CC BY
1
УДК 614.844; 534.6.08
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-7-186-187
ПРИМЕНЕНИЕ АКУСТИЧЕСКОГО РАСЧЁТА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ РЕЧЕВОГО
ОПОВЕЩАТЕЛЯ СОУЭ В ТОННЕЛЯХ
А.М. Петров, Н.А. Киселёва, А.В. Кузнецов, Е.Г. Воронцова, С.В. Логинов, В.П. Кузнецов
В статье рассмотрены основные особенности систем оповещения и управления эвакуацией для сооружений тоннельного типа. Приведён порядок определения величин параметров речевых оповещателей для таких систем в рамках акустического расчёта.
Ключевые слова: тоннель, пожарная безопасность, эвакуация, акустический расчёт, оповещатель.
В современных городах наблюдается высокая транспортная загруженность, вызванная ростом числа автотранспортных средств и увеличением числа жителей. Это приводит к перегруженности дорог и улиц, что затрудняет движение.
Для решения данной проблемы строятся автомобильные тоннели, которые помогают разгрузить улицы, перераспределить транспортные потоки и улучшить транспортную доступность города. Тоннели предоставляют возможность разгрузить поверхностный транспортный поток, обеспечивают быструю и безопасную транспортную связь между районами города.
Кроме того, высокая плотность застройки городов также неизбежно ведёт к необходимости строительства транспортных тоннелей. Возможность их прокладки под зданиями и сооружениями обеспечивает транспортную связь в условиях ограниченного пространства.
Таким образом, строительство транспортных тоннелей является неотъемлемой частью развития современных городов и способом борьбы с проблемой транспортной загруженности. Они позволят организовать эффективную и безопасную транспортную инфраструктуру, способствуя улучшению качества жизни горожан.
Для целей безопасной эвакуации людей в случае возможных чрезвычайных ситуаций, основным оборудованием является система оповещения и управления эвакуацией (далее - СОУЭ).
СОУЭ предназначена для оповещения о возникновении пожарной (или иной) опасности. Места установки и количество оповещателей определяются, исходя из условия, что их количество, расстановка и мощность должны обеспечивать необходимую слышимость во всех местах пребывания людей [1].
При построении системы необходимо учитывать особенности распространения звуковых волн в тоннеле, а также искажения в показателях артикуляции.
Как способу оповещения, отдаётся предпочтение речевому (использование речевых оповещателей) и световому (использование световых оповещателей).
Проектирование осуществляется в соответствии с требованиями свода правил [1]. При проектировании таких сооружений предусматривается СОУЭ 4-го типа (рис. 1).
Pua 1. Основные функции СОУЭ 4-го пита
Передача текстов оповещения выполняется: автоматически (по сигналу автоматической системы пожарной сигнализации) или диспетчером.
Для того чтобы указанные системы были эффективными, необходимо выполнение следующих параметров:
- оптимальное время реверберации озвучиваемого помещения;
- акустическое отношение, уровней прямого и диффузного звука;
- достаточный уровень шума озвучиваемого помещения;
- требуемый уровень звукового поля;
- допустимая неравномерность поля уровней прямого звука;
- слоговая разборчивость;
- словесная разборчивость.
Расчёт акустических параметров звуковоспроизводящих устройств предполагает выбор необходимых оповещателей в зависимости от действующего уровня фонового шума и выбранной схемы озвучивания.
Сначала определяется необходимый уровень звукового давления, который должен на 15 дБ превышать уровень фонового шума в наиболее удалённой точке тоннеля [1].
Системный анализ, управление и обработка информации
Действующий уровень фонового шума зависит от назначения помещения или технологического процесса
[2].
Расчёт для тоннеля выполнен со следующими параметрами: длина зоны А (А = 100 м), ширина тоннеля или зоны В (В = 13,5 м), высота тоннеля (высота установки оповещателя) Н (Н = 5,25 м), количество цепочек опо-вещателей N (N = 2).
Объём тоннеля (зоны) V определяется по формуле:
V = А • В • Н . (1)
Подставив в формулу (1) имеющиеся значения параметров, устанавливаем, что V = 7,088 • 103 м3.
Действующий уровень фонового шума в зоне автотранспортного тоннеля La принимается по данным местных органов санитарно-эпидемиологического надзора [2]. В этом случае величина параметра La составляет 85 дБ.
Расстояние от оповещателя до крайней точки в тоннеле L определяется геометрическими размерами тоннеля и высотой установки оповещателя:
l=j(H- 0,i5)z+а)2. (2)
Параметр L равен 8,46 м.
Количество оповещателей в цепочке п задаётся при проектировании (в данном случае п = 2).
Оповещатели закрепляются на стене по длине зоны, относ от стены должен быть минимальным. При размещении оповещателей в нишах необходимо исключить экранировку звука краями ниши. Оповещатель должен размещаться возможно ближе к наружному краю ниши.
Необходимый уровень звука в удалённой точке рассматриваемого тоннеля Lmax определяется по формуле
(3):
Lmax = + 15. (3)
Величина параметра Lmax составляет 100 дБ.
Звуковое давление Ртах, которое должны развивать оповещатели в удалённой точке определяется по формуле (4):
Ртах = (4)
Исходя из вычислений, величина параметра Ртах составляет 1,995 Па.
Далее определяется звуковое давление Рь которое должен развивать оповещатель на расстоянии одного метра для одиночной цепочки.
Для этого устанавливаем расстояние между оповещателями в цепочке D:
D = - (5)
п
Параметр D равен 50 м.
Установив расстояние D, определяем звуковое давление Рг:
Pi = (6)
Затем определяется уровень звукового давления Lrp, которое должен обеспечить каждый оповещатель на расстоянии одного метра от места установки:
Lrp =201од(2^-5). (7)
Параметр Lrp составляет 120,491 дБ.
Следует отметить, что в автотранспортных тоннелях предпочтительным типом звукового оповещателя является рупорный громкоговоритель. Его акустическое оформление - жёсткий рупор. Такие громкоговорители имеют хорошую осевую концентрацию излучения, что способствует достижению необходимых параметров звукового давления, понятности и разборчивости речи [3].
Рупорный громкоговоритель должен соответствовать следующим параметрам: максимальная мощность Nmax = 37,5 Вт, номинальная мощность Nnom = 25/12,5 Вт, уровень звукового давления Lrp = 107 дБ [4].
При повышении мощности N до 25 Вт, уровень звукового сигнала увеличивается следующим образом:
Lrp, = L: + 10 log(N), (8)
где Ьг - уровень звука рупорного громкоговорителя (Lt = 107 дБ).
Исходя из вычислений по формуле (8), величина параметра Lrp, составила 120,979 дБ.
Громкоговоритель с такими заявленными параметрами обеспечивает необходимое звуковое давление. Таким образом, установление звукового давления позволит определить наиболее эффективную конфигурацию системы оповещения для осуществления своевременной эвакуации людей из сооружений тоннельного типа, в случае пожара.
Соответственно, при других геометрических характеристиках объекта защиты, потребуется установка иных модификаций оборудования для оповещения, с условием того, что на основании результатов проведённого акустического расчёта, эксплуатационные параметры такого оборудования позволят обеспечить своевременную и безопасную эвакуацию из тоннеля.
Список литературы
1. СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности. Балашиха.: ВНИИПО, 2009. 10 с.
2. Рекомендации по учёту требований по охране окружающей среды при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов. М.: Росдорнии, 1995. 127 с.
3. Алдошина И.А., Вологдин Э.И., Ефимов А.П. и др. Электроакустика и звуковое вещание. М.: Горячая линия - Телеком, Радио и связь, 2007. 827 с.
4. Никамин В.А. Системы пространственного звучания. СПб.: Корона-принт, 2005. 192 с.
Петров Александр Михайлович, старший научный сотрудник, onp2003@mail. ru, Россия, Балашиха, Всероссийский Ордена «Знак Почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России,
Киселёва Наталья Анатольевна, старший научный сотрудник, onp2003@mail. ru, Россия, Балашиха, Всероссийский Ордена «Знак Почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России,
Кузнецов Андрей Владимирович, канд. техн. наук, младший научный сотрудник, andrey-k92@mail. ru, Россия, Балашиха, Всероссийский Ордена «Знак Почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России,
Воронцова Елена Геннадьевна, начальник сектора, [email protected], Россия, Балашиха, Всероссийский Ордена «Знак Почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России,
Логинов Сергей Владимирович, старший научный сотрудник, onp2003@mail. ru, Россия, Балашиха, Всероссийский Ордена «Знак Почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России,
Кузнецов Владимир Петрович, ведущий инженер, [email protected], Балашиха, Всероссийский Ордена «Знак Почёта» научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России
APPLICATION OF ACOUSTIC CALCULATION IN DETERMINING PARAMETERS OF VOICE ALARM THE EMERGENCY NOTIFICATION SYSTEM IN TUNNELS
A.M. Petrov, N.A. Kiseleva, A.V. Kuznetsov, E.G. Vorontsova, S.V. Loginov, V.P. Kuznetsov
The article discusses the main features of warning and evacuation control systems for tunnel-type structures. The procedure for determining the parameters of speech annunciators for such systems within the framework of acoustic calculations is given.
Key words: tunnel, fire safety, evacuation, acoustic calculation, voice alarm.
Petrov Aleksandr Mikhaylovich, senior science researcher, onp2003@mail. ru, Russia, Balashikha, All-Russian Order «Badge of Honor» Research Institute of Fire Protection EMERCOM of Russia,
Kiseleva Natal 'ya Anatol'yevna, senior science researcher, [email protected], Russia, Balashikha, All-Russian Order «Badge of Honor» Research Institute of Fire Protection EMERCOM of Russia,
Kuznetsov Andrey Vladimirovich, candidate of technical sciences, junior scientific researcher, [email protected], Russia, Balashikha, All-Russian Order «Badge of Honor» Research Institute of Fire Protection EMERCOM of Russia,
Vorontsova Elena Gennad'yevna, head of Sector, e. g. vorontsova@yandex. ru, Russia, Balashikha, All-Russian Order «Badge of Honor» Research Institute of Fire Protection EMERCOM of Russia,
Loginov Sergey Vladimirovich, senior science researcher, [email protected], Russia, Balashikha, All-Russian Order «Badge of Honor» Research Institute of Fire Protection EMERCOM of Russia,
Kuznetsov Vladimir Petrovich, lead engineer, kuznechov1958@rambler. ru, Russia, Balashikha, All-Russian Order «Badge of Honor» Research Institute of Fire Protection EMERCOM of Russia
