• Главная
  •  > 
  • Отпускные
  •  > 
  • Тонкости речевого оповещения, или что выбрать для небольшого объекта. Расчет сечения жилы провода в распределенных системах оповещения и звуковой трансляции Краткие сведения о проводах

Тонкости речевого оповещения, или что выбрать для небольшого объекта. Расчет сечения жилы провода в распределенных системах оповещения и звуковой трансляции Краткие сведения о проводах

При проектировании и монтаже систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) требуется выдержать норматив по максимальному падению напряжения на оповещателях. Ввиду того, что линии питания таких систем часто представляют собой сложную разветвлённую древообразную структуру, расчёт падения напряжения в линии является довольно трудоёмкой задачей.

Методика расчёта

Расчёт производится в следующей последовательности:

  • Зная длину и диаметр кабеля, сопротивление оповещателей, начиная с конечных элементов «дерева» последовательно поднимаясь вверх рассчитать сопротивление в каждом узле (распределительной коробке) и перед каждым оповещателем, что по сути тоже можно рассматривать как узел.
  • Действуя таким образом можно рассчитать общее сопротивление нашего «дерева» в точке подключения к источнику напряжения.
  • Теперь, зная общее сопротивление и напряжение источника, опускаясь последовательно вниз до конечных элементов «дерева», можно рассчитать силу тока и напряжение в каждом узле.

Пример расчёта

Рассмотрим пример. Для упрощения возьмем оповещатели одинакового сопротивления R ОП и все участки линии равных длин и сечений (Рис. 1). Таким образом, сопротивление каждого участка провода будет равно:

В узлах В 1.2 и В 2.1 параллельно оповещателям BIAS 1.3 и BIAS 2.2 подсоединяются последовательно соединенные оповещатель с двумя проводами. Тогда сопротивление нагрузки в узлах В 1.2 и В 2.1 будет равно:

Теперь, зная общее сопротивление R и напряжение источника U , можно рассчитать силу тока, напряжение и падение напряжения в каждом узле.

(7)
I A =I (8)
U A =I A ·R A (9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)

Сила тока на каждом оповещателе находится делением напряжения на соответствующем узле на сопротивление оповещателя:

(21)

Примем напряжение источника U=12 В, сопротивление оповещателей R ОП = 133 Ом, длина участков линии 10 м, сечение провода 1 мм 2 . Последовательно выполняя вычисления, мы получаем следующие результаты:

R п = 0,172 Ом;

R 1.3 = R 2.2 = 133 Ом;

R 1.2 = R 2.1 = 66,586 Ом;

R 1.1 = 44,524 Ом;

R А = 26,861 Ом;

R = 27,205 Ом;

I = I A = 0,441 A;

I 1.1 = 0,264 A;

U 1.1 = 11,757 B;

ΔU 1.1 = 2,022 %;

I ОП1.1 = 0,0884 А;

I 1.2 = 0,176 A;

U 1.2 = 11,697 B;

ΔU 1.2 = 2,525 %;

I ОП1.2 = 0,0879 А;

I 1.3 = 0,088 A;

U 1.3 = 11,667 B;

ΔU 1.3 = 2,777 %;

I ОП1.3 = 0,0877 А;

I 2.1 = 0,177 A;

U 2.1 = 11,787 B;

ΔU 2.1 = 1,772 %;

I ОП2.2 = 0,0886 А;

I 2.2 = 0,088 A;

U 2.2 = 11,757 B

ΔU 2.2 = 2,025 %;

I ОП2.2 = 0,0884 А.

Результаты расчёта

Результаты расчёта показывают, что максимальное падение напряжения будет на оповещателе BIAS 1.3 и составит 0,333 вольта или 2,777 %.

Как видно из этого примера, даже в такой простой конфигурации из пяти оповещателей с одинаковыми длинами и сечениями кабелей, расчёт падения напряжения получается довольно сложным и громоздким. Поэтому мало кто из проектировщиков производит такие расчёты, сечения кабелей зачастую меньше необходимых, а ошибки проектирования обычно выявляются на этапе пуско-наладочных работ и ложатся в итоге на плечи монтажных организаций.

Автоматизация расчёта

Для ускорения и упрощения расчётов нами разработана программа, которая позволяет производить расчёты падения напряжения в линии оповещения с любой конфигурацией и любым количеством оповещателей, которая доступна для скачивания .

Она позволит проектировщикам произвести расчёты на этапе разработки, а монтажникам самостоятельно оценить падение напряжения на оповещателях до начала монтажа и, если необходимо, вовремя скорректировать проект. Расчёт производится при температуре кабеля 20 ºС, сопротивление меди — 0,0172 ом/м/мм².

Уронов Л.Г.

Виноградова И.Ю.

ООО «ТехноСфера», 2016 г.

Кабель огнестойкий для ОПС и систем оповещения СОУЭ

Кабель огнестойкий (огнеупорный, пожаростойкий) для систем пожарной и охранно-пожарной сигнализации (ОПС) и систем оповещения о пожаре и управлении эвакуацией (СОУЭ).

Огнестойкость кабеля (англ. (grade of) fire resistance) - способность кабеля сохранять работоспособность при воздействии (и после воздействия) открытого пламени в течение установленного нормативами времени и определяется такими параметрами, как время огнестойкости кабеля (предел огнестойкости), температура открытого пламени, рабочее напряжение, условия прокладки кабеля и др.

Предел огнестойкости кабеля - время, определяемое от начала испытания кабеля на огнестойкость до возникновения одного из признаков при котором он теряет работоспособность: короткое замыкание и т.д.

С мая 2009 года вступил в силу новый федеральный закон: Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности ", описывающий новые требования к системам пожарной безопасности объектов. Вместе с законом были подготовлены некоторые нормативные документы, регламентирующие применение различных типов кабелей в системах пожарной безопасности объектов. Приведенный ниже материал может быть использован как обоснование применения огнестойких кабелей в системах пожарной сигнализации и системах оповещения и управлении эвакуацией.

Выдержка из Федерального закона Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ " Технический регламент о требованиях пожарной безопасности "

Статья 82. Требования пожарной безопасности к электроустановкам зданий, сооружений и строений.

2. Кабели и провода систем противопожарной защиты , средств обеспечения деятельности подразделений пожарной охраны, систем обнаружения пожара, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, аварийного освещения на путях эвакуации, аварийной вентиляции и противодымной защиты, автоматического пожаротушения, внутреннего противопожарного водопровода, лифтов для транспортирования подразделений пожарной охраны в зданиях, сооружениях и строениях должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасную зону.
7. Горизонтальные и вертикальные каналы для прокладки электрокабелей и проводов в зданиях, сооружениях и строениях должны иметь защиту от распространения пожара. В местах прохождения кабельных каналов, коробов, кабелей и проводов через строительные конструкции с нормируемым пределом огнестойкости должны быть предусмотрены кабельные проходки с пределом огнестойкости не ниже предела огнестойкости данных конструкций.
8. Кабели , прокладываемые открыто, должны быть не распространяющими горение.

Статья 103. Требования к автоматическим установкам пожарной сигнализации.

2. Линии связи между техническими средствами автоматических установок пожарной сигнализации должны быть выполнены с учетом обеспечения их функционирования при пожаре в течение времени, необходимого для обнаружения пожара, выдачи сигналов об эвакуации, в течение времени, необходимого для эвакуации людей, а также времени, необходимого для управления другими техническими средствами.

Статья 84. Требования пожарной безопасности к системам оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей в зданиях, сооружениях и строениях.

7. Системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей должны функционировать в течение времени, необходимого для завершения эвакуации людей из здания, сооружения, строения.


Статья 143. Требования пожарной безопасности к электрооборудованию.

4. Электрооборудование систем противопожарной защиты должно сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасное место.

Полный текст " Технического регламента о требованиях пожарной безопасности"

Выдержка из Свода Правил СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования:

13.15 Шлейфы пожарной сигнализации. Соединительные и питающие линии систем пожарной автоматики.

13.15.3 Выбор электрических проводов и кабелей , способы их прокладки для организации шлейфов и соединительных линий пожарной сигнализации должен производиться в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53315, ГОСТ Р 53325, требованиями настоящего раздела и технической документации на приборы и оборудование системы пожарной сигнализации.

13.15.4 Электрические проводные шлейфы пожарной сигнализации и соединительные линии следует выполнять самостоятельными проводами и кабелями с медными жилами. Электрические проводные шлейфы пожарной сигнализации, как правило, следует выполнять проводами связи, если технической документацией на приборы приемно-контрольные пожарные не предусмотрено применение специальных типов проводов или кабелей.
13.15.5 Допускается использование выделенных линий связи в случае отсутствия автоматического управления средствами пожарной защиты.
13.15.7. Пожаростойкость проводов и кабелей, подключаемым к различным компонентам систем пожарной автоматики должна быть не меньше времени выполнения задач этими компонентами для конкретного места установки. Пожаростойкость проводов и кабелей обеспечивается выбором их типа, а также способами их прокладки.
13.15.8 В случаях, когда система пожарной сигнализации не предназначена для управления автоматическими установками пожаротушения, системами оповещения, дымоудаления и иными инженерными системами пожарной безопасности объекта, для подключения шлейфов пожарной сигнализации радиального типа напряжением до 60 В к приборам приемно-контрольным могут использоваться соединительные линии, выполняемые телефонными кабелями с медными жилами комплексной сети связи объекта, при условии выделения каналов связи. При этом выделенные свободные пары от кросса до распределительных коробок, используемых при монтаже шлейфов пожарной сигнализации, как правило, следует располагать группами в пределах каждой распределительной коробки и маркировать красной краской.
13.15.12 Диаметр медных жил проводов и кабелей должен быть определен из расчета допустимого падения напряжения, но не менее 0,5 мм.

Полный текст СП 5.13130.2009

Выдержка из Свода Правил СП СП 6.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности

Статья 4. Требования пожарной безопасности.

4.1 Кабельные линии систем противопожарной защиты должны выполняться огнестойкими кабелями с медными жилами, не распространяющими горение при групповой прокладке по категории А по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22 с низким дымо- и газовыделением (нг-LSFR) или не содержащими галогенов (нг-HFFR).
4.5 Кабельные линии систем противопожарной защиты должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для функционирования конкретных систем защищаемого объекта.
4.6 Кабельные линии систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) и пожарной сигнализации, участвующие в обеспечении эвакуации людей при пожаре, должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасную зону.
4.15 Время сохранения работоспособности кабельных линий и электрических щитов определяется по ГОСТ Р 53316.

Как видно из этих выдержек, существуют некоторые противоречия в требованиях Технического регламента и Сводов правил.
Например, п.п. 13.15.5 и 13.15.8 Свода Правил 5 допускают использование обычных телефонных кабелей связи для системы ОПС, если система пожарной сигнализации не задействована в других системах противопожарной защиты - СОУЭ, пожаротушения и т. д.
Однако п.2 ст. 103 ФЗ-123 требует, чтобы система пожарной сигнализации работала всё время, пока люди не будут эвакуированы, т.е. должна работать во время пожара, следовательно, быть огнестойкой.
Прослеживается следующая логика: Первый пожарный извещатель выдает сигнал и пожаре на приемно-контрольный прибор. Следующие шлейфы пожарной сигнализации перенают на прибор неисправность, т.к. кабели (общие) к тому времени прогорели. Для чего необходимо применять огнестойкие кабели для систем пожарной сигнализации?
Дело в том, что кабели с других шлейфов пожарной сигнализации, как правило, проходят по одним и тем же кабельным трассам. В данном случае первичной информации о срабатывании одного пожарного извещателя (извещателей) недостаточно. Для принятия решения по эвакуации необходимо понимать, где находится очаг пожара и в каком направлении пожар распространяется. Об этом можно достоверно судить по остальным шлейфам пожарной сигнализации только в случае, если кабели и кабельные трассы пожарной сигнализации остаются в рабочем состоянии.
Логично предположить, что органы пожарного надзора при согласовании новых проектов противопожарной защиты зданий будут требовать соблюдения более жёстких требований к кабельным линиям, т.е. установки огнестойких кабелей.
Согласно п. 13.15.3 СП 5 и п. 4.1 СП 6 кабели должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 53315 и ГОСТ Р МЭК 60332-3-22:

Выдержка из ГОСТ Р 53315-2009. Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности:

6. Преимущественные области применения кабельных изделий с учетом их типа исполнения. В нормативной документации на кабельное изделие должна быть указана область его применения с учетом показателей пожарной опасности и типа исполнения в соответствии с табл. 2.

Тип исполнения кабельного изделия Класс пожарной опасности1)

Преимущественная область применения
Без исполнения О1.8.2.3.4

Для одиночной прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях. При групповой прокладке — обязательное применение средств пассивной огнезащиты
Исполнения — нг, нг(А), нг(А F/R), нг(В), нг(С) и нг(D) П1.8.2.3.4 П2.8.2.3.4 П3.8.2.3.4 П4.8.2.3.4

Для групповой прокладки с учетом объема горючей загрузки в кабельных сооружениях, наружных (открытых) электроустановках (кабельных эстакадах, галереях). Не допускается применение в кабельных помещениях промышленных предприятий, жилых и общественных зданий
Исполнение нг-LS П1.8.2.2.2 П2.8.2.2.2

Для групповой прокладки с учетом объема горючей загрузки в кабельных сооружениях и помещениях внутренних электроустановок, в том числе в жилых и общественных зданиях
Исполнение — нг-HF П1.8.1.2.1 П2.8.1.2.1 П3.8.1.2.1 П4.8.1.2.1

Для групповой прокладки с учетом объема горючей загрузки в помещениях, оснащенных компьютерной и микропроцессорной техникой; в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей
Исполнение — нг-FRLS П1.1.2.2.2 П2.1.2.2.2

Для одиночной или групповой прокладки (с учетом объема горючей загрузки) цепей питания электроприемников систем противопожарной защиты, операционных и реанимационно-анестезионного оборудования больниц и стационаров, а также других электроприемников, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара
Исполнение — нг-FRHF П1.1.1.2.1 П2.1.1.2.1 П3.1.1.2.1 П4.1.1.2.1
Исполнение — нг-LSLTx П1.8.2.1.2 П2.8.2.1.2

Для одиночной или групповой прокладки (с учетом объема горючей загрузки) в зданиях детских дошкольных образовательных учреждений, специализированных домов престарелых и инвалидов, больниц, спальных корпусах образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений
Исполнение — нг-HFLTx П1.8.1.1.1 П2.8.1.1.1 П3.8.1.1.1 П4.8.1.1.1
1) Класс пожарной опасности кабельных изделий с низшими показателями пожарной опасности. Допускается применять кабельные изделия с более высокими показателями пожарной опасности.
Как видно из этой таблицы, для систем противопожарной защиты рекомендованы кабели с индексами -нг-FRLS , -нг-FRHF , имеющие класс пожарной опасности не ниже П 1.1.2.2.2 для - нг-FRLS и П 1.1.1.2.1 для -нг-FRHF.
Согласно данному ГОСТу кабели с такими индексами и классами пожарной опасности должны соответствовать требованиям следующих стандартов:
ГОСТ Р МЭК 60331-23—2003 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. Часть 23. Проведение испытаний и требования к ним. Кабели электрические для передачи данных.
ГОСТ Р МЭК 60332-3-22—2005 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Часть 3-22. Распространение пламени по вертикально расположенным пучкам проводов или кабелей. Категория А.
ГОСТ Р МЭК 60754-1—99 Испытания материалов конструкции кабелей при горении. Определение количества выделяемых газов галогенных кислот.
ГОСТ Р МЭК 60754-2—99 Испытания материалов конструкции кабелей при горении. Определение степени кислотности выделяемых газов измерением рН и удельной проводимости.
ГОСТ Р МЭК 61034-2—2005 Измерение плотности дыма при горении кабелей в заданных условиях. Часть 2. Метод испытания и требования к нему.

Из анализа этих стандартов делаем вывод - помимо прочих требований к нераспространению пламени, газо- и дымовыделению, токсичности, кабели системы противопожарной защиты (в том числе и системы ОПС) должны иметь класс пожарной опасности не ниже ПО 1, т.е. время, в течение которого кабель должен сохранять свою работоспособность, должно составлять не менее 180 минут.

Итак, главный критерий для выбора кабеля для пожарной сигнализации - соответствие его классу пожарной опасности не ниже П1.1.2.2.2 для - нг-FRLS и не ниже П1.1.1.2.1 для -нг-FRHF согласно ГОСТ Р 53315-2009.
А как выбрать фактически по маркировке и сертификату?

Для российских огнестойких кабелей:

Самое главное - соответствие ГОСТ Р 53315-2009.
В маркировке кабельных изделий должен быть указан тип исполнения, т. е. обязательно должны указываться добавленные к марке индексы - нг-FRLS или -нг-FRHF.
В пожарном сертификате должно быть указано соответствие классу пожарной опасности по ГОСТ Р 53315-2009: П1.1.2.2.2 для - нг-FRLS и П1.1.1.2.1 для - нг-FRHF.
Допускается указывать в сертификате соответствие показателю пожарной опасности по НПБ 248-97: ППСТ 1 и ПТПМ 2 для - нг-FRLS и ППСТ 1, ПКА 1 и ПТПМ 2 - для -нг-FRHF, что не противоречит ГОСТ Р 53315-2009, но считается устаревшим.

Для импортных огнестойких кабелей:

В маркировке:

буква «Н», указывающая на применение в изоляции и оболочке свободную от галогена, антивоспламеняющуюся полимерную смесь,
индекс Е180, обозначающий класс пожарной опасности - не менее 180 минут.

В пожарном сертификате должно быть указано на соответствие международным стандартам:

IEC 60331-23 - на огнестойкость.
IEC 60332-3-22 - на нераспространение горения.
IEC 60754-1 - на определение количества выделяемых газов галогенных кислот.
IEC 60754-2 - на определение степени кислотности выделяемых газов измерением рН и удельной проводимости.
IEC 61034-2 на измерение плотности дыма при горении кабелей в заданных условиях.

FRHF - Halogen Free, Flame Retardent - означает: оболочка кабеля не содержит галогенов и огнестойкая.
FRLS - Low Smoke, Flame Retardent - означает: оболочка кабеля с низким дымовыделением и огнестойкая.

Вывод:

Требования для кабеля пожарной сигнализации : огнестойкость ; низкое дымовыделение, отсутствие выделения галогенов, диаметр медной жилы не менее 0,5 мм
Требования для кабеля СОУЭ : огнестойкость; низкое дымовыделение, отсутствие выделения галогенов, диаметр медной жилы должен быть определен из расчета допустимого падения напряжения

Проектируемое здание нужно оборудовать устройствами оповещения людей о пожаре по 2 типу.

Для оповещения людей о пожаре будут использоваться оповещатели типа «Маяк-12-3М» (ООО «Электротехника и Автоматика», Россия, г. Омск) и световые оповещатели «ТС-2 СВТ1048.11.110» (табло «Выход») подключенные к прибору С2000-4 (ЗАО НВП «Болид»).

Для сети оповещения при пожаре применяется огнестойкий кабель КПСЭнг(А)-FRLS-1х2х0,5.

Для эл. питания оборудования по напряжению U=12 В применяется источник резервированного эл. питания «РИП-12» исп.01 с аккумуляторной батареей емк. 7 А ч. Аккумуляторные батареи источника эл. питания обеспечивают работу оборудования в течение не менее 24 часов в дежурном режиме и 1 час в режиме «Пожар» при отключении основного источника эл.питания.

Основные требования к СОУЭ изложены в НПБ 104-03 «Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях»:

3. Принятые расчетные допущения

Исходя из геометрических размеров помещений, все помещения делятся только на три типа:

  • «Коридор» -длина превышает ширину в 2 и более раз;
  • «Зал» — площадь более 40 кв.м. (в данном расчете не применяется).

В помещении типа «Комната» размещаем один оповещатель.

4. Таблица значений ослабления звукового сигнала

В воздушной среде звуковые волны затухают вследствие вязкости воздуха и молекулярного затухания. Звуковое давление ослабевает пропорционально логарифму расстояния (R) от оповещателя: F (R) = 20 lg (1/R). На рис.1 показан график ослабления звукового давления в зависимости от расстояния до источника звука F (R) =20 lg (1/R).


Рис. 1 — График ослабления звукового давления в зависимости от расстояния до источника звука F (R) =20 lg (1/R)

Для упрощения расчетов ниже приведена таблица реальных значений уровней звукового давления от оповещателя «Маяк-12-3М» на различных расстояниях.

Таблица — Звуковое давление, создаваемое одиночным оповещателем, при его включении на 12В на различном расстоянии от оповещателя.

5. Выбор количества оповещателей в конкретном типе помещений

На поэтажных планах обозначены геометрические размеры и площадь каждого помещения.

В соответствии с принятым ранее допущением, делим их на два типа:

  • «Комната» — площадь до 40 кв.м;
  • «Коридор» — длина превышает ширину в 2 и более раз.

    • В помещении типа «Комната» допускается размещение одного оповещателя.

    В помещении типа «Коридор» – будут размещаться несколько оповещателей, равномерно расположенные по помещению.

    Как результат – определение количества оповещателей в конкретном помещении.

    Выбор «расчётной точки» — точки на плоскости озвучивания в данном помещении, максимально удалённой от оповещателя, в которой необходимо обеспечить уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума.

    Как результат – определение длины прямой, соединяющей точку крепления оповещателя с «расчётной точкой».

    Расчетная точка — точка на плоскости озвучивания в данном помещении, максимально удалённой от оповещателя, в которой необходимо обеспечить уровень звука не менее чем на 15 дБА выше допустимого уровня звука постоянного шума, согласно НПБ 104-03 п.3.15.

    На основании СНИП 23-03-2003 пункта 6 «Нормы допустимого шума» и приведённой там же «Таблицы 1» выводим значения допустимого уровня шума для общежития рабочих специалистов равно 60 дБ.

    При расчетах следует учитывать ослабление сигнала при прохождении через двери:

    • противопожарные -30 дБ(А);
    • стандартные -20 дБ(А)

    Условные обозначения

    Примем следующие условные обозначения:

    • Н под. – высота подвеса оповещателя от пола;
    • 1,5м — уровень 1,5 метра от пола, на этом уровне находится плоскость озвучивания;
    • h1 — превышение над уровнем 1,5 м до точки подвеса;
    • Ш — ширина помещения;
    • Д — длина помещения;
    • R — расстояние от оповещателя до «расчётной точки»;
    • L — проекция R (расстояние от оповещателя до уровня 1,5 м на противоположной стене);
    • S — площадь озвучивания.

    5.1 Расчет для помещения типа «Комната»

    Определим «расчётную точку» — точку, максимально удалённую от оповещателя.

    Для подвеса выбираются «меньшие» стены, противостоящие по длине помещения, в соответствии с НПБ 104-03 в п. 3.17.

    Рис. 2 — Вертикальная проекция крепления настенного оповещателя по НПБ

    Оповещатель располагаем по середине «Комнаты» — по центру короткой стороны, как изображено на рис.3

    Рис. 3 — Расположение оповещателя по середине «Комнаты»

    Для того, чтобы вычислить размер R, необходимо применить теорему Пифагора:

    • Д – длина комнаты, в соответствии с планом равна 6,055 м;
    • Ш – ширина комнаты, в соответствии с планом равна 2,435 м;
    • Если оповещатель будет размещаться выше 2,3 м, то вместо 0,8 м, нужно взять размер h1 превышающий высоту подвеса над уровнем 1,5 м.

    5.1.1 Определяем уровень звукового давления в расчетной точке:

    Р = Рдб + F (R)=105+(-15,8)=89,2 (дБ)

    • Pдб – звуковое давление громкоговорителя, согласно тех. информации на оповещатель «Маяк-12-3М» равнo 105 дБ;
    • F (R) – зависимость звукового давления от расстояния, равна -15,8 дБ в соответствии с рис.1 когда R=6,22 м.

    5.1.2 Определяем величину звукового давления, в соответствии с НПБ 104-03 п.3.15:

    5.1.3 Проверка правильности расчета:

    Р =89,2 > Р р.т.=75 (условие выполняется)

    СОУЭ в защищаемом помещении.

    5.2 Расчет для помещения типа «Коридор»

    Оповещатели размещаются на одной стене коридора с интервалом в 4-ре ширины. Первый размещаются на расстоянии ширины от входа. Общее количество оповещателей исчисляется по формуле:

    N = 1 + (Д – 2*Ш) / 3*Ш= 1+(26,78-2*2,435)/3*2,435=4 (шт.)

    • Д – длина коридора, в соответствии с планом равна 26,78 м;
    • Ш – ширина коридора, в соответствии с планом равна 2,435 м.

    Количество округляется до целого значения в большую сторону. Размещение оповещателей представлено на рис. 4.

    Рис.4 — Размещение оповещателей в помещении типа «Коридор» при ширине менее 3-х метров и расстояние «до расчётной точки»

    5.2.1 Определяем расчётные точки:

    «Расчётная точка», находится на противоположной стене на удалении в две ширины от оси оповещателя».

    5.2.2 Определяем уровень звукового давления в расчетной точке:

    Р = Рдб + F (R)=105+(-14,8)=90,2 (дБ)

    • Pдб – звуковое давление громкоговорителя, согласно тех. информации на оповещатель «Маяк-12-3М» равно 105 дБ;
    • F (R) – зависимость звукового давления от расстояния, равна -14,8 дБ в соответствии с рис.1 когда R=5,5 м.

    5.2.3 Определяем величину звукового давления, в соответствии с НПБ 104-03 п.3.15:

    Р р.т. = N + ЗД =60+15=75 (дБ)

    • N – допустимый уровень звука постоянного шума, для общежитий равна 75 дБ;
    • ЗД – запас звукового давления, равный 15 дБ.

    5.2.4 Проверка правильности расчета:

    Р=90,2 > Р р.т=75 (условие выполняется)

    Таким образом, в результате расчетов, выбранный тип оповещателя «Маяк-12-3М» обеспечивает и превышает значение звукового давления, тем самым обеспечивая четкую слышимость звуковых сигналов СОУЭ в защищаемом помещении.

    В соответствии с расчетом, выполним расстановку звуковых оповещателей см. рис.5.

    Рис.5 — План размещения оповещателей на отм. 0.000

Конец лета - самая жаркая пора отпусков. Идешь по главной улице приморского городка - вокруг множество кафе, ресторанчиков, магазинов к удовольствию отдыхающих. Большинство из них с точки зрения организации систем оповещения относятся к малым и средним объектам (если заведение не расположено в каком-либо торгово-развлекательном центре весьма внушительных размеров). ТРЦ обычно укомплектованы по всем правилам, в том числе и по небезызвестным СП 3.13130.2009, и с оповещением там более или менее все ясно - применяются специализированные системы в комбинации со 100-вольтовыми линиями и громкоговорителями. С небольшими объектами все не так просто

Роман Мишин
Технический директор компании Schneider Intercom

Обычно владельцы даже самых маленьких заведений имеют в своем распоряжении какое-нибудь звуковоспроизводящее устройство, основной целью которого является создание приятной звуковой атмосферы в помещении. Немного реже аудиотехника применяется и для привлечения внимания прохожих. Вопрос в том, могут ли подобные устройства использоваться для оповещения и информирования посетителей, в том числе и в аварийных ситуациях?

Сложность простых систем

Кажется, что видимых на первый взгляд препятствий на пути применения аудиотехники в целях обеспечения безопасности нет - была бы только возможность подключения микрофона и вход для подключения источника внешних звуковых сигналов. Но лишь на первый взгляд всетаклегко.

Первая проблема - это ограниченная возможность применения, связанная с тем, что практически все подобные системы до недавнего времени не оснащались устройствами обеспечения автоматического включения при тревожном событии и сертифицировать аудиосистему в качестве СОУЭ по требованиям ГОСТ Р 53325 просто невозможно Исходя из этого, область применения сужается до небольших магазинов или иных помещений, для которых внедрение таких систем вообще необязательно. Тем не менее многие владельцы небольших заведений используют аудиосистемы с низкоомным подключением не только для трансляции музыки, но и для подачи объявлений.

Идем дальше. Допустим низкоомная система или усилитель все же имеют все необходимые средства для применения их в качестве устройств оповещения (такие хотя и немногочисленные устройства все же имеются на рынке). Как правило, это небольшие аудиосистемы, и в подавляющем большинстве случаев количество громкоговорителей в них ограничивается несколькими единицами. Но само по себе малое количество динамиков не может служить препятствием. Проблема кроется в другом: при низкоомном подключении сигнал в линии громкоговорителей, конечно, может достигать весьма значительных мгновенных величин по напряжению, но усредненное значение этого параметра очень и очень мало. Как следствие, требуется хорошее экранирование для ослабления внешних электрических наводок, иначе при длине линии более 1 5 м и присутствии рядом силовых кабелей или электротехнического оборудования звук станет ощутимо хуже. Но и это еще не все.

Как известно, потери в линии при ненулевом ее сопротивлении обратно пропорциональны величине напряжения в ней. Таким образом, при низком напряжении неизбежно сильное ослабление полезного сигнала даже при небольшом расстоянии от источника до потребителя. Для снижения потерь необходимо или уменьшить это расстояние, или снизить сопротивление путем увеличения сечения проводов, питающих громкоговоритель.

Оба способа накладывают жесткие ограничения на использование обычных аудиосистем для целей трансляции и оповещения. В качестве иллюстрации приведем методику расчета минимального сечения кабеля подключения громкоговорителей в аудиосистемах.

Как рассчитать сечение кабеля

Для системы оповещения расчет сечения кабеля линии при заданной длине ведется для заданного допустимого значения падения напряжения в линии (ипад) последующим параметрам:

  • напряжение в линии - U;
  • длина линии - L;
  • потребляемая мощность - Р.

Величина падения напряжения:

где I -ток в линии.

где - удельное сопротивление материала (для меди - 0,0175 Ом-мм2/м):

Отсюда находим выражение для расчета сечения кабеля:

В случае, когда необходимо вычислить максимальную протяженность линии, зная сечение используемого кабеля и заданное падение напряжения, применяется следующая формула:

Из приведенных формул явно видно: чем выше напряжение в линии, тем меньшее сечение кабеля требуется для создания линии определенной длины и тем более длинную линию оповещения можно организовать при известном сечении кабеля.

Ограничения низковольтных систем

Казалось бы, все ясно: предел использования низковольтных систем - небольшие объекты площадью несколько десятков квадратных метров. Однако низковольтные системы имеют еще один недостаток, дополнительно ограничивающий область их использования. Они, за редким исключением, не имеют возможности контроля исправности линии, и тем более отдельного динамика. Отсутствие такой возможности - это не стремление удешевить аппаратуру, а принципиальная особенность.

Все современные способы контроля используют в той или иной мере пропускание специального сигнала по линии громкоговорителей во время трансляции. В низковольтной цепи такой сигнал - сравнимый с амплитудой полезного сигнала - способен вызвать чувствительные нежелательные эффекты. Да и к чему эта возможность, ведь низковольтные аудиосистемы, как правило, оснащаются низкоомными динамиками, а их необходимо правильно подключить, причем учитывая, что сопротивление выходного каскада оконечного усилителя равно сопротивлению одной акустической системы. При таких обстоятельствах много громкоговорителей, как ни старайся, не подключишь.

Учитывая особенности низковольтных систем, описанные выше, поясним, почему их нежелательно использовать в качестве трансляционных устройств даже для весьма небольших заведений и почему недавно появились трансляционные системы, специально предназначенные для малых и средних объектов.

Типичный подход

Поскольку даже в малом магазинчике или кофейне есть по крайней мере две акустически разделенные зоны (клиентская и технологическая), то одним громкоговорителем не обойдешься.

Иногда выходят из положения следующим образом: одну колонку стереосистемы размещают в клиентской зоне - другую в технологической. Конечно же, это не совсем правильно, поскольку, во-первых, очень сильно искажается звучание стерео про грамм, а во-вторых, если вы находитесь в одной из зон, не всегда понятно (при отсутствии контроля линии), работает ли колонка в другом помещении. К тому же и 10 м для низковольтной системы - расстояние, способное весьма испортить качество воспроизведения и разборчивость речи. Последнее обстоятельство в решающий момент может дорого обойтись владельцу заведения.

Специальные решения для небольших объектов

Благодаря развитию технологий и культуры ведения бизнеса в передовых странах на российском рынке появились недорогие трансляционные системы, специально предназначенные для малых и средних объектов. Они позволяют оборудовать заведение более чем двумя колонками, создавать равномерное комфортное звуковое поле и соблюдать требования норм по громкости и разборчивости объявлений.

Для сведения к минимуму пространственных искажений в таких системах используется только монофонический звук, а для уменьшения потерь сигнала - высоковольтные линии оповещения с трансформаторным питанием громкоговорителей. Такое оборудование имеет возможность функционального контроля за линиями громкоговорителей и основными элементами системы, однако глубина этого контроля зависит от класса системы и возможностей производителя.

1. Для малых систем, как правило, ограничиваются только контролем усилителя и неразветвленных линий оповещения.

2. В настоящее время часто используется метод, при котором возможно постоянное наблюдение за линией путем периодического пропускания специального сигнала - так называемого пилоттона, неслышного для пользователей системы с последующим измерением разницы уровня сигнала. При превышении некоторого порогового значения этой разницы выдается сигнал о неисправности линии. Такой способ зарекомендовал себя как весьма простой и надежный и взят на вооружение большинством производителей трансляционного оборудования.

3. Системы рангом повыше имеют средства контроля, позволяющие отслеживать неисправности вплоть до отдельного динамика. Конечно, это требует не только ресурсов центрального оборудования, но и установки специальных модулей, наблюдающих за ветвью линии и отдельным громкоговорителем. Поскольку и отдельные ветви, и тем более динамики включаются в основную линию параллельно, то при отказе одной из ветвей или отдельного громкоговорителя условия прохождения сигнала по основной линии мало изменятся и простая система контроля по изменению общего сопротивления линии или по ослаблению сигнала попросту не сработает. Налицо необходимость оснащения дополнительными модулями контроля.

Помимо резкого удорожания такой системы, увеличиваются затраты на монтаж и настройку. Потребуется и более высокая квалификация монтажного и обслуживающего персонала И наконец, самое главное - с ростом числа элементов системы повышается вероятность возникновения неисправности. Поэтому модули контроля, устанавливаемые в линию, обязаны иметь высочайшую надежность, что, несомненно, сказывается на цене. Но все же полностью исключить возникновение отказа по вине элементов наблюдения и контроля нельзя.

Оповещение нового поколения

Совсем недавно вследствие развития технологий передачи аудиоданных на рынке появились системы с новой архитектурой. Они позволяют строить относительно дешевые распределенные системы оповещения масштаба торгово-развлекательного центра, кампуса, улицы или даже небольшого населенного пункта. К тому же можно, не нарушая целостности, дробить такую систему на множество логически независимых малых.

Суть нового подхода такова: от центрального контроллера системы прокладываются линии цифровой передачи сигнала, причем и аудио, и сигнализация, и команды управления передаются всего по двум проводам или сетевой IP-инфраструктуре. Абонентами системы являются как вызывные станции, так и усилители, имеющие полные возможности функционального контроля. Естественно, абоненты могут работать как сообща, так абсолютно независимо, благодаря логическому разделению сегментов подобной системы. Это значит, что в штатном режиме каждый из таких сегментов может транслировать свою музыку или объявления, а при возникновении общей чрезвычайной ситуации все устройства могут получать сигнал от главного оператора или от региональной системы оповещения. Поскольку в каждом сегменте располагается только абонентское оборудование (вызывная станция, усилители и громкоговорители), владельцы небольших заведений могут быть избавлены от необходимости покупать собственную систему - теперь есть возможность использовать общую систему как абонентский сервис, подобно подзабытым радиоточкам. При этом в штатном режиме в каждом заведении (абонентской зоне) транслируется своя музыка и объявления.

Как говорится, новое - это хорошо забытое старое, и технология, некогда созданная для радиотрансляционной сети репродукторов, с учетом современного развития открывает бизнесу новые возможности.