Program na výpočet akustického tlaku výstražného systému. Technické zabezpečovacie systémy

Navrhovaná budova musí byť vybavená požiarnymi výstražnými zariadeniami typu 2.

Na upozornenie ľudí na požiar budú k zariadeniu pripojené požiarne hlásiče typu Mayak-12-3M (OOO Elektrotekhnika i Avtomatika, Rusko, Omsk) a svetelné hlásiče "TS-2 SVT1048.11.110" (vývesný štít "Exit") použitý S2000-4 (CJSC NVP Bolid).

Ohňovzdorný kábel KPSEng(A)-FRLS-1x2x0,5 sa používa pre sieť požiarnej signalizácie.

Pre e-mail napájacie napätie zariadenia U = 12 V, je použitý redundantný elektrický zdroj. napájací zdroj "RIP-12" isp.01 s krytom dobíjacej batérie. 7 Ah Dobíjacie batérie zdroja el. napájacie zdroje zabezpečujú prevádzku zariadenia minimálne 24 hodín v pohotovostnom režime a 1 hodinu v režime "Požiar" pri vypnutom hlavnom zdroji.

Základné požiadavky na SOUE sú uvedené v NPB 104-03 „Systémy varovania a riadenia evakuácie osôb pri požiaroch budov a stavieb“:

Na základe geometrických rozmerov priestorov sú všetky priestory rozdelené iba do troch typov:

• "Cidor" - dĺžka presahuje šírku 2 alebo viackrát;
• "Hala" - plocha viac ako 40 m2. (nepoužíva sa v tomto výpočte).

Jeden hlásič umiestnime do miestnosti typu „Izba“.

Vo vzduchu sú zvukové vlny zoslabené v dôsledku viskozity vzduchu a molekulárneho útlmu. Akustický tlak sa tlmí úmerne k logaritmu vzdialenosti (R) od sirény: F (R) = 20 lg (1/R). Obrázok 1 znázorňuje graf útlmu akustického tlaku v závislosti od vzdialenosti od zdroja zvuku F (R) = 20 lg (1/R).

Ryža. 1 - Graf útlmu akustického tlaku v závislosti od vzdialenosti od zdroja zvuku F (R) = 20 lg (1 / R)

Pre zjednodušenie výpočtov je nižšie uvedená tabuľka skutočných hodnôt hladín akustického tlaku z hlásiča Mayak-12-3M v rôznych vzdialenostiach.

Tabuľka - Akustický tlak generovaný jednou sirénou, keď je zapnutá na 12V v inej vzdialenosti od sirény.

Pôdorysy zobrazujú geometrické rozmery a plochu každej miestnosti.

V súlade s vyššie uvedeným predpokladom ich rozdeľujeme na dva typy:

• "Izba" - plocha do 40 m2;
• "Cidor" - dĺžka presahuje šírku 2 alebo viackrát.

V miestnosti typu „Izba“ je povolené umiestniť jeden hlásič.

V miestnosti typu "Chodba" - bude umiestnených niekoľko hlásičov, rovnomerne rozmiestnených po celej miestnosti.

V dôsledku toho sa určí počet hlásičov v konkrétnej miestnosti.

Výber "výpočtového bodu" - bod na rovine zvuku v danej miestnosti, čo najďalej od sirény, pri ktorom je potrebné zabezpečiť hladinu zvuku aspoň o 15 dBA nad prípustnou hladinou zvuku stáleho hluku. .

V dôsledku toho sa určí dĺžka priamky spájajúcej montážny bod hlásiča s "vypočítaným bodom".

Sídlisko - bod na zvukovej rovine v danej miestnosti, čo najďalej od hlásiča, v ktorom je potrebné zabezpečiť hladinu zvuku aspoň 15 dBA nad prípustnú hladinu zvuku stáleho hluku, podľa NPB 104 -03 str.3.15.

Na základe SNIP 23-03-2003, odsek 6 „Normy prípustného hluku“ a „Tabuľka 1“ uvedené na tom istom mieste, odvodzujeme hodnoty prípustnej hladiny hluku pre ubytovňu pracovných špecialistov. rovná 60 dB.

Pri výpočte by sa malo brať do úvahy zoslabenie signálu pri prechode dverami:

• požiarna ochrana -30 dB(A);
• štandardná -20 dB(A)



dohovorov

Akceptujeme nasledujúce konvencie:

• N pod. – výška zavesenia sirény od podlahy;
• 1,5 m - úroveň 1,5 metra od podlahy, na tejto úrovni je zvuková rovina;
• h1 - presah nad úrovňou 1,5 m k bodu zavesenia;
• W je šírka miestnosti;
• D - dĺžka miestnosti;
• R je vzdialenosť od signalizátora k „vypočítanému bodu“;
• L - projekcia R (vzdialenosť od signalizátora po úroveň 1,5 m na protiľahlej stene);
• S je oblasť zvuku.

5.1 Výpočet pre typ izby "Izba"

Definujme si „vypočítaný bod“ – bod, ktorý je čo najďalej od oznamovača.

Na zavesenie sa vyberú „menšie“ steny, protiľahlé po celej dĺžke miestnosti, v súlade s NPB 104-03 v článku 3.17.



Ryža. 2 - Vertikálny priemet upevnenia nástenného signalizátora na airbag

Hlásič umiestnime do stredu "Miestnosti" - do stredu krátkej strany, ako je znázornené na obr.



Ryža. 3 - Umiestnenie sirény v strede "Miestnosti"

Na výpočet veľkosti R je potrebné použiť Pytagorovu vetu:

• D - dĺžka miestnosti v súlade s plánom je 6,055 m;
• W - šírka miestnosti v súlade s plánom je 2,435 m;
• Ak bude siréna umiestnená nad 2,3 m, potom namiesto 0,8 m je potrebné vziať veľkosť h1 presahujúcu výšku zavesenia nad úrovňou 1,5 m.

5.1.1 Určite hladinu akustického tlaku v konštrukčnom bode:

P \u003d Rdb + F (R) \u003d 105 + (-15,8) \u003d 89,2 (dB)

• Pdb - akustický tlak reproduktora, podľa tých. informácia pre hlásič Mayak-12-3M je 105 dB;
• F (R) - závislosť akustického tlaku od vzdialenosti, rovná -15,8 dB podľa obr. 1, keď R=6,22 m.

5.1.2 Stanovte hodnotu akustického tlaku v súlade s NPB 104-03 str. 3.15:

5.1.3 Kontrola správnosti výpočtu:

P \u003d 89,2\u003e Pr.t. \u003d 75 (podmienka je splnená)

SOUE v chránenom území.


5.2 Výpočet pre miestnosť typu „Chodba“.

Hlásiče sú umiestnené na jednej stene chodby v intervale 4 šírok. Prvý je umiestnený v šírkovej vzdialenosti od vchodu. Celkový počet oznamovateľov sa vypočíta podľa vzorca:

N \u003d 1 + (D - 2 * W) / 3 * W \u003d 1 + (26,78-2 * 2,435) / 3 * 2,435 \u003d 4 (ks)

• D - dĺžka chodby v súlade s plánom je 26,78 m;
• W - šírka chodby v súlade s plánom je 2,435 m.

Množstvo sa zaokrúhľuje nahor na najbližšie celé číslo. Umiestnenie signalizátorov je znázornené na obr. 4.



4 - Umiestnenie signalizátorov v miestnosti typu "Chodba" so šírkou menšou ako 3 metre a vzdialenosťou "do vypočítaného bodu" Obr.

5.2.1 Určite vypočítané body:

"Vypočítaný bod" sa nachádza na protiľahlej stene vo vzdialenosti dvoch šírok od osi signalizátora.

5.2.2 Určte hladinu akustického tlaku v konštrukčnom bode:

P \u003d Rdb + F (R) \u003d 105 + (-14,8) \u003d 90,2 (dB)

• Pdb - akustický tlak reproduktora, podľa tých. informácia pre hlásič Mayak-12-3M je 105 dB;
• F (R) - závislosť akustického tlaku od vzdialenosti, rovná -14,8 dB podľa obr. 1, keď R=5,5 m.

5.2.3 Stanovte hodnotu akustického tlaku v súlade s NPB 104-03 str. 3.15:

R.t. \u003d N + ZD \u003d 60 + 15 \u003d 75 (dB)

• N je prípustná hladina hluku stáleho hluku, pre ubytovne je to 75 dB;
• ZD - rezerva akustického tlaku rovná 15 dB.

5.2.4 Kontrola správnosti výpočtu:

Р=90,2 > Р р.т=75 (podmienka je splnená)

Výsledkom výpočtov teda je, že vybraný typ hlásiča "Mayak-12-3M" poskytuje a prekračuje hodnotu akustického tlaku, čím poskytuje jasnú počuteľnosť zvukových signálov. SOUE v chránenom území.

V súlade s výpočtom usporiadame zvukové hlásiče, viď obr.5.



Obr. 5 — Plán umiestnenia hlásičov na el. 0,000

Dobrý deň.

Už sme povedali, že požiadavky na SOUE (systémy riadenia varovania a evakuácie) upravuje zväzok SP 3.13130.2009. "Súbor pravidiel. Protipožiarne systémy. Systém varovania pred požiarom a systém riadenia evakuácie. Požiadavky na požiarnu bezpečnosť.

Hlavnou požiadavkou na ozvučovacie systémy je, že musia poskytovať minimálnu hladinu akustického tlaku vo výške 1,5 m od podlahy (t. j. vo výške uší priemerného človeka) 15 dB nad priemernou hladinou hluku v miestnosti, ale nie menej ako 75 dB. Zároveň by maximálna hladina akustického tlaku vytvorená SOUE nemala presiahnuť 120 dB: toto je prah bolesti, potom je to stále zbytočné - je možné len ublížiť. Ak je teda hladina hluku v zariadení povedzme 110 dB, potom by vaše SOUE nemalo pískať tichšie alebo hlasnejšie ako 120 dB a zvýšenie účinnosti by sa malo dosiahnuť pomocou akýchkoľvek svetelných efektov – napríklad stroboskopických svetiel. V spálňach, hoteloch, nemocničných izbách atď. Hladina zvuku sa meria vo výške hlavy spiaceho človeka.

Existuje veľa možností umiestnenia zdrojov zvuku. V rohu haly si môžete pripevniť klaksón typu „zvonček“ s nočnou morou a nechať ho kričať „na celý les“. Výsledkom je, že na vzdialenom konci miestnosti bude zvuk spĺňať požiadavky a ľudia budú v blízkosti zdroja zvuku ohlušovaní. Zabudol som teda dodať: "Kódex pravidiel" tiež vyžaduje rovnomerné rozloženie zvuku (odsek 4.7. Inštalácia reproduktorov a iných hlásnych zariadení v chránených priestoroch by mala vylúčiť koncentráciu a nerovnomerné rozloženie odrazeného zvuku.).

Preto sa vo veľkých miestnostiach široko používajú stropné reproduktory - umožňujú vytvoriť presne rovnaké rovnomerné rozloženie akustického tlaku. Existuje veľa návrhov na inštaláciu do falošných stropov, existujú zavesené reproduktory, ktoré vyzerajú ako lustre.

V chodbách a malých miestnostiach sú nástenné reproduktory celkom vhodné, ich umiestnenie je prísne regulované: nie menej ako 2,3 m od podlahy, ale nie menej ako 15 cm od stropu. Mimochodom, sú tam obojsmerné reproduktory: v strede chodby to pripevnil na stenu, hovorí tam a späť.

Treba dodať, že aby nedochádzalo k veľkým stratám výkonu na vodičoch, zosilňovače produkujú vysokonapäťový signál, 100-120 V. Reproduktory sú vybavené znižovacími transformátormi.

O výpočte SOUE so stropnými reproduktormi:

Počet stropných reproduktorov na hodnotenie miestnosti sa vypočíta bez zohľadnenia výkonu - čistá geometria. Domnievame sa, že vzor reproduktorov je 90 stupňov, je potrebné, aby zneli rovnomerne, bez prekrývania, v miestnostiach vo výške 1,5 m od podlahy. Tí, ktorí chcú, môžu kresliť, som príliš lenivý, takže bez akýchkoľvek podrobností:

b vezmeme výšku miestnosti mínus 1,5 m, hrdo nazývame výsledné číslo "h". Reproduktory zavesíme od seba vo vzdialenosti 2h, od steny - h.

Plocha pokrytá jedným stropným reproduktorom je približne:

Teraz vezmeme plochu miestnosti a vydelíme ju týmto S (op), dostaneme počet reproduktorov. Napríklad máme veľkorysý sklad 7000 m2, výška 6 m. V tomto prípade h=6m-1,5m=4,5m. S (op) je približne 2x4,5x2x4,5 \u003d 81 metrov štvorcových. m. Počet reproduktorov:

N=7000:81=86

Teraz o sile. Každý normálny reproduktor (reproduktor) medzi technickými charakteristikami má taký zaujímavý parameter, ako je citlivosť, meraná vo W / m. Je pravda, že neskôr, pre pohodlie výpočtov, je to preložené do dB, tí, ktorí chcú, môžu sami hľadať, ako previesť watty na decibely, toto je už teória, nechcem sa ponoriť do detailov. Stručne povedané, citlivosť je akustický tlak, ktorý reproduktor vytvorí vo vzdialenosti 1 m s výkonom rozptýleným na ňom 1 watt.

Musíme vytvoriť akustický tlak väčší o 15 dB ako je hladina hluku v miestnosti. Aby sme nebežali so zvukomerom, použijeme tabuľku typických hladín hluku v miestnostiach:

Keďže máme sklad, berieme hlučnosť 70 dB. Vezmite si reproduktor LPA-6 od Louis Plus, má citlivosť 94 dB, t.j. pri výkone 1 W vo vzdialenosti 1 m od neho vytvára akustický tlak = 94 dB. Potrebujeme získať akustický tlak vo vzdialenosti 4,5 m (naša vzdialenosť "h")

70 dB + 15 dB = 85 dB

Použime graf útlmu akustického tlaku c v závislosti od vzdialenosti od reproduktora, ktorý poskytuje tá istá spoločnosť Louis-Plus:

Vo vzdialenosti 1 m je útlm = 0 a na vzdialenosť, ktorú potrebujeme 4,5 m, je to asi 13 dB. Tie. z pôvodných 94 dB (citlivosť reproduktora alebo akustický tlak vo vzdialenosti 1 m) musíme odpočítať 13 dB. Dostaneme, že pri výkone 1 W nás náš reproduktor rozkýve vo výške 1,5 m od podlahy s tlakom 81 dB. A potrebujete 85 dB.

Pozrime sa na vlastnosti nášho reproduktora:

Pozrite sa, v stĺpci "Inclusion power" sú 3 možnosti pripojenia: 6 W, 3 W a 1,5 W. Tie. na jeho prispôsobovacom transformátore je niekoľko odbočiek, ktoré umožňujú pri napätí 100 V na transformátore vyvinúť výkon 6 W, 3 W alebo 1,5 W.

A pre úplné šťastie ešte jedna platňa – zisk v dB v závislosti od výkonu rozptýleného na reproduktore:

Potrebujeme hojdať 85 dB vo vzdialenosti "h" od reproduktora. Dostali sme odhadovaných 81 dB, t.j. pridajte 4 db. Pozeráme - pri výkone 3 W bude zosilnenie akustického tlaku 4,8 dB, čo znamená, že reproduktor pripojíme pri výkone 3 W, budeme mať 85 dB s určitou rezervou.

Ich číslom vynásobíme výkon reproduktorov a dostaneme minimálny dostatočný výkon zosilňovača. V našom prípade je to 3W x 86 = 258W.

Celkovo na začiatku dosť mätúce, ale poďme si to zrekapitulovať.

1. Bez viazanosti na nejaký výkon, hlúpo na základe geometrie, uvažujeme o ploche, ktorú by mal ozvučiť jeden reproduktor pri danej výške miestnosti. Potom na základe plochy miestnosti spočítame počet reproduktorov.
2. Vyberieme reproduktor a na základe jeho citlivosti zvážime, aký akustický tlak dokáže vytvoriť vo výške 1,5 m od podlahy pri výkone 1 W
3. A nakoniec zvážime, aký výkon musíme na reproduktore vyvinúť, aby sme dostali potrebný akustický tlak v tej magickej výške 1,5 m. Prirodzene, ak je tento výkon vyšší ako maximálny výkon reproduktora, treba si vybrať iný model.

No vo všeobecnosti a všetky tie hrôzy. Z druhého prístupu to nie je také strašidelné.

A tu je úplne prvý vzorec:

Odporúčam zapamätať si naspamäť, prínos je jednoduchý. Predstavte si, že kontrolujete objekt, zákazník sa pýta, koľko bude stáť upozornenie. Pomocou tohto vzorca môžete na prstoch spočítať počet stropných reproduktorov a plus-mínus lykových topánok, pripočítajúc k nim náklady na zosilňovače a káble, prinajmenšom uveďte rozsah cien. Zákazníkovi sa táto efektivita páči.

Otázky - v komentároch alebo poštou [e-mail chránený], formulár na odber newslettera je uvedený nižšie.

Nedostatok všeobecne uznávaných metód na výpočet akustického tlaku pri navrhovaní výstražných systémov často vedie k chybám v návrhu (nedostatočná hladina akustického tlaku), pretože počet a miesta inštalácie hlásičov určuje projektant „od oka“. Preto v prípade nedostatočnej úrovne zvukového signálu je potrebné prerobiť už namontovaný systém.

Snažili sme sa zjednodušiť úlohu pre projektantov a inštalatérov – vyvinuli sme softvér na výpočet potrebného počtu sirén v miestnosti, ktorý je k dispozícii na stiahnutie. Program automaticky vypočíta minimálny požadovaný počet sirén a miesta ich inštalácie pre možnosti montáže na stenu a strop.

Okrem nedostatku metód je zložitosťou vo výpočtoch chýbajúce technické parametre - amplitúdovo-frekvenčná charakteristika a vyžarovací diagram pre veľkú väčšinu zvukových a rečových oznamovačov. Preto je tento softvér určený len pre zvukové detektory, pretože pre väčšinu z nich je známa hladina akustického tlaku pri odchýlke od osi hlásiča 90° a je -5 ÷ -10 dB (dá sa zmeniť v programe).

Spôsob výpočtu

Pri znalosti akustického tlaku zdroja zvuku v danom smere Р 0 je možné určiť akustický tlak v tomto smere vo vypočítanom bode Р 1 umiestnenom vo vzdialenosti L>1 m od tohto zdroja pomocou vzorca:

Zvukové signály SOUE by mali poskytovať hladinu zvuku najmenej o 15 dB nad povolenou hladinou konštantného hluku (N) v chránenej miestnosti. Meranie hladiny zvuku by sa malo vykonávať vo vzdialenosti 1,5 m od úrovne podlahy.

kde P 0 a P 90 sú akustický tlak hlásiča vo vzdialenosti 1 m pri 0 ° a 90 °.
V súlade s (1) a (2) dostaneme nerovnosť:

Zvážte ekvivalentnú nerovnosť

Funkcia na ľavej strane nerovnosti (6) na intervale φ°, ktorá nás zaujíma)