El documento resume los requerimientos y cálculos para diseñar un sistema de suministro de agua para incendios según la norma COVENIN 1331. Establece que el caudal mínimo es de 12.6 L/s y que el tanque debe almacenar 45,360 litros para suministrar agua por 1 hora. Los cálculos determinan que se requiere una bomba de 25 hp para suministrar el agua a una altura de 8.5 metros con una presión de bombeo de 114.35 Psi.

1. - Caudal mínimo del medio de impulsión (de 1 hora tal como lo establece la
norma covenin 1331):
Debe ser de 12.6 L/s para sistemas clase I con una misma fuente común
de aguara para un proceso de simultaneidad.
Por lo cual
Q=12.6Lts/ seg
T (tiempo que establece la norma 1331)= 1 HORA O 3600 seg.
Ri= 12.6 Lts/ seg* 3600 seg = 45360 Lts
El sistema fijo debe tiene las siguientes características:
Q = 12,6 l/s y 6.5 l/s dependiendo del diámetro de tubería para sistemas de una
misma fuente común de agua
P= 65 PSI

2. Tabla de longitudes equivalentes
Según Norma COVENIN 823
Longitud Equivalente de Accesorios Según Diámetro de Tubería
Tubería de succión 4pulg
Es el tramo de tubería que va desde el suministro de agua, hasta la bomba o
sistema de impulsión.
Tipo de tubería= Hierro Galvanizado
Diámetro= 4”

3. Longitud= 5,0 m
Tipo
Reductor de 4”
Accesorios
Símbolo Cantidad
1
Codo de 4”
1
Total LE
4,15 m
Tubería matriz o Tubería de Descarga 4 pulg
Es la tubería, que parte del medio de impulsión y conduce el caudal de ésta hasta
la primera derivación.
Tipo de tubería=Hierro Galvanizado
Diámetro=4”
Longitud=10,40 m
Tipo
T 4”paso recto
Símbolo Cantidad
1
T en bifurcación
Codos 4”
5
Reductor de 4”
1
Válvula de compuerta
1
Válvula de retención
t/clapeta
Total LE
Accesorios
1
1
30,55 m
Tubería principal 2 1/2 pulg
Es una tubería continua, horizontal o vertical, conectada a la tubería matriz y que
alimenta los ramales.
Tipo de tubería=
Hierro Galvanizado

4. Diámetro=
Longitud=
2 1/2 “
108,09 m
Tipo
T 2 ½”paso recto
Símbolo Cantidad
3
T en bifurcación
Codos 2 ½”
5
Reductor de 2 ½”
1
Total LE
Accesorios
3
22,79 m
Tubería de Boca de Agua 1 ½ pulg
Es un tramo de tubería conectado a la tubería principal y que alimenta a las bocas
de agua
Tipo de tubería= Hierro Galvanizado
Diámetro=
1½“
Longitud=
0,5 m
Accesorios
Tipo
Válvula Compuerta 1 ½”
Total LE
Símbolo Cantidad
1
0,3 m

5. CUADROS DE TRANSFORMACIONES
Los caudales para los diámetros de tubería son los siguientes teniendo en cuanta
que los caudales son los siguientes teniendo en cuanta el principio de
simultaneidad que establece la norma COVENIN 1331:
Q para los diámetros 2 ½” y 1 ½” = 6.5l/s
Q para el diámetro 4”= 12.6 l/s
CAUDALES DE 2 ½” y 1 ½”= 6,5 l/s (según COVENIN 1331)
Q = 6,5l/s x 1m3
m3/s
6.5 x 10-3 m3/s
1000L
Q = 6.5L/s x 60s
l/min
390 l/min
1 min
Q = 6,5E-03 m3/s x 3600 s
m3/h
23.4 m3/h
1h
m3/s
l/min
m3/h
KPa
CAUDALES DE 4” =12,6 l/s (según COVENIN 1331)
Q = 12.6l/s x 1m3
12.6x 10-3 m3/s
1000L
Q = 6.5L/s x 60s
756 l/min
1 min
12.6 E-03
Q=
m3/s
x 3600 s
45.36 m3/h
1h
PRESIÓN 65 Psi (según COVENIN 1331)
65 Psi x
101,325 KPa
448, 03 Kpa = 448 KN/m2
14,7 Psi

6. DIAMETROS DE TUBERIA (según COVENIN 823)
DIAMETRO Pulg.
mm
M
1 ½”
41,3
41,3 x 10-3
2 ½”
68,8
68,8 x 10-3
4”
105,3
105,3 x 10-3
ECUACIONES APLICADAS
ECUACIÓN GENERAL DE LA ENERGÍA
0
0
0
Dónde:
= Presión 1 = 0, se encuentra a nivel de la presión atmosférica.
= Altura 1= 0, el tanque esta a nivel del piso y es donde comienza el sistema (0)
= velocidad 1 = 0, la velocidad del agua a este nivel es cero porque es el punto
de partida.
= presión de bombeo ó energía añadida por algún dispositivo (bomba).
= Perdida de fricción en la tubería.
= 65 PSI = 454,21 KN/m² Tomando Presión residual según Norma COVENIN
1331-2001, Sistemas Clase IA
= 9,8 KN/m³
=
Peso Específico del agua.
Altura del edificio.
2g = 2(constante) x gravedad = 2 x 9,8 m/seg²

7. : Pérdidas totales por fricción. = J x Lt
Donde Lt = Longitud total de tubería y J
ECUACIÓN HAMZEN Y WILLIAMS
Dónde:
J = Resistencia por fricción
Q = Caudal
C = Coeficiente de fricción en la tubería según tabla
1 de la Norma COVENIN
843 tomando el valor 120 (Acero Galvanizado).
D = Diámetro de la tubería
= J x Lt
Dónde:
J: ecuación de Hazen – Williams.
Lt= longitud de tubería.
OTRAS ECUACIONES
APLICADAS
Q= V
x
A
Dónde:
Q= caudal
V= velocidad.
A= área.
V=
Dónde:
Q
A

8. Q= caudal
V= velocidad.
A= área.
A=
π
x D2
4
Dónde:
A= área
D= diametro
Z2= Alt. edif. + Prof. tanque
Datos:
P2 = 65 Psi = 448 KN/m2
γ = 9,8 KN/m2
g = 9,81m/s2
Altura del sistema
Z2 = 6 m + 2,5 m = 8,5 m
Velocidad Tubería 1 ½” con caudal puntual por gabinete 6,5 l/s
V =
6,5 X 10-3 m3/s
π x (41,3 x 10-3 m)2
4
=
4,88m/s

9. Según la Norma COVENIN 1331-2001, para determinar la V2, la presión
mínima residual debe ser de 4,57 kg–f/cm2 (65 lb-f/pulg2), en la boca de agua
hidráulicamente más desfavorable con el caudal requerido. En los sitios de presión
mayor de 7 kg-f/cm2 (100 lb-f/pulg2), por lo cual se selecciona la Velocidad
calculada en la tubería de 1 ½”.
Calculo de velocidad
para aplicar en ecuación de la energía
⁄
⁄
Diámetros para tubos de acero
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO
EXTERIOR
ESPESOR
DE
PARED
MAXIMO MINIMO
pulg
3/8
½
¾
1
11/4
11/2
2
2½
3
mm
17,50
21,70
27,10
33,80
42,60
48,70
60,90
73,80
89,80
mm
16,30
20,50
25,90
32,60
41,40
47,50
59,70
72,30
88,00
mm
2,31
2,77
2,87
3,38
3,56
3,68
3,91
5,16
5,49
TUBO 6,40 m
GALV.
R/A
Kg
5,70
8,51
11,33
16,70
22,59
26,88
36,03
56,77
74,11
NEGRO
LISO
Kg
5,41
8,13
10,82
16,00
21,70
25,92
34,82
55,23
72,26

10. 4
6
115,40
170,00
113,20
166,60
6,02
7,11
105,28
184,45
102,85
180,86
Tubos de Acero con Costura, para Agua, Gas, Aire, Vapor y Aplicaciones
Industriales Norma COVENIN 843-84 Serie pesada (ASTM a 53 SCH 40)
Calculo de diámetros interiores
Diámetro 2 ½ ”
Diámetro 1 ½”
Dext = 73.8 mm
Dext = 48.7mm
D ext.
Espesor = 5.16 mm
D int.
Espesor = 3.68 mm
Dint = Dext – 2 S
Dint = Dext – 2 S
Dint = 73.8 – (2*5,16)
Dint = 48.7 - (2*3.68)
Dint = 63.48 mm
Dint = 41.34 mm
Diámetro 4”
Dext =
mm
Espesor = 6
mm
D ext.
Dint = Dext – 2 S
Dint = 115.40– (2*6.02)
Dint = 103.36 mm
Calculamos las pérdidas totales por fricción. hf= J x Lt
J=(
)X 6.05x
D int.

11. Tabla De la NFPA 13. Valores C de Hazen – WilliamsPor tabla de Valores C
de Hazen – Williams
C= 120 (Hierro Galvanizado)
J para la Tubería 1 ½”
J 1 ½” =
m
J para la Tubería 2 ½” ”
J 2 ½”
=
m
J para la Tubería 4”
J 4” =
m
Longitud (Lt) para la Tubería 4” (Tuberías de succión, descarga)

12. Lt = 5,00m + 4,15m + 10,40 m + 30,55 m
= 50.1 m
Longitud (Lt) para la Tubería 2 ½” (Tubería principal)
Lt = 108,09 m + 22,79 m
= 130.88 m
Longitud (Lt) para la Tubería 1 ½” (Tubería de ramal)
Lt = 0,3 m + 0,5 = 0,8 m
Hf para la Tubería 4” (Tubería matriz o descarga)
Hf = 0.025 Bar/m x 50,1 m = 1.25 Bar
Hf para la Tubería 2 ½” (Tubería principal)
Hf = 8,91 x 10 -3 Bar/m x 130.88 m = 1.16 Bar
Hf para la Tubería 1 ½” (Tubería Ramal)
Hf = 0,072 Bar/m x 0,8 m = 0,058 Bar
Calculamos el Hf(total)

13. ∑
Hf(total)
=
1.25 Bar
+
1.16 Bar
+
0,058 Bar
=
Transformando Hf(total) de Bar a m
2.47 Bar x
10,33 m
= 25.18 m
1,01325 Bar
Calculamos Ha (presión de bombeo ó energía añadida “bomba”).
Sustituimos en la ecuación:
Por lo cual decimos
Ha = 45,71 m + 8,5 m + 1,21 m + 25.18 m = 68,32 m
Transformando Ha de m a Psi
80.06 m x 14,5 Psi
= 114.35 Psi
10,22 m
Calculo de Potencia de bombeo
HP 
QH
45
Q bombeo = 12.6 l/seg
H bombeo = 80.06 m
22 HP
Por lo cual la bomba requerida por el sistema es una bomba de 25 hp
2.47 Bar

14. Almacenamiento de Agua
El volumen de la reserva de agua para incendio deberá ser tal que
garantice el caudal requerido por un tiempo mínimo de una (01) hora tal como lo
estable la norma COVENIN 1331.
Vr = Qt * 3600 s
Vr = 12.6 l/s * 3.600 s
Vr =45.360,00 litros
Dimensionamiento del tanque:
La Norma COVENIN 1331 establece que se debe asegurar el suministro
exclusivo de agua durante una hora si ocurre cualquier eventualidad que según
cálculos matemáticos es igual a unos
Que en
:
Entonces establecemos la ecuación:
6
6
√

15. Por lo cual la construcción del tanque debe ser de la siguiente forma:
Profundidad: 2,5 m
Ancho: 4.1 m
Largo: 4.1 m