En el ámbito del diseño de sistemas de protección contra incendios, el cálculo hidráulico suele centrarse en el análisis del área más desfavorable. No obstante, desde PREFIRE quieren destacar un segundo enfoque, muchas veces ignorado pero igualmente fundamental: el cálculo de la zona más favorable, también conocido como “convergido a bomba”. Este análisis permite evaluar el comportamiento real del sistema cuando la presión disponible es máxima, habitualmente en las zonas más próximas a la bomba. Su correcta consideración es clave para evitar sobredimensionamientos, optimizar recursos y cumplir con los requisitos de la norma UNE-EN 12845. A través de este artículo técnico, PREFIRE aporta una visión clara, práctica y fundamentada sobre un aspecto esencial en el diseño eficiente y seguro de instalaciones de rociadores automáticos.
Un análisis clave para un diseño hidráulico completo, eficiente y seguro
Introducción
En el diseño de sistemas de rociadores automáticos según la norma UNE-EN 12845, es habitual centrarse en el cálculo hidráulico para el área más desfavorable.
Pero hay un segundo cálculo, menos conocido y a menudo subestimado, que es igual de importante para la seguridad y eficiencia del sistema: el cálculo de la zona más favorable o también llamado “convergido a bomba”.
¿Qué dice la UNE-EN 12845?
La norma exige que, además del cálculo para el punto más crítico (donde se debe garantizar llegar con la presión mínima requerida), se analice también el comportamiento del sistema en su zona más cercana a la bomba, donde la presión disponible puede ser excesiva.
Este exceso de presión provoca que cada rociador descargue más caudal del que le corresponde, lo que:
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- Incrementa el caudal total demandado por el sistema.
- Aumenta el volumen necesario de almacenamiento.
- Puede generar velocidades más altas en las tuberías.
- Puede provocar ineficiencias o incumplimientos normativos.
Este análisis es el cálculo convergido a bomba, y permite anticipar problemas ocultos en el diseño.
¿Por qué importa este cálculo?
Porque en sistemas con exceso de presión:
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- El caudal de cada rociador se eleva significativamente
- Se eleva la velocidad en las tuberías
- El número de rociadores activos no cambia, pero la demanda de agua total sí
- El depósito puede quedarse corto, o sobredimensionarse sin necesidad si no se evalúa correctamente
Ejemplo práctico comparativo
Abastecer la zona más desfavorable y la zona más favorable
Cuando se diseña un sistema de rociadores, se deben hacer dos tipos de cálculo hidráulico, porque las condiciones del sistema no son iguales en toda la red:
Zona más DESFAVORABLE – Método por DEMANDA (DEMAND)
Es el punto más lejano de la red, donde la presión es más baja y el esfuerzo del sistema es mayor para llegar con el caudal mínimo requerido.
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- Se calcula cuánto caudal y qué presión necesita entregar la bomba en su salida (brida de impulsión) para alimentar a los rociadores, llegando al rociador más demandante con la presión mínima requerida.
- Este cálculo se compara con la curva de suministro de la bomba (curva azul).
- Si la bomba puede entregar más presión de la que se necesita, hay un margen de seguridad disponible (llamado Safety Margin), y por tanto, el equipo tiene capacidad suficiente para satisfacer la demanda. La norma UNE-EN 12845 requiere un factor de seguridad de al menos 0,5 bares.
Objetivo: Asegurarse de que el sistema alcanza el punto más difícil sin fallar.
Zona más FAVORABLE – Método por SUMINISTRO (SUPPLY)
Es la parte del sistema más cercana a la bomba, donde la presión es mayor y, por tanto, los rociadores descargarán más agua de la necesaria.
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- Se determina cómo se comportará realmente el sistema, según la presión que entrega la bomba y cómo responde la red de tuberías.
- Esto se representa como el punto de intersección entre la curva de demanda y la curva de suministro.
- En este punto, la bomba suministra el caudal y la presión reales del sistema.
Este caudal suele ser mayor que el calculado para la zona desfavorable, lo que puede generar excesos si no se controla.
Objetivo: Detectar posibles sobrepresiones y evitar sobredimensionamientos o fallos por exceso de caudal.
En ambos casos se debe verificar lo siguiente:
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- Velocidad máxima en tuberías: no debe superar los 10 m/seg.
- Velocidad máxima en válvulas: no debe superar los 6 m/seg.
Es requisito de UNE-EN 12845 no superar estos valores.
¿Qué dicen otras normativas?
Si bien NFPA y FM no solicitan el cálculo en zona más favorable o “convergido a bomba” deben tenerse en cuenta los siguientes puntos:
NFPA 13
Exige comprobar que el sistema no supere las presiones máximas permitidas. En tales casos, se recomienda:
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- Donde sea posible, balancear el cálculo hidráulico, mediante el empleo de las tuberías de diámetro más adecuado y rociadores de factores K más convenientes en conjunto, para dicho sistema.
- Uso de válvulas reguladoras de presión
- Diseño segmentado por zonas
FM Global Data Sheet 2-0 / 3-26
Obliga a ajustar el diseño cuando se detectan presiones superiores a las recomendadas por el fabricante del rociador. El objetivo: evitar sobredemanda no justificada.
Ambas normativas coinciden con UNE-EN 12845 en lo esencial:
la sobrepresión también es un riesgo si no se analiza correctamente.
Puntos importantes para la realización y análisis de cálculos hidráulicos:
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- Validación de curvas reales de bomba (cargar en el software de cálculo hidráulico, la curva real de la bomba).
- Comprobación del área MÁS DESFAVORABLE (método por DEMANDA). Verificar que el Safety Margin sea suficiente (igual o mayor a 0,5 bares).
- Comprobación del área MÁS FAVORABLE, donde la presión es más elevada (cálculo convergido a bomba – método por SUMINISTRO). Verificar caudal real demandado, y comprobar que la bomba seleccionada es capaz de suministrarlo.
- Verificar reserva de agua en base a análisis del área MÁS FAVORABLE (que sea suficiente para el caso de mayor requerimiento).
- Analizar alternativas para optimizar el sistema y reducir los excesos (comprobar los diámetros de tuberías más adecuados, selección de los factores K más adecuados, analizar la posibilidad de instalar válvulas reductoras de presión).
Conclusión
Un cálculo convergido a bomba no es un extra.
Es una comprobación requerida por UNE, y es imprescindible para:
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- Diseñar con criterios reales
- Dimensionar adecuadamente el sistema (bomba, depósito y diámetros de tuberías).
- Evitar sobredimensionamientos.
- Garantizar la seguridad operativa de la instalación.
Porque calcular bien no es solo cumplir. Es proteger mejor.
