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ÁREA DE COBERTURA DE ROCIADORES

INTRODUCCIÓN

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.

¿QUÉ ES EL ÁREA DE COBERTURA?

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

DETERMINACIÓN DEL ÁREA DE COBERTURA

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.

Un aspecto importante, que se debe tomar en cuenta, es que si el techo es inclinado la distancia entre rociadores se debe medir siguiendo la pendiente, no en el plano horizontal.

SEPARACIÓN ENTRE ROCIADORES

En el proceso de diseño de los sistemas 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

EJEMPLOS DE CÁLCULO

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 metros, que es la separación máxima permitida, los rociadores en los ramales adyacentes no pueden exceder una separación de 2,65 metros, 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, porque 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.
2. Todas las imágenes y marcas comerciales que se publican en este Blog son marcas registradas por sus propietarios, y se utilizan sólo con fines didácticos e informativos.

   
 

Esta entrada tiene 35 comentarios

  1. Muy buenos temas, excelente los aportes y lo mas importante que note en ellos es que están muy claramente explicados y definidos, porque los que han tenido la oportunidad de ver el libro de Normas de la NFPA 13, saben lo que digo.

    Gracias y esperamos siga contribuyendo con sus aportes en este tema.

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias por tus comentarios Eliezer.
      La intención es seguir publicando artículos sobre nuestra especialidad, para contribuir con la divulgación de tan importante materia.

  2. Mario ospina

    Qué documento más hermoso
    Interesantísimo

    1. admin-ybirma

      Hola Mario.
      Muchas gracias por tu comentario.
      Que estés bien.

  3. Nelson

    Gracias por compartir los conocimientos, muy buen aporte y muy claro el artículo,

  4. Daniel

    Realmente Ingeniero, MUY BUENOS sus artículos y obviamente el conocimiento que vuelca en ellos.

    1. admin-ybirma

      Muchas gracias por tu opinión Daniel. Saludos.

  5. Guillermo

    Permiteme felicitarte por el excelente aporte que estas brindando.
    Tengo una inquietud, la cual espero me puedas ayudar. Que pasa si el area de cobertura de rociadores para un riesgo ordinario es mayor a 12.1 m2. La NFPA 13, da algun margen superior para el area de cobertura?

    1. admin-ybirma

      Hola Guillermo. Gracias por tu comentario.
      El área de cobertura es un concepto que sirve de guía para el diseño y distribución espacial de los rociadores. La norma NFPA 13 establece un límite máximo para cada clase de riesgo, el cual no debería sobrepasarse. De ser necesario, hay que agregar rociadores adicionales. Existen excepciones para los casos llamados «cuartos pequeños», donde la norma permite un área de cobertura y separaciones mayores.

  6. Ricardo

    Por favor que distancia debe tener un rociador a un producto

    1. admin-ybirma

      Hola Ricardo.
      NFPA 13 establece que la separación mínima entre el deflector del rociador y el contenido del cuarto debe ser de 45 cms (18″). Pero hay casos particulares donde se exige una separación mayor.

  7. Ramón Mateos

    Hola. Entendiendo que la descarga del rociador se produce tal y como indica la figura A.8.5.5.1 de la NFPA 13, para grandes alturas de techo, ¿se podría considerar un área de cobertura mayor debido al mayor diámetro del cono de descarga del rociador?

    Muchas gracias y le felicito por el artículo.

  8. Omar Azcue

    Solo una pequeña duda al respecto, es cual entonces sería la minima area de cobertura de protección asi como la manejo en la primera tabla.

  9. jose ramirez cordova

    Muy buena la explicacion consulta los rociadores de cobertura extendida para que casos seria recomendable

    1. admin-ybirma

      Hola José. Gracias por escribir.
      Los rociadores de cobertura extendida son similares a los rociadores estándard, sólo que, como su nombre lo indica, protegen un área mayor, por lo que un ambiente se puede cubrir con menos rociadores. Las limitaciones de uso, instalación y área de cobertura vienen especificadas en la hoja de datos del rociador.

  10. Gilberto Espinoza

    Soy un venezolano en Perú, y muy excelente tu explicación y quería preguntarle por su conocimiento cuanto rociadores tendría que utilizar para un área de 25 mts de largo por 9 mts de ancho, para almacenaje alto de 3.10 de altura. Gracia de antemano por su ayuda. Y me gustaría su ayuda por mi correo gjespinozab@gmail.com

    1. admin-ybirma

      Hola Gilberto. Gracias por escribir.
      La cantidad de rociadores viene dada por el área de cobertura que tengan los rociadores según su distribución en el ambiente protegido. Para almacenaje el área máxima permitida por rociador es de 100 pie2, pero en el diseño la cobertura puede ser menor. Debes realizar la distribución de los rociadores respetando tanto la cobertura máxima como las separaciones máximas permitidas, para saber cuántos rociadores son necesarios.

  11. Karla

    Hola buen día, con rociadores de cobertura extendida se podría aplicar el método de cálculo de área/densidad?

    1. admin-ybirma

      Hola Karla. Gracias por escribir.
      Sí, por supuesto. Tomando en cuenta que deben calcularse al menos 5 rociadores.

  12. Kelvin

    Hola buenas tardes, quiero calcular la cantidad de rociadores para un cuarto de calderas de apenas 39 mts2, puedo hacerlo por el método de cuarto? si es así, cual es el mínimo de rociadores que debería incluir? Gracias

    1. admin-ybirma

      Hola Kelvin. Gracias por escribir.
      Sí, puedes hacerlo por el método del cuarto. Debes incluir todos los rociadores dentro del cuarto.

  13. Juan Taco

    Buenas Tardes, me podrias ayudar si la NFPA 13 explica cual es el area minima de una oficia para ubicar o no el rociador..Gracias

    1. admin-ybirma

      Hola Juan. Gracias por escribir.
      La norma NFPA 13 promueve la protección total de la edificación con rociadores, y sólo permite omisiones en los ambientes o espacios específicamente indicados en el cuerpo de la misma. En ese sentido, no hay un tamaño mínimo de oficinas para no instalar rociadores.
      Le invito a ver el siguiente video donde aclara un poco más ese tema: https://www.youtube.com/watch?v=Zo_H-mrgZB8

  14. juan

    Buen dia
    Una consulta, cual es la distancia maxima a la que puede instalarse un rociador hacia arriba (altura sobre la red de sprinklers) y que no toque el techo

    1. admin-ybirma

      Hola Juan. Gracias por escribir.
      Normativamente no existe un límite de altura del rociador con respecto al colector. Sí hay un requerimiento de separación máxima y mínima entre el rociador y el techo, que hay que cumplir. Pero si el niple montante donde va el rociador es muy largo (mayor de 20 cms), debes tomarlo en cuenta en el cálculo hidráulico y se debería considerar la necesidad de un medio de soporte.

  15. eduardo

    buenas noches
    una consulta cual es la separacion minima de un rociador en estanteria (rack) y la maxima para el mismo caso saludos

    1. admin-ybirma

      Hola Eduardo. Gracias por escribir.
      Los rociadores entre racks son tratados en el capítulo 25 de norma NFPA 13. No hay establecidas distancias mínima/máxima de separación para los rociadores in-racks, depende de cada caso. Influye la configuración de los racks, el tipo de rociador utilizado, el ancho de los pasillos, entre otras cosas. por lo tanto, para diseñar hay que tener la norma a mano.

  16. Excelente explicación, me ha tocado ver muchos errores en el diseño de estos sistemas

    Saludos

  17. Anamar Flores

    Buenas tardes, hay limitaciones segun la norma para techos inclinados. Segun la NFPA 13 CAPITULO 11 dice que el maximo 16.7 %, que alternativas se tienen cuando el techo supera ese porcentaje y es mayor a 24%.
    Una opcion que no se hacer un nuevo techo

    1. admin-ybirma

      Hola Anamar. Gracias por escribir.
      Si se trata de un riesgo de ocupación (no almacenamiento) se incrementa el área de diseño en un 30%. Otra opción es contratar un especialista y que realice el diseño por desempeño. También se puede explorar otras alternativas de protección (si es que son aplicables).
      Si requiere algún apoyo me puede escribir por email o WhatsApp.

  18. SIMTECOR

    UNA PREGUNTA CUANTOS ROCIADORES DEBO TENER EN UN AREA DE 300 METROS CUADRADOS

    1. Ing. Luis Ybirma

      Hola Simtecor. Gracias por escribir.
      Ni hay una cantidad fija de rociadores para esa área. Depende de la clasificación del riesgo, de la separación entre rociadores y ramales, de la arquitectura del ambiente, entre otros factores.

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