Factor K de los Rociadores Contra Incendios

El factor K es una medida importante que se utiliza para caracterizar el rendimiento de los rociadores contra incendios.

En términos simples, el factor K representa la capacidad de descarga de agua de un rociador por minuto.

Rociador Viking 25.2
Rociador Viking con Factor K = 25.2

Cuanto mayor sea el factor K, mayor será el caudal de agua que puede descargar el rociador.

Este número es esencial para garantizar que los rociadores contra incendios funcionen de manera eficaz y segura.

Pero, ¿qué es exactamente el factor K y cómo se determina? En este artículo, desglosaremos todo lo que necesita saber sobre el factor K y su importancia en los sistemas de rociadores contra incendios.

¿Qué es el Factor K en un Rociador?

El factor K de un rociador contra incendios se refiere al tamaño del orificio por donde sale el agua. En términos más técnicos, es el coeficiente de descarga del cabezal del rociador.

Este número es crucial porque determina la cantidad de agua que puede pasar a través del rociador.

Un número alto como 8.0K, indica un orificio más grande y, por lo tanto, más agua. Por otro lado, un número bajo, como 3.0K, indica menos agua.

El factor K más utilizado (en ocupaciones de riesgo leve, de todos modos) es 5.6K, y todos los números del factor K se basaron originalmente en múltiplos de este punto de referencia.

Por ejemplo, un rociador K2.8, ​​tiene el 50 % de la descarga de un rociador K5.6, mientras que un rociador K11.2 tiene el 200 % de la descarga de un K5.6

El factor K se calcula utilizando la fórmula

K = Q/ √P

donde:

  • K es el factor K,
  • Q es el flujo (en galones por minuto, GPM) y
  • P es la presión (en libras por pulgada cuadrada, PSI).

Este número es crucial para el diseño del sistema de rociadores contra incendios, ya que tiene una relación directa con el flujo y la presión requeridos para los rociadores en el área de diseño del sistema.

¿Cómo se determina el factor K?

El factor K se determina experimentalmente bajo condiciones controladas de laboratorio. El proceso implica lo siguiente:

  • Instalar el rociador que se va a probar en una tubería horizontal.
  • Suministrar agua a una presión específica, típicamente 50 psi (345 kPa).
  • Medir el caudal de agua descargado por el rociador en galones por minuto (gpm) o litros por minuto (L/min).
  • El factor K es igual al caudal medido redondeado al número entero más cercano.

Por ejemplo, si un rociador descarga 23,5 gpm cuando se somete a una presión de 50 psi, su factor K sería 24. Los factores K típicos para rociadores residenciales van de 5 a 20. Los rociadores de mayor capacidad usados en aplicaciones comerciales o industriales pueden tener factores K de 25 a 80.

Factor K métrico e imperial (conversión)

A menudo, los factores K se dan como un valor imperial en gpm/psi ½. Este valor mucha veces debemos convertirlo a su equivalente métrico L/min/bar ½

Para convertir gpm/psi½ a L/min/bar ½ necesitamos multiplicar por 14.275 para determinar un valor aproximado.

Como ejemplo: Un rociador tiene un coeficiente de descarga de 4.2 gpm/psi ½ lo que sería la válvula equivalente métrica. 4,2 x 14,275 = 59,955 Lpm/bar ½

Solo necesitamos usar factores K con un decimal, por lo que 59,955 se convertiría en 60,0 Lpm/bar ½

La siguiente tabla muestra la conversión de algunas convenciones típicas del factor k de cabezales de rociadores imperiales al equivalente métrico.

Sistema Imperial
Factor K gpm/psi ½
Sistema Métrico
factor k L/min/bar ½
2.840,0
4.260.0
5.680.0
8.0114.0
11.2160.0
14.0200.0
25.2360.0

Obtenga el factor K métrico del fabricante siempre que sea posible. 

Diseño del Sistema de Rociadores y Demanda Hidráulica

El diseño de un sistema de rociadores contra incendios es un proceso complejo que implica determinar cuánta agua necesita el sistema (presión y flujo a cualquier factor K).

Los diseñadores identifican el “área de diseño”, que es la parte del sistema más desafiante de proteger.

Esta área se basa en su demanda hidráulica, que aumenta con la lejanía de la fuente de agua y el riesgo de ocupación (carga de combustible y otros desafíos de protección).

Una vez que se identifica el área de diseño, los diseñadores determinan la densidad de descarga mínima necesaria en un tamaño de área mínima que debe protegerse con una cobertura adecuada de rociadores, todo dependiendo de la presión, el flujo y el factor K.

En general, esta densidad de descarga en la mayoría de los sistemas y configuraciones regidos por la NFPA 13 se basa en el riesgo de ocupación.

Sin embargo, varios factores como los tipos de respuesta de los rociadores, los tipos de sistemas y las características arquitectónicas pueden alterar el número exacto.

Importancia del factor K

El factor K es importante por varias razones:

  • Permite clasificar y comparar diferentes tipos de rociadores. Los códigos de construcción a menudo requieren rociadores con un factor K mínimo en función del riesgo y tipo de ocupación.
  • Sirve para calcular el suministro de agua y la red de tuberías necesarios. Los ingenieros utilizan el factor K para determinar el tamaño y disposición óptimos del sistema.
  • Indica la intensidad del rocío de agua. Un factor K más alto significa un rocío más denso y pesado que puede controlar el fuego más rápidamente.
  • Influye en el espaciamiento y cobertura de los rociadores. Los rociadores con factores K más altos se pueden espaciar más ampliamente y aún así proporcionar control de incendios suficiente.
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En resumen, elegir rociadores con el factor K adecuado es esencial para el diseño, instalación y rendimiento efectivo de un sistema de rociadores contra incendios. Los códigos de construcción proporcionan las pautas de factor K mínimo para diversas aplicaciones.

Tipos comunes de rociadores y sus factores K

Existen varios tipos de rociadores con diferentes características físicas y factores K:

  • Rociadores de ampolla: son los más comunes en viviendas. Tienen una ampolla de vidrio que se rompe cuando alcanza una cierta temperatura, liberando el agua. Su factor K es de 5 a 8.
  • Rociadores de fusible: tienen un elemento fusible que se derrite a una temperatura prefijada para activar el rociador. Su factor K típico es de 5 a 11.
  • Rociadores de respuesta rápida: reaccionan más rápido que los de ampolla convencionales. Tienen un factor K de 8 a 14.
  • Rociadores colgantes: se instalan colgando del techo. Tienen factores K de 5 a 25.
  • Rociadores ocultos: están ocultos tras una placa decorativa. Tienen factores K de 12 a 16.
  • Rociadores de pared: se montan en la pared. Su factor K es de 8 a 25.
  • Rociadores de gran cobertura: tienen un patrón de rocío más amplio. Su factor K puede llegar a 80.

Factores que afectan el factor K

Algunos factores que influyen en el factor K de un rociador son:

  • El diámetro del orificio de descarga. Un diámetro mayor produce mayor caudal.
  • La forma y tamaño del deflector. Esto afecta cómo se dispersa el agua.
  • El material y espesor del fusible o ampolla. Determinan la temperatura de activación.
  • El diseño del gancho, brazo y otras partes. Cambios en el diseño pueden alterar el flujo de agua.
  • El tipo de rociador (colgante, oculto, etc.). El diseño del cuerpo cambia el patrón de rocío.

Los fabricantes pueden modificar estos factores para lograr el factor K deseado para un modelo de rociador en particular.

Identificación del Factor K y Elección del Rociador Correcto

Deflector de un Rociador de Incendio
Deflector de un Rociador de Incendio Tyco Modelo 2234

El factor K generalmente está grabado en el deflector de un rociador contra incendios.

Sin embargo, una forma aún más útil de conocer el factor K y otras cosas es identificando el número de identificación del rociador (SIN), que también se imprime en los deflectores de todos los rociadores fabricados después de 2000.

El SIN es una cadena alfanumérica de cuatro a siete dígitos que comienza con una o dos letras que indican el fabricante.

Reemplazo de Rociadores antiguos

A veces, un rociador es antiguo o está descontinuado, tiene un factor K extraño, o no se puede identificar ese número y encontrar un reemplazo exacto.

En esos casos, es posible que pueda usar un rociador con un factor K ligeramente diferente que aún esté a la altura del trabajo, pero solo con la ayuda de un profesional calificado en protección contra incendios.

Conclusiones Clave

El factor K es un aspecto crucial en el diseño y funcionamiento de los sistemas de rociadores contra incendios. Este número, que se refiere al tamaño del orificio por donde sale el agua del rociador, determina la cantidad de agua que puede pasar a través del rociador.

Es esencial para garantizar que los rociadores contra incendios entreguen suficiente agua en una densidad lo suficientemente grande a una presión y flujo dados.

Si bien puede haber cierta flexibilidad en el factor K, los diseñadores calificados determinan este número específicamente y de antemano para garantizar la eficacia y seguridad del sistema.

  • El factor K indica la capacidad de descarga de agua de un rociador por minuto.
  • Se mide experimentalmente en condiciones controladas de laboratorio.
  • Es fundamental para seleccionar, diseñar e instalar sistemas de rociadores contra incendios.
  • Los códigos de construcción especifican los requisitos mínimos de factor K.
  • Existen diversos tipos de rociadores con diferentes factores K en función de su construcción y aplicación.

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Rociador vertical de respuesta rápida (K8.0)

Rociador Viking

Preguntas Frecuentes

¿Qué tan alto puede ser el factor K de un rociador?

El factor K de los rociadores comunes generalmente no excede los 80. Los rociadores de muy alta capacidad diseñados para riesgos especiales pueden tener factores K de más de 100 en algunos casos.

¿Puede un rociador tener un factor K menor que 5?

Sí, algunos rociadores especializados tienen factores K tan bajos como 2. Sin embargo, los códigos de construcción generalmente no permiten factores K menores que 5 para rociadores en edificios residenciales y comerciales.

¿Cómo afecta el material del rociador su factor K?

El material por sí solo no afecta el factor K de manera significativa. Lo que importa es el diseño interno, el diámetro del orificio y la forma del deflector. El material solo debe ser lo suficientemente resistente para las condiciones de operación previstas.

¿Se puede alterar el factor K de un rociador después de instalado?

No, el factor K está determinado por la construcción fija del rociador. No se puede modificar después de la instalación sin reemplazar toda la unidad.

¿Por qué los rociadores para riesgos altos necesitan mayores factores K?

Los incendios más peligrosos liberan mucho más calor y requieren un mayor volumen de agua por minuto para controlarlos y extinguirlos rápidamente. Los rociadores con mayor factor K pueden proporcionar ese mayor caudal necesario.

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Felipe Argüello
Felipe Argüello

Felipe Arguello es el fundador de Infoteknico. Es un reconocido ingeniero especializado en sistemas de seguridad electrónica con una trayectoria de más de 30 años. Con un enfoque multidisciplinario, respaldado por su educación en Ingeniería Civil, Ingeniería Eléctrica y Protección Contra Incendios, y con múltiples certificaciones profesionales, ha liderado la implementación de soluciones de seguridad integral de importantes corporaciones en más de 25 países de América y Europa.

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