L'intensità diminuisce man mano che l'ascoltatore si allontana dalla sorgente del suono, soprattutto a causa della "divergenza". L'intensità diminuisce perché l'energia è distribuita su un'area più ampia. Diminuisce inversamente al quadrato della distanza dalla sorgente, con un tasso di 6 dB per ogni raddoppio della distanza. Pertanto, il suono emesso da un allarme con una potenza di 106dBA viaggerà a una distanza doppia rispetto a un segnalatore acustico con una potenza di 100dB(A). Se un segnalatore acustico è valutato a 100dB(A) a 1 metro, a due metri sarà di 94dB(A), a 4 metri sarà di 88dB(A) e così via.
Nota: la distanza effettiva di un avvisatore acustico è quella in cui il dB(A) calcolato supera di almeno 5dB(A) il rumore di fondo noto. Ad esempio, la distanza effettiva di un segnalatore acustico da 100 dB(A)@1 metro in un rumore ambientale di 65 dB(A) è la distanza alla quale il livello di uscita del segnalatore si riduce a 70 dB(A), ossia 100 dB - 30 dB = 70 dB. Dalla tabella precedente (e utilizzando la regola dell'inverso del quadrato) una riduzione di 30 dB significa che l'avvisatore acustico ha una distanza effettiva di 70 dB di 32 metri.
Un avvisatore acustico da 120dB(A) a 1 metro ha una distanza di 70dB di circa 300 metri, ovvero dieci volte la distanza effettiva e, soprattutto, 100 volte l'area di copertura.
Ricorda
- All'aperto, il suono si diffonde in tutte le direzioni. In uno spazio chiuso, una parte del suono viene riflessa e aumenta il livello sonoro.
- Se l'ecoscandaglio è posizionato vicino a un soffitto, il suono verrà riflesso in misura maggiore. Lo stesso vale per una sonda montata a soffitto vicino a una parete.
- Un avvisatore acustico montato su una parete è più efficace di uno montato su un pilastro.
- I segnalatori acustici devono essere posizionati in modo da evitare ostacoli immediati, idealmente a un'altezza di circa 2-2,5 metri.
- I segnalatori acustici sincronizzati daranno un effetto complessivo più efficace.
- Il personale può indossare protezioni per le orecchie.
Attenuazione dell'uscita sonora: Frequenza e modello di tono
L'emissione sonora è influenzata anche dalla frequenza del suono. Le frequenze più basse tendono a viaggiare più lontano, a penetrare meglio nelle strutture e a essere meno attenuate dalle ostruzioni. Un'ulteriore regolazione della portata di un ecoscandaglio può essere effettuata in base alla frequenza del suono, come illustrato di seguito.
Frequenza dell'ecoscandaglio
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Regolazione
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Fino a 500Hz
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0dBA
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Da 500Hz a 1000Hz
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-3dBA
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Da 1000Hz a 2000Hz
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-5dBA
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Tuttavia
La percezione di un tono non dipende interamente dalla frequenza e dal livello sonoro. Un'uscita con frequenze diverse e/o con un andamento temporale diverso avrà un suono più distinto. Ciò può essere utile in aree con rumore di fondo in cui è possibile indossare protezioni per l'udito. Di solito le frequenze a due toni, intermittenti, a rampa di salita o a rampa di discesa sono le più efficaci.
Di quanti Sounders ho bisogno?
Quando l'area da coprire è ampia e/o rumorosa, i progettisti spesso aggiungono più segnalatori acustici. Questo potrebbe portare a una copertura inadeguata, se i segnalatori sono stati posizionati in modo errato, oppure richiedere l'aggiunta di altri segnalatori per raggiungere il livello minimo di allarme.
Esempio:
Domanda: Una stanza di 30 m per 20 m, con un rumore di fondo molto ridotto (circa 65 dB(A)), è coperta in modo soddisfacente da un segnalatore acustico da 100 dB(A) con una portata di 70 dB(A) di circa 30 metri. Di quanti segnalatori avreste bisogno se il rumore di fondo fosse di 85dB(A) a causa di macchinari pesanti?
Risposta: 1! Se il rumore di fondo aumenta di 20dB, installate un avvisatore acustico di 20dB più forte, cioè un avvisatore acustico da 120dB(A). Questo semplice principio viene spesso dimenticato quando si tratta di coprire aree ampie e rumorose.
La distanza effettiva di un segnalatore acustico da 100 dB(A) in un ambiente molto rumoroso è di 1,8 m, quella di un segnalatore da 120 dB(A) è di circa 18 m (10 volte la distanza).
Nota: gli allarmi sonori troppo forti possono essere pericolosi e causare panico, disagio e difficoltà di comunicazione. A titolo indicativo, il livello complessivo dell'allarme dovrebbe essere al massimo di 10-15 dB(A) rispetto al rumore di fondo dell'ambiente.
Per ottenere 90bB(A) in un'area di 50 × 30m
È possibile installare ottanta unità A100 (100dB(A) a 1m) o solo due unità A121 (121dB(A) a 1m).
Altre considerazioni sulla progettazione
In genere, i segnalatori acustici non sono efficaci a una potenza inferiore a 65-70 dB(A) o a meno di 5 dB rispetto al rumore di fondo dell'ambiente. Dopo aver calcolato la distanza massima e la copertura richiesta, potrebbero essere necessari altri segnalatori acustici o segnalatori più forti. È inoltre necessario tenere conto di eventuali regolazioni in base alla frequenza di uscita.
Le porte interne tagliafuoco attenuano il suono di almeno 30 dB, mentre le porte normali di almeno 20 dB. È consigliabile che qualsiasi avvisatore acustico non debba essere udito attraverso più di una parete divisoria.
Nell'esempio precedente;
È necessario calcolare l'attenuazione causata dalla distanza d1, dalla porta e dalla parete divisoria e dalla distanza d2 (con un aggiustamento per la frequenza del tono). Il livello finale di dB(A) non deve essere inferiore a 65-70dB(A) o non meno di 5dB al di sopra del livello di fondo nell'area 2.
Occorre fare attenzione a non utilizzare un segnalatore acustico con una potenza troppo elevata nell'area 1 solo per ottenere un livello accettabile nell'area 2, in quanto ciò potrebbe rendere i livelli nell'area 1, in particolare vicino al segnalatore, inaccettabili.
Uscita sonora di più segnalatori acustici
Due segnalatori acustici uniti con un'uscita uguale aumentano l'uscita totale di 3dB. Quindi due segnalatori da 100 dB(A) insieme forniranno 103 dB(A) in totale.
Quattro segnalatori acustici da 100 dB(A) forniranno 106 dB(A) in totale. È importante stabilire il segnalatore acustico più adatto in fase di progettazione, poiché la semplice aggiunta di altri segnalatori dello stesso tipo può aumentare il livello di allarme complessivo solo di pochi dB.
Allarme catastrofe / Segnalazione ad ampio raggio
I sounder di grandi dimensioni con uscite elevate, in genere pari o superiori a 140 dB(A), richiedono ulteriori considerazioni:
- Attenuazione causata da effetti al suolo, barriere come gli edifici
- Gradienti di temperatura verticali
- Rifrazione atmosferica
- Assorbimento acustico nell'atmosfera
- La percezione delle persone
- Costruzione di edifici
È importante rendersi conto che la previsione della copertura può essere solo una stima. La combinazione di questi fattori che attenuano il suono nell'atmosfera è complicata e imprevedibile.
Il vento forte influisce sull'efficacia della copertura acustica. Tenderà a far viaggiare il suono più lontano nella direzione in cui soffia, cioè nella stessa direzione in cui il gas verrà soffiato in caso di perdita.
In generale, gli avvisatori acustici dovrebbero essere montati orizzontalmente a 10-15 metri dal suolo, preferibilmente nel punto più alto del sito da coprire (ma non così in alto da far viaggiare il suono oltre la sommità dell'area). In linea di massima, per ottenere una copertura sonora ottimale, si deve considerare l'altezza di qualsiasi ostacolo nel raggio di 50 metri e tenere il segnalatore ad almeno 2 metri di altezza.
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