Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности

Американский опыт планирования системы звукового оповещения

В США при проектировании системы оповещения должны строго соблюдаться требования нормативных документов Национального агентства по пожарной безопасности (NFPA).

Уровень громкости сигнала

В соответствии с требованиями NFPA минимальным выходным уровнем громкости сигнала эксплуатации сигнализационной системы считает самый высокий уровень из трех возможных сценариев при выполнении измерения на расстоянии 5 футов* над уровнем пола:

• Для общего режима и спальных помещений:
  • 75 дБ(А) на высоте 10 футов над уровнем пола;
  • на 15 дБ(А) выше среднего уровня фоновых шумов (акустический фон окружающей среды);
  • на 5 дБ(А) выше максимального уровня шумов при продолжительности звукового сигнала более 60 с.
• Для адресного режима:
  • 45 дБ(А) на высоте 10 футов над уровнем пола;
  • на 10 дБ(А) выше среднего уровня фоновых шумов (акустический фон окружающей среды);
  • на 5 дБ(А) выше максимального уровня шумов при продолжительности звукового сигнала более 60 с.

Для помещений с установленным механическим оборудованием минимально приемлемый уровень акустического фона окружающей среды должен составлять 85 дБ(А) в отличие от уровня 75 дБ(А) для других помещений.

Согласно стандарту NFPA, максимальный выходной уровень громкости сигнала для всех режимов эксплуатации сигнализационной системы безотносительно зоны или участка сооружения составляет 120 дБ(А).

в американских системах оповещения допускается минимальный уровень сигнала оповещения 65 дБ(А) со снижением до 60 дБ(А) в помещениях площадью менее 60 м2, на лестничных площадках и в отдельных точках ограниченного пространства (рис. 1). В помещениях с работающим оборудованием достаточно превышения уровня шума на 5 дБ (рис. 2), а не на 15 дБ, так как действительный уровень сигнала оповещения должен быть достаточен для четкого восприятия, а чрезмерный уровень оповещения может спровоцировать панику и без того в стрессовой ситуации. В спальных помещениях (рис. 3) уровень сигнала оповещения в изголовье должен быть 75 дБ(А).

5 шагов планирования системы оповещения

Алгоритм планирования системы оповещения можно разделить на пять этапов:

1. выделить помещения, подлежащие оборудованию оповещателями;
2. определить минимально допустимый уровень сигнала оповещения в каждом помещении;
3. вычислить ослабление сигналов до наиболее удаленных частей помещения от предполагаемых мест установки оповещателей;
4. выбрать конкретный тип оповещателей и уточнить уровни сигналов в помещениях с учетом диаграмм направленности;
5. определить потребление системы пожарной сигнализации в режиме "Пожар" и время работы от автономного источника питания.

Данные требования справедливы и для российских нормативов. Очевидно, что этапы 3 и 4 должныбыть выполнены несколько раз при получении неудовлетворительного результата на 4-м этапе. Если уровень сигналов в некоторых частях помещения в результате оказывается ниже требуемого, необходимо изменить расстановку оповещателей с увеличением их числа либо изменить их тип.

При проектировании системы оповещения необходимо выбрать тип оповещателей и определить места их установки исходя из требований нормативов. Исходными данными для расчета в простейшем случае являются размеры помещения и минимальный требуемый уровень звуковых сигналов, который определяется типом помещения (спальное или рабочее), допустимым уровнем шума в нем и т.д. Например, для офисного помещения необходимо обеспечить уровень требуемого сигнала оповещения не ниже 55+15=70 дБ(А). В табл. 1 приведены типовые уровни шума от наиболее распространенных источников.

Расчет уровня сигнала оповещения

Для обеспечения заданного уровня сигнала оповещения во всем помещении сигнал оповещателя должен превышать это значение на величину затухания при его распространении в наиболее удаленную часть помещения.

В технических характеристиках на оповещатели приводится уровень звукового сигнала на расстоянии 1 м, находящийся в пределах от 85 до 110 дБ(А). Определение уровня сигнала на произвольном расстоянии производится сложением паспортного значения сигнала оповещателя (на 1 метре) с величиной ослабления сигнала (со знаком минус) для данного расстояния.

Зависимость снижения уровня сигнала от расстояния до оповещателя приведена на рис. 4, численные значения – в табл. 2. Например, если оповещатель на расстоянии 1 м обеспечивает уровень сигнала 100 дБ(А), то на 10 м ослабление равно -20 дБ и уровень сигнала составит 80 дБ(А). Зависимость уровня сигнала от расстояния обратно квадратичная, т.е. при увеличении расстояния в 10 раз сигнал падает в 100 раз, что и составляет 20 дБ.

По значениям, приведенным в табл. 2, легко оценивать ослабление сигнала и на больших расстояниях, используя свойства логарифмической зависимости. При удвоении расстояния ослабление сигнала составит дополнительно -6 дБ(А), при утроении – -9,5 дБ(А).

В общем случае снижение уровня сигнала в дБ(А) на расстоянии L (в метрах) относительно его величины на расстоянии 1 м от оповещателя можно вычислить по формуле:

r=10lg(1/L2).

При использовании нескольких оповещателей в одном помещении необходимо учитывать, что синфазное сложение двух равных сигналов увеличивает их величину в 2 раза, т.е. всего лишь на 3 дБ. применяя оповещатели с сигналом до 110 дБ, получить превышение уровня 120 дБ практически невозможно. Даже установив в помещении шириной 2 м напротив друг друга 2 оповещателя с уровнем сигнала по 110 дБ, получим уровень сигнала, не превышающий 113 дБ.

При использовании одного оповещателя на несколько помещений необходимо учитывать ослабление сигнала при прохождении через двери. По европейской методике расчета систем оповещения (рис. 5) для противопожарных дверей в общем случае принимается ослабление сигнала -30 дБ(А), для стандартных дверей – -20 дБ(А).

Пример расчета

В качестве примера на рис. 6 приведены результаты расчета уровней сигнала для помещения 25х12,5 м при использовании 2 оповещателей. В левой части рисунка приведены значения ослабления сигнала при достижении различных частей помещения: до центра (расстояние 12,5 м) -22 дБ(А), до центра боковой стены (14 м) -23 дБ(А), до ближайших углов (6,25 м) на -16 дБ. В правой части рисунка приведены соответствующие уровни сигналов при условии уровня сигнала оповещателя 100 дБ на расстоянии 1 м.

После выбора конкретного типа оповещателя необходимо уточнить проведенные расчеты, учитывая его диаграмму направленности, которая должна быть приведена в документации. При этом для снижения энергопотребления необходимо обеспечить одновременно широкую диаграмму направленности и высокий уровень сигнала при минимальных мощностях потребления.

Например, на рис. 7 приведена диаграмма направленности звукового оповещателя серии ЕМА производства КАС (Великобритания). Этот оповещатель при токе потребления порядка 18 мА при 24 В обеспечивает уровень сигнала на расстоянии 1 м в прямом направлении 100 дБ, под углом 45° (в направлении середины боковой стены) – 96 дБ, под углом 90° (вдоль стены) – 92 дБ. В звуковом канале оповещателей используется широкополосная динамическая головка, сопряженная со сложной акустической системой (рис. 8), обеспечивающей отличное согласование с окружающей средой. Регулятор уровня сигнала позволяет при необходимости снизить уровень сигнала на 15 дБ(А) и дополнительно уменьшить ток потребления.

С учетом ослабления сигнала на соответствующих расстояниях получаем уровень сигнала в центре помещения: 100-22+3= 81 дБ(А); в центре боковой стены: 96-23+3=76 дБ(А); в углах помещения: 92-16=76 дБ(А). при использовании двух оповещателей обеспечивается оповещение на уровне более 75 дБ(А) помещения площадью 312,5 м2.

В некоторых типах помещений удобно использовать цокольные оповещатели (рис. 9), предназначенные для установки на потолке совместно с пожарным извещателем или отдельно. Акустическая система этого оповещателя имеет направленность в виде конуса, т.е. больший уровень сигнала излучается при больших углах относительно нормали и соответственно в более удаленных направлениях. Использование оповещателя с такой диаграммой позволяет получить одинаково высокий уровень сигнала на большой площади.

Контроль состояния шлейфа оповещателей

Необходимо обратить внимание на обязательность котроля шлейфа оповещателей. Это так же важно, как контроль шлейфа извещателей. Если короткое замыкание одного из шлейфов сигнализации приводит к отключению извещателей одной зоны, то замыкание шлейфа оповещателей вызывает полное нарушение работоспособности системы.

Шлейф оповещателей должен быть линейным, без ответвлений, с оконечным элементом для контроля его состояния в дежурном режиме. Приемно-контрольный пожарный прибор по току в дежурном режиме при обратной полярности напряжения должен идентифицировать короткое замыкание или обрыв шлейфа оповещателей. Только такое построение системы пожарной сигнализации отвечает на данный моментшним требованиям. В некоторых оповещателях эта функция реализована: имеются раздельные входные и выходные терминалы и диоды в цепи питания (рис. 10). при обратной полярности питания в дежурном режиме оповещение не включается, а состояние шлейфа контролируется по величине тока, протекающего через оконечный резистор шлейфа.

---

*1 фут = 0,3048 м. – Прим. ред.


Читайте далее:
О периметровых средствах и системах
Американский опыт планирования системы звукового оповещения
Глоссарий
Как выбрать систему охраны для периметра