño.

NOTA: El moldeamiento se realiza para verificación, en esta guía no se incluye los

métodos para la utilización del software.

Modelación ejemplo proyecto LA QUINTA con el software (EPANET):

46

Obtenidos todos los parámetros se realizara un moldeamiento de la ruta

crítica en un software (Epanet) el cual permitirá la verificación del buen

funcionamiento del sistema de red con los equipos propuestos.

Ilustración6: Esquema de modelación de la red critica del proyecto.

Fuente: Propia. (Epanet).

47

Ilustración7: Simulación exitosa.

Fuente: Propia. (Epanet).

Se genera la tabla de nudos, donde se puede verificar cada uno de estos con la

finalidad de que cumplan con los criterios de diseño anterior mente mencionados.

Tabla 17: Tabla de red – Nudos

Tabla de Red - Nudos

Demanda Altura Presión

ID Nudo LPS m m

Conexión 1 0.00 176.36 189.36

Conexión 2 0.00 175.32 185.22

Conexión 3 0.00 174.21 179.71

Conexión 5 0.00 173.10 174.20

Conexión 6 0.00 171.96 168.06

Conexión 7 0.00 170.92 163.92

Conexión 8 0.00 169.87 159.77

Conexión 9 0.00 168.83 155.63

Conexión 10 0.00 167.79 151.49

Conexión 11 0.00 166.75 147.35

Conexión 12 0.00 165.70 143.20

Conexión 13 0.00 164.66 139.06

48

Conexión 14 0.00 163.62 134.92

Conexión 15 0.00 162.58 130.78

Conexión 16 0.00 161.53 126.63

Conexión 17 0.00 160.49 122.49

Conexión 18 0.00 159.45 118.35

Conexión 19 0.00 158.41 114.21

Conexión 20 0.00 157.37 110.07

Conexión 21 0.00 156.32 105.92

Conexión 22 0.00 155.28 101.78

Conexión 23 15.77 154.24 97.64

Conexión 24 0.00 160.84 173.84

Conexión 25 0.00 160.06 169.96

Conexión 26 0.00 159.27 164.77

Conexión 27 0.00 158.42 159.52

Conexión 28 0.00 157.57 153.67

Conexión 29 0.00 156.69 149.69

Conexión 30 0.00 155.91 145.81

Conexión 31 0.00 155.13 141.93

Conexión 32 0.00 154.34 138.04

Conexión 33 0.00 153.56 134.16

Conexión 34 0.00 152.77 130.27

Conexión 35 0.00 151.99 126.39

Conexión 36 0.00 151.21 122.51

Conexión 37 0.00 150.42 118.62

Conexión 38 0.00 149.64 114.74

Conexión 39 0.00 148.86 110.86

Conexión 40 0.00 148.07 106.97

Conexión 41 0.00 147.29 103.09

Conexión 42 0.00 146.51 99.21

Conexión 43 0.00 145.72 95.32

Conexión 44 0.00 144.94 91.44

Conexión 45 15.77 144.16 87.56

Conexión 46 0.00 156.46 169.46

Conexión 47 0.00 155.88 165.78

Conexión 48 0.00 155.28 160.78

Conexión 49 0.00 154.67 155.77

Conexión 50 0.00 154.05 150.15

Conexión 51 0.00 153.48 146.48

Conexión 52 0.00 152.90 142.80

Conexión 53 0.00 152.33 139.13

Conexión 54 0.00 151.76 135.46

Conexión 55 0.00 151.18 131.78

49

Conexión 56 0.00 150.61 128.11

Conexión 57 0.00 150.04 124.44

Conexión 58 0.00 149.46 120.76

Conexión 59 0.00 148.89 117.09

Conexión 60 0.00 148.32 113.42

Conexión 61 0.00 147.74 109.74

Conexión 62 0.00 147.17 106.07

Conexión 63 0.00 146.60 102.40

Conexión 64 0.00 146.03 98.73

Conexión 65 0.00 145.45 95.05

Conexión 66 15.77 144.88 91.38

Conexión 67 15.77 144.73 88.13

Conexión 68 0.00 144.73 84.83

Conexión 69 0.00 144.73 84.83

Conexión 70 0.00 144.73 84.83

Conexión 71 0.00 144.73 84.83

Conexión 72 0.00 144.73 84.83

Conexión 73 0.00 144.73 84.83

Conexión 74 0.00 144.73 84.83

Conexión 75 0.00 144.73 84.83

Conexión 76 0.00 144.73 84.83

Conexión 77 0.00 144.73 84.83

Conexión 78 0.00 144.73 84.83

Conexión 79 0.00 144.73 84.83

Conexión 80 0.00 144.73 84.83

Conexión 81 0.00 144.73 84.83

Conexión 82 0.00 144.73 84.83

Depósito 4 -63.08 -10.50 2.50

Fuente: Propia. (Epanet)

Las ilustraciones y tabla anteriormente expuestas nos dan un análisis de la ruta crítica

por medio de la modelación en (Epanet) de la misma, tiene un (ANEXO E) donde

está la modelación para tener más claridad y como se modelo la ruta critica.

50

4 Recomendaciones

- Se recomienda no tener en cuenta los cálculos de la bomba que según la

normativa tiene que ser utilizada, debido a que esta misma según normativa

sale de unas dimensiones muy altas lo cual puede opacar un poco el diseño,

de tal manera que es recomendable que el diseñador ajuste una bomba a su

criterio y de tal manera que cumpla pueda satisfacer el diseño.

5 Referencias

- ASOCIACIÓN NACIONAL DE PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO.

Norma para extintores portátiles contra incendio. NFPA 10. Ed. 2007.

Orlando, Florida. 2006.


Norma de instalación de rociadoresautomáticos. NFPA 13. Ed. 2013.


Estándar para el instalación de Stanpipe y Hose Systems. NFPA 14 Ed.

2016. Massachusetts 2016.


Manual de bombas estacionarias contra incendios. NFPA 20. Ed. 2007.

Orlando, Florida. 2006.

- Instituto colombiano de normalización y certificación. Norma Técnica

Colombiana: Norma para la instalación de conexiones de mangueras contra

incendio. NTC 1669. Bogotá D.C.: El Instituto, 2009.

51


Colombiana: Norma para la instalación de sistemas de rociadores. NTC 2301.

Bogotá D.C.: El Instituto, 2011.


Colombiana: Extintores portátiles contra incendio. NTC 2885. Bogotá D.C.:

El Instituto, 2011.

- MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO

TERRITORIAL. Reglamento colombiano de Construcción Sismo Resistente.

NSR-10. Bogotá D.C.: Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, 2010,

Titulo J.

- MINISTERIO DE AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO

TERRITORIAL. Reglamento colombiano de Construcción Sismo Resistente.

NSR-10. Bogotá D.C.: Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, 2010,

Titulo K.

- Moncada, J. A. (2009). Aplicando los codigos y normas de la NFPA en

latinoamerica. Obtenido de NFPA journal latinoamericano:

http://www.nfpajla.org/columnas/punto-de-vista/424-hidrantes-y-redes-contra-

incendios.

- Rossman,L. (2008). Epanet (versión 2.0.12) {Software}. Agencia de

Protección Ambiental de los Estados Unidos.

http://www.nfpajla.org/columnas/punto-de-vista/424-hidrantes-y-redes-contra-incendios

http://www.nfpajla.org/columnas/punto-de-vista/424-hidrantes-y-redes-contra-incendios

https://es.wikipedia.org/wiki/Agencia_de_Protecci%C3%B3n_Ambiental_(Estados_Unidos)

https://es.wikipedia.org/wiki/Agencia_de_Protecci%C3%B3n_Ambiental_(Estados_Unidos)

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GUIA PARA EL DISEÑO HIDRAULICO DE REDES CONTRA …