Установка светозвуковых оповещателей. Оповещатель светозвуковой

Цель данной статьи – познакомить проектировщиков, инсталляторов и интеграторов систем оповещения, систем звукового обеспечения, систем громкоговорящей связи с основными принципами и особенностями электроакустического расчета. Основное внимание в данной статье уделено особенностям расстановки речевых оповещателей (громкоговорителей) в закрытых защищаемых помещениях.

Одной из основных задач, решаемых в процессе электроакустического расчета, выполняемого на начальной стадии проектирования систем оповещения о пожаре - СОУЭ является задача выбора и расстановка речевых оповещателей (далее громкоговорителей). Громкоговорители могут устанавливаться как на открытых площадках, так в закрытых (защищаемых) помещениях. Цель данной статьи – предложить и обосновать варианты оптимальной расстановки речевых оповещателей (далее громкоговорителей) в закрытых (защищаемых) помещениях.

В закрытых помещениях рекомендуется устанавливать громкоговорители внутреннего исполнения, как наиболее оптимальные по параметрам и качеству. В зависимости от конфигурации помещения это могут быть потолочные или настенные типы. Грамотная расстановка громкоговорителей позволяет обеспечить равномерное распределение звука в помещении, следовательно, добиться хорошей разборчивости. Если говорить о качестве звучания, то оно будет определяться преимущественно качеством выбранных громкоговорителей. Так, например, при использовании потолочных громкоговорителей необходимо учитывать, что звуковая волна от громкоговорителя распространяется перпендикулярно полу, следовательно, озвучиваемая площадь на высоте ушей слушателей представляет собой круг, радиус которого принимается равным разности высоты установки (крепления) громкоговорителя и расстояния до отметки 1,5 м от пола (согласно нормативной документации). В большинстве задач для расчетов потолочной акустики, звуковые волны отождествляются с геометрическими лучами, при этом диаграмма направленности (ДН) громкоговорителя определяет параметры (углы) прямоугольного треугольника, следовательно, для расчета радиуса круга (катета треугольника) достаточно теоремы Пифагора. Для равномерного озвучивания помещения громкоговорители следует устанавливать так, чтобы результирующие площади соприкасались или слегка перекрывали друг друга. В самом простом случае необходимое количество громкоговорителей получается из отношения величин озвучиваемой площади к площади, озвучиваемой одним громкоговорителем.

Одним из основных параметров, который необходимо определить в расчетах, является Шаг расстановки цепочки громкоговорителей. Он будет определяться размерами помещения, высотой установки громкоговорителей и их диаграммой направленности (ШДН).

При расстановке настенных громкоговорителей в коридорах вдоль одной стены рекомендуемый шаг расстановки:

• без учета отражений от стен:

  (Шаг расстановки, м) = (Ширина коридора, м) х 2

• с учетом отражений от стен:

  (Шаг расстановки, м) = (Ширина коридора, м) х 4

При расстановке настенных громкоговорителей в прямоугольных помещениях по двум стенам в шахматном порядке шаг расстановки:

При встречной расстановке настенных громкоговорителей в прямоугольных помещениях по двум стенам шаг расстановки:

Основные требования

Приведем основное требование нормативной документации (НД):

Количество звуковых и речевых (громкоговорителей) пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать уровень звука во всех местах постоянного или временного пребывания людей в соответствии с нормами настоящего свода правил.

Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей (громкоговорителей) в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука.

Речевые оповещатели (громкоговорители) должны быть расположены таким образом, чтобы в любой точке защищаемого объекта, где требуется оповещение людей о пожаре, обеспечивалась разборчивость передаваемой речевой информации.

Проектирование систем оповещения сопровождается выполнением электроакустического расчета (ЭАР). Следствием грамотного ЭАР является оптимизация – минимизация технических средств, повышение качества восприятия. Качество восприятия, в свою очередь, характеризуется комфортностью звучания для музыкального фона и разборчивостью для речевых сообщений. Критерием правильности ЭАР являются требования нормативной документации (НД) , которые условно можно разделить на:

• требования к речевому оповещателю (громкоговорителю);
• требования к уровням звуковых сигналов;
• требования к расстановке речевых оповещателей (громкоговорителей).

Следует заметить, что в НД изложены лишь необходимые (минимальные) требования в то время, как достаточные (максимальные) требования обеспечиваются наличием грамотных методик, а при их отсутствии – грамотностью и ответственностью проектировщика.

Требования к громкоговорителю

В изложены следующие требования. Звуковые оповещатели должны обеспечивать уровень звукового давления такой, чтобы:

Звуковые сигналы СОУЭ обеспечили общий уровень звука (уровень звука постоянного шума вместе со всеми сигналами, производимыми оповещателями) не менее 75 дБА на расстоянии 3 м от оповещателя, но не более 120 дБА в любой точке защищаемого помещения.

В данном пункте содержатся два требования – требование к минимальному и максимальному звуковому давлению.

Минимальное звуковое давление

Громкоговоритель должен обеспечивать (минимальный) уровень звукового сигнала на расстоянии 1м от геометрического центра:

Максимальное звуковое давление

Дадим определение расчетной точки :

Расчетная точка (РТ) – место возможного (вероятного) нахождения людей наиболее критичное с точки зрения положения и удаления от звукового источника (громкоговорителя). РТ выбирается на расчетной плоскости – (мнимой) плоскости, проведенной параллельно полу на высоте 1,5м.

Требование к уровням звуковых сигналов

Основное требование к (необходимому) уровню звукового сигнала изложено в НД :

Звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении. Измерение уровня звука должно проводиться на расстоянии 1,5 м от уровня пола.

Требования к расстановке

Основное требование к расстановке громкоговорителей изложено в НД :

Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей (громкоговорителей) в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука.

Речевые оповещатели (громкоговорители) должны быть расположены таким образом, чтобы в любой точке защищаемого объекта, где требуется оповещение людей о пожаре, обеспечивалась разборчивость передаваемой речевой информации.

Учет основных характеристик громкоговорителей

Согласно , расстановка громкоговорителей является частью организационных мероприятий, выполняемых при проектировании СОУЭ и называемых электроакустическим расчетом. Наиболее актуальной является не просто расстановка, а оптимальная расстановка громкоговорителей, позволяющая минимизировать количество расчетных ресурсов (времени) и материальных средств.

Способы расстановки громкоговорителей тесно связаны с их конструктивными особенностями. Наиболее обобщенной является следующая классификация:

• по исполнению;
• по конструктивным особенностям;
• по характеристикам;
• по способу согласования с усилителем.

Учет типа и конструктивных особенностей громкоговорителей

По исполнению громкоговорители можно разделить на внутренние и внешние. Характерным признаком внутреннего исполнения является класс защиты IP. Для громкоговорителей внутреннего исполнения достаточно IP-41, для внешнего – не ниже IP-54. Для помещений, прежде всего в целях экономии, используются громкоговорители внутреннего исполнения.

В зависимости от решаемых задач могут использоваться громкоговорители различного конструктивного исполнения. Так, например, в зависимости от конфигурации помещения могут применяться громкоговорители потолочного или настенного исполнения. Для озвучивания открытых площадок используются рупорные громкоговорители, благодаря таким их характеристикам, класс защиты, высокая степень направленности звука, высокий КПД.

Специфика учета основных параметров громкоговорителей

Для осуществления грамотной расстановки громкоговорителей нам понадобятся следующие характеристики (основные параметры) громкоговорителя:

Расчет звукового давления громкоговорителя

Громкость громкоговорителя нельзя измерить непосредственно, поэтому на практике ее выражают через уровни звукового давления, измеряемые в децибелах, дБ.

Звуковое давление громкоговорителя определяется как его чувствительностью, так и электрической мощностью, подведенной к его входу:

Чувствительность громкоговорителя P 0 , дБ (чувствительность громкоговорителя иногда называют SPL от англ. SPL – Sound Pressure Level) – уровень звукового давления, измеренного на рабочей оси громкоговорителя, на расстоянии 1м от рабочего центра на частоте 1кГц при мощности 1Вт.

Мощность громкоговорителя

Существует несколько основных видов мощностей:

Номинальная мощность громкоговорителя – электрическая мощность, при которой нелинейные искажения громкоговорителя не превышают требуемых значений.

Паспортная мощность громкоговорителя – определяется как наибольшая электрическая мощность, при которой громкоговоритель может длительное время удовлетворительно работать на реальном звуковом сигнале без тепловых и механических повреждений.

Синусоидальная мощность – максимальная синусоидальная мощность, при которой громкоговоритель должен проработать в течение 1 часа с реальным музыкальным сигналом без получения физических повреждений (ср. максимальная синусоидальная мощность).

В общем случае в качестве параметра мощности необходимо использовать значение, указанное производителем громкоговорителя.

Основные расчеты

Уменьшение звукового давления в зависимости от расстояния

Для расчета уровня звукового давления в расчетной точке остается определить еще один важный параметр – величину уменьшения звукового давления в зависимости от расстояния - дивергенции, Р 20 , дБ. В зависимости от того, где устанавливается громкоговоритель – во внутренних помещениях или на открытых площадках, используются различные формулы (подходы).

Расчет уровня звукового давления в РТ

Зная параметры громкоговорителя – его чувствительность- P 0 , дБ, подводимую звуковую мощность P вт, Вт, и расстояние до РТ, r, м, вычислим уровень звукового давления L 1 , дБ, развиваемого им в РТ:

Звуковое давление в РТ при одновременной работе n громкоговорителей:

Расчет эффективной дальности

Эффективная дальность звучания громкоговорителя – расстояние от громкоговорителя до точки, в которой звуковое давление, не превышает значения (УШ+15) дБ:

Эффективную дальность звучания (громкоговорителя) D, м, можно рассчитать:

Работа с шаблонами

Разобьем все громкоговорители на три основных класса, различающихся по направлению излучения звуковой энергии.

Потолочные – громкоговорители, звуковая энергия которых направлена перпендикулярно расчетной плоскости (полу) [Звуковая энергия направлена вдоль рабочей оси громкоговорителя].

Настенные – громкоговорители, звуковая энергия которых параллельна расчетной плоскости (полу).

Рупорные – громкоговорители, звуковая энергия которых направлена под некоторым углом к расчетной плоскости (полу).

Под шаблонами будем понимать геометрическую область, являющуюся проекцией звукового поля громкоговорителя на расчетную плоскость:

• для потолочных громкоговорителей – круг ;
• для настенных – сектор ;
• для рупорных – эллипс .

Громкоговоритель является широкополосным устройством. Для нижней частоты нормативного диапазона f=200Гц, громкоговоритель можно рассматривать как звуковой излучатель сферической волны. С увеличением частоты ДН громкоговорителя начинает сужаться и концентрироваться внутри шарового конуса с углом раскрыва [Углом между образующими шарового конуса (в англ. coverage angle)], определяемым величиной ШДН. Данное представление не вполне соответствует устоявшейся практике, согласно которой звуковое поле на выходе громкоговорителя принято аппроксимировать полуэллипсом. В показано, что для (среднестатистической) ШДН=90 0 количественные оценки для конуса и эллипса совпадают.

Оценку эффективной площади, озвучиваемой громкоговорителями различных типов, можно связать с задачей нахождения площади, образуемой пересечением данного шарового конуса с рабочей плоскостью. Воспользуемся известным геометрическим представлением, согласно которому результатом пересечения плоскости и конуса под различными углами являются различные эллиптические поверхности - гипербола, парабола, эллипс и круг, рис.1.

Гипербола получается в результате пересечения конуса и плоскости, пересекающей одну из его образующих.

Парабола получается в результате пересечения конуса и плоскости, параллельной одной из его образующих.

Эллипс получается в результате пересечения конуса и плоскости, пересекающей обе его образующие.

Круг получается в результате пересечения конуса и плоскости, параллельной его основанию.

Определение 1

Эффективная площадь, озвучиваемая громкоговорителем, – область на рабочей плоскости, в пределах которой звуковое давление остается в границах, определяемых диаграммой направленности громкоговорителя.

Рассчитаем эффективные площади, озвучиваемые различными типами громкоговорителей.

Расстановка громкоговорителей

Задачу оптимальной расстановки громкоговорителей можно связать с результатами, полученными в предыдущей главе. Дадим определение:

Определение 2

Расстановку громкоговорителей необходимо осуществлять таким образом, чтобы любая потенциальная расчетная точка обязательно попадала в пределы, охватываемые диаграммой направленности ближайшего громкоговорителя.

В предыдущем разделе мы получили три основные геометрические фигуры [Которые в дальнейшем мы будем использовать как кальки (фигурки) для заполнения (равномерного покрытия) поверхности] - круг, сектор и эллипс. Задачу расстановки можно свести к равномерному покрытию [Ср. задача “замощения” поверхности в математике] всей рабочей плоскости.

Учет отражений

На практике расстановку громкоговорителей осуществляют с учетом отражений от поверхностей [Учет отражений очень актуален. Следует заметить, что т.н. прямой звук (звуковая энергия, поступившая к слушателю в первые 50мс) на 80% состоит из отраженной энергии (т.н. первичных отражений), а четкость восприятия (которая, кстати, как и разборчивость в нормативах не учитывается) напрямую зависит от доли прямой диффузионной энергии закрытого помещения. В рамках элементарного ЭАР (см. предыдущую главу) предлагается учитывать не более одного отражения (ср. )].

Учет отражений будем осуществлять, опираясь на геометрическо-лучевую теорию, в которой звуковая энергия отождествляется с геометрическим лучом, отражающимся от поверхности под тем же углом и в той же плоскости, рис.2.

При столкновении с поверхностью часть звуковой энергии теряется. Долю поглощенной звуковой энергии P погл, дБ, можно определить, зная коэффициент поглощения K погл поверхности:

При учете отражений необходимо проверять следующее граничное условие, рис.2:

При выполнении условия (8) расстановку громкоговорителей можно осуществлять с учетом отражений.

Большинство поверхностей таких, как паркет, ламинат, дерево, бетон практически не поглощают [Так, например, для деревянной обшивки на частоте 4кГц, К погл =0,11, P погл =0,5дБ]. В дальнейших примерах расстановки громкоговорителей в качестве упрощения примем, что звуковая энергия от поверхности отражается полностью.

Критический Шаг расстановки громкоговорителей

Из рис.3 видно, что звук в РТ поступает от 2-х громкоговорителей. Зная скорость звука в воздухе v=340м/с и время задержки t=0,05c, легко получить критическое расстояние R кр, м, при котором эхо становится возможным: R кр = vt = 340*0,05=17м, где v – скорость распространения звука в воздухе (340м/с).

Из рис.3, разность хода должна быть:

В зависимости от направленности громкоговорителей и их ШДН, шаг расстановки можно определить геометрически:

Классификация помещений

Будем рассматривать два основных типа помещений:

• коридоры;
• прямоугольные помещения.

Под коридорами будем понимать узкие протяженные помещения с соотношениями длины a (м) и ширины b (м): a/b≥4.

Помещения с соотношениями a/b

Разобьем помещения на следующие группы:

• коридоры с низкими потолками (высотой h ≤ 4м);
• коридоры с высокими (h > 4м) потолками;
• коридоры узкие (b ≤ 3м);
• коридоры широкие (b > 3м и h ≤ 6м);
• средние прямоугольные помещения (b > 6м и b ≤ 12м);
• объемные прямоугольные помещения (b > 12м).

Комментарий:

Для определения численного значения предлагаемых коэффициентов (b, h) было использовано усредненное значение эффективной дальности звучания D (м), которое для P дб =95дБ, УШ=60дБ, будет составлять ~ 10м и ШДН=90 0 .

Способ расстановки громкоговорителей с учетом отражений или без них определяется двумя факторами:

• высотой потолков (при высоких потолках эффект отражения можно не учитывать);
• типом отражающей поверхности.

Коридоры с низкими или высокими потолками

Понятия “низкие/высокие” потолки будем рассматривать относительно способов размещения потолочных громкоговорителей.

При размещении громкоговорителей на низких потолках желательно учитывать и отражения от пола. В этом случае, для определения численного значения шага расстановки громкоговорителей используется следующий критерий:

Звуковая энергия, излучаемая потолочным громкоговорителем, должна ‘добить’ до пола и, отразившись от него, до ‘расчетной плоскости’.

При размещении громкоговорителей на высоких потолках отражения от пола можно не учитывать или обязательно проверять критерий (8).

Узкие или широкие коридоры

Понятие “узкие/широкие” коридоры будем рассматривать относительно способов размещения как потолочных, так и настенных громкоговорителей. В обоих случаях нам придется учитывать отражения от пола или стен.

Для настенных громкоговорителей

Для определения численного значения шага расстановки настенных громкоговорителей в случае учета отражений будем использовать следующий критерий:

Звуковая энергия, излучаемая настенным громкоговорителем, должна “добить” до противоположной стены и, отразившись от нее, до стены, на которой громкоговоритель установлен.

При размещении громкоговорителей в широких коридорах отражения от стен можно не учитывать или обязательно проверять критерий (8).

Для потолочных громкоговорителей

Для разъяснения смысла узкие/широкие коридоры в случае применения потолочных громкоговорителей рассмотрим понятие цепочка громкоговорителей.

На рис.4 изображен широкий коридор, в котором установлены две цепочки потолочных громкоговорителей.

Количество цепочек, К ц, шт, будет определяться из соотношения:

Рассмотрим примеры размещения громкоговорителей для разных типов помещений (случаев) и условия определения шага расстановки Ш, м.

Расстановка потолочных громкоговорителей

Расстановка потолочных громкоговорителей в коридорах с высокими потолками без учета отражений от пола

Расстановку потолочных громкоговорителей в коридорах с высокими потолками без учета отражений [Как и было отмечено выше, по причине высоты потолков или наличия отражающих поверхностей] от пола, следует вести с шагом, рис.5:

При ШДН=90 0 , R=h–1,5:

Проверочное условие 1

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен добивать до рабочей плоскости.

При ШДН=90 0:

Расстановка потолочных громкоговорителей в коридорах с низкими потолками с учетом отражений от пола

Расстановку потолочных громкоговорителей в коридорах с низкими (менее 4м) потолками допустимо вести с учетом отражений (от пола) с шагом, рис.6:

Расстановка настенных громкоговорителей размещаемых вдоль одной стены, без учета отражений

Расстановку настенных громкоговорителей в (широких, свыше ~3-х м) коридорах, с размещением вдоль одной стены, без учета отражений следует вести с шагом Ш=2R:

где ШК – ширина коридора, рис.7.

При ШДН=90°, R=ШК имеем Ш=2ШК .

Проверочное условие 3

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°:

Запишем критерий определения эффективной дальности, с учетом высоты установки громкоговорителя, H, м. Для произвольной ШДН:

Расстановка настенных громкоговорителей размещаемых вдоль одной стены, с учетом отражений

Расстановку настенных громкоговорителей в (узких, до ~3-х м) коридорах, с размещением вдоль одной стены, с учетом отражений допустимо вести с шагом Ш=4R, где R рассчитывается по формуле (16), рис.8.

При ШДН=90°, R=ШК имеем Ш=4ШК.

Проверочное условие 4

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен дважды добивать до противоположной стены с учетом ШДН.

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°, без учета поглощения:

С учетом высоты установки, см. формулу (18).

Расстановка настенных громкоговорителей в прямоугольных помещениях, с размещением вдоль двух противоположных стен в шахматном порядке

Расстановку настенных громкоговорителей в средних прямоугольных помещениях, с возможностью размещения вдоль двух противоположных стен желательно вести, в шахматном порядке с шагом Ш=2R:

где b – ширина помещения, рис.9.

При ШДН=90°, R= b имеем Ш=2b.

Проверочное условие 5

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен добивать до противоположной стены.

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°:

Расстановка настенных громкоговорителей в прямоугольных помещениях, с размещением вдоль двух противоположных стен

Настенные громкоговорители в прямоугольных помещениях большой площади допустимо расставлять на противоположных стенах, в любом порядке с шагом, определяемым половиной расстояния до противоположной стены, b/2 (м) Ш=2R.

Где b – ширина помещения, рис.10.

При ШДН=90°, R= b имеем Ш=b.

Проверочное условие 6

Громкоговоритель, с учетом ШДН должен пробивать половину расстояния до противоположной стены, рис.10.

Эффективная дальность, для произвольной ШДН:

Для ШДН= 90°:

Учет высоты установки, осуществляется аналогично формуле (18).

Расстановка громкоговорителей в помещениях со сложной конфигурацией

Расстановка громкоговорителей в помещениях со сложной конфигурацией осуществляется следующим образом. Озвучиваемое (проектируемое) помещение анализируется, разбивается на отдельные участки, для каждого из которых подбирается соответствующая схема расстановки, из вышеперечисленных. Основная задача, при этом, сводится к оптимальной стыковке отдельных участков.

Литература

1. Cвод правил СП-3-13130-2009 от 2009 г. “Требования пожарной безопасности к звуковому и речевому оповещению и управлению эвакуацией людей”.
2. Кочнов О.В. “Особенности проектирования систем оповещения” (Муром, издательство Ковалгин, 2012).
3. Кочнов О.В. “Проектирование систем оповещения” (Тверь 2016г, Том 1).

Доброго времени суток.

Мы уже говорили, что требования к СОУЭ (системам оповещения и управления эвакуацией) регламентируются томом СП 3.13130.2009. «Свод правил. Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности».

Основное требование к звуковым системам — они должны обеспечивать минимальный уровень звукового давления на уровне 1,5 м от пола (т.е. на высоте ушей среднестатистического человека) на 15 дБ выше среднего уровня шума в помещении, но не не менее 75 дБ. При этом максимальный уровень звукового давления, создаваемый СОУЭ, не должен превышать 120 дБ: это болевой порог, дальше всё равно бесполезно — только вред можно нанести. Поэтому, если уровень шума на объекте, скажем, 110 дБ, то ваша СОУЭ должна верещать не тише и не громче 120 дБ, а повышение эффективности должно достигаться за счёт всяких световых эффектов — стробоскопов например. В спальных помещениях, гостиницах, больничных палатах и т.д. уровень звука меряется на высоте головы спящего человека.

Вариантов размещения источников звука много. Можно присобачить в углу зала рупорный громкоговоритель типа «колокол» кошмарной мощности и пусть оно орёт «на весь лес». В результате в дальнем конце помещения звук будет удовлетворять требованиям, а возле источника звука люди будут глохнуть. Так вот я забыл добавить: «Свод правил» требует ещё и равномерного распределения звука (п. 4.7. Установка громкоговорителей и других речевых оповещателей в защищаемых помещениях должна исключать концентрацию и неравномерное распределение отраженного звука.).

Поэтому в больших помещениях широко применяются потолочные динамики — они позволяют создать как раз то самое равномерное распределение звукового давления. Существует множество конструкций для монтажа в подвесные потолки, есть подвесные динамики, внешне похожие на люстры.

В коридорах и небольших помещениях вполне пригодны настенные динамики, их размещение жёстко регламентировано: не ниже 2,3 м от пола, но не менее 15 см от потолка. Есть, кстати, двунаправленные громкоговорители: в середине коридора на стенку присобачил, он туда и сюда говорит.

Надо добавить, что, во избежание больших потерь мощности на проводах, усилители выдают высоковольтный сигнал, 100-120 В. Динамики снабжены понижающими трансформаторами.

О расчёте СОУЭ с потолочными динамиками:

Количество потолочных динамиков для озвучивания помещения рассчитывается без учёта мощности — чистая геометрия. Считаем, что диаграмма направленности динамика равна 90 градусам, необходимо, чтобы они равномерно, без перекрытия озвучивали помещения на высоте 1,5 м от пола. Желающие могут порисовать, мне лень, поэтому без всяких подробностей:

берём высоту помещения минус 1, 5м, гордо называем полученное число «h» . Динамики вешаем друг от друга на расстоянии 2h, от стены — h.

Площадь, которую озвучивает один потолочный динамик примерно:

Теперь берём площадь помещения и делим на эту самую S(оп), получаем число динамиков. Например, имеем здоровенный склад 7000 кв.м, высота 6м. В таком случае h=6м-1,5м=4,5м. S(оп) получается примерно 2х4,5х2х4,5 = 81 кв. м. Количество динамиков:

N = 7000:81 = 86

Теперь о мощности. Всякий нормальный динамик (громкоговоритель) в числе технических характеристик имеет такой интересный параметр, как чувствительность, измеряемую в Вт/м. Правда потом, для удобства расчётов, это переводится в дБ, желающие могут сами поискать как переводить ватты в децибелы, это уже теория, не хочется заглубляться в подробности. Короче, чувствительность — это звуковое давление, которое создаёт динамик на расстоянии 1 м при рассеиваемой на нём мощности 1 Вт.

Мы должны создать звуковое давление большее на 15 дБ, чем уровень шума в помещении. Чтобы не бегать с шумомером, воспользуемся табличкой типовых уровней шумов в помещениях:

Поскольку у нас склад, берем уровень шума 70 дБ. Возьмём динамик LPA-6 от фирмы Луис-Плюс, он имеет чувствительность 94 дБ, т.е. при мощности 1 Вт на расстоянии 1 м от него он создаёт звуковое давление =94 дБ. Нам нужно на расстоянии 4,5 м (наше расстояние «h») получить звуковое давление

70дБ+15дБ = 85дБ

Воспользуемся графиком затуханий звукового давления с в зависимости от удаления от динамика, предоставленным той же фирмой Луис-Плюс:

На расстоянии 1 м затухание = 0, а на нужных нам 4,5 м оно составляет около 13 дБ. Т.е. из исходных 94 дБ (чувствительность динамика или звуковое давление на расстоянии 1 м) нам надо вычесть 13 дБ. Получаем, что при мощности 1 Вт наш динамик раскачает нам на уровне 1,5 м от пола давление 81 дБ. А надо 85 дБ.

Давайте глянем характеристики нашего динамика:

Смотрите, в графе «Мощность включения» Стоит 3 варианта подключения:6 Вт, 3 Вт и 1,5 Вт. Т.е. на его согласующем трансформаторе несколько отводов, позволяющих, при напряжении на трансформаторе 100 В, развивать мощность 6 Вт, 3 Вт или 1,5 Вт.

И, для полного счастия, ещё одна табличка — усиление в дБ в зависимости от рассеиваемой на динамике мощности:

Нам надо раскачать 85 дБ на расстоянии «h» от динамика. Мы получили расчётное 81 дБ, т.е. надо добавить 4 дБ. Смотрим — при мощности 3 Вт усиление звукового давления будет 4,8 дБ, ну значит и подключаем динамик на мощности 3 Вт, будем иметь 85дБ с некоторым запасом.

Множим мощность динамика на их количество и получаем минимально достаточную мощность усилителя. В нашем случае это 3Вт х 86 = 258 Вт.

В общем, довольно путано сначала, но давайте вкратце повторим.

1. Не привязываясь ни к каким мощностям, тупо исходя из геометрии, считаем площадь, которую должен озвучить один динамик при заданной высоте помещения. Затем, исходя из площади помещения, считаем число динамиков.
2. Выбираем динамик и, исходя из его чувствительности, считаем, какое звуковое давление он может создать на высоте 1, 5м от пола при мощности 1 Вт
3. Ну и, наконец, считаем, какую мощность надо развить на динамике, чтобы получить нужное нам звуковое давление на той самой волшебной высоте 1,5 м. Естественно, если мощность эта будет выше предельной мощности динамика, придётся подобрать другую модель.

Ну вот, в общем-то и все ужасы. Со второго подхода уже не так страшно.

А вот самую первую формулу:

рекомендую запомнить наизусть, благо несложная. Представьте, вы осматриваете объект, заказчик спрашивает, сколько будет стоить оповещение. С этой формулой вы можете на пальцах посчитать число потолочных динамиков и плюс-минус лапоть, добавив к ним стоимость усилителей и кабелей, обозначить хотя бы масштаб цен. Заказчику такая оперативность нравится.

Вопросы — в «каменты» или на почту [email protected], форма подписки на новости — внизу.

Первые световые, звуковые оповещатели в системах пожарной, охранной сигнализации применялись раздельно. Связывалось с низким развитием электронной техники и прежним законодательством.

Теперь, стремясь донести тревожное сообщение до каждого, независимо от его физических особенностей, стали использовать комбинированный светозвуковой оповещатель. Они располагаются таким образом, чтобы область действия покрывала всю зону контроля.

Преимущества и недостатки светозвуковой сигнализации

В общественных местах устанавливается звуковая, световая сигнализация, оповещающая о пожаре, других чрезвычайных ситуациях. Это необходимо для надежного привлечения внимания людей к происшествию.

При совмещении оповещателя в одном устройстве получается удешевление прибора, требуется один корпус вместо двух.

Если используются беспроводные устройства, то экономия больше, требуется один аккумулятор. Кроме этого используется меньше материалов (кабеля, крепежа), трудозатрат на монтажные работы.

Преимуществом является то, что световая и звуковая сигнализация своими руками делается очень просто. Достаточно использовать извещатель светозвуковой совместно с автономным датчиком движения.

Результатом является простая, дешевая сигнализация, которая будет светом и звуком отпугивать злоумышленников, извещать охрану о несанкционированном проникновении на объект.

Простота хороша в пределах небольшого объекта. При обеспечении охраны больших зданий такая система непригодна, здесь нужны многозонные комплексы безопасности с точным определением места происшествия.

Область применения

Светозвуковая сигнализация является неотъемлемым элементом любой системы безопасности. В соответствии с законом все помещения оборудуются пожарными датчиками и приборами оповещения.

Торговые, развлекательные центры, спортивные сооружения, офисные здания, музеи, театры имеют системы сигнализации, устройства противопожарной борьбы. Ни одна школа или больница не вводятся в эксплуатацию без пожарного оповещения.

При обслуживании больших зданий с огромным количеством помещений требуются, кроме всевозможных датчиков, и приборы, извещающие человека о чрезвычайном происшествии. Наиболее опасен пожар на судне.

Поэтому все морские, речные суда также оборудуются системами светозвукового оповещения и борьбы с огнем.

Горнорудные, химические, нефтеперерабатывающие предприятия в обязательном порядке устанавливают светозвуковую сигнализацию.

Принцип работы светозвукового извещателя

Суть работы светозвукового оповещателя заключается в создании звука определенной тональности и громкости, который предупреждает окружающих о пожаре или несанкционированном доступе на охраняемую территорию. Как дополнительный элемент используется световой извещатель, дублирующий сирену яркими вспышками.

Включение устройства происходит простым подключением к питающему напряжению через электронный или релейный ключ, открывающийся с контрольной панели.

При использовании адресного устройства, запуск сирены и световых вспышек осуществляется управляющим блоком оповещателя по команде с центрального пульта по кабелю или радиоканалу.

Конструкция

В зависимости от места монтажа устройства, извещатели бывают настенного или потолочного, внутреннего или наружного исполнения. Форма корпуса обычно прямоугольная или круглая.

В качестве источников света применяются сверх яркие светодиоды или лампы. Звуковой сигнализатор изготавливается на основе пьезоэлектрического преобразователя или электродинамического устройства.

Корпус выполняется из металла, поликарбоната или иного пластика, зависит от условий эксплуатации.

Для защиты от вскрытия предусмотрен специальный контакт несанкционированного доступа. Предусмотрены отверстия для крепления и ввода кабелей питания и управления.

Особенности монтажа звукового извещателя

Монтаж оповещателя зависит от его типа, места установки, вида корпуса. Если применяется беспроводное устройство, то достаточно закрепить основание прибора, а остальные элементы расположатся на плате под крышкой.

При проводной схеме питания и управления кабели придется прокладывать в каналах или наружным монтажом. При уличной прокладке лучше использовать гофрированные металлические трубы.

Для защиты от атмосферных осадков оповещатели нужно располагать под козырьком. В больших помещениях устройства располагают таким образом, чтобы обеспечивалась видимость и слышимость во всех зонах.

ТОП-5 моделей звуковых извещателей

Компания System Sensor мировой лидер среди производителей устройств для охранной и пожарной сигнализации.

Ее продукция высокого качества и надежности, награждена многими призами, производится на заводах восьми стран мира, России в том числе.

Комбинированные (свето-звуковые) устройства CWSS-RB-W7 среди выпускаемых компанией оповещателей имеют оптимальное соотношение цена/качество.

Прибор питается от постоянного тока напряжением от 12 до 29 вольт. Сирена создает акустическое давление до 109 дБ.

Широкая диаграмма направленности светового излучателя, отличная оптика позволяют устанавливать устройство в любом положении, не обращая внимания на пространственную ориентацию.

Прибор предусматривает 32 тона и красную вспышку.

Имеет степень защиты корпуса IP65, что позволяет использование на улице при температурах -25 +70 ⁰С, влажности воздуха до 96%.

Компания «Электротехника и Автоматика» производит целую линейку световых, звуковых и комбинированных оповещателей. Популярна модель «Маяк-12-К».

Это всепогодный прибор, работающий при температурах -50 +55 ⁰С.

Сирена создает акустическое давление 105 дБ, потребляет 20 мА, также как и световой блок.

Устройство выполнено в металлическом корпусе толщиной 2 см.

Монтируется на стене, в случае уличной установки необходимо предусмотреть козырек для защиты от прямого попадания осадков.

Питается от постоянного тока напряжением 12 В, имеется модификация на 24 В. Прибор имеет гарантию 1 год, невысокую цену, пользуется спросом.

Светозвуковая сигнализация 220 В «Бия-С» выпускается компанией «Спецавтоматика».

Прибор создает акустическое давление 85 дБ и в режиме тревоги может работать до 24 часов. Питается от переменного напряжения 220 вольт 50 Гц.

Роль светового излучателя выполняет электролампа мощностью 25 Вт. В качестве звукового оповещателя выступает электродинамический узел, работает при температурах -40 +50 ⁰С, влажности воздуха до 98 %.

Производитель дает гарантию 2,5 года. Срок службы составляет 10 лет. Предусмотрена защита от вскрытия.

Компания «Спецприбор» производит светозвуковые оповещатели во взрывозащищенном корпусе. Они используются на шахтах, химических производствах и других предприятиях подобного уровня опасности.

Приборы имеют металлический корпус в исполнении IP67 и сирену со звуковым давлением 105 дБ. Питаются от постоянного напряжения 12 или 24 вольт.

Комбинированный оповещатель ВС-07е-И 12-24 фирмы «Эридан» предназначен для работы в химической, нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности. Акустический излучатель выдает 100 дБ, питается от 12/24 вольт.

Корпус имеет алюминиевый, кабели заключаются в металлические гофрированные трубы. Эксплуатируется при температурах -55 +70 ⁰С.

Заключение

Любителям изготовления сигнализации своими руками необходимо учесть при поиске и покупке в интернете, что оповещатель и извещатель поверхностный звуковой, к примеру, Арфа ИО 329-3 это принципиально разные устройства.

Первый сообщает людям о пожаре, нарушении режима охраны, после обнаружения вторым факта этого происшествия.

Извещатель охранный звуковой – это датчик разбития стекла, а световой оповещатель выхода – это панель с соответствующей надписью и подсветкой.

Чтобы не путаться обязательно прочитайте технические характеристики перед заказом оборудования.

Видео: Оповещатель пожарный световой и светозвуковой

Своевременное информирование о начавшемся пожаре помогает эффективно провести эвакуацию людей и начать оперативные меры по устранению очага возгорание. Особенно это актуально для сооружений, внутри которых проживает или трудится значительное количество людей. Для этих целей применяют оповещатели.

Одной из разновидностей такого оборудования является светозвуковой оповещатель, где для передачи сигнала тревоги используется свет и звук. С его помощью оснащаются пожарно-охранные системы, отвечающие за оперативную эвакуацию людей при возникновении угрозы для их жизни.

Основные функции прибора

Под светозвуковым оповещателем понимается сложный электронный прибор, посылающий одновременно визуальные и звуковые тревожные сигналы. Такими приборами комплектуются практически все современные охранно-пожарные системы сигнализации, отвечающие за оперативную эвакуацию людей при появлении первых признаков опасности.

Оповещатели, как правило, устанавливают на следующих объектах:

• образовательных и медицинских учреждениях;
• торговых точках и развлекательных центрах;
• объектах общественного питания;
• гостиницах;
• промышленных зданиях и сооружениях.

Преимуществом светозвуковой сигнализации является использование для оповещения об опасности дублируемого сигнала . Это позволяет привлечь как можно большее внимание при сильном задымлении, или когда в здании очень шумно.

Часто приборы помещают во взрывозащищенный корпус, что способствует их бесперебойной работе в условиях пожара. Существуют искоробезопасные модели, предназначенные для установки во взрывоопасных местах, и приборы в обычном исполнении.

Особенности конструкции

Для подачи сигнала об опасности в светозвуковом оповещатели используется красный и желтый свет, дополнительно могут быть предусмотрены синий и зеленый цвета. Свечение бывает как мигающим, так и постоянным. Звуковой режим и характер звукового сигнала также может меняться в зависимости от модели прибора.

Современный светозвуковой оповещатель состоит из нескольких модулей:

• высокопрочной оболочки из металла, способной сопротивляться агрессивным воздействиям;
• табло из армированного стекла для светового информирования с нанесенными надписями «выход», «порошок уходи», «аз не входить» и другие (надписей может и не быть);
• источника звуковых пульсирующих сигналов, имеющих определенный спектр звучания и уровень звука не менее 85 дБ;
• специальных разъемов, дающих возможность коммутировать проводку системы.

Конструкция светозвукового оповещателя продумана таким образом, чтобы он смог продолжать работу в режиме экстремальных и агрессивных воздействий. Чтобы предотвратить несанкционированные вскрытия, устройство снабжается специальным контактом доступа. Имеются специальные монтажные отверстия и проемы под питающий и управляющий кабель.

Установка

Благодаря обширной зоне покрытия оповещения, светозвуковое оборудование чаще всего монтируют на стены и другие конструкции помещений. Это позволяет достигать наибольшего визуального и акустического охвата окружающего пространства.

Важно сделать все возможное, чтобы по направлениям следования звуковых волн отсутствовали препятствия, а человеческий глаз мог ясно воспринимать надписи на табло или световую индикацию в условиях как естественного, так и искусственного освещения.

На специфику монтажа светозвукового сигнального оборудования влияет его тип, место применения и разновидность корпуса.

Более удобны в этом отношении беспроводные устройства: их установка включает в себя простое крепление основания, прочие же детали находятся на плате под крышкой. Если оповещатель питается посредством кабеля, то для его прокладки придется применить специальные каналы. Если сигнализация обустраивается в уличных условиях, проводку рекомендуется поместить внутрь гофрированных металлических труб. Чтобы на работу прибора не влияли атмосферные осадки, используются защитные козырьки.

Популярные модели

В продаже светозвуковые взрывозащищенные оповещатели представлены в широком ассортименте. Учитывая тот факт, что от их работы напрямую зависит жизнь человека, лучше отдавать предпочтения проверенным моделям, с оптимальным соотношением цена/качество. Чем выше защитные свойства корпуса, шире возможности прибора, тем выше его цена, которая может достигать 8-10 тысяч рублей.

Маяк-12-КП

Назначением этого комбинированного пожарно-охранного устройства является оповещение людей о возникшей опасности посредством звуковых и световых сигналов.

Монтажные и обслуживающие мероприятия разрешается проводить только при наличии соответствующего опыта.

Данный светозвуковой оповещатель не предназначен для эксплуатации во взрывоопасных помещениях. Проводя установку, важно обеспечить надежную защиту оборудования от климатических и атмосферных воздействий.

Маяк-12-КП имеет звуковое давление на уровне 105 дБ. Недостатками прибора является отсутствие возможности изменять уровень громкости. В тех случаях, когда мощности сигнала не хватает, его можно усилить посредством ревуна. Материалом изготовления корпуса выступает сталь. Оповещатель отличается компактными размерами и современным оформлением. Эксплуатировать оборудование разрешается в температурном режиме от -30 до +55 градусов.

Молния-12-3

Данный оповещатель выглядит, как табличка с надписью «Выход» на красном или зеленом фоне. Удобство этого устройства заключается в его способности не только подать сигнал о начале пожара, ну и указать направление эвакуации. Громкость звукового сигнала установлен на уровне 100 дБ.

Разборная схема дает возможность устанавливать любую надпись на табло. Для изготовления корпуса используется поликарбонат с прозрачной вставкой впереди из акрилового стекла.

Исправность работы светозвукового оповещателя «Молния-12-3» гарантируется при температуре от -30 до +55 градусов. Для упрощения установки корпус устройства снабжен специальными отверстиями. Это позволяет производить накладной монтаж на поверхность стены. Источником света выступает линейка светодиодного типа, подсвечивающая табло в объемном масштабе.

Для функционирования приспособления потребуется источник постоянного тока на 12 или 24 В.

Для коммутации с внешними источниками в оповещателе имеется специальный клеммник.

Визуальное и световое оповещение может работать параллельно или по отдельности, режим работы прибора задается в зависимости от условий эксплуатации.

Бия-С

Оповещатель светозвукового типа марки Бия обеспечивает уровень акустического давления в 85 дБ, и способен беспрерывно посылать сигналы тревоги в течение суток.

Для питания используется переменное напряжение 220 В и 50 Гц, световые сигналы посылаются электрической лампой мощностью 25 Вт. Звуковое оповещение обеспечивается электродинамической схемой, функционирующей при температуре от -40 до +50 градусов и влажности воздуха до 98 %.

Современные системы оповещения представляют собой комплексы оборудования, корректная работа которых позволяет гарантировать своевременную подачу тревожной информации и организацию эффективного процесса эвакуации людей. В зависимости от особенностей объекта, системы оповещения могут быть довольно простыми и строиться с применением минимального количества приборов или же представлять собой сложный и многокомпонентный комплекс оборудования. Однако независимо от сложности и типа СОУЭ, установка оповещателей является неотъемлемой частью любой системы оповещения. Согласно требований СП 3.13130.2009, установка звуковых оповещателей обязательна для , монтаж световых оповещателей - . И это вполне обоснованно, ведь достаточно простые и бюджетные оповещатели позволяют эффективно донести информацию о возгорании и указать ближайшие пути эвакуации, а следовательно спасти здоровье и жизни людей. Существует еще множество норм установки пожарных оповещателей, прописанных в нормативной документации и обязательных к соблюдению. Все эти требования, а также ключевые особенности каждого вида оповещателей рассмотрим далее.

Чаще всего монтаж звуковых оповещателей выполняется в конструктивно простых зданиях, относящихся к первому типу СОУЭ, или же в отдельных помещениях зданий с системой СОУЭ 2-5 типов, не предполагающих возможность постоянного пребывания людей. Как правило, в таких случаях нет необходимости в дополнительных устройствах и цель системы сводится к подаче звукового сигнала, информирующего о необходимости немедленно покинуть помещение. Обеспечить корректную работу звукового оповещения можно лишь соблюдая все правила и действующие нормы установки звуковых оповещателей.

Нормы установки звуковых оповещателей

1. Уровень звукового давления в любой точке помещения не должен превышать 120 дБА, но быть не менее 75 дБА на удалении 3 м от оповещателя. При уменьшении уровня звука, находящийся в здании человек может не расслышать тревожный сигнал, тогда как превышение нормы ведет к оглушающему эффекту и созданию ненужной паники при эвакуации.

2. Уровень звука сигнала оповещения, создаваемый на уровне 1.5 м от пола, должен превышать значение допустимого уровня постоянного шума не менее чем на 15 дБА. Этот пункт позволяет выполнить установку звуковых оповещателей с учетом различия в шумовом загрязнении различных зданий и помещений.

3. В помещениях, предназначенных для сна, уровень звука измеряется на уровне головы лежащего человека и должен составлять не менее 70 дБА и превышать уровень постоянного шума на 15 дБА.

4. Установку звуковых оповещателей необходимо выполнять с учетом равномерного распределения звука по всей площади. Концентрация звука в одной точке и недостаточное озвучивание других недопустимо.

5. Крепление оповещателей должно производиться исключительно к негорючим капитальным конструкциям, ведь в случае пожара горючие стены и потолки могут воспламениться или рухнуть вместе с установленными на них оповещателями. Естественно в этом случае работа системы оповещения будет нарушена.

6. Монтаж звуковых оповещателей на стену должен выполняться таким образом, чтобы расстояние от верха устройства до потолка было не менее 0.15 м, а до пола - более 2.3 м. По этому пункту ведется множество споров, ведь не всегда уровень потолков, заявленный на этапе проектирования совпадает с итоговым. И тут возникает вопрос - что делать если высота потолков менее 2.45 м и обеспечить необходимую высоту установки звуковых оповещателей просто невозможно? Ответ очень прост - выполнить монтаж оповещателей на потолок, обеспечив при этом надежное крепление к негорючему основанию (основной потолок).

Световые оповещатели в том или ином виде можно увидеть практически в любом здании. Это могут быть простые световые оповещатели, применяемые в комплексе с звуковым оповещением, так и различные световые табло с надписями или стрелками. Установка световых оповещателей "ВЫХОД" обязательна для всех типов СОУЭ (кроме первого), световые знаки направления движения - для СОУЭ 4 и 5 типов. Также в системах оповещения часто применяются специальные табло, информирующие о запуске установок газового и порошкового пожаротушения и необходимости экстренно покинуть помещение. Естественно монтаж световых указателей не решает проблему оповещения в целом, однако позволяет акцентировать внимание людей на наличие угрозы и эффективно организовать эвакуацию, направив всех к эвакуационным выходам.

Нормы установки световых оповещателей

1. Высота установки световых оповещателей должна быть не менее 2 м. Это условие гарантирует отличную видимость устройства и минимальный риск повреждения в следствии случайного механического воздействия.

2. Установка световых указателей "ВЫХОД" производится непосредственно над эвакуационными выходами, ведущими наружу или в безопасную зону здания.

3. Монтаж световых указателей направления движения обязателен в коридорах длиной более 50 м (интервал до 25 м), в местах поворотов коридоров, а также во всех незадымляемых лестничных клетках. Дополнительные места установки определяются проектной организацией исходя из планировочных решений здания и возможных сценариев эвакуации.

4. Во время пребывания людей в любых зрительных и демонстрационных залах, установленные в них световые указатели "ВЫХОД" должны быть включены.

Этот тип оповещателей совмещает возможности световых и звуковых оповещателей и, как правило, используется для сокращения количества оборудования и кабельных трасс с целью общего упрощения и удешевления системы. Так, если уровень шума в помещении превышает 95 дБА или люди в нем находятся в шумозащитном снаряжении, СП 3.13130.2009 регламентирует совмещение световых и звуковых оповещателей. В этом случае наиболее целесообразной будет установка светозвуковых оповещателей. Для небольших по площади помещений, в которых необходимо совместить световое и звуковое оповещение, наиболее правильным решением будет монтаж светозвукового оповещателя "ВЫХОД" (табло). Таким образом возможно сократить количество оборудования и кабельной продукции, сохранив все функциональные возможности системы.

Заказать установку оповещателей

Все работы по монтажу оповещателей должны проводиться исключительно сертифицированными специалистами с опытом проведения подобных работ и всеми необходимыми разрешительными документами. в нашу компанию, Вы получите качественную консультацию, просчет стоимости работ и любую дополнительную информацию, а также сможете заказать качественную установку и подключение оповещателей.