IGS-Industrielle Gefahrenmeldesysteme GmbH

Funktionserhalt

Für SAA gemäß der DIN VDE 0828 (DIN EN 60849) oder DIN VDE 0833-4, mit denen im Notfall eine akustische Alarmierung von Personen oder Evakuierung von Gebäuden veranlasst wird, ist die Anforderung an den Funktionserhalt in der DIN 4102 Teil 12 und der jeweiligen bundeslandspezifischen MLAR (Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie) geregelt.

Der Funktionserhalt gilt für die Leitungswege (inkl. Befestigungsmaterial, Verteiler etc.) die bei einer Brandeinwirkung für eine festgelegte Zeit funktionsfähig bleiben müssen. Die Funktion der Kabel darf nicht durch einen Kurzschluss oder eine Unterbrechung gestört werden.

Diese Anforderung stellt einen hohen Anspruch an die Ausführung der Leitungswege sowie an die verwendeten Materialien für die Kabelisolierung und Befestigung. Leitungswege die in Funktionserhalt ausgeführt sind werden durch einen orangefarbigen Mantel sowie durch einen, in Abständen wiederholten, Textaufdruck gekennzeichnet. Bei der Auswahl der Installationswege muss darauf geachtet werden dass im Brandfall keine berstenden oder auch herabfallenden Gegenstände das Leitungsnetz beschädigen können. In kritischen Umgebungsbereichen sollte eine andere Leitungsführung ausgewählt oder die Leitung durch geeignete Maßnahmen (z.B. Verlegung in einem Stahlpanzerrohr) geschützt werden.

In der Praxis wird für die Leitungswege oft ein Funktionserhalt von 30 Minuten (E30), 60 Minuten (E60) oder 90 Minuten (E90) gefordert.

Klassifizierung von Beschallungsanlagen

Die Sprachalarmanlage (SAA) unterliegt in der Praxis unterschiedlichen Anforderungen an die Nutzung und an das Anwendungsgebiet und die damit verbundene Funktionalität und dem Einsatzschwerpunkt. Nach der Vielzahl der Aufgaben und der Realisierungsmöglichkeiten von Beschallungsanlagen lassen sich diese auch nach sehr unterschiedlichen Merkmalen einteilen.

Typische Einteilungen:

• Alarmierungs- und Rufbeschallungen (z.B. für Versammlungsstätten).
• Sprachübertragungen (z.B. Warenhäuser).
• Hintergrundmusikanlagen (z.B. Gastronomie).

In der folgenden Tabelle sind beispielhaft die Werte für den Frequenzbereich der einzelnen Signalarten angegeben:

Signalart	Übertragungsbereich [Hz]
Alarmierung / Ruf	400 - 4000
Hintergrundmusik	100 - 15000
Sprache	200 - 10000

Der Frequenzbereich der eingesetzten Lautsprecher muss für die Schallerzeugung in diesem Übertragungsbereich geeignet sein.

Räumliche Zuordnung der Schallquelle

Durch den Einsatz mehrere Schallquelle (Lautsprecher) ist in der Praxis die räumliche akustische Zuordnung der Schallquelle durch den Zuhörer nicht immer möglich. Hinzu kommt, dass durch die oft verdeckte Montage der Lautsprecher auch eine optische Zuordnung erschwert wird.

In den meisten Beschallungsanlagen ist die räumliche Zuordnung der Schallquelle nicht von höchster Bedeutung. Eine Ausnahme ist die Übertragung von z.B. qualitativ hochwertiger Konzertmusik mit einer Vielzahl von Instrumenten.

Hier ist durch die Übertragungsart auch die akustische Zuordnung der einzelnen Instrumente gefordert (vgl. Stereo-, Quadrophonie). In SAA-Anlagen kann die räumliche Zuordnung der Schallquelle auch für die richtungsgebende Fluchtwegsteuerung genutzt werden. Durch eine intelligente zeitliche Signalverteilung ist eine Orientierung über das Gehör des Zuhörers möglich.

Die Schallquelle (Lautsprecher) muss für die Alarmierung gemäß der Norm so ausgelegt sein, dass den Zuhörer ein Schallpegel erreicht der mindestens um 10 dB höher als der Umgebungsschallpegel ist.

Beschallungsumfang

• Vollschutz. Alle Bereiche des Gebäudes alarmiert.
• Teilschutz. Ausgewählte Bereiche des Gebäudes werden alarmiert, mindestens alle Meldebereiche der Brandmeldeanlage (BMA).

Ausnahmen von der Beschallung

• Räume, die für Personen nicht zugänglich sind.
• Kabelkanäle und Schächte, die für Personen nicht zugänglich sind.
• Schutzräume, die nicht für andere Zwecke genutzt werden.
• Im Brandschutzkonzept definierte Bereiche, in denen sich keine oder nur selten Personen aufhalten.

Brandfallbetrieb / Brandfallsignal

Der Brandfallbetrieb dient der Alarmierung, Information zur Erteilung von Anweisungen an Beschäftigte und Besucher und/oder der Führung von Personen aus der Gefahrenzone in einem Brandfall.

• Grundsätzlich muss einer Durchsage ein Aufmerksamkeitssignal (Vorgong) vorangestellt werden.
• Einer Brandfalldurchsage muss das einheitliche Notsignal nach DIN33404-3 vorangestellt werden.
• Das, der Brandfalldurchsage vorangestellte Notsignal muss den Störschallpegel jederzeit um 10 dB (A) übersteigen.

Prioritätenfolge

Bei den Prioritäten ist folgende Reihenfolge einzuhalten:

• Brandfall-Durchsage über das Brandfall- Mikrofon.
• Gespeichertes Brandfallsignal manuell ausgelöst.
• Gespeichertes Brandfallsignal automatisch ausgelöst.
• Nicht-Brandfallbetrieb.

Realisierung

Bei der Realisierung gibt es grundsätzlich die Möglichkeit die SAA und sonstigen Beschallungsaufgaben auf zwei getrennte Systeme zu verteilen oder aber eine normgerechte SAA aufzubauen, die auch die zusätzlichen Anforderungen (Musik, Sprache etc.) erfüllt.

1. Zwei getrennte Anlagen. Eine „reine“ SAA für die Alarmierung und eine separate Anlage als Hintergrundmusikanlage mit allgemeiner Nutzung für Sprache Werbung inkl. Beachtung / Einhaltung der Richtlinien wie z.B. Abschaltung, Stummschaltung bei Alarm usw.. Diese Lösung ist von der Planung, Realisierung und Einhaltung der Normen am einfachsten umzusetzen. Durch die weitgehend doppelte Anzahl der Baugruppen (= 2 Anlagen) ist jedoch der wirtschaftliche Aufwand für die Produkte und die Installationskosten sehr hoch.

2. Eine einzige SAA die auch die „Nebenaufgaben“ wie Musik und Sprachdurchsagen bedient und den Anforderungen der Norm entspricht. Diese Anlage ist in der Praxis am häufigsten vertreten und muss von der Planung für die Sicherheitsstufe 2 ausgelegt werden.

Audiokanäle

Wenn bauordnungsrechtlich eine selektive Alarmierung gemäß dem vorliegenden Räumungsplan gefordert ist, sind mehrere simultan arbeitende, unabhängige Audiokanäle vorzusehen.

Platzierung der Schallquellen

Für die detaillierte Berechnung von Beschallungssystemen und der, für den bestimmten Anwendungszweck erforderlichen Komponenten, sind gute Kenntnisse in der technischen Akustik sowie eine große Erfahrung in der Umsetzung solcher Rechenmodelle in der Praxis erforderlich. Eine hilfreiche Lösung zur Unterstützung der sehr aufwändigen Berechnung sind vereinfachte Näherungsformeln, mit denen gute Ergebnisse bei der Planung von SAA erzielt werden können.

Eine weitere und sehr verbreitete Lösung ist die PC-gestützte Berechnung und Planung von SAA. Hierzu stehen, abhängig von der jeweiligen Anwendung, spezielle Softwaretools zur Verfügung. Auch hier wird ein Näherungswert und die „bestmögliche“ Lösung errechnet. Eine präzise Berechnung ist durch die Unterschiedlichkeit der einzelnen Objekte (Räume), der Raumakustik und der Anforderung an die Beschallungsart nicht immer möglich. Um diese Ungenauigkeit bei der vereinfachten Berechnung zu kompensieren, sollte bei der Dimensionierung der SAA immer ein „kleiner Zuschlag“ auf die Leistungsberechnung und Anzahl der Schallquellen berücksichtigt werden. Das gilt auch für die Berechnung der Sprachverständlichkeit sowie aller zugehörigen Parameter wie z.B. Nachhallzeit etc. Idealerweise wird bei der Planung bereits das „Worst Case“ Szenario (ungünstigster Fall) berücksichtigt.

In SAA werden für die Alarmierung außerhalb von Gebäuden oft Druckkammerlautsprecher eingesetzt (hoher Schalldruck, hohe IP-Schutzart). Innerhalb von Gebäuden wird oft der Wand- bzw. Deckenaufbau oder Deckeneinbau von Lautsprechern genutzt. Gebäude mit vielen Einzelräumen wie z.B. Büros, Klassenzimmern, Aufenthalts- Gästeräumen, aber auch Treppenhäusern und Fluren eignen sich für die Alarmierung über Deckenlautsprecher.

Durch die Möglichkeit der individuellen Anordnung der Lautsprecher sowie der unabhängigen Auswahl des Lautsprechertyps kann eine sehr gute Beschallung mit einer hohen Sprachverständlichkeit erzielt werden. Zusätzlich ist eine individuelle Lautstärkeregelung für die einzelnen Räume oder auch Alarmierungsbereiche leicht möglich.

In Gebäuden mit sehr großen bzw. sehr hohen Räumen wie z.B. Messehallen, Sporthallen, Bahnhöfen oder Flughäfen werden auch für die Innenbeschallung Trichter bzw. Druckkammerlautsprecher oder leistungsstarke Lautsprechergruppen (Arrays) bevorzugt.

Deckeneinbau

Bei einer Montage der Lautsprecher auf Decken oder in abgehängten Decken, sowie bei in unmittelbarer Nähe der Decke angebrachten Kugellautsprechern sollte die Raumhöhe nicht über 6 m liegen. Dieser Wert ist abhängig von den Schalleigenschaften des Raumes und kann sich bei stark gedämmten Räumen (Teppichboden, Polstermöbel etc.) verringern weil die Lautsprecher von der Decke (inkl. Reflexion der Decke) direkt in Richtung des Fußbodens strahlen und Reflexionen zwischen Decke und Fußboden verursachen.

Bei langen Fluren ist eine Orientierung an den Vorschriften für die Anordnung von Handfeuermeldern der Brandmeldeanlage sinnvoll. Diese dürfen einen Abstand zueinander von 40 m nicht überschreiten. Davon ausgehend könnte ein Flur mit einer Länge von 40 m und einer Breite von 3 m als eigene Beschallungsfläche definiert werden. Bei der Beschallung ist zu beachten, dass schallreflektierenden Flächen nicht direkt angestrahlt werden um unerwünschte Halleffekt zu vermeiden. Im ungünstigen Fall ist eine zusätzliche Montage von gerichteten Wandlautsprechern einzuplanen.

Beschallungsarten

Bei der Ausführung einer Beschallungsanlage wird zwischen verschiedenen Beschallungsarten unterschieden. Grundsätzlich lassen sich drei Grundformen der Beschallung aufzeigen:

• Zentrale Beschallung
• Semi-zentrale Beschallung
• Verteilte Beschallung

In der Praxis wird selten eine der oben genannten Beschallungsarten in unveränderter Form eingesetzt. Meisten ist es eine Mischung aus den unterschiedlichen Beschallungsarten, die an die Anforderungen des zu beschallenden Objektes angepasst wird. Bei der Beschallung ist der zu übertragenden Frequenzbereich zu berücksichtigen. Hohe Frequenzen haben eine stärkere Richtwirkung als niedrige Frequenzen.

Beschallungskriterien

Im Prinzip muss davon ausgegangen werden, dass die räumlichen und somit akustischen Verhältnisse am Einsatzort einer SAA, objektabhängig und somit immer wieder unterschiedlich sind. Das gilt auch für die Auswahl und Zusammenstellung der einzelnen SAA-Komponenten. Mit den nachfolgend aufgeführten Kriterien an die SAA können die Anforderungen an die Beschallung überprüft und weitgehend beschrieben werden.

• Übertragungseigenschaften der Mikrofone und Lautsprecher.
• Anzahl der gleichzeitig verwendeten Lautsprecher und Typen.
• Dem Abstand zwischen dem Sprecher und der Sprechstelle.
• Abstand zwischen Sprechstelle und Lautsprecher.
• Montageort und Richtwirkung des Lautsprechers.
• Abstand zwischen Lautsprecher und Zuhörer.
• Raumform, Raumgröße und Ausstattung in den einzelnen Alarmierungsbereichen.
• Ständig vorhandene Umgebungsgeräusche und temporär auftretende oder zu erwartende Störungen (Lüftungsanlagen, Maschinen, Lärmeinwirkung von Außen z.B. durch geöffnete Fenster/Tore).

Minimale Versorgungsfläche eines Lautsprechers für eine bestmögliche Sprachverständlichkeit:

Maximal mögliche Versorgungsfläche eines Lautsprechers für Musik und Sprache:

Zentrale Beschallung

Unter einer zentralen Beschallung wird die Versorgung einer Fläche oder eines Raumes von einer einzigen Stelle aus verstanden. An einem Punkt des Raumes sind einer oder auch mehrere Lautsprecher zentral angeordnet. Um bei der zentralen Beschallung eine optimale Versorgung zu erzielen werden meisten Lautsprecher mit Richtwirkung eingesetzt. Werden mehrere Lautsprecher zentral eingesetzt, sollten diese wegen des überwiegend horizontalen Abstrahlwinkels immer übereinander (nicht nebeneinander) angeordnet werden.

• Die räumlichen Gegebenheiten lassen eine Beschallung von einem zentralen Ort zu. Auf der gegenüberliegenden Seite sind keine stark reflektierenden Wände/Objekte.
• Beim Einsatz von mehreren Lautsprechern sollten diese so angeordnet werden dass keine Interferenz entsteht.
• In größeren Entfernungen sinkt die Sprachverständlichkeit.

Semi-zentrale Beschallung

Bei der semi-zentralen Beschallung werden mehrere ungerichtete Lautsprecher an unterschiedlichen Orten über der zu beschallende Fläche verteilt. Hierbei sind die einzelnen Lautsprecher in räumlicher Nähe zum Zuhörer (z.B. Deckeneinbau) montiert.

• Verbesserung der Sprachverständlichkeit für den hinteren Hörraum.
• Der Abstand der Lautsprecher sollte nicht zu groß gewählt werden (max. 15m) um den „Echoeffekt“ wegen der unterschiedlichen Laufzeiten zu vermeiden.
• Jeder Lautsprecher muss den geeigneten Schallpegel in seinem Beschallungsfeld erreichen.
• Gegebenenfalls ist eine dezentrale Lautstärkeregelung erforderlich.

Bei dieser Beschallungsart muss für die Alarmierung eine richtungsweisende Beschallung vom Sprecher aus gewährleistet sein.

Verteilte Beschallung

• Aufwändigste aber beste Lösung für Sprachalarmanlagen.
• Richtungsunabhängige Beschallung durch Verteilung der Lautsprecher.
• Ein gleichmäßiges Anordnungsprinzip ermöglicht eine gleichmäßige Beschallungsqualität.
• Individuelle Anpassung der Lautstärke, Frequenz und des Schalldrucks möglich
• Hohe Lautsprecherdichte – gute Eignung für den A/B-Betrieb.

Das A/B-Beschallungssystem

Wird bei der Planung eines SAA-Systems eine normgerechte A/B-Beschallung gefordert, so sind folgende Kriterien einzuhalten:

• Für jeden Alarmierungsbereich (gegebenenfalls 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 inkl. Havarieverstärker.
• Wenn eine separate Lautstärkeregelung gefordert, müssen jeweils 2 Lautstärkeregler eingesetzt werden die mit Pflichtrufrelais ausgerüstet sein müssen (für Alarmierungsdurchsage mit höchster Priorität).

Doppel- Lautsprechern nach dem A/B-Prinzip

Gleiche Anforderung wie A/B-Prinzip für Einfach- Lautsprecher. Ausnahme: Geeignete Doppel-Lautsprecher (2 in einem Gehäuse inkl. integrierten Übertragern).

Ton- und Sprachmeldungen

Sprachmeldungen werden mit einem Aufmerksamkeitssignal – dem „Vorgong“ – eingeleitet.

Gefahren-/Evakuierungsmeldungen

"Dies ist ein Feueralarm. Bitte verlassen Sie das Gebäude umgehend über die nächsten Fluchtwege. Die Feuerwehr ist alarmiert. Achtung, Achtung! Dies ist eine Gefahrenmeldung. Bitte verlassen Sie das Gebäude über die nächsten Ausgänge."

Beruhigungsmeldung

"Achtung! Im Gebäude ist eine Gefahrensituation gemeldet worden. Bitte bleiben Sie ruhig, und warten Sie auf weitere Anweisungen."

"Die Gefahrensituation ist jetzt behoben. Wir entschuldigen uns für jegliche Unannehmlichkeiten."

Testdurchsagen

"Dies ist eine Testdurchsage."

Anforderungen an Brandfalldurchsagen

Brandfalldurchsagen müssen kurz, klar und verständlich sein.

Wenn davon ausgegangen werden kann, dass sich in dem Alarmierungsbereich Personen mit unterschiedlichen Muttersprachen aufhalten muss die Brandfalldurchsage mehrsprachig ausgeführt werden.

Die Brandfalldurchsage muss den geforderten Werten für die Sprachverständlichkeit entsprechen (STI, CIS, Alcons%).

Die Umgebungslautstärke am Aufstellort des Brandfallmikrofons sollte unterhalb 50 dB liegen.

Der Inhalt der Brandfalldurchsage muss, wie bei einer automatischen Durchsage (Band oder eine andere Tonquelle), festgelegt sein. Das gilt auch für eine vorgelesene bzw. gesprochene „Live- Brandfalldurchsage“. Hierbei ist zusätzlich zu beachten, dass der Text für die Durchsage an einem bekannten Ort hinterlegt ist und die betroffenen Personen (Sprecher) informiert und eingewiesen sind.

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Quelle: Produktinformation der Firma Esser by Honeywell

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