18.09.2008. Акустические указатели пожарных выходов

Для оповещения и управления эвакуацией при пожаре в специально предназначенных для этого системах (СОУЭ) применяют речевые, звуковые и световые сигналы оповещения. Это регламентировано нормативным документом НПБ 104-2003. Чтобы отметить для человека путь эвакуации и пожарные выходы, используются в основном световые опвещатели с надписью «ВЫХОД» и указатели статического и динамического характера. Но так как из-за задымления при пожаре способность человека воспринимать визуальные указатели значительно снижается, следует подумать о применении других методов оповещения и управления эвакуацией людей, находящихся в горящем здании.

Обычно при возникновении экстренной ситуации человек бросается к той двери, через которую он попал в здание. Однако часто вход находится слишком далеко или добраться до него не представляется возможным из-за, к примеру, остановки работы лифтов. Это сильно сбивает людей с толку и повышает риск запутаться и не найти близлежащий пожарный выход. Из-за задымленности коридоров здания или слабого зрения человек может не увидеть световые указатели и мигающие стрелки.

В этом случае на помощь приходит новый тип указателей – звуковой указатель пожарного выхода. С его помощью можно значительно повысить эффективность обычной роли оповещателя. Однако не каждый звуковой оповещатель годен для этой цели, так как зачастую акустика помещений не позволяет точно определить, откуда доносится звук, создавая эхо. Чтобы застрявший в задымленном здании персонал не создавал помехи эвакуации остальных людей, в пожарных звуковых указателях применяется другой вид акустического сигнала, названный направляющим. Это широкополосный шум, источник которого легко определяется на слух. Даже в состоянии стресса человек сможет определить не только место, которое отмечено таким оповещателем, но и направление дальнейшего движения по эвакуационному маршруту.

Любые звуковые сигналы, которые звучат в здании при чрезвычайной ситуации, являются сигналами тревоги. При этом из всего слышимого человеческим ухом диапазона частот (от 20 герц до 20 килогерц) для оповещателей используется средний диапазон, то есть сравнимые с человеческой речью (2-3 килогерца) наиболее воспринимаемые на слух частоты. Понять, где находится источник звука, можно несколькими, порой неосознаваемыми нами путями: это может быть разница в уровне, сдвиг по фазе или времени сигнала. Если объяснять упрощенно, такой сдвиг появляется, когда источник звука сдвинут относительно человека по горизонтальной плоскости: то ухо, которое расположено ближе к источнику звука, воспримет акустическую информацию раньше, чем второе. Появляется сдвиг по фазе. В том случае, когда источник находится прямо перед человеком, сдвига не будет, оба уха воспримут звук одновременно.

Однако это объяснение слишком просто и не дает понятия о том, как человек локализует источник в случае, если он расположен на вертикальной с ним плоскости, то есть сверху, спереди или сзади. Ведь сдвига фаз в этом случае не происходит.

Акустическая обстановка внутри здания осложнена наличием отраженных от стен и обстановки эховых сигналов. Определить место расположения указателя в этом случае затруднительно. Когда же таких извещателей несколько, к примеру, динамики от одного источника звука разнесены в пространстве, то возможную локализацию источника определить практически невозможно: начинает казаться, что источник расположен между динамиками, а не на реальном месте их локации. Тот эффект, который дает объемный звук в стереосистемах и кинотеатрах, может привести к человеческим жертвам в случае возникновения пожара. Таким образом, звуковые извещатели с несколькими динамиками не подходят для управления эвакуацией при пожаре.

Направляющий сигнал

Поэкспериментировав с различными видами акустических сигналов, ученые обнаружили наиболее оптимальный для локализации в трудных условиях звук. Это широкополосный шумовой сигнал, максимальная частота которого выше минимальной примерно в десять раз. Если сравнить сигнал обычного звукового оповещателя с частотой 3 килогерца и шумового сигнала с широкополосным спектром, то можно отметить, что прерывистый спектр стандартного акустического оповещателя имеет максимумы на гармониках и 3 килогерцах, а спектр широкополосного шумового сигнала более равномерен и непрерывен.

По итогам тестирования в различной обстановке было установлено, что направляющий широкополосный шумовой звук высоко эффективен при функционировании в любых условиях. В Великобритании провели тестирование в заполненной дымом студии. Съемка велась на ИК-камеру, которой не мешает задымление. Группа, находящаяся внутри, была вынуждена действовать на ощупь. Время нахождения выхода составило около четырех минут. Однако когда было включено широкополосное звуковое оповещение, эвакуация заняла в 16 раз меньше времени, то есть четверть минуты!

Другое практическое исследование производилось в незнакомом испытуемом помещении, куда они вводились через внешние пожарные выходы. Чередованием шумовых широкополосных сигналов с обычными звуковыми, отмечающими путь эвакуации, и изменением частоты звучания сирены экспериментаторы добились четкого обозначения пути эвакуации, например, лестницы, по которым нужно было спускаться, отмечались сиреной со снижающимся звучанием. Частота шумовых сигналов также была различной: 1 этаж был «озвучен» через каждые 0,66 секунд с частотой 1,5 герц, а далее частота повышалась и у выхода равнялась пяти герцам (с промежутками до 0,2 секунд). То есть по изменению звука сигнала можно было понять, продвигается человек к выходу или удаляется от него.

В результате исследования оказалось, что все испытуемые прошли испытание, то есть маршрут эвакуации был избран правильно. Повышение и понижение тона сирены явно виделись стимулами к конкретному действию, при этом испытуемые не были подготовлены к этому заранее и действовали согласно интуиции. Период, за который испытуемые эвакуировались из задымленного здания, было несущественно большим, чем то, которое заняли проводившиеся до этого учения без задымления. Таким образом, подобный способ оповещения людей в чрезвычайной ситуации чрезвычайно эффективен как в обычных условиях, так и для людей со слабым зрением. Более того, с шумовым оповещением тестируемыми было затрачено вдвоем меньше времени на эвакуацию, чем при абсолютно незадымленном помещении с использованием визуальных сигналов. Таким образом, оказывается, что наиболее эффективным становится применение световых и звуковых указателей направления эвакуации в комплексе.

Использование направляющих акустических оповещателей в комплексе с традиционными

Направляющий звук применяется в различных технических областях, однако чаще всего они используются для обозначения маршрута эвакуации в чрезвычайных ситуациях. Основное направление применения направляющего сигнала – оповещение и управление эвакуацией внутри зданий и других объектах с системами СОУЭ. Источники направляющего звука можно разместить рядом с аварийными выходами и использовать как указующие средства внутри сложно организованных зданий и в ситуациях с плохой видимостью, например, плотным задымлением. Конечно, только одним направляющим звуком не обойтись в чрезвычайной ситуации, которая предусматривает использование световых указателей и стандартных звуковых оповещателей. Зато в комплексе с перечисленными выше направляющие сигналы делают эвакуацию более быстрой и эффективной. Даже при одновременной работе обыкновенных звуковых и направляющих оповещателей сбоя восприятия и путаницы не происходит. Правда, когда вы устанавливаете стандартное звуковое оповещение, обратите особое внимание на уровень звука и зоны покрытия устройств типа Exit Point, которые используются на лучших маршрутах, избираемых для эвакуации. То же верно и для интеграции с системами адресно-аналоговых СПС. Если сочетать направляющий сигнал с речевым оповещением, то можно разнести их во времени, при этом в текст речевого сообщения ввести объяснение действия технологии направляющего звука.

Выводы

Направляющие акустические устройства – это замечательный метод оповещения и управления эвакуацией, который одинаково подходит для слабовидящих людей и ситуаций, когда происходит значительное задымление здания. Если же видимость нормальная, то при использовании направляющих «маячков» в комплексе со стандартными звуковыми средствами оповещения и световыми указателями найти аварийный выход становится в разы легче и быстрее. При этом уровень безопасности становится выше именно при использовании комплексных систем оповещения и управления эвакуацией на предприятиях и других объектах.