Расчет звукового давления СОУЭ: точность, методика, примеры

Расчет звукового давления СОУЭ — это основа надёжной системы оповещения при пожаре. Он проводится на этапе проектирования. Его цель — обеспечить слышимость сигнала тревоги в каждой точке помещения. Для этого применяется электроакустический расчет, в том числе программными методами. Он выполняется с учетом геометрии помещений и уровня фонового шума. Учитываются требования СП 3.13130.2020 и СП 484.1311500.2020.

Акустический расчет для СОУЭ включает анализ отражений и поглощения звука. Такой подход необходим для корректной работы системы. Ошибки в расчетах могут привести к неслышимости сигнала. Пример расчета звукового давления будет приведён ниже. Он демонстрирует, как точные данные влияют на безопасность. Результаты позволяют принять технически обоснованные решения.

Расчет уровня звукового давления и обоснование размещения оповещателей на примере квартиры

Разберем практический пример внутри квартиры, для понимания. как именно рассчитывается уровень звукового давления от оповещателей типа Первый. И попробуем проверить уровень звукового давления, который обеспечит наш оповещатель, который мы установим в межквартирном коридоре напротив входной двери. Возьмем оповещатель звуковой ОПОП2-35 и согласно паспорту на него звуковое давление на расстоянии 1 метр составляет не менее 100 дБ. Напомню, что согласно СП-51 в квартире мы должны обеспечить фоновый уровень шума, там будет 40 дБ, и требуемый уровень звукового давления должен обеспечить наш оповещатель как минимум 55 дБ. Так вот, для того, чтобы правильно расставить наши оповещатели и правильно рассчитать уровень звукового давления, который обеспечит наш оповещатель подобранный, мы должны произвести определенный расчет.

Исходные данные

• В межквартирном коридоре напротив входной двери установлен звуковой оповещатель ОПОП‑235.

• Его паспортная величина — 100 дБ на расстоянии 1 метр.

• Нормативный фон в квартире — 40 дБ (по СП 51), значит сигнал должен быть минимум 55 дБ (40 + 15 дБ через шум).

• В спальном помещении дополнительно требуется не менее 70 дБ (рекомендованное значение для пробуждения) согласно СП 3. 13130.2009

Электроакустический расчет или расчет звукового давления

Нормативные Расчет называется расчет звукового давления или его еще называют электроакустический расчет. Как он производится? Да, вообще, что необходимо учитывать при произведении вот этого расчета? Данный расчет позволяет определить необходимый уровень звука в расчетной точке в зависимости от расстояния до оповещателя. И что нам необходимо учитывать? Это, во-первых, прохождение звуковых волн от оповещателя до расчетной точки в зависимости от расстояния. И также прохождение звуковых волн через препятствия.

Что необходимо учитывать при электроакустическом расчете

• Паспортные данные оповещателя (дБ на 1 м)

• Расстояние от оповещателя до расчетной точки

• Прохождение звука через препятствие

• Количество и тип преград (двери, стены)

• Поглощение материалов интерьера (мебель, отделка)

Прохождение звука через препятствие

Естественно, звуковые волны должны эти препятствия преодолеть, и, конечно же, уровень звука в этом случае будет падать. Согласно общепринятым стандартам, которые рассчитаны эмпирическими замерами, при прохождении звука через обычную дверь затухание звуковых сигналов составляет 20 дБ, через противопожарные двери составляет 30 дБ. Теперь давайте попробуем применить данные значения и сделать расчет звукового давления. Ну и при расчете звуковых оповещателей, при расчете звукового давления, во-первых, мало знать паспортный уровень звукового давления, который обеспечит каждое устройство. Необходимо понимать физику распространения звука. И есть такой график, который будет актуальны в принципе для любого оповещателя, что мы возьмем звуковой, что речевой оповещатель. И в данном графике показано ослабление звукового давления в зависимости от преодолеваемого от оповещателя расстояния, то есть звуковыми волнами. Ослабление звукового давления у нас падает по логарифмической зависимости, которая показана ниже

Распространение от оповещателя до расчетной точки

И в данных формулах у нас P – это величина падения звукового давления, выражающаяся в децибелах, и L – это расстояние от расчетной точки до конкретного оповещателя, который мы взяли в нашем проекте. Также можно встретить зависимость снижения звукового давления от расстояния до оповещателя в табличной форме, то есть в зависимости опять же от расстояния мы можем увидеть, насколько у нас упадет уровень звукового давления. Ну и я еще встречал такую интерпретацию данного графика и данной таблицы, которая называется правило 6 дБ. И что данная интерпретация говорит? Что при каждом утвоении расстояния от оповещателя у нас звуковое давление падает на 6 дБ. И, соответственно, если мы возьмем оповещатель звуковой ПОП-235, то на расстоянии 1 метр Он будет выдавать звуковое давление в 100 дБ. Если же мы проверим расчетную точку на расстоянии 10 метров от оповещателя, то падение звукового давления у нас составит 20 дБ. И, соответственно, уровень звука, который создает данный оповещатель, будет составлять 80 дБ.

где :

P – звуковое давление, дБ;

L – расстояние до оповещателя, м.:

Попробуем рассчитать уровень звукового давления в самой дальней точке, которая находится в верхней части нашей квартиры.

Расчет точки у входной двери

То есть возьмем расчетную точку в верхней левой части. Давление в 55 литров. В этом случае, применяя график, Падение уровня звукового давления в зависимости от расстояния. Получим, что согласно графику у нас в расчетной точке будет 80 дБ. Но, конечно же, необходимо еще не забывать о прохождении звука через входную дверь, которая составит как минимум 20 дБ. Данные значения 20 и 30 дБ, они нигде нормативно не прописаны, но они измерены, опять же, повторюсь, эмпирически. И, в принципе, вы их можете придерживаться . И поэтому уровень звука в расчетной точке составит 60 дБ, то есть 80 дБ при падении на расстоянии 10 метров и ослаблении через дверь еще 20 дБ. В расчетной точке мы получаем 60 дБ уровень звукового давления, который создает наш звуковой оповещатель, ОП-235. То есть вроде как требования выполнены. То есть, напомним, 55 дБ – это 40 плюс 15. Здесь у нас требования выполняются. Но если мы в данной квартире выберем расчетную точку другую, то есть также удаленную от оповещателя самую дальнюю точку в нашей квартире, но в нижней ее части, то есть в спальне. А в спальне, напомню, мы должны обеспечить, согласно требованиям свода правил СП-3, не менее 70 дБ.

Расчет самой удалённой точки: спальня

Померив расстояние, получим, что расстояние от оповещателя до данной точки составит примерно 12 метров, но это опять же по прямой, а по прямой у нас звук, как вы видите, у нас не пойдет. Формула для расчета у нас будет выглядеть примерно вот так:

SPL = 100 – 20 * 2 – 22
SPL = 100 – 40 – 22 = 38 дБА

• На 12 метрах уровень звука от оповещателя ≈ 78 дБ

• Ослабление звука через две двери: 20 дБ + 20 дБ = 40 дБ

• Фактический уровень в спальне: 78 – 40 = 38 дБ

И уровень звука, который создастся оповещатель на данном расстоянии, при прохождении здесь обратите внимание, что звук уже пойдет через две двери, составит 38 дБ. 38 дБ, как вы понимаете, это меньше 70, и требования у нас в этом случае не выполняются. И для того, чтобы выполнить требования нормативных документов, а в частности свода правил третьего, я вам всегда рекомендую заводить как минимум один оповещатель в прихожей квартиры, и тем самым вы Поэтому более правильно все-таки будет установить оповещатель в прихожей каждой квартиры.

Вывод: требования не выполняются. Жильцы в спальне не услышат сигнал тревоги, и в случае пожара будут лишены шанса на своевременную эвакуацию. Для того что бы выполнить нормативные правила СП3, необходимо заводить как минимум 1 оповещатель в прихожую квартиры.

FAQ

Электроакустический расчет СОУЭ — это не просто цифры. Это гарантия, что сигнал тревоги будет услышан каждым. Расчёт выполняется до монтажа и должен проверяется. Расчет звукового давления для систем оповещения нельзя игнорировать. Его проводят в начале каждого проекта. От точности расчета зависит безопасность и работоспособность системы.