ÁREA DE COBERTURA DE ROCIADORES

En el artículo anterior se trató el tema relativo al Área de Diseño para el cálculo hidráulico de sistemas de rociadores automáticos. Como se pudo notar, el Área de Diseño está muy relacionada con otra variable igual de importante, la cual es el Área de Cobertura de los rociadores; dependiendo de ésta habrá más o menos cantidad de rociadores en el Área de Diseño.

El Área de Cobertura por rociador, medida en pie2 (m2), es el área sobre la cual se asume que el rociador va a descargar el agua, para efectos de distribución de los rociadores y cálculos en la etapa de diseño del sistema.

La norma NFPA 13, “Standard for the Installation of Sprinkler Systems”, establece un área de cobertura máxima para rociadores, que depende del tipo de construcción, el riesgo de ocupación y de la clase de rociadores utilizados, pero que nunca debe exceder 37 m2 (400 pie2), que es el caso de rociadores de cobertura extendida.

Para rociadores spray estándar, colgantes o montantes, el área de cobertura máxima es la que se indica en la siguiente tabla, de acuerdo a la clase de riesgo.

* para densidades de descarga menores de 0,25 gpm/pie2
** para densidades de descarga mayores o iguales a 0,25 gpm/pie2

El área cubierta por un rociador (Ar) está determinada por la separación entre los rociadores, tanto en el sentido de los ramales (S) como en el sentido perpendicular a ellos (L), tal como sigue:

  1. En el sentido de los ramales (S): Se selecciona el mayor valor entre la distancia al próximo rociador y dos veces la separación a la pared, en caso que se trate del último rociador del ramal.
  2. Entre ramales (L): Se selecciona el mayor valor entre la distancia perpendicular a los rociadores conectados a los ramales adyacentes y dos veces la separación a la pared, en caso que se trate del último ramal.

Fig. 1: Variables en la Determinación del Área de Cobertura

El Área de Cobertura para cualquier rociador se establece multiplicando la dimensión S por la dimensión L (ver fig. 1).

Ar = SxL

Si 2X es mayor que S, se debe utilizar ese valor. Igualmente, si 2Y es mayor que L, se debe utilizar ese valor.

Por otra parte, en el proceso de diseño se debe tomar en cuenta los requerimientos de la norma NFPA 13 en cuanto a las separaciones máximas y mínimas entre rociadores y entre éstos y las paredes u obstrucciones.

Así, tenemos que para rociadores estándar colgantes y montantes, las separaciones establecidas son las siguientes:

* para densidades de descarga menores de 0,25 gpm/pie2
** para densidades de descarga mayores o iguales a 0,25 gpm/pie2

 

Ejemplo 1: Calcular Área de Cobertura del rociador A

Fig. 2: Ejemplo de Determinación del Área de Cobertura para rociador

Ar = SxL

S = 4 m

L = 2×1,8 = 3,6 m

Ar = 4×3,6 = 14,4 m2 (151 pie2)

 

Ejemplo 2: Calcular Área de Cobertura de los rociadores A, B y C

Fig. 3: Ejemplo de Determinación del Área de Cobertura para rociadores

Ar(A) = 4x(2×2) = 16 m2 (172 pie2)

Ar(B) = 4×3 = 12 m2 (129 pie2)

Ar(C) = 3,5×3 = 10,5 m2 (108 pie2)

Con referencia al ejemplo anterior, debido a que las separaciones entre rociadores son diferentes e igualmente entre ramales, al calcular el área de cobertura de cualquier rociador se utilizan las distancias mayores.

¿Cuál de las tres áreas calculadas se debe utilizar en el cálculo hidráulico del sistema de rociadores?

Se debe utilizar el área mayor, es decir, 16 m2 (172 pie2).

¿Por qué?

Porque el caudal total resultante será mayor, lo que es más ventajoso en el proceso de diseño. Recordar que el caudal que fluye desde un rociador se determina al multiplicar la densidad de descarga (Dd) prescrita por el área cubierta por rociador.

q = DdxAr  (gpm [l/min])

Además, un mayor caudal por rociadores también implica una mayor presión, lo que va a repercutir en la presión nominal de la bomba.

¿Cuál de las distancias se debe utilizar para determinar la cantidad de rociadores en el lado más largo del Área de Diseño?

Se debe utilizar la distancia más corta.

¿Por qué?

Para incluir un mayor número de rociadores a lo largo del ramal. Esto contabilizaría mayores pérdidas por fricción durante el cálculo, lo que redundaría en una bomba de mayor capacidad y presión.

En definitiva, en este tema lo más importante al realizar la distribución de los rociadores durante el diseño, es estar conscientes que se deben considerar tanto el área máxima de cobertura como la separación máxima permitida entre rociadores, de acuerdo al riesgo que se trate.

Supóngase una ocupación de riesgo Ordinario. Si los rociadores a lo largo del ramal se distancian 4,57 m, que es la separación máxima permitida, los rociadores en los ramales adyacentes no pueden exceder una separación de 2,65 m, dado que el área máxima de cobertura es 12,1 m2. Es debido a esto, principalmente, que en muchos diseños se utiliza el arreglo de rociadores de 4 m x 3 m.

Si se trata de una ocupación de riesgo Ligero, sí se puede utilizar un arreglo de rociadores con la separación máxima de 4,57 m x 4,57 m por que el área máxima de cobertura permitida es de 20,9 m2.

 

Ing. Luis Ybirma
Caracas – Venezuela

 

Fuente: NFPA Automatic Sprinkler System Handbook, Thirteenth Edition

 

Notas:
1. El contenido de este artículo no es una Interpretación Formal de NFPA. Lo aquí expresado es la interpretación personal del autor y no necesariamente representa la posición oficial de las normas NFPA y sus Comités Técnicos. Por otra parte, el lector es libre de estar de acuerdo o no con lo aquí expresado.
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