Guia para especificar sinais sonoros – 04/09/2019

A E2S fabrica uma grande variedade de alarmes e sirenes adequadas para diversas aplicações. A eficiência de qualquer dispositivo de sinalização sonora depende de:

• Tamanho e / ou a distância da área a ser coberta
• Ruídos de fundo
• Padrão & frequência do tom

Como faço para calcular a distância efetiva e a cobertura de um alarme?

A sonoridade diminui à medida que o ouvinte se distancia da fonte do som, principalmente devido ao “afastamento”. A intensidade diminui porque a energia é distribuída por uma área maior. Ela diminui inversamente ao quadrado da distância da fonte a um nível de 6dB para cada duplicação da distância. Portanto, a saída de som de um alarme de potência nominal de 106dB(A) irá circular duas vezes mais que uma sirene de 100dB(A). Para uma sirene de 100dB(A) a 1 metro, em 2 metros será 94dB(A), em 4 metros será 88dB(A) e assim por diante.

Como o ruído de fundo do ambiente afeta a eficácia da sirene

Observação: A distância efetiva de uma sirene é quando o dB(A) calculado alcança pelo menos 5dB(A) acima do ruído de fundo do ambiente considerado. Por exemplo, a distância efetiva de uma sirene em 100dB(A) a 1 metro em um ambiente com ruído de 65dB(A) é a distância na qual o nível de saída da sirene reduz para 70dB(A), ou seja, 100 dB – 30 dB = 70 dB. Da tabela acima (e usando a regra do quadrado inverso) uma redução de 30 dB significa que a sirene tem uma distância efetiva de 70dB a 32 metros. Uma sirene de 120dB(A) a 1 metro tem uma potência de 70dB em uma distância aproximada de 300 metros.

Lembre-se

• Ao ar livre, o som se espalhará em todas as direções. Em um espaço fechado, parte do som será refletida e aumentará o nível do som.
• Mais som será refletido das sirenes instaladas que são posicionadas perto de um teto. O mesmo vale para uma sirene instalada no teto perto de uma parede.
• Uma sirene instalada em uma parede é mais eficaz do que uma instalada em uma coluna.
• As sirenes devem ser instaladas a fim de evitar obstáculos imediatos, de preferência a uma altura de aproximadamente 2 a 2,5 metros.
• As sirenes sincronizadas irão proporcionar um efeito mais eficaz.
• As pessoas devem usar protetores de ouvido.

Atenuação de Saída de Som: Frequência e Padrão de Tom

A saída de som também é afetada pela frequência do som. As frequências mais baixas tendem a alcançar maiores distâncias, penetram melhor nas estruturas e são menos propensas a serem atenuadas por obstruções. Um ajuste adicional do nível de uma sirene pode ser feito de acordo com a frequência do tom, conforme mostrado abaixo.

Porém

A percepção de um tom não é totalmente dependente da frequência e do nível de som. Uma saída com diferentes frequências e/ou padrão temporal terá um som mais nítido. Isso pode ser útil em áreas com ruído de fundo nas quais a proteção auditiva deve ser usada. Normalmente, as frequências de dois tons, frequências de aumento, intermitentes ou frequências de diminuição são as mais efetivas.

De quantas sirenes eu preciso?

Quando a área a ser coberta é grande e / ou barulhenta, os designers costumam adicionar mais sirenes. Isso pode levar a uma abrangência inadequada, se alarmes sonoros forem posicionados incorretamente ou exigirem mais sirenes para atingir o nível mínimo de alarme.

Exemplo:

Pergunta: Uma sala de 30m por 20m, com muito pouco ruído de fundo (aprox. 65dB(A)), é satisfatoriamente coberta por uma sirene de 100dB(A) com um nível de 70dB(A) a 30m aproximadamente. De quantas sirenes você precisaria caso houvesse uma mudança de maquinário mais pesado elevando o ruído de fundo a 85dB(A)?

Resposta: Uma! Se o ruído de fundo aumentar em 20dB, instale uma sirene de 20dB mais alto, ou seja, uma sirene de 120dB(A). Este princípio simples é esquecido muitas vezes na necessidade de cobrir áreas grandes e barulhentas.

A distância efetiva de uma sirene de 100 dB(A) em um ambiente muito ruidoso é de 1,8 m, a distância para uma sirene de 120 dB(A) é de aproximadamente 18 m (10 vezes a distância).

Observação: Os alarmes sonoros muito altos podem ser perigosos e causar pânico, desconforto e tornar a comunicação muito difícil. Como orientação, o nível geral de alarme deve ser de no máximo 10 a 15 dB(A) acima do ruído de fundo do ambiente.

Para alcançar 90bB(A) em uma área de 50 x 30m

Coloque oitenta unidades da sirene A100 (100dB(A) a 1m) ou apenas duas unidades da sirene A121 (121dB(A) a 1m)

Mais considerações no layout

As sirenes geralmente não são eficazes com uma saída inferior a 65/70 dB(A) ou menos que 5dB acima do ruído de fundo do ambiente. Sirenes adicionais ou sirenes mais potentes podem ser necessárias após o cálculo da distância máxima e da cobertura exigidas. Qualquer ajuste de acordo com a frequência de saída também deve ser considerado.

As portas corta-fogo internas atenuam o som em pelo menos 30dB e as portas normais em pelo menos 20dB. É aconselhável que qualquer sirene não precise ser ouvida em mais de um ambiente.

No exemplo acima;

A atenuação causada pela distância d1, a porta e a divisória e a distância d2 deve ser calculada (com um ajuste para a frequência de tom). O nível final de dB(A) não deve ser menor que 65 a 70 dB(A) ou menor que 5dB acima do nível de fundo na área 2.

Deve-se tomar cuidado para não usar uma sirene com saída muito maior na área 1 simplesmente para atingir um nível aceitável na área 2, pois isso pode fazer com que os níveis na área 1, particularmente próximos da sirene, sejam inaceitavelmente altos.

Saída de som de várias sirenes

Duas sirenes juntas com uma saída igual aumenta o total de saída em 3dB. Então, duas sirenes de 100 dB(A) juntas darão um total de 103dB(A).

Quatro sirenes de 100 dB(A) darão um total de 106 dB(A). É importante definir a sirene mais adequada na fase da especificação, já que simplesmente adicionar mais das mesmas sirenes só pode aumentar o nível do alarme em alguns dB.

Alerta de desastres / sinalização de grandes áreas

Sirenes grandes com saídas altas, normalmente de 140 dB(A) ou mais, têm considerações adicionais, como:

• Atenuação causada por efeitos de solo e barreiras como prédios
• Gradientes térmicos verticais
• Refração atmosférica
• Absorção sonora na atmosfera
• Percepção das pessoas
• Construção de prédios

É importante perceber que a previsão de cobertura pode ser apenas uma estimativa. Uma combinação desses fatores que atenuam o som na atmosfera é complicada e imprevisível.

Ventos fortes influenciarão na eficácia da abrangência sonora. Eles farão o som circular mais na direção em que está soprando, ou seja, na mesma direção que o gás seria soprado no caso de um vazamento.

Em geral, as sirenes de alerta de desastres devem ser instaladas horizontalmente de 10 a 15 metros acima do solo, de preferência no ponto mais alto do local a ser coberto (mas não tão alto ao ponto do som circular acima da área). Como um guia geral, pegue a altura de qualquer obstrução dentro de 50m e mantenha a sirene pelo menos 2m mais alta do que isso para melhor cobertura sonora – de preferência, a fonte deve ser direcionada para o alvo ou “campo de visão”.

Para mais informações, consulte a equipe de engenharia de aplicação da Vextrom.

Fonte: E2S