Техника без опасности № 1 (2) 2004

Содержание

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОПОВЕЩЕНИЯ ЛЮДЕЙ О ПОЖАРЕ
А. А. Пукач, г. Минск

Своевременное оповещение людей о пожаре является одним из главных факторов обеспечения их безопасной эвакуации. Обнаружение пожара системами пожарной автоматики или установление факта пожара по отдельным первичным его проявлениям (открытое пламя, задымленность) – бесспорное основание для оповещения людей о пожаре и организации их эвакуации из здания.
Необходимость в устройствах оповещения и типы систем оповещения регламентированы СНБ 2.02.02-01 «Эвакуация людей из зданий и сооружений при пожаре». Они зависят от функционального назначения здания и одного из нормативных показателей: этажности здания, площади этажа, количества людей. В других случаях – в зависимости от класса зданий по функциональной пожарной опасности – необходимость оповещения людей о пожаре (далее – оповещения) определяется приказами руководителей этих предприятий или учреждений. При этом необходимо определить круг лиц, имеющих право принимать решение об объявлении эвакуации людей, а также разработать соответствующие инструкции для дежурного и обслуживающего персонала.
Включение системы оповещения о пожаре должно осуществляться автоматически или вручную в зависимости от обеспеченности зданий техническими средствами противопожарной защиты, а также их исправности и надежности. При этом следует учитывать время задержки начала оповещения, которое устанавливается в зависимости от функционального назначения здания, особенностей пребывания и поведения в них людей, а также организационно-технических мероприятий. Это время определяют из расчета обеспечения эвакуации людей до наступления критических значений опасных факторов пожара.
Началу проектирования системы оповещения должна предшествовать разработка расчетных схем эвакуации людей при пожаре, которая выполняется при проведении расчетов уровня обеспечения пожарной безопасности людей по ГОСТ 12.1.004. Расчетные схемы должны учитывать неблагоприятные сценарии развития пожара и возможные непредвиденные обстоятельства.
...

Неудовлетворительная разборчивость речи в оповещении не просто свидетельствует о низком качественном уровне системы, но и в определенных обстоятельствах ставит под угрозу жизнь людей. К сожалению, на сегодняшний день надежно оценить степень разборчивости можно лишь эмпирическим путем, то есть после того, как система инсталлирована на объекте. Существующие методики расчета разборчивости (в том числе компьютерные) очень часто дают результаты, значительно расходящиеся с реальной картиной. Это связано с тем, что разборчивость речи является результатом взаимодействия системы звукоусиления с акустическими условиями озвучиваемого объекта.
Весьма важен для систем оповещения и такой электроакустический параметр, как средний уровень эффективного звукового давления. Поскольку приоритетом в системах оповещения является разборчивость речи, то под эффективным звуковым давлением мы подразумеваем давление, создаваемое непосредственно прямым излучением громкоговорителя, а также ранними отражениями, способствующими повышению разборчивости. На практике данный критерий часто ошибочно оценивают по суммарной мощности громкоговорителей, установленных в зоне оповещения. Такой подход является совершенно неверным по двум причинам.
Во-первых, мощность акустической системы сама по себе не является показателем, позволяющим оценивать уровень давления. Для этого необходимо иметь сведения о чувствительности данного типа громкоговорителя, иначе говоря, о его КПД.
Во-вторых, простое математическое суммирование показателей отдельных громкоговорителей не отражает реальную картину их совместной работы, так как не учитывает запаздывание их сигналов относительно друг друга в различных точках пространства. Кстати, для достаточно достоверной оценки предполагаемого уровня эффективного звукового давления при том или ином выборе акустических систем и их расположения вполне подходят упомянутые выше компьютерные методики расчетов. При оценке приемлемости результатов расчетов следует исходить из того, что средний уровень эффективного звукового давления должен на 7–10 дБ превышать максимальный предполагаемый уровень фонового шума (далее – шума) на озвучиваемой территории.
Наконец, еще одним важным параметром, которому часто не уделяют внимания, является равномерность звукового поля системы оповещения. Это, как правило, бывает связано либо с недостаточной чувствительностью выбранного типа громкоговорителей, что приводит к заметному снижению уровня эффективного давления по мере удаления от них, либо с их неправильным размещением, приводящим к появлению так называемых «теневых зон».
По результатам разработки расчетной схемы эвакуации определяются зоны оповещения. Как отдельные зоны оповещения рекомендуется выделять:
– этаж здания, если на этаже находится более 100 человек;
– группы по 2–3 этажа;
– группы служебных помещений и помещений для посетителей;
– подвальную, стилобатную и высотную части зданий;
– помещения с большим количеством людей (зрительные, торговые или актовые залы, аудитории);
– складские помещения, помещения вспомогательных производств (мастерские, типографии), вычислительные центры;
– помещения со специфичным режимом функционирования (операционные, хранилища, кассы);
– прилегающую к зданиям территорию (привокзальная площадь и перрон, танцплощадки дворцов культуры, территория у выставочных комплексов, автотранспортных и промышленных объектов), если по функциональному назначению на ней могут находиться люди. Для оповещения о пожаре людей, находящихся на прилегающей территории, достаточно установить на фасаде здания и со стороны внутренней территории светозвуковые оповещатели.
Выбор зон может осуществляться и по функциональным признакам. Например, при проектировании системы оповещения для железнодорожного вокзала можно выделить следующие зоны: привокзальная площадь, перроны, кассовый зал, залы ожидания, административно-служебные помещения. Деление на зоны может также осуществляться в соответствии с иными принципами, основываясь на архитектурно-строительной планировке объекта или в соответствии с планом эвакуации.
Например, в 6-этажном здании с двумя эвакуационными выходами можно сформировать две зоны оповещения: «А» и «В». К зоне «А» относятся 2-ой, 4-ый и 6-ой этажи, а также левая лестница. К зоне «В», соответственно, 1-ый, 3-ий и 5-ый этажи и правая лестница. Такое построение соответствует достаточно распространенному плану эвакуации здания, при котором во избежание давки на эвакуационных путях люди с соседних этажей эвакуируются через разные выходы.
Очевидно, что система оповещения должна помочь им правильно сориентироваться в экстремальных обстоятельствах, поэтому разделение здания на две зоны оповещения, где передаются различные сообщения, выглядит вполне логично.
Основным преимуществом зонного построения системы оповещения является то, что в каждом помещении звучит только та информация, которая нужна потенциальным слушателям, находящимся в данном месте. Это важно для систем, предназначенных только для экстренного оповещения, и еще более важно для систем с расширенными функциями.
Следующей важной задачей, которую необходимо решить при проектировании систем зонного оповещения, является выбор или разработка логики и алгоритма управления оповещением в зонах.
Как правило, основные ограничения на возможности управления накладываются типом выбранного оборудования. Поэтому для правильного решения аппаратной части системы необходимо точно сформулировать обязательные требования для конкретного объекта.
В таблице 1 приведены основные вопросы, ответы на которые помогут проектировщику определить эти требования.


Таблица 1. Исходные данные для проектирования

Группа исходных данных

Содержание и источники получения данных для проектирования

Количество независимых зон оповещения

Определяется путем анализа функционального назначения отдельных помещений или открытых площадок, архитектурно-строительной планировки объекта и требований, предъявляемых пожарной службой

Количество независимых источников оповещения

Определяется на основе технических требований к организации службы оповещения со стороны заказчика, службы ПО, а также из целесообразности. Необходимо также учитывать требование резервирования
основных источников оповещения

Источники оповещения

Микрофоны, диспетчерские пульты, линейные источники
с записью на магнитную ленту, устройства считывания информации с жесткого диска компьютера, ПЗУ, линии связи
с удаленными объектами и так далее

Назначение источников
оповещения

Локальные источники предназначены для оповещения в одной или нескольких зонах.
Централизованные источники предназначены
для оповещения во всех зонах

Задачи звукообеспечения
(помимо оповещения),
решаемые в каждой зоне

Трансляция, фоновая музыка, звукоусиление, громкая связь

Способы включения
источников

Ручное включение, автоматическое включение по команде
от внешнего источника (например, от системы пожарной сигнализации), активация от голоса

Способы выбора зоны оповещения для каждого источника

Вручную (на диспетчерском пульте).
Автоматически (например, с помощью компьютерной программы)

Способы определения приоритетности включения источников в различных зонах

Принудительный выбор источника вручную.
Автоматический выбор источника в соответствии с заранее запрограммированным алгоритмом


Применение зонного принципа построения систем оповещения позволяет эффективнее решать многие типичные задачи. В зонной системе очень просто решается проблема совмещения локальных и централизованных источников. Например, в спортивном комплексе, где в роли локального источника выступает микрофон диктора в аппаратной зала (радиорубке), а централизованного – микрофон общего оповещения, который может располагаться на столе администратора или на пожарном посту.
Создание зонной системы оповещения требует от проектировщика принятия соответствующих решений по выбору оборудования. В настоящее время можно выделить три основных варианта построения таких систем с многочисленными вариациями на тему каждого из них. Выбор в пользу того или иного решения диктуется техническими требованиями, соображениями целесообразности и финансовыми возможностями заказчика.
Первый вариант построения системы оповещения предназначен для малобюджетных проектов с 4–5 независимыми зонами оповещения и общим центральным источником оповещения. Такие системы могут устанавливаться в школах, малых и средних магазинах, больницах, на небольших предприятиях. Центральным звеном систем является зонный микшер (для небольших озвучиваемых площадей – микшер-усилитель), позволяющий распределять сигнал от одного или нескольких источников между зонами оповещения. Обязательная черта таких микшеров – наличие приоритетного входного канала, к которому подключается основной микрофон или иной источник оповещения. При активации данного источника все остальные сигналы автоматически блокируются. К достоинствам данного типа систем относят их низкую стоимость, высокую степень надежности, а также простоту в эксплуатации, что важно при отсутствии специально подготовленного персонала. Кроме того, они допускают возможность использования в каждой из зон различного звукоусилительного оборудования и устройств звукообработки. К недостаткам относятся достаточно жесткие ограничения по количеству зон и отсутствие возможности дистанционного управления оповещением (то есть выбора зоны с помощью диспетчерского пульта).
Ко второму варианту относятся специализированные адресные системы оповещения. Эти системы могут использоваться на объектах с достаточно большим количеством зон, но при этом функции звукообеспечения сводятся исключительно к оповещению и, возможно, трансляции речевых сообщений и музыкальных программ. Такие системы строятся следующим образом. В главной аппаратной устанавливается центральный процессор, осуществляющий управление системой. Он анализирует команды, поступающие от локальных панелей управления диспетчеров и, в соответствии с ними, распределяет сигналы от источников между зонами оповещения. В каждой из зон устанавливаются локальные принимающие устройства, которым присваиваются индивидуальные адреса. Сигналы оповещения, преобразованные в цифровую форму, транслируются на все зоны одновременно, но при этом сопровождаются специальным кодированным сигналом, содержащим адреса тех зон, для которых предназначена данная информация. Локальные устройства декодируют и воспроизводят звуковой сигнал лишь в том случае, если распознают свой адрес. По такому принципу устроены практически все современные системы режиссерской связи и оповещения в театрах. К достоинствам специализированных адресных систем можно отнести следующие факторы: возможность использовать большое количество зон, небольшое количество коммутационных линий (как правило, все зоны включаются «шлейфом» с помощью 2-х или 4-х проводного кабеля), дистанционное управление выбором зон, возможность централизованного мониторинга исправности локальных устройств. К недостаткам таких систем относится узкая специализация, не позволяющая применять их для решения различных задач звукообеспечения. К тому же эти системы, как правило, являются замкнутыми и включают в себя все оборудование звукоусилительного тракта, в том числе усилители мощности и громкоговорители. Это, с одной стороны, значительно осложняет возможность их интеграции с другими системами звукоусиления, используемыми в отдельных зонах, а с другой – не позволяет достичь удовлетворительных результатов в условиях, требующих применения специального звукотехнического оборудования (прежде всего, акустических систем).
К третьему варианту относятся зонные системы оповещения, построенные на основе универсальных, многоцелевых цифровых аппаратно-программных комплексов. Такие системы целесообразно использовать в тех случаях, когда оповещение является не единственной задачей звукообеспечения, а также тогда, когда условия озвучивания требуют применения специальных средств обработки звука для достижения хороших электроакустических показателей. В данных системах также имеется центральный процессор, реализующий логические алгоритмы оповещения по выбору зон и приоритетности источников. Вместе с тем, все управление осуществляется внутри процессора и никак не привязано к оконечному оборудованию, размещенному в той или иной зоне. Заложенные в эти комплексы средства обработки звука позволяют адаптировать систему практически к любым, сколь угодно сложным с точки зрения акустики, условиям.
Однако наиболее важным преимуществом этих комплексов является то, что они в состоянии, наряду с оповещением, одновременно решить многие задачи звукообеспечения. Данное обстоятельство часто играет решающую роль при выборе такого варианта решения, поскольку помимо качества и гибкости увеличивает экономическую эффективность использования аппаратно-программных комплексов звукового обеспечения.
Как уже отмечалось выше, оповещение очень часто является отнюдь не единственной задачей звукообеспечения, которую требуется решить на разных объектах.
На большинстве современных объектов, будь то стадион, выставочный центр или гостиничный комплекс, звук используется не только для оповещения. Конференции и собрания, спортивные мероприятия и шоу-программы, презентации и банкеты – все эти мероприятия требуют обязательного применения звуковых систем.
Как же обычно поступают проектировщики в том случае, если им необходимо спроектировать систему звукообеспечения, например, для конференц-зала?
Очень просто. Вначале они проектируют конференц-систему, а затем – систему оповещения. Вероятно, 20 лет назад, когда выбор звукового оборудования, особенно в нашей стране, был чрезвычайно скуден, подобный подход был оправдан. В настоящее время во многих случаях он представляется, по крайней мере, сомнительным. В его оправдание, как правило, приводятся два довода: во-первых, нецелесообразно возлагать на систему звукоусиления функции оповещения и, во-вторых, оборудование оповещения должно быть допущено к применению МЧС.
Против второго довода возразить трудно: порядок есть порядок. Беда заключается в том, что иногда для целей оповещения приобретается морально устаревшее оборудование, имеющее наряду с низкой ценой удивительно низкие технические характеристики.
Что же касается первого довода, то чаще всего, хотя и не всегда, его следует признать несостоятельным. Подключение источников оповещения к современному звукоусилительному оборудованию не является сложной инженерно-технической задачей, если только система не имеет узкоспециализированного характера.
В то же время в пользу объединения систем можно привести следующие доводы.
Во-первых, правильно спроектированная система звукообеспечения в конференц-зале, на стадионе должна обеспечивать оптимальные электроакустические параметры для данного объекта, к которым относятся и разборчивость речи, и уровень звукового давления, и равномерность озвучивания. В некоторых случаях эти показатели даже превышают те, которые можно считать приемлемыми для целей оповещения на том или ином объекте. Таким образом, система оповещения должна в значительной мере дублировать основную систему звукоусиления (для достижения аналогичных показателей), что, конечно же, никогда не делается по соображениям, прежде всего, финансового характера. Поэтому очень часто система оповещения выполняется на несравнимо более низком качественном уровне и, по сути, является непригодной для выполнения возложенных на нее функций.
Во-вторых, наличие на объекте двух несвязанных между собой систем может привести к ситуации, когда они обе окажутся включенными, что приведет к звуковой каше и полной неразборчивости сообщений.
Наконец, не следует забывать и о том, что во многих случаях основные системы звукоусиления выполняют функции оповещения, если рассматривать последнее в широком смысле, а не только как экстренное (как, например, объявления для зрителей в театральном зале).
Однако все же основным доводом является экономическая эффективность использования одной, а не двух систем.
При этом следует оговориться, общая система должна иметь функции, необходимые для систем оповещения: приоритетность источников оповещения, резервирование критических элементов звукоусилительного тракта, построение по зонному принципу.
В качестве примера рассмотрим требования к организации системы оповещения для современного 4-х этажного гостиничного комплекса.
Как видно из таблицы 2 при оптимальной организации оповещения необходимо иметь не менее 14 независимых зон оповещения, из которых в 7 надо транслировать фоновую музыку, в 1 – три программы радиовещания, в остальных – экстренное оповещение, включающее оповещение о пожаре и других чрезвычайных ситуациях на объекте.

Таблица 2. Требования к организации системы оповещения людей о пожаре

Название зоны
оповещения

Количество независимых зон
данного вида

Задачи звукообеспечения в зонах

Административные помещения

3 (регистратура; офис 1-го этажа;
офис 2-го этажа)

Экстренное оповещение, служебная связь

Помещения общего пользования

3 (фойе 1-го этажа; фойе 2-го этажа; коридоры, лифты, лестницы)

Экстренное оповещение, информационное
оповещение, фоновая музыка (фойе)

Залы специального назначения

2 (универсальный зал; трансформируемый конференц-зал)

Экстренное оповещение, информационное
оповещение, фоновая музыка

Технические помещения

1

Экстренное оповещение, служебная связь

Подземный гараж

1

Экстренное оповещение, локальное оповещение

Рестораны, бары

3 (ресторан 1-го этажа;
ресторан 2-го этажа; бар 2-го этажа)

Экстренное оповещение, информационное
оповещение, фоновая музыка

Гостевые номера

1

Экстренное оповещение, 3-программная трансляция местных и центральных радиопрограмм

...

ЛИТЕРАТУРА

1. Earley, Sheehan & Caloggero, Eds. National Electrical Code Handbook, Sth Ed. (NFPA, 1999).
2. Sound system design and installation guid, 1 edition, September, 1992.
3. Сборник правил по пожарной автоматике. В 2 ч. – М.: Стройиздат, 1988 – Ч. 1: Проектирование. – 1988. 317 с.

Полную версию статьи читайте в журнале Техника без опасности № 1 (2) 2004.

К началу страницы

Содержание