Sprachalarmierungssystem VARIODYN Planung SAA - …evak.ch/data/documents/SAA_Planung_Aug2015.pdf · 3 Honeywell Proprietary Grundlagen – Anforderungen des Objekts an den Planer

Sprachalarmierungssystem VARIODYN® D1

Planung SAA

Honeywell Proprietary 2

Planung von SAA-Systemen

• Grundlagen (Objekt, Anlagendimensionierung, Akustik)

• Anwendungsbeispiele

• Planungstools

Agenda


Grundlagen – Anforderungen des Objekts an den Planer

• Definition der Sicherheitsstufe (I, II, III)

• Beschallungsumfang (Vollschutz, Teilschutz)

• Brandabschnitte, Alarmierungsbereiche, Meldebereiche

• Standort der SAZ; Ausbaustufen und Zugänglichkeit

• Energieversorgung (Überbrückungszeit)

• Ansteuerung durch BMA via Kontakt oder seriell

• Bereiche mit verschiedenen Audioprogrammen

• Anlage zentral oder dezentral (Netzwerk)



Grundlagen - Anforderungen an die SAA-Peripherie

• Anzahl und Ausbau von Sprechstellen

• Anzahl und Ausbau von Feuerwehrsprechstellen

• Tastenbelegung der Sprechstellen

• Intercom-Funktionalität der Sprechstellen

• Automatische Lautstärkeregelung, Messmikrofone



Grundlagen - Schnittstellen, Parametrierung

• Schnittstellen an Fremdsysteme

• Ein- oder Ausspielung von Audiosignalen

• Übergabe von Statusmeldungen an Fremdsysteme

• Alarmorganisation und Festlegung der Durchsagetexte

• Rufzwischenspeicherung



Sicherheitsstufen I-III

I.d.R. Definition/Vorgabe durch Brandschutzkonzept

• Sicherheitsstufe I

bei Fehler im Übertragungsweg darf Beschallung

innerhalb eines BA ausfallen

keine A/B-Verkabelung erforderlich

• Sicherheitsstufe II (häufigste Anwendung)

bei Fehler im Verstärker o. Übertragungsweg darf

Beschallung innerhalb eines BA nicht ausfallen

A/B-Verkabelung oder Ringleitung erforderlich

• Sicherheitsstufe III

bei Störung oder Ausfall des Gesamtsystems darf die

Beschallung innerhalb eines BA nicht ausfallen

Systemredundanz erforderlich


A/B-Prinzip für Einfach-Lautsprecher

• für jeden Alarmierungsbereich (ggfs. Raum) sind mindestens 2 Lautsprecher (mit integriertem

Übertrager) vorzusehen

• Eigenes Leitungsnetz für den A/B-Betrieb der Lautsprecher (A-Linie, B-Linie)

• Ansteuerung über Leistungsverstärker getrennt nach A/B

• wenn eine separate Lautstärkeregelung gefordert, müssen jeweils 2 Lautstärkeregler eingesetzt werden

die mit Pflichtrufrelais ausgerüstet sein müssen (für Alarmierungsdurchsage mit höchster Priorität)


A/B-Prinzip für Doppel-Lautsprecher

• gleiche Anforderung wie A/B-Prinzip für Einfach-Lautsprecher

• Ausnahme: Geeignete Doppel-Lautsprecher (2 in einem Gehäuse inkl. integrierten Übertragern)


Vollschutz / Teilschutz

I.d.R. Definition/Vorgabe durch Brandschutzkonzept

• Vollschutz

der Wirkungsbereich der SAA umfasst das gesamte Objekt, daher vollflächige Beschallung planen

• Teilschutz

der Wirkungsbereich der SAA umfasst nur Teilbereiche des Objektes, z.B. den öffentlichen Bereich, während nicht öffentliche Bereiche mit Sirenen der BMA alarmiert werden (jedoch mindestens alle Meldebereiche der BMA)


Brandabschnitte/Alarmierungsbereiche/Rufbereiche

Definition Brandabschnitte / Alarmierungsbereiche i.d.R. durch Brandschutzkonzept

• Definition „virtuelle“ BA ggf. durch TGA-Planer zwecks Optimierung der Kabelführung

• Anpassung/Spiegelung der lt. BMA vorgegebenen Meldebereiche auf SAA-Planung (wenn bereichsweise Evakuierung vorgegeben ist)

• Definition von Rufbereichen in Absprache mit dem Betreiber (Sammelrufe, Einzelrufe bspw. in separate Etagen etc.)


Standort Sprachalarmzentrale

Zu beachten bei Definition des Aufstellungsortes für die SAZ

• Gem. (M)LAR gilt die SAZ gilt als „Verteiler“, muss daher an einem Standort mit der Güte E30 platziert bzw. gekoffert werden.

Ein eigener Raum für die SAZ darf nicht für andere Zwecke genutzt werden, jedoch wird insbesondere für die Platzierung der BMZ im selben Raum eine Ausnahmeregelung getroffen, da die von dieser Zentrale ausgehende Gefahr einer Brandlast als sehr gering einzustufen ist.

• Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Luftfeuchte im Hinblick auf die Technik (lt. Herstellerangabe)

• Ermittlung der durch die SAZ verursachte Wärmelast im Hinblick auf die bereitzustellende Zu-/Abluft für SAZ-Raum


Energieversorgung

Akkus / Netzersatzversorgung (gem. EN 54-4)

• Die Funktion der SAA muss mindestens während einer Betriebsdauer von 30h aufrecht erhalten werden können, hierfür sind folgende Maßnahmen vorzuhalten

Bereitstellung Akkukapazität SAA-seitig für 30h

Wenn Netzersatzanlage vorhanden, Akkukapazität SAA-seitig für 4h

• In Einzelfällen wird von der Normvorgabe abgewichen und 72h Kapazität gefordert, was eine zusätzlich Absicherung, aber auch höhere Kosten zur Folge hat


Schnittstelle zur BMA

Kommunikation SAA BMA erfolgt…

• via Kontakte (müssen überwacht sein)

• über serielle Schnittstelle (z.B. im Systemverbund); Zertifizierung erforderlich!

Definition im Anhang A (normativ) der DIN VDE 0833-4

• Jedwede Abweichung vom Sollzustand der SAA müssen als Sammelsignal an die BMA weitergegeben werden


Audio-Routing (1)

Selektive Alarmierung

• Wenn bauordnungsrechtlich eine selektive Alarmierung entsprechend Räumungsplan gefordert ist, sind mehrere, simultan arbeitende, unabhängige Audiokanäle vorzuhalten

Beispiel: Nur Meldebereich 1 soll evakuiert werden, da in anderen Meldebereiche keine Gefahr für Leib und Leben besteht (Anwendung beispielsweise in Flughafen-Terminals)


Audio-Routing (2)

Hintergrundmusik

• Differenzierung von Bereichen, die u.a. für Hintergrundmusik vorgesehen sind

Beispiel: getrennte Leitungen für Verkaufsbereich und Betriebsräume

SAA-seitig müssen entsprechende Audiokanäle vorgehalten werden

• Wichtig: Wenn Betreiber von Verkaufs-/ Versammlungsstätten eigene Musik über autarke Anlagen verbreiten, müssen diese im Evakuierungsfall über Kontakte der SAA abgeschaltet werden (z.B. via MÜK o.ä.)


Dezentrale Systeme

In weitläufigen bzw. großen Objekten / Projekten können dezentrale Anordnungen der SAA-Komponente sinnvoll sein:

• Mehrere Gebäude innerhalb eines Evakuierungskonzepts müssen alarmiert werden

• Verlegung in Funktionserhalt nicht durchgängig möglich

Aufbau eines (normgerechten) redundanten Netzwerks über LWL

Beispiele: Industrieanlage, Universitätscampus, Stadion


SAA-Planung, weitere Punkte (1)

Weiterhin zu beachten sind:

• FW-Sprechstelle (Brandfallmikrofon)

Positionierung i.d.R. am Feuerwehrangriffspunkt

Zugänglichkeit für nicht Befugte muss ausgeschlossen sein

• Sprechstellen

Anzahl im Objekt, Anzahl der Ruftasten je Sprechstelle

• Automatische Lautstärkeanpassung

nach Umgebungslautstärke

nach Uhrzeit (Außenbereiche)


SAA-Planung, weitere Punkte (2)

Weiterhin zu beachten sind:

• Notwendige Textkonserven

mehrsprachige (Notfall-)durchsagen

selektive Räumungstexte

kombinierbare Textbausteine (Bhf., Flughäfen)

• Schnittstelle zu Fremdsystemen

Anbindung an Gebäudeleitsystem

Ausgabe von Einzel-Statusmeldungen via SNMP-Trap (Simple Network Management Protocol)


Akustik

Grundlagen der Akustik

• Hörschwelle und Empfindlichkeit

• Reflexion, Absorption, Diffusion

• Nachhallzeit (RT 60)

• Störgeräusch (Betriebs-, Störschallpegel)

• Schallausbreitung

• Sprachverständlichkeit


Akustik – Hörschwelle und Empfindlichkeit

20 500 6.000 20.000

Frequenzbereich / Hz

Höchste Empfindlichkeit liegt bei ca. 500 Hz bis 6.000 Hz.

Der Hörbereich bei gesunden, jungen Personen beträgt ungefähr 16 Hz bis

16.000 Hz (16 kHz). Bei älteren Personen reduziert sich die hörbare

Frequenz auf ungefähr 10.000 Hz (10 kHz) oder sogar weniger.


Die Hörschwelle und die Schmerzgrenze sind frequenzabhängig.

1. Schmerzgrenze

2. Musikwahrnehmbarkeit

3. Sprachwahrnehmbarkeit

4. Hörschwelle



130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Presslufthammer

Schmerzgrenze

Rock-Konzert, Discothek

Discothek

Foreground Music, Musik-Bistro

Durchsagen, Hintergrundmusik

Hörschwelle

dB

Start von Düsenmaschienen(100 m Entfernung)

Schwerlastverkehr

Verkehrslärm

Unterhaltung

Büro

Haushaltskühlschrank

Lesesaal (Bibliothek)

Wald im Winter

Die Hörschwelle und die Schmerzgrenze sind frequenzabhängig.



Diffusion Absorption Reflektion

Bei einem Hindernis (z.B. Wand) werden Teile der Schallwellen reflektiert,

absorbiert, diffundiert (verstreut) oder gar durch das Objekt übertragen.

Wie hoch dieser Anteil ist, hängt von den Eigenschaften des Objekts, seiner

Größe und der Wellenlänge der Schallwellen zusammen.

Akustik – Reflexion, Absorption, Diffusion


Nachhallzeit RT60


Nachhallzeit RT60

Definition Nachhallzeit:

Unter der Nachhallzeit versteht man das Zeitintervall, innerhalb dessen der Schalldruck in einem Raum bei plötzlichem Verstummen der Schallquelle auf den tausendsten Teil seines Schalldruck-Anfangswerts abfällt, was einer Pegelabnahme von 60 dB entspricht.

• Die Nachhallzeit (T) verhält sich proportional zum Raumvolumen (V) und umgekehrt proportional zur äquivalenten Absorptionsfläche (A).

„k“ stellt die Proportionalitätskonstante dar (k=0,163)


Nachhallzeit RT60

erzeugtes Geräusch

Grundgeräusch

erzeugtes Geräusch wird abgeschaltet

t [s]

L [db]

60 dB

RT60

Typische Werte:

Wohnraum: 0,4 - 0,8 s

Schulräume 0,6 – 0,8 s

Konzertsaal: 1,5 - 2,2 s

Kirche: 2,0 - 15 s


Akustik – Reflexion, Absorption, Diffusion


Nachhallzeit RT60

Je größer der Raum und je schallhärter (reflektierend) die Oberflächenmaterialien, desto größer die Nachhallzeit.

Optimale Nachhallzeit:

Die optimale Nachhallzeit richtet sich danach, für welchen Zweck ein Raum aus raumakustischer Sicht verwendet wird.

geringe Nachhallzeit: Aufnahme-, Regieräume

mittlere Nachhallzeit: Klassenräume, Hörsäle

hohe Nachhallzeit: Konzertsäle, Stadien


Zu beachten im Planungsstadium im Hinblick auf Erreichung des normativ geforderten STI-Wertes von 0.5 bzw. 0.45:

• Was ist Sprachverständlichkeit?

• Auswahl und Anordnung des geeigneten Lautsprechertyps

• Leistungsanpassung des Lautsprechers

• Berücksichtigung von Schallausbreitung und Störgeräuschen

• Festlegung Brandabschnitte und Platzierung der Lautsprecher

• Sinnvolle Anwendung des A/B-Prinzips

• Alternativ sinnvolle Anwendung der Trennermodule in der Ringleitungstechnik

• Berücksichtigung des Falles „Ausfall Leitungsweg/Verstärker“ (ggf. funktioniert dann nur jeder 2. Lsp.)

Planung Lautsprecher


Sprachverständlichkeit

In Deutschland angewendet wird das sogenannte STI-PA Verfahren. Der

Sprachübertragungsindex gibt die Übertragungsqualität von Sprache der verwendeten

Übertragungsstrecke als numerischer Wert im Bereich von:

1 (= ausgezeichnet) bis 0 (= unverständlich) an.

Für SAA-Systeme muss ein Wert von 0,5 bzw. 0,45 im einfachen Fehlerfall

erreicht werden.

sehr gut gut Befriedigend Mangelhaft schlecht

ALcons 0 % 1 % 2 % 4 % 7 % 11 % 16 % 20% 33 % 60 % 80 % 100%

STI 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.45 0.4 0.3 0.2 0.1 0

CIS 1 0.95 0.9 0.85 0.78 0.69 0.65 0.6 0.48 0.3 0 ---


Auswahl und Anordnung der Lautsprecher

Auswahl und Anordnung der Lautsprecher in Abhängigkeit von Raumhöhe und Störschallpegel


Hierbei zu beachten:

Leistungsverdopplung an einem Lautsprecher: +3 dB

Leistungshalbierung an einem Lautsprecher: - 3 dB

Das bedeutet für einen Lautsprecher mit einer Empfindlichkeit

von 90 dB bei 1W/1m (Bandbreite):

1 W / 1 m: 90 dB

2 W / 1 m: 93 dB

4 W / 1 m: 96 dB

6 W / 1 m: gemittelt 97 dB

8 W / 1 m: 99 dB

Leistungsanpassung der Lautsprecher


Hierbei zu beachten:

Abnahme des Schalldruckpegels mit der Entfernung:

Punktschallquelle Bei einer Entfernungsverdoppelung verteilt sich die abgestrahlte Energie auf die 4-fache Fläche. Die „Lautstärke" nimmt ab.

r = 1 m Ld = 0 dB SPL r = 2 m Ld = -6 dB SPL r = 4 m Ld = -12 dB SPL

Ausbreitung Schall


Flughafen Terminals

Check in 59 – 72 dB

Gepäcksband 63 – 71 dB

Abflug – Warteraum 49 – 64 dB

Banken, öffentliche Bereiche 50 – 64 dB

Busstation Laut 63 – 73 dB

Leise 58 – 68 dB

Cafe Laut 68 – 78 dB

Leise 55 – 65 dB

Klassenzimmer Laut 64 – 72 dB

Leise 56 – 68 dB

Hotelzimmer Laut 60 – 70 dB

Leise 28 – 35 dB

Büros

Zentral 40 – 50 dB

Großraumbüro 50 – 70 dB

Laut 70 – 85 dB

Geschäfte Laut 65 – 75 dB

Leise 50 – 60 dB

Eisenbahnstation

Warteraum 54 – 65 dB

Eingangsbereich 60 – 66 dB

Bahnsteig (elektr. Zug) 60 – 72 dB

Bahnsteig (Dieselzug) 75 – 85 dB

Viele Geräusche sind unangenehm und ungewollt – sie stören also!

Hier ein paar Richtwerte:

Der Schalldruckpegel für eine Notrufdurchsage muss mindestens 10 dB über

dem Störgeräusch liegen!

Was ist ein Störgeräusch?


Festlegung Brandabschnitte und Platzierung der Lautsprecher

Jetzt kann die eigentliche Planung der Lautsprecher in der Architektur erfolgen: 1 BA < 1600m², TH separat, 2xLS oder 1 A/B-LS pro Raum

BA 1

BA 2

BA 3 BA 4


Anwendungsbereiche

Beispiele für den Einsatz von SAA-Systemen:

• Handel (Verkaufsstätte)

Hintergrundmusik, Werbeeinspielung (Mehrnutzen)

Einsatz von Mikrofonen (Kassen, Info etc.)

Verschiedenen Rufzonen (TK, Frische etc.)


1 2 3 40

Anwendungsbereiche (Handel)


Anwendungsbereiche


• Industrie

Vernetzung mehrerer Systemzentralen

Datentransfer im gesamten System

Einruf von jedem Standort in jeden anderen Standort möglich

Aufgrund Ringtopologie Redundanz gewährleistet


PC mit Modem

Fernwartung / Parametrierung

Anwendungsbereiche (Industrie)


Anwendungsbereiche


• Schulen

zeitgesteuerte Signale (Schulgong)

gezielte Durchsagen für Klassenräume / Schulhof / Aula

separate (Medien-)Einspielung für Turnhalle

Amok-Alarmierung über Kontakt in-/ausgänge


Vorverstärker zur Beschallung von Sporthallen

Anwendungsbereiche (Schule)


• Bahnhöfe

• Bürohäuser

• Einkaufszentren und Geschäfte

• Fahrgastinfo und Entertainment

• Flughäfen

• Hotels und Tagungsräume

• Industrieanlagen

• Konferenzsäle

• Mehrzweckhalle

• Messehallen

• Schulen

• Stadien

• Krankenhäuser

• Sporthallen

• Theater- und Opernhäuser

• Tunnel und U-Bahnen

Anwendungsbereiche


Planungstools

Planungssicherheit durch…

• SAA-Planungstool

Schrankansicht, Zusammenstellung der Einzelkomponenten

durch Ermittlung der Hardware-Komponenten ergibt sich die notwendige Akku-Kapazität

durch ermittelte Massen ergibt sich ein Netto- Listenpreis für das Gesamtsystems


Planungstools (SAA)

Erfassung der Lautsprecherstromkreise und –Leistungen


Zusammenstellung der erforderlichen Komponenten, Berechnung der USV und Planung der Technikschränke

Planungstools (SAA)


Planungsinformationen für angrenzende Gewerke:

• Platzbedarf der SAZ (Technikraum)

• Stromaufnahme / Zuleitungen (Elektriker)

• Abwärme (Klima)

• Gewicht der SAZ (Doppelboden)


Planungstools


• Planungs-/Programmierungstool „Designer“

Zusammenstellung des Systems inkl. Systemkonfiguration


Planungstools (Designer)


Planungstools


• Ulysses (Akustiksimulation)

Akustische Simulation von Räumen, sofern RT60-Wert bekannt ist bzw. genähert werden kann

Ermittlung des Schalldruckpegels und der Sprachverständlichkeit

Lautsprecher aller renommierten Hersteller können simuliert werden

Hinweis: Die Simulation in „Ulysses“ ersetzt keine wirkliche Akustikmessung. Die ermittelten Werte sind lediglich Näherungswerte.


Planungstools (Ulysses)


Planungstools (Ulysses)


Zeit für Fragen

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