teg borge-parra, evaluacion de spci ucab-g (12!01!16) listo

7/25/2019 Teg Borge-parra, Evaluacion de Spci Ucab-g (12!01!16) Listo

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UNIVERSIDAD CATLICA ANDRS BELLOFACULTAD DE INGENERIAESCUELA DE INGENERIA CIVIL

EVALUACIN DE LOS SISTEMAS DE PROTECCINCONTRA INCENDIOS DE LA UNIVERSIDAD CATLICA

ANDRS BELLO GUAYANA DE ACUERDO A LASNORMAS NFPA

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

presentado ante la


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Dedicamos este Trabajo Especial de Grado, a nuestros padres y familiares,por acompaarnos durante toda nuestra vida, dndonos fuerza, nimo y

motivacin para continuar logrando nuestras metas y sueos; sin ustedes esteproyecto no hubiese podido ser posible.


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AGRADECIMIENTO

Yo, Jos Miguel Borges Acosta, agradezco primeramente a Dios porhaberme inducido el amor a esta hermosa carrera que con orgullo culmino. Amis ngeles, Oscar Borges, Mildred Morejn de Borges y ngel Acosta Acosta,por siempre cuidarme y guiarme brindndome su luz cuando el camino seoscureca. A mis padres, Jos Miguel Borges Morejn y Lina Acosta de Borges,

por su amor, sacrificio y apoyo incondicional durante cada paso de mi vida. Ami hermana por siempre intentar ayudarme en lo posible sin importar lo agotadaque se encuentre. A mi abuela Ana Gladys Gonzlez, que a pesar de la distancia,siempre est pendiente de nosotros en todo momento.

Gracias a mi compaero de Tesis, Rafael Jos Parra Pacheco, por siemprebrindarme sobre todas las cosas su valiosa amistad y ese espritu de tranquilidad

que me ayud a terminar este grandioso logro.Al personal de Invertec C.A., por ayudarnos a sentir que ramos parte de su

equipo de trabajo, en especial al Ingeniero Herry Morales, al Ingeniero RafaelGarca Chaly, a la Srita Laura, al Sr. Vallejo, al Sr Efren y a Christian, porcompartir sus conocimientos y ayudarnos en todo el tiempo que pudimoscompartir con ustedes.

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NDICE GENERAL

NDICE DE TABLAS ........................................................................................................................ vi

NDICE DE IMAGENES .................................................................................................................. vii

RESUMEN .......................................................................................................................................... ix

INTRODUCCIN ............................................................................................................................ 10

CAPTULO I ................................................................................................................................... 12

EL PROBLEMA ............................................................................................................................... 12

Planteamiento del Problema .......................................................................................................... 12

Objetivos ....................................................................................................................................... 14

Objetivo General ....................................................................................................................... 14

Objetivos Especficos ................................................................................................................ 14

Justificacin ................................................................................................................................... 15

Alcance y limitacin ..................................................................................................................... 15

CAPTULO II ................................................................................................................................... 17

MARCO TERICO .......................................................................................................................... 17

Antecedentes: ................................................................................................................................ 17

Bases Tericas ............................................................................................................................... 18

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Evaluacin de la Red y Sistemas de Proteccin Locales Contra Incendios, por medio de Hoja deClculo en Excel e HIDCAL 5.9: .................................................................................................. 58

Resultados obtenidos en pruebas de campo y comparacin de disponibilidad hidrulica terica(Real vs Terica): .......................................................................................................................... 70

Comparacin de la disponibilidad hidrulica real de la Red y Sistemas de Proteccin LocalesContra Incendios, contra requerimientos especificados en las Normas NFPA:............................ 77

Anlisis tcnico de alternativas factibles que permitan la Adecuacin y Normalizacin de losSistemas Automticos de Proteccin Contra Incendio existentes, acorde a los estndares de las

Normas NFPA. .............................................................................................................................. 79CAPTULO V ................................................................................................................................... 85

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................ 85

Conclusiones ................................................................................................................................. 85

Recomendaciones .......................................................................................................................... 87

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................... 90

Anexos A: Instrumentos utilizados para la realizacin de las pruebas de campo......................... 92

Anexos B: Tablas y Figuras tomadas de las Normas NFPA para la realizacin de los Clculos. 96

Anexos C: Isomtricos de los Sistemas Contra Incendios de la UCAB-G................................. 105

Anexos D: Tablas de Hojas de Clculo ....................................................................................... 119

Anexos E: Clculo de Requerimientos de los Gabinetes con Manguera por medio de HIDCAL

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NDICE DE TABLAS

Tabla 1:Normas COVENIN y NFPA correspondiente. .................................................................... 38Tabla 2: Comparacin entre Clculos realizados por medio de la Hoja de Clculo e HIDCAL 5.9. ........................................................................................................................................................... 62

Tabla 3: Resumen de Clculos realizados por medio de HIDCAL 5.9 para Sistema de Gabinetescon Manguera. Fuente: Elaboracin de autores. ............................................................................. 69Tabla 4:Resumen de Clculos realizados por medio de HIDCAL 5.9 para Sistema de Gabinetescon Manguera y Sistema de Rociadores en el Edificio de Biblioteca............................................... 70Tabla 5:Resumen de Clculos para Sistema de Gabinetes con Manguera, Fuente: Elaboracin deautores. .............................................................................................................................................. 74Tabla 6:Resumen Clculos de Sistema de Rociadores en el Edificio de Biblioteca. Fuente:Elaboracin de autores. ..................................................................................................................... 75

Tabla 7: Comparacin de Clculos para Sistema de Gabinetes con Manguera y Sistema deRociadores en el Edificio de Biblioteca contra Pruebas de Campo. Fuente: Elaboracin de autores. ........................................................................................................................................................... 76

Tabla 8: Comparacin de Parmetros de Diseo NFPA para Sistema de Gabinetes con Mangueray Mediciones en Prueba de Campo. Fuente: Elaboracin de autores.............................................. 78Tabla 9: Comparacin de Parmetros de Diseo NFPA para Sistema de Gabinetes con Manguera ySistema de Rociadores Automticos, contra Mediciones en Prueba de Campo. Fuente: Elaboracinde autores. ......................................................................................................................................... 78Tabla 10: Comparacin del Requerimiento para el Sistema de Rociadores Actual y Sistema de

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NDICE DE IMAGENES

Imagen 1:Tetraedro de Fuego. Fuente: Extintores Porttiles, Divisin de Preparacin Comunitaria.Cuerpo de Bomberos de Caracas Nro. 24. ........................................................................................ 20

Imagen 2:Rociador Tipo Montante, Fuente: Manual de Proteccin Contra Incendios CuartaEdicin de la NFPA. ......................................................................................................................... 28

Imagen 3:Rociador Tipo Pendiente representado en la Norma NFPA y Rociador tipo Pendienteinstalado en la Biblioteca de la UCAB-G, Fuente. Elaboracin de autores...................................... 29

Imagen 4:Rociador Tipo Pared, Fuente: Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de

la NFPA. ............................................................................................................................................ 29

Imagen 5:Rociador con Enlace de Fusible, proporcionado por la empresa INVETEC C.A, Fuente:Elaboracin de autores. ..................................................................................................................... 30

Imagen 6:Rociador con Enlace de Ampolla localizado en el edificio de Biblioteca en la UCAB-G,Fuente: Elaboracin de autores. ........................................................................................................ 31

Imagen 7:Gabinete con Manguera y Extintor Porttil instalado en la UCAB-G, Fuente:Elaboracin de autores. ..................................................................................................................... 31

Imagen 8:Estantera del Edificio de Biblioteca de la UCAB-G, Fuente: Elaboracin de autores.. 34Imagen 9:Ramales de la Red de Proteccin Contra Incendios instalada en la UCAB-G, Fuente:Elaboracin de autores. ..................................................................................................................... 50

Imagen 10:Edificios con Sistemas de Proteccin Contra Incendios en la UCAB-G, Fuente:Elaboracin de autores. ..................................................................................................................... 51

Imagen 11:Vlvulas cerradas observadas durante el Levantamiento, Fuente: Elaboracin deautores. .............................................................................................................................................. 53

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%23_Toc440361391http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361391http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361390http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361390http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361389http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361389http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361388http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361387http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361387http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361386http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361386http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361385http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361385http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361384http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361384http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361383http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361383http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361382http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361382


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Imagen 22:Residuos obtenidos al momento de realizar la descarga en la Casa del Estudiante,Fuente: Elaboracin de autores. ........................................................................................................ 73

Imagen 23:Modelo de Vlvula de Alarma a ser instalada en el Edificio de Biblioteca, Fuente:Catalogo de Vlvulas BUSCAR NOMBRE COMPLETO CON DOMENICO............................... 82
http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361402http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361402http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361402http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361402http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361403http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361403http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361403http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361403http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361403http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361403http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361402http://c/Users/Ralf/Desktop/TEG%20Borge-Parra,%20Evaluacion%20de%20SPCI%20UCAB-G%20(11-01-16).docx%23_Toc440361402


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UNIVERSIDAD CATLICA ANDRS BELLO

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA DE INGENIERA CIVIL

EVALUACIN DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIN CONTRA INCENDIOSDE LA UNVIERSIDAD CATLICA ANDRS BELLO GUAYANA,

DE ACUERDO A LAS NORMAS NFPA

AUTORES: BR. JOS M. BORGES A.BR. RAFAEL J. PARRA P.

TUTOR: ING. CEPI DOMNICO BRACA

FECHA: NOVIEMBRE 2015

RESUMENCon el propsito de conocer el estado actual del Sistema de Proteccin Contra Incendios dela Universidad Catlica Andrs Bello Ncleo Guayana (UCAB-G), se realiz el presenteTrabajo Especial de Grado, el cual tuvo como objetivo principal evaluar el Sistema deProteccin Contra Incendio instalado en la universidad, conformado por Sistema deGabinetes con Manguera presente en las siguientes edificaciones: Mdulo 1, Mdulo 2,Mdulo 3, Mdulo 4, Biblioteca, Escuela de Ingeniera Civil-Informtica, Escuela deComunicacin Social, Escuela de Ingeniera Industrial y Casa del Estudiante; y el Sistema


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INTRODUCCIN

Los Sistemas Contra Incendios, son diseados con el fin de salvar vidas, proteger los

activos y la infraestructura, garantizar la continuidad de operaciones y proteger el medio

ambiente. Una revisin peridica de inspecciones, pruebas y mantenimientos, pueden

garantizar la confiabilidad en la operatividad y el correcto funcionamiento del sistema.

En los ltimos aos ha evolucionado la ingeniera de Proteccin Contra Incendios,

llegando a renovar y establecerse nuevas normas. Cada pas fue adaptndose a las normas

internacionales, conduciendo al desarrollo de sus normas locales. En Latinoamrica el

mercado est muy completo, sin embargo, tiene varias desventajas respecto a otras regiones

como Europa, Asia y Estados Unidos. Esto debido a que el ndice de accidentes ocasionados

por incendio no es tan alto, por lo cual los gobiernos, entes encargados y poblacin no toman

conciencia en el uso y mantenimiento de los sistemas contra incendios.

En Venezuela las normas COVENIN respecto a Sistemas Contra Incendios, estn

desactualizadas con respecto a las Normas de la National Fire Protection Association


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pruebas y mantenimientos necesarios, adems del comportamiento del sistema en su

desempeo y la comprobacin de la confiabilidad en el Sistema Contra Incendios de la

UCAB-G, cuando este sea requerido.

En caso de existir desviaciones con los requerimientos normativos planteados, se presentan

las propuestas para adecuar y normalizar los Sistemas de Proteccin Contra Incendios, para

corregir o minimizar tales situaciones.


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CAPTULO I

EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema

Las organizaciones sean de ndole comercial, industrial, educativa o residencial, han

implementado progresivamente la inclusin de mecanismos de proteccin dentro de sus

instalaciones para resguardar el desenvolvimiento de las actividades inherentes a stas, en

aras de garantizar su continuidad operativa y un desarrollo sustentable a travs del tiempo.

Estas organizaciones, segn su propsito, contienen dentro de su edificacin una amplia

gama de materiales combustibles, en mayor o menor medida, desde papelera, mobiliario,

lquidos inflamables y equipos elctricos energizados, que eventualmente, acompaadas de

aire y probablemente la presencia de un foco de ignicin, pueden dar paso a la generacin de


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en su operacin, as como tambin deben cumplirse los requerimientos documentales

pertinentes; por lo cual se verificarn las variables de estudio (Presin Residual y Caudal),

con el objeto de comparar los valores medidos en las pruebas de campo, contra los parmetros

requeridos por las Normas COVENIN y NFPA. Por otro lado, se comprobar si existe y si

se est cumpliendo con la adecuada implementacin de los Protocolos de Pruebas necesarios,

para cumplir los requisitos de la Norma NFPA 25, que son los formatos que garantizan la

operatividad y continuidad de los Sistemas Contra Incendios.

Todos los parmetros de diseo se deben medir y comparar contra la disponibilidad

hidrulica existente y la confiabilidad operacional del Sistema, por lo que es de vital

importancia la evaluacin de los mismos de acuerdo a las Normativas Internacionales

establecidas para ello. Esta comparacin permite (en caso de ser necesario), la activacin y

puesta en marcha de soluciones alternativas como propuestas de posibles mejoras,

adecuaciones o normalizaciones de los sistemas objetos del caso de estudio.

La UCAB-G, posee una Red de Agua Contra Incendios en su campus universitario y

Sistemas de Proteccin Locales en cada uno de los edificios (Mdulos de Aulas,

Laboratorios, Escuelas, Casa del Estudiante y Edificio de Biblioteca), adems de extintores


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Cabe sealar, que en el caso que existiesen diferencias o desviaciones con los

requerimientos, se debe implementar la adecuacin automtica de Proteccin Contra

Incendios requerida; ya que la infraestructura y por ende sus ocupantes, pueden estar

expuestos potencialmente a daos irreversibles en caso de ocurrencia de un incendio.

Ante este planteamiento, surge la siguiente interrogante que permite darle direccionalidad

a la investigacin:

El desempeo hidrulico de los Sistemas de Proteccin Contra Incendios presentes en

la UCAB-G satisface los requerimientos de las Normativas Internacionales para ste tipo de

edificacin?

Objetivos

Objetivo General

Evaluar los Sistemas de Proteccin Contra Incendios de la UCAB-G, para verificar si el

desempeo hidrulico satisface los requerimientos de las Normativas Nacionales e


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4. Analizar los resultados obtenidos en las mediciones y pruebas de campo,

comparndolas con los valores obtenidos en los clculos tericos y la simulacin

realizada.

5. Comparar la disponibilidad hidrulica existente en la Red de Agua con los

requerimientos especificados en las Normativas para este tipo de edificaciones.

6. Realizar un anlisis tcnico de las alternativas factibles que permitan la adecuacin

y/o normalizacin a los estndares internacionales de los Sistemas Automticos de

Proteccin Contra Incendio instalados.

Justificacin

Actualmente en Venezuela, las Normas COVENIN no estn actualizadas con respecto a

los estndares y Normas Internacionales en la temtica de Proteccin Contra Incendios desde

el ao 1999 (en algunos casos). La relevancia de contar con referencias tcnicas actualizadasadaptadas a las ms avanzadas metodologas y mejores prcticas de Ingeniera Contra

Incendios, cobra mayor importancia cuando se trata de resguardar la vida humana, los

recursos materiales y la continuidad operativa dentro de una organizacin

En funcin de lo planteado, es vital la Evaluacin del Sistema de Proteccin Contra


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Contra Incendios y Frecuencia de Inspeccin, Pruebas y Mantenimiento de los Sistemas

Contra Incendios con base en agua, respectivamente.

Dentro de las limitaciones que tuvo la investigacin se sealan las siguientes:

No se incluye el anlisis del tipo ni la ubicacin de los extintores manuales instalados

en las edificaciones de la UCAB-G.

No se incluye la estimacin de costo de la propuesta para la adecuacin y

normalizacin de los Sistemas de Proteccin Contra Incendios de la UCAB-G.

No se incluye la evaluacin del hidrante, debido a que el mismo se encuentra adosado

en la red hdrica de la ciudad y ya se ha solicitado a las autoridades pertinentes la

ubicacin de la vlvula de seccionamiento para cortar el suministro de agua y

proceder a la instalacin de una vlvula que permita la adopcin del hidrante a la Red

de Proteccin Contra Incendios de la UCAB-G.

No incluye la evaluacin del Sistema de Deteccin y Alarma presentes en los edificios

de la UCAB-G.

El tiempo comprendido para la realizacin de este trabajo fue de seis meses (Junio

Noviembre 2015).


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CAPTULO II

MARCO TERICO

El captulo referido al Marco Terico, de referencia o conceptual representa el grupo central

de conceptos, antecedentes, investigaciones previas, fundamentos tericos y legales que se

utilizan para formular y desarrollar las ideas bsicas que forman parte de los argumentos de

este trabajo especial de grado.

Antecedentes:

La revisin de literatura permiti encontrar los siguientes antecedentes:

Camero (2012) realiz un trabajo titulado: Determinacin de confiablidadde Sistema

Contra Incendios de PDVSA SISOR Puerto Ordaz, para identificacin de alternativas de

adecuacin bajo estndares internacionales realizado en la Universidad Nacional


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as como tambin, los protocolos e instrumentos necesarios para la realizacin de pruebas de

campo que determinaron la confiabilidad operacional tanto de la Red de Proteccin Contra

Incendios, como de las Protecciones Locales (Sistema de Espuma, Diluvio, Hidrantes,

Monitores y Mangueras) ubicadas en la planta.

Bases Tericas

Institucin National Fire Protection Association (NFPA):

La NFPA es una organizacin internacional que desarrolla normas y reglamentos

tcnicos en materia de diseo, instalacin, inspeccin, pruebas y mantenimientos de Sistemas

de Proteccin y Prevencin Contra Incendios, fundada en 1896 y con sede en Quincy,

Massachusetts, EEUU. Es la principal fuente mundial para el desarrollo y diseminacin deconocimiento sobre seguridad contra incendios para proteger a las personas, propiedades,

continuidad de las operaciones y el medio ambiente del fuego.

El sistema de desarrollo de los cdigos y normas de la NFPA es un proceso abierto y

continuo basado en el consenso que ha producido algunos de los ms referenciados materiales


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mercado internacional a una amplia gama de clientes, incluyendo fabricantes, minoristas,

reguladores, empresas de servicios y consumidores.

Factory Mutual (FM):

Es una Mutual de Reaseguradores Internacionales, fundada en 1835, orientada a

investigar, desarrollar los productos y tcnicas que mitigan los riesgos y conservan las

propiedades. Bajo la filosofa de que toda prdida de propiedad puede ser prevenida o

mitigada, FM tiene un enfoque en investigacin de prdidas y asesoramiento a clientesenfatizando formas de proteger las operaciones, activos e instalaciones para mitigar los

posibles efectos de riesgos.

Listado:

Segn la Norma NFPA 24 Edicin 2007 Artculo 3.2.4, son los equipos, materiales oservicios incluidos en una lista publicada por una organizacin vlida o laboratorio

reconocido (UL) y que est encargada de la evaluacin de productos o servicios, manteniendo

una inspeccin peridica de la produccin de los equipos o materiales listados o la evaluacin

peridica de servicios y que en cuyo listado se indique que el equipo, material o servicio


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fase slida, liquida y/o gaseosa. El proceso est generalmente asociado a la oxidacin de un

combustible por el oxgeno atmosfrico con emisin de luz.

Teora del Fuego:

De acuerdo con el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA,

el tetraedro del fuego no es ms que la simbolizacin grfica de los elementos oxgeno, calor,

combustible y reaccin en cadena presentes en el proceso de la combustin. Anteriormente

la teora hablaba de un Tringulo de Fuego, pero se ha descubierto la existencia de unareaccin en cadena, tanto ramificada como no ramificada, las que pueden llamarse la sangre

de la vida del fuego. Lo mismo que el cuerpo humano necesita aire, alimento, temperatura

normal del cuerpo y un sistema circulatorio, as el fuego necesita aire, combustible,

temperatura de llama adecuada y un sistema de reacciones en cadena sin impedimentos. Por

consiguiente, se ha propuesto una nueva representacin que comprende las condicionesnecesarias para tener fuego, en la forma de un tetraedro. La razn para emplear un tetraedro

y no un cuadrado, es que cada uno de los cuatro elementos est directamente adyacente y en

conexin con cada uno de los otros tres elementos. Es decir, al retirar uno o ms de los cuatro

elementos del tetraedro, est estar incompleto y por consiguiente el resultado ser la


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Los elementos en el Tetraedro del fuego son:

Oxgeno:El oxgeno presente en el fuego es obtenido generalmente de la atmsfera

la cual contiene aproximadamente un 21 % de oxgeno. Se requiere mantener una

concentracin mnima de un 15 % de oxgeno para que comience y contine el

proceso de combustin.

Calor:El elemento calor del tetraedro del fuego representa la energa que se debe

aplicar a la mezcla de vapores inflamables aire para iniciar y mantener la

combustin. Esta energa requerida se puede obtener por friccin, soldadura,

electricidad, compresin de gases y el sol.

Combustible: El elemento combustible del tetraedro del fuego representa los

materiales combustibles que en forma gaseosa o de vapor participan en la combustin.Algunos materiales combustibles existen como slidos o lquidos a temperatura y

presiones normales, pero solo los vapores de estas ardern.

Reaccin en Cadena: Proceso que permite la continuidad y propagacin del incendio

desprendiendo calor que es transmitido al combustible realimentndolo y


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3- Fuego Clase C:Se producen en equipos elctricos energizados. Este tipo de incendio

debe combatirse nicamente con agentes extintores que no conduzcan electricidad.

Una vez cortada la corriente elctrica o desenergizada, se puede combatir con otro

agente extintor para fuegos clase A o B. Los incendios elctricos se originan por

mala instalacin de alambres y conductores elctricos que producen corto circuitos o

fugas a tierra, sobrecarga, instalaciones viejas o defectuosas, deterioro de los cables

por sustancias extraas, falta de mantenimiento, mal diseo de interruptores, equipos

inapropiados, filamento de bombillos y lmparas rotas, entre otros.4- Fuego clase D:Son los que ocurren en metales que reaccionan de una manera muy

violenta, tales como el magnesio, titanio, circonio, litio y sodio. Para este tipo de

fuego se utilizan agentes extintores inertes especiales, tales como: Cloruro de sodio o

materiales grafitados, Polvo Qumico Seco especial, para aislar el oxgeno y el calor,

tambin puede usarse espuma, pero nunca el agua.

5- Fuego clase K: Se refiere a los incendios que implican grandes cantidades de grasa

saturada. Aunque, por definicin, la Clase K es una subclase de la Clase B, las

caractersticas especiales de estos tipos de incendios se consideran lo suficientemente

importantes para ser reconocidos en una clase aparte.


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Agua como agente extintor:

De acuerdo con el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA,el agua es el agente extintor ms utilizado porque est disponible y es de bajo costo, en

comparacin con otros lquidos. Sin embargo resulta, que el agua destaca no por su precio y

disponibilidad, sino porque es el mejor agente extintor liquido conocido para la mayora de

los fuegos.

Algunas propiedades fsicas que hacen el agua ideal para la extincin se mencionan acontinuacin:

1. A temperatura ambiente es un lquido pesado y relativamente estable.

2. Cuando el agua pasa de lquido a vapor, su volumen a presin atmosfrica aumenta

1600 veces. Este aumento de volumen de vapor desplaza el volumen igual de oxigeno

alrededor del fuego.

Extincin por reduccin de temperatura:

Uno de los mtodos ms comunes de extincin es por enfriamiento por agua. El proceso

de extincin por enfriamiento depende del enfriamiento del combustible hasta el punto donde


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combustible lquido o gaseoso, o removiendo el combustible slido del rea del gaseoso del

incendio. Otro mtodo de remocin de combustible es el de permitir que el incendio contine

hasta que el combustible sea consumido en su totalidad.

Extincin por Dilucin de Oxgeno:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, el mtodo

de extincin por dilucin de oxgeno es la reduccin de la concentracin de oxgeno dentro

del rea del incendio, llevando los niveles de porcentaje de oxgeno a los anteriormentedefinidos en el tetraedro de fuego. Esto se puede lograr introduciendo un gas inerte dentro

del incendio o separando el oxgeno del combustible.

Extincin por Inhibicin Qumica de la llama:

Algunos agentes extinguidores, tales como el polvo qumico seco o los agenteshalogenados, interrumpen la produccin de llama en la reaccin qumica, resultando en una

rpida extincin. Este mtodo de extincin es efectivo slo en combustibles lquidos y gases,

ya que ellos no pueden arder en forma de fuego latente. Si se desea la extincin de fuegos en

la fase latente, se requiere contar con capacidad adicional para enfriamiento. Segn la

definicin obtenida del Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA.


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del incendio, en primer lugar facilitando la evacuacin de los usuarios presentes en caso de

incendios, mediante salidas (pasillos y escaleras) de suficiente amplitud, y en segundo lugar

retardando y confinando la accin del fuego para que no se extienda muy deprisa o se detenga

antes de pasar a otras zonas.

Para conseguir una fcil y rpida evacuacin de los ocupantes del edificio, las diversas

normativas determinan el ancho de los pasillos, escaleras y puertas de evacuacin, las

distancias mximas a recorrer hasta llegar a un lugar seguro, as como disposiciones

constructivas (apertura de las puertas en el sentido de la evacuacin, escaleras con

pasamanos). Tambin se establecen recorridos de evacuacin protegidos (pasillos y

escaleras), de modo que no solamente tienen paredes, suelo y techo resistentes a la accin

del fuego, sino que estn decorados con materiales incombustibles.

Para retardar el avance del fuego se divide a instalacin en sectores de incendio dedeterminados tamaos, sectores limitados por paredes, techo y suelo de una cierta resistencia

al fuego. En la evacuacin, pasar de un sector a otro, es llegar a un lugar ms seguro. Esto se

resume en la temtica de Proteccin Contra Incendios como compartimentacin.

Medidas de Proteccin Activas:


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hasta la salida en caso de fallo de los sistemas de iluminacin normales de la edificacin.

Todo esto segn la definicin dada en el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta

Edicin de la NFPA.

Extincin mediante agentes extintores:

De acuerdo con el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA,

los agentes extintores tales como: agua, polvo, espuma, CO2y agentes limpios; contenidos

en extintores o conducidos por tuberas que los llevan hasta unos dispositivos de descargadel agente (Gabinetes con Mangueras, Hidrantes, Rociadores, Monitores) que pueden

funcionar en forma manual o automticamente, para lograr el objetivo de extincin del

incendio.

Casa de Bombas:

Con base en el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, son

los espacios en el que se encuentran las unidades de bombeo; son el corazn de un Sistema

de Proteccin Contra Incendios bien diseado. De la Casa de Bombas, depende el suministro

agua con la presin y el caudal necesario para extinguir un conato de incendio. En la casa de

Bombas se encuentran adems los dispositivos para monitoreo de presin de la Red de


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de incendios es la NFPA 20, Instalacin de Bombas Estacionarias de Proteccin Contra

Incendios.

Curvas caractersticas de las bombas:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, las curvas

caractersticas de las bombas, suponen que la bomba funciona a una velocidad constante en

revoluciones por minuto. Los valores nominales de caudal y presin de las bombas se

establecen usualmente sobre la base de su mximo rendimiento y velocidad deseable. Esindispensable realizar las pruebas de la bomba contra incendio para la aceptacin inicial y

luego la frecuencia necesaria para poder graficar las curvas de las pruebas y compararlas con

la curva caracterstica de la bomba entregada por el fabricante.

Red de Distribucin de Agua:

Arreglo de tuberas, vlvulas y accesorios que permite el suministro de agua desde el

lugar de captacin (Casa de Bombas, Tanque o reservorio) hasta a los lugares donde se

requiere el funcionamiento de los Sistemas de Proteccin Contra Incendios.

Caudal a travs de orificios:


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Existen cuatro (4) tipos de clasificaciones bsicas para los Sistemas de Rociadores

automticos, de Accin Previa, Diluvio, Tubera Seca y Tubera Hmeda.

Sistema de Rociador de Tubera Hmeda:

Segn la norma NFPA 13 Edicin 2010 Artculo 3.4.10, en estos Sistemas los Rociadores

Automticos estn acoplados a un sistema de tuberas que contiene en todo momento agua a

presin. Cuando se declara un incendio, los rociadores se activan por separado

automticamente mediante el calor que irradia el incendio, accionando el dispositivo queimpide el paso de agua para que sta fluya a travs de la tubera.

Rociador tipo Montante:

Definido por la norma NFPA 13 Edicin 2010 Artculo 3.6.3.6, un rociador de tipo

montante est diseado para ser instalado de tal forma que la descarga de agua se dirija haciaarriba contra el deflector y desde el mismo se descargue hacia abajo.


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Rociador tipo Pendiente:

Tambin llamado rociador colgante, es un tipo de rociador diseado para ser instaladosde tal manera que la corriente de agua se dirija hacia abajo contra el deflector. Definicin

segn la norma NFPA 13, Edicin 2010 Artculo 3.6.3.3.

Rociador tipo pared:

Imagen 3:Rociador Tipo Pendiente representado en la Norma NFPA y Rociador tipoPendiente instalado en la Biblioteca de la UCAB-G, Fuente. Elaboracin de autores.


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Elementos funcionales de los Rociadores:

De acuerdo al Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, en

condiciones normales, la descarga de agua en un rociador se impide por medio de una

caperuza que se mantiene rgidamente unida contra el orificio de descarga. Existen 2 tipos de

sistemas que impiden la descarga de los rociadores:

1. Rociadores de enlace de fusible: El rociador acta al fundirse una aleacin metlica

cuyo punto de fusin est predeterminado. Diversas combinaciones de placas, varillasy enlaces sirven para producir una fuerza que mantenga cerrado el rociador hasta el

momento de un incendio.


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Temperatura de activacin de los rociadores automticos:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, losrociadores automticos se clasifican segn la temperatura a la que se activan (ver Anexos B).

Gabinete con Mangueras:

Segn la norma NFPA 14, Edicin 2010 Artculo 3.3.6, un gabinete con mangueras es

Imagen 6:Rociador con Enlace de Ampolla localizado en el edificio de Biblioteca en laUCAB-G, Fuente: Elaboracin de autores.


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Sistemas de Tubera Vertical:

Sistemas de Disposicin de tubera, vlvulas, conexiones de manguera y equipo

relacionado, instalado en una estructura, con el propsito de extinguir un incendio. Definido

por la norma NFPA 14 Edicin 2010 Artculo 3.3.12

Sistema de Tubera Vertical Hmedo:

Definido por la norma NFPA 14 Edicin 2010 Artculo 3.3.12.6, un Sistema de Tubera

Vertical Hmeda es un sistema que posee en todo momento agua a lo largo de la misma.

Vlvula de Manguera:

Segn la norma NFPA 14 Edicin 2010 Artculo 3.3.16.2, las Vlvulas de manguera son

las que permiten una conexin individual de mangueras para proteccin contra incendios.

Perdida por friccin:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, los datos

experimentales permiten determinar que la prdida por friccin de una tubera es:

1. Independiente de la presin de la misma.


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(Ec.2)

Dnde:

p: es la prdida de presin medida en psi.

L: representa la longitud de la tubera medida en pies.

Q: el caudal en gpm.

C: representa el coeficiente de rugosidad del material (adimensional).

d: es el dimetro interno de la tubera en pulgadas.

Todo lo anteriormente mencionado de acuerdo al Manual de Proteccin Contra Incendios

Cuarta Edicin de la NFPA.

Cambios de Energa por altitud:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, la contra

presin es la prdida (o ganancia) de energa potencial, debida a cambios de altitud entre labomba y el punto de descarga. Se determina mediante la siguiente ecuacin:

= 0,433

Dnde:


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Proteccin de Bibliotecas y Museos:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, desde el

punto de vista de la seguridad contra incendios, las bibliotecas y museos son almacenes en

los que se facilita un entorno especial para acoger bienes culturales y tecnolgicos, de modo

que las futuras generaciones puedan tener acceso a estos recursos. Los materiales

almacenados en estos edificios suponen una enorme carga de fuego.

No obstante, existe la predisposicin a minimizar el riesgo de incendio que suponen estasedificaciones, generalmente por la poca carga de fuego que albergan las zonas pblicas, como

las salas de estudio o de lectura. Estas zonas estn generalmente despejadas, mantenidas y

vigiladas por el personal del edificio que evita que se fume en el rea.

Las zonas no abiertas al pblico como estanteras, estanteras especiales, salas de

almacenamiento y trabajo, presentan riesgos mucho ms altos debido a que son ms difciles

de vigilar.


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Bases Legales:

Segn Villafranca (2002) Las bases legales no son ms que leyes y normas que sustentan

de forma legal el desarrollo del proyecto explica que las bases legales son leyes,

reglamentos y normas necesarias en algunas investigaciones cuyo tema as lo amerite y sirven

de testimonio referencial y de soporte a la investigacin que se realiza.

Las Normas COVENIN con respecto a Sistemas de Proteccin Contra Incendios no estn

actualizadas desde el ao 1999. Dichas Normas son referencia para el diseo, instalacin,pruebas, inspeccin y mantenimiento en Venezuela.

Como base legal para la realizacin de este Trabajo Especial de Grado, se opt por buscar

tanto en la Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela y dems rganos

competentes referentes a la seguridad integral, que nivel de seguridad y confort debe poseer

cada ciudadano en el pas.

De la Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela se pudo constatar lo siguiente:

Artculo 55. Toda persona tiene derecho a la proteccin por parte del Estado a travs de

los rganos de seguridad ciudadana regulados por ley, frente a situaciones que


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5. Salubridad y atencin primaria en salud, servicios de proteccin a la primera y

segunda infancia, a la adolescencia y a la tercera edad; educacin preescolar, servicios

de integracin familiar del discapacitado al desarrollo comunitario, actividades e

instalaciones culturales y deportivas. Servicios de prevencin y proteccin, vigilancia

y control de los bienes y las actividades relativas a las materias de la competencia

municipal

Artculo 326. La seguridad de la Nacin se fundamenta en la correspondencia entre el

Estado y la sociedad civil para dar cumplimiento a los principios de independencia,

democracia, igualdad, paz, libertad, justicia, solidaridad, promocin y conservacin

ambiental y afirmacin de los derechos humanos, as como en la satisfaccin progresiva

de las necesidades individuales y colectivas de los venezolanos y venezolanas, sobre lasbases de un desarrollo sustentable y productivo de plena cobertura para la comunidad

nacional. El principio de la corresponsabilidad se ejerce sobre los mbitos econmico,

social, poltico, cultural, geogrfico, ambiental y militar.

Artculo 332 El Ejecutivo Nacional para mantener y restablecer el orden pblico


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De la Ley Orgnica de Seguridad de la Nacin Gaceta Oficial Nro. 37594 del 18-12-

2002, se pudo constatar lo siguiente:

Artculo 23. De acuerdo con lo previsto en la Constitucin y las leyes, el Ejecutivo

Nacional organizar un cuerpo uniformado de polica nacional, un cuerpo de

investigaciones cientficas, penales y criminalsticas, un cuerpo de bomberos y una

organizacin de proteccin civil que atender las emergencias y desastres, las cuales, sin

menoscabo de las funciones especficas que se les asignen, deben trabajar

coordinadamente a los fines de garantizar la preservacin del orden interno.

Artculo 24. El Sistema de Proteccin Civil se entender como una gestin social de

riesgo en la cual actan los distintos rganos del Poder Pblico a nivel nacional, estatal

y municipal, con la participacin de la sociedad, y se extiende desde la planificacin del

Estado hasta procesos especficos, con miras a la reduccin de la vulnerabilidad ante los

eventos de orden natural, tcnico y social.

Artculo 25. La gestin social de riesgo comprende los objetivos, programas y acciones

que dentro del proceso de planificacin y desarrollo de la Nacin, estn orientadas a

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Tabla 1:Normas COVENIN y NFPA correspondiente.

COVENIN 1376:1999 Extincin de

Incendios en Edificaciones. Sistemas fijos

de Extincin con agua. Rociadores

NFPA 13 Norma para la Instalacin de

Sistemas de Rociadores

COVENIN 3506:1999 Gabinetes para

disposicin de equipos, enseres,

dispositivos y Sistemas de Prevencin y

Proteccin Contra Incendio.


Sistemas de Tuberas Vertical y de

ManguerasCOVENIN 2453-93 Bombas Centrifugas

Contra Incendios.


Bombas Estacionarias de Proteccin

Contra Incendio

COVENIN 843:1984 Tubos de Acero al

Carbono con o sin costura, para usoGeneral en Conduccin de Fluidos.


Tuberas para servicio Privado deIncendios y sus Accesorios

COVENIN 969:1980 Tubos de Acero.

Ensayo de Presin Hidrosttica Interna.

NFPA 25 Inspeccin Pruebas y

Mantenimiento de Sistemas de Extincin

con Agua

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lugar una reaccin de oxidacin y de la velocidad a la que el combustible evaporado y el

oxgeno se liberan en la zona de combustin.

Definicin de Ignicin:

Para dar comienzo a una combustin autoalimentada se requiere un foco de ignicin. Esta

se puede lograr por medio de una llama externa, una chispa o brasa incandescente, y se

denomina ignicin provocada, definido segn el Manual de Proteccin Contra Incendios

Cuarta Edicin de la NFPA.

Motor Disel:

Un motor de combustin interna aprobado y listado para el uso de Proteccin Contra

Incendios, en el cual el combustible se enciende por completo mediante el calor proveniente

de la compresin del aire suministrado para la combustin. El motor disel puede ser

utilizado como impulsor de una bomba de proteccin contra incendios. Segn Norma NFPA

20, Edicin 2010, Artculo 3.3.13.1.

Motor Elctrico:

Segn la Norma NFPA 20 Edicin 2010 Artculo 3.3.32.4, un motor elctrico es un motor

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Presin:

La presin es la unidad que mide la fuerza por unidad de superficie que causa un fluido

por compresin. Normalmente en nuestro continente, en la hidrulica de proteccin contra

incendios, la presin se mide en libras por pulgada cuadrada (psi, por sus siglas en ingles).

De acuerdo con Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA.

Presin normal:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, la presin

normal es la que ejerce el lquido contra una pared o contra la tubera que lo contiene, ya sea

circulando o en reposo. Si es en reposo esta presin se denomina presin esttica y si es

circulando se denomina presin residual.

Presin velocidad:

Definiendo presin de velocidad segn Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta

Edicin de la NFPA, La velocidad que adquiere una masa de agua al aplicar sobre ella una

presin, es la misma que si esta masa cayera libremente, desde el estado de reposo a una

distancia equivalente a la altura de presin. Esta relacin se representa por la ecuacin de

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Dnde:

Q: es el caudal en gpm.

Cd: es el Coeficiente de rugosidad de la tubera (adimensional).

di: representa el dimetro interno de la tubera en pulgadas.

Pv: representa la presin de velocidad medida con un tubo Pitot en psi.

Caudal:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, la

velocidad de descarga, se designa como caudal o volumen de descarga, es la cantidad de agua

bombeada por unidad de tiempo. En la temtica de proteccin contra incendios, la unidad

para designar el caudal es galones por minuto (gpm).

Rugosidad:

La definicin obtenida por medio del Manual de Proteccin Contra Incendios, Cuarta

Edicin de la NFPA, indica que la rugosidad es la aspereza o irregularidad que posee una

tubera y este factor viene dado en funcin del material que posee las paredes de dichas las

tuberas.

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en sistemas combinados, verticalmente piso por piso. Este trmino tambin se refiere a

sistema de tuberas que entrega agua para dos (2) o ms conexiones de manguera y rociadores

en sistemas combinados.

Tubera de pruebas del Sistema:

Segn el Manual de Proteccin Contra Incendios Cuarta Edicin de la NFPA, es el punto

ms alejado de la vlvula de control del Sistema de Rociadores. Este punto proporciona un

mtodo adecuado para comprobar que las vlvulas de tubera estn en correctofuncionamiento, adems de indicar que el agua puede fluir por todo el sistema de acuerdo a

su diseo.

Elementos Constructivos:

Los elementos constructivos recalifican mediante la exposicin de su condicin de

resistentes al fuego as como del tiempo en minutos durante el cual mantienen la citada

condicin. Dicho tiempo se considera limitado en el momento en cada elemento constructivo

deje de cumplir algunas de las condiciones exigidas.

Cielo Raso Desprendible:

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CAPTULO III

MARCO METODOLGICO

Para el desarrollo de la investigacin, fue necesario el establecimiento del marco

metodolgico, en el cual se define el conjunto de actividades que permiten el abordaje de la

realidad a estudiar, dentro de la mayor exactitud y confiabilidad cientfica. En este marco, se

plantea lo relacionado a la estructura del estudio, para lo cual se selecciona el tipo de

investigacin, el diseo, las tcnicas e instrumentos a aplicar para la recoleccin y tratamiento

de la informacin; as mismo, se determina la poblacin y las muestras a ser utilizada, ascomo el instrumento su validez y confiabilidad. Todo ello con el fin de cumplir con los

objetivos de la investigacin, garantizando su validez cientfica.

En consecuencia el Marco Metodolgico de la presente investigacin, donde se propone

Evaluar el Sistema Contra Incendio de la UCAB-G, es la instancia que determina al momento

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44/161

instituciones o programas; a fin de corregir las deficiencias (en caso de existir) e introducir

los reajuste necesarios, buscando el mejoramiento u optimizacin en su actuacin futura.

La investigacin se considera evaluativa ya que se analiza el estado actual del Sistema

Contra Incendio de la UCAB-G, haciendo un diagnstico tanto de su operatividad, como de

la confiabilidad de su funcionamiento, tomando como referencia el cuadro normativo de la

NFPA para ver su comportamiento de acuerdo a las normas correspondientes y

eventualmente en caso de conseguir desviaciones, tomar acciones para el mejoramiento del

mismo.

Diseo de la investigacin

El diseo de la investigacin es el plan global de la misma que integra de un modo

coherente y adecuadamente correcto, tcnicas de recogidas de datos a utilizar, anlisis

previstos y objetivos. El diseo de una investigacin intenta dar de manera clara y noambigua respuestas a las preguntas planteadas en la misma.

Con lo antes descrito se considera que el diseo de la investigacin es de campo. En este

sentido, Prez (2004) seala que en la investigacin de campo, el investigador recoge la

informacin directa de la realidad. La misma est referida a fuentes primarias, y los datos se

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manipula intencionalmente las variables independientes. Lo que se hace en la investigacin

no experimental, es observar fenmenos tal y como se dan en su contexto natural, para

despus ser analizados. Como seala Kerlinger (1979, p. 116). "La investigacin noexperimental o expost-facto es cualquier investigacin en la que resulta imposible manipular

variables o asignar aleatoriamente a los sujetos o a las condiciones". De hecho, no hay

condiciones o estmulos a los cuales se expongan los sujetos del estudio. Los sujetos son

observados en su ambiente natural tal cual como se desempean, en su realidad.

En este sentido la investigacin ser no experimental ya que solo se medirn las variables

de caudal y presin sin que ests sean modificadas.

Procedimiento

El procedimiento fue abordado en 6 fases:

Fase 1. Consulta bibliogrfica.

Para esta fase se tom en cuenta la revisin bibliogrfica de Normas Nacionales e

Internacionales, as como Trabajos Especiales de Grados relacionados al tema, de manera de

profundizar todo lo correspondiente al tema a investigar en la UCAB-G.

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tramo de la tubera del sistema, as como las prdidas de presin por accesorios. Luego se

compararon los resultados obtenidos en la hoja de clculo con el Software HIDCAL 5.9.

Fase 4 Pruebas de campo.

Para esta fase, se realizaron pruebas de descarga de caudal y medicin de presin residual

en los distintos Mdulos de Aulas, Escuelas, Casa del Estudiante y Edificio de Biblioteca,

para comparar los datos obtenidos en la prueba de campo con los resultados de presin

residual y caudal calculados con HIDCAL y Excel.

Fase 5 Anlisis de Resultados.

Se analizaron los datos obtenidos tanto en la hoja de clculo, HIDCAL y en la prueba de

campo, como tambin con las normativas internacionales, para obtener el estado actual del

Sistema de Proteccin Contra Incendios. Con los datos obtenidos de las pruebas se identific

la necesidad de crear un sexto objetivo en el trabajo, motivado a las desviaciones observadas

ante la comparacin de los resultados esperados contra lo requerido, ste objetivo tiene como

finalidad normalizar y mejorar el sistema actual para corregir y minimizar las desviaciones

encontradas.

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Variables

Sabino, C. (1986) entiende por variable cualquier cualidad de la realidad que es susceptible

de asumir diferentes valores.

En este trabajo de investigacin las variables que se medirn son el caudal y la presin

residual, ya que son fundamentales para el funcionamiento ptimo del Sistema de Proteccin

Contra Incendios; estas mismas fueron definidas previamente en el Marco Metodolgico.

Tcnica e Instrumentos

Se define como Tcnica el procedimiento o forma particular de obtener los datos o

informacin de campo. Se entiende por instrumento como cualquier recurso, dispositivo o

formato, que se utiliza para obtener, registrar o almacenar informacin

Tcnica: Observacin

Instrumentos:

Cuaderno de notas: Para anotar cualquier informacin relevante.

Planos: Utilizado para la ubicacin espacial del campus UCAB-G, obtencin de datos

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Tcnica: Documental

Instrumentos:

Normas NFPA: Cuadro normativo internacional que contiene reglamentos, en los cuales

se fundamenta la Proteccin Contra Incendios, normas en las cuales se bas este Trabajo

Especial de Grado.

Tcnica: Trabajo de campo

Instrumentos:

Cinta mtrica y medidor a laser: Determinar las longitudes de las tuberas.

Manmetros que se usarn para medir la presin (ver AnexosA).

Set de pruebas Marca Akron, Modelo FK-25, que utilizado para medir caudal (verAnexos A).

Set de pruebas Marca Akron, Modelo 9015, que se utilizado para medir caudal (ver

Anexos A).

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CAPTULO IV

ANALISIS DE LOS RESULTADOS

Una vez terminado de aplicar los instrumentos de recoleccin de informacin, tanto

terica como de campo, se procedi a ejecutar el anlisis correspondiente, para as poder

indicar las conclusiones a las cuales se lleg con la investigacin; por cuanto mostrar si las

variables estudiadas a nivel de detalle (Presin Residual y Caudal), cumplen con los

parmetros especificados y requeridos en las Normas NFPA.

En la realizacin de los clculos y las pruebas de campo, se opt por ubicar cuales eran

los puntos hidrulicamente ms desfavorables de la casa de bomba, debido a que si dichos

puntos posean el caudal y presin solicitada, los puntos intermedios o ms cercanos a la casa

de bomba cumpliran perfectamente con las solicitudes de las variables anteriormente

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no por coordenadas, ni de la Red de Agua Contra Incendios, ni la de los Gabinetes de

Mangueras, as como tampoco posean en algunos casos, los dimetros y longitudes de los

tramos de tubera. No exista ningn plano que especificara la ubicacin, distribucin,dimetros, accesorios, vlvulas y manmetros del Sistema de Rociadores ubicado en el

edificio de Biblioteca.

Debido a lo anteriormente expuesto, nuevamente se comenz la bsqueda de informacin

con el personal de Servicios Generales nuevamente, para que indicara la ubicacin de la red

y el tipo de material de la misma, adems se pudo constatar en sitio que un tramo de la tubera

estaba empotrada y otro tramo del Sistema de Proteccin Contra Incendios original haba

sido sustituido, debido a que presentaba fugas y esto hizo que la red original finalmente

permaneciera como 2 ramales (ramal rojo y ramal azul) como se muestra en la imagen.

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Los escenarios que se escogieron para poseer una visin completa de los clculos y

pruebas de campo fueron los siguientes:

Mdulo 1, al ser el punto ms alejado de casa de bomba en el ramal azul.

Mdulo 4, al poseer mayor altura que el resto de los Mdulos en el ramal azul.

Escuela de Ingeniera Civil-Informtica, al ser un punto extremo del ramal rojo.

Casa del Estudiante, por poseer el punto ms alto en el ramal rojo.

El cuarto (4) piso del edificio de Biblioteca, debido a que posee el nico Sistema de

Rociadores del campus perteneciente al ramal azul y por ser el punto ms alto de toda

la UCAB-G.

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Por otro lado, tambin se tomaron las medidas del tanque de almacenamiento de agua

contra incendios ubicado debajo de la casa de bombas, detrs de la escuela de Ingeniera

Civil-Informtica de la UCAB-G.

Se comenz con el Mdulo 1, en el cual se midieron y ubicaron los gabinetes con

manguera de cada piso, las vlvulas que posea cada tramo, la variacin de dimetro y la

altura a la cual se encontraba la tubera. Se repiti el mismo procedimiento con los Mdulos

2, 3 y 4; en los diferentes edificios de las escuelas de Ingeniera Civil-Informtica, escuela

de Comunicacin Social, escuela de Ingeniera Industrial y en la Casa del Estudiante

respectivamente.

Con respecto al tanque de almacenamiento de agua contra incendios, se logr medir las

dimensiones, ya que es fundamental poder constatar cuanta autonoma posea dicho tanque

para comprarlo con lo requerido por las Normas NFPA; las dimensiones del tanque son de

5.15 metros x 5.7 metros x 1.85 metros; lo cual da un volumen de aproximadamente

cincuenta y cinco metros cbicos (55000 Litros). Este dato indica la autonoma que se tiene

de tiempo una vez calculado el requerimiento del caudal de diseo.

En relacin al Sistema de Rociadores, ubicado nicamente en el edificio de la Biblioteca,


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Imagen 12:Isomtrico de la Escuela de Ing. Civil-Informtica, Fuente: Elaboracin de autores.

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Determinacin de la confiabilidad de la Red y Sistemas de Proteccin Locales Contra

Incendios:

Para determinar la confiabilidad, se evalu por medio del levantamiento realizado

inicialmente y bajo las premisas de las Normas NFPA 13, 14, 20, 24, qu tipo de Sistemas

de Proteccin Locales Contra Incendios posea el campus de la UCAB-G?.

Para identificar los tipos de sistemas existentes en la UCAB-G, se definieron los alcances

de cada una de las Normas NFPA utilizadas para la realizacin de este Trabajo Especial de

Grado:

1. NFPA 13, Norma para la Instalacin de Sistemas de Rociadores, Edicin 2010:

Esta norma proporciona:

Todos los requisitos mnimos para el diseo e instalacin y pruebas de aceptacin delos Sistemas de Rociadores automticos contra incendios y Sistemas de Rociadores

contra la exposicin al fuego.

Incluye la adecuacin de las fuentes de abastecimiento de agua.

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El alcance de esta norma no cubre los requisitos para la inspeccin peridica.

El propsito de esta norma es proveer un razonable grado de proteccin para la vida y

propiedades contra el fuego a travs de la instalacin de requisitos para sistemas de tuberas

verticales y Sistemas de Gabinetes con Mangueras basados en sanos principios de ingeniera,

informacin de prueba y experiencia de campo en ensayos.

3. NFPA 20, Norma para la Instalacin de Bombas Estacionarias de Proteccin Contra

Incendio, Edicin 2010:

Esta norma trata lo relativo a:

Seleccin e instalacin de bombas que suministren fluido a sistemas privados de

proteccin contra incendios.

Incluye equipamiento de succin y de descarga, suministro de energa, motores y

controles elctricos, motores y control de motores disel. Incluye las pruebas y aceptacin para operacin del sistema.

Esta norma no cubre los requerimientos de cableado e instalacin de las unidades de

bomba contra incendio.

El alcance de esta norma no cubre los requisitos para la inspeccin peridica.

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Boquillas monitoras o sistemas de tuberas verticales con referencia a suministros de

agua.

Gabinetes con manguera.

El propsito es proveen un grado razonable de proteccin contra incendios a la vida y

propiedades a travs de los requerimientos mnimos de instalacin para las bombas

estacionarias.

Con el levantamiento y con las Normas NFPA, se pudo identificar que existan 2 tipos desistemas, cada uno de ellos conectados en su punto de aduccin a la Red de Proteccin Contra

Incendios y a su vez se distribuye hacia el Sistema de Proteccin Local de cada edificio,

dichos sistemas son:

Sistemas de Gabinetes con Mangueras.

Sistema de Rociadores Automticos.

Los Gabinetes con Manguera se localizan en los edificios de los Mdulos; los edificios

de escuelas de Ingeniera Civil-Informtica, Escuela de Comunicacin Social, Escuela de

Ingeniera Industrial, Casa del Estudiante y todos los pisos en el edificio de Biblioteca y se

encuentran conectados a los dos (2) Ramales de la Red existentes en el campus de la UCAB-


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despus modelar en la hoja de clculo y luego simular en el Software HIDCAL 5.9.

Posteriormente se compararon los resultados obtenidos en cada caso.

Primeramente se procedi a dividir los tramos de tubera de la Red y Sistemas de

Proteccin Contra Incendios de cada edificio ubicado en el campus de la UCAB-G, segn el

dimetro y material. Luego, se realiz el clculo en los edificios que posean nicamente

Gabinetes con Manguera por medio de la hoja de clculo, tomando como modelo la Tabla

proporcionada por INVERTEC C.A. (ver en Anexo D).

En dicha tabla, se proceda a colocar el tramo de tubera, el dimetro del tramo, el caudal

requerido para ste tipo de sistema segn la NFPA 14, Edicin 2010, Artculo 7.10.2.1.1, el

cual especifica los requerimientos mnimos hidrulicos para los Sistemas de Gabinetes con

Manguera, los accesorios del tramo, la sumatoria de longitud equivalente de cada accesorio

obtenida segn la tabla de prdidas por accesorios (ver en Anexo B), la longitud real del

tramo medida durante el levantamiento en campo, la longitud total equivalente obtenida

como la suma de la longitud real y la longitud equivalente de los accesorios pertenecientes

al tramo, factor de prdida tomado de la Norma NFPA 14, Edicin 2010, Artculo 8.3.2.3

(ver Anexo B).

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tramos de la tubera, tipo de material, el calibre de la tubera, el dimetro de la tubera

expresado en pulgadas, longitud del tramo en pies, diferencial de altura dependiendo del

tramo y accesorio de cada tramo. Luego se procedi a colocar la demanda de las variablesrequeridas (Presin y Caudal) en el Gabinete con Manguera, segn la Norma NFPA y

solicitar los valores de dichas variables en el punto de descarga de la bomba, como se muestra

en la siguiente imagen:

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Con los datos cargados en el algoritmo se procede a calcular la corrida hidrulica,

arrojando el programa unas tablas de resultados, donde se puede apreciar la presin y el

caudal que es necesario en la descarga de la bomba, para cumplir con el requerimientomnimo de operacin en el Gabinete con Manguera del edificio en estudio, segn la norma

NFPA.

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Tabla 2: Comparacin entre Clculos realizados por medio de la Hoja de Clculo eHIDCAL 5.9.

Ubicacin

Variables

Parmetros

deDiseo Clculos de

Requerimientoen Excel

Clc ul o deRequerimientoen HIDCAL %

de

Diferencia

Esc.Industr ia l

Q (Gpm) 100 100 1001,46

Pr (psi) 65 95,38 94,00

Esc. Civil-Infor.

Q (Gpm) 100 100 1001,55

Pr (psi) 65 83,27 82

Mdulo 1Q (Gpm) 100 100 100

1,18Pr (psi) 65 102,5 103,71

Mdulo 2Q (Gpm) 100 100 100

0,088Pr (psi) 65 101,84 101,75

Mdulo 3

Q (Gpm) 100 100 1000,223

Pr (psi) 65 103,16 102,93

Mdulo 4Q (Gpm) 100 100 100

0,137Pr (psi) 65 124,51 124,34

CasaEstudiante

Q (Gpm) 100 100 1000,419

Pr (psi) 65 95,85 95,45

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Para calcular la disponibilidad hidrulica que entrega la Bomba Contra Incendios en los

diferentes escenarios (ver Anexo F), se procedi a estudiar la curva de comportamiento

hidrulico de la Bomba instalada en la UCAB-G, una Bomba marca MALMEDI, modelo AZ40-250A. La curva de la bomba proporciona el comportamiento, la curva es suministrada por

el fabricante que ensaya y prueba los distintos comportamientos a los cuales puede estar

sometida la bomba. El modelo instalado en la UCAB-G posee las siguientes caractersticas:


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En esta fase, luego de calcular el requerimiento en el punto de descarga, se calcul la

disponibilidad hidrulica terica que puede suministrar la bomba en el sitio de descarga, para

compararla posteriormente con las pruebas de campo, que se realizaron en el mismo puntode descarga.

Imagen 17:Clculo de Requerimiento con los Datos de la Bomba Instalada en laUCAB-G, Software HIDCAL 5.9. Fuente: Elaboracin de autores.

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2) Se identific:

a) Tipo de techo: Cielo Raso.

b) El alto de la losa de piso al techo es de 2.1 metrosc) El alto del techo a la losa de techo es de 1.2 metros.

3) Tipo de ocupacin del piso: oficinas y Bibliotecas.

4) Tipo de Riesgo: Ligero segn la norma NFPA 13, Edicin 2010, A.5.2.

5) rea de Diseo y Densidad de Descarga tomado de la Norma NFPA 13, figura 11.2.3.1

(ver en Anexo B).

a) rea de Diseo (Ad) 1500 pies2.

b) Densidad de Descarga (Dd) 0.1 gpm/pies2.

6) Requerimiento adicional para proteccin suplementaria en el caso de Riesgo Ligero:

Gabinete con manguera Clase II segn la Norma NFPA 14, con autonoma de 30 min

segn la tabla 11.2.3.1.2 de la Norma NFPA 13 (ver en Anexo B).

7) rea mxima de cubrimiento de rociadores de tipo estndar para Riesgo Ligero, segn la

Tabla 8.6.2.2.1 (a) de la Norma NFPA 13, Edicin 2010, Artculo 8.6.2.2, el cual indica

que rea Mxima de Proteccin y Cobertura de un rociador debe estar de acuerdo a lo

especificado en la tabla anteriormente mencionada. (ver en Anexo B).

a) rea mxima: 200 pies2 (15.1 m2).

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(Ec.6)(Ec.7)

(Ec.8)

(Ec.9)

(Ec.10)

11) Calcular el nmero de rociadores por ramal y nmero de ramales necesarios para cubrir

el rea de Diseo. Este paso nicamente aplica para el diseo del Sistema de Rociadores.

a) Numero de Rociadores por ramal: /b) Numero de Ramales: /12)Numero de Rociadores en el rea de Diseo viene dado por la siguiente ecuacin:

=

1500156 =9.62 10 .

13)Nmero de Rociadores por ramal en el rea de Diseo. Segn la Norma NFPA 13,

Imagen, 11.2.3.2.3.2 (ver en Anexo B).

1.2 =

1.21500 12 =3.87 4

14)Tipo de Rociador dependiendo del Riesgo: Riesgo LigeroRociador Estndar de

Pendiente o Montante de K = 5.6.

15)Caudal mnimo requerido por rociador:

= = 156 0.1 = 15.6 16) P i i id

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cada rociador) de acuerdo al rea de diseo previamente calculado. Para realizar la

disponibilidad que otorga la bomba instalada para el Sistema de Rociadores Automticos, se

procede a cargar los datos de la curva caracterstica de la bomba y se realiza la modelacinsiguiendo el mismo procedimiento mencionado anteriormente (ver Anexo H).

En la siguiente imagen se observa cmo se identifican los rociadores pertenecientes al

rea de Diseo, as como tambin el caudal y presin mnima requeridos para su

funcionamiento.


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70

T bl 4 R d Cl l li d di d HIDCAL 5 9 Si d


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Tabla 4:Resumen de Clculos realizados por medio de HIDCAL 5.9 para Sistema deGabinetes con Manguera y Sistema de Rociadores en el Edificio de Biblioteca.

Edif ic io de Bibl ioteca

Escenar io

Variables

Parmetrosde

Diseo

Requer imiento enla Bomb a ContraIncendios paraCumpl i r con losParmetr os NFPA

Disponibi l idad Tericaen la descarga de la

Bom ba ContraIncendios, part iendo delos valores de la Curva

de la Bomba

Disponibi l idadTerica en el p unto

de descarga,part iendo de los

valores de la Curvade la Bomba

1 GM PBQ (Gpm) 100 100 102 102

Pr (psi) 65 89 94 68

1 GM Azotea Q (Gpm) 100 100 67 67Pr (psi) 65 161 98 29

RociadoresQ (Gpm) 156 181 199 199

Pr (psi) 21 139 77 21

GM-4TOPISO

Q (Gpm) 100 100 80 80

Pr (psi) 65 125 96 42

Rociador +GM4

Q (Gpm) 273 282 149 149

Pr (psi) 21 218 87 350

Resultados obtenidos en pruebas de campo y comparacin de disponibilidad

hidrulica terica (Real vs Terica):

Las pruebas de campo consistieron en la toma de presiones para los distintos Sistemas de

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La segunda variable, se midi por medio de un tubo Pitot y de acuerdo con la frmula

expuesta en la Norma NFPA 13, Edicin 2010, Artculo 22.4.2.2 de la siguiente manera:

Imagen 19:Arreglo con Manmetros instalado para lograr medir presin residual,Fuente: Elaboracin de autores.

72

agua se encontraba turbia y con alto porcentaje de sedimentos como se muestra en la


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agua se encontraba turbia y con alto porcentaje de sedimentos, como se muestra en la

siguiente imagen:

Imagen 20: Agua obtenida al momento de realizar la descarga en el Edificio de Biblioteca,

Fuente: Elaboracin de autores.

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El personal de Servicios Generales indic que los gabinetes con manguera no haban sido

utilizados desde su instalacin, ni se le han realizado las pruebas de descarga con lafrecuencia y periodicidad de acuerdo con la Norma NFPA 25.

Por otra parte, con la presin medida en la Casa de Bombas durante la descarga de cada

gabinete con manguera, por medio de la curva caracterstica de la bomba instalada, se pudo

b d l i d b ibi d d bi

Imagen 22:Residuos obtenidos al momento de realizar la descarga en la Casa del Estudiante,Fuente: Elaboracin de autores.


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75

Tabla 6: Resumen Clculos de Sistema de Rociadores en el Edificio de Biblioteca Fuente:


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Tabla 6:Resumen Clculos de Sistema de Rociadores en el Edificio de Biblioteca. Fuente:Elaboracin de autores.

Luego de finalizadas las pruebas, se compar la presin, caudal y disponibilidad de

descarga real instalada contra la presin, caudal y disponibilidad de descarga calculada por

Edif icio de Bibl ioteca

Escenar io

Presinde

Velocidadcon

Pitot(psi)

Medicin dePresin

Residual enPunto

descarga(psi)

Medicin dePresin en Bom baCont ra Incendiosduran te la Pruebade descarga (psi)

Caudalcalculadocon la

Presin deVelocidad(gpm)

Caudal SegnCurva de La

Bomb a Cont raIncendios(gpm) %

deError

1 GM PB 42 50 72 206,7 222 7,402

1 GM Azotea 35 25 77 188,7 207 9,70

Rociadores 35 35 77 188,7 207 9,70

GM-4TO PISO 40 40 75 201,7 220 9,07

GM4 +

Rociadores

40 3550

201,7315 9,25

20 30 142,6

76

Ubicacin

blesdeestudio.

Disponib i l idad Tericaen la descarga de la

Bomb a ContraIncendios, part iendo delos valores de la Cur va

Disponib i l idadTerica en el pun to

de descarga,part iendo de los

valores de la Curva

Medicin enBomb a ContraIncendios en la

Prueba ded

ndeVelocidad

idaconTubo

Pitot(psi) Medicin de Presin Residu al

en el Gabinete con Mang uera yCaudal Calculado con la Presinde Velocidad en Punto d escarga


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Tabla 7: Comparacin de Clculos para Sistema de Gabinetes con Manguera y Sistema de Rociadores en el Edificio de Bibliotecacontra Pruebas de Campo. Fuente: Elaboracin de autores.

Variab los valores de la Cur va

de la Bombavalores de la Curva

de la Bombadescarga

PresiMedi P de Velocidad en Punto d escarga

Esc. Civ i l-Infor.

Q (Gpm) 101 101 21440

207

Pr (psi) 94 67 77 60

Mdulo 1Q (Gpm) 94 94 225

60247.1

Pr (psi) 95 58 72 32

Mdulo 4Q (Gpm) 83 83 220

40201.7

Pr (psi) 96 45 75 21

CasaEstudiantes

Q (Gpm) 99 99 22040

201.7

Pr (psi) 94 63 75 40

Bibl io teca

1 GM PBQ (Gpm) 103 103 222

42206,7

Pr (psi) 94 68 72 50

1 GMAzotea

Q (Gpm) 67 67 20735

188,7

Pr (psi) 98 29 77 25

RociadoresQ (Gpm) 199 199 207

35188,7

Pr (psi) 77 21 77 35

GM-4TOPISO

Q (Gpm) 80 80 22040

201,7

Pr (psi) 96 42 75 40

GM4 +Rociadores

Q (Gpm) 149 149 315 40 344

Pr (psi) 87 35 50 20 35-30

Tabla C 1

77

Se puede observar que la disponibilidad en los puntos de descarga solo satisface el


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p q p p g

requerimiento de caudal requerido para todos los escenarios escogidos, es decir, el caudal

proporcionado supera el requerimiento calculado por medio de HIDCAL 5.9; caso contrario

sucede con la presin mnima requerida para los escenarios seleccionados, la cual no satisface

el requerimiento calculado en HIDCAL 5.9 en ninguno de los casos.

Comparacin de la disponibilidad hidrulica real de la Red y Sistemas de Proteccin

Locales Contra Incendios, contra requerimientos especificados en las Normas NFPA:

A continuacin se presenta una tabla comparativa en la que se observa si las variables de

presin y caudal tomadas durante la prueba de campo, satisfacen el requerimiento mnimo

especificado para los Sistemas de Gabinetes con Manguera instalados en todos los edificios

de la UCAB-G y el Sistema de Rociadores Automticos instalado nicamente en el edificio

de Biblioteca, conforme a los siguientes artculos de las Normas NFPA:

Artculo, 7.10.2.1.1 de la Norma NFPA 14, Edicin 2010, relativo al caudal mnimo

requerido (100 gpm) para el ptimo funcionamiento por los Sistemas de Gabinete

con Manguera.

Artculo, 7.8.1 de la Norma NFPA 14, Edicin 2010, referente a la presin mnima

78

Tabla 8: Comparacin de Parmetros de Diseo NFPA para Sistema de Gabinetes con


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p pManguera y Mediciones en Prueba de Campo. Fuente: Elaboracin de autores.

Tabla 9: Comparacin de Parmetros de Diseo NFPA para Sistema de Gabinetes conManguera y Sistema de Rociadores Automticos, contra Mediciones en Prueba de Campo.Fuente: Elaboracin de autores.

Ubicacin

Variables

Parmetrosde

DiseoSeg

teg borge-parra, evaluacion de spci ucab-g (12!01!16) listo

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