ROCIADORES RESIDENCIALES

INTRODUCCIÓN

Con este artículo pretendo introducir al lector en el conocimiento de las características particulares de los rociadores residenciales, mismos que en nuestros países latinoamericanos son poco utilizados y por tanto poco conocidos. Estos rociadores se han empezado a utilizar desde hace unos años en algunos países de la región, pero en la mayoría ni siquiera se contemplan. Tal vez por ser poco su uso, el gran conjunto de los diseñadores e instaladores de sistemas contra incendio no estamos muy familiarizados con esta clase de rociadores, como sí con los rociadores spray. Hace poco vi un video de un seminario sobre rociadores automáticos donde el expositor dice que “los rociadores residenciales fueron los primeros que se crearon; son unos rociadores pequeños, con un rango de K más pequeñito…”. Esto me motivó a investigar sobre esta clase de rociadores, con el objetivo primario de ampliar mis conocimientos y luego compartir los aspectos básicos recabados sobre los mismos. No pretendo que lo aquí expuesto sea “sólo la verdad y nada más que la completa verdad”; probablemente haya alguna imprecisión, lo cual agradecería lo hagan constar en la sección de Comentarios; más bien la intención es transferir información relevante que pueda ayudar a elevar el nivel de instrucción de quienes nos dedicamos a la disciplina de protección contra incendios en nuestra región.

La NFPA define un Rociador Residencial como: “un tipo de rociador de respuesta veloz (fast-response) que tiene un elemento térmico con un RTI de 50 (metros-segundos)1/2 o menos, que ha sido específicamente investigado por su capacidad para aumentar la supervivencia en la habitación de origen del incendio y está listado para usarse en la protección de viviendas”. Ciertamente, la definición no le dice mucho a alguien que sea novel en la materia; así que, por eso también espero que lo aquí escrito ayude a clarificar el concepto. (En este artículo se puede ver lo que significa la categoría fast-response de rociadores).

DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA

La compañía Grinnell anunció uno de los primeros sistemas de rociadores contra incendios «residenciales» (Junior Sprinkler System) en un folleto con fecha de octubre de 1932; destinado a instalarse en viviendas unifamiliares. Utilizaba rociadores de Ø3/8” y tuberías de cobre de ؾ” y Ø1”. Al parecer tuvo muy poca aceptación.

En mayo de 1973, la National Commission on Fire Prevention and Control de EEUU emitió el informe «America Burning«, que describía el problema de incendios en la nación, los esfuerzos de prevención y los programas para el futuro. Este informe señaló que casi 7 de cada 10 incendios ocurrieron en ocupaciones residenciales. Además, destacó que el 84% de las muertes por incendios de edificios ocurrieron en ocupaciones residenciales. La Comisión recomendó que el Gobierno respaldara el desarrollo de la tecnología necesaria para mejorar los sistemas de extinción automática en todo tipo de unidades de vivienda.

En respuesta a la información recabada en el informe “America Burning”, la NFPA asignó un Subcomité para desarrollar una norma para sistemas de rociadores residenciales, la NFPA 13D, Standard for the Installation of Sprinkler Systems in One- and Two-Family Dwellings and Mobile Homes. Su primera edición fue en 1975. Bajo esta norma, el sistema debía utilizar rociadores spray con orificio de 1/2”, respuesta estándar, con un área máxima de cobertura de 256 pie2 (23,8 m2).

En 1976 comenzaron en EEUU programas de investigación sobre una amplia variedad de tópicos relacionados con los sistemas de rociadores residenciales, con el objetivo de evaluar el impacto que tendrían los rociadores en la reducción de muertes y lesiones durante incendios en viviendas. Se evaluó el diseño, instalación y uso práctico; las tasas mínimas de descarga de agua y el flujo requerido por rociadores; la sensibilidad de respuesta y los criterios de diseño. Los sistemas de rociadores residenciales se centran específicamente en la seguridad de la vida, con la protección de la propiedad como un objetivo secundario. En ese sentido, se busca detectar y controlar los incendios en su etapa temprana, para mantener las condiciones de supervivencia en el cuarto de origen del incendio, evitando que se alcance la fase de combustión súbita generalizada (flash-over), y mantener bajos los niveles de monóxido de carbono y humo.

La investigación demostró que se necesitaba un rociador más sensible para responder más rápido a los incendios domésticos, para poder controlarlos rápidamente, limitar su crecimiento y evitar el desarrollo de condiciones letales en compartimentos pequeños, y poder lograr esto con un suministro de agua de 20 a 30 gpm.

En 1978, Central Sprinkler Corp. presentó el primer rociador «residencial», el modelo OMEGA, el cual se convirtió rápidamente en el líder del mercado.

En 1979, como resultado del extenso esfuerzo de investigación, se desarrolló un prototipo de rociador residencial. Este prototipo incorporó un elemento térmico de activación de respuesta rápida (quick-response), tipo fusible metálico, desarrollado también durante ese tiempo, para conseguir el objetivo de que se activara en la fase inicial del fuego; tenía un factor K de 2,9. Luego, en 1.980, se realizaron 60 pruebas de incendio a escala real con este prototipo en la ciudad de Los Ángeles, California, para desarrollar diseños de rociadores residenciales y validar su efectividad.

De esas pruebas surgió el primer modelo de rociador listado por UL como “rociador residencial”, el F954 de Grinnell; eso ocurrió en el año 1981.

Figura 1: Primer rociador residencial listado UL

Actualmente hay disponibles cientos de diferentes modelos de rociadores residenciales, cada uno con sus características específicas. Se presentan en los estilos colgantes, montante, de pared, a ras, empotrados y ocultos. También los hay del tipo seco (dry sprinkler), para uso en áreas donde puedan estar expuestos a muy bajas temperaturas. El elemento de activación puede ser bulbo de vidrio o fusible metálico.

Figura 2: Diferentes estilos de rociadores residenciales.

El uso de rociadores listados como residenciales se limita sólo para ocupaciones de tipo residencial y en unidades de vivienda de otras clases de ocupaciones. Una unidad de vivienda se define como una o más habitaciones dispuestas para el uso de una o más personas que viven juntas, como en una sola unidad doméstica, que normalmente tiene instalaciones para cocinar, estar, sanitarias y para dormir. Las unidades de vivienda incluyen habitaciones de hotel, salones dormitorios, dormitorios en residencias de ancianos y en residencias estudiantiles y similares. Las ocupaciones que abarcan unidades de vivienda incluyen edificios de apartamentos, instalaciones de cuidado y pensión, condominios, casas de alojamiento y hospedaje, hoteles y otras similares.

Los rociadores residenciales se deben usar sólo en sistemas húmedos, a menos que estén específicamente listados para uso en sistemas secos o de pre-acción.

La respuesta más rápida hace que los rociadores residenciales controlen o supriman los incendios típicos con caudales menores que los rociadores spray estándar, haciendo un uso más eficiente del agua.

PATRÓN DE DESCARGA

Los rociadores residenciales tienen una característica de descarga de agua diferente y más uniforme que los rociadores spray. Los deflectores de estos rociadores están diseñados para producir muchas gotas de agua pequeñas y medianas y una distribución específica del agua. Arrojan agua a 46 cm (18 pulgadas) del techo; ese patrón de descarga humedece la parte alta de las paredes, que no sólo protege a las mismas sino que también enfría los gases de la combustión a nivel del techo.

Rociador colgante Rociador de pared

Figura 3: Patrón de Descarga de Rociadores Residenciales.

Rociador colgante Rociador de pared

Figura 4: Patrón de Descarga de Rociadores Spray.

Dirigir el agua hacia la pared además busca humedecer las cortinas, camas, sofás y otros muebles que normalmente se ubican en la periferia de la habitación, para dificultar que el fuego se propague y que se generen productos de combustión que disminuyan la visibilidad o afecten el desempeño de los ocupantes.

ÁREA DE COBERTURA

Inicialmente los rociadores residenciales tenían un área de cobertura asignada de 144 pie2 (13,4 m2), es decir, 12’ x 12’ (3,7 m x 3,7 m); en la actualidad son listados para áreas mayores llegando hasta un área máxima de cobertura de hasta 400 pie2 (37,2 m2), es decir, 20’ x 20’ (6,1 m x 6,1 m). Distinto a los rociadores spray, el área de cobertura para estos rociadores se establece en su listado. Según su área de cobertura, cada rociador requiere un caudal mínimo a una presión prescrita.

Los rociadores residenciales están listados principalmente para utilizarse en techos lisos y planos (pendiente menor a 2/12), pero también los hay listados para techos con inclinación mayor (4/12 y 8/12), y para techos con vigas. Las normas correspondientes establecen los respectivos lineamientos para su instalación. También es necesario revisar las hojas de datos del fabricante para verificar el criterio de diseño.

FACTOR K

Los rociadores residenciales tienen la particularidad que su factor K no se ajusta necesariamente a los valores dados por la norma NFPA 13. Pueden tener un factor K en el rango que va desde 3 hasta 7,6 (en unidades inglesas).

 

Espero que lo aquí expuesto sea de utilidad. En una próxima entrega trataré el tema de las normas y los sistemas de rociadores residenciales.

 

Ing. Luis Ybirma
Caracas – Venezuela

 

Fuentes:
Fire Protection Handbook, twentieth edition. NFPA, 2008
Automatic Sprinkler Systems for Residential Occupancies Handbook, fourth edition. NFPA, 2015
Automatic Sprinkler and Standpipe Systems, John L. Bryan, 2006
A Technical Analysis: Listings and Applications of Residential Sprinklers, James Golinveaux, 2003

 

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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