Изчисляване на су сирени. Технически системи за сигурност. Ниво на звуково налягане в проектната точка

Те са най-важният компонент на противопожарните системи. В процеса на проектиране на системи за предупреждение се извършват електроакустични изчисления. Основата за електроакустично изчисление е набор от правила, разработени в съответствие с член 84 от федералния закон FZ-123 SP 3.13130.2009 от 22 юли 2008 г. Тази статия се основава на следните основни точки от набора от правила.

• 4.1. Звуковите сигнали на SOUE трябва да осигуряват общо ниво на звука (нивото на звука на постоянен шум заедно с всички сигнали, генерирани от сирените) от най-малко 75 dBA на разстояние 3 m от сирената, но не повече от 120 dBA във всяка точка на охраняваните помещения
• 4.2. Звуковите сигнали на SOUE трябва да осигуряват ниво на звука най-малко 15 dBA над допустимото ниво на звука на постоянен шум в защитеното помещение. Измерванията на нивото на звука трябва да се извършват на разстояние 1,5 m от нивото на пода
• 4.7. Инсталирането на високоговорители и други гласови аларми в защитени помещения трябва да изключва концентрация и неравномерно разпределение на отразения звук
• 4.8. Броят на звуковите и речеви противопожарни аларми, тяхното разположение и мощност трябва да осигуряват нивото на звука във всички места за постоянно или временно пребиваване на хора в съответствие с нормите на този набор от правила

Смисълът на електроакустичните изчисления се свежда до определяне на нивото на звуково налягане в проектни точки - на места с постоянно или временно (вероятно) присъствие на хора и сравняване на това ниво с препоръчителните (нормативни) стойности.

В озвучената стая има различни видове шум. В зависимост от предназначението и характеристиките на помещението, както и от времето на деня, нивото на шума варира. Най-важният параметър при изчислението е количеството на средния шум. Шумът може да бъде измерен, но е по-правилно и удобно да го вземете от готови шумови таблици:

За да чуете аудио или говорна информация, тя трябва да е с 3 dB по-силна от шума, т.е. 2 пъти. Стойност 2 се нарича граница на звуково налягане. В реални условия шумът се променя, следователно, за ясно възприемане на полезна информация на фона на шума, границата на налягането трябва да бъде най-малко 4 пъти - 6 dB, според стандартите - 15 dB.

Удовлетворяването на условията, посочени в параграфи 4.6, 4.7 от набора от правила, се постига чрез организационни мерки - правилно разполагане на високоговорителите, предварително изчисление:

• звуково налягане на високоговорителя,
• звуково налягане в проектната точка,
• ефективна площ, озвучена от един високоговорител,
• общият брой високоговорители, необходими за озвучаване на определена област.

Критерият за коректност на електроакустичните изчисления е изпълнението на следните условия:

1. Звуково налягане на избрания високоговорител d.b. „най-малко 75 dBA на разстояние 3 m от сирената“, което съответства на стойност на звуковото налягане на високоговорителя от най-малко 85 dB.
2. Звуково налягане в проектната точка d.b. по-високо от средното ниво на шум в помещението с 15 dB.
3. За високоговорителите на тавана трябва да се вземе предвид височината на монтаж (височината на тавана).

Ако всички 3 условия са изпълнени, електроакустичното изчисление е завършено, ако не, тогава са възможни следните опции:

• изберете високоговорител с по-голяма чувствителност (звуково налягане, dB),
• изберете високоговорител с по-висока мощност (W),
• увеличаване на броя на високоговорителите,
• променете разположението на високоговорителите.

2. Входни параметри за изчисление

Входните параметри за изчисления се вземат от техническите спецификации (ТЗ) (предоставени от клиента) и техническите спецификации за проектираното оборудване. Списъкът и броят на параметрите може да варира в зависимост от ситуацията. По-долу са дадени примерни входни данни.

Параметри на високоговорителя:

• SPL
• Pgr– мощност на високоговорителя, W,
• ShDN– Ширина на диаграмата на излъчване, градуси.

Параметри на стаята:

• н– Ниво на шума в помещението, dB,
• н– Височина на тавана, m,
• а– Дължина на помещението, m,
• b– Ширина на помещението, m,
• Sp– Площ на помещението, m2.

Допълнителни данни:

• ЗД– граница на звуково налягане, dB
• r– Разстояние от високоговорителя до изчислената точка.

Площ на звуковата зала:

Sp = a * b

3. Изчисляване на звуковото налягане на високоговорителя

Познавайки номиналната мощност на високоговорителя (Pvt) и неговата чувствителност SPL (SPL от англ. Sound Pressure Level - нивото на звуково налягане на високоговорителя, измерено при мощност 1 W, на разстояние 1 m), можете да изчислите звуково налягане на високоговорителя, развито на разстояние 1 m от излъчвателя.

• SPL– чувствителност на високоговорителя, dB,
• RVT– мощност на високоговорителя, W.

Вторият член в (1) се нарича правилото за „удвояване на мощността“ или правилото за „три децибела“. Физическата интерпретация на това правило е, че при всяко удвояване на мощността на източника нивото на звуковото му налягане се увеличава с 3 dB. Тази зависимост може да се представи таблично и графично (виж фиг. 1).

Фиг. 1. Зависимост на звуковото налягане от мощността

4. Изчисляване на звуковото налягане

За да се изчисли звуковото налягане в критичната (проектна) точка, е необходимо:

1. Изберете проектна точка
2. Оценете разстоянието от високоговорителя до изчислената точка
3. Изчислете нивото на звуково налягане в проектната точка

Като изчислителна точка ще изберем местоположението на възможното (вероятно) местоположение на хора, най-критично от гледна точка на позиция или разстояние. Разстоянието от високоговорителя до референтната точка (r) може да се изчисли или измери с устройство (далекомер).

Нека изчислим зависимостта на звуковото налягане от разстоянието:

• r– разстояние от високоговорителя до изчислената точка, m;
• 1

ВНИМАНИЕ: формула (2) е валидна, когато r > 1.

Зависимост (2) се нарича правилото на „обратните квадрати" или правилото на „шест децибела". Физическата интерпретация на това правило е, че за всяко удвояване на разстоянието от източника нивото на звука намалява с 6 dB. Тази зависимост може да бъде представени таблично и графично, Фиг. 2:

Фиг.2. Зависимост на звуковото налягане от разстоянието

Ниво на звуково налягане в проектна точка:

• н– Ниво на шума в помещението, dB (N от англ. Noise – шум),
• ЗД– граница на звуково налягане, dB.

С RR=15dB:

Ако звуковото налягане в изчислената точка е с 15 dB по-високо от средното ниво на шум в помещението, изчислението е направено правилно.

5. Изчисляване на ефективен обхват

Ефективен звуков диапазон (L) - разстоянието от източника на звук (високоговорител) до геометричното местоположение на проектните точки, разположени в границите на звуковото налягане, звуковото налягане в които остава в границите (N+15 dB). На технически жаргон - „разстоянието, което високоговорителят прониква“.

В англоезичната литература ефективното акустично разстояние (EAD) е разстоянието, на което се поддържат яснота и разбираемост на речта (1).

Нека изчислим разликата между звуковото налягане на високоговорителя, нивото на шума и резерва на налягане.

• стр– разлика между звуковото налягане на високоговорителя, нивото на шума и резерва на налягането, dB.
• 1 – коефициент, отчитащ, че чувствителността на високоговорителя е измерена на 1m.

6. Изчисляване на площта, озвучена от един високоговорител

Основата за оценка на размера на озвучената зона е следната настройка:

Ще извършим изчислението въз основа на следните предположения: Диаграмата на насоченост (радиация) на високоговорител може да бъде представена под формата на конус (звуково поле, концентрирано в конус) с телесен ъгъл при върха на конуса, равен на ширината на насочения модел.

Зоната, озвучена от високоговорителя, е проекцията на звуковото поле, ограничено от ъгъла на отваряне, върху равнина, успоредна на пода на височина 1,5 m. По аналогия с ефективния обхват: Ефективната площ, озвучена от високоговорител, е зоната на звуково налягане, в рамките на която не надвишава стойността N+15dB (формула 5).

ЗАБЕЛЕЖКА: Високоговорителят излъчва във всички посоки, но ще разчитаме на входните данни - нива на звуково налягане в рамките на диаграмата на излъчване. Правилността на този подход се потвърждава от статистическата теория.

Нека разделим високоговорителите на 3 класа (вида):

1. таван,
2. стена,
3. рог.

8. Изчисляване на ефективната площ, озвучена от стенен високоговорител

9. Изчисляване на ефективната площ, озвучена от рупорен високоговорител

10. Изчисляване на броя на високоговорителите, необходими за озвучаване на определена зона

След като изчислим ефективната площ, озвучена от един високоговорител, знаейки общите размери на озвучената зона, изчисляваме общия брой на високоговорителите:

• Sp– изразена площ, m2,
• Sgr– ефективна площ, озвучена от един високоговорител, m2,
• Вътр– резултат от закръгляване до цяло число.

11. Електроакустичен калкулатор

Общият резултат, получен под формата на блокова диаграма:

Фиг.6. Блокова схема на електроакустичен калкулатор

Пример за програмиране

Този калкулатор (написан на Microsoft Excel) прилага елементарна кратка техника - алгоритъма за електроакустично изчисление, описан по-горе. Тази програма може да бъде изтеглена от нашия уебсайт.

Фиг.7. Електроакустичен калкулатор в Microsoft Excel

Въз основа на разработения алгоритъм за изчисление работи електроакустичният калкулатор ON-LINE на нашия уебсайт.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Списък и кратки характеристики на високоговорители ROXTON

ОТНОСНООпределянето на необходимата мощност и ниво на звуково налягане на акустичните устройства в системите за публично оповестяване винаги е представлявало значително предизвикателство за дизайнерите. Някои производители на системи за предупреждение, опитвайки се да улеснят работата си, предоставят всякакви графики, таблици или програми за изчисляване на тези параметри. Най-често опитът за практическо прилагане на такива препоръки или програми повдига повече въпроси, отколкото отговори, или се обърква от абсурдността на получените решения.

Повечето дизайнери просто нямат време да изучават проблемите на акустиката сами, така че има смисъл да се очертаят тук основните принципи на акустичните изчисления и избора на устройства за възпроизвеждане на звук.

Изчисляването на акустичните параметри на устройствата за възпроизвеждане на звук включва избор на необходимите високоговорители в зависимост от текущото ниво на фоновия шум и избраната звукова верига. Действителното ниво на фоновия шум зависи от предназначението на помещението. Смята се, че за висококачествено възприемане на речта (диспечерски предавания) нивото на звуковото налягане на високоговорителя трябва да бъде с 10-15 dB по-високо от нивото на фоновия шум в най-отдалечената точка на помещението.

За относително нисък фонов шум (по-малко от 75 dB) е необходимо да се осигури свръхполезно ниво на сигнала от 15 dB; за висок фонов шум (повече от 75 dB) е достатъчно 10 dB. Тоест необходимото ниво на звуково налягане е: Lmax=La+15, dB - за стая с относително ниско ниво на фонов шум; Lmax=La+10, dB - за стая с високо ниво на фонов шум, където Ла— текущото ниво на фоновия шум в помещението.

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ГОВОРИТЕЛИТЕ

Основните характеристики на високоговорителите включват тяхната насоченост, честотен диапазон и ниво на звуково налягане,

развит на разстояние 1 m от излъчвателя.

Многопосочни високоговорителиса високоговорители, високоговорители за таван, както и всички видове аудио високоговорители (въпреки че трябва да се отбележи, че високоговорителите заемат междинна позиция между насочени и ненасочени системи). Зоната на разпространение на звука на многопосочните високоговорители (насочен модел) е доста широка (около 60 °), а нивото на звуковото налягане е сравнително ниско.

Към насочени високоговорителиНа първо място, има излъчватели на клаксони, така наречените „камбани“. В рупорните високоговорители акустичната енергия се концентрира поради конструктивните характеристики на самия клаксон; те се отличават с тесен модел на насоченост (около 30 °) и високо ниво на звуково налягане. Рон високоговорителите работят в тясна честотна лента и следователно не са подходящи за висококачествено възпроизвеждане на музикални програми, въпреки че поради високото ниво на звуково налягане са много подходящи за озвучаване на големи площи, включително открити пространства.

Избор на високоговорители по честотен диапазонзависи от предназначението на системата. За диспечерски предавания и създаване на музикален фон е достатъчен обхватът от 200 Hz - 5 kHz, който се осигурява от почти всички акустични устройства (излъчвателите на рупор имат малко по-малък обхват, но за предаване на реч е напълно достатъчно). За висококачествен звук трябва да използвате високоговорители с честотен диапазон от поне 100 Hz - 10 kHz.

Изисквано ниво на звуково наляганее единствената характеристика на високоговорител, която се определя от резултатите от изчисленията. Тази характеристика причинява най-много проблеми, които най-често са свързани с объркване между електрическа мощност и звуково налягане. Между тези количества има непряка връзка, тъй като силата на звука се определя от звуковото налягане, а мощността осигурява работата на високоговорителя. От подадената мощност само част се преобразува в звук и големината на тази част зависи от ефективността на конкретен високоговорител. Повечето производители на акустични системи посочват в техническата документация звуковото налягане в Pascals или нивото на звуково налягане в децибели на разстояние 1 m от радиатора. Ако звуковото налягане е посочено в Pascals, докато е необходимо да се получи нивото на звуковото налягане в децибели, преобразуването на една стойност в друга се извършва по следната формула:

За типичен многопосочен високоговорител може да се приеме, че 1 W електрическа мощност съответства на ниво на звуково налягане от приблизително 95 dB. Всяко увеличение (намаляване) на мощността наполовина води до повишаване (намаляване) на нивото на звуковото налягане с 3 dB. Тоест 2 W - 98 dB, 4 W - 101 dB, 0,5 W - 92 dB, 0,25 W - 89 dB и т.н. Има високоговорители, които имат ниво на звуково налягане по-малко от 95 dB на 1 W, и високоговорители, които осигуряват 97 и дори 100 dB на 1 W, докато 1 W високоговорител с ниво на звуково налягане

100 dB замества 4 W високоговорител с ниво 95 dB/W (95 dB - 1 W, 98 dB - 2 W, 101 dB - 4 W), очевидно е, че използването на такъв високоговорител е по-икономично. Може да се добави, че при една и съща електрическа мощност нивото на звуково налягане на таванните високоговорители е с 2-3 dB по-ниско от това на стенните. Това е така, защото монтираният на стената високоговорител е разположен или в отделен шкаф, или срещу силно отразяваща задна повърхност, така че звукът, излъчван назад, се отразява почти изцяло напред. Таванните високоговорители обикновено се монтират на окачени тавани или висулки, така че звукът, излъчван отзад, да не се отразява и да не допринася за увеличаване на фронталното звуково налягане. Ролкови високоговорители с мощност 10-30 W осигуряват звуково налягане от 12-16 Pa (115-118 dB) или повече, като по този начин имат най-високото съотношение на децибели към ватове.

В заключение трябва да се отбележи, че при изчисляването на високоговорителите е необходимо да се обърне внимание на звуковото налягане, което развиват, а не на електрическата мощност и само при липса на тази характеристика в описанието, да се ръководи от типичната зависимост - 95 dB/W.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА МОЩНОСТТА НА ГОВОРИТЕЛИТЕ ЗА КОНЦЕНТРИРАНИ СИСТЕМИ

Изчисляването на мощността на високоговорителя за концентрирани системи се извършва в следния ред:

1) определя се необходимото ниво на звука в отдалечена точка в озвучената стая:

Където Ла-текущо ниво на фонов шум в помещението, 10 - превишаване на необходимото ниво на звуково налягане над фона;

Където Л—разстояние от високоговорителя до крайната точка.

Ако една концентрирана система използва множество високоговорители, тогава:

където n е броят на високоговорителите в концентрирана система;

стойността 2 x 10-5 в знаменателя съответства на нивото на абсолютна тишина в Pascals;

5) по стойност Lgpили Р1 избран е необходимият високоговорител или е намерена необходимата му типична мощност.

При избора на типична мощност се използва съотношение от 95 dB/W.

Пример 1:

Необходимо е да се изчисли мощността на високоговорителя в групирана система с два високоговорителя.
Първоначални данни:
Разстояние от високоговорителя до отдалечена точка Л-15 м, ниво на фонов шум в стаята - Ла- 75 dB.
Изисквано ниво на звукав отдалечена точка -
Необходимо звуково наляганев отдалечена точка:
Изисквано звуково налягане на разстояние 1 m от високоговорителя:

Типичен високоговорител с мощност 1 W произвежда приблизително 95 dB SPL, 2 W -
97 dB, 4 W - 101 dB, 8 W - 104 dB. Следователно всяка от двете колони трябва да е с мощност около 8 вата.

Пример 2:

Изчислете мощността на високоговорителя в групирана система с насочен високоговорител.
Първоначални данни:
разстояние от високоговорителя до отдалечена точка Л— 80 м,
ниво на фонов шум - Ла- 70 dB.

Изисквано ниво на звука в отдалечена точка –

Изисквано звуково налягане в отдалечена точка:

Изисквано звуково налягане на разстояние 1 m от високоговорителя:

Ниво на звуково налягане, което един високоговорител трябва да развие на разстояние 1 m:

Високоговорител тип 50GRD-3 с мощност 50 W има ниво на звуково налягане 118 dB, т.е. достатъчно за озвучаване на зона на дадено разстояние.

ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА МОЩНОСТТА НА ГОВОРИТЕЛИТЕ ЗА РАЗПРЕДЕЛЕНИ СИСТЕМИ

Изчисляване на мощността на високоговорителя за единичен и двоен стенен монтажвериги:

Където Ла-ефективно ниво на фоновия шум в помещението

2) изчислете звуковото налягане, което високоговорителят трябва да развие в отдалечена точка:

3) определен

- за единична верига или шахматна верига:

- за двойна верига:

Където б —ширина на помещението, Д-разстояние между високоговорителите във веригата.

Вместо дможете да замените израза:

Където Л- дължина на помещението, н— брой високоговорители по една стена;

4) определя се нивото на звуково налягане, което всеки високоговорител трябва да осигури:

5) по стойност L2pизбран е необходимият високоговорител или е намерена необходимата му типична мощност. При избор на типична мощност, използваното съотношение е 95 dB/W.

Пример 3.

Банкова операционна зала:
Дължината на помещението е 18м, ширината е 7,5м, височината е 4,5м.
Препоръчително е да използвате два високоговорителя, по един от всяка страна.
Стъпка на високоговорителя: D= 6 м.
Въз основа на предназначението на помещението очакваното ниво на фонов шум е 60-63 dB;

звуково налягане, което трябва да развие високоговорителят на разстояние 1 m:

Ниво на звуково налягане на високоговорителя:

Това ниво на звуково налягане съответства на типични високоговорители с мощност много по-малка от 0,5 W.

Търговска зона на магазина:
дължина на помещението: L-25 м, ширина: б — 18 м, височина: ч - 5 м, хора предимно правостоящи - допълнителна височина: hd — 1,5 м. Препоръчва се верига с двойна стена, три високоговорителя от всяка страна, стъпка на веригата Д- 8 м.
Въз основа на предназначението и площта на съоръжението, очакваното ниво на фоновия шум трябва да бъде в диапазона 65-70 dB;
необходимо ниво на звука в помещението:

звуково налягане, което трябва да развият високоговорителите:

звуково налягане, което трябва да развие високоговорителят на разстояние 1 m:

Ниво на звуково налягане на високоговорителя:

Това ниво на звуково налягане съответства на типичен високоговорител с мощност малко по-малка от 1 W,

следователно могат да се използват високоговорители от 1 W всеки.

ИЗЧИСЛЕНИЯ НА МОЩНОСТТА НА ГОВОРИТЕЛИТЕ ЗА ДЪЖД НА ЕДИНЕН И ДВОЕН ТАВАН И РЕШЕТКА НА ТАВАНА:

1) определя се необходимото ниво на звука в помещението:

Където Ла- текущо ниво на фонов шум в помещението (с ниво на фонов шум над 75 dB - Lmax = La + 7, dB);

2) изчислете звуковото налягане, което високоговорителят трябва да развие в отдалечена точка:

3) определя се звуковото налягане, което високоговорителят трябва да развие на разстояние 1 m:

- за единична верига, разположена по централната линия на стаята:

- за двойна верига:

- за таванна решетка:

Където b- ширина на помещението, Д-разстояние между високоговорителите във веригата;

4) определя се нивото на звуково налягане, което всеки високоговорител трябва да осигури:

5) необходимият високоговорител се избира въз основа на стойността или се намира необходимата му типична мощност. При избор на типична мощност се използва съотношение от 95 dB/W.

Въпреки привидната сложност, дадените формули не представляват значителна трудност при изчисленията и не изискват специална математическа подготовка. Освен това, след няколко изчисления, дизайнерът ще определи необходимите характеристики на акустичните устройства без допълнителни изчисления, интуитивно.

В заключение можем да посочим причината за повечето решения, които противоречат на практическия опит, получен в резултат на специализирани акустични програми или при използване на горните формули. Като правило, това се крие в неправилната настройка на текущото ниво на фоновия шум. Редица справочни и технически публикации предоставят приблизителни нива на фонов шум за помещения с различно функционално предназначение. Тези данни трябва да се третират с изключително внимание, тъй като в различни източници за едни и същи помещения те могат да се различават с 5-10 dB (което дава много значително разпространение на звуковото налягане), освен това трябва да се има предвид, че в случай на пожар, дължащ се на паника или срутване на конструкцията, трябва да се приеме, че изискваното ниво на фоновия шум е по-високо, отколкото при нормални управляващи предавания.

д-р А. Пинаев,
М. Алшевски ст.н.с Изследователски институт по индустриална безопасност и извънредни ситуации на Министерството на извънредните ситуации на Република Беларус

Li2 = Li1 - 20 Lg r
Където:
Li2 – ниво на звуково налягане в изпитваната точка, dB;
Li1 – ниво на звуково налягане, създавано от акустичен излъчвател на разстояние 1 m, dB;
r – разстоянието от излъчвателя до проверяваната точка, m.

Li3 = Li2 - Liр
Li3 = Li1 - 20 Lg r - Liр
Където:
Li3 - ниво на звуково налягане в изпитваната точка, като се вземат предвид междинните прегради с врата, dB;
Liр – затихване на сигнала при наличие на междинни прегради с врата, dB;
Необходимо е да се вземат предвид междинните прегради с врати (затихването на сигнала Liр е около 5 dB в производствените цехове и 10 dB в административните сгради), разположени между излъчвателя и изпитваната точка. Максималното разстояние от излъчвателя до изпитваната точка, като се вземе предвид междинната преграда с врата (1-ва - в производствени цехове, 2-ра - в административни сгради) е около 10 м. В охраняваните помещения охранителните и пожароизвестителни сирени на са монтирани тип "OPOP2-35", с ниво на звуково налягане на разстояние 1 m - минимум 100 dB.

Li3 = 100 - 20 Lg 10 – 5 = 75 dB (в производствени цехове)

Li3 = 100 - 20 Lg 10 – 20 = 60 dB (в административни сгради)

В точките на проверяваните помещения, които са най-отдалечени от звуковите оповестители, нивото на звуковото налягане отговаря на изискванията на SP3. 13130.2009 г. В други стаи разстоянието от сирената до най-отдалечените точки (като се вземат предвид междинните прегради с врати) е по-малко от стойностите, използвани при изчисленията. Резултатите от изчисленията на нивата на звуково налягане на различни разстояния от звукови сигнализатори в производствени цехове и административни сгради (стойността е дадена в скоби) са дадени в таблица 2.

Таблица 2.

Номер на изчисление
Li1, dB Разстояние r, m Затихване на сигнала 20 Lg r, dB
Lop, dB
LN, dB ниво
звук налягане
Li2, dB
1 100 1 0 60(45) 75(60) 100
2 100 2 6,02 60(45) 75(60) 93,98
3 100 4 12,04 60(45) 75(60) 87,96
4 100 6 15,56 60(45) 75(60) 84,44
5 100 7 16,90 60(45) 75(60) 83,10
6 100 8 18,06 60(45) 75(60) 81,4
7 100 10 20 60(45) 75(60) 80
8 100 15 23,52 60(45) 75(60) 76,48
9 100 17 24,61 60(45) 75(60) 75,35

Изискване на клауза 4.2 SP3. 13130.2009 се извършва на разстояние не повече от 10 m от излъчвателя на звуковия сигнал, като се вземат предвид междинните прегради с врати в помещенията на производствените цехове (една преграда) и административни сгради (две прегради), съответно.

Проектираната сграда трябва да бъде оборудвана с пожароизвестителни устройства тип 2.

За да уведомите хората за пожар, свързаните към устройството сирени от типа "Маяк-12-3М" (ООО "Електротехника и автоматизация", Русия, Омск) и светлинни сирени "TS-2 SVT1048.11.110" (дисплей "Изход") да се използва S2000-4 (CJSC NVP "Bolid").

За пожароизвестителната мрежа се използва пожароустойчив кабел KPSEng(A)-FRLS-1x2x0.5.

За имейл За захранване на оборудване с напрежение U=12 V се използва резервиран електрически източник. захранване "RIP-12" версия 01 с капацитет на акумулаторна батерия. 7 Ah Акумулаторни батерии на електрическия източник. захранванията осигуряват работа на оборудването най-малко 24 часа в режим на готовност и 1 час в режим "Пожар" при изключен основен източник на захранване.

Основни изисквания за СОУЕса посочени в NPB 104-03 „Системи за предупреждение и управление за евакуация на хора по време на пожари в сгради и съоръжения“:

Въз основа на геометричните размери на помещенията, всички помещения са разделени само на три вида:

• „Коридор“ - дължината надвишава ширината 2 или повече пъти;
• “Зала” - площ над 40 кв.м. (не е приложимо при това изчисление).

Поставяме една сирена в стая от тип „Стая“.

Във въздуха звуковите вълни се отслабват поради вискозитета на въздуха и молекулярното затихване. Звуковото налягане отслабва пропорционално на логаритъма на разстоянието (R) от сирената: F (R) = 20 lg (1/R). Фигура 1 показва графика на затихването на звуковото налягане в зависимост от разстоянието до източника на звук F (R) = 20 lg (1/R).

Ориз. 1 - Графика на затихването на звуковото налягане в зависимост от разстоянието до източника на звук F (R) = 20 lg (1/R)

За да се опростят изчисленията, по-долу е дадена таблица с реални стойности на нивата на звуково налягане от сирената Mayak-12-3M на различни разстояния.

Таблица - Звуково налягане, създавано от една сирена, когато е включена на 12V на различни разстояния от сирената.

Етажните планове показват геометричните размери и площта на всяка стая.

В съответствие с приетото по-рано предположение ги разделяме на два вида:

• “Стая” - площ до 40 кв.м;
• „Коридор“ - дължината надвишава ширината 2 или повече пъти.

В помещение тип "Стая" може да се постави една сирена.

В помещение тип „Коридор“ се поставят няколко сирени, равномерно разпределени в помещението.

В резултат на това се определя броят на сирените в конкретна стая.

Избор на „изчислителна точка” - точка от звуковата равнина в дадено помещение, максимално отдалечена от сирената, в която е необходимо да се осигури ниво на звука най-малко 15 dBA над допустимото ниво на звука на постоянен шум.

В резултат на това се определя дължината на правата линия, свързваща точката на закрепване на сирената с „точката на изчисление“.

Проектна точка - точка от звуковата равнина в дадено помещение, максимално отдалечена от сирената, в която е необходимо да се осигури ниво на звука най-малко 15 dBA над допустимото ниво на звука на постоянен шум, съгласно НПБ 104 -03 клауза 3.15.

Въз основа на SNIP 23-03-2003, параграф 6 „Норми за допустим шум“ и таблица 1, дадена там, извеждаме допустимото ниво на шум за общежитие за работещи специалисти да бъде 60 dB.

При извършване на изчисления трябва да се вземе предвид затихването на сигнала при преминаване през врати:

• пожар -30 dB(A);
• стандартно -20 dB(A)



Легенда

Нека приемем следните конвенции:

• N под. – височината на окачването на сирената от пода;
• 1,5 м - ниво на 1,5 метра от пода, на това ниво има звукова равнина;
• h1 - височина над нивото от 1,5 m до точката на окачване;
• W е ширината на стаята;
• D е дължината на стаята;
• R е разстоянието от сирената до „точката на изчисление“;
• L — проекция R (разстояние от сирената до ниво 1,5 m на противоположната стена);
• S—област на сондиране.

5.1 Изчисление за помещение тип „Стая“.

Нека определим „точката на изчисление“ - точката, която е възможно най-далеч от сирената.

За окачване се избират "по-малки" стени, които са срещуположни по дължината на помещението, в съответствие с NPB 104-03 в точка 3.17.



Ориз. 2 — Вертикална проекция за монтиране на стенна сирена върху въздушна възглавница

Поставяме сирената в средата на „Стаята“ - в центъра на късата страна, както е показано на фиг. 3



Ориз. 3 — Местоположение на сирената в средата на „Стаята“

За да се изчисли размерът на R, е необходимо да се приложи Питагоровата теорема:

• Г – дължината на помещението по план е 6,055 м;
• Ш – ширината на помещението по план е 2.435 м.;
• Ако сирената ще бъде поставена над 2,3 m, тогава вместо 0,8 m трябва да вземете размера h1, надвишаващ височината на окачването над нивото от 1,5 m.

5.1.1 Определете нивото на звуково налягане в проектната точка:

P = Rdb + F (R)=105+(-15.8)=89.2 (dB)

• Pdb – звуково налягане на високоговорител, съгласно техническите спецификации. информацията към сирената Mayak-12-3M е 105 dB;
• F (R) – зависимостта на звуковото налягане от разстоянието, равна на -15,8 dB в съответствие с фиг. 1 при R = 6,22 m.

5.1.2 Определете стойността на звуковото налягане в съответствие с NPB 104-03, точка 3.15:

5.1.3 Проверка на правилността на изчислението:

Р =89.2 > Р р.т.=75 (условието е изпълнено)

СОУЕв защитена територия.


5.2 Изчисление за помещение тип „Коридор“.

Сигнализаторите се поставят на едната стена на коридора на интервали от 4 ширини. Първият се поставя на разстояние ширина от входа. Общият брой на сирените се изчислява по формулата:

N = 1 + (L – 2*W) / 3*W= 1+(26.78-2*2.435)/3*2.435=4 (бр.)

• Г – дължината на коридора по план е 26,78 м;
• Ш – ширината на коридора по план е 2.435м.

Количеството се закръгля до най-близкото цяло число. Местоположението на сирените е показано на фиг. 4.



Фиг. 4 - Поставяне на сирени в помещение тип „Коридор“ с ширина по-малка от 3 метра и разстояние „до проектната точка“

5.2.1 Определяне на проектни точки:

„Точката за изчисление“ се намира на противоположната стена на разстояние две ширини от оста на сирената.“

5.2.2 Определете нивото на звуково налягане в проектната точка:

P = Rdb + F (R)=105+(-14.8)=90.2 (dB)

• Pdb – звуково налягане на високоговорител, съгласно техническите спецификации. информацията към сирената Mayak-12-3M е 105 dB;
• F (R) – зависимостта на звуковото налягане от разстоянието, равна на -14,8 dB в съответствие с фиг. 1 при R = 5,5 m.

5.2.3 Определете стойността на звуковото налягане в съответствие с NPB 104-03, точка 3.15:

R r.t. = N + ZD =60+15=75 (dB)

• N – допустимо ниво на звука на постоянен шум, за общежития равно на 75 dB;
• ZD – граница на звуково налягане, равна на 15 dB.

5.2.4 Проверка на правилността на изчислението:

Р=90.2 > Р р.т=75 (условието е изпълнено)

По този начин, в резултат на изчисленията, избраният тип сирена „Маяк-12-3М“ осигурява и надвишава стойността на звуковото налягане, като по този начин осигурява ясна чуваемост на звуковите сигнали СОУЕв защитена територия.

В съответствие с изчислението ще организираме звуковите аларми, вижте фиг. 5.



Фиг.5 - План за поставяне на сирени на кота. 0,000

Стандартите предвиждат наличието на светлинни и предупредителни подсистеми в пожароизвестителните системи. И ако разположението, габаритните размери на устройствата, тяхната яркост и цвят за подсистемата за светлинно предупреждение са строго предписани. За звуковата аларма са посочени само първоначалните данни, на които трябва да се разчита в процеса на самостоятелно изчисляване на броя, мощността и разположението на предупредителните устройства.

Входни данни (стандарти)

Съгласно SP 6.13130.2009 и NPB 104-03 якостта (SZS) на системата за предупреждение и контрол на евакуацията (SOUE) трябва да отговаря на следните параметри:

• SES на разстояние 3 m от сирената трябва да бъде най-малко 75 dB;
• SPL не трябва да надвишава 120 dB във всяка точка на помещението;
• SES трябва да бъде с 15 dB по-високо от максимално допустимото ниво на шум, което може да се създаде в помещението чрез едновременно включване на всички устройства;
• SLV в спалнята трябва да бъде 15 dB над нивото на шума в помещението, но не по-ниско от 70 dB.

При емпирично определяне на максималното шумово замърсяване в помещението измерванията трябва да се извършват на височина 1,5 от нивото на пода. В зоните за спане измерванията се правят на нивото на главата на спящия човек.

Малко теория

Когато правите изчисления за система за гласова аларма, може да срещнете терминологията звуково налягане на устройството. Терминът идва от SPL „ниво на звуково налягане”; той всъщност характеризира производителността и ефективността на всяко устройство (сигнализатор). Определя се от разстояние 1 m по посока на оста на излъчване, измерено в dB. Но мощността на оборудването за излъчване на звук е дадена във ватове (W). Тези два параметъра имат съответствие, което се изразява във формулата. Въпреки това, опростяванията бяха приети сред инженерите и беше решено, че за ненасочен стандартен детектор това съотношение ще бъде 95 dB звуково налягане на 1 W мощност на оборудването.

Всяко удвояване на мощността на устройството (без значение дали се увеличава или намалява) променя нивото на налягането само с 3 dB. Пример за това е устройство с мощност 2 W, което има обем от 98 dB, с увеличаване на мощността до 4 W, звуковото налягане ще бъде 101 dB и т.н.

При изчисляване на звуковото налягане на система за предупреждение трябва да се вземат предвид факторите, които влияят върху избора на настройките на акустичното излъчване:

Естествено в една стая се случват повече от едно събитие, но нивата на шума не се сумират, а се поглъщат. Наслагва се във фаза, което дава леко увеличение на общото ниво с 1-3 dB.

Методика на изчисление

Методът за изчисляване на звуковото налягане за системите за предупреждение се извършва на 5 етапа:

1. Вземете първична информация за помещенията, където се планира да инсталирате системата за предупреждение:
   • Размери;
   • Оформление;
   • Типични шумове;
2. Определете допустимото ниво на шумово налягане;
3. Въз основа на параметрите изчислете нивото на спад на сигнала от предвидената точка на инсталиране до най-отдалечените зони на помещението;
4. Изберете по-подходящи параметри за конкретен тип сирена и определете нивата на нейния сигнал в оборудваното помещение, като вземете предвид модела на излъчване;
5. Определете консумацията на електроенергия в максимален режим на работа (аларма, пожар и др.).

Трябва да сте подготвени за факта, че точки 3 и 4 ще трябва да бъдат повторени няколко пъти. Действия, които трябва да се предприемат, ако нивото на сигнала в отдалечена точка в помещението е под зададената стойност.

Задание за проектиране (изходни данни)

Съгласно техническото задание има помещение с размери 12,5 х 25 м. Необходимо е да се монтират звукоизлъчватели по всички дадени стандарти.

Първо, нека определим наличното оборудване:

Детектор от серия ЕМА с нископрофилна основа ELPB, както и неговия пълен аналог, но със стробоскопична светлинна светкавица. И двете устройства имат звуково налягане на разстояние 1 m от 100 dB:

Първоначално е ясно, че при инсталиране на един звуков детектор в началото на стая с дължина 25 m, в края звуковото налягане ще бъде много по-ниско от минимално изискваното по стандартите 70 dB. Следователно, след като направихме приблизително изчисление на броя на гласовите аларми, ще приемем работната версия за необходимостта от инсталиране на 2 устройства, по едно от всяка страна на стаята.

Както се вижда от изчисленията, на разстояние до центъра на помещението, равно на 12,5 m, спадът на звуковото налягане в съответствие с таблицата е 22 dB, а до средата на стената 14 m - 23 dB. Разстоянието от устройството до близкия ъгъл е само 6 м, което намалява интензитета на звука с 16 dB.

Следователно, до средата на стаята, един звуков излъчвател напълно покрива цялото изискване за обем. В центъра на стаята се припокриват два равни сигнала в общ режим, което в крайна сметка води до увеличение на звуковото налягане само с 3 dB.

Като вземем най-простия пример, правоъгълна стая, получихме желания резултат само с едно изпълнение на алгоритъма. Брой звукови сигнализатори с мощност 100 dB – 2 бр. Трябва да се отбележи, че не се надвишава максимално допустимата сила на звука от 120 dB. И звуците на офиса: компютър, климатик, шумолене на страници, дори и да са поставени в центъра на стаята, се припокриват с необходимия излишък от 15 dB.