Revisión del comportamiento hidráulico de una red de rociadores en un sistema de protección contra incendios a partir de dos herramientas computacionales

Actualmente los programas empleados en el análisis de redes contra incendios requieren de inversiones económicas, las cuales limitan a los diseñadores que están iniciando en el campo, estos softwares contienen un formato de entrega de resultados basados en las normas existentes. Debido al alto costo...

Full description

Autores:
López Manga, Leidy Johana
Marín Gómez, Edwin Alexander
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad Militar Nueva Granada
Repositorio:
Repositorio UMNG
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/35780
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10654/35780
Palabra clave:
INCENDIOS
PREVENCION DE INCENDIOS
EXTINCION DE INCENDIOS
NFPA
EPANET
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incendio
red contra incendio
rociador
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hidraulica
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Derechos Reservados - Universidad Militar Nueva Granada, 2019
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description Actualmente los programas empleados en el análisis de redes contra incendios requieren de inversiones económicas, las cuales limitan a los diseñadores que están iniciando en el campo, estos softwares contienen un formato de entrega de resultados basados en las normas existentes. Debido al alto costo de los softwares especializados en el diseño de redes contra incendio provoca que las empresas eviten realizar este tipo de diseños optando por la contratación de terceros, estos softwares representan una gran inversión a la hora de iniciar una empresa encaminada al diseño de sistemas de protección contra incendios en edificaciones; la importancia de analizar el funcionamiento de dichos programas existentes radica en encontrar o relacionar dicho funcionamiento con los programas de uso libre que encontramos en la internet, facilitando así a las empresas o las personas que quieran trabajar en esta área una nueva herramienta que no les genere gastos adicionales a las empresas y que además sea de fácil acceso y fácil entendimiento. En este documento se realiza el análisis de dos herramientas computacionales, una de ellas está relacionada con la hidráulica convencional (software libre) y la otra es un software especializado en el diseño de redes contra incendio (software con licencia), estos dos programas serán aplicados a el diseño de la red contra incendios de una edificación hipotética, donde se analizaran y compararan los valores obtenidos de presiones, caudales y formato de entrega de resultados, con el objetivo de comprobar que el programa de uso libre puede ser utilizado a la hora de realizar un diseño de redes contra incendio. Esta comprobación estará basada en los lineamientos que nos exigen las normas colombianas NSR-10, NTC 1669 y la norma americana NFPA. Los programas más utilizados a nivel comercial son: • FIRE’S ELITE PROGRAM • AUTOSPRINK • HASS • HIDCAL • SPRINKCAD
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Debido al alto costo de los softwares especializados en el diseño de redes contra incendio provoca que las empresas eviten realizar este tipo de diseños optando por la contratación de terceros, estos softwares representan una gran inversión a la hora de iniciar una empresa encaminada al diseño de sistemas de protección contra incendios en edificaciones; la importancia de analizar el funcionamiento de dichos programas existentes radica en encontrar o relacionar dicho funcionamiento con los programas de uso libre que encontramos en la internet, facilitando así a las empresas o las personas que quieran trabajar en esta área una nueva herramienta que no les genere gastos adicionales a las empresas y que además sea de fácil acceso y fácil entendimiento. En este documento se realiza el análisis de dos herramientas computacionales, una de ellas está relacionada con la hidráulica convencional (software libre) y la otra es un software especializado en el diseño de redes contra incendio (software con licencia), estos dos programas serán aplicados a el diseño de la red contra incendios de una edificación hipotética, donde se analizaran y compararan los valores obtenidos de presiones, caudales y formato de entrega de resultados, con el objetivo de comprobar que el programa de uso libre puede ser utilizado a la hora de realizar un diseño de redes contra incendio. Esta comprobación estará basada en los lineamientos que nos exigen las normas colombianas NSR-10, NTC 1669 y la norma americana NFPA. Los programas más utilizados a nivel comercial son: • FIRE’S ELITE PROGRAM • AUTOSPRINK • HASS • HIDCAL • SPRINKCADINTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................... 14 1. FORMULACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................ 15 2. OBJETIVOS ................................................................................................................................................... 16 a) OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................. 16 b) OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................................................. 16 3. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................................................... 17 4. MARCO TEÓRICO ....................................................................................................................................... 18 4.1. GENERALIDADES DEL FUEGO ...................................................................................................... 18 4.2. PRODUCTOS DE LA COMBUSTION ............................................................................................. 19 4.3. TRANSFERENCIA DE CALOR ......................................................................................................... 20 4.3.1. Conducción: ................................................................................................................................ 20 4.3.2. Radiación: .................................................................................................................................... 20 4.3.3. Convección: ................................................................................................................................. 20 4.4. FUENTES DE IGNICION .................................................................................................................... 20 4.5. PRINCIPIOS DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS ........................................................... 21 4.5.1. PROTECCIÓN PASIVA ............................................................................................................ 21 4.5.2. PROTECCIÓN ACTIVA ............................................................................................................ 21 4.5.2.1. ROCIADOR O SPRINKLER ............................................................................................... 22 4.5.2.2. BOMBAS CONTRA INCENDIOS ...................................................................................... 23 4.5.2.3. TUBERÍAS. ............................................................................................................................. 23 4.5.2.4. VÁLVULAS. ............................................................................................................................ 23 4.5.3. ETAPAS DE LA INGENIERÍA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS .................. 24 4.5.3.1. INGENIERÍA CONCEPTUAL. ............................................................................................ 24 4.5.3.2. INGENIERÍA BÁSICA. ......................................................................................................... 25 4.5.3.3. INGENIERÍA DE DETALLE. ............................................................................................... 25 4.6. HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES ...................................................................................... 25 4.6.1. EPANET 2.0 ................................................................................................................................ 26 4.6.2. FIRE’S ELITE PROGRAM versión 6.02.12 ......................................................................... 26 4.6.3. AUTOSPRINK. ........................................................................................................................... 27 4.6.4. HASS. ........................................................................................................................................... 27 4.6.5. HIDCAL. ....................................................................................................................................... 27 4.6.6. SPRINKCAD. .............................................................................................................................. 28 5. NORMATIVIDAD ........................................................................................................................................... 28 5.1. NORMATIVA COLOMBIANA ............................................................................................................. 28 5.1.1. NSR-10 TÍTULO J...................................................................................................................... 29 5.1.2. NSR-10 TÍTULO K ..................................................................................................................... 29 7 5.1.3. NTC 2301 ..................................................................................................................................... 29 5.1.4. NTC 1669 ..................................................................................................................................... 30 5.2. NORMATIVA INTERNACIONAL ....................................................................................................... 30 5.2.1. NFPA 101 .................................................................................................................................... 30 5.2.2. NFPA 13 ....................................................................................................................................... 30 5.2.2.1. CLASIFICACIÓN DE LAS OCUPACIONES Y MERCANCIAS .................................. 31 5.2.3. NFPA 14 ....................................................................................................................................... 33 5.2.4. NFPA 20 ....................................................................................................................................... 33 6. APLICACIÓN DE DISEÑO DEL SISTEMA DE ROCIADORES AUTOMÁTICOS Y MODELACIÓN HIDRÁULICA CON LAS HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES EPANET Y FIRE’S ELITE. ........................................................................................................................................................ 34 6.1. DISEÑO DE SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIO A BASE DE AGUA, ROCIADORES SEGÚN NPFA 13. ................................................................................................................ 35 6.2. APLICACIÓN DE HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES A UNA RED DE ROCIADORES DE RIESGO LEVE. .............................................................................................................. 36 6.2.1. IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO EN HERRAMIENTA EPANET. ............................ 43 6.2.2. IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO EN HERRAMIENTA FIRE’S ELITE. ................... 48 6.3. ANÁLISIS DE RESULTADOS. .......................................................................................................... 52 7. CONCLUSIONES ......................................................................................................................................... 58 8. ANEXOS ......................................................................................................................................................... 60 8.1. ANEXO 1. ............................................................................................................................................... 60 8.2. ANEXO 2. ............................................................................................................................................... 60 8.3. ANEXO 3. ............................................................................................................................................... 61 8.4. ANEXO 4. ............................................................................................................................................... 62 8.5. ANEXO 5. ............................................................................................................................................... 69 8.6. ANEXO 6. ............................................................................................................................................... 71 8.7. ANEXO 7. ............................................................................................................................................... 72 8.8. ANEXO 8. ............................................................................................................................................... 73 9. BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................................. 7Currently the programs used in the analysis of fire networks require economic investments, which limit the designers that are starting in the field, these softwares contain a format for delivering results based on existing standards. Due to the high cost of software specialized in the design of fire-fighting networks, it causes companies to avoid making these types of designs by opting for the contracting of third parties, these softwares represent a great investment when starting a company aimed at designing systems fire protection in buildings; The importance of analyzing the operation of these existing programs lies in finding or relating this operation with the free-use programs that we find on the Internet, thus facilitating companies or people who want to work in this area a new tool that does not generate them additional expenses to companies and also easy access and easy understanding. In this document the analysis of two computational tools is carried out, one of them is related to conventional hydraulics (free software) and the other is a software specialized in the design of fire networks (licensed software), these two programs will be applied to the design of the fire network of a hypothetical building, where the values ​​obtained from pressures, flow rates and results delivery format will be analyzed and compared, in order to verify that the free use program can be used at the time of make a design of fire networks. This verification will be based on the guidelines required by the Colombian norms NSR-10, NTC 1669 and the American norm NFPA. The most used commercial programs are: • FIRE’S ELITE PROGRAM • AUTOSPRINK • HASS • HIDCAL • SPRINKCADPregradoapplication/pdfspaDerechos Reservados - Universidad Militar Nueva Granada, 2019https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Atribución-NoComercial-SinDerivadashttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Revisión del comportamiento hidráulico de una red de rociadores en un sistema de protección contra incendios a partir de dos herramientas computacionalesReview of hydraulic behavior of a sprayer network in a fire protection system from two computational toolsinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de gradoTexthttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fINCENDIOSPREVENCION DE INCENDIOSEXTINCION DE INCENDIOSNFPAEPANETsprinklerfirehydraulicsincendiored contra incendiorociadorNFPAhidraulicaEPANETFacultad de IngenieríaIngeniería CivilIngeniería - Ingeniería CivilUniversidad Militar Nueva GranadaB., J. A. (2015). DIPLOMADO EN PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS. 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