Общий порядок проектирования систем оповещения (СО) о пожаре
в зданиях и сооружениях, выбор типа системы оповещения в зависимости от вида и
назначения зданий и сооружений определены в своде правил СП 3.13130.2009
«Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах» и Федеральном
законе Российской Федерации от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ «Технический регламент о
требованиях пожарной безопасности».
Всего предусмотрено 5 типов систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), в
зависимости от способа оповещения, деления здания на зоны оповещения и прочих
характеристик. Звуковой или звуковой-световой способы оповещения в виде сирен и
стробоскопов используется в наиболее простых системах оповещения — в системах
1-го и 2-го типа.
Определить необходимую мощность и уровень звукового давления
акустических устройств в системах оповещения – одна из задач проектировщика.
Некоторые производители систем оповещения приводят всевозможные графики,
таблицы или программы для расчета этих параметров. Нередко попытка
практического применения подобных рекомендаций или программ порождает больше
вопросов, чем ответов.
Основной трудностью при проектировании систем оповещения является правильный
подбор количества, мощности включения и оптимальное расположение оповещателей в
помещениях.
Места установки оповещателей выбираются не из расчета
удобства монтажа или дизайнерских соображений, а из расчета достижения
максимальной слышимости и разборчивости передаваемой информации. Наиболее
воспринимаемый человеческим ухом частотный диапазон речи находится в пределах
от 400 Гц до 4 кГц. Любое расширение этого диапазона, особенно в области низких
частот ухудшает разборчивость передаваемой информации.
Количество и мощность включения оповещателей в помещении
напрямую зависит от нескольких параметров:
1) Уровень шума в помещении.
2) Размеры помещения.
3) Звуковое давление устанавливаемых оповещателей.
Часто уровень громкости звука, излучаемого оповещателем,
ассоциируется с электрической мощностью его включения в трансляционную
линию — это совсем не так. Громкость звука зависит от уровня звукового
давления, которое может обеспечить оповещатель (часто используется обозначение
SPL — аббревиатура от англоязычного «sound pressure level»). Единицей
измерения этого параметра является децибел (дБ). Характеристикой каждого
оповещателя является уровень звукового давления, измеренный на расстоянии 1м по
оси излучения. Энергетической характеристикой оповещателя является мощность,
которую он потребляет от трансляционной линии (мощность включения). Она
измеряется в Ваттах (Вт). Этот параметр используется для того, чтобы рассчитать
необходимую мощность усилителя. Между этими величинами существует косвенная
зависимость, так как громкость звучания определяется звуковым давлением, а
мощность обеспечивает работу громкоговорителя. Из подводимой мощности только
часть преобразуется в звук и величина этой части зависит от коэффициента
полезного действия конкретного громкоговорителя.
При
проектировании системы оповещения необходимо выбрать тип оповещателей и
определить места их установки исходя из требований свода правил СП 3.13130.2009. 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. Таким образом, например, для спального
помещения с вытяжным вентилятором уровень требуемого сигнала оповещения не ниже
55 + 15 = 70 дБ (А). 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, который должен быть 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. Если оповещатель на
расстоянии 1 метр обеспечивает уровень сигнала 100 дБ (А), то на 10 метрах
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 при переводе в
децибелы -20 дБ.
При
удвоении расстояния ослабление сигнала составит дополнительно -6 дБ (А), при
утроении -9,5 дБ (А). Например, если на 10 метрах ослабление -20,0 дБ (А), то
на 20 метрах -26,0 дБ (А), на 40 метрах -32 дБ (А), на 80 метрах -38дБ (А) или
на 30 метрах -29,5дБ (А), на 90 метрах -39,0 дБ (А) т.д. 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 известной
формуле:
| r = 10Lg(1/L2) |
При
использовании нескольких оповещателей в одном помещении необходимо учитывать,
что синфазное сложение двух равных сигналов увеличивает их величину в два раза,
т.е. всего лишь на 3 дБ. Таким образом, применяя оповещатели, в соответствии с СП
3.13130.2009, с сигналом до 110 дБ получить превышение уровня 120 дБ
практически невозможно. Даже установив в помещении шириной 2 метра, напротив
друг друга, два 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 системы оповещения, в общем случае принимается
для противопожарных дверей ослабление сигнала -30 дБ (А), для стандартных
дверей -20 дБ (А).