Obliczanie systemu ostrzegania. Obliczanie dźwiękowego systemu ostrzegawczego. Wymagania dotyczące głośników

Obliczanie systemu ostrzegania. Obliczanie dźwiękowego systemu ostrzegawczego. Wymagania dotyczące głośników
Obliczanie systemu ostrzegania. Obliczanie dźwiękowego systemu ostrzegawczego. Wymagania dotyczące głośników
11.03.2020

Projektowany budynek musi być wyposażony w ostrzegacze pożarowe typu 2.

Do powiadamiania ludzi o pożarze zostaną podłączone do urządzenia syreny typu „Mayak-12-3M” (Electrotechnics and Automation LLC, Rosja, Omsk) i sygnalizatory świetlne „TS-2 SVT1048.11.110” (wyświetlacz „Wyjście”). należy stosować S2000-4 (CJSC NVP „Bolid”).

Do sieci sygnalizacji pożaru stosuje się kabel ognioodporny KPSEng(A)-FRLS-1x2x0,5.

Na e-mail Do zasilania urządzeń napięciem U=12 V wykorzystuje się redundantne źródło energii elektrycznej. zasilacz „RIP-12” w wersji 01 o pojemności akumulatora. 7 Ach Akumulatoryźródło e-maila zasilacze zapewniają pracę sprzętu przez co najmniej 24 godziny w trybie czuwania i 1 godzinę w trybie „Pożar” przy wyłączonym głównym źródle zasilania.

Podstawowe wymagania dot SOUE są określone w NPB 104-03 „Systemy ostrzegania i zarządzania służące ewakuacji ludzi podczas pożarów budynków i budowli”:

3. Przyjęte założenia obliczeniowe

W oparciu o wymiary geometryczne pomieszczeń wszystkie pomieszczenia są podzielone tylko na trzy typy:

  • „Korytarz” - długość przekracza szerokość 2 lub więcej razy;
  • „Sala” - powierzchnia ponad 40 mkw. (nie ma zastosowania w tym obliczeniu).

Jedną syrenę umieszczamy w pomieszczeniu typu „Pokój”.

4. Tabela wartości tłumienia sygnału audio

W środowisko powietrzne Fale dźwiękowe są tłumione ze względu na lepkość powietrza i tłumienie molekularne. Ciśnienie akustyczne maleje proporcjonalnie do logarytmu odległości (R) od syreny: F (R) = 20 lg (1/R). Rysunek 1 przedstawia wykres tłumienia ciśnienie akustyczne w zależności od odległości od źródła dźwięku F (R) = 20 lg (1/R).


Ryż. 1 — Wykres tłumienia ciśnienia akustycznego w zależności od odległości od źródła dźwięku F (R) = 20 lg (1/R)

Aby uprościć obliczenia, poniżej znajduje się tabela prawdziwe wartości poziomy ciśnienia akustycznego syreny Mayak-12-3M w różnych odległościach.

Tabela - Ciśnienie akustyczne wytwarzane przez pojedynczą syrenę, gdy jest ona włączona przy napięciu 12 V w różnych odległościach od syreny.

5. Wybór ilości sygnalizatorów w konkretnym typie obiektu

Plany pięter wskazują wymiary geometryczne i powierzchnia każdego pokoju.

Zgodnie z przyjętym wcześniej założeniem dzielimy je na dwa rodzaje:

  • „Pokój” – powierzchnia do 40 mkw.;
  • „Korytarz” - długość przekracza szerokość 2 lub więcej razy.

    • W pomieszczeniu typu „Pokój” można umieścić jedną sygnalizator.

    W pomieszczeniu typu „Korytarz” zostanie umieszczonych kilka sygnalizatorów, równomiernie rozmieszczonych w całym pomieszczeniu.

    W rezultacie ustalana jest liczba sygnalizatorów w danym pomieszczeniu.

    Wybranie „punktu obliczeniowego” – punktu na płaszczyźnie dźwięku w danym pomieszczeniu, maksymalnie oddalonego od sygnalizatora, w którym należy zapewnić poziom dźwięku o co najmniej 15 dBA wyższy dopuszczalny poziom dźwięk ciągłego hałasu.

    W efekcie wyznaczana jest długość prostej łączącej punkt mocowania sygnalizatora z „punktem obliczeniowym”.

    Punkt projektowy – punkt na płaszczyźnie akustycznej w danym pomieszczeniu, jak najdalej od sygnalizatora, w którym należy zapewnić poziom dźwięku o co najmniej 15 dBA powyżej dopuszczalnego poziomu dźwięku hałasu stałego, zgodnie z NPB 104 -03 klauzula 3.15.

    Na podstawie SNIP 23-03-2003, paragraf 6 „Dopuszczalne normy hałasu” i podanej tam tabeli 1, obliczamy dopuszczalny poziom hałasu w akademiku dla pracujących specjalistów na 60 dB.

    Dokonując obliczeń należy uwzględnić tłumienie sygnału podczas przejazdu przez drzwi:

    • ogień -30 dB(A);
    • standardowo -20 dB(A)

    Legenda

    Przyjmijmy następujące konwencje:

    • N. pod. – wysokość sygnalizatora od podłogi;
    • 1,5 m - poziom 1,5 m od podłogi, na tym poziomie znajduje się płaszczyzna dźwiękowa;
    • h1 - wysokość nad poziomem 1,5 m do punktu zawieszenia;
    • W to szerokość pomieszczenia;
    • D to długość pokoju;
    • R to odległość syreny od „punktu obliczeniowego”;
    • L — projekcja R (odległość od sygnalizatora do poziomu 1,5 m na przeciwległej ścianie);
    • S – obszar sondowania.

    5.1 Kalkulacja dla pomieszczenia typu „Pokój”.

    Określmy „punkt obliczeniowy” - punkt znajdujący się jak najdalej od syreny.

    Do zawieszenia wybiera się „mniejsze” ściany, które są przeciwległe na całej długości pomieszczenia, zgodnie z NPB 104-03 w punkcie 3.17.

    Ryż. 2 — Rzut pionowy mocowania sygnalizatora naściennego na poduszce powietrznej

    Syrenę umieszczamy na środku „Pokoju” – na środku krótszego boku, jak pokazano na rys. 3

    Ryż. 3 — Lokalizacja syreny na środku „Pokoju”

    Aby obliczyć wielkość R, należy zastosować twierdzenie Pitagorasa:

    • D – długość pomieszczenia zgodnie z planem wynosi 6,055 m;
    • W – szerokość pomieszczenia zgodnie z planem wynosi 2,435 m;
    • Jeżeli syrena będzie umieszczona powyżej 2,3 m, to zamiast 0,8 m należy przyjąć wymiar h1 przekraczający wysokość zawieszenia powyżej poziomu 1,5 m.

    5.1.1 Określić poziom ciśnienia akustycznego w punkcie obliczeniowym:

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

    • Pdb – ciśnienie akustyczne głośnika, zgodnie z danymi technicznymi. informacja dla syreny Mayak-12-3M wynosi 105 dB;
    • F (R) – zależność ciśnienia akustycznego od odległości, równa -15,8 dB zgodnie z rys. 1, gdy R = 6,22 m.

    5.1.2 Określić wartość ciśnienia akustycznego zgodnie z NPB 104-03, punkt 3.15:

    5.1.3 Sprawdzenie poprawności obliczeń:

    Р =89,2 > Р р.т.=75 (warunek jest spełniony)

    SOUE na obszarze chronionym.

    5.2 Obliczenia dla pomieszczenia typu „Korytarz”.

    Sygnalizatory umieszczone są na jednej ze ścian korytarza w odstępach co 4 szerokości. Pierwszy jest umieszczony w odległości szerokości od wejścia. Całkowitą liczbę syren oblicza się ze wzoru:

    N = 1 + (L – 2*W) / 3*W= 1+(26,78-2*2,435)/3*2,435=4 (szt.)

    • D – długość korytarza zgodnie z planem wynosi 26,78 m;
    • W – szerokość korytarza zgodnie z planem wynosi 2,435 m.

    Ilość zaokrągla się do najbliższej całkowitej wartości duża strona. Rozmieszczenie syren pokazano na ryc. 4.

    Rys. 4 - Rozmieszczenie sygnalizatorów w pomieszczeniu typu „Korytarz” o szerokości mniejszej niż 3 metry i odległości „do punktu projektowego”

    5.2.1 Określ punkty projektowe:

    „Punkt obliczeniowy” znajduje się na przeciwległej ścianie w odległości dwóch szerokości od osi sygnalizatora.”

    5.2.2 Określić poziom ciśnienia akustycznego w punkcie obliczeniowym:

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

    • Pdb – ciśnienie akustyczne głośnika, zgodnie z danymi technicznymi. informacja dla syreny Mayak-12-3M wynosi 105 dB;
    • F (R) – zależność ciśnienia akustycznego od odległości, równa -14,8 dB zgodnie z rys. 1 przy R = 5,5 m.

    5.2.3 Określić wartość ciśnienia akustycznego zgodnie z NPB 104-03, punkt 3.15:

    R r.t. = N + ZD =60+15=75 (dB)

    • N – dopuszczalny poziom hałasu stałego, dla domów studenckich równy 75 dB;
    • ZD – margines ciśnienia akustycznego równy 15 dB.

    5.2.4 Sprawdzenie poprawności obliczeń:

    Р=90,2 > Р р.т=75 (warunek jest spełniony)

    Zatem w wyniku obliczeń wybrany typ syreny „Mayak-12-3M” zapewnia i przekracza wartość ciśnienia akustycznego, zapewniając w ten sposób wyraźną słyszalność sygnałów dźwiękowych SOUE na obszarze chronionym.

    Zgodnie z kalkulacją ułożymy alarmy dźwiękowe, patrz rys. 5.

    Rys.5 - Plan umieszczenia syren na elewacji. 0,000

W chronionych pomieszczeniach zakładów produkcyjnych najwyższy poziom ciśnienia akustycznego tła hałasu Lop przyjmuje się na poziomie 60 dB, w pomieszczeniach budynki administracyjne– 45 dB (wg SNiP 23.03.2003). Zgodnie z klauzulą ​​4.2 SP3. 13130.2009 poziom ciśnienia akustycznego sygnalizatorów dźwiękowych systemu ostrzegania musi przekraczać poziom tła o 15 dB, tj. poziom ciśnienia akustycznego w dowolnym punkcie LN musi wynosić co najmniej 75 dB - na terenie warsztatów produkcyjnych; nie mniej niż 60 dB – w pomieszczeniach budynków administracyjnych.
Aby określić poziom ciśnienia akustycznego w punkcie oddalonym od źródła dźwięku (wskaźnik dźwięku), stosuje się następującą zależność:

Li2 = Li1 - 20 Lg r
Gdzie:
Li2 – poziom ciśnienia akustycznego w badanym punkcie, dB;
Li1 – poziom ciśnienia akustycznego wytwarzanego przez emiter akustyczny w odległości 1 m, dB;
r – odległość od emitera do sprawdzanego punktu, m.

Li3 = Li2 - Liр
Li3 = Li1 - 20 Lg r - Liр
Gdzie:
Li3 – poziom ciśnienia akustycznego w badanym miejscu, z uwzględnieniem przegród pośrednich z drzwiami, dB;
Liр – tłumienie sygnału w obecności przegród pośrednich z drzwiami, dB;
Należy uwzględnić przegrody pośrednie z drzwiami (tłumienie sygnału Liр wynosi około 5 dB w halach produkcyjnych i 10 dB w budynkach administracyjnych) usytuowane pomiędzy emiterem a badanym punktem. Maksymalna odległość od emitera do badanego punktu, biorąc pod uwagę przegrodę pośrednią z drzwiami (1. - w halach produkcyjnych, 2. - w budynkach administracyjnych) wynosi około 10 m. W chronionym obiekcie zainstalowana jest instalacja alarmowa i przeciwpożarowa typ dźwięku„OPOP2-35” o poziomie ciśnienia akustycznego w odległości 1 m - co najmniej 100 dB.

Li3 = 100 - 20 Lg 10 - 5 = 75 dB (w warsztatach produkcyjnych)

Li3 = 100 - 20 Lg 10 - 20 = 60 dB (w budynkach administracyjnych)

W punktach kontrolowanego obiektu najbardziej oddalonych od sygnalizatorów dźwiękowych poziom ciśnienia akustycznego jest zgodny z wymaganiami SP3. 13130.2009. W pozostałych pomieszczeniach odległość sygnalizatora do najdalszych punktów (uwzględniając przegrody pośrednie z drzwiami) jest mniejsza niż wartości przyjęte w obliczeniach. Wyniki obliczeń poziomów ciśnienia akustycznego w różnych odległościach od sygnalizatorów dźwięku w halach produkcyjnych i budynkach administracyjnych (wartość podano w nawiasach) podano w tabeli 2.

Tabela 2.

Numer obliczeniowy
Li1, dB Odległość r, m Tłumienie sygnału 20 Lg r, dB
Lop, dB
LN, poziom dB
dźwięk ciśnienie
Li2, dB
1 100 1 0 60(45) 75(60) 100
2 100 2 6,02 60(45) 75(60) 93,98
3 100 4 12,04 60(45) 75(60) 87,96
4 100 6 15,56 60(45) 75(60) 84,44
5 100 7 16,90 60(45) 75(60) 83,10
6 100 8 18,06 60(45) 75(60) 81,4
7 100 10 20 60(45) 75(60) 80
8 100 15 23,52 60(45) 75(60) 76,48
9 100 17 24,61 60(45) 75(60) 75,35

Wymóg punktu 4.2 SP3. 13130.2009 przeprowadza się w odległości nie większej niż 10 m od emitera sygnalizatora, biorąc pod uwagę przegrody pośrednie z drzwiami odpowiednio w pomieszczeniach warsztatów produkcyjnych (jedna przegroda) i budynkach administracyjnych (dwie przegrody).

Kochnov Oleg Władimirowicz
Kierownik działu szkoleń i produkcji firmy ESCORT GROUP

Intensywne przemiany gospodarcze zachodzące w naszym kraju, ulepszone i wzmocnione ramy regulacyjne przyczyniają się do ożywienia przemysłu, wzrostu liczby przedsiębiorstw produkcyjnych. Zgodnie z ustawą federalną z dnia 22 lipca 2008 r. - ustawą federalną nr 123-FZ „Przepisy techniczne dotyczące wymagań bezpieczeństwa przeciwpożarowego” pomieszczenia produkcyjne w przedsiębiorstwach przemysłowych, w których pracują ludzie, muszą być chronione systemami bezpieczeństwo przeciwpożarowe. Najważniejszą częścią zapewniającą kompleksowe bezpieczeństwo budynków i budowli są środki organizacyjne, których elementem są obliczenia elektroakustyczne. Celem artykułu jest zapoznanie czytelnika z metodą obliczeń elektroakustycznych (EAC), podanie jej uzasadnienia zarówno normatywnego, jak i faktycznego – przedstawienie specyfiki obliczeń w warunkach dużego hałasu, charakterystycznego dla przedsiębiorstw przemysłowych, zademonstrować przykłady obliczeń.

W przypadku pożaru (lub innego sytuacje awaryjne) mającego miejsce na terenie zakładu produkcyjnego (lub na terenie chronionego przedsiębiorstwa) następuje uruchomienie (automatyczne włączenie) systemu ostrzegania, emitującego specjalnie zaprojektowane teksty niezbędne do skutecznej ewakuacji ludzi w bezpieczne miejsce.

Stosowany w przedsiębiorstwach przemysłowych następujące typy systemy ostrzegawcze:

▪ systemy ostrzegania i kontroli ewakuacji (WEC), zaprojektowane w oparciu o;

▪ systemy ostrzegania terenowego (OSO) i lokalnego (LSO) w sytuacjach awaryjnych oraz systemy nagłośnieniowe zaprojektowane w oparciu o . Podstawa regulacyjna do projektowania scentralizowanych, lokalnych i systemy obiektowe powiadomieniem jest ustawa federalna nr 68-FZ „O ochronie ludności i terytoriów przed katastrofami naturalnymi i spowodowanymi przez człowieka” z dnia 21 grudnia 1994 r.

Na specjalnym duże obiekty takich jak elektrownie jądrowe czy elektrownie wodne, stosowane są systemy (kompleksy) dowodzenia i poszukiwań.

O niezawodności transmisji komunikatu alarmowego decydują cechy, funkcjonalność i niezawodność środki techniczne systemów ostrzegawczych, ale wiarygodność percepcji można potwierdzić jedynie obliczeniami.

Obliczenia elektroakustyczne pozwalają na wystarczające wysoka celność określić poziom ciśnienia akustycznego w tzw. punkcie obliczeniowym (RT) – punkcie (lokalizacji) możliwego przebywania ludzi. Punkty takie wybierane są w miejscach najbardziej krytycznych zarówno pod względem usuwania, jak i występującego w nich hałasu. Znając odległość obliczonego punktu od źródła dźwięku, łatwo jest określić stopień spadku ciśnienia akustycznego na odległość, ale to wcale nie jest wystarczające. Zgodnie z wymaganiami dokumentacja regulacyjna konieczne jest zapewnienie warunków, w których uzyskany poziom mieści się w określonych granicach.

W specyfice przedsiębiorstw przemysłowych najważniejszym zadaniem jest określenie dokładnej wartości poziomu hałasu w miejscu pracy. Należy zaznaczyć, że przyrządy pomiarowe w tego typu zadaniach mogą być stosowane wyłącznie jako środki pomocnicze ze względu na stale zmieniające się warunki. Zatem warunki wyraźnej percepcji można osiągnąć rozwiązując dwa problemy - efektywne rozmieszczenie głośników i środki ochrony akustycznej.

W każdym z tych systemów końcowym elementem wykonawczym jest głośnik - urządzenie przetwarzające sygnał elektryczny na wejściu na sygnał akustyczny (słyszalny) na wyjściu. W zależności od wymagań co do charakteru nadawanej (rozgłaszanej) informacji, głośnikowi podlega różne wymagania. Zatem zgodnie z wymogami określonymi w, jeżeli liczba osób pracujących w zakładzie produkcyjnym: w warsztacie, magazynie, laboratorium itp. przekracza 100 osób, wówczas w celu zabezpieczenia takiego obiektu należy zastosować typ 3 SOUE stosowany jest - dźwiękowy system ostrzegawczy, emitujący specjalnie opracowane teksty. W takim przypadku głośnik musi skutecznie działać w zakresie od 200 Hz do 5 kHz. Przez efektywność należy rozumieć zarówno wartość ciśnienia akustycznego (głośności), jak i sprawność głośnika. Aby zwiększyć poziom zawartości informacyjnej SOUE, obejmują one również metodę ostrzegania świetlnego.

PODSTAWY OBLICZEŃ ELEKTROAKUSTYCZNYCH

Sama koncepcja „obliczeń akustycznych” (AC) jest dość pojemna. W kontekście zapewnienia bezpieczeństwa ludzi wewnątrz obiektów przemysłowych przeprowadza się tzw. obliczenia elektroakustyczne (EAC), podczas których:

▪ analizowane są chronione pomieszczenia;

▪ wybrane punkty projektowe (PT);

▪ obliczane jest ciśnienie akustyczne w RT;

▪ wyznaczane są poziomy hałasu (NL) w charakterystyce RT danego pomieszczenia;

▪ zidentyfikowano dodatkowe źródła hałasu;

▪ sprawdzane są warunki brzegowe obliczeń;

▪ dobiera się parametry głośników i określa sposób ich rozmieszczenia;

▪ w przypadku niespełnienia warunków brzegowych opracowywane są rozwiązania organizacyjne zwiększające niezawodność przekazu informacji.

Wymagania dotyczące EAR można znaleźć w, a metodologię w Załączniku A; należy jednak zauważyć, że metodologia dostępna w tym dodatku jest całkowicie nieodpowiednia do jakichkolwiek poważnych obliczeń.

Nazwa obliczeń – elektroakustyczne – wynika z uwzględnienia parametrów elektrycznych ścieżki dźwiękowej, które stanowią dane wejściowe do obliczeń akustycznych. Należy zauważyć, że wymagania obliczeniowe określone w nie są całkowicie wystarczające, jednak są konieczne, dlatego w tym artykule skupimy się na spełnieniu tych wymagań. Jeśli chodzi o specyfikę tych obliczeń, w szczególności wysoki poziom hałasu, będziemy polegać na SNiP for Noise, który wystarczająco szczegółowo określa zarówno środki projektowe, jak i organizacyjne do obliczania, rejestrowania i zwalczania wysokiego hałasu.

Rozważmy podstawowe pojęcia niezbędne do wykonania EAR.

PODSTAWOWE PARAMETRY GŁOŚNIKA

Zgodnie z dokumentacją regulacyjną głośniki muszą odtwarzać sygnał audio lub mowę w zakresie: 200 Hz - 5 kHz.

Ciśnienie akustyczne głośnika mierzone jest w decybelach (dB) i określane zarówno na podstawie jego czułości P 0, dB, jak i mocy elektrycznej P W, W dostarczanej na jego wejście:

P db = P o + 10log (P w / P por), (1)

R o - czułość głośnika, dB; P W - moc głośnika, W; Por P - moc progowa = 1W.

Czułość głośnika, dB - poziom ciśnienia akustycznego mierzony na osi roboczej głośnika w odległości 1 m od środka roboczego przy częstotliwości 1 kHz przy mocy 1 W. Moc głośnika jest pobierana z arkusza danych dostarczonego przez producenta lub dostawcę i należy wziąć pod uwagę następujące okoliczności:

1) Jeżeli w paszporcie nie ma żadnych specjalnych wzmianek ani instrukcji, to (w większości przypadków) tzw Moc RMS mierzona przy 1 kHz.

2) Na tzw „stopnie włączenia”.

Tutaj wymagany jest komentarz. Faktem jest, że głośniki stosowane w systemach nagłośnieniowych są oparte na transformatorach. Uzwojenie pierwotne transformatora z reguły ma kilka odczepów, które mają różne impedancje i umożliwiają pracę przy różnych mocach, dlatego we wzorze (1) konieczne jest wskazanie konkretnej mocy przełączania.

Wykonanie. Sporo ważny parametr głośników, charakterystyczny dla obiektów przemysłowych, to parametr zwany „wydajnością”. Dla różne warunki eksploatacji (temperatura, wilgoć, kurz, środowisko agresywne), głośniki z różne klasy wykonanie (obrona). Na niskie temperatury Zastosowano głośniki mrozoodporne. W przypadku zwiększonego stężenia wilgoci i kurzu - głośniki o różnym stopniu ochrony, określonym współczynnikiem IP:

■ IP-41 – pomieszczenia zamknięte;

■ IP-54 – wersja uliczna;

■ IP-67 - wysoki stopień ochrona przed kurzem i wilgocią. Dodatkowe parametry głośników zostaną omówione poniżej.

WSTĘPNE DANE DO OBLICZEŃ ELEKTROAKUSTYCZNYCH

Wstępne dane dla EAR (w przedsiębiorstwach produkcyjnych) to:

▪ plan i przekrój pomieszczenia z rozmieszczeniem urządzeń technologicznych i inżynieryjnych w celu wybrania punktów projektowych;

▪ określenie poziomu hałasu w punktach projektowych;

▪ informacje o charakterystyce przegród zewnętrznych budynku (współczynniki absorpcji);

▪ charakterystyki techniczne i wymiary geometryczne źródeł hałasu.

Aby obliczyć poziom ciśnienia akustycznego w punkcie projektowym, należy wziąć pod uwagę dwie ważne koncepcje:

s samo pojęcie „punktu projektowego” (RT);

■ koncepcja „poziomu hałasu” (NL) w Republice Tatarstanu.

PUNKT PROJEKTOWY

Punkt projektowy – miejsce możliwego (prawdopodobnego) umiejscowienia ludzi, najbardziej krytyczne pod względem położenia i odległości od niego źródło dźwięku(głośnik). RT dobiera się na płaszczyźnie projektowej – (urojonej) płaszczyźnie narysowanej równolegle do podłogi na wysokości 1,5 m (1,2 m dla siedzeń) w miejscu o najgorsze warunki- punkt najbardziej oddalony od głośnika lub w punkcie o największym NA.

Według ND, RT wybiera się:

■ w strefie bezpośredni dźwięk;

■ w obszarze dźwięku odbitego;

▪ w środku tłumu (miejsce maksymalnego skupienia ludzi).

Ten wybór (metoda) nie jest odpowiedni dla EAR, z wyjątkiem ostatniego punktu i oto dlaczego. W kontekście bezpośrednia strefa dźwięku oznacza odległość nieprzekraczającą podwójny rozmiarźródło dźwięku. Źródła dźwięku (hałasu) to maszyny, turbiny, agregaty itp. W przypadku wykorzystania nawet największego głośnika jako źródła dźwięku odległość ta nie będzie przekraczać 1 m, co nie ma znaczenia.

W obszarze odbitego dźwięku. Mamy tu na myśli punkt położony, po pierwsze, blisko powierzchni odbijającej, a po drugie, jak najdalej od źródła dźwięku. Wybór RT w pobliżu powierzchni odbijającej wynika ze specyfiki obliczeń akustycznych jako obliczeń specjalnie dla źródeł hałasu, dla których uwzględnia się zarówno bezpośrednią energię dźwięku, jak i energię dyfuzji. W przypadku oddalenia się od źródła hałasu na odległość dwukrotnie większą, wpływ składnika dyfuzyjnego zaczyna gwałtownie przeważać, patrz poniższy wzór (7). Obliczenia elektroakustyczne w swojej specyfice zbliżone są do obliczeń akustycznych wykonywanych dla kin i sal koncertowych, w których charakterystyczną informacją jest muzyka lub mowa. Takie obliczenia, aby zapewnić odpowiednią zrozumiałość, przeprowadza się z wykorzystaniem tzw. teorii promieni geometrycznych, która pozwala na uwzględnienie odbić i określenie poziomów dźwięku bezpośredniego docierającego do RT. Według tej teorii, znanej starożytnym Grekom, energię dźwięku utożsamia się z subtelnym promieniem (światła). Podczas uderzania w przedmioty część energii dźwięku jest pochłaniana, a część odbijana pod tym samym kątem.

W akustyce dźwięk bezpośredni oznacza zarówno dźwięk bezpośredni - dźwięk rozchodzący się bezpośrednio ze źródła do RT, jak i odbicia pierwotne - dźwięk wchodzący do RT, odbijający się od powierzchni (platform) nie więcej niż 1 raz.

POZIOMY HAŁASU

Aby wykonać EAR, musisz wiedzieć Dokładna wartość USH. Z definicją SG wiąże się wiele trudności. Jaką dokładnie wartość poziomu hałasu przyjąć, przy jakiej częstotliwości mierzyć itp.

Wartość SG możesz określić na kilka sposobów:

■ pomiar bezpośredni;

▪ z tabel normatywnych;

■ dodatkowe obliczenia.

Jeśli chodzi o USH, w formie istnieje dość poważna dokumentacja, jednak na przykład projektanci SOUE nie opierają się na tym (szczegółowym) SNiP w swoich obliczeniach. Brak jednoznacznych metod EAR nie pozwala dostrzec jednoznacznej zależności pomiędzy dwiema wielkościami – wymaganym poziomem ciśnienia akustycznego w RT i USH, wyznaczonymi w tym samym punkcie. To jest pierwszy. Po drugie, do określenia poziomu energii stosuje się dość specyficzny aparat obliczeniowy, co jest nietypowe dla przeciętnego projektanta SOUE i wiąże się z poziomami oktawowymi i obliczeniem energii dyfuzji. Obliczenia takie z reguły wykonują specjaliści akustyki, przy czym nie ma bezpośredniego wymogu wykonania EAR i przeprowadza się je albo na życzenie (zgodnie ze specyfikacją techniczną) klienta, albo na zlecenie projektanta. Bezpośredni pomiar SG wiąże się z szeregiem trudności. Po pierwsze, do takiego pomiaru potrzebny jest profesjonalny i co najważniejsze certyfikowany miernik poziomu dźwięku (miernik poziomu dźwięku). Po drugie, pomiarów należy dokonywać nie tylko przy różnych częstotliwościach, ale także w różnych odstępach (odcinkach) czasu. Zgodnie z , w przypadku przedsiębiorstw produkcyjnych konieczne jest wykorzystanie okresu zmianowego. Jeżeli wykonanie takich pomiarów nie jest możliwe, należy skorzystać z istniejących danych zaczerpniętych z dokumentacji projektowej lub ze specyfikacji technicznych Klienta, a w przypadku ich braku należy odwołać się do Tablic Szumów np. SP 51.13330.2011 . Ochrona przed hałasem.

SPECYFIKA OKREŚLANIA POZIOMU ​​SZUMU OKTAWOWEGO

B pokazuje poziomy dla pasm 9-oktawowych od 31,5 Hz do 8 kHz. Zgodnie z ust. 5.1 obliczenia przeprowadza się dla pasm 8-oktawowych od 63 Hz do 8 kHz. Zgodnie z tym samym zakres częstotliwości 0,2-5 kHz zawiera tylko 5 pasm o średnich geometrycznych częstotliwościach -0,25/0,5/1/2/4 kHz. Rozbieżność tę przezwycięża wymóg dokonywania obliczeń w dBA – poziomach ciśnienia akustycznego skorygowanych w skali A. Można wykazać, że całkowity efekt percepcji, biorąc pod uwagę korekcję w skali A, wynosi 8 oktaw (hałas). ) pasm jest niemal równoznaczne z percepcją pasm 5-oktawowych, co daje w EAR mamy prawo stosować równoważne poziomy niestałego (przerywanego i zmiennego w czasie) ciśnienia akustycznego /L Aeq, dBA, podane w i jako wartość poziomu hałasu.

Wartości NR wzięte z tabel szumów mają charakter jedynie uogólniający; można je nazwać własnymi szumami. I tak np. wg , dla pomieszczeń ze stałymi miejscami pracy w przedsiębiorstwach produkcyjnych /L Aeq = 80 dBA. Jednak dla każdego konkretnego przedsiębiorstwa jest to konieczne dodatkowe obliczenia, z uwzględnieniem hałasu dodatkowego, wprowadzonego – hałasu powstałego w wyniku działania jakichkolwiek źródeł hałasu – agregatów, maszyn lub hałasu przedostającego się przez okna, drzwi itp.

PRZYKŁADY OBLICZEŃ AKUSTYCZNYCH W WARUNKACH WYSOKIEGO HAŁASU

Spójrzmy na przykład. NA Rysunek 1 przedstawiona jest elementarna sytuacja - pomieszczenie produkcyjne z dwoma RT i dwoma źródłami dźwięku: głośnikiem i źródłem hałasu.

Rysunek przedstawia dwa punkty konstrukcyjne RT 1 i RT 2. Załóżmy, że w RT 1 wpływ źródła hałasu pokazanego w prawej górnej części rysunku, ze względu na jego usunięcie i osłonięcie konstrukcją dźwiękochłonną, nie jest znaczący.

Ryż. 1. Przykład demonstrujący możliwości uwzględnienia poziomu hałasu

POZIOM CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO W PUNKCIE PROJEKTOWYM

Obliczmy poziom ciśnienia akustycznego, dB, w RT, generowanego przez głośnik:

L= P o + 10logР tu - 20log ( R 1 - 1), (2)

R 1 - odległość od źródła dźwięku (głośnika) do RT, m R o = 1 m, R> 2 m;

1 - współczynnik uwzględniający, że czułość głośnika mierzona jest w odległości 1 m.

KRYTERIA OBLICZENIOWE

Kryterium poprawności obliczeń będzie spełnienie następujących wymagań:

Sygnały dźwiękowe SOUE muszą zapewniać ogólny poziom dźwięku (poziom dźwięku stałego hałasu wraz ze wszystkimi sygnałami wytwarzanymi przez syreny) co najmniej 75 dBAw odległości 3 m od sygnalizatora, jednak nie większej niż 120 dBA w dowolnym miejscu chronionego pomieszczenia. Sygnały dźwiękowe SOUE muszą zapewniać poziom dźwięku co najmniej 15 dBA powyżej dopuszczalnego poziomu dźwięku stałego hałasu w chronionym pomieszczeniu.

Wymaganie to zawiera 3 warunki:

1. Wymagany poziom minimalny. Poziom ciśnienia akustycznego głośnika musi wynosić co najmniej 85 dB:

Rdb > 85 dB (3)

W przypadku niepowodzenia ten warunek Konieczne jest wybranie głośnika o wysokim ciśnieniu akustycznym.

2. Wymaganie maksymalny poziom. Poziom ciśnienia akustycznego w RT nie powinien być wyższy niż 120 dB:

(R db - 20log ( R min - 1))

r min- odległość głośnika od najbliższego słuchacza.

Jeżeli ten warunek nie jest spełniony, można zmniejszyć ciśnienie akustyczne głośnika lub zastosować rozproszony układ głośników.

3. Warunek poprawności UCHA:

L>USH + 15, (5)

УШ - poziom hałasu w pomieszczeniu, dB;

15 - rezerwa ciśnienia akustycznego, zgodnie z , dB.

Jeśli ten warunek nie jest spełniony, możesz:

■ wybierz głośnik o większej czułości R o , dB;

s wybierz głośnik o większej mocy R W, W;

s zwiększyć liczbę głośników;

■ zmienić układ głośników.

OBLICZANIE DODATKOWEGO HAŁASU

W RT 2 wpływ źródła hałasu jest oczywisty. Jeżeli poziom hałasu wytwarzany przez źródło hałasu, USH i dB w RT, przekracza USH, dB w pomieszczeniu USH i ≥ USA muszą wziąć pod uwagę całkowity wpływ dwóch dźwięków Suma US, dB:

suma amerykańska = 10log (10 0,1 USA + 10 0,1 USA), (b)

a następnie otrzymany wynik podstawiamy do wzoru (5), przyrównując УШ = УШ suma.

OBLICZANIE CIŚNIENIA AKUSTYCZNEGO W PUNKCIE OBLICZENIOWYM TWORZONYM PRZEZ ŹRÓDŁO HAŁASU

Z rysunek 1 jasne jest, że źródło dźwięku znajduje się w pewnej odległości, R 3, m, od RT. Do obliczenia poziomu hałasu i dB skorzystamy z wyników przedstawionych w:

USH i = R ist + 10log (ΧΦ n /Ω R 2 2 + 4Ψ/ W), (7)

Pźródło - oktawa (przy częstotliwości 1 kHz) poziom mocy akustycznej źródła dźwięku, dB, pobrany ze specyfikacji lub właściwości techniczne na sprzęt;

Χ – współczynnik uwzględniający wpływ pola bliskiego w przypadkach, gdy odległość źródła hałasu od RT, r 3 Tabela 2, );

Φ n - współczynnik kierunkowości źródła hałasu (dla źródeł o promieniowaniu równomiernym Ф = 1);

Ω - kąt przestrzenny promieniowania źródła, rad. (przyjęte zgodnie z tabelą 3, );

R 2 - odległość od głośnika do RT, m;

Ψ jest współczynnikiem uwzględniającym naruszenie rozproszenia pola dźwiękowego w pomieszczeniu, Tabela 1;

W- stała akustyczna pomieszczenia, m2.

STAŁA AKUSTYCZNA POMIESZCZENIA

Obliczanie stałej akustycznej pomieszczenia W wiąże się z określeniem głównego funduszu pochłaniania dźwięku lub równoważnej powierzchni pochłaniania dźwięku, A, m 2, wzór (3), .

Współczynnik uwzględniający naruszenie rozproszenia pola dźwiękowego w pomieszczeniu - Ψ zależy od stosunku stałej pomieszczenia B do obszaru otaczających powierzchni S, tabela 1:

Tabela 1. Współczynnik uwzględniający naruszenie rozproszenia pola dźwiękowego pomieszczeń (Ψ)

Do przybliżonego ustalenia W możesz użyć następującej formuły: W= μ * V 1000,

W 1000 - stała pokojowa przy częstotliwości 1 kHz; μ - mnożnik częstotliwości, Tabela 2.

Tabela 2. Mnożnik częstotliwości μ

Objętość pomieszczenia, m 3

średnia geometryczna częstotliwość, kHz

V= 200, 1000

V>> 1000

Lokal stały W 1000 dla częstotliwości 1 kHz w zależności od objętości pomieszczenia V, m 3, ustala się w następujący sposób:

W 1000 = V/20 - dla pomieszczeń bez mebli o nr duża ilość ludzie (zakłady ślusarskie, maszynownie, stanowiska badawcze itp.);

W 1000 = V/10 - dla pomieszczeń z twardymi meblami lub z małą liczbą osób i meble tapicerowane(laboratoria, biura itp.);

W 1000 = V/6 - dla pomieszczeń o dużej liczbie osób i mebli tapicerowanych (pomieszczenia robocze budynków administracyjnych, salony itp.);

W 1000 = V/1,5 - dla pomieszczeń z dźwiękochłonną wykładziną sufitu i części ścian.

Wyjaśnijmy, dlaczego USH określa dokładność obliczeń. Do doboru parametrów głośników lub ich rozmieszczenia stosuje się następujące podejście (metodę):

1. Wybierz opcję RT.

2. Określ USH w Republice Tatarstanu.

3. Określ oczekiwany poziom ciśnienia akustycznego w RT.

4. Określ miejsce montażu i odległość od planowanego głośnika.

5. Obliczamy minimum wymagany poziom ciśnienie akustyczne zamierzonego głośnika.

DODATKOWE WYDARZENIA ORGANIZACYJNE

Przy wysokim poziomie hałasu dochodzi do sytuacji, w której użycie głośnika staje się irracjonalne. W tym przypadku na pierwszy plan wysuwają się działania organizacyjne. Zatem na podstawie:

Na obszarach chronionych, gdzie ludzie noszą sprzęt chroniący przed hałasem, a także na obszarach chronionych, w których poziom hałasu przekracza 95 dBA, alarmy dźwiękowe muszą być połączone z alarmami świetlnymi. Dozwolone jest używanie sygnalizatorów świetlnych.

EFEKTYWNE ROZMIESZCZENIE GŁOŚNIKÓW

Aby spełnić pełnoprawny EAR, same wymogi regulacyjne są całkowicie niewystarczające, dlatego należy wprowadzić dodatkowe cechy. Zademonstrujmy niektóre z nich:

Szerokość charakterystyki kierunkowej (PW) to kąt otwarcia wyznaczony z (kołowego) charakterystyki kierunkowej głośnika, przy którym poziom ciśnienia akustycznego maleje o 6 dB w stosunku do roboczej (geometrycznej) osi głośnika.

Efektywny zasięg D, m dźwięku głośnika - odległość głośnika od punktu, ciśnienie akustyczne r, dB, przy którym zostaje przekroczone USH o 15 dB.

Efektywny zasięg można zdefiniować jako:

D= 10 1/20 (Rdb – USH -15) + 1, (8) gdzie

R db - ciśnienie akustyczne wytwarzane przez głośnik przy określonej mocy, dB.

1 - współczynnik uwzględniający, że czułość głośnika określa się na 1 metr.

Praca z zadanymi charakterystykami (parametrami) pozwala, w zależności od rodzaju głośników – sufitowy, ścienny, tubowy – na budowanie różnych diagramów – konturów dźwięcznych obszarów. Na przykład w przypadku głośnika sufitowego efektywnym obszarem dźwięku (konturem) jest obszar koła. Dla ShDN = 90° promień takiego okręgu wynosi: R= H- 1,5 m, gdzie N-wysokość sufitu . W przypadku głośników ściennych lub tubowych istotnym parametrem jest zasięg efektywny D, M.

PRZYKŁAD OBLICZEŃ AKUSTYCZNYCH DLA MAGAZYNU

NA Rysunek 2 przedstawia uproszczony schemat magazynu, do nagłośnienia którego wykorzystano trzy głośniki tubowe.

Głośniki tubowe mają szereg zalet w porównaniu do innych typów:

▪ stopień ochrony nie niższy niż IP54 i możliwość stosowania w pomieszczeniach nieogrzewanych;

▪ wysokie ciśnienie akustyczne, umożliwiające pracę w warunkach zwiększonego hałasu;

■ uniwersalny uchwyt umożliwiający zmianę uzyskanego rozkładu promieniowania. Umieszczenie głośników na jednej ścianie (ryc. 2),

ma podstawę praktyczną, należy ją jednak potwierdzić obliczeniami.

MOŻLIWE ALGORYTMY OBLICZEŃ

Algorytm EAR (sprawdzający) dla RT 1 może wyglądać następująco:

1. Wyliczony punkt RT 1 został wybrany prawidłowo – w miejscu jak najdalej od drugiego głośnika GR 2.

2. Upewnijmy się, że RT 1 mieści się w zakresie charakterystyki promieniowania (DP) drugiego głośnika (GR 2).

3. Zdefiniujmy USA w RT 1.

4. Oblicz poziom ciśnienia akustycznego w RT 1, L 1 , dB, zgodnie ze wzorem (2).

5. Sprawdźmy spełnienie warunków brzegowych (3), (4), (5).

6. Jeżeli spełnione są warunki (3), (4), (5), obliczenia dla RT 1 są zakończone.

7. W przypadku niespełnienia warunków (3), (4), (5) wybierany jest inny głośnik, zmieniany jest układ głośników i podejmowane są dodatkowe działania organizacyjne.

Możliwe jest jednak dalsze uzasadnienie EAR dla RT 1 w prosty sposób:

■ określić efektywny zasięg D, m, dla drugiego głośnika;

■ porównać uzyskaną wartość D, m, z odległością r 1, M;

■ jeśli D> r 1, EAR dla RT 1 jest zakończone.

Dla RT 2 algorytm EAR może wyglądać następująco:

1. Wyliczony punkt RT 2 został wybrany prawidłowo – w miejscu najbardziej krytycznym z punktu widzenia umiejscowienia głośników.

2. Zdefiniujmy USA w RT 2.

3. Upewnij się, że RT 2 mieści się w zakresie charakterystyki promieniowania drugiego (GR 2) lub trzeciego (GR 3) głośnika.

4. Ponieważ RT 2 nie należy do żadnego z obszarów diagramów, przejdźmy do teorii promieni geometrycznych.

5. Od Rysunek 2 widać, że RT 2 odbiera 2 wiązki energii dźwiękowej, utworzone przez GR 2 i GR 3 i odbite od drugiej zębatki.

Ryż. 2. Przykład rozmieszczenia głośników w magazynie

B. Poziom ciśnienia akustycznego L 2, dB, w RT 2 można obliczyć w następujący sposób:

▪ obliczyć poziom ciśnienia akustycznego w punkcie A, LA, dB, korzystając ze wzoru (2);

■ obliczyć poziom ciśnienia akustycznego w punkcie B, L B, dB, korzystając ze wzoru:

L B = L A - 20log R 3 + 10log(1 - K absorbuje),

Kabs - współczynnik absorpcji powierzchni odbijającej;

▪ w podobny sposób obliczyć poziom ciśnienia akustycznego generowanego przez trzeci głośnik (GR 3) w punktach B, L B, dB i G, L G, dB;

■ obliczyć poziom ciśnienia akustycznego w RT 2, L 2, dB: L 2 = 10log (10 0,1LB + 10 0,1Lg).

WYDARZENIA ORGANIZACYJNE

Ochronę hałasu metodami konstrukcyjnymi i akustycznymi należy zapewnić poprzez:

■ racjonalne rozwiązanie z akustycznego punktu widzenia plan główny obiektowe, racjonalne rozwiązania architektoniczne i planistyczne budynków;

▪ zastosowanie przegród budowlanych o wymaganej izolacji akustycznej;

▪ zastosowanie konstrukcji dźwiękochłonnych (okładziny dźwiękochłonne, skrzydełka, elementy pochłaniające);

▪ stosowanie dźwiękoszczelnych kabin obserwacyjnych i pilot;

▪ zastosowanie osłon dźwiękochłonnych w hałaśliwych jednostkach;

▪ zastosowanie ekranów akustycznych;

▪ zastosowanie tłumików hałasu w instalacjach wentylacji, klimatyzacji i instalacjach aerogazodynamicznych;

▪ wibroizolacja urządzeń procesowych.

Projekty muszą obejmować środki ochrony przed hałasem:

▪ w części „Rozwiązania technologiczne” (dla przedsiębiorstw produkcyjnych) przy wyborze urządzeń procesowych należy preferować urządzenia o niskim poziomie hałasu;

▪ rozmieszczenie urządzeń technologicznych powinno odbywać się z uwzględnieniem redukcji hałasu w miejscach pracy, lokalach i terenach, poprzez zastosowanie racjonalnych rozwiązań architektonicznych i planistycznych;

■ w sekcji „ Rozwiązania konstrukcyjne» (dla przedsiębiorstw produkcyjnych) na podstawie obliczeń akustycznych przewidywanego hałasu na stanowiskach pracy, w razie potrzeby należy obliczyć i zaprojektować środki konstrukcyjno-akustyczne ochrony przed hałasem;

▪ charakterystyka hałasu urządzeń technologicznych i inżynieryjnych musi być zawarta w jego dokumentacja techniczna i dołączony do części projektu „Ochrona przed hałasem”;

▪ należy wziąć pod uwagę zależność charakterystyka hałasu od trybu pracy, wykonywanej operacji, przetwarzanego materiału itp.;

▪ możliwe opcje charakterystyki hałasu muszą być odzwierciedlone w dokumentacji technicznej urządzenia.

JAKO PODSUMOWANIE

Rozpatrzyliśmy tylko część zagadnień związanych z obliczeniami akustycznymi. Szczególnego rozważenia wymagają kwestie rozmieszczenia głośników, określenia czasu pogłosu pomieszczenia i obliczenia zrozumiałości. Oto kilka zaleceń dotyczących poprawy ogólnej zrozumiałości mowy.

1. Największy wpływ na zrozumiałość mowy ma naturalny hałas.

2. Zakłócenia pogłosowe mają istotny wpływ na zrozumiałość mowy, której redukcję uzyskuje się za pomocą dodatkowych (specjalnych) działań.

3. Dobrą zrozumiałość w pomieszczeniach pogłosowych o ograniczonej ścieżce dźwięku można osiągnąć przy różnicy pomiędzy ciśnieniem akustycznym w RT a poziomem hałasu wynoszącym co najmniej 6 dB.

4. Jakość wybranych głośników ma znaczący wpływ na zrozumiałość. Gdy charakterystyka częstotliwościowa głośnika jest nierówna i zbliża się do 10%, zrozumiałość pogarsza się o 7%.

5. Znaczący wzrost zrozumiałości mowy można osiągnąć poprzez zwiększenie udziału dźwięku bezpośredniego w całkowitej energii akustycznej pomieszczenia, dzięki:

▪ zwiększenie lokalizacji źródeł dźwięku;

▪ właściwe rozmieszczenie źródeł dźwięku (głośników) z uwzględnieniem ich kierunkowości i umiejscowienia, w którym punkt RT nie znajduje się zbyt daleko od źródła i nie znajduje się w cieniu.

LITERATURA

1. Ustawa federalna nr 123, zbiór zasad SP 3.13130.2009. Wymagania bezpieczeństwa przeciwpożarowego dotyczące ostrzegania dźwiękowego i głosowego oraz zarządzania ewakuacją.

2. Ustawa federalna nr 123, zbiór zasad SP 133.13330.2012. (Załącznik A. Uproszczone obliczenia liczby głośników w systemach nagłośnieniowych).

3. Kochnov O.V. Obliczenia elektroakustyczne wykonane w projekt SOUE// Materiały XV konferencji naukowo-praktycznej „Integracja nauki i praktyki jako mechanizm rozwoju współczesnego społeczeństwa”. 8-9 kwietnia 2015 r.

4. SP 51.13330.2011. Ochrona przed hałasem. Zaktualizowana wersja SNiP 23.03.2003. M., 2011.

5. SNiP 23.03.2003. Ochrona akustyczna z dnia 01.01.2004.

6. Kochnov O. V. Obliczanie zrozumiałości mowy // Materiały XVIII konferencji naukowo-praktycznej „Integracja nauki i praktyki jako mechanizm rozwoju współczesnego społeczeństwa”. 28-29 grudnia 2015 r.

Jednym z głównych problemów rozwiązywanych w procesie obliczeń elektroakustycznych prowadzonych na etap początkowy projektowanie systemów sygnalizacji pożaru - SOUE zajmuje się doborem i ustawieniem sygnalizatorów dźwiękowych (zwanych dalej głośnikami). Głośniki można zainstalować zarówno na tereny otwarte, a więc w pomieszczeniach zamkniętych (chronionych). Celem artykułu jest zaproponowanie i uzasadnienie możliwości optymalnego umiejscowienia sygnalizatorów dźwiękowych (zwanych dalej głośnikami) w pomieszczeniach zamkniętych (chronionych).

W pomieszczeniach zamkniętych zaleca się montaż głośników wewnętrznych, gdyż są one najbardziej optymalne pod względem parametrów i jakości. W zależności od konfiguracji pomieszczenia mogą to być sufity lub ściany. Właściwe rozmieszczenie głośników pozwala na równomierne rozprowadzenie dźwięku w pomieszczeniu, a co za tym idzie, uzyskanie dobrej zrozumiałości. Jeśli mówimy o jakości dźwięku, będzie ona determinowana głównie jakością wybranych głośników. Zatem np. stosując głośniki sufitowe należy wziąć pod uwagę, że fala dźwiękowa z głośnika rozchodzi się prostopadle do podłogi, dlatego obszar nagłaśniany na wysokości uszu słuchaczy ma kształt koła, promień co przyjmuje się jako równe różnicy między wysokością montażu (mocowaniem) głośnika a odległością do znaku 1,5 m od podłogi (zgodnie z dokumentacją regulacyjną). W większości problemów obliczania akustyki sufitu fale dźwiękowe utożsamiane są z promieniami geometrycznymi, natomiast wzór kierunkowości (DP) głośnika określa parametry (kąty) trójkąt prostokątny Dlatego do obliczenia promienia okręgu (boku trójkąta) wystarczy twierdzenie Pitagorasa. Aby zapewnić równomierny dźwięk w całym pomieszczeniu, głośniki należy zainstalować tak, aby powstałe obszary stykały się lub lekko na siebie zachodziły. W najprostszym przypadku wymaganą liczbę głośników oblicza się ze stosunku wielkości obszaru nagłaśnianego do obszaru nagłaśnianego przez jeden głośnik.

Jednym z głównych parametrów, które należy określić w obliczeniach, jest skok łańcucha głośników. Zostanie to określone na podstawie wielkości pomieszczenia, wysokości montażu głośników i ich kierunkowości (PDP).

W przypadku umieszczania głośników ściennych w korytarzach wzdłuż jednej ściany zalecany odstęp wynosi:

    z wyłączeniem odbić od ścian:

    (Krok aranżacji, m) = (Szerokość korytarza, m) x 2

  • biorąc pod uwagę odbicia od ścian:

    (Krok aranżacji, m) = (Szerokość korytarza, m) x 4

Podczas ustawiania głośników naściennych w prostokątnych pomieszczeniach wzdłuż dwóch ścian w szachownicę, etap rozmieszczenia jest następujący:

(Rozstaw, m) = (Szerokość pomieszczenia, m) x 2

W przypadku umieszczania głośników naściennych ustawionych tyłem do siebie w prostokątnych pomieszczeniach wzdłuż dwóch ścian, etap umieszczania jest następujący:

(Krok aranżacji, m) = (Połowa szerokości pomieszczenia, m) x 2

Podstawowe wymagania

Oto główne wymagania dotyczące dokumentacji regulacyjnej (ND):

Liczba dźwiękowych i słownych (głośników) alarmów przeciwpożarowych, ich rozmieszczenie i moc muszą zapewniać poziom dźwięku we wszystkich miejscach stałego lub czasowego pobytu ludzi zgodnie z normami niniejszego zbioru zasad.

Projektowaniu systemów ostrzegawczych towarzyszą obliczenia elektroakustyczne (EAC). Konsekwencją kompetentnego EAR jest optymalizacja - minimalizacja środków technicznych, podniesienie jakości percepcji. Z kolei jakość percepcji charakteryzuje się komfortem dźwiękowym w przypadku muzyki w tle i zrozumiałością komunikatów głosowych. Kryterium poprawności EAR są wymagania dokumentacji regulacyjnej (ND), które można podzielić na:

  • wymagania dotyczące sygnalizatora głosowego (głośnika);

    wymagania dotyczące poziomów sygnału audio;

    wymagania dotyczące rozmieszczenia sygnałów dźwiękowych (głośników).

Należy zauważyć, że DR określa jedynie niezbędne (minimalne) wymagania, natomiast wystarczające (maksymalne) wymagania zapewnia obecność kompetentnych technik, a w przypadku ich braku – umiejętność czytania i pisania oraz odpowiedzialność projektanta.

Wymagania dotyczące głośników

Podano następujące wymagania. Sygnalizatory muszą zapewniać taki poziom ciśnienia akustycznego, który:

Sygnały dźwiękowe SOUE zapewniały ogólny poziom dźwięku (poziom dźwięku stałego hałasu łącznie ze wszystkimi sygnałami wytwarzanymi przez syreny) co najmniej 75 dBA w odległości 3 m od syreny, ale nie więcej niż 120 dBA w żadnym punkt w chronionym obiekcie.

W tym akapicie znajdują się dwa wymagania - wymaganie dotyczące minimalnego i maksymalnego ciśnienia akustycznego.

Minimalne ciśnienie akustyczne

Głośnik musi zapewniać (minimalny) poziom sygnału dźwiękowego w odległości 1 m od środka geometrycznego:

Maksymalne ciśnienie akustyczne


Zdefiniujmy punkt projektowy:

Punkt obliczeniowy (PT) – miejsce możliwej (prawdopodobnej) lokalizacji osób, najbardziej krytyczne pod względem położenia i odległości od źródła dźwięku (głośnika). RT wybiera się na płaszczyźnie projektowej – (urojonej) płaszczyźnie narysowanej równolegle do podłogi na wysokości 1,5 m.

Wymagania dotyczące poziomów sygnału audio

Główne wymagania dotyczące (niezbędnego) poziomu sygnału dźwiękowego są określone w dyrektywie ND:

Sygnały dźwiękowe SOUE muszą zapewniać poziom dźwięku co najmniej 15 dBA powyżej dopuszczalnego poziomu dźwięku stałego hałasu w chronionym pomieszczeniu. Pomiary poziomu dźwięku należy wykonywać w odległości 1,5 m od poziomu podłogi.

Wymagania aranżacyjne

Główne wymagania dotyczące rozmieszczenia głośników są określone w normie północnej:

Instalacja głośników i innych dźwiękowych systemów ostrzegawczych (głośników) w chronionych pomieszczeniach musi wykluczać koncentrację i nierównomierne rozmieszczenie odbitego dźwięku.

Sygnalizatory głosowe (głośniki) należy tak umiejscowić, aby w każdym miejscu chronionego obiektu, w którym wymagane jest powiadomienie osób o pożarze, była zapewniona zrozumiałość przekazywanej informacji słownej.

Biorąc pod uwagę główne cechy głośników

Zgodnie z tym rozmieszczenie głośników jest częścią działań organizacyjnych przeprowadzonych podczas projektowania SOUE i nazywa się obliczeniami elektroakustycznymi. Najważniejszy jest nie tylko układ, ale optymalny układ głośników, pozwalając na minimalizację ilości szacowanych zasobów (czasu) i zasobów materialnych.

Sposoby rozmieszczenia głośników są ściśle powiązane z ich cechami konstrukcyjnymi. Najbardziej ogólna klasyfikacja to:

    przez egzekucję;

    według cech konstrukcyjnych;

    według cech;

    zgodnie ze sposobem dopasowania do wzmacniacza.

Biorąc pod uwagę rodzaj i cechy konstrukcyjne głośników

Ze względu na konstrukcję głośniki można podzielić na wewnętrzne i zewnętrzne. Cecha charakterystyczna konstrukcja wewnętrzna ma stopień ochrony IP. W przypadku głośników wewnętrznych wystarczy IP-41, w przypadku głośników zewnętrznych co najmniej IP-54. Do użytku w pomieszczeniach, głównie w celu oszczędności, stosuje się głośniki wewnętrzne.

W zależności od rozwiązywanych zadań można zastosować głośniki o różnej konstrukcji. Przykładowo, w zależności od konfiguracji pomieszczenia, można zastosować głośniki montowane na suficie lub na ścianie. Do nagłośnienia przestrzeni otwartych stosuje się głośniki tubowe ze względu na swoje właściwości, stopień ochronności, wysoki stopień kierunkowości dźwięku i wysoką skuteczność.

Specyfika uwzględniania głównych parametrów głośników

Do prawidłowego rozmieszczenia głośników potrzebne są następujące cechy (podstawowe parametry) głośnika:


Obliczanie ciśnienia akustycznego głośnika

Głośności głośnika nie można zmierzyć bezpośrednio, dlatego w praktyce wyraża się ją w postaci poziomów ciśnienia akustycznego, mierzonych w decybelach, dB.

Ciśnienie akustyczne głośnika zależy zarówno od jego czułości, jak i mocy elektrycznej dostarczanej na jego wejście:


Czułość głośnika P 0, dB (czułość głośnika czasami nazywana jest SPL z angielskiego SPL - Sound Pressure Level) - poziom ciśnienia akustycznego mierzony na osi roboczej głośnika, w odległości 1 m od środka pracy, przy częstotliwości 1 kHz o mocy 1 W.

Moc głośnika

Istnieje kilka głównych rodzajów mocy:

Moc znamionowa głośnika - energia elektryczna, przy którym zniekształcenia nieliniowe głośnika nie przekraczają wymaganych wartości.

Moc znamionowa głośnika- definiuje się jako najwyższą moc elektryczną, jaką może osiągnąć głośnik długi czas działają zadowalająco na prawdziwym sygnale audio, bez uszkodzeń termicznych i mechanicznych.

Moc sinusoidalna- maksymalna moc sinusoidalna, przy której głośnik musi pracować przez 1 godzinę z rzeczywistym sygnałem muzycznym bez doznania uszkodzeń fizycznych (por. maksymalna moc sinusoidalna).

Ogólnie rzecz biorąc, ustawienie mocy powinno być wartością określoną przez producenta głośników.

Zaleca się obliczanie ciśnienia akustycznego głośnika w zależności od mocy głośnika.

Podstawowe obliczenia

Redukcja ciśnienia akustycznego w zależności od odległości

Aby obliczyć poziom ciśnienia akustycznego w punkcie projektowym, pozostaje określić jeszcze jeden ważny parametr - wielkość redukcji ciśnienia akustycznego w zależności od odległości - rozbieżność, P 20, dB. W zależności od tego, gdzie głośnik jest zainstalowany - w przestrzenie wewnętrzne lub na terenach otwartych stosuje się różne formuły (podejścia).


Obliczanie poziomu ciśnienia akustycznego w RT

Znając parametry głośnika - jego czułość - P 0, dB, wejściową moc akustyczną P W, W i odległość do RT, r, m, obliczamy poziom ciśnienia akustycznego L 1, dB, jaki on wytwarza w CZ:

Ciśnienie akustyczne w RT przy jednoczesnej pracy n głośników:


Obliczanie zasięgu efektywnego

Efektywny zasięg dźwięku głośnika to odległość od głośnika do punktu, w którym ciśnienie akustyczne nie przekracza (US+15) dB:

Efektywny zasięg dźwięku (głośnik) D, m, można obliczyć:


Stanowią najważniejszy element systemów przeciwpożarowych. W procesie projektowania systemów ostrzegania wykonywane są obliczenia elektroakustyczne. Podstawą obliczeń elektroakustycznych jest zbiór zasad opracowany zgodnie z art. 84 ustawy federalnej FZ-123 SP 3.13130.2009 z dnia 22 lipca 2008 r. Artykuł ten opiera się na następujących głównych punktach zbioru zasad.

  • 4.1. Sygnały dźwiękowe SOUE muszą zapewniać ogólny poziom dźwięku (poziom dźwięku stałego hałasu wraz ze wszystkimi sygnałami wytwarzanymi przez syreny) co najmniej 75 dBA w odległości 3 m od syreny, ale nie więcej niż 120 dBA w dowolnym miejscu chronionego lokalu
  • 4.2. Sygnały dźwiękowe SOUE muszą zapewniać poziom dźwięku co najmniej 15 dBA powyżej dopuszczalnego poziomu dźwięku stałego hałasu w chronionym pomieszczeniu. Pomiary poziomu dźwięku należy wykonywać w odległości 1,5 m od poziomu podłogi
  • 4.7. Instalacja głośników i innych dźwiękowych systemów ostrzegawczych w chronionych pomieszczeniach musi wykluczać koncentrację i nierównomierne rozmieszczenie odbitego dźwięku
  • 4.8. Liczba dźwiękowych i dźwiękowych alarmów pożarowych, ich rozmieszczenie i moc muszą zapewniać poziom dźwięku we wszystkich miejscach stałego lub czasowego pobytu ludzi zgodnie ze standardami niniejszego zbioru zasad

Znaczenie obliczeń elektroakustycznych sprowadza się do określenia poziomu ciśnienia akustycznego w punktach projektowych – w miejscach stałego lub czasowego (prawdopodobnego) przebywania ludzi i porównaniu tego poziomu z wartościami zalecanymi (normatywnymi).

W nagłośnionym pomieszczeniu występują różne rodzaje hałasu. W zależności od przeznaczenia i charakterystyki pomieszczenia, a także pory dnia, poziom hałasu jest różny. Najważniejszym parametrem w obliczeniach jest wielkość średniego hałasu. Hałas można zmierzyć, ale bardziej poprawne i wygodne jest pobranie go z gotowych tabel szumów:

Tabela 1

Aby usłyszeć informację dźwiękową lub mowę, musi ona być o 3 dB głośniejsza od hałasu, tj. 2 razy. Wartość 2 nazywana jest marginesem ciśnienia akustycznego. Dlatego w rzeczywistych warunkach hałas zmienia się, aby zapewnić wyraźne postrzeganie przydatnych informacji na tle hałasu, margines ciśnienia powinien wynosić co najmniej 4 razy - 6 dB, zgodnie ze standardami - 15 dB.

Spełnienie warunków określonych w punktach 4.6, 4.7 regulaminu osiąga się poprzez działania organizacyjne - prawidłowe rozmieszczenie głośników, wstępne obliczenia:

  • ciśnienie akustyczne głośnika,
  • ciśnienie akustyczne w punkcie projektowym,
  • obszar efektywny wyrażony przez jeden głośnik,
  • całkowita liczba głośników wymaganych do nagłośnienia określonego obszaru.

Kryterium poprawności obliczeń elektroakustycznych jest spełnienie następujących warunków:

  1. Ciśnienie akustyczne wybranego głośnika d.b. „co najmniej 75 dBA w odległości 3 m od syreny”, co odpowiada wartości ciśnienia akustycznego głośnika wynoszącej co najmniej 85 dB.
  2. Ciśnienie akustyczne w punkcie obliczeniowym d.b. wyższy od średniego poziomu hałasu w pomieszczeniu o 15 dB.
  3. W przypadku głośników sufitowych należy wziąć pod uwagę wysokość montażu (wysokość sufitu).

Jeśli wszystkie 3 warunki zostaną spełnione, obliczenia elektroakustyczne zostaną zakończone, jeśli nie, możliwe są następujące opcje:

  • wybierz głośnik o większej skuteczności (ciśnienie akustyczne, dB),
  • wybierz głośnik o większej mocy (W),
  • zwiększyć liczbę głośników,
  • zmienić układ głośników.

2. Parametry wejściowe do obliczeń

Parametry wejściowe do obliczeń pobierane są ze specyfikacji technicznych (TOR) (dostarczonych przez klienta) oraz specyfikacji technicznych projektowanego sprzętu. Lista i liczba parametrów mogą się różnić w zależności od sytuacji. Przykładowe dane wejściowe podano poniżej.

Parametry głośnika:

  • Pgr– moc głośnika, W,
  • ShDN– Szerokość charakterystyki promieniowania, stopnie.

Parametry pokoju:

  • N– Poziom hałasu w pomieszczeniu, dB,
  • N– Wysokość sufitu, m,
  • A– Długość pomieszczenia, m,
  • B– Szerokość pomieszczenia, m,
  • Sp– Powierzchnia pokoju, m2.

Dodatkowe dane:

  • ZD– Margines ciśnienia akustycznego, dB
  • R– Odległość głośnika od obliczonego punktu.

Powierzchnia pokoju dźwiękowego:

Sp = a * b

3. Obliczanie ciśnienia akustycznego głośnika

Znając moc znamionową głośnika (Pvt) i jego czułość SPL (SPL z angielskiego Sound Pressure Level - poziom ciśnienia akustycznego głośnika mierzony przy mocy 1 W, w odległości 1 m), można obliczyć ciśnienie akustyczne głośnika powstałe w odległości 1 m od emitera.

Rdb = SPL + 10lg(Pw) (1)
  • SPL– czułość głośnika, dB,
  • Rvt– moc głośnika, W.

Drugi człon w (1) nazywany jest regułą „podwajania mocy” lub zasadą „trzech decybeli”. Fizyczna interpretacja tej reguły jest taka, że ​​przy każdym podwojeniu mocy źródła poziom ciśnienia akustycznego wzrasta o 3 dB. Zależność tę można przedstawić tabelarycznie i graficznie (patrz rys. 1).

Ryc.1. Zależność ciśnienia akustycznego od mocy

4. Obliczanie ciśnienia akustycznego

Aby obliczyć ciśnienie akustyczne w punkcie krytycznym (projektowym), konieczne jest:

  1. Wybierz punkt projektowy
  2. Oszacuj odległość głośnika od obliczonego punktu
  3. Oblicz poziom ciśnienia akustycznego w punkcie projektowym

Jako punkt obliczeniowy wybierzemy lokalizację możliwego (prawdopodobnego) położenia osób, najbardziej krytyczną z punktu widzenia położenia lub odległości. Odległość głośnika od punktu odniesienia (r) można obliczyć lub zmierzyć za pomocą urządzenia (dalmierza).

Obliczmy zależność ciśnienia akustycznego od odległości:

P20 = 20 lg(r-1) (2)
  • R– odległość głośnika od obliczonego punktu, m;

UWAGA: wzór (2) obowiązuje, gdy r > 1.

Zależność (2) nazywana jest regułą „odwrotnych kwadratów” lub regułą „sześciu decybeli” interpretacją fizyczną tej zasady– przy każdym podwojeniu odległości od źródła poziom dźwięku zmniejsza się o 6 dB. Zależność tę można przedstawić tabelarycznie i graficznie, rys. 2:

Ryc.2. Zależność ciśnienia akustycznego od odległości

Poziom ciśnienia akustycznego w punkcie projektowym:

  • N– Poziom hałasu w pomieszczeniu, dB (N z ang. Noise – hałas),
  • ZD– Margines ciśnienia akustycznego, dB.

Przy RR=15dB:

P > N + 15 (5)

Jeżeli ciśnienie akustyczne w obliczonym punkcie jest o 15 dB wyższe od średniego poziomu hałasu w pomieszczeniu, obliczenia zostaną wykonane poprawnie.

5. Obliczanie zasięgu efektywnego

Efektywny zasięg dźwięku (L) – odległość od źródła dźwięku (głośnika) do geometrycznego położenia punktów projektowych znajdujących się w granicach ciśnienia akustycznego, w którym ciśnienie akustyczne mieści się w tych granicach (N+15 dB). W żargonie technicznym – „odległość, jaką pokonuje głośnik”.

W literaturze anglojęzycznej efektywna odległość akustyczna (EAD) to odległość, przy której zachowana jest klarowność i zrozumiałość mowy (1).

Obliczmy różnicę pomiędzy ciśnieniem akustycznym głośnika, poziomem hałasu i rezerwą ciśnienia.

  • P– różnica pomiędzy ciśnieniem akustycznym głośnika, poziomem hałasu i rezerwą ciśnienia, dB.
  • 1 – współczynnik uwzględniający, że czułość głośnika mierzona jest w odległości 1 m.

6. Obliczenie powierzchni granej przez jeden głośnik

Podstawą oceny wielkości sondowanego obszaru jest ustawienie:

Obliczenia przeprowadzimy w oparciu o następujące założenia: Charakter kierunkowy (promieniowania) głośnika można przedstawić w postaci stożka (pole dźwiękowe skupione w stożku) z kątem bryłowym na wierzchołku stożka równym szerokość wzoru kierunkowego.

Obszar wyrażany przez głośnik to rzut pola dźwiękowego, ograniczony kątem otwarcia, na płaszczyznę równoległą do podłogi na wysokości 1,5 m. Analogicznie do zasięgu skutecznego: Powierzchnia efektywna odtwarzana przez głośnik to obszar ciśnienia akustycznego, w którym nie przekracza on wartości N+15dB (wzór 5).

UWAGA: Głośnik promieniuje we wszystkich kierunkach, ale będziemy polegać na danych wejściowych - poziomach ciśnienia akustycznego w zakresie charakterystyki promieniowania. Poprawność tego podejścia potwierdza teoria statystyczna.

Podzielmy głośniki na 3 klasy (typy):

  1. sufit,
  2. ściana,
  3. klakson.

8. Obliczenie powierzchni efektywnej głośnika ściennego

9. Obliczanie powierzchni efektywnej głośnika tubowego

10. Obliczenie liczby głośników potrzebnych do nagłośnienia określonego obszaru

Po obliczeniu efektywnego obszaru wyrażanego przez jeden głośnik, wiedząc wymiary ogólne obszar dźwięczny, oblicz całkowitą liczbę głośników:

K = int(Sp/Sgr) (16)
  • Sp– powierzchnia dźwięczna, m2,
  • Sgr– powierzchnia efektywna wyrażana przez jeden głośnik, m2,
  • Wewnętrzne– wynik zaokrąglenia do wartości całkowitej.

11. Kalkulator elektroakustyczny

Wynik ogólny uzyskany w formie schematu blokowego:

Ryc.6. Schemat blokowy kalkulatora elektroakustycznego

Przykład programowania

Kalkulator ten (napisany w programie Microsoft Excel) wykorzystuje elementarną technikę skróconą - algorytm obliczeń elektroakustycznych opisany powyżej. .


Ryc.7. Kalkulator elektroakustyczny w programie Microsoft Excel

Na podstawie opracowanego algorytmu obliczeniowego to działa.

ZAŁĄCZNIK 1. Lista i krótka charakterystyka głośników ROXTON

Głośnik ROXTON SPL, dB R tu, wat ShDN, gr. R dB, dB
Głośniki sufitowe
88 3 90 93
90 6 90 100
88 6 90 96
90 6 90 96
92 20 90 101
92 10 90 98
90 30 90 104
92 10 90 102
92 10 90 104
Głośniki ścienne
86 2 90 91
90 6 90 96
90 6 90 100
92 10 90 106

4.1. Sygnały dźwiękowe SOUE muszą zapewniać ogólny poziom dźwięku (poziom dźwięku stałego hałasu wraz ze wszystkimi sygnałami wytwarzanymi przez syreny) co najmniej 75 dBA w odległości 3 m od syreny, ale nie więcej niż 120 dBA w żadnym punkt w chronionym obiekcie.

4.2. Sygnały dźwiękowe SOUE muszą zapewniać poziom dźwięku co najmniej 15 dBA powyżej dopuszczalnego poziomu dźwięku stałego hałasu w chronionym pomieszczeniu. Pomiary poziomu dźwięku należy wykonywać w odległości 1,5 m od poziomu podłogi.

4.3. W pomieszczeniach sypialnych sygnały dźwiękowe SOUE muszą mieć poziom dźwięku co najmniej 15 dBA powyżej poziomu dźwięku stałego hałasu w chronionym pomieszczeniu, ale nie mniej niż 70 dBA. Pomiarów należy dokonywać na poziomie głowy śpiącego.

4.4. Sygnalizatory akustyczne i dźwiękowe montowane na ścianie należy tak umiejscowić, aby ich górna część znajdowała się co najmniej 2,3 m od poziomu podłogi, przy czym odległość od sufitu do szczytu sygnalizatora musi wynosić co najmniej 150 mm.

4,5. Na obszarach chronionych, gdzie ludzie noszą sprzęt chroniący przed hałasem, a także na obszarach chronionych, w których poziom hałasu przekracza 95 dBA, alarmy dźwiękowe muszą być połączone z alarmami świetlnymi. Dozwolone jest używanie sygnalizatorów świetlnych.

4.6. Sygnalizatory głosowe muszą odtwarzać normalnie słyszalne częstotliwości w zakresie od 200 do 5000 Hz. Poziom dźwięku informacji pochodzących z alarmów dźwiękowych musi być zgodny ze standardami niniejszego zbioru zasad stosowanych w przypadku dźwiękowych alarmów pożarowych.

4.7. Instalacja głośników i innych dźwiękowych systemów ostrzegawczych w obszarach chronionych musi zapobiegać koncentracji i nierównomiernemu rozkładowi odbitego dźwięku.

4.8. Liczba dźwiękowych i dźwiękowych alarmów pożarowych, ich rozmieszczenie i moc muszą zapewniać poziom dźwięku we wszystkich miejscach stałego lub czasowego pobytu ludzi zgodnie z normami niniejszego zbioru zasad.

Postanowienia ogólne.

Obliczanie parametrów akustycznych urządzeń odtwarzających dźwięk polega na doborze niezbędnych głośników w zależności od aktualnego poziomu hałasu tła i wybranego obwodu dźwiękowego. Rzeczywisty poziom hałasu tła zależy od przeznaczenia pomieszczenia. Uważa się, że dla wysokiej jakości percepcji mowy (transmisje dyspozytorskie) poziom ciśnienia akustycznego głośnika powinien być o 10-15 dB wyższy niż poziom hałasu tła w najbardziej odległym punkcie pomieszczenia.

Przy stosunkowo niskim poziomie szumu tła (mniej niż 75 dB) konieczne jest zapewnienie nadmiarowego poziomu sygnału użytecznego wynoszącego 15 dB, przy wysokim (ponad 75 dB) wystarczy 10 dB.

Te. wymagany poziom ciśnienia akustycznego:

DB - dla pomieszczenia o stosunkowo niskim poziomie hałasu otoczenia;


, dB - dla pokoju z wysoki poziom szum;

Gdzie - aktualny poziom hałasu w pomieszczeniu

Dla porównania możemy podać charakterystyczne poziomy dla pomieszczeń o różnym przeznaczeniu:

    normalna cisza w pomieszczeniu – 45 – 55 dB;

    stłumione rozmowy w pomieszczeniu – 55dB;

    rozmowy studentów na zajęciach - 60 dB;

    hałas w przeciętnym sklepie – 63 dB;

    hałas podczas przerw w placówkach edukacyjnych, w dużych sklepach - 65 - 70 dB;

    hałas w poczekalniach dworców, bardzo dużych sklepów itp. pokoje z dużą liczbą rozmawiających osób - 70 - 75 dB;

    hałas w pomieszczeniach technicznych itp. pokoje z duża liczba pracujący ludzie i mechanizmy – 75 - 80 dB;

    hałas w warsztatach przedsiębiorstw zajmujących się obróbką metalu i drewna, w dużych fabrykach - 85 - 90 dB.

Charakterystyka głośników.

Do głównych cech głośników należy ich kierunkowość, zakres częstotliwości i poziom ciśnienia akustycznego powstającego w odległości jednego metra od emitera.

Głośniki dookólne liczą głośniki, głośniki sufitowe, a także wszelkiego rodzaju głośniki dźwiękowe (chociaż, jeśli liczymy ściślej, zajmują głośniki pozycja pośrednia pomiędzy systemami kierunkowymi i bezkierunkowymi). Pole propagacji dźwięku głośników dookólnych (kierunkowość) jest dość szerokie (około 60), a poziom ciśnienia akustycznego jest stosunkowo niski.

Do głośników kierunkowych Przede wszystkim istnieją emitery tubowe, tzw. „dzwonki” W głośnikach tubowych energia akustyczna jest skoncentrowana ze względu na cechy konstrukcyjne samego tuby; wyróżniają się one wąskim wzorem kierunkowości (około 30) i wysokim poziomem ciśnienia akustycznego. Głośniki tubowe pracują w wąskim paśmie częstotliwości i dlatego słabo nadają się do wysokiej jakości odtwarzania programów muzycznych, choć ze względu na wysoki poziom ciśnienia akustycznego dobrze nadają się do nagłośnienia dużych obszarów, w tym także otwartych przestrzeni.

Wybór głośników według zakresu częstotliwości zależy od przeznaczenia systemu. Do transmisji dyspozytorskich i tworzenia tła muzycznego w zupełności wystarczy zakres 200 Hz - 5 kHz, który zapewniają niemal wszystkie urządzenia akustyczne (emitery tubowe mają nieco mniejszy zasięg, ale do transmisji mowy w zupełności wystarczą). Aby uzyskać dźwięk wysokiej jakości, wymagane są głośniki o zakresie częstotliwości co najmniej 100 Hz - 10 kHz.

Wymagany poziom ciśnienia akustycznego to jedyna cecha głośnika wyznaczana na podstawie wyników obliczeń. Właśnie z tą cechą pojawia się najwięcej problemów i najczęściej wiążą się one z pomyleniem mocy elektrycznej i ciśnienia akustycznego. Istnieje pośredni związek pomiędzy tymi wielkościami, ponieważ głośność dźwięku zależy od ciśnienia akustycznego, a moc zapewnia działanie głośnika; z dostarczonej mocy tylko część jest przetwarzana na dźwięk i wartość tej części zależy od efektywność. konkretny głośnik. Większość producentów głośników podaje ciśnienie akustyczne w paskalach (Pa) lub poziom ciśnienia akustycznego w dB w odległości 1 m od przetwornika. Jeżeli ciśnienie akustyczne podaje się w Pa, a wymagane jest uzyskanie poziomu ciśnienia akustycznego w dB, przeliczenie jednej wartości na drugą odbywa się za pomocą wzoru:


W przypadku typowego głośnika dookólnego można założyć, że 1 W mocy elektrycznej odpowiada poziomowi ciśnienia akustycznego wynoszącemu około 95 dB. Każde zwiększenie (zmniejszenie) mocy o połowę powoduje wzrost (spadek) poziomu ciśnienia akustycznego o 3 dB. Te. 2 W – 98 dB, 4 W – 101 dB, 0,5 W – 92 dB, 0,25 W – 89 dB itd. Istnieją głośniki, które mają poziom ciśnienia akustycznego poniżej 95 dB na 1 W i głośniki, które zapewniają 97, a nawet 100 dB na 1 W, natomiast jednowatowy głośnik o poziomie ciśnienia akustycznego 100 dB zastępuje głośnik 4 W z poziomie 95 dB/W (95 dB – 1 W, 98 dB – 2 W, 101dB – 4W), oczywiste jest, że użytkowanie takiego głośnika jest bardziej ekonomiczne. Można dodać, że przy tej samej mocy elektrycznej poziom ciśnienia akustycznego głośników sufitowych jest o 2 - 3 dB niższy niż głośników ściennych. Dzieje się tak dlatego, że głośnik montowany na ścianie jest umieszczony albo w osobnej obudowie, albo na silnie odblaskowej powierzchni tylnej, w związku z czym dźwięk emitowany z tyłu jest prawie całkowicie odbijany do przodu. Głośniki sufitowe są zwykle montowane na sufitach podwieszanych lub zawieszkach, aby emitowany dźwięk nie był odbijany

nie wpływa na wzrost przedniego ciśnienia akustycznego. Głośniki tubowe o mocach 10–30 W zapewniają ciśnienie akustyczne na poziomie 12–16 Pa (115–118 dB) lub więcej, tym samym charakteryzując się najwyższym stosunkiem dB/W.

Podsumowując, po raz kolejny zwracamy uwagę na fakt, że przy obliczaniu głośników należy zwrócić uwagę uwagę na wytwarzane przez nie ciśnienie akustyczne, a nie na moc elektryczną i dopiero w przypadku braku tej cechy w opisie należy kierować się typową zależnością - 95 dB/W.

Obliczanie mocy głośników dla systemów skoncentrowanych.

Obliczanie mocy głośnika dla systemów skoncentrowanych przeprowadza się w następującej kolejności:

    Wymagany poziom dźwięku w odległym miejscu nagłośnionego pomieszczenia określa się:


, dB, gdzie - aktualny poziom hałasu tła w pomieszczeniu, 10 – przekroczenie wymaganego poziomu ciśnienia akustycznego powyżej tła.


, Pa


, Gdzie - odległość od głośnika do skrajnego punktu.

Jeśli skoncentrowany system wykorzystuje wiele głośników, wówczas


, Gdzie -liczba głośników w systemie skoncentrowanym.


Przykład:

Wstępne dane:-- 15 m;

- 65dB.

= 65 + 10 = 75 dB;


=

= 0,112 Pa;


= 0,112*15=1,68Pa;


=

= 98,5 dB.

Typowy głośnik o mocy 1 W zapewnia poziom ciśnienia akustycznego około 95 dB, a głośnik o mocy 2 W zapewnia poziom ciśnienia akustycznego około 98 dB. Wymagany obliczony poziom ciśnienia akustycznego wynoszący 98,5 dB to nieco ponad 2 W, dlatego można zastosować głośnik o mocy 2 W.

Wstępne dane: - 15 m;

poziom hałasu w pomieszczeniu - - 75dB.

Wymagany poziom dźwięku w odległym miejscu -

= 75 + 10 = 85dB;


=

= 0,35 Pa;


= 0,35 *15/2=3,6Pa;


=

= 105dB.

Typowy głośnik o mocy 1 W wytwarza poziom ciśnienia akustycznego wynoszący około 95 dB, głośnik o mocy 2 W zapewnia 97 dB, głośnik o mocy 4 W wytwarza 101 dB, a głośnik o mocy 8 W zapewnia 104 dB. Dlatego każdy z dwóch głośników powinien mieć poziom ciśnienia akustycznego wynoszący około 8 W.

Wstępne dane: odległość od głośnika do odległego punktu - 80m;

poziom hałasu w tle - - 70dB.

Wymagany poziom dźwięku w odległym miejscu -

= 70 + 10 = 80dB;

Wymagane ciśnienie akustyczne w odległym punkcie:


=

= 0,19 Pa;

Wymagane ciśnienie akustyczne w odległości 1 m od głośnika:


= 0,19 * 80 = 15,96 Pa;

Poziom ciśnienia akustycznego, jaki powinien wytworzyć głośnik w odległości 1 m:


=

= 117,6 dB.

Głośnik typu 50GRD-3 o mocy 50 W, charakteryzuje się poziomem ciśnienia akustycznego 118 dB, tj. wystarczające do sondowania obszaru w danej odległości.

    Aby uprościć obliczenia mocy typowych głośników do małych pomieszczeń (najczęściej w systemie skoncentrowanym), można skorzystać z poniższych wykresów (rys. 4.9). Wykresy uzyskano dla pomieszczeń w oparciu o stosunek szerokości do długości (b/L) = 0,5 i stropów o wysokości 3 – 4,5 m. Zastosowana zależność jest nieco większa od typowej – 97 dB/W. Nad każdą krzywą znajduje się poziom hałasu tła, a w nawiasach wymagany poziom ciśnienia akustycznego. Przykładowo w pomieszczeniu o powierzchni 80 m2 poziom hałasu tła wynosi 72 dB, wymagany poziom ciśnienia akustycznego wynosi 82 ​​dB, zgodnie z harmonogramem – wymagana moc elektryczna typowego głośnika to 4 W.

Obliczanie mocy głośników dla systemów rozproszonych

Obliczanie mocy głośników dla łańcucha jedno- i dwuściennego:

    Wymagany poziom dźwięku w pomieszczeniu określa się:


, dB, gdzie - aktualny poziom hałasu w pomieszczeniu.

    Oblicza się ciśnienie akustyczne, jakie powinien wytworzyć głośnik w odległym punkcie:


, Pa

    Określa się ciśnienie akustyczne, jakie powinien wytworzyć głośnik w odległości 1 m:

do łańcucha pojedynczego lub łańcucha naprzemiennego


, tato,

dla podwójnego łańcucha:


, Pa

Gdzie B – szerokość lokal, D- odległość pomiędzy głośnikami w łańcuchu. Zamiast D możesz zastąpić wyrażenie: D=L/ N, Gdzie L – długość pokoju , N – liczba głośników wzdłuż jednej ściany.

    Poziom ciśnienia akustycznego, jaki musi zapewnić każdy głośnik, określa się:


1. Obliczenie oczekiwanych poziomów ciśnienia akustycznego w punkcie projektowym i wymaganej redukcji poziomów hałasu.

Jeżeli w pomieszczeniu znajduje się kilka źródeł hałasu o różnym poziomie emisji, to poziomy ciśnienia akustycznego dla średnich geometrycznych częstotliwości 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 i 8000 Hz oraz punkt obliczeniowy należy określić ze wzoru:


L - oczekiwane poziomy ciśnienia oktawowego w punkcie projektowym, dB; χ - empiryczny współczynnik korygujący, przyjmowany w zależności od stosunku odległości r od obliczonego punktu do środka akustycznego do wartości maksymalnej całkowity rozmiarźródło 1max, rys. 2 (wytyczne). Środek akustyczny źródła hałasu znajdującego się na podłodze jest rzutem jego środka geometrycznego na płaszczyznę poziomą. Ponieważ stosunek r/lmax we wszystkich przypadkach zostanie zaakceptowany

ustalane zgodnie z tabelą. 1 (instrukcje metodyczne). Lpi - oktawowy poziom mocy akustycznej źródła hałasu, dB;

F - współczynnik kierunkowy; dla źródeł o promieniowaniu równomiernym przyjmuje się Ф=1; S jest obszarem wyimaginowanej powierzchni o regularnym kształcie geometrycznym otaczającym źródło i przechodzącym przez obliczony punkt. W obliczeniach należy przyjmować, gdzie r jest odległością obliczonego punktu od źródła hałasu; S = 2πr2

2 X 3,14 X 7,5
2 X 3,14 X 11
2 X 3,14 X 8
2 X 3,14 X 9,5
2 X 3,14 X 14

2 = 1230,88 m2

ψ - współczynnik uwzględniający naruszenie rozproszenia pola dźwiękowego w pomieszczeniu, przyjęty zgodnie z harmonogramem na ryc. 3 (instrukcje metodologiczne) w zależności od stosunku stałej pomieszczenia B do powierzchni otaczających powierzchni pokoju

B - stały lokal w pasma oktawowe częstotliwości, określone wzorem, gdzie zgodnie z tabelą. 2 (instrukcje metodyczne); m - mnożnik częstotliwości określony z tabeli. 3 (instrukcje metodyczne).

Dla 250 Hz: μ=0,55 ; m 3

Dla 250 Hz: μ=0,7; m 3

Dla 250 Hz: ψ=0,93

Dla 250 Hz: ψ=0,85

t - liczba źródeł hałasu najbliższych punktowi projektowemu, dla której (*). W w tym przypadku warunek jest spełniony dla wszystkich 5 źródeł, zatem m =5.

n to całkowita liczba źródeł hałasu w pomieszczeniu, biorąc pod uwagę współczynnik

jednoczesność ich pracy.

Znajdźmy oczekiwane oktawowe poziomy ciśnienia akustycznego dla 250 Hz:

L = 10 lg (1x8x10/ 353,25 +1x8x10/ 759,88 + 1x3,2x10/ 401,92 + 1x2x10/ 566,77 +1x8x10/ 1230,88 + 4 x 0,93 x(8x10 + 8x10+

3,2x10+2x10 +8x10) / 346,5)= 93,37dB

Znajdźmy oczekiwane oktawowe poziomy ciśnienia akustycznego dla 500 Hz:

L= 10 lg (1x1,6x10/353,25 + 1x5x10/759,88 + 1x6,3x10/401,92 +

1x 1x10 / 566,77 + 1x1,6x10 / 1230,88 + 4x0,85x (1,6x10 + 5x10+

6,3x10+ 1x10+1,6x10) / 441)= 95,12 dB

Wymagana redukcja poziomów ciśnienia akustycznego w punkcie projektowym dla ośmiu

pasma oktawowe według wzoru:

, Gdzie

Wymagana redukcja poziomów ciśnienia akustycznego, dB;

Obliczone poziomy ciśnienia akustycznego oktawowego, dB;

L dodatkowy - dopuszczalny oktawowy poziom ciśnienia akustycznego w izolacji akustycznej

pomieszczenia, dB, tab. 4 (instrukcje metodyczne).

Dla 250 Hz: ΔL = 93,37 - 77 = 16,37 dB Dla 500 Hz: ΔL = 95,12 - 73 = 22,12 dB


2.Obliczanie ogrodzeń i przegród dźwiękoszczelnych.

Ogrodzenia i przegrody dźwiękochłonne służą do oddzielenia „cichych” pomieszczeń od sąsiednich „hałaśliwych” pomieszczeń; wykonane z gęstych, innych materiałów. Istnieje możliwość montażu w nich drzwi i okien. Doboru materiału budowlanego dokonuje się na podstawie wymaganej izolacyjności akustycznej, której wartość określa wzór:

-całkowity oktawowy poziom mocy akustycznej

emitowane przez wszystkie źródła określone na podstawie tabeli. 1 (instrukcje metodyczne).

Dla 250 Hz: dB

Dla 500 Hz:

B i – stała izolowanego pomieszczenia

B 1000 =V/10=(8x20x9)/10=144 m 2

Dla 250 Hz: μ=0,55 V ORAZ =V 1000 μ=144 0,55=79,2 m 2

Dla 500 Hz: μ=0,7 V ORAZ =V 1000 μ=144 0,7=100,8 m 2

t - ilość elementów w ogrodzeniu (przegroda z drzwiami t=2) S i - powierzchnia elementu ogrodzenia

S ściany = VxH - S drzwi = 20 9 - 2,5 = 177,5 m2

Dla 250 Hz:

R wymagana ściana = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg177,5 + 10lg2 = 41,9 dB

R wymagane drzwi = 112,4 - 77 – 10lg79,2 + 10lg2,5 + 10lg2 = 23,4 dB

Dla 500 Hz:

R wymagana ściana = 115,33 - 73 – 10lg100,8 + 10lg177,5 + 10lg2 = 47,8 dB

R wymagane drzwi = 112,4 - 73 – 10lg100,8 + 10lg2,5 + 10lg2 = 29,3 dB

Ogrodzenie dźwiękoszczelne składa się z drzwi i ściany, materiał dobierzemy my

projekty według tabeli. 6 (instrukcje metodyczne).

Drzwi są solidne drzwi panelowe Grubość 40mm, obłożona obustronnie sklejką o grubości 4mm z uszczelkami Ściana -. murarstwo Po obu stronach grubość 1 cegły.

3.3 wykładziny dźwiękochłonne

Służy do zmniejszania intensywności odbicia fale dźwiękowe.

Wykładziny dźwiękochłonne (materiał, konstrukcja pochłaniania dźwięku itp.) należy wykonać zgodnie z danymi w tabeli. 8 w zależności od wymaganej redukcji hałasu.

Wielkość tego, co możliwe maksymalna redukcja Poziomy ciśnienia akustycznego w punkcie obliczeniowym przy zastosowaniu wybranych konstrukcji dźwiękochłonnych określa się ze wzoru:

B - pomieszczenie stałe przed montażem okładziny dźwiękochłonnej.

B 1 jest stałą pomieszczenia po zainstalowaniu w nim konstrukcji dźwiękochłonnej i jest określona wzorem:

A=α(S granica - obszar S)) - równoważna powierzchnia pochłaniania dźwięku powierzchni nie zajętych przez okładzinę dźwiękochłonną;

α jest średnim współczynnikiem pochłaniania dźwięku przez powierzchnie niezajęte okładziną dźwiękochłonną i określa się go wzorem:

Dla 250 Hz: α = 346,5 / (346,5 + 2390) = 0,1266

Dla 500 Hz: α = 441 / (441 + 2390) = 0,1558

Sobl - obszar wykładzin dźwiękochłonnych

Sreg = 0,6 S granica = 0,6 x 2390 = 1434 m 2 Dla 250 Hz: A 1 = 0,1266 (2390 - 1434) = 121,03 m 2 Dla 500 Hz: A 1 = 0,1558 (2390 - 1434) = 148,945 m2

ΔA - ilość dodatkowego pochłaniania dźwięku wprowadzonego przez konstrukcję okładziny dźwiękochłonnej, m 2, określa się wzorem:

Współczynnik pochłaniania dźwięku pogłosowego wybranej konstrukcji okładziny w paśmie częstotliwości oktawowej, określony zgodnie z tabelą 8 (wytyczne). Wybieramy bardzo drobne włókno,

ΔA = 1 x 1434 =1434 m2

konstrukcje określone wzorem:

Dla 250 Hz: = (121,03 + 1434) / 2390 = 0,6506 ;

B 1 = (121,03 + 1434) / (1 - 0,6506) = 4450,57 m 2

ΔL= 10lg (4450,57 x 0,93 / 346,5 x 0,36) = 15,21 dB”.

Dla 500 Hz: = (148,945 + 1434) / 2390 = 0,6623 ;

B 1 = (148,945 + 1434) / (1 - 0,6623) = 4687,43 m 2

ΔL = 10lg (4687,43 x 0,85 / 441 x 0,35) = 14,12 dB.

Dla częstotliwości 250 Hz i 500 Hz wybrana wykładzina dźwiękochłonna nie zapewni niezbędnej redukcji szumów w pasmach częstotliwości oktawowych, ponieważ:

Dane: W pomieszczeniu roboczym o długości A m, szerokości B m i wysokości H m
umieszczone są źródła hałasu - ISh1, ISh2, ISh3, ISh4 i ISh5 z poziomami mocy akustycznej. Źródło hałasu ISH1 jest zamknięte w obudowie. Na końcu warsztatu znajduje się pomieszczenie dla służb pomocniczych, które od warsztatu głównego oddzielone jest przegrodą z drzwiami powierzchniowymi. Obliczony punkt znajduje się w odległości r od źródeł hałasu.


4. Poziomy ciśnienia akustycznego w punkcie projektowym – RT, porównać z dopuszczalnymi normami, określić wymaganą redukcję hałasu na stanowisku pracy.

5. Izolacyjność akustyczna przegrody i znajdujących się w niej drzwi, wybierz materiał na przegrodę i drzwi.

6. Izolacyjność akustyczna obudowy dla źródła ISH1. Źródło hałasu instaluje się na podłodze, jego wymiary w rzucie wynoszą (a x b) m, wysokość - h m.

4. Ograniczenie hałasu podczas montażu okładzin dźwiękochłonnych na terenie warsztatu. Obliczenia akustyczne przeprowadza się w dwóch pasmach oktawowych przy średnich geometrycznych częstotliwościach 250 i 500 Hz.

Wstępne dane:

Ogrom 250 Hz 500 Hz Ogrom 250 Hz 500 Hz
103 100
97 92
100 99
82 82
95 98