O zi buna.
Am spus deja că cerințele pentru SOUE (sisteme de avertizare și control al evacuării) sunt reglementate de volumul SP 3.13130.2009. "Set de reguli. Sisteme protecție împotriva incendiilor. Sistem de avertizare si management pentru evacuarea persoanelor in caz de incendiu. Cerințe Siguranța privind incendiile».
Cerința principală pentru sistemele de sonorizare este că acestea trebuie să asigure un nivel minim de presiune acustică la 1,5 m de podea (adică la înălțimea urechilor unei persoane obișnuite) cu 15 dB peste nivelul mediu de zgomot din cameră, dar nu mai puțin de 75 dB. În același timp, nivelul maxim de presiune a sunetului creat de SOUE nu trebuie să depășească 120 dB: acesta este pragul de durere, atunci este încă inutil - poate fi cauzat doar rău. Prin urmare, dacă nivelul de zgomot la instalație este, să zicem, de 110 dB, atunci SOUE-ul dvs. nu ar trebui să zgomote mai puțin sau mai tare de 120 dB, iar eficiența sporită ar trebui obținută prin tot felul de efecte de iluminare - stroboscoape, de exemplu. În dormitoare, hoteluri, secții de spital etc. Nivelul sonor este măsurat la înălțimea capului unei persoane adormite.
Există multe opțiuni pentru plasarea surselor de sunet. Puteți atașa un difuzor de tip „clopot” cu o putere teribilă în colțul holului și îl puteți lăsa să țipe „în toată pădurea”. Drept urmare, la capătul îndepărtat al camerei sunetul va îndeplini cerințele, dar în apropierea sursei de sunet oamenii vor deveni surzi. Așa că am uitat să adaug: „Codul de reguli” necesită și o distribuție uniformă a sunetului (clauza 4.7. Instalarea difuzoarelor și a altor alarme vocale în spații protejate trebuie să excludă concentrarea și distribuția neuniformă a sunetului reflectat.).
Prin urmare, difuzoarele de tavan sunt utilizate pe scară largă în încăperile mari - vă permit să creați aceeași distribuție uniformă a presiunii sonore. Există multe modele pentru instalare tavane cazute, există difuzoare cu pandantiv care arată ca candelabre.
În coridoare și încăperi mici, difuzoarele montate pe perete sunt destul de potrivite plasarea lor este strict reglementată: nu mai jos de 2,3 m de podea, dar nu mai puțin de 15 cm de tavan. Apropo, sunt difuzoare bidirecționale: în mijlocul coridorului le-am atașat de perete, vorbesc înainte și înapoi.
De adăugat că, pentru a evita pierderile mari de putere pe fire, amplificatoarele produc un semnal de înaltă tensiune, 100-120 V. Difuzoarele sunt echipate cu transformatoare descendente.
Despre calcularea SOUE cu difuzoarele de tavan:
Numărul de difuzoare de tavan pentru sunetul unei încăperi este calculat fără a lua în considerare puterea - geometria pură. Presupunem ca modelul directional al difuzorului este de 90 de grade este necesar ca acestea sa sune uniform, fara suprapunere, la o inaltime de 1,5 m fata de podea. Cei care doresc pot desena, sunt prea leneș, deci fără detalii:
b Luați înălțimea camerei minus 1,5 m, numiți cu mândrie numărul rezultat „h”. Atârnăm difuzoarele la o distanță de 2 ore una de alta, iar de perete - h.
Suprafața acoperită de un difuzor de tavan este de aproximativ:
Acum luăm zona camerei și o împărțim la același S(op), obținem numărul de difuzoare. De exemplu, avem un depozit masiv de 7000 mp, inaltime 6m. În acest caz, h=6m-1,5m=4,5m. S(op) se dovedește a fi aproximativ 2x4,5x2x4,5 = 81 sq. m. Număr de difuzoare:
N = 7000:81 = 86
Acum despre putere. Orice difuzor normal (difuzor), inclusiv caracteristici tehnice are un parametru atât de interesant ca sensibilitatea, măsurată în W/m. Adevărat, atunci, pentru confortul calculelor, acesta este convertit în dB, cei care doresc pot căuta singuri cum să convertească wați în decibeli, aceasta este deja o teorie, nu vreau să intru în detalii. Pe scurt, sensibilitatea este presiunea sonoră creată de un difuzor aflat la o distanță de 1 m cu o putere disipată la 1 W.
Trebuie să creăm o presiune sonoră cu 15 dB mai mare decât nivelul de zgomot din cameră. Pentru a nu alerga cu un sonometru, vom folosi un tabel cu nivelurile tipice de zgomot din camere:
Deoarece avem un depozit, ducem nivelul de zgomot la 70 dB. Să luăm difuzorul LPA-6 de la Louis-Plus are o sensibilitate de 94 dB, adică; cu o putere de 1 W la o distanta de 1 m de acesta, creeaza o presiune sonora = 94 dB. Trebuie să obținem presiunea sonoră la o distanță de 4,5 m (distanța noastră „h”)
70dB+15dB = 85dB
Să folosim graficul atenuării presiunii sonore c în funcție de distanța de la difuzor, furnizat de aceeași companie Louis-Plus:
La o distanta de 1 m atenuare = 0, iar la cei 4,5 m de care avem nevoie este de aproximativ 13 dB. Acestea. de la 94 dB inițial (sensibilitatea difuzorului sau presiunea sonoră la o distanță de 1 m), trebuie să scadem 13 dB. Obținem că cu o putere de 1 W, difuzorul nostru ne va pompa la un nivel de 1,5 m de podea cu o presiune de 81 dB. Dar ai nevoie de 85 dB.
Să ne uităm la caracteristicile difuzorului nostru:
Uite, în coloana „Putere de includere” există 3 opțiuni de conectare: 6 W, 3 W și 1,5 W. Acestea. transformatorul său de potrivire are mai multe prize, permițând, cu o tensiune pe transformator de 100 V, să dezvolte o putere de 6 W, 3 W sau 1,5 W.
Și, pentru fericire deplină, încă un semn - câștig în dB în funcție de puterea disipată de difuzor:
Trebuie să conducem 85 dB la o distanță „h” de difuzor. Am primit o valoare calculată de 81 dB, adică trebuie să adăugați 4 dB. Să vedem - la o putere de 3 W, câștigul presiunii sonore va fi de 4,8 dB, așa că dacă conectăm difuzorul la o putere de 3 W, vom avea 85 dB cu ceva marjă.
Înmulțim puterea difuzoarelor cu numărul lor și obținem puterea minimă suficientă a amplificatorului. În cazul nostru, este 3W x 86 = 258 W.
În general, destul de confuz la început, dar să recapitulăm pe scurt.
- Fără a fi legați de vreo putere, prostesc pe baza geometriei, calculăm zona pe care ar trebui să sune un difuzor la o anumită înălțime a camerei. Apoi, pe baza suprafeței camerei, calculăm numărul de difuzoare.
- Selectăm un difuzor și, pe baza sensibilității sale, calculăm ce presiune sonoră poate crea la o înălțime de 1,5 m de podea cu o putere de 1 W.
- Și, în sfârșit, calculăm câtă putere trebuie dezvoltată pe difuzor pentru a obține presiunea sonoră de care avem nevoie la acea înălțime magică de 1,5 m Desigur, dacă această putere este mai mare decât puterea maximă a difuzorului, o vom face trebuie sa alegi alt model.
Ei bine, asta este practic toată groaza. A doua abordare nu mai este atât de înfricoșătoare.
Și iată prima formulă:
Vă recomand să-l memorați pe de rost, deoarece nu este dificil. Imaginați-vă, inspectați o instalație, clientul întreabă cât va costa notificarea. Cu această formulă, puteți număra pe degete numărul difuzoarelor de tavan și încălțămintea în plus sau în minus, adăugând la acestea costul amplificatoarelor și cablurilor și măcar să indicați scara prețurilor. Clientului îi place această eficiență.
Întrebări - în comentarii sau prin e-mail [email protected], formularul de abonare la știri este mai jos.
Sunt cea mai importantă componentă a sistemelor de protecție împotriva incendiilor. În procesul de proiectare a sistemelor de avertizare se efectuează calcule electroacustice. Baza calculului electroacustic este un set de reguli elaborate în conformitate cu articolul 84 lege federala FZ-123 SP 3.13130.2009 din 22 iulie 2008. Acest articol se bazează pe următoarele puncte principale ale setului de reguli.
- 4.1. Semnalele sonore ale SOUE trebuie să furnizeze un nivel general de sunet (nivelul sonor al zgomotului constant împreună cu toate semnalele produse de sirene) de cel puțin 75 dBA la o distanță de 3 m de sirenă, dar nu mai mult de 120 dBA. punct în incinta protejată
- 4.2. Semnalele sonore ale SOUE trebuie să furnizeze un nivel sonor de cel puțin 15 dBA peste nivelul sonor admis de zgomot constant în încăperea protejată. Măsurătorile nivelului de zgomot trebuie efectuate la o distanță de 1,5 m de nivelul podelei
- 4.7. Instalarea difuzoarelor și a altor alarme vocale în spații protejate trebuie să excludă concentrarea și distribuirea neuniformă a sunetului reflectat.
- 4.8. Numărul alarmelor de incendiu sonore și vocale, amplasarea și puterea acestora trebuie să asigure nivelul sonor în toate locurile de reședință permanentă sau temporară a persoanelor în conformitate cu standardele acestui set de reguli
Semnificația calculului electroacustic se rezumă la determinarea nivelului de presiune acustică în punctele de proiectare - în locuri de prezență permanentă sau temporară (probabilă) a oamenilor și compararea acestui nivel cu valorile recomandate (normative).
Există diferite tipuri de zgomot în camera sunetată. În funcție de scopul și caracteristicile camerei, precum și de ora din zi, nivelul de zgomot variază. Cel mai important parametru în calcul este cantitatea de zgomot mediu. Zgomotul poate fi măsurat, dar este mai corect și mai convenabil să îl luați din tabele de zgomot gata făcute:
tabelul 1Pentru a auzi sunetul sau informații despre vorbire, ar trebui să fie cu 3 dB mai tare decât zgomotul, adică de 2 ori. Valoarea 2 se numește marja de presiune acustică. În condiții reale, zgomotul variază, deci pentru o percepție clară Informatii utile pe fondul zgomotului, rezerva de presiune ar trebui să fie de cel puțin 4 ori - 6 dB, conform standardelor - 15 dB.
Satisfacerea condițiilor prevăzute la paragrafele 4.6, 4.7 din setul de reguli se realizează prin măsuri organizatorice - aranjament corect difuzoare, calcul preliminar:
- presiunea sunetului difuzorului,
- presiunea sonoră la punctul de proiectare,
- zonă efectivă exprimată de un difuzor,
- numărul total de difuzoare necesare pentru a suna într-o anumită zonă.
Criteriul de corectitudine a calculului electroacustic este îndeplinirea următoarelor condiții:
- Presiunea sonoră a difuzorului selectat d.b. „cel puțin 75 dBA la o distanță de 3 m de sirenă”, ceea ce corespunde unei valori a presiunii sonore a difuzorului de cel puțin 85 dB.
- Presiunea acustică la punctul de proiectare d.b. mai mare decât nivelul mediu de zgomot din cameră cu 15 dB.
- Pentru difuzoarele de tavan trebuie luată în considerare înălțimea de instalare (înălțimea tavanului).
Dacă sunt îndeplinite toate cele 3 condiții, calculul electroacustic este finalizat, dacă nu, atunci sunt posibile următoarele opțiuni:
- alegeți un difuzor cu o sensibilitate mai mare (presiunea sonoră, dB),
- selectați un difuzor cu putere mai mare (W),
- creșterea numărului de difuzoare,
- modificați aspectul difuzorului.
2. Parametrii de intrare pentru calcul
Parametrii de intrare pentru calcule sunt preluați din termeni de referinta(TK) (furnizat de client) și caracteristicile tehnice ale echipamentului proiectat. Lista și numărul de parametri pot varia în funcție de situație. Exemple de date de intrare sunt prezentate mai jos.
Parametri difuzor:
- SPL
- Pgr– puterea difuzorului, W,
- ShDN– Lățimea modelului direcțional, grade.
Parametrii camerei:
- N- Nivelul de zgomot în cameră, dB,
- N– Înălțimea tavanului, m,
- A- lungimea camerei, m,
- b- latimea camerei, m,
- Sp– Suprafata camerei, m2.
Date adiționale:
- ZD– Marja de presiune acustică, dB
- r– Distanța de la difuzor până la punctul calculat.
Zona camerei de sunet:
Sp = a * b
3. Calculul presiunii sonore a difuzorului
Cunoscând puterea nominală a difuzorului (Pvt) și sensibilitatea acestuia SPL (SPL din limba engleză Sound Pressure Level - nivelul de presiune sonoră al difuzorului măsurat la o putere de 1 W, la o distanță de 1 m), puteți calcula presiunea sonoră a difuzorului dezvoltată la o distanță de 1 m de emițător.
| Rdb = SPL + 10lg(Pw) | (1) |
- SPL– sensibilitatea difuzorului, dB,
- Rvt- puterea difuzorului, W.
Al doilea termen din (1) se numește regula „dublării puterii” sau regula „trei decibeli”. Interpretarea fizică a acestei reguli este că pentru fiecare dublare a puterii sursei, nivelul său de presiune acustică crește cu 3 dB. Această dependență poate fi prezentată în tabele și grafic (vezi Fig. 1).
Fig.1. Dependența presiunii sonore de putere
4. Calculul presiunii sonore
Pentru a calcula presiunea acustică în punctul critic (de proiectare), este necesar:
- Selectați punctul de proiectare
- Estimați distanța de la difuzor până la punctul calculat
- Calculați nivelul presiunii acustice la punctul de proiectare
Ca punct de calcul vom alege locul de posibilă (probabilă) locație a persoanelor, cel mai critic din punct de vedere al poziției sau distanței. Distanța de la difuzor la punctul de referință (r) poate fi calculată sau măsurată cu un dispozitiv (telemetru).
Să calculăm dependența presiunii sonore de distanță:
| P20 = 20lg(r-1) | (2) |
- r– distanta de la difuzor la punctul calculat, m;
- 1
ATENTIE: formula (2) este valabila cand r > 1.
Dependența (2) se numește regula „pătratelor inverse” sau regula „șase decibeli” Interpretarea fizică a acestei reguli este că pentru fiecare dublare a distanței de la sursă, nivelul sunetului scade cu 6 dB prezentate tabelar și grafic, Fig. 2:
Fig.2. Dependența presiunii sonore de distanță
Nivelul presiunii sonore la punctul de proiectare:
- N– Nivel de zgomot în cameră, dB (N din engleză Noise – zgomot),
- ZD– Marja de presiune sonoră, dB.
Cu RR=15dB:
| P > N + 15 | (5) |
Dacă presiunea sonoră în punctul calculat este cu 15 dB mai mare decât nivelul mediu de zgomot din cameră, calculul se face corect.
5. Calculul intervalului efectiv
Gama efectivă a sunetului (L) – distanța de la sursa sonoră (difuzor) până la locația geometrică a punctelor de proiectare situate în limitele presiunii sonore, presiunea sonoră în care se menține în limitele (N+15 dB). În argou tehnic - „distanța pe care o pătrunde difuzorul”.
În literatura de limba engleză, distanța acustică efectivă (EAD) este distanța la care sunt menținute claritatea și inteligibilitatea vorbirii (1).
Să calculăm diferența dintre presiunea sonoră a difuzorului, nivelul de zgomot și rezerva de presiune.
- p– diferența dintre presiunea sonoră a difuzorului, nivelul de zgomot și rezerva de presiune, dB.
- 1 – coeficient tinand cont ca sensibilitatea difuzorului se masoara la 1m.
6. Calculul suprafeței exprimate de un difuzor
Baza pentru evaluarea dimensiunii zonei sunate este următoarea setare:
Vom efectua calculul pe baza următoarelor ipoteze: Modelul direcțional (de radiație) al unui difuzor poate fi reprezentat sub forma unui con (câmp sonor concentrat într-un con) cu un unghi solid la vârful conului egal cu lăţimea modelului direcţional.
Zona exprimată de difuzor este proiecția câmpului sonor, limitat de unghiul de deschidere, pe un plan paralel cu podeaua la o înălțime de 1,5 m. Prin analogie cu domeniul efectiv: zona efectivă sunată de un difuzor este zona de presiune a sunetului în care nu depășește valoarea N+15dB (formula 5).
NOTĂ: Difuzorul radiază în toate direcțiile, dar ne vom baza pe datele de intrare - nivelurile de presiune sonoră în cadrul modelului de radiație. Corectitudinea acestei abordări este confirmată de teoria statistică.
Să împărțim difuzoarele în 3 clase (tipuri):
- tavan,
- perete,
- corn.
8. Calculul suprafeței efective exprimate de un difuzor de perete
9. Calculul ariei efective exprimate de un difuzor cu claxon
10. Calculul numărului de difuzoare necesare pentru sunetul unei anumite zone
După ce am calculat suprafața efectivă sună de un difuzor, cunoscând dimensiunile generale ale teritoriului sunat, calculăm total difuzoare:
| K = int(Sp/Sgr) | (16) |
- Sp– suprafață vocală, m2,
- Sgr– suprafață efectivă exprimată de un difuzor, m2,
- Int– rezultatul rotunjirii la o valoare întreagă.
11. Calculator electroacustic
Rezultatul general obținut sub forma unei diagrame bloc:
Fig.6. Schema bloc a unui calculator electroacustic
Exemplu de programare
Acest calculator (scris în Microsoft Excel) implementează o tehnică scurtă elementară - algoritmul de calcul electroacustic prezentat mai sus. Acest program poate fi descărcat de pe site-ul nostru.
Fig.7. Calculator electroacustic în Microsoft Excel
Pe baza algoritmului de calcul dezvoltat, calculatorul electroacustic ON-LINE de pe site-ul nostru funcționează.
ANEXA 1. Lista și scurtele caracteristici ale difuzoarelor ROXTON
| Difuzor ROXTON | SPL, dB | R tu, watt | ShDN, gr. | R db, dB |
|---|---|---|---|---|
| Difuzoare de tavan | ||||
| PA-03T - Difuzor de tavan | 88 | 3 | 90 | 93 |
| PC-06T - Difuzor de tavan | 90 | 6 | 90 | 100 |
| PA-610T - Difuzor de tavan | 88 | 6 | 90 | 96 |
| PA-620T - Difuzor de tavan | 90 | 6 | 90 | 96 |
| PA-20T - Difuzor de tavan | 92 | 20 | 90 | 101 |
| WP-10T - Difuzor de tavan | 92 | 10 | 90 | 98 |
| PA-30T - Difuzor de tavan cu 2 cai | 90 | 30 | 90 | 104 |
| T-200 - Difuzor suspendat | 92 | 10 | 90 | 102 |
| SP-20T - Difuzor suspendat | 92 | 10 | 90 | 104 |
| Difuzoare de perete | ||||
| WP-03T - Difuzor montat pe perete | 86 | 2 | 90 | 91 |
| WP-06T - Difuzor de perete | 90 | 6 | 90 | 96 |
|
4.2. Semnalele sonore ale SOUE trebuie să furnizeze un nivel sonor de cel puțin 15 dBA peste nivelul sonor admis de zgomot constant în încăperea protejată. Măsurătorile nivelului de zgomot trebuie efectuate la o distanță de 1,5 m de nivelul podelei. 4.3. În zonele de dormit, semnalele sonore ale SOUE trebuie să aibă un nivel sonor de cel puțin 15 dBA peste nivelul sonor al zgomotului constant din camera protejată, dar nu mai puțin de 70 dBA. Măsurătorile trebuie făcute la nivelul capului persoanei adormite. 4.4. Sirenele de sunet și voce montate pe perete trebuie să fie poziționate astfel încât partea lor superioară să fie la cel puțin 2,3 m de nivelul podelei, dar distanța de la tavan până la partea superioară a sirenei trebuie să fie de cel puțin 150 mm. 4.5. În zonele protejate în care oamenii poartă echipament de protecție împotriva zgomotului, precum și în zonele protejate cu un nivel sonor de peste 95 dBA, alarmele sonore trebuie să fie combinate cu alarme luminoase. Este permisă utilizarea semnalizatoarelor cu lumină intermitentă. 4.6. Anunțurile vocale trebuie să reproducă frecvențele audibile în mod normal în intervalul de la 200 la 5000 Hz. Nivelul sonor al informațiilor de la alarmele vocale trebuie să respecte standardele acestui set de reguli aplicate alarmelor de incendiu sonore. 4.7. Instalarea difuzoarelor și a altor alarme vocale în spații protejate trebuie să prevină concentrarea și distribuirea neuniformă a sunetului reflectat. 4.8. Numărul alarmelor de incendiu sonore și vocale, amplasarea și puterea acestora trebuie să asigure nivelul sonor în toate locurile de reședință permanentă sau temporară a persoanelor în conformitate cu normele acestui set de reguli. | ||||
Lipsa metodelor general acceptate pentru calcularea presiunii sonore la proiectarea sistemelor de avertizare duce adesea la erori de proiectare (nivel insuficient de presiune acustică), deoarece Numărul și locațiile de instalare ale sirenelor sunt determinate de proiectant „pe ochi”. În consecință, dacă nivelul semnalului sonor este insuficient, este necesar să refaceți sistemul deja instalat.
Am încercat să simplificăm sarcina pentru proiectanți și instalatori - am dezvoltat un software pentru calcularea numărului necesar de alarme sonore într-o cameră, care este disponibil pentru descărcare. Programul calculează automat minimul suma necesară sirenele și locațiile lor de instalare pentru opțiunile de montare pe perete și tavan.
Pe lângă lipsa metodelor, dificultatea calculelor este lipsa parametrilor tehnici - caracteristici amplitudine-frecvență și modele de radiație pentru marea majoritate a semnalizatoarelor de sunet și vorbire. Prin urmare, acest software este destinat numai pentru detectoare de sunet, deoarece pentru majoritatea dintre ele nivelul presiunii acustice la devierea de la axa sirenei 90° este cunoscut și se ridică la -5 ÷ -10 dB (poate fi modificat în program).
Metoda de calcul
Cunoscând presiunea sonoră a unei surse de sunet într-o direcție dată P 0 , se poate determina presiunea sonoră în această direcție în punctul de proiectare P 1 situat la o distanță L>1 m de această sursă folosind formula:
Semnalele sonore ale SOUE trebuie să furnizeze un nivel sonor de cel puțin 15 dB peste nivelul sonor admis de zgomot constant (N) în încăperea protejată. Măsurătorile nivelului de zgomot trebuie efectuate la o distanță de 1,5 m de nivelul podelei.
unde P 0 și P 90 sunt presiunea sonoră a sirenei la o distanță de 1 m la 0° și, respectiv, 90°.
În conformitate cu (1) și (2), obținem următoarea inegalitate:
Luați în considerare inegalitatea echivalentă
| (6) |
Funcția din partea stângă a inegalității (6) pe intervalul φ° care ne interesează)