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Instalaciones de Protección contra Incendios

Caudal exigido en las BIEs

Carlos Ramírez y Fernando Valladares,  secretario y presidente de Aedici

21/09/2022
Tomando como base el RIPCI (Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios) desde AEDICI (Asociación Española de Ingenierías de Instalaciones en la Edificación) vemos que es necesario definir mejor el criterio para calcular el caudal de agua en las BIEs (Bocas de Incendio Equipadas) por lo que proponemos una modificación de dicho Reglamento, para aclarar este punto de gran importancia para la seguridad de los edificios.
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Presión en el manómetro de la BIE (P)

Con válvula cerrada la presión será igual a la presión en el colector de salida del Grupo de Presión (P1) menos la pérdida de presión por altura geométrica (Pz) sabiendo que cada 10 m. de diferencia de altura perdemos 0,98 bar aprox. 1 bar (P = P1 – Pz).

Con válvula abierta la presión será igual a la presión con válvula cerrada menos la pérdida de carga de la red de tuberías hasta la BIE (DP) y menos la presión dinámica (Pd) en la tubería de entrada de la BIE donde se conecta el manómetro (P = P1 – Pz – DP – Pd), sabiendo que,

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siendo

ρ=densidad (kg/m3)

v = velocidad (m/s)

Caudal de una BIE

La Norma UNE EN 671 establece que el caudal de descarga en una BIE queda determinado por el factor K (o coeficiente K). Este factor es el que nos permite relacionar el caudal de descarga real en una BIE en función de la presión que tenga la boca de incendios en el manómetro de la BIE. La relación entre el caudal de descarga y la presión viene dada por:
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siendo

Q =caudal (l/min)

K=coeficiente de la BIE

P=presión en manómetro de entrada (bar)

Es importante destacar en este punto que el Factor K es diferente en cada modelo de boca de incendio y es un factor experimental que deberá proveer el fabricante de la BIE.

RIPCI (Real Decreto 513/2017)

El vigente Real Decreto de 513/2017 exige que las BIEs cumplan los siguientes requisitos:

”De los diámetros de mangueras contemplados en las normas UNE-EN 671-1 y UNE-EN 671-2, para las BIE, solo se admitirán 25 milímetros de diámetro interior, para mangueras semirrígidas y 45 milímetros de diámetro interior, para mangueras planas. Para asegurar los niveles de protección, el factor K mínimo, según se define en la norma de aplicación, para las BIE con manguera semirrígida será de 42, y para las BIE con manguera plana de 85.”

”Para las BIE con manguera semirrígida o con manguera plana, la red de BIE deberá garantizar durante una hora, como mínimo, el caudal descargado por las dos hidráulicamente más desfavorables, a una presión dinámica a su entrada comprendida entre un mínimo de 300 kPa (3 kg/cm2) y un máximo de 600 kPa (6 kg/cm2).”

Por un lado, el nuevo RD introduce con buen criterio los diámetros mínimos de mangueras en función del tipo de manguera y por otro lado la K mínima también en función del tipo de manguera. Para mangueras semirrígidas fija el diámetro 25 mm y la K mínima de 42.

Medida del caudal de un BIE

La medición del caudal de una BIE una vez la válvula abierta y arrancado el Grupo de Presión se puede realizar de dos maneras:

a) Lectura del caudalímetro del Grupo de Presión.

b) Lectura de la presión del manómetro de la BIE y aplicar la formula de la Norma UNE EN 671 (Q = K√p) si se conoce el factor K de la BIE.

Fuerza de Reacción debida a la descarga de una BIE (R)

La Fuerza de Reacción en Newton que sufre una persona al sujetar la lanza de una BIE flexible viene determinada por la fórmula

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Conocido el diámetro de la boquilla de salida de la lanza de la BIE, en la gráfica siguiente se obtiene la Fuerza de Reacción para diferentes caudales
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1. Reacción en la lanza de una BIE para diferentes caudales (l/m).

La figura 1 muestra que caudales elevados en las BIEs crean reacciones elevadas en la lanza. Limitar el caudal máximo para cada diámetro de boquilla de salida de las BIEs limitarían reacciones elevadas.

Conclusiones

El funcionamiento correcto de una BIE se basa en dos objetivos: el alcance de su chorro y el caudal de agua que es capaz de liberar. Por ello, fijar la presión dinámica mínima (actualmente 2 bar o 20 m/s según la Guía de Aplicación del RIPCI)) en salida de la BIE o directamente la velocidad mínima, ayuda a conseguir el primer objetivo y el segundo objetivo sería más simple realizarlo de forma directa, fijando el caudal mínimo independientemente de las demás variables.

Esto se acompañaría de la incorporación, muy adecuada, de fijar un factor K mínimo, como ha establecido el RD 513, ya que fija un estándar mínimo de fabricación de BIEs donde se busca obtener el caudal a presiones razonables.

También se debería limitar el caudal máximo de entada a la BIE ya que los caudales o presiones elevadas limitan el uso de la misma, proponemos que el Reglamento limite estos valores, y sugerimos que la fuerza de reacción R sea inferior a 100 N en el caso de las BIEs de 25 mm de diámetro que puede manejar cualquier persona y de 200 N en el de las de 45 mm que manejaran personas especializadas (bomberos, otros) valores razonablemente conservadores para una buena manejabilidad. Estos valores de reacción máxima habría que contrastarlos con los Departamentos de Bomberos.

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También se debe limitar la presión máxima en la BIE dado que la presión de servicio de las BIEs según la norma UNE-EN 671 es de 12 bar.

Respetando los limites mencionados anteriormente, pueden resultar presiones elevadas en la red hidráulica sobre todo en edificios altos, el proyectista dispone de varias opciones para disminuirla: diseño del circuito, válvulas reductoras de presión o utilizar en los puntos más desfavorables BIEs con mayor coeficiente K (BIEs mejoradas o con mayor diámetro en la tobera de salida).

También queremos señalar que los caudales mínimos que se deducen de los datos actuales son para BIEs de 25 mm con tobera de 10 mm de alrededor de 95 l/min y para BIEs de 45 mm con boquilla de 13 mm de 160 l/min. Como el caudal de agua es el factor principal para apagar un conato de incendio más o menos desarrollado y existen diferencias con los valores de algunas normativas de otros países que son mayores, sugerimos la conveniencia de contrastar estos caudales con los departamentos especializados de Bomberos.

Se puede consultar el documento completo  en la web de Aedici.

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