Sistema de Agua Contra Incendio

Fuente: Libro de Instalaciones Sanitarias en Edificaciones Ing. Enrique Jimeno Blasco

Sistema de agua contra incendio.

MSc. Julio César E. Cuba Mora Ing. Emilia Lily Asenjo Manrique

Separata UCV Eleazar Enrique Lozano García / Ingeniero Sanitario / www.gisperu.com

INSTALACIONES SANITARIAS

Sistema de agua contra incendio. ¿Qué vamos a combatir? Al hablar de incendios nos referimos implícitamente al FUEGO Los componentes principales del fuego son: • • •

Calor Materias combustibles Materias comburentes

¿Por qué combatimos un incendio? Para proteger la vida y propiedad privada o colectiva. La protección contra incendios se hace más necesaria cuanto más riesgo de incendio exista y mayor sea el valor de la propiedad a proteger. MSc. Julio César E. Cuba Mora Ing. Emilia Lily Asenjo Manrique

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Sistema de agua contra incendio. ¿Cómo nos protegemos de un incendio? La protección contra incendios se enfoca bajo dos aspectos definidos: • Prevención • Combate El primer aspecto corresponde a las medidas preventivas relativas a requisitos arquitectónicos y de ocupación, así como de construcción, estipulados por la legislación existente y otros del REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES, El segundo aspecto, COMBATE, relativo a los medios y sistemas para combate de incendios en el interior de edificaciones, corresponde al campo de instalaciones sanitarias por ser el agua el elemento más empleado; y por involucrar conceptos de salud. MSc. Julio César E. Cuba Mora Ing. Emilia Lily Asenjo Manrique

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Sistema de agua contra incendio. MATERIAS EXTINTORAS Las materias combatientes deben producir dos efectos principales: refrigerar y restar el oxígeno necesario para la combustión.

Agua.

Es el elemento más usado (y barato).

Se emplea para combatir el fuego de sustancias vegetales sólidas y de alcoholes. No es recomendable su uso para apagar incendios de sustancias líquidas y semisólidas como aceites, grasas y minerales. Su empleo es PELIGROSO en casos de incendios en centrales y circuitos eléctricos y gases, así como de carburo, algunos metales como el aluminio, magnesio. No se debe emplear en casos de incendio de algunos minerales como el potasio, sodio y cal. En general, el empleo del agua presenta inconvenientes por el deterioro que causa en mercaderías, libros, cuadros, etc. En estos casos es preferible el uso de otra materia extintora. MSc. Julio César E. Cuba Mora Ing. Emilia Lily Asenjo Manrique

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Sistema de agua contra incendio. Agua con adición de sales. (Bicarbonato de sodio, cloruro de sodio, sulfato de alúmina). Posee mejores cualidades extintoras que el agua sola, ya que requiere de mayor calor para ser evaporada; además, forma incrustaciones y desprende ácido carbónico, que como veremos más adelante es otra materia extintora.

Vapor de agua. Su empleo presenta ventajas sólo en el caso de sofocar incendios en locales cerrados. No es recomendable en incendios de aceites, grasas y minerales. MSc. Julio César E. Cuba Mora Ing. Emilia Lily Asenjo Manrique

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Sistema de agua contra incendio. Gases extintores. Algunos gases como el del ácido carbónico y el nitrógeno son eficaces en locales cerrados y empleando los gases a presión.

Arena, tierra, cenizas. Se emplean para extinguir incendios de sustancias semisólidas como alquitrán, asfalto y líquidos inflamables como la gasolina, etc.

Polvos extintores. Algunos polvos como bicarbonato de sodio, tierra de infusorios, polvo de ladrillo, etc, tienen un uso similar al de arena, tierra o cenizas. Combinados con ácido carbónico y a presión son más eficaces. MSc. Julio César E. Cuba Mora Ing. Emilia Lily Asenjo Manrique

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Sistema de agua contra incendio. Tetracloruro de carbono. Es líquido, de bajo punto de ebullición. Sus vapores son más pesados que el aire. Su uso es más apropiado para combatir incendios de aceites minerales y circuitos eléctricos. Es PELIGROSO en lugares cerrados pues al descomponerse produce gases venenosos.

Bromuro de metilo. Sus vapores son 3 veces más pesados que el aire, pero no son venenosos. Se emplea usualmente en los extintores manuales, por no precisar de agente impulsor. MSc. Julio César E. Cuba Mora Ing. Emilia Lily Asenjo Manrique

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Sistema de agua contra incendio. Espuma química.

Nieve carbónica. Es el ácido carbónico líquido. Su empleo refrigera el foco de incendio e impide el acceso de oxígeno del aire.

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Se obtiene por mezcla de agua y polvos de espuma.

Es recomendable para cualquier tipo de incendio, especialmente de aceites e instalaciones eléctricas. 8

Sistema de agua contra incendio.

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El Sistema de Agua Contra Incendio desde ahora denominado (ACI) corresponde a un sistema independiente destinado para efectos de combatir incendios.

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Sistema de agua contra incendio.

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Sistema de agua contra incendio. SISTEMAS

a) Alimentadores y gabinetes contra incendio equipados con mangueras para uso de los ocupantes de la edificación. b) Alimentadores y gabinetes contra incendio equipados con mangueras para uso de los ocupantes de la edificación y salida contra incendio para ser utilizada por el Cuerpo de Bomberos de la ciudad. c) Alimentadores y mangueras para uso combinado de los ocupantes del edificio y del Cuerpo de Bomberos. d) Rociadores automáticos. e) Otros sistemas

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Los sistemas a emplearse para combatir incendios serán:

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Sistema de agua contra incendio. Gabinete Normal: Equipo que consiste en un gabinete metálico, el cual en su interior aloja una manguera con una válvula de compuerta. Estos son de Uso de los ocupantes de la Edificación y en algunos casos alojan extintores, el diámetro de las mangueras es de 1 ½"

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ALIMENTADORES Y GABINETES CONTRA INCENDIO

La forma correcta de colocación de la manguera ACI se debe realizar como se muestra en figura y no en forma circular (enrollada) 12

Sistema de agua contra incendio. Gabinete Mixto: Son gabinetes equipados tanto con Válvulas de 2 1/2” como de 1 1/2” y están destinados para el uso de los ocupantes, bomberos y personal entrenado en el manejo de chorros pesados VALVULA DE 1 ½" (USO DE LOS OCUPANTES)

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ALIMENTADORES Y GABINETES CONTRA INCENDIO

VALVULA DE 2 ½" (USO DE LOS BOMBEROS 13

Sistema de agua contra incendio. Es un sistema compuesto por un conjunto de tuberías, dispositivos y accesorios interconectados entre sí desde una estación de bombeo hasta un aplicador termo sensible (rociador) que tiene como objetivo descargar agua con el fin de extinguir un incendio en su etapa inicial. Un rociador es un aplicador de agua con un tapón termo sensible que está diseñado para destruirse a temperaturas pre-determinadas, provocando en forma automática la liberación de un potente chorro de agua pulverizada, que puede extinguir el fuego justo en la zona donde éste se ha iniciado.

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SISTEMA CON ROCIADORES AUTOMATICOS

Los sistemas de rociadores automáticos son el método más eficiente existente en la actualidad para evitar la propagación de los incendios y salvar vidas humanas. 14

Sistema de agua contra incendio.

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SISTEMA CON ROCIADORES AUTOMATICOS

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Sistema de agua contra incendio. Será obligatorio el sistema de tuberías y dispositivos para ser usado por los ocupantes del edificio, en todo aquel que sea de más de 15 metros de altura o cuando las condiciones de riesgo lo ameritan, debiendo cumplir los siguientes requisitos: a) La fuente de agua podrá ser la red de abastecimiento público o fuente propia del edificio, siempre que garantice el almacenamiento previsto en el sistema. b) El almacenamiento de agua en la cisterna o tanque para combatir incendios debe ser por lo menos de 25 m3. c) Los alimentadores deben calcularse para obtener el caudal que permita el funcionamiento simultáneo de dos mangueras, con una presión mínima de 45 m (0.441 MPa) en el punto de conexión de manguera más desfavorable. El diámetro mínimo será 100 mm (4") d) La salida de los alimentadores deberá ser espaciados en forma tal, que todas las partes de los ambientes del edificio puedan ser alcanzadas por el chorro de las mangueras. e) La longitud de la manguera será de 30 m con un diámetro de 40 mm(1 1/2"). f) Antes de cada conexión para manguera se instalará una válvula de globo recta o de ángulo. La conexión para manguera será de rosca macho.

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CONDICIONES DE DISEÑO NORMA IS 0.10

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Sistema de agua contra incendio. g) Los alimentadores deberán conectarse entre sí mediante una tubería cuyo diámetro no sea inferior al del alimentador de mayor diámetro. h) Al pie de cada alimentador, se instalará una purga con válvula de control. i) Las bombas de agua contra incendio, deberán llevar control de arranque para funcionamiento automático. j) La alimentación eléctrica a las bombas de agua contra incendio, deberá ser independiente, no controlada por el interruptor general del edificio, e interconectada al grupo electrógeno de emergencia del edificio, en caso de tenerlo. k) Se instalaran «uniones siamesas» con rosca macho y válvula de retención en sitios accesibles de la fachada del edificio para la conexión de las mangueras que suministrarán el agua del exterior.

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CONDICIONES DE DISEÑO NORMA IS 0.10

Se instalarán sistemas de tuberías y dispositivos para ser usados por el Cuerpo de Bomberos de la ciudad, en las plantas industriales, edificios de más de 50 m de altura y toda otra edificación que por sus características especiales, lo requiera. Tales sistemas deben cumplir con los siguientes requisitos: 17

Sistema de agua contra incendio. REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES a) Se instalarán «siameses inyección» con rosca macho y válvula de retención en sitio accesible de la fachada del edificio para la conexión de las mangueras que suministrarán el agua desde los hidrantes o carros bomba. b) Se instalarán alimentadores espaciados en forma tal, que todas las partes de los ambientes del edificio puedan ser alcanzadas por el chorro de agua.

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CONDICIONES DE DISEÑO NORMA IS 0.10

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Sistema de agua contra incendio.

Cuando sea posible se permitirá el almacenamiento conjunto entre uno o más locales que en caso de siniestro puedan ser usados por los bomberos. Las mangueras tendrán una longitud de hasta 60 m y 65 mm (2 1/2") de diámetro. Se considerará un caudal mínimo de 10 l/s y deberán alojarse en gabinetes adecuados en cada piso, preferentemente en los corredores de acceso a las escaleras. e) Cuando el almacenamiento sea común para el agua para consumo y la reserva para el sistema contra incendios, deberá instalarse la salida del agua para consumo de manera tal que se reserve siempre el saldo de agua requerida para combatir el incendio. f) Cada bocatoma para mangueras interiores, estará dotada de llave de compuerta o de ángulo. La conexión para dichas mangueras será de rosca macho con el diámetro correspondiente. g) Los alimentadores deberán conectarse entre sí, mediante una tubería cuyo diámetro no sea inferior al del alimentador de mayor diámetro. Al pie de cada alimentador se instalará una de purga con válvula de control

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c) Los alimentadores deben calcularse para el caudal de dos salidas y una presión mínima de 45 m en el punto de conexión de mangueras más desfavorables. d) El almacenamiento de agua en los tanques, para combatir incendios, debe ser por lo menos de 40 m3 adecuándose al caudal y tamaño posible del incendio, según el Gráfico para Agua Contra Incendio de Sólidos (Lámina N° 3).

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Se instalarán sistemas de rociadores automáticos en los siguientes casos: a) Edificaciones de más de dos pisos usadas para manufactura, almacenaje de materiales o mercadería combustible y con área superior a los 1,000 m2 de construcción. b) Playas de estacionamiento cerradas y techadas de mas de 18 m de altura y de área mayor a los 1,000 m2 de construcción resistente al fuego, u 800 m2 de construcción incombustible con protección o 600 m2 de construcción incombustible sin protección o combustible de construcción pesada. c) Talleres de reparación automotriz de mas de un piso o ubicados bajo pisos de otra ocupancia que exceda 1,000 m2 de construcción resistente al fuego, 800 m2 de construcción incombustible con protección, 600 m2 de construcción incombustible sin protección o combustible de construcción pesada. d) Talleres de reparación automotriz de una planta que exceda 1,500 m2 de construcción resistente al fuego, 1,200 m2 de construcción incombustible con protección, 900 m2 de construcción incombustible sin protección o combustible de construcción pesada, o 600 m2 de construcción combustible ordinaria SISTEMAS DE DRENAJE Los sistemas de drenaje deberán considerar la evacuación del agua utilizada en para combatir un incendio.

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Sistema de agua contra incendio.

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Sistema de agua contra incendio. Para el sistema de ACI se utiliza tuberías del tipo Shulede SHC, que son tubos de acero y carbono, La clasificación 40 de tubos de acero se hace típicamente a partir de una baja emisión de carbono o de acero suave. Estos aceros se clasifican generalmente por tener un contenido de carbono inferior al 0,2 por ciento. Sin embargo, para aplicaciones particulares donde se necesita un material resistente a la corrosión.

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TUBERIAS

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Sistema de agua contra incendio. TUBERÍAS - DIAMETROS

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VALVULA DE ALIVIO Las válvulas de alivio de presión, también llamadas válvulas de seguridad o válvulas de alivio, están diseñadas para liberar un fluido cuando la presión interna de un sistema que lo contiene supere el límite establecido, su misión es evitar una explosión, el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión. Existen también las válvulas de alivio que liberan el fluido cuando la temperatura supera un límite establecido.

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Sistema de agua contra incendio.

VALVULA ANGULAR Válvula empleada para controlar la circulación del aire o del líquido, en la que el eje de salida es perpendicular al eje de entrada. También llamada válvula de ángulo. 23

Sistema de agua contra incendio. Es una válvula que abre mediante el levantamiento de una compuerta o cuchilla (la cuál puede ser redonda o rectangular) permitiendo así el paso del fluido. Lo que distingue a las válvulas de este tipo es el sello, el cual se hace mediante el asiento del disco en dos áreas distribuidas en los contornos de ambas caras del disco. Las caras del disco pueden ser paralelas o en forma de cuña. Las válvulas de compuerta no son empleadas para regulación.

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VALVULA DE COMPUERTA

REDUCCION BUSHING Es un accesorio de instalación de agua, el cual se caracteriza por ser un solo elementos de reducción del diámetro de agua, es instalado en forma de tuerca mientras que la tubería de reducción irían dentro de esta tuerca hueca, de esa forma se logra la reducción de diámetro. (también llamado macho – hembra) 24

Sistema de agua contra incendio. Una válvula de mariposa es un dispositivo para interrumpir o regular el flujo de un fluido en un conducto, aumentando o reduciendo la sección de paso mediante una placa, denominada «mariposa», que gira sobre un eje. Al disminuir el área de paso, aumenta la pérdida de carga local en la válvula, reduciendo el flujo.

DETECTOR DE FLUJO El sensor de flujo es un dispositivo que, instalado en línea con una tubería, permite determinar cuándo está circulando un líquido o un gas. Estos son del tipo apagado/encendido; determinan cuándo está o no circulando un fluido, pero no miden el caudal.

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VALVULA MARIPOSA

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Sistema de agua contra incendio. MANOMETROS Es un instrumento de medición para la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Se distinguen dos tipos de manómetros, según se empleen para medir la presión de líquidos o de gases.

Toma de alimentación formada por una conexión en forma de Y, que permite a los bomberos bombear el agua con el canal y la presión necesarias para alimentar el Cisterna de ACI o el sistema de rociadores. Existen dos Tipos de Pared y de Poste

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VALVULA SIAMESA

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Sistema de agua contra incendio. Una bomba contra incendios es una máquina diseñada para aumentar la presión de agua y está provista de aspiración y otra de descarga capaz de suministrar un amplio volumen de agua a presión para la lucha contra el incendio. La bomba puede arrancarse manualmente aunque normalmente su arranque es automático activado a través de una caída de presión en el sistema o por apertura de un dispositivo de extinción del incendio. El arranque automático necesita un equipo de control.

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BOMBA ACI

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Sistema de agua contra incendio. La bomba jockey es una bomba auxiliar de pequeño caudal diseñada para mantener la presión en la red contraincendios y evitar la puesta en marcha de las bombas principales en caso de pequeñas demandas generadas en la red. A diferencia de las bombas principales de contraincendios, la bomba jockey sí tiene parada de funcionamiento automático una vez se haya obtenido la presión de trabajo máxima tarada mediante los presostatos de arranque/paro. De ahí la importancia de esta bomba, ya que absorbe las pequeñas pérdidas de carga de forma automática.

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BOMBA JOCKEY

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Sistema de agua contra incendio.

Se encarga del control del sistema de ACI Para cuando ocurra un evento de incendio el sistema de detección alertara al panel principal pero en caso no lo haga, la red de rociadores también actuara haciendo que la bomba comience a funcionar; así el sistema de detección y alarma de incendios debe monitorear también el tablero controlador de la bomba los siguientes estados: falla de energía, bomba en funcionamiento y modo manual.

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ESTACION DE CONTROL

Cuando en un local de alquiler se active su sistema de rociadores también se activara el modulo que monitorea su válvula de sectorización haciendo arrancar la bomba y cambiando los estados anteriormente mencionados

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Sistema de agua contra incendio.

ESTACION DE CONTROL

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Sistema de agua contra incendio. MANGUERA PARA ACI Para que una manguera contra incendios sea segura, debe haber sido fabricada con los mejores materiales y únicamente debe utilizarse en actuaciones contra incendios. La manguera es el artículo más utilizado en un cuerpo de bomberos. Debe ser flexible, impermeable, tener un forro interior liso y una cubierta exterior duradera (también llamada recubrimiento exterior). En función del uso al que se destine la manguera contra incendios, éstas deben fabricarse de diferentes modos, por ejemplo, con recubrimiento sencillo, con recubrimiento doble, con recubrimiento de goma sencillo y de goma dura no flexible

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EJEMPLO Sistema de agua contra incendio.

PROBLEMA: Para el edificio que cuenta con las siguientes características: a) 1er al 3er nivel: 5 Tiendas/nivel de 100 m2 c/T. b) 4to al 7mo nivel: 10 Oficinas/nivel de 50 m2 c/O. c) 8vo al 12mo nivel: 5 Departamentos/nivel de 3 dormitorios c/D. d) 13vo al 16vo nivel: 10 Departamentos/nivel de 2 dormitorios c/D. e) 17vo al 20vo nivel: 15 Departamentos/nivel de 1 dormitorio c/D. f) 21vo nivel: Guardianía Determinar: Dotación, Máxima Demanda Simultánea, Dimensiones de la C y TE SOLUCION:

1 DOTACION (DOT) DOT = N° de niveles ∗ N° de usos ∗ Area ∗ Dotación a) 3 x 5 x 100 x 6 = 9,000 b) 4 x 10 x 50 x 6 = 12,000 c) 5 x 5 x 1,200 = 30,000 d) 4 x 10 x 850 = 34,000 e) 4 x 15 x 500 = 30,000 f) 1 x 500 = 500 ∴ La dotación es de 115,500 lit/día

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EJEMPLO 01

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EJEMPLO 01 2 MÁXIMA DEMANDA SIMULTÁNEA (MDS)

Departamento: Grande ≥ 80 m2

UH

Pequeño ≤ 80 m2

01 Dormitorio : 1 BC + 1 LP = 9 UH 02 Dormitorios : 1 BC + 1 LR + 1 LP = 12 UH 03 Dormitorios : 1 BC + 1 LR + 1 LP = 12 UH : 2 BC + 1 LR + 1 LP = 18 UH

(Departamento Grande)

01 Habitación mínima = 6 m2 = 2 x 3 a) b) c) d) e) f)

3 4 5 4 4 1

x x x x x x

5 10 5 10 15 9

x x x x x

4 6 18 12 9

= = = = = =

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MDS = N° de niveles ∗ N° de usos ∗

60 (1/2 baño + 1 lavatorio) 240 (1 BC) 450 (2 BC + 1 LR + 1 LP) 480 (1 BC + 1 LR + 1 LP) 540 (1 BC + 1 LP) 9 (1 BC + 1 LP)

∴ Para 1,779 UH corresponde una Máxima Demanda Simultánea de 11.17 lps

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EJEMPLO 01 3 TANQUE ELEVADO (TE) Y CISTERNA (C) ACD : Agua de Consumo Doméstico ACI : Agua Contra Incendio (25 m3 o 40 m3)

86,625 lit. ≈ 90 m3

∴ VTE = 80 m3 y

VC = 130 m3

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38,500 lit. ≈ 40 m3

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EJEMPLO 01 Altura máxima en un TE = 4.00 m. El Tanque Elevado se encuentra en el Nivel 20, asumiendo una h = 3.00 m por piso, tendremos que la altura del ultimo nivel: HN = 20 x 3 = 60 m.

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Consideramos Pa el valor calculado en ejemplo anterior (PD)

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EJEMPLO 01 4 ALIMENTADORES

UHN = N°U x UH / N° ALIMENTADORES

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UH / Alimentadores = (1,179 – 9) / 5 = 354 UH /alimentador

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EJEMPLO 01 5 MONTANTES

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El sistema integral de desagües deberá ser diseñado y construido en forma tal que las aguas servidas sean evacuadas rápidamente desde todo aparato sanitario, sumidero u otro punto de colección, hasta el lugar de descarga con velocidades que permitan el arrastre de las excretas y materias en suspensión, evitando obstrucciones y depósito de materiales.

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Sistemas Contra Incendio

https://www.youtube.com/watch?v=DjHdK9-5Dvg

Sistema de Supresión con Agente Limpio Sapphire

https://www.youtube.com/watch?v=KJuDED-wm88

FM-200 Demonstration Vs. Water Sprinkler

https://www.youtube.com/watch?v=deyyttFxQdw