Una revisión de los principales componentes de los sistemas de rociadores contra incendios en el hogar
Los sistemas de rociadores contra incendios residenciales tienen una variedad de componentes, y la complejidad de cualquier configuración determinada depende de varios factores, incluso si el sistema es independiente o multipropósito; el suministro de agua a los rociadores y si naturalmente proporciona suficiente presión; la tubería utilizada; y cualquier requisito de su gobierno local o estatal.
En la primera parte de nuestra serie que cubre la instalación de rociadores contra incendios en el hogar, presentamos cómo funcionan estos sistemas, explicamos los dos tipos principales de sistemas para el hogar y brindamos orientación sobre cómo encontrar un contratista de instalación calificado. En este artículo, comenzaremos a revisar los componentes principales de los rociadores contra incendios residenciales, incluidas las consideraciones especiales que los propietarios deben tener en cuenta al instalar un sistema.
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Diferentes fuentes de agua usan diferentes componentes
La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) priorizó salvar vidas sobre la propiedad cuando creó su estándar de diseño e instalación: NFPA 13D: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores en Viviendas Unifamiliares y Bifamiliares y Casas Prefabricadas. Para que los ocupantes tengan tiempo de escapar de un incendio, la NFPA estipula que los rociadores en la mayoría de los hogares deben tener suficiente suministro de agua para brindar al menos 10 minutos de cobertura a la presión y el flujo requeridos. Hay una excepción para residencias de un piso de menos de 2,000 pies cuadrados, que solo necesitan suficiente agua para 7 minutos de funcionamiento:
De la edición 2016 de NFPA 13D
6.1.1 Todo sistema de rociadores automáticos deberá tener al menos un suministro automático de agua.
6.1.2 Cuando se utilice agua almacenada como única fuente de suministro, la cantidad mínima será igual a la tasa de demanda de agua multiplicada por 10 minutos, a menos que se permita lo contrario en 6.1.3. 6.1.3 Cuando se utilice agua almacenada como única fuente de suministro, se permitirá que la cantidad mínima sea igual a la tasa de demanda de agua de dos rociadores multiplicada por 7 minutos cuando las unidades de vivienda cumplan con los siguientes criterios:
(1) Un piso de altura
(2) Menos de 2000 ft2 (186 m2) de área
NFPA también describe cinco fuentes potenciales de agua para un sistema residencial, pero las opciones generalmente se reducen a tres categorías principales: el suministro de agua municipal, un pozo o algún tipo de tanque que almacena exclusivamente agua para el sistema de rociadores.
De la edición 2016 de NFPA 13D
Las siguientes fuentes de suministro de agua se considerarán aceptables según esta norma:
(1) Una conexión a un sistema de suministro de agua confiable con o sin una bomba de operación automática
(2) Un tanque elevado
(3) Un tanque a presión diseñado según las normas de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) para un recipiente a presión con una fuente de presión confiable
(4) Una fuente de agua almacenada con una bomba operada automáticamente
(5) Un pozo con una bomba de suficiente capacidad y presión para satisfacer la demanda del sistema de rociadores.
Una de las primeras cosas que hará un contratista de instalación cuando evalúe una residencia existente o un nuevo sitio de vivienda es verificar la presión del suministro de agua de la ciudad (si lo hay), ya que esta es la opción predeterminada para suministrar un sistema de rociadores contra incendios. Esto puede implicar simplemente colocar un manómetro en la salida de una manguera y encenderlo. Si la tubería principal de agua no proporciona suficiente presión (alrededor de 100 psi es un número muy seguro), el contratista tendrá que buscar opciones alternativas, ya sea agregar una bomba para aumentar la presión del agua de la ciudad o usar un tanque elevado. , un tanque de presión o un tanque estándar con una bomba.
Los tanques elevados utilizan la gravedad para mover el agua y son muy poco comunes en los sistemas residenciales. Los tanques de presión usan una fuente de gas presurizado (como nitrógeno) para cumplir con los requisitos de flujo y pueden ser una opción en un entorno con una red eléctrica poco confiable. La mayoría de los tanques utilizarán una bomba eléctrica para mover el agua. Si bien el tamaño exacto del tanque variará según el tamaño de la casa y sus requisitos de flujo, «la mayoría de los sistemas de agua almacenada necesitarán menos de 300 gal (1136 L) de agua almacenada para satisfacer la demanda de 10 minutos».
Si es necesario un tanque, esto generalmente significa que el propietario instalará un sistema independiente en lugar de un sistema multipropósito. Es probable que los hogares que solo cuentan con pozos utilicen esa fuente de agua con la ayuda de una bomba, y los sistemas de pozos con suficiente presión podrían dar servicio tanto a sistemas multipropósito como independientes. También es posible usar un tanque separado si la casa es abastecida por un pozo.
Cuando el agua de la ciudad es la fuente, las reglamentaciones locales a menudo requieren un medidor de agua para medir el uso de agua más una válvula antirretorno, que es una válvula unidireccional que evita que el agua estancada en el sistema de rociadores regrese al suministro de agua potable. Desafortunadamente, cada una de estas partes adicionales agrega fricción que reduce la presión disponible en el sistema. Por lo tanto, un contratista de rociadores contra incendios debe instalar grifos y medidores de agua más grandes (de al menos 1”) para minimizar este impacto y tener en cuenta la presencia de estos dispositivos en los cálculos hidráulicos del sistema.
Además, “algunos servicios públicos de agua insisten en grifos y tuberías de suministro separados desde el suministro de agua a la unidad de vivienda para los sistemas de rociadores contra incendios… debido a la preocupación de cerrar el suministro de agua por falta de pago de las facturas y el deseo de no cerrar la protección contra incendios si esto alguna vez ocurre.” Consulte sus requisitos locales.
NFPA desaconseja encarecidamente a los gobiernos exigir líneas de suministro separadas. La organización cita los posibles problemas de salud y seguridad de cerrar cualquier suministro de agua, ya sea que se trate de un rociador contra incendios o de plomería regular, además del hecho de que las líneas de suministro separadas aumentan enormemente el costo de las instalaciones de rociadores.
Consideraciones especiales para bombas de rociadores contra incendios en el hogar
Agregar una bomba agrega complejidad a un sistema. NFPA describe varios requisitos cuando se usa una bomba que solo presuriza el suministro de agua para los rociadores:
De la edición 2016 de NFPA 13D
(1) Se debe proporcionar una conexión de prueba aguas abajo de la bomba que cree un flujo de agua igual al factor K más pequeño del rociador en el sistema.
(2) Los motores de bomba que utilicen alimentación de CA deben tener una capacidad nominal de 240 V y estar cableados de acuerdo con NEC (NFPA 70). [Note: This requirement covers pumps used in all types of systems, regardless of water source]
(3) Cualquier medio de desconexión de la bomba deberá estar aprobado.
(4) La bomba debe ubicarse a no menos de 1,5 pulgadas del piso.
Una conexión de prueba es una salida (como un grifo de manguera de jardín) que le permite al propietario probar si el agua fluye hacia el sistema de rociadores, así como probar una alarma de flujo de agua, si hay una presente. Estimula el flujo a un solo rociador, y «el factor K de rociador más pequeño» significa esencialmente «la tasa de descarga más pequeña para un rociador».
Tener una conexión de prueba se especifica en los requisitos de la bomba porque básicamente verifica que la bomba está haciendo su trabajo. Si se usa una bomba junto con un tanque en un sistema independiente, la conexión de prueba debe diseñarse idealmente para devolver el agua de prueba al tanque, de modo que permanezca lleno.
De acuerdo con la NFPA, el requisito de 240 V existe porque «la experiencia ha demostrado que las bombas con clasificación de 240 V reducen la probabilidad de que la bomba consuma un exceso de amperaje, lo que puede provocar la activación de los interruptores automáticos asociados en el panel eléctrico y causar la bomba no funcione.” Este requisito eléctrico en realidad se aplica a todas las bombas, no solo a las que se usan en sistemas independientes.
Y mantener la bomba a 1.5” del piso simplemente tiene la intención de asegurarse de que el agua estancada no pueda provocar un cortocircuito o interferir con la bomba. Hay una variedad de fabricantes que fabrican bombas relativamente económicas que cumplen con estos estándares.
Rociadores en sistemas de rociadores residenciales
Las principales clasificaciones de rociadores contra incendios domésticos rigen dónde se colocan los rociadoresy cómo funcionan: colgantes, verticales y de pared lateral. Dentro de esas categorías, un rociador puede estar oculto o expuesto, y tener una clasificación de temperatura normal o intermedia.
Hay otras variaciones de rociadores, como rociadores que se requieren para sistemas «secos» u otras variedades para ubicaciones especiales como saunas, baños de vapor y armarios mecánicos, pero la gran mayoría de los sistemas de rociadores contra incendios residenciales son «húmedos» (el agua es siempre en la tubería) y esas áreas especiales a menudo no requieren rociadores cobertura.
Los tipos esenciales de rociadores contra incendios domésticos:
Pendiente rociadores contra incendios cuelgue de la parte inferior de la tubería que entrega el agua. Estos se instalan en techos y usan un deflector que rocía el agua hacia abajo en un patrón circular.
Rociadores verticales siéntese erguido desde la tubería de suministro. Estos se ven con más frecuencia en aplicaciones comerciales, aunque se pueden instalar en un hogar; se “utilizan principalmente en lugares donde las obstrucciones pueden bloquear el rocío de agua durante un incendio, y su altura les permite dirigir el agua alrededor de posibles obstáculos”. También pueden proporcionar cobertura en espacios donde no hay lugar para pasar la tubería por las paredes o los techos.
Aspersores de pared, como probablemente haya adivinado, sobresalen de una tubería vertical y de los lados de las paredes. Tienen un deflector que rocía el agua en forma de media luna en ángulo. Las paredes laterales se instalan en áreas donde pueden ser una mejor opción que los rociadores colgantes. Por ejemplo, se pueden usar en los pisos superiores de una casa para evitar tener que tender tuberías en un ático sujeto a temperaturas bajo cero, o en otras habitaciones donde las tuberías no pueden entrar en el techo.
Rociadores ocultos utilice una placa de cubierta estéticamente agradable que sea sensible a las altas temperaturas. Una vez que la placa detecta una cierta temperatura, desciende y el rociador queda expuesto. Una advertencia esencial al usar rociadores ocultos es nunca pintar sobre las placas de cubierta, ya que la pintura seca sobre las uniones hará que fallen.
Clasificación de temperatura también son factores importantes:
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- rociadores con clasificación de temperatura ordinaria despliegue cuando la temperatura alrededor del gatillo llegue a 135 °F a 170 °F (57 °C a 77 °C).
- Aspersores con un clasificación de temperatura intermedia desplegar cuando la temperatura alcance 175°F a 225°F (79°C a 107°C).
Hay rociadores con una clasificación de temperatura más alta que podrían usarse en un sistema residencial, pero hacerlo es inusual, dado el alto límite superior de los rangos de temperatura anteriores. NFPA 13D especifica el uso de rociadores con clasificación de temperatura normal o intermedia en habitaciones «donde la temperatura ambiente máxima del techo no supere los 100 °F (38 °C)», y solo permite el uso de rociadores con clasificación intermedia en habitaciones «donde la temperatura máxima las temperaturas ambientales del techo están entre 101 °F y 150 °F (38 °C y 65 °C)”.
¿Por qué un instalador usaría un rociador con clasificación de temperatura intermedia en una habitación normal? Para ajustar fuentes de calor específicas, de acuerdo con NFPA:
- Rociadores bajo tragaluces de vidrio o plástico expuestos a los rayos directos del sol
- Rociadores en un espacio oculto sin ventilación bajo un techo sin aislamiento o en un ático sin ventilación
- Rociadores instalados cerca de fuentes de calor específicas [such as fireplaces, kitchen ranges, furnaces, etc.]
También existe la opción de alejar los rociadores ordinarios con clasificación de temperatura de cualquier fuente de calor en una habitación, y NFPA 13D describe las distancias mínimas desde estos puntos calientes para evitar descargas accidentales.
¿Cuántos rociadores contra incendios son necesarios?
Lo más importante que debe saber es la guía general de NFPA 13D, que recomienda «rociar todas las áreas de una vivienda», pero no lo requiere. Esencialmente, los rociadores solo necesitan cubrir habitaciones de cierto tamaño que se consideran áreas habitables. Los rociadores estándar cubren un área de 12′ x 12′ y los rociadores de cobertura extendida cubren un área de 20′ x 20′, y cada rociador debe colocarse a una distancia mínima de 8′; por lo tanto, muchas habitaciones solo necesitarán uno o dos rociadores.
Las secciones de una casa que pueden excluirse de la cobertura según las normas de la NFPA incluyen baños pequeños, garajes, armarios y otros espacios de almacenamiento. ¿La razón? “Los datos históricos de pérdidas asociadas con incendios en propiedades residenciales sirven como una justificación razonable para permitir la omisión de rociadores en espacios donde ha ocurrido una baja incidencia de muertes por incendios, reduciendo así los costos”.
De la edición 2016 de NFPA 13D
8.3.2 No se requerirán rociadores en baños de 55 pies2 (5,1 m2) y menos.
8.3.4* No se requerirán rociadores en garajes, porches adjuntos abiertos, cocheras y estructuras similares.
8.3.5 No se requerirán rociadores en áticos con o sin almacenamiento, salas de equipos de penthouse, salas de máquinas de ascensores, espacios ocultos dedicados exclusivamente a y que contengan solo equipos de ventilación de unidades de vivienda, espacios de piso/techo, huecos de ascensores, espacios angostos y otros espacios ocultos que son no se utiliza ni está destinado a fines de vivienda.
8.3.6 No se requerirán rociadores en las proyecciones cubiertas y sin calefacción del edificio en las entradas/salidas siempre que la unidad de vivienda tenga otro medio de salida.
8.3.8 No se requerirán rociadores en armarios de garajes y armarios exteriores (independientemente del tamaño) ubicados en balcones exteriores, corredores/corredores exteriores, o a los que se acceda desde el exterior donde el armario no tenga puertas o penetraciones sin protección directamente a la unidad de vivienda.
8.3.9 Los rociadores deben instalarse en cualquier armario que se use para equipos de calefacción y/o aire acondicionado, lavadoras y/o secadoras o calentadores de agua, excepto según lo permitido por 8.3.8.
A pesar de esas pautas, su gobierno local puede requerir cobertura adicional en algunas o todas estas áreas. Asegúrese de verificar sus códigos locales y contratar a un instalador experto que tenga experiencia en navegarlos.
Las especificaciones NFPA 13D también están destinadas a evitar descargas accidentales de fuentes de calor normales, el despliegue de un rociador que bloquea el despliegue de otro, cualquier obstrucción (como ventiladores de techo y accesorios de iluminación) y grandes «áreas de sombra», que son «secciones de la área del piso obstruida por la descarga de los rociadores, que permanecerá relativamente seca”.
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Continuará: Una guía para instalar rociadores contra incendios en el hogar
En la próxima entrega de esta serie, completamos los principales componentes del sistema de rociadores domésticos y exploramos las opciones de tuberías que se pueden usar en sistemas autónomos y de usos múltiples.
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