Системы оповещения и управления эвакуацией. Требования и рекомендации

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


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

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

Российские нормативные требования

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

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

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

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

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

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

Зарубежные требования к системам оповещения

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

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

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

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

Звуковые системы оповещения

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

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

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

r = 10Lg(1/L2).


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

 

 


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

Световые системы оповещения

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

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

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

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

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

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

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


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

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

Звуковые указатели эвакуационного выхода

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

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

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

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

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

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

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

Таблицы. Звуковые, световые и комбинированные оповещатели.