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
Sótano 2 Parqueaderos
Sótano 3 Parqueaderos
Piso 1
Lobby
Auditorios
Centro entretenimiento
Locales comerciales
Piscina
Piso 2 a 8 Multifamiliar
Piso 9
Multifamiliar
Lavandería
Piso 10 a 18 Multifamiliar
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
Sótano 2 Parqueaderos E ESPECIALES
Sótano 3 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)
Rociadores de incendio
- 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)
Tomas fijas para bomberos
- 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
de bomberos, según norma NTC 1669 y NFPA14.
15
Extintores portátiles
- 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)
Rociadores de incendio
- 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.
Tomas fijas para bomberos
- 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
de bomberos, según norma NTC 1669 y NFPA14.
Extintores portátiles
- Todas las edificaciones del grupo L deben estas protegidas con un sistemas
de extintores de incendio, según norma NTC 2885y NFPA10.
Grupo de ocupación R-2 (Residencial Multifamiliar)
16
Rociadores de incendio
- 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)
Tomas fijas para bomberos
- 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
de bomberos, según norma NTC 1669 y NFPA14.
Extintores portátiles
- Todas las edificaciones del grupo L deben estas protegidas con un sistemas
de extintores de incendio, según norma NTC 2885y NFPA10.
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
Sótano 2 Parqueaderos SI SI SI SI
Sótano 3 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
Piso 2 a 8 Multifamiliar
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
: VA
LVU
LA T
OM
A B
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
: RES
IDEN
CIA
LPU
NTO
CRI
TIC
O: V
ALV
ULA
TO
MA
BO
MBE
ROS
2 1/
2"
PRES
IÓN
PRES
IÓN
PRES
IÓN
PRES
IÓN
UN
ITA
RIA
TOTA
LEX
TREM
O
EXTR
EMO
REA
L (p
ulg
)m
/s(M
/M)
(M)
FIN
AL
(MC
A)
FIN
AL
(PSI
)
CU
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
65
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
10.0
011
.70
0.02
30.
265
150.
869
214.
535
SOT
1SO
T 2
0.0
2.0
31.5
46
6.07
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
UN
IDA
DES
GA
STO
LT/S
EGØ
"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.
- ASOCIACIÓN NACIONAL DE PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO.
Norma de instalación de rociadoresautomáticos. NFPA 13. Ed. 2013.
- ASOCIACIÓN NACIONAL DE PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO.
Estándar para el instalación de Stanpipe y Hose Systems. NFPA 14 Ed.
2016. Massachusetts 2016.
- ASOCIACIÓN NACIONAL DE PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO.
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
- Instituto colombiano de normalización y certificación. Norma Técnica
Colombiana: Norma para la instalación de sistemas de rociadores. NTC 2301.
Bogotá D.C.: El Instituto, 2011.
- Instituto colombiano de normalización y certificación. Norma Técnica
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.