Звуковой оповещатель пожарной тревоги. Системы оповещения и управления эвакуацией. Требования и рекомендации. Звуковые системы оповещения

С.М. Щипицын
Генеральный директор ООО "Систем Сенсор Фаир Детекторc"

При пожаре система оповещения - это связующее звено между системой автоматической пожарной сигнализации и людьми. На первый взгляд звонки, стробы и сирены кажутся самыми простыми компонентами системы оповещения, однако в общественных и административных зданиях они являются единственным источником сигналов, которые призывают людей к немедленной эвакуации.

В статье представлены требования российских и зарубежных нормативных документов к таким системам, практические рекомендации по расстановке оповещателей, а также новейшие технологии определения пути выхода по направляющему аудиосигналу.

Российские нормативные требования

Общий порядок проектирования систем оповещения о пожаре определен в НПБ 104-03 "Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях". Нормами предусмотрено 5 типов систем оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), в зависимости от способа оповещения, деления здания на зоны оповещения и других характеристик. Звуковой или светозвуковой способ оповещения в виде сирен и стробоскопов используется в наиболее простых системах оповещения 1-го и 2-го типа.

Характеристики оповещателей должны соответствовать требованиям НПБ 77-98 "Технические средства оповещения и управления эвакуацией пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний" По классификации, данной в документе, оповещатели подразделяются на световые, звуковые, речевые и комбинированные Уровень звукового давления, развиваемый звуковыми оповещателями на расстоянии 1 ± 0,05 м, должен быть установлен в пределах 85-110 дБ.

По НПБ 104-03 звуковые сигналы СОУЭ должны обеспечивать уровень звука:

• не менее 75 дБ на расстоянии 3 м от опове-щателя, но не более 120 дБ в любой точке защищаемого помещения,
• для обеспечения четкой слышимости - не менее чем на 15 дБ выше допустимого уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении (измерения проводятся на расстоянии 1,5 м от уровня пола),
• в спальных помещениях - не менее чем на 15 дБ выше уровня звука постоянного шума в защищаемом помещении, но не менее 70 дБ (измерения проводятся на уровне головы спящего человека).

Настенные звуковые оповещатели (рис. 1), как правило, должны крепиться на высоте не менее 2,3 м от уровня пола и не менее 15 см от потолка. В помещениях, где люди находятся в шумозащитном снаряжении или с уровнем звука шума более 95 дБ, звуковые оповещатели должны комбинироваться со световыми, допускается использование световых мигающих оповещателей. В зданиях, где находятся глухие и слабослышащие люди, также используются световые или световые мигающие оповещатели.

Степень защиты технических средств оповещения, обеспечиваемая оболочкой по ГОСТ 14254, должна быть не ниже IP 41.

Зарубежные требования к системам оповещения

Требования отечественных норм ко многим компонентам систем пожарной сигнализации практически совпадают с национальными стандартами других стран, но по системам оповещения сохраняются значительные расхождения.

В европейских системах допускается минимальный уровень сигнала оповещения 65 дБ со снижением до 60 дБ в помещениях площадью менее 60 м2, на лестничных площадках и в отдельных точках ограниченного пространства (рис. 2, а), в помещениях с работающим оборудованием достаточно превышения уровня шума на 5 дБ (рис. 2, б), а не на 15 дБ, как в российских нормах. В спальных помещениях (рис. 2, в) уровень сигнала на уровне головы спящего человека должен быть 75 дБ, в отличие от российских 70 дБ.

По NFPA72 (Национальный свод нормативов и правил по пожарной безопасности США, редакция 1993 г.) звуковые оповещатели устанавливаются практически в тех же пределах- не менее 90" от уровня пола и не менее б" от потолка (1"=25,4 мм). При установке комбинированных световых стробоскопических и звуковых устройств это требование заменяется соответствующим требованием по установке стробоскопических устройств.

В помещениях с работающим механическим оборудованием должен быть обеспечен уровень сигнала оповещения не менее 85 дБ, в отличие от уровня 75 дБ для других помещений В NFPA72 в дополнение к "общему" режиму эксплуатации системы оповещения регламентирован так называемый адресный режим. Он используется для постов дежурных медицинских сестер, службы охраны и т.д. Требования для него значительно ниже: уровень сигнала оповещения не менее чем на 10 дБ выше среднего уровня фонового шума и не менее чем на 5 дБ выше максимального уровня шума продолжительностью по крайней мере 60 с, но не менее 45 дБ. На эти требования можно ориентироваться при расчете системы оповещения обслуживающего персонала по сигналам предупреждения о пожароопасной ситуации, формируемым, например, адресно-аналоговыми и лазерными аспирационными СПС. Большинство современных звуковых оповещателей от ведущих мировых производителей имеет возможность регулировки уровня звука.

Звуковые системы оповещения

Вид звуковых сигналов пожарных оповещателей
По НПБ 104-03 звуковые сигналы оповещения должны отличаться по тональности от звуковых сигналов другого назначения В NFPA72 с целью устранения вероятности неправильной интерпретации тревожного сигнала вид звукового сигнала, использующегося в системах пожарной сигнализации, стандартизован. Вид сигнала периодический, каждый период равен 4 с и состоит из 3 импульсов с паузами: звуковой сигнал 0,5 с, пауза 0,5 с, звуковой сигнал 0,5 с, пауза 0,5 с, звуковой сигнал 0,5 с, пауза 1,5 с (рис. 3). По NFPA72 общая минимальная продолжительность сигнала - 180 с, по НПБ 104-03 СОУЭ должна функционировать в течение времени, необходимого для завершения эвакуации людей из здания.

Расположение звуковых оповещателей
Количество звуковых пожарных оповещателей, их расстановка и мощность должны обеспечивать уровень звука во всех местах постоянного или временного пребывания людей в соответствии с требованиями НПБ 104-03. Исходными данными для расчета в простейшем случае являются размеры помещения и минимальный требуемый уровень звуковых сигналов, который определяется типом помещения (спальное или рабочее), допустимым уровнем шума в нем и т.д. В таблице приведены типовые уровни шума от наиболее распространенных источников.

Например, для спального помещения с вытяжным вентилятором уровень требуемого сигнала оповещения должен быть не ниже (55 + 15) = 70 дБ. Для этого сигнал оповещателя должен превышать указанное значение на величину затухания при его распространении в наиболее удаленную часть помещения Определение уровня сигнала на произвольном расстоянии производится сложением паспортного значения сигнала оповещателя (на 1 м) с величиной ослабления сигнала (со знаком "минус") для данного расстояния. Величину ослабления сигнала в дБ на расстоянии L в метрах, относительно его величины на расстоянии 1 м от оповещателя, можно вычислить по формуле:

Таким образом, если оповещатель на расстоянии 1 м обеспечивает уровень сигнала 100 дБ, то на 10 м ослабление равно -20 дБ и уровень сигнала составит 80 дБ.

При использовании нескольких оповещателей в одном помещении необходимо учитывать, что величина двух равных сигналов при синфазном сложении увеличивается в 2 раза, то есть всего на 3 дБ. При использовании одного оповещателя на несколько помещений необходимо учитывать ослабление сигнала при прохождении через двери. По европейской методике расчета в общем случае ослабление сигнала принимается -30 дБ - для противопожарных дверей, -20 дБ - для стандартных дверей (рис. 4).

Световые системы оповещения

Подробные рекомендации по использованию световых и комбинированных светозвуковых оповещателей в отечественной нормативной базе отсутствуют. Для решения практических задач можно обратиться к американским нормативным требованиям.

При выборе оборудования и определении мест установки световых оповещателей необходимо различать тип помещения: спальное помещение; помещение, отличное от спального, или коридор.

Расположение световых оповещателей в помещениях
NFPA72 устанавливает предельно четкие требования к общему количеству стробов и расстоянию между ними в зависимости от вида помещения, его размеров, силы света оповещателя и места его установки. На схеме 1 для помещений, отличных от спальных комнат, приведены минимальные значения силы света для 1, 2 и 4 настенных оповещателей.

При использовании двух оповещателей они должны устанавливаться на противоположных стенах; если используется более двух оповещателей, их световые импульсы должны быть синхронизированы. Синхронизация оповещателей в адресно-аналоговых системах производится автоматически, в традиционных системах необходимо использовать дополнительный провод. В помещениях размером 80x80 футов (примерно 24,4x24,4 м) и более, где может быть больше двух оповещателей, расстояние между установленными устройствами должно составлять минимум 55 футов (примерно 16,8 м).

В помещениях, отличных от спальных комнат, настенные световые оповещатели должны устанавливаться на стенах на расстоянии от 80 до 96 дюймов (примерно 2-2,5 м) от пола и минимум б дюймов (примерно 15 см) - от потолка.

Требования к потолочным световым оповещателям (рис. 5) по силе света (в канделах) в зависимости от размеров помещения приведены на схеме 2. Эти данные можно использовать только при установке строба в центре помещения, в иных случаях уровень силы света должен определяться исходя из помещения, размеры которого равны удвоенному расстоянию от оповещателя до максимально удаленной стены. Когда высота потолков превышает 30 футов (примерно 9 м), регламент NFPA72 предписывает установку световых оповещателей либо на стенах, либо на специальных навесных приспособлениях, чтобы расстояние от пола до оповещателей не превышало 30 футов.

Расстояния между отдельными устройствами системы и точные места монтажа стробоскопических световых оповещателей зависят от размера и конфигурации защищаемой площади или участка. Оговоренные требования основаны на базовом расчете для помещения квадратной формы. Стробы размещаются несимметрично, а таким образом, что каждый из них обеспечивал оповещение в одной из четвертей помещения (рис. б, а). Для данного примера работа стробов должна быть синхронизирована. Если разместить стробы по центрам стен, уровень сигналов в углах помещения будет недопустимо низким (рис. б, б). В помещениях произвольной конфигурации, за исключением коридоров, для расчета по данным схемы 2 используется один или несколько квадратов такого размера, в который полностью вписывается помещение заданной формы.

Для спальных помещений при установке настенного строба на расстоянии 24 дюйма (610 мм) и более от потолка должна быть обеспечена сила света 110 кандел и 177 кандел - при установке на расстоянии менее 24 дюймов (610 мм). Соответственно потолочный световой оповещатель также должен обеспечивать силу света 177 кандел. В любом случае строб должен устанавливаться на расстоянии не более 16 футов (примерно 5 м) от уровня расположения подушки в горизонтальной проекции (рис.7).

Расположение световых оповещателей в коридорах
Применительно к коридорам стробы, обеспечивающие силу света 15 кандел, должны монтироваться на расстоянии не более 15 футов (примерно 4,5 м) от концов коридора. Максимальное расстояние между двумя соседними стробами не должно превышать 100 футов (примерно 30,5 м). Причем любые части коридора, в которых происходит нарушение непрерывности обзора, должны интерпретироваться как обособленные коридоры. Типовое расположение световых оповещателей в коридорах различного вида показано на рис. 8.

Звуковые указатели эвакуационного выхода

Все используемые звуковые сигналы при эвакуации представляют собой сигналы тревоги, они не дают информации ни о направлении к ближайшему пожарному выходу, ни о месте его расположения. Такая цель и не ставится при их использовании, необходимо лишь озвучить на требуемом уровне все помещения, где могут находиться люди.

Основная масса указателей аварийных выходов (аварийное освещение, маркировка, цветовой код стен и дверей, фотолюминесцентные направляющие полосы и т.д.) предполагает только зрительное восприятие. Но такие указатели становятся малоэффективными, если часть здания полностью или частично заполнена дымом или у человека имеются проблемы со зрением.

Естественным решением становится использование специальных типов звука. Например, широкополосный импульсный шумовой сигнал с непрерывным спектром во всем звуковом диапазоне - квазибелый шум. Источник такого звука легко и быстро определяется органами слуха человека, что делает этот метод идеальным средством для обеспечения быстрой эвакуации. Активируемый существующей системой пожарной сигнализации источник направляющего звука, расположенный в тщательно выбранных точках, издает звуковые сигналы, позволяющие людям найти путь к эвакуационным выходам. Технологию направляющего звука используют звуковые оповещатели нового класса ExitPoint (рис. 9).

Этап эвакуации передается частотой импульсов (пульсаций) шумового сигнала. Режим "быстрой" скорости пульсаций используется для обозначения эвакуационного выхода, режим "средней" скорости - для создания направления движения кэвакуацион-ному выходу, режим "медленных" пульсаций обозначает выход из внутренних помещений здания (рис. 10). В паузах между излучением шумового направляющего звука можно воспроизводить речевые информационные сообщения или дополнительные звуковые сигналы.

Информировать людей о том, какие действия необходимо предпринимать по мере их приближения к оповещателю, могут сообщения (например, "Выход", "Лестница вверх", "Лестница вниз", "Зона укрытия") или дополнительные сигналы: увеличивающаяся по частоте сирена (вверх по лестнице), снижающаяся по частоте сирена (вниз по лестнице), стандартный звуковой сигнал пожарной тревоги - три одночастотных импульса с паузой (см. рис. 3). Вид дополнительных звуковых сигналов позволяет человеку интуитивно определить их значение даже в стрессовой обстановке.

Звуковые указатели ExitPoint не заменяют традиционные звуковые и световые оповещатели, а используются как вспомогательные устройства в системе оповещения пожарной сигнализации и ускоряют процесс эвакуации людей, находящихся в здании. Звуковые сигналы пожарных оповещателей имеют узкие спектры и практически не мешают локализации широкополосных сигналов ExitPoint. При сочетании с речевым оповещением возможно разделение оповещения по времени с указанием в тексте технологии использования направляющих звуковых сигналов ExitPoint.

В заключение следует отметить, что грамотно подойти к процессу проектирования системы оповещения в соответствии с российскими НПБ позволит использование в качестве рекомендаций зарубежной нормативной базы Применение в системах оповещения и управления эвакуацией таких новейших технологий, как направляющий звук, сможет обеспечить должный уровень безопасности людей в здании.

Система звукового оповещения – это технические устройства, которые предназначены для путём воздействия на органы слуха человека за счёт подачи звукового сигнала. Звуковые пожарные оповещатели представляют собой электронные приборы небольшого размера.

Они ежедневно помогают в спасении жизни людей, ведь главной их функцией является уведомление находящихся в помещении о возникновении чрезвычайной ситуации. За счёт своевременной подачи звукового сигнала, происходит оперативная эвакуация людей из горящих зданий.

Характеристики устройств

Звуковые оповещатели являют собой звукоизлучающие устройства, которые нужны для привлечения внимания на больших расстояниях или в условиях повышенного шума.

Среди всех устройств, функционирующих по принципу электромагнитного, электродинамического или пьезоэлектрического типа генерации, наиболее технически совершенными считаются пьезоэлектрические оповещатели.

Подавляющее число современных сирен, которые используются в системах пожарных сигнализаций, создаются на основе пьезокристаллических звукогенераторов.

Бесспорным достоинством этих устройств является то, что при минимальных энергозатратах и достаточно небольших габаритах, пьезосирены могут производить достаточно мощный звуковой сигнал.

К слову, обычный звуковой оповещатель пожарной тревоги со среднестатистическими мощностными показателями может работать в диапазоне от 90 до 120-ти децибел.

Основа электроакустического звукового преобразователя — биморфная пластина, которая состоит из пары модулей. Конструкция может содержать 2 пьезоэлемента, между которыми располагается металлическая пластина, придающая конструкции дополнительную износостойкость.

Вторым вариантом конструкции является наличие одного пьезоэлемента, который крепится к металлической пластине. При подключении к электросети, пластина-мембрана издаёт звук.

Пьезосирена, как правило, производится в достаточно небольших габаритах (средний диаметр устройства колеблется от десяти до шестидесяти миллиметров).

Для того чтобы усилить звуковое оповещение о пожаре, используется несколько методов:

• усиление напряжения на 10 и больше вольт. Этот метод эффективен, но характеризуется затратностью;
• применение трубы-рупора, который увеличивает площадь поперечного сечения устройства. По данной системе работает устройство «свирель»;
• использование диффузора. По факту, это воронкообразная диафрагма, одна из сторон которой прикреплена к пьезоблоку;
• использование диафрагмы. Её поверхность имеет вид полукруга из твёрдого материала, имеющего центральную выпуклую часть, и плоский кольцевой элемент из гибкого полимера. Одна из сторон диафрагмы крепится к пьезоблоку. По такому типу работает «Иволга ПКИ-2».

Применение в зданиях

Каждая система оповещения о пожаре обладает крепким каркасом, который совершенно не мешает звуковому сигналу распространяться (благодаря наличию отверстий). Такие устройства уместны практически везде: в муниципальных зданиях, супермаркетах, ресторанах, учебных заведения, на производстве и тому подобных.

Звуковые оповещатели используются, как при пожаре, так и в случаях тревоги. Сирены же применяются не только в случаях активации датчиков, но и в роли предупредительного сигнала о реальной или возможной опасности.

В зависимости от представленной конструкции оповещатели можно устанавливать не только на потолочной поверхности, но и на настенной. Производственные параметры дают возможность основной массе устройств быть используемыми как в помещении, так и вне помещения.

Модельный ряд

Иволга

Оповещатель «ПКИ-2» широко используется в различных условиях эксплуатации за счёт обширного температурного диапазона (от -40 до +55 градусов по Цельсию). Громкость «Иволги» составляет от 95 до 110 децибел. По расходу энергии, эта модель наиболее приемлема: мощность составляет 0,6 Вт, сила тока — 25mA, напряжение — 24 Вт.

Каркас «Иволги» производится из вполне износостойкого ПВХ. На конструкции имеются специальные крепежи, имеющие вид проушин, которые делают монтаж достаточно лёгким . Устанавливается «Иволга» даже к модулям конструкций оборудования.

Маяк

Существует несколько моделей всем известного оповещателя «Маяк» — 24 3М и 12 3М (вольтаж – 24 и 12 соответственно). Оба вида имеют одинаковую громкость, которая равна 105 децибел.

Интервал рабочих температур достаточно обширен – от -40 градусов по Цельсию, до +55. Устройство желательно использовать именно в помещениях, а при уличных условиях эксплуатации, лучше всего обезопасить корпус «Маяка» от воздействий неблагоприятной погоды при помощи козырька.

Свирель-2

Оповещатель «Свирель-2» представлен двумя моделями (О29, О29/1 – 3). Основное их отличие состоит в количестве потребляемой энергии, наличии дополнительных светодиодов в конструкции, а также конструкции пьезокристаллического генератора (1 или 2 элемента).

По уровню громкости все модели «Свирели-2» одинаковы, и равны 100 дБ. Что касательно электропитания, то требуется источник напряжения, с напряжением 12 или 24В, зависимо от конкретной модели.

Каркас «Свирели» производится из прочного металла, обладает водонепроницаемыми свойствами, а также усиленной защитой от вскрытия. Этот вид оповещателей предназначен для использования в уличных условиях.

ООПЗ

дополнительной защиты в уличных условиях эксплуатации. По мощностным характеристикам не уступает многим другим – 105 дБ.

Система пожарной безопасности зданий и сооружений - это комплекс взаимосвязанных технических устройств и механизмов, призванных следить за возникновением возгорания и своевременно оповещать об этом людей. Ключевым звеном пожарной сигнализации является оповещатель пожарной тревоги. Это устройство сигнализирует о начале пожара в здании путем воздействия на органы чувств человека (звуком, светом, вибрацией или информацией).

Звуковой оповещатель пожарной тревоги

Популярность звуковых оповещателей о пожаре обусловлена эффективностью их применения на больших расстояниях и в условиях повышенного шума. При этом устройства потребляют небольшую электрическую мощность и имеют компактные габариты.

Современные звуковые оповещатели пожарной тревоги - пьезоэлектрические устройства. Такие оповещатели вырабатывают мощный сигнал - до 130 дБ, используя при этом напряжение всего в 12 В и ток в 200 мА. Размеры их колеблются в пределах от 10-ти до 60 мм при толщине в 0,2-1,5 мм.

Пьезоэлектрические устройства широко используют в зданиях:

• промпредприятий;
• складов;
• медицинских и образовательных учреждений;
• административных;
• общественных и др.

Кроме них выделяют еще такие разновидности звуковых оповещателей:

• электромагнитные - используют на открытых участках, формируют низкочастотные сигналы;
• электродинамические - генерируют сигнал за счет ударного механизма, который бьётся о корпус металлических колоколов внутри оповещателя.

По способу крепления звуковые оповещатели могут быть настенными, потолочными или встраиваемыми.

Световой оповещатель пожарной тревоги

Световые оповещатели - таблички с различными знаками и надписями - используются в системах (охранно) пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией, оповещения о состоянии технологических процессов либо условий безопасности на предприятиях.

Параметры световых оповещателей нормируются государственным стандартом РФ (Р 55149-2012):

• красный сигнальный цвет устройств используется для табло, извещающих о нарушении хода технологического процесса или условий безопасности;
• надпись белого цвета на зеленом фоне применяется для световых табло, эвакуационных выходов и т. п.;
• при освещенности 1-500 лк табло должны обеспечивать контрастное и четкое восприятие изображения, нанесенного на них;
• частота мигания для мигающих оповещателей - 0,5-5,0 Гц.

Современные модели световых оповещателей имеют табло, освещаемое качественными SMD светодиодами. Это делает надпись четкой и видимой даже при отсутствии освещения.

Активируются световые оповещатели в момент поступления напряжения на устройство.

Схема подключения оповещателей пожарной тревоги

Схема подключения системы обеспечения пожарной безопасности здания- это графически исполненное подробное расположение устройств пожарной тревоги в здании. Схема включает необходимые условные обозначения, а также план прокладывания соединительных линий.

В составе схемы обычно присутствуют такие основные устройства и механизмы:

• оповещатели пожарной тревоги;
• приемная станция;
• блоки питания - основного, резервного;
• проводка (сеть, соединяющая все устройства);
• устройства пожаротушения;
• подсистема переключения.

Подключение оповещателей в общую схему пожарной сигнализации производят строго в соответствии с инструкцией к приборам.

К примеру, если звуковой и световой оповещатели подключаются прямо к устройству сигнализации, необходимо подвести их провода к соответствующим разъемам на нижней части платы. Провода предварительно зачищаются от изоляции на 0,6-0,8 см.

Следующий этап - настройка и корректировка параметров устройств в компьютерной программе.

Если схема подключения оповещателей пожарной тревоги смонтирована и настроена правильно, эффективное и своевременное срабатывание сигнализации обеспечено.

Обращение в специализированную компанию, где грамотно и быстро спроектируют и смонтируют систему пожарной сигнализации, гарантирует, что схема подключения будет правильной, а установленное оборудование сработает вовремя!