Por un lado, son rápido. Una mirada a cómo los rociadores contra incendios residenciales son diferentes de otros rociadores, por qué se desarrollaron y dónde usarlos
En 1973, la Comisión Nacional de Prevención y Control de Incendios publicó un informe titulado “América en llamas”. Encontró que la mayoría de las muertes por incendios en los Estados Unidos ocurrieron en edificios residenciales, y los que tenían más probabilidades de morir en incendios residenciales eran niños pequeños y adultos mayores de 65 años. Esto se puede atribuir a su necesidad de asistencia para salir de edificios en llamas. así como la probabilidad reducida de que escuchen las alarmas de humo de inmediato, si es que las escuchan. En respuesta a estos hallazgos, el informe recomendó que se diseñara un sistema de rociadores contra incendios específicamente para uso residencial.
Antes de este punto, el enfoque principal de los sistemas comerciales de rociadores contra incendios había sido la protección de la propiedad. Se iba a diseñar un nuevo sistema residencial de rociadores contra incendios con el objetivo principal de salvar vidas. Los requisitos de instalación y mantenimiento de los sistemas de rociadores contra incendios residenciales también se diseñaron para que fueran más simples y fáciles que los requisitos de otros sistemas de rociadores contra incendios, con el objetivo general de estimular una adopción mucho más amplia y salvar tantas vidas como sea posible.
Esta recomendación condujo al desarrollo de NFPA 13D: Norma para la Instalación de Sistemas de Rociadores en Viviendas Unifamiliares y Bifamiliares y Casas Prefabricadas. Esta norma define un rociador automático como “un dispositivo de supresión o control de incendios que funciona automáticamente cuando su elemento accionado por calor se calienta a su clasificación térmica o superior, lo que permite que el agua se descargue sobre un área específica”.
Los rociadores automáticos se pueden categorizar como respuesta estándar o respuesta rápida, en función de su índice de tiempo de respuesta (RTI). RTI mide la sensibilidad térmica, o qué tan rápido el rociador puede absorber suficiente calor de su entorno para activarse. Cuanto menor sea el RTI, más rápido se activa el rociador.
Hay cuatro subcategorías de rociadores de respuesta rápida: respuesta rápida, ESFR (supresión temprana, respuesta rápida), QREC (respuesta rápida, cobertura extendida) y Residencial rociadores contra incendios.
NFPA 13 define un rociador residencial como “un tipo de rociador de respuesta rápida que tiene un elemento térmico con un RTI de 50 (metro-segundos)1⁄2 o menos, que se ha investigado específicamente por su capacidad para mejorar la capacidad de supervivencia en la sala de origen del fuego, y que esté catalogado para su uso en la protección de unidades de vivienda”. Los rociadores automáticos generalmente tienen RTI entre 35 y 250 m½s½, por lo que puede ver dónde se encuentran los rociadores residenciales (50 m½s½ o menos) en este espectro.
Por lo tanto, mientras que “rociadores automáticos” es una categoría muy amplia que incluye todos los tipos de rociadores y objetivos de desempeño, los “rociadores residenciales” están diseñados específicamente con un enfoque en la seguridad de la vida en el hogar. Y eso significa que partieron rápido.
Cómo funciona un rociadores contra incendios residencial
La mayoría de los sistemas de rociadores residenciales son sistemas húmedos, en los que los rociadores se unen a una red de tuberías llenas de agua que recorren las paredes y los techos del edificio. Los rociadores actúan como salidas y tapones que retienen el agua dentro de las tuberías. Cada rociador tiene un gatillo, ya sea un eslabón de metal que se suelda o (estándar en los rociadores domésticos) un tubo de vidrio lleno de un líquido sensible al calor.
Si se inicia un incendio en el hogar, la temperatura del aire comenzará a aumentar. Una vez que la temperatura alrededor del rociador alcanza un cierto punto, hace que el enlace de metal soldado se rompa o que el líquido sensible a la temperatura en el tubo de vidrio se expanda, rompiendo el tubo. Esto permite que se caiga un tapón y el agua salga corriendo del rociador. El agua se avienta alrededor de la habitación al pasar a través de un «deflector» que crea un patrón de rociado tipo paraguas. Este patrón de rociado puede variar un poco, dependiendo del tipo de rociador.
La clasificación de temperatura del elemento operativo en un rociador contra incendios residencial indica la temperatura a la que se desplegará, y el color de la bombilla indica la temperatura. Por ejemplo, un rociador clasificado para 155 °F se desplegará cuando el elemento operativo rojo la temperatura alcanza aproximadamente 155°F. Sin embargo, es posible que la temperatura del aire deba ser significativamente superior a 155 °F antes de que el elemento operativo del rociador alcance esa temperatura.
Los elementos operativos de los rociadores de respuesta rápida tienen una masa más pequeña que los de otros rociadores, lo que les permite tener un RTI mucho más pequeño, nuevamente, lo que significa que se despliegan mucho más rápido.
Para obtener más información sobre cómo funciona el elemento térmico de un rociador contra incendios, consulte este artículo.
El objetivo principal de los sistemas de rociadores contra incendios residenciales
Esta respuesta rápida es importante porque el objetivo principal de los sistemas de rociadores contra incendios residenciales es evitar la pérdida de vidas. Dado que la capacidad de supervivencia («sostenibilidad») es el enfoque principal, controlar el entorno en el compartimento afectado (a menudo, una habitación en una casa) es un objetivo clave.
Un incendio residencial comúnmente involucra muebles modernos que tienen cantidades sustanciales de plásticos y otros materiales sintéticos que pueden provocar que los incendios se desarrollen más rápidamente que en el pasado, junto con humo mortal. Las casas modernas también suelen utilizar materiales de construcción ligeros que “se queman más rápido y fallan más rápido”. Los niveles de monóxido de carbono y el calor pueden aumentar rápidamente mientras que los niveles de oxígeno descienden, y un incendio que se propaga rápidamente puede hacer que el escape sea imposible y/o provocar un flashover: “la ignición casi simultánea de la mayor parte del material combustible expuesto directamente en un área cerrada”.
Mire esta simulación de flashover en una casa del Departamento de Bomberos de Oak Ridge:
Al activarse temprano y arrojar agua a los niveles superiores de las paredes, los rociadores residenciales pueden mantener el compartimento sostenible y ganar un tiempo precioso para que los ocupantes escapen.
Los edificios residenciales también pueden tener un suministro de agua más limitado que los edificios comerciales o industriales. NFPA 13D requiere que los sistemas de rociadores residenciales tengan un suministro de agua de al menos 10 minutos, que el comité técnico responsable de redactar la norma ha considerado suficiente tiempo para que los ocupantes evacuen un pequeño edificio residencial. Esto significa que los incendios que no se controlan o extinguen dentro de ese período de tiempo de 10 minutos pueden crecer rápidamente si el suministro de agua se agota antes de que lleguen los bomberos. Así, cuanto antes se activen los rociadores para controlar el fuego, mejor.
Además de tener elementos operativos con una masa más pequeña que otros tipos de rociadores, los rociadores residenciales también tienen un patrón de distribución de agua especial. Debido a que los muebles combustibles, como sofás y cortinas, a menudo se colocan contra las paredes de las casas, los rociadores residenciales deben proporcionar una cobertura uniforme, especialmente en las paredes. Las cortinas, en particular, suelen colgarse bastante altas, por lo que es importante que los rociadores residenciales humedezcan tanto la parte superior como la inferior de las paredes. Esto evita que el fuego se propague hacia arriba y también enfría los gases emitidos, que tienden a elevarse con el calor y pueden ser altamente inflamables. Si estos gases, como el monóxido de carbono, se acumulan justo debajo del techo y entran en combustión, pueden producirse descargas disruptivas mortales.
Las estadísticas recopiladas por la NFPA muestran que los rociadores contra incendios reducen la tasa de muertes por incendios residenciales en casi un 80 % y reducen los daños a la propiedad hasta en un 70 %. Por lo tanto, aunque la protección de la propiedad es un objetivo secundario para los sistemas de rociadores residenciales, también se ha demostrado que reducen significativamente los daños por incendios en los hogares.
Debido a que los sistemas de rociadores son tan efectivos para prevenir muertes por incendios, a la NFPA le gustaría verlos instalados en tantos edificios residenciales como sea posible. Con este fin, las normas contra incendios residenciales están diseñadas específicamente para que la instalación de sistemas de rociadores residenciales sea lo más económicamente viable posible. Esto se logra en parte gracias a la amplia gama de tipos de sistemas que se pueden usar, incluidos los sistemas autónomos y multipropósito, el último de los cuales se integra con la plomería del hogar, y el uso permitido de una tubería termoplástica menos costosa.
Para obtener más información sobre qué hace que los rociadores contra incendios residenciales sean la mejor solución de seguridad contra incendios en el hogar, consulte este artículo.
Una revisión rápida de NFPA 13D
NFPA 13D es un estándar de diseño e instalación, no un código. Esto significa que cubre cómo se diseñarán e instalarán los sistemas de rociadores residenciales, así como también cómo se probarán, inspeccionarán y mantendrán en las jurisdicciones donde se requieran.
Para rociadores residenciales instalaciones, NFPA 13D recomienda que toda la residencia tenga rociadores, con algunas excepciones (que detallaremos en un segundo). La norma requiere que el suministro de agua y las tuberías del sistema de rociadores se dimensionen para proporcionar el caudal de descarga de agua requerido a los dos rociadores en el compartimiento afectado con la mayor demanda.
De la edición 2019 de NFPA 13D
3.3.38 Compartimento. Un espacio completamente cerrado por paredes y un techo. Se permite que cada pared del compartimento tenga aberturas a un espacio contiguo si las aberturas tienen una profundidad mínima de dintel de 8 pulg. (200 mm) desde el techo y el ancho total de las aberturas en cada pared no excede los 8 pies (2,4 mm). metro). Se permite una sola abertura de 36 pulgadas (900 mm) o menos de ancho sin dintel donde no haya otras aberturas a espacios contiguos.
Si cada uno de los compartimentos individuales de una casa se puede proteger con un solo rociador, por ejemplo, entonces se puede calcular un solo rociador en el diseño. Por el contrario, si la habitación más grande tiene, digamos, 10 rociadores para cubrir un espacio tan grande, el suministro de agua y las tuberías se diseñarían para suponer que se activarán hasta dos rociadores.
Él NFPA 13D y NFPA 13R: Manual de sistemas de rociadores automáticos para ocupaciones residenciales aclara este requisito:
Los límites de tamaño (es decir, altura y área) de las viviendas no se abordan en NFPA 13D. La filosofía es que dos rociadores podrán controlar un incendio de tal manera que eviten un flashover en la habitación de origen durante el tiempo suficiente para permitir que los ocupantes escapen; por lo tanto, el tamaño de la casa no se considera una preocupación o un factor limitante.
Aunque las normas de la NFPA recomendar Al instalar rociadores en todas las áreas de una residencia, permiten la omisión de rociadores en ciertos espacios donde las estadísticas indican que ocurren pocas muertes por incendio, como baños, armarios, despensas, garajes, áticos y espacios ocultos. NFPA 13D, sección 8.3 detalla las condiciones que se deben cumplir para que se omitan estos espacios.
Permitir que estos espacios no tengan rociadores ayuda a reducir el costo total de instalación de los sistemas residenciales de rociadores contra incendios. Dicho esto, ciertos gobiernos estatales o locales pueden requerir que algunas de estas áreas estén cubiertas por rociadores, así que asegúrese de consultar con el código de incendios local y la autoridad con jurisdicción (AHJ) para estar seguro.
Los rociadores de alta temperatura de respuesta rápida (en lugar de los rociadores residenciales) están permitidos en áreas de una casa como armarios mecánicos, saunas y baños de vapor. A diferencia de los rociadores residenciales, no se ha evaluado la capacidad de los rociadores de respuesta rápida para cumplir con los criterios de sostenibilidad que se encuentran en las normas de prueba de rociadores residenciales. Por esta razón, los rociadores de respuesta rápida solo se pueden usar en algunos espacios específicamente identificados para instalaciones de rociadores residenciales. Algunos de estos espacios, como las salas de máquinas, están desocupados, por lo que la seguridad de las personas no es una gran preocupación. Otras áreas, como saunas, pueden requerir clasificaciones de temperatura más altas que actualmente no están disponibles con rociadores residenciales.
NFPA 13R: Desarrollo de un estándar para edificios residenciales de poca altura
La primera edición de NFPA 13R: Norma para la instalación de sistemas de rociadores en ocupaciones residenciales de hasta cuatro pisos de altura inclusivo adoptado en 1988, fue desarrollado para cerrar la brecha entre NFPA 13D y los estándares de rociadores comerciales de NFPA 13. Su propósito era alentar a los propietarios de edificios residenciales de poca altura a instalar sistemas de rociadores haciendo que esta instalación sea más asequible.
Los edificios que pueden calificar para usar el estándar NFPA 13R pueden incluir edificios de apartamentos, casas de alojamiento/cuidado, instalaciones de pensión y cuidado, y hoteles, moteles y dormitorios de cuatro pisos o menos, que cumplen con ciertos requisitos de altura y pueden clasificarse como un ocupación residencial (o en algunos casos, según el modelo de incendio o código de construcción que se aplique, ocupaciones múltiples). Las partes residenciales de los edificios estilo pedestal/podio también pueden calificar para usar el estándar 13R.
Debido a que se considera que los edificios que contienen tres o más residencias tienen un mayor riesgo de incendio (debido a la mayor cantidad de ocupantes) y una mayor dificultad de evacuación, la norma NFPA 13R es algo más estricta que la NFPR 13D, entre otras cosas, requiere que el suministro de agua y el tamaño de la tubería se basen en la capacidad de proporcionar el caudal de descarga de agua requerido a cuatro rociadores en el compartimento afectado de mayor demanda. Al igual que NFPR 13D, NFPR 13R permite omitir los rociadores de ciertos espacios donde estadísticamente comienzan pocos incendios mortales, pero las calificaciones para estos espacios son algo diferentes. Se pueden encontrar en NFPR 13R, sección “6.6 Ubicación de los rociadores”.
Elija los rociadores contra incendios residenciales y los componentes del sistema correctos
Los sistemas residenciales requieren una gama de componentes además de los rociadores contra incendios residenciales. Estos componentes pueden variar según el tipo específico de sistema que se instalará y la fuente de suministro de agua y pueden incluir tuberías, bombas de agua, tanques de presión, etc. Estas piezas deben ser compatibles con las técnicas de construcción residencial y deben cumplir con cualquier otro requisito establecido en ya sea NPFA 13D o NPFA 13R.
Los rociadores contra incendios residenciales se pueden clasificar en tres categorías diferentes: verticales (aunque estos no son comunes en los hogares), colgantes o de pared lateral, y los colgantes y de pared lateral pueden estar ocultos o expuestos. También tienen una de dos clasificaciones de temperatura: ordinaria o intermedia, la última de las cuales se usa en áreas que habitualmente están sujetas a calor más alto.
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