SISTEMAS DE

UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECANICA INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

Tema:

Diseo de instalaciones contra incendios en edificios

INSTALACIONES HIDROSANITARIAS Integrantes:*Eveling Toapanta*Enrique Reyes*Ana Toapanta*Javier Caizares*Estefania Sanchez

Redes De Distribucin Contra Incendios

Es de vital importancia el diseo e instalacin de tuberas horizontales y verticales contra incendios especialmente en edificios ya que el fuego en estas edificaciones puede empezar en puntos cerrados donde por su ubicacin no puede ser alcanzada por el equipo de bomberos, en estos casos la solucin es instalar un tubo vertical perforado dentro del edificio(columna seca), estos tubos verticales proporcionan abastecimiento adecuado para dominar el fuego en cualquier punto en la edificacin. Fuente: Agua, Desages, y Gas para edificaciones por Rafael Prez Carmona 5ta Edicin.Clasificacin1.-Tuberia Vertical(Columna Seca)Esta debe ser con un dimetro caudal y presin adecuados para el suministro de agua a todos los ramales a todo lo largo de la edificacin.2.-Toma de agua(Hidrante Siamesa)Salida de una tubera de conduccin provista de una vlvula, un acople o un tapn.

Sistemas ManualesFuente: http://www.msssi.gob.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/pdfs/11_leg.pdf3.-Regadera AutomticaProvista de un mecanismo generalmente cerrado por un obturador y calibrado de tal forma que al aumentar las condiciones de temperatura requeridas por la edificacin, cesa su accin y se produce la descarga de agua.4.-SiamesasAccesorio instalado en la fachada de la edificacin Consta de dos entradas y vlvula de retencin conectadas al sistema de extincin de incendios.

Sistemas AutomticosFuente: http://www.msssi.gob.es/ciudadanos/saludAmbLaboral/agenBiologicos/pdfs/11_leg.pdf5.-BombasLas bombas para combatir incendios, deben ser diseadas para cumplir con las especificaciones de caudal presin etc. Y pueden ser centrifugas rotatorias o de pistn.6.-Gabinetes de Incendios(BIEs)Hay diferentes Tipos de acuerdo al RIESGO, constan de: llave de hidrante, manguera semirrgida, llave de sujecin, pistn de niebla, hacha y extintor, este ultimo de acuerdo a la clase de fuego.

Bomba centrifuga horizontalGabinete contra incendiosGabinete Clase IUso PropuestoOcupantes de los edificios, fuegos incipientes, clasificados como riesgo leve.Salidas en cada piso para conexiones de mangueras de 11/2, pudiendo o no llevar conexiones siamesas.Distribucin, uso, dimetro Y longitud de la mangueraLa salida de manguera debe ser de 30m y 11/2. Cualquier punto de la construccin no debe quedar a mas de 9m de la boquilla y sin obstculos hasta ese punto.Roscas de conexin NST.

Gabinete Clase ILos gabinetes pueden variar en el tipo de extintorFuente: Agua, Desages, y Gas para edificaciones por Rafael Prez Carmona 5ta Edicin.Tamao de la tubera vertical4 hasta 30m, 6 para mas de 30m,la mxima altura ser de 84m, si se excede, hay que dividir en zonas o en efecto instalar vlvulas reguladoras de presin. La mxima altura no exceder 122m.Caudales y presiones requeridasQmin=6.3lt/s con una o mas tuberas verticales.min=21/2 El tanque de reserva debe disearse para suministrar 6.3 l/s durante 30min a la salida mas alejada y a una presin de P=55-56 psiLa altura de edificacin no debe ser mayor de 78m con un min=21/2 .

Gabinete Clase IFuente: Agua, Desages, y Gas para edificaciones por Rafael Prez Carmona 5ta Edicin.

8Tamao de la tubera vertical.4 hasta 30m, 6 para mayores de 30 m.La mxima altura ser de 84 m. si se excede de 84 m hay que zonificar o en su efecto instalar vlvulas reguladoras de presin. La mxima altura de zona no exceder 122 m.

Caudales y presiones requeridas.Caudal mnimo : 32 l/s.Si se disea mas de una tubera vertical se deben adicionar 16 l/s por cada adicional sin que el caudal total exceda de 158 l/s, una presin que no exceda 100 psi para los bomberos. Tanque de reserva para 32 l/s en 30 minutos. Si son mas tuberas, 16 l/s por cada una sin exceder 158 l/s. Presin mnima 55 psi.

Altura edificacin.Se podrn utilizar gabinetes clase 1.

Fuente: Agua, Desages, y Gas para edificaciones por Rafael Prez Carmona 5ta Edicin.

RiesgosCaudal (l/s)Regaderas(l/s)Duracin (min)Leve161630Moderado163850 90Alto326460 - 120Condiciones GeneralesToda edificacin debe estar dotada de un sistema de proteccin contra incendio, de acuerdo con el riesgo y tipo de construccin de la misma.Sistema de suministro y distribucin de agua para la extincin de incendios en una edificacin.

Las edificaciones que cuenten con bombas de capacidad superior a 16 lt/sproveer de fuentes exteriores como carros bomberos, hidrantes,etc para alimentar el tanque inferior de suministro.Suministro elctrico de las bombas utilizadas en el sistema de proteccin contra incendios debe tener acometida, circuito e interruptor independientes.

Caracteristicas del suministro de aguaTodos los sistemas de tuberias verticales, excepto el de tubera seca, deber tener un tipo de suministro de acuerdo con los requisitos establecidos.

En algunos casos, ser necesario mas de una fuente de suministro.INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

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Abastecimiento de la red pblica, cuando estn garantizados el caudal y la presin necesarios.Bombas automticas.Bombas controladas manualmente, en combinacin con tanques de presin.Tanques de presin hidroneumticos. Tanques de gravedad.Bombas controladas manualmente mediante operacin a control remoto desde la toma de agua o gabinete.INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

18EL SUMINISTRO DE AGUA ACEPTADO PODR SER:INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

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Se debe tener por lo menos una fuente de suministro con capacidad para abastecer lo necesario ,mientras se operan otras fuentes Cuando el abastecimiento sea de la red pblica, debern tomarse las precauciones adecuadas para evitar la posible contaminacin de esta.Cuando el suministro abastece a un sistema de tuberas verticales y a un sistema de regaderas, debern cumplirse los requisitos para ambos sistemas.Conexiones para uso del cuerpo de bomberos La edificacin deber estar provista cuando se especifican los servicios de las Clases I y II, de una o mas conexiones siamesas, para el uso de cuerpo de bomberos.

Conexiones para uso del cuerpo de bomberos Control y mantenimiento INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

22POTENCIA DE LAS BOMBAS DE INCENDIOS Antes de acoplar a la bomba un motor o medio impulsor , es necesario conocer la demanda mxima de potencia efectiva de la bomba a su velocidad nominal.Las bombas de incendios tpicas , alcanzan su mxima potencia efectiva entre el 140 y el 170% de su capacidad nominal.La potencia puede calcularse , de no haber curvas disponibles , por medio de la siguiente frmula:Potencia de las bombas de incendios Coeficiente de descarga En condiciones reales, para obtener el caudal que pasa por un orificio existen dos elementos que modifican los valores tericos:LA VELOCIDAD REAL : Considerada como la velocidad promedio en la totalidad de la seccin transversal de la corriente, es algo inferior a la velocidad obtenida por calculo a partir de la presin. Esta reduccin se debe a la friccin y a la turbulencia, y se expresa mediante un coeficiente de velocidad, designada como Cv.Cuando las bocas de salida estn bien diseadas, el coeficiente de velocidad es casi constante y aproximadamente igual a 0,98.COEFICIENTE DE CONTRACCION Algunas bocas de salidas estn diseadas de modo que la superficie real de la seccin transversal del chorro sea menor que la superficie del orificio. Esta diferencia se contempla usualmente bajo un coeficiente de contraccin y se designa como Cc. Los coeficientes de contraccin varian enormemente segn el diseo y la calidad del orificio o boquilla. En orificios con aristas vivas , el valor de Cc aproximadamente es de 0,62.

EN TERMINOS PRACTICOSDISEOEjemploDe la figura 7.9 se tienen los siguientes datos:

Edificacin : 5 pisosGabinetes : 5Longitud tubera : 60 pies Presin en boquilla : 65 psiCoeficiente de descarga : 0.97Dimetro de boquilla : "

Fuente: Agua, Desages, y Gas para edificaciones por Rafael Prez Carmona 5ta Edicin.Procedimiento:

En este caso, el calculo se hace solo para 3 gabinetes.Se considera que debido al fuego, no es posible que trabajen todos al mismo tiempo.

Caudal total: 58.31*3= 174.93 gal/min

Para efectos de calculo, se toma el caudal de 250 gal/min por ser este el mnimo considerado por los fabricantes de este tipo de bombas. Los valores de longitudes equivalentes, se toman de la tabla 7.1

Fuente: Agua, Desages, y Gas para edificaciones por Rafael Prez Carmona 5ta Edicin.

2 vl. de comp. Abierta 4 HF: 2*2 = 4 pies1 vl. de retencin 4 HF: 1*22 = 22pies1 tee pdl 4 HG: 1*20 = 20pies Total = 46 pies

Sistema de regaderasEl propsito fundamental es la proteccin contra incendios. El sistema esta integrado por tuberas subterrneas, areas, verticales y horizontales, calculado, haciendo uso de las normas vigentes, distribuyendo las regaderas sistemticamente. A cada columna o tubera principal vertical, se le coloca una vlvula en su tallo para control de suministro.

Fuente: https://www.google.com.ec/search?q=sistemas+de+regaderas&biw=1366&bih=631&site=webhp&sourceVentajas:Con suficiente suministro de agua, operan a bajas presiones, actuando solamente sobre el rea incendiada y desde luego causando menos daos por inundacin.

Cada tubera vertical en el sistema de regaderas incluye un dispositivo para activar una alarma cuando el sistema esta funcionando. El sistema es activado usualmente por el calor del incendio y descarga agua sobre el rea del mismo.

Acciones:Detecta el fuegoEstimula la alarmaExtingue el fuego

Suministro y distribucin de aguaGravedadBombeoCombinadoSuperficialesSubterrneasTubera SecaPreaccinTubera HmedaInundacin SistemasFuentesSistemasSuministro y distribucin de aguaRiesgo leve.- Baja combustibilidad de los materiales.Riesgo moderado grupo 1.- Moderada liberacin de calor.

Riesgo moderado grupo 2.- Baja combustibilidad de materiales depositados a moderada altura.

Riesgo moderado grupo 3.- Alta combustibilidad de los materiales depositados y alta liberacin de calor.

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39Riesgo alto grupo 1.- Muy alta la combustibilidad de los materiales, posibilidad de incendios rpidos y con desarrollo de alta liberacin de calor arrumados.

Riesgo alto grupo 2.- Muy alta la combustibilidad de sustancias y lquidos inflamables.En el sistema slo deben emplearse regaderas nuevas y capaces de soportar una presin de trabajo mximo de 175 psi.INSTALACIONES HIDROSANITARIAS

40Suministro y distribucin de aguaRequisitos en el suministro de agua.Para calcular en volumen requerido

RiesgoCaudal en gal/minTiempo en min.Leve500 - 75030 60Moderado G1700 - 100060 90Moderado G2850 - 150060 90Moderado G3* *60 120 * La autoridad competente del lugar, suministrar los datos tcnicos.RiesgoCaudal en gal/minTiempo en min.Leve10030Moderado G125060 - 90Moderado G225060 - 90Moderado G350060 - 120M. A. G350090 - 120M. A. G3100120Curva de densidad (Densidad (L/min)/m2

Diseo HidrulicoEn este sistema, el dimetro de las tuberas es seleccionado con base en las prdidas de presin para localizar una densidad prescrita razonablemente en un rea especificada. La densidad vara con el riesgo de la ocupacin.

El nmero de regaderas por ramal y el nmerode regaderas por ramal y el nmero de ramalespor cada tubera transversal, estn limitados por el suministro disponible de agua. Sin embargo debe respetarse la distancia entre regaderas y todas las normas vigentes.

ClculosEl rea de diseo debe ser el rectngulo ms exigente hidrulicamente (el crtico) y con una dimensin paralela a los ramales, igual a 1,2 veces la raz cuadrada del rea de operacin de las regaderas correspondientes a la densidad utilizada.

Hay que tener en cuenta que el nmero de regaderas calculado, sea lo suficientemente adecuado para el correcto cubrimiento de las reas en caso de incendio.DEMANDA DE AGUASe tendra en cuenta la densidad de descarga y el nmero probable de regaderas en funcionamiento.

EDIFICIOS ALTOSDebido a su altura, el incendio debe combatirse internamente, el diseo de regaderas cubre la totalidad del edificio y preferiblemente edificaciones para ocupacin de riesgo leve.

CRITERIOS DE DISEOEl dise;o puede hacerse empleando las tablas directamente o recurriendo al calculo hidrulico. En ambos casos, el diseo debe cumplir con las normas vigentes.

Clculo de presin de aire del tanque a presinCuan el sistema prevea la ultilizacin de un tanque de presin, la misma se calcular con las siguientes expresiones:P= 30/A-15Cuando el tanque est ubicado sobre el rociador ms alto (1):P= (30+0.433H)/A-150.433HNOMENCLATURAP= Presin del aire contenido en el tanque.H= Altura del rociador ms alto sobre la base del tanque.A= Proporcin de aire en el tanque.En 1 si:A= 1/3 ; P= 75 psiA= 1/2 ; P= 45 psiA= 2/3 ; P= 30 psiEn 2 si:A= 1/3 ; P= 75+1.30HA= 1/2 ; P= 45+0.87HA= 2/3 ; P= 30+0.65H

Con las anteriores expresiones, se asegura que el ltimo caudal salga del tanque con presin mnima de 15 psi, cuando el tanque, est al nivel del rociador ms alto. Tambien se puede interpretar como la cabeza del rociador ms alto a partir del tanque.Generalmente la presin final requerida es superior a 15 psi, en este caso, hidrulicamente se tendr en cuenta la siguiente expresin:Pt= (pf+15)/A-15En donde:Pt= Presin del tanque.Pf= Presin calculada hidrulicamente .A= Proporcin de aire.