Tomando como base el Reglamento de Instalaciones de Protección contra Incendios (RIPCI), desde la Asociación Española de Ingenierías de Instalaciones en la Edificación (AEDICI) vemos que es necesario definir mejor el criterio para calcular el caudal de agua en las bocas de incendio equipadas (BIE). Por ello, proponemos una modificación de dicho Reglamento para aclarar este punto de gran importancia para la seguridad de los edificios, tal y como veremos a continuación.
Presión en el manómetro
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 metros de diferencia de altura perdemos 0,98 bares (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 donde se conecta el manómetro (P = P1 – Pz – DP – Pd). En este sentido, sabemos que, Pd=1/2pV2, siendo ‘p’ densidad (kilos por metro cúbico) y ‘v’ velocidad (metros por segundo).
Caudal de una boca de incendio equipada
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 su manómetro.
La relación entre el caudal de descarga y la presión viene dada por Q = K√p, siendo ‘Q’ el caudal (litros por minuto), ‘K’ el coeficiente de la BIE y ‘P’ la presión en el manómetro de entrada (bares).
Es importante destacar en este punto que el factor K es diferente en cada modelo de boca de incendio y un factor experimental que deberá proveer el fabricante de la BIE.
Bocas de incendio equipadas en el RIPCI
El vigente Real Decreto de 513/2017 exige que las BIE 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 Real Decreto introduce con buen criterio los diámetros mínimos de mangueras en función del tipo; y por otro lado, el factor K mínimo en función del tipo de manguera. Para mangueras semirrígidas fija el diámetro en 25 milímetros y la K mínima en 42.
Medida del caudal de un BIE
La medición del caudal de una BIE, una vez la válvula está abierta y arrancado el grupo de presión, se puede realizar de dos maneras:
- Lectura del caudalímetro del grupo de presión.
- Lectura de la presión del manómetro de la BIE y aplicación de la fórmula de la Norma UNE EN 671 (Q = K√p) si se conoce el factor K de la BIE.
Fuerza de reacción
La fuerza de reacción en newton que sufre una persona al sujetar la lanza de una BIE flexible viene determinada por la fórmula R = VQ.
Conocido el diámetro de la boquilla de salida de la lanza de la BIE, en la gráfica 1 se obtiene la fuerza de reacción para diferentes caudales.
La figura muestra que caudales elevados en las BIE crean reacciones elevadas en la lanza. Por tanto, limitar el caudal máximo para cada diámetro de boquilla de salida de las BIE restringiría 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 dos bares o 20 metros por segundo según la Guía de Aplicación del RIPCI) en salida de la BIE o directamente la velocidad mínima ayudan a conseguir el primer objetivo. El segundo sería más simple realizarlo de forma directa, determinando 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 Real Decreto 513, ya que instaura un estándar mínimo de fabricación de BIE donde se busca obtener el caudal a presiones razonables.
También se debería limitar el caudal máximo de entrada a la BIE debido a que los caudales o presiones elevadas limitan el uso de la misma. En este sentido, 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 BIE de 25 milímetros de diámetro que puede manejar cualquier persona y de 200 N en el de las de 45 milímetros que manejen personas especializadas (por ejemplo, bomberos). Unas cifras razonablemente conservadoras para una buena manejabilidad. Eso sí, estos valores de reacción máxima habría que contrastarlos con los departamentos de bomberos.
También se debe limitar la presión máxima en la BIE, dado que su presión de servicio según la norma UNE-EN 671 es de 12 bares.
Respetando los límites mencionados anteriormente, pueden resultar presiones elevadas en la red hidráulica, sobre todo en edificios altos. Sin embargo, el proyectista dispone de varias opciones para disminuirla: diseño del circuito, válvulas reductoras de presión o utilizar en los puntos más desfavorables BIE con mayor coeficiente K (BIE 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 BIE de 25 milímetros con tobera de 10 milímetros de alrededor de 95 litros por minuto, y para BIE de 45 milímetros con boquilla de 13 milímetros de 160 litros por minuto. Como el caudal de agua es el factor principal para apagar un conato de incendio más o menos desarrollado y dado que 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.
