1 TECHNIKA BADANIA I ROZWÓJ Więcej niż alarm Anna Kołodziej

TECHNIKA
BADANIA I ROZWÓJ
Więcej niż alarm
Anna Kołodziej-Saramak
Przeznaczeniem dźwiękowych systemów ostrzegawczych (DSO) jest informowanie o zagrożeniach w sposób jak najbardziej efektywny (czego niestety nie można uzyskać przy zastosowaniu samych sygnałów alarmowych). Dają one zatem możliwość nie tylko alarmowania,
lecz również przekazywania ważnych informacji, na przykład instrukcji dotyczących ewakuacji.
Zgodny z obowiązującymi wymaganiami, sprawny i nowoczesny dźwiękowy system ostrzegawczy nie zawsze jest gwarantem skutecznej ewakuacji. Na zrozumiałość komunikatu słownego w znacznej mierze mają wpływ czynniki zewnętrzne stałe, takie jak: właściwości obiektu
(struktura architektoniczna), jego złożoność, przeznaczenie (sposób użytkowania), kubatura
pomieszczeń, specyfika akustyczna wnętrz, aranżacja powierzchni (tzw. open space), sposób
wykończenia ścian i sufitów (materiały pochłaniające lub odbijające falę akustyczną) oraz
czynniki zewnętrzne zmienne, czyli dynamika zagrożenia i ludzie.
Niezakłócony komunikat
Nadawany za pośrednictwem DSO komunikat powinien być zrozumiały. Bardzo często słyszalność jest mylnie utożsamiana ze zrozumiałością. Odpowiedni poziom dźwięku jest rzeczywiście warunkiem dobrej zrozumiałości, lecz nie jest jej gwarantem. Głośność nie zawsze idzie
w parze z wysokim poziomem zrozumiałości, co ma na przykład miejsce w pomieszczeniach o
bardzo dużym czasie pogłosu. W takich warunkach akustycznych odbierany przez nas komunikat – mimo wysokiego poziomu dźwięku – obarczony jest dużym zniekształceniem, gdyż to,
co dociera do naszego ucha, w większym stopniu pochodzi z fali odbitej. Głośnością zatem nie
możemy kompensować złych warunków akustycznych, a niestety często ma to miejsce w wielu
obiektach. Zakłócony przez pogłos komunikat, mimo dostatecznego lub wręcz wysokiego poziomu dźwięku, może być niezrozumiały. Przyczyn obniżenia zrozumiałości przekazu możemy
zatem dopatrywać się w niskim udziale poziomu dźwięku bezpośrednio docierającego do naszego ucha przy jednoczesnym dużym udziale dźwięku rozproszonego, a także w zbyt małej
wartości poziomu dźwięku sygnału emitowanego za pośrednictwem DSO w stosunku do poziomu tła (hałasu panującego w otoczeniu). Podczas wyposażania obiektów w DSO podstawą
1
powinno być uwzględnienie poziomu hałasu otoczenia. Dziś dane takie można uzyskać bez
przeprowadzania pomiarów w całym obiekcie, gdyż istnieją uśrednione wartości odnoszące się
do specyfiki obiektu – charakterystyczne dla poszczególnych typów budynków; np. przyjmuje
się, iż średni poziom tła w obiektach biurowych to 65 dBA. Dane takie sprawdzają się w praktyce tylko wtedy, gdy nie ma odstępstw od uśrednionych warunków akustycznych. Sprawa się
komplikuje, jeśli mamy do czynienia z obiektem o nietypowej strukturze, wykończeniu, sposobie użytkowania lub lokalizacji (np. obiektem położonym w pobliżu bardzo hałaśliwej infrastruktury przemysłowej). Wówczas musimy zastosować precyzyjną analizę i szczegółowe pomiary. Przeprowadzanie pomiarów dotyczących zrozumiałości komunikatu może odbyć się
dopiero po ostatecznym zaadaptowaniu (wykończeniu i wyposażeniu) przestrzeni. Materiały
użyte do wykończenia wnętrz oraz sposób rozmieszczenia mebli mają duży wpływ na zrozumiałość mowy. Dlatego też wymagane jest przeprowadzanie pomiaru zrozumiałości zawsze po
zmianach aranżacyjnych lub pracach remontowych znacząco wpływających na wykończenie
wnętrz obiektu.
Ciszej – głośniej
Ustalając poziom głośności komunikatu, musimy pamiętać o uwzględnieniu hałasu urządzeń
automatyki pożarniczej, które zaczynają pracę w momencie wywołania alarmu i stanowią
wówczas dodatkowe źródło dźwięku, podnosząc tym samym poziom hałasu otoczenia. Niejednokrotnie spotkaliśmy się z przypadkami, kiedy uruchomiony system oddymiania (mechanicznego) powodował, iż stopień zrozumiałości komunikatu spadał z poziomu dobrego do poziomu
znacznie poniżej granicy akceptowalności. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie większej
liczby głośników, aby zmniejszyć odległość słuchacza od źródła dźwięku, oraz automatycznej
regulacji przez system DSO poziomu głośności nadawanego komunikatu w zależności od wyniku aktualnego pomiaru poziomu hałasu otoczenia (zawsze należy jednak rozwiązania tego
typu dostosowywać do warunków akustycznych obiektu, gdyż podnosząc poziom komunikatu,
możemy także spowodować brak jego zrozumiałości).
Zastosowanie się do wymagań wobec poziomu tła w centrum alarmowym ma podwójne znaczenie, ze względu na umiejscowienie tam mikrofonu strażaka. Urządzenie to, ze względu na
specyficzne warunki jego zastosowania (prowadzenie akcji ewakuacyjnej na żywo, gdy komunikaty nadawane są bezpośrednio przez osobę kierującą akcją), ma najwyższy priorytet w
nadawaniu komunikatu. Powinno więc mieć zapewnione odpowiednie warunki akustyczne
(poziom tła dźwiękowego pomieszczenia centrali DSO nie może przekraczać 40 dB). Komunikat pochodzący z mikrofonu strażaka obarczony jest znacznie większym stopniem niedoskona2
łości. Spowodowane jest to zarówno wpływem cech osobniczych na emisję głosu i wymowę,
jak i wpływem otoczenia pomieszczenia alarmowego (duża liczba pracujących urządzeń powoduje zwiększony poziom tła).
W czym i jak
W centrach alarmowych znajdują się najczęściej serwerownie, urządzenia do rejestracji obrazu, bezpieczniki, UPS. Tam też skupiają się stanowiska różnych systemów istotnych dla bezpieczeństwa obiektu (np.: DSO, CSP, monitoring wizyjny). Lokalizacja centrali DSO zawsze
powinna uwzględniać aktualną lub planowaną strukturę i aranżację obiektu. Pomieszczenie
takie musi spełniać wiele wymagań: odpowiednie oznakowanie, należyte umiejscowienie (w
pobliżu wyjścia z budynku), ograniczony i kontrolowany dostęp do urządzeń DSO (tylko dla
uprawnionego do wykonywania tego typu czynności, przeszkolonego personelu), zachowanie
odpowiednich warunków akustycznych. Należy także zadbać o odpowiednie warunki środowiskowe. Pomieszczenie powinno być wyposażone w wentylację i klimatyzację, ze względu na:
wydzielające się z pracujących urządzeń duże ilości energii cieplnej, umieszczenie akumulatorów w szafach DSO, z których mogą wydzielać się szkodliwe dla użytkowników związki chemiczne, konieczność zapewnienia warunków spełniających wymagania zainstalowanych wewnątrz urządzeń – wzmacniaczy, zasilaczy, urządzeń sterujących oraz związanych z nimi akumulatorów zasilających. Warunki te określone są przez następujące parametry:
•
temperatura otoczenia od –5 do +40 st. C – krótkotrwale występujące wartości graniczne,
•
wilgotność względna od 25 do 90 proc.,
•
ciśnienie powietrza od 86 do 106 kPa.
Mając na uwadze komfort pracy osób mogących przebywać w tego typu pomieszczeniach,
optymalne warunki powinny wynosić: temperatura ok. 20 st. C, wilgotność ok. 45 proc. Pomieszczenie pełniące funkcję centrum alarmowego powinno być ponadto nadzorowane czujkami dymu oraz wyposażone w ręczny ostrzegacz pożarowy. W jego pobliżu nie może być
elementów mogących powodować zakłócenia elektromagnetyczne (np. nadajników telekomunikacyjnych). Ma to szczególne znaczenie, ponieważ podczas badań kwalifikacyjnych kompatybilności elektromagnetycznej poziomy narażeń dla linii umieszczonych w obrębie centrum
alarmowego są niższe niż dla linii wychodzących na zewnątrz pomieszczenia (np. lini sygnałowych do głośników).
Wymagania wobec samych urządzeń DSO określają sposób ich zestawienia – należy je
umieszczać w specjalnych szafach dystrybucyjnych, a rozmieszczenie wyposażenia w po3
mieszczeniu powinno zapewniać jego bezproblemowe użytkowanie zarówno przez personel
nadzorujący, jak i konserwatorów systemu (m.in. zapewniony dostęp do centrali o szerokości
co najmniej 75 cm, wskaźniki i przyciski operatorskie na wysokości 140-150 cm). W pomieszczeniu alarmowym powinny znajdować się: plany sytuacyjne, karty dojść oraz klucze do
wszystkich pomieszczeń obiektu. Dobrym rozwiązaniem jest również umieszczenie w centrum
alarmowym komputera z oprogramowaniem wizualizacji sygnału z centrali pożarowej, polegającym na graficznym wskazaniu miejsca zdarzenia na planie obiektu. Ważną kwestią jest wykonanie odpowiedniej instalacji elektrycznej, uwzględniającej potrzeby zainstalowanych w
pomieszczeniu alarmowym systemów. Centrala DSO powinna być zasilana bezpośrednio z
głównej rozdzielni elektrycznej, należy jednak pamiętać, by wyłączenie głównego wyłącznika
prądu nie powodowało odłączenia zasilania systemu DSO. Byłoby dobrze, gdyby główne źródło zasilania instalacji miało specjalne, przewidziane dla niej zabezpieczenie. Należy zastosować środki zapobiegające nieuzasadnionemu lub nieświadomemu odłączeniu źródła zasilania
(np. tabliczki ostrzegawcze lub środki ograniczające dostęp). Konieczne jest zapewnienie centrali zasilania rezerwowego, np. z baterii akumulatorów, która zapewni utrzymanie systemu w
stanie pracy przez co najmniej 24 godziny, a po tym czasie – w stanie alarmowania jeszcze
przez co najmniej 30 minut.
Narzędzie ewakuacji
Jeśli mikrofon strażaka jest zainstalowany w innym pomieszczeniu niż centrala DSO, urządzenia te należy połączyć kablem światłowodowym ognioodpornym z zastosowaniem konwerterów sygnału nadajnik/odbiornik lub kablem miedzianym również o odpowiedniej odporności.
Wyróżniamy trzy możliwe konfiguracje zastosowania mikrofonu strażaka w DSO. Pierwsza z
nich, najprostsza w realizacji, to wykorzystanie mikrofonu znajdującego się wewnątrz centrali
DSO. Najczęściej jest to mikrofon trzymany w ręku, tzw. gruszka, wyposażona w przełącznik
„mów” i połączona z centralą za pomocą giętkiego przewodu. Drugie stosowane rozwiązanie to
mikrofon dynamiczny o charakterystyce dookolnej, zamontowany na sztywnym lub elastycznym ramieniu. Mikrofon powinien być bezwzględnie wyposażony w nakładkę przeciwwietrzną, która zabezpiecza przed podmuchami powietrza w czasie wymawiania głosek zwarto-wybuchowych. Oczywiście mikrofony te zabezpieczone są przed dostępem osób niepowołanych. Najczęściej umieszcza się je wewnątrz centrali pod szklanymi frontowymi drzwiami,
zaopatrzonymi w zamek z kluczykiem. Spotyka się również rozwiązania, w których rolę mikrofonu strażaka pełni konsola operatora w pomieszczeniu alarmowym. W tym przypadku
awaryjny tryb pracy włącza się również po przekręceniu kluczyka. To rozwiązanie możemy
4
zakwalifikować do pierwszej grupy, gdyż mikrofon ten nie ma dodatkowej obudowy i stanowi
integralną część centrali DSO.
Innym rozwiązaniem stosowanym w systemach DSO są mikrofony strażaka niestanowiące
integralnej części centrali. Mają one własną obudowę, a czasami również dodatkowy zasilacz,
jeśli wykorzystywane jest łącze światłowodowe. O wyborze lokalizacji centrum alarmowego
dla tych mikrofonów decyduje wynik badań kwalifikacyjnych, o czym będzie mowa w dalszej
części artykułu. Ostatnim i najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest zastosowanie mikrofonu
strażaka zamontowanego poza pomieszczeniem centrum alarmowego. Pozwala to na prowadzenie przez niego ewakuacji w jednym z miejsc zainstalowania tego mikrofonu. Daje też lepszy obraz sytuacji niż np. w przypadku prowadzenia ewakuacji z odległego pomieszczenia centrum alarmowego, które nie jest wyposażone w monitoring wizyjny. Liczba mikrofonów wyniesionych zależy w dużej mierze od możliwości centrali DSO i wielkości budynku, w którym
system jest zainstalowany.
O wyborze lokalizacji decyduje głównie poziom odporności na oddziaływanie środowiska. W
interesie wszystkich producentów systemów DSO byłaby możliwość instalowania mikrofonu
w dowolnie wybranej lokalizacji, ale tylko spełnienie określonych warunków gwarantuje takie
prawo. Takie testy przeprowadza się podczas badań kwalifikacyjnych w Zespole Laboratoriów
Sygnalizacji Alarmu Pożaru i Automatyki Pożarniczej CNBOP. Podczas badań mikrofonu
strażaka znajdującego się bezpośrednio przy centrali DSO w centrum alarmowym (typ A) poziomy narażeń są mniejsze niż dla mikrofonu przeznaczonego do pracy poza centrum alarmowym (typ B). Przykładowo: przy badaniu odporności na zimno mikrofonu typu A temperatura
w klimatycznej komorze badawczej wynosi –10ºC, natomiast dla mikrofonu typu B jest dużo
niższa (–25ºC). Stosowanie wyższych poziomów narażeń dla mikrofonu typu B spowodowane
jest tym, że znacznie trudnej przewidzieć i określić warunki środowiskowe panujące poza centrum alarmowym.
Mikrofon strażaka jest narzędziem niezwykle ważnym w przypadku ewakuacji nieprzewidzianej w scenariuszu pożarowym. Bardzo istotną sprawą jest zatem wyszkolenie personelu
odpowiedzialnego za prowadzenie akcji ewakuacyjnej. Osoby uprawnione do użycia mikrofonu strażaka powinny przechodzić cyklicznie szkolenia, aby w razie interwencji było to dla nich
standardową czynnością. Przejście tego typu treningu jest niezwykle ważne w warunkach oddziaływania stresu i podwyższonego napięcia, gdyż wpływa na zminimalizowanie ryzyka
przekazywania komunikatu w sposób nerwowy i pozbawiony logicznego układu wypowiedzi.
Sposób przekazywania informacji o zagrożeniu jest podstawą skutecznej i efektywnej ewaku5
acji, należy więc dążyć do osiągnięcia najwyższej jakości komunikatów, a co za tym idzie – ich
najwyższej zrozumiałości.
Od chwili wprowadzenia obowiązku stosowania dźwiękowych systemów ostrzegawczych nie
zanotowano w kraju poważnego zdarzenia wiążącego się z koniecznością użycia mikrofonu
strażaka w warunkach ekstremalnych, czyli bezpośredniego, realnego zagrożenia życia użytkowników obiektu. Miejmy nadzieję, że stopień przeszkolenia osób używających mikrofonu
strażaka jako narzędzia do prowadzenia akcji ewakuacyjnej nie zostanie zweryfikowany dopiero w warunkach prawdziwego zagrożenia, gdyż skutki braku kompetencji w tym przypadkumogą być tragiczne.
Anna Kołodziej-Saramak jest zastępcą kierownika Zespołu Laboratoriów Sygnalizacji Alarmu Pożaru i Automatyki Pożarniczej w Centrum Naukowo-Badawczym Ochrony Przeciwpożarowej w Józefowie
Rodzaje mikrofonu strażaka: a) typ A zamontowany wewnątrz centrali DSO, b) typ A zamontowany na zewnątrz centrali DSO w centrum alarmowym, c) typ B zamontowany poza centrum
alarmowym
6