ELTE IV Krnyezettudomny 20102011 II flv AKUSZTIKA s

  • Slides: 35
Download presentation
ELTE IV. Környezettudomány 2010/2011 II. félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS Hangterjedés szabad térben, terjedés zárt

ELTE IV. Környezettudomány 2010/2011 II. félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS Hangterjedés szabad térben, terjedés zárt térben 11. (V. 20) Távolsági korrekciók, irányítottság hatása. Hőmérséklet, növényzet, páratartalom. Koherens, inkoherens források. Pont-, vonal- és dipólsugárzók. Zajforrás típusok. Hangterjedés falon keresztül. A teremhangtan alapjai, hangtéri jellemzők.

Zajártalom, zajvédelem, zajszabványok, aktív-passzív zajcsökkentés Hangvisszaverődés és elnyelés, és anyagi jellemzői. Hanggátlás és hangszigetelés,

Zajártalom, zajvédelem, zajszabványok, aktív-passzív zajcsökkentés Hangvisszaverődés és elnyelés, és anyagi jellemzői. Hanggátlás és hangszigetelés, árnyékolás, szűrés. http: //szft. elte. hu/~kojnok/akuea 08/ Aku 10 ea 1. ppt Aku 10 ea 2. ppt Aku 10 ea 3. ppt Aku 10 ea 4. ppt Aku 10 ea 5. ppt Aku 10 ea 6. ppt Aku 10 ea 7. ppt Aku 10 ea 8. ppt Aku 10 ea 9. ppt Aku 10 ea 10. ppt Aku 10 ea 11. ppt -Akusztika. doc (részlet Körny. tech. Barófi) -Orv. AKUSZT. DOC -Akueata 10. doc 2

 • • • Vizsgaidőpontok: Elővizsga: 2010. május 26. 1415 – 1530…… terem Kollokvium:

• • • Vizsgaidőpontok: Elővizsga: 2010. május 26. 1415 – 1530…… terem Kollokvium: 2010. Június 17. 900 szobám /5. 71/

Zajcsökkentés A zajvédelemi megoldások prioritásai: 1. ) Elsődleges a forrás (emisszió) csökkentése emisszió 2.

Zajcsökkentés A zajvédelemi megoldások prioritásai: 1. ) Elsődleges a forrás (emisszió) csökkentése emisszió 2. ) Másodlagos a terjedés (transzmisszió) csillapítása transzmisszió 3. ) Harmadlagos a védett tér (immisszió) védelme immisszió Adó Emisszió 1. Vivő közeg Transzmisszió 2. Vevő Imisszió 3. 1. ) A zajforrások által kibocsátott hangteljesítmény csökkentése: -a forrás elsődleges feladatára vonatkozó teljesítményének csökkentése -a zajforrások üzemidejének megváltoztatása -mechanikai eredetű zajok csillapítása (karbantartás, kiegyensúlyozás) -szerkezeti rezonanciák elkerülése (testhang- és rezgésszigetelés) -áramlási zajforrások esetén a jellemző áramlási sebesség csökkentése 4 -termikus eredetű zajforrásoknál egyenletes hőfelszabadulás biztosítása

Zajcsökkentés 2. )A másodlagos cél a hang terjedésének megakadályozása: -Környezeti problémáknál a megfelelő védőtávolság

Zajcsökkentés 2. )A másodlagos cél a hang terjedésének megakadályozása: -Környezeti problémáknál a megfelelő védőtávolság megtartása. -A zajforrás iránykarakterisztikájától függő sugárzási irány megválasztása. -Zajvédő tokozás (ablak). -Zajvédő fal (hanggátlás). -Falak, homlokzati szerkezetek és nyílászárók hanggátlásának növelése. -Légcsatornákban a terjedés megakadályozása. -Hangtompítók alkalmazása. -Aktív zajcsökkentés alkalmazása. 3. )A harmadlagos cél : -A megfigyelő (egyén) védelme 5

2. ) A szabadtéri terjedést befolyásoló tényezők Távolság Pontforrás Vonal forrás 6

2. ) A szabadtéri terjedést befolyásoló tényezők Távolság Pontforrás Vonal forrás 6

2. ) A szabadtéri terjedést befolyásoló tényezők • A levegő hangelnyelése (csillapítása)(Több száz m)

2. ) A szabadtéri terjedést befolyásoló tényezők • A levegő hangelnyelése (csillapítása)(Több száz m) – Frekvencia, Hőmérséklet, Páratartalom • A növényzet hatása – Sűrűség, aljnövényzet (legalább 30 -50 m), – Zajforrás magassága kicsiny (3 -4 m a növényzet) • Hangvisszaverődés – Tükör zajforrás (Reflektor: növelő hatás: 3 d. B) • Meteorológiai hatások – Szél: vektorális összegződés, elhajlás a sebesség-gradiens miatt – Hőmérséklet (gradiensek hatása) • A talaj hatása – A talaj akusztikai hatása - hangelnyelése (beton reflektor-gyep) - a zajforrás közelében interferencia - távolabb szóródás (-3 d. B) • Hangárnyékolás hatása (házak, fal, domborzat, stb. ) 7

A levegő csillapító hatása ΔL a hangforrástól való távolság és a frekvencia (Hz) függvényében.

A levegő csillapító hatása ΔL a hangforrástól való távolság és a frekvencia (Hz) függvényében. Az elnyelés függése a relatív nedvességtartalomtól (10 °C a levegő-hőmérséklete és 70% relatív nedvességtartalom) 8

Zajszámítások LAM, i = LWA, i – 20 lg r + 10 lg D

Zajszámítások LAM, i = LWA, i – 20 lg r + 10 lg D – 11 + KÁ + KN KÁ = árnyékolási korrekció; KN = növényzeti korrekció Az egyenértékű A-hangnyomásszint: 9

2. ) Korrekciók • Távolságtól függő korrekció • Növénysávtól függő korrekció • Hangárnyékolástól függő

2. ) Korrekciók • Távolságtól függő korrekció • Növénysávtól függő korrekció • Hangárnyékolástól függő korrekció Elhajlási tag (Fresnel-integrál) Fresnel szám Z= a+b-d 10

A hangárnyékoló szerkezet által létrehozott L hangnyomásszint csökkenése a frekvencia és a Z árnyékolási

A hangárnyékoló szerkezet által létrehozott L hangnyomásszint csökkenése a frekvencia és a Z árnyékolási tényező függvényében 11

Zajmérések Frekvencia szűrők Különféle frekvencia súlyozások: A 40 phon-ig, a Fletcher-Munson szerint, tiszta hangokra

Zajmérések Frekvencia szűrők Különféle frekvencia súlyozások: A 40 phon-ig, a Fletcher-Munson szerint, tiszta hangokra IEC 179 szabvány. B-C hangosabb esetekre (ritkán használt). D repülőgépek zaja esetén használt. Műsorszórás, audió eszközök frekvencia súlyozása -Zene v. beszéd átvitel esetén nem jó az előző súlyozás, ( a beszéd nem zaj) ISO 226. -ITU-R 468 súlyozás, ennek megfelelően mérik a jel/zaj viszonyt (S/N ratio) 12

Zajmérések Idő súlyozások Pisztoly lövése, 25 cm-es távolságban. Integrálás: • F (125 ms ra)

Zajmérések Idő súlyozások Pisztoly lövése, 25 cm-es távolságban. Integrálás: • F (125 ms ra) átlagolva • Sound Explosure Level (Ekvivalens: 1 sec alatt) • LAeq, 1 h 1 órára • LAeq, 24 h 1 napra 13

Az átlagos zajterhelés átlaga egy nap során: LAeq , 1 h Időfüggések Zaj expozició

Az átlagos zajterhelés átlaga egy nap során: LAeq , 1 h Időfüggések Zaj expozició USA szabvány 14

Közlekedési útvonalak zajtérképe • A „zajtérképezés” kifejezés egy meglévő vagy előre jelzett zajhelyzetre vonatkozó

Közlekedési útvonalak zajtérképe • A „zajtérképezés” kifejezés egy meglévő vagy előre jelzett zajhelyzetre vonatkozó adatok zajmutatók formájában történő bemutatásának módját jelenti, feltüntetve • = a hatályos határértékek megszegésének eseteit • = az adott területen a zajhatásnak kitett emberek számát, • = illetve a zajmutató bizonyos értékeinek kitett lakóhelyek számát az adott területen belül. 15

Az EU az „zajtérképei” • • (2002/49/EK irányelve a környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről:

Az EU az „zajtérképei” • • (2002/49/EK irányelve a környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről: (stratégiai „zajtérképek) = un. „agglomeráció”-ra – amely egy tagállam által egy területen belül behatárolt olyan részt jelent, amelynek lakossága meghaladja a 100 000 főt, és amelyet népsűrűsége alapján a tagállam városias területnek tekint. = un. „fontosabb közút”-ra - amely a tagállam által kijelölt regionális, országos vagy nemzetközi útvonalat jelent, olyat, amelyet évente hárommilliónál több jármű vesz igénybe. = un. „fontosabb vasút”-ra - amely a tagállam által kijelölt vasútvonalat jelenti, amelyen évente 30 000 -nél több vonatszerelvény halad át. = un. „fontosabb repülőtér”-re - amely a tagállam által kijelölt polgári repülőteret jelenti, és amelyen évente 50 000 -nél több forgalmi esemény (azaz fel- vagy leszállás) történik, nem számítva a kisebb repülőgépekkel végrehajtott kizárólag oktatási célú repüléseket. 16

Brüel & Kjaer 7812 Lima zajtérképező szoftvere 17

Brüel & Kjaer 7812 Lima zajtérképező szoftvere 17

A közúti forgalom zaja Jármű sűrűség sebessége 2000 jármű/óra +3 d. B, mint 200

A közúti forgalom zaja Jármű sűrűség sebessége 2000 jármű/óra +3 d. B, mint 200 jármű/óra. teherautó-személy autó arány 80 km/h +3 d. B, mint 24 km/h. 1 teher autó = 32 db személy autó 18

2. ) Terjedés zárt térben Reflexió ~(Z 2 -Z 1)2 Abszorbció Szóródás (elnyelés) nem

2. ) Terjedés zárt térben Reflexió ~(Z 2 -Z 1)2 Abszorbció Szóródás (elnyelés) nem veszteség Transzmisszió (hanggátlás) Törés Elhajlás S. D. 19

2. ) Terjedés zárt térben Beeső intenzitás: Reflexió foka: Veszteségtényező: =1 Transzmisszió foka: Hangelnyelési

2. ) Terjedés zárt térben Beeső intenzitás: Reflexió foka: Veszteségtényező: =1 Transzmisszió foka: Hangelnyelési fok: 20

Hangelnyelés ( ) Építőanyagok Szövetek A= F Egyenértékű elnyelési felület. 21

Hangelnyelés ( ) Építőanyagok Szövetek A= F Egyenértékű elnyelési felület. 21

Terjedés zárt térben Elnyelődés-utózengés 60 d. B Utózengés frekvencia függő 22

Terjedés zárt térben Elnyelődés-utózengés 60 d. B Utózengés frekvencia függő 22

Hangterjedés falon keresztül Transzmissziós tényező (átvezetési fok): Ibe: falba belépő intenzitás Itr. : falból

Hangterjedés falon keresztül Transzmissziós tényező (átvezetési fok): Ibe: falba belépő intenzitás Itr. : falból kilépő intenzitás Hanggátlás: A falba belépő intenzitás egy része elvezetődik, másik része elnyelődik, harmadik része átsugárzódik. 23

Rezgésekre vonatkozó előírások • Különbséget kell tenni, hogy emberre vagy a környezetre irányul. •

Rezgésekre vonatkozó előírások • Különbséget kell tenni, hogy emberre vagy a környezetre irányul. • Az emberi érzet alapja a rezgésgyorsulás. • Az emberi érzékenység a gerjesztés irányától függően változó (z tengelyben a legnagyobb). • A hatás az expozíciós időtől is függ. • Egyadatos hazai szabályozás • Súlyozott egyenértékű rezgésgyorsulás • 8/2002. (III. 22) KöM-EüM együttes rendelet 5. sz. melléklete 24

Rezgések Rezgési amlitudó: Gyorsulás szint (ao=1μm/s 2) Rezgési frekvencia: – 0, 1…. 1 Hz

Rezgések Rezgési amlitudó: Gyorsulás szint (ao=1μm/s 2) Rezgési frekvencia: – 0, 1…. 1 Hz gerjesztésre (tengeribetegség tünet) – 1… 6 Hz hasüreg, mellkas rezonanciája – 7 -8 Hz agy alfahulláma – 19 Hz szemgolyó berezonál – 20… 30 Hz fej rezonanciája – 60… 90 Hz látászavarok a 7 -8 Hz közötti az agy alfa hulláma, 25

1. ) Zajforrások zajcsökkentése Áramlási zajok • Meghajtás (sűrített levegő kerülése) • Léghűtés helyett

1. ) Zajforrások zajcsökkentése Áramlási zajok • Meghajtás (sűrített levegő kerülése) • Léghűtés helyett vízhűtés • Optimális illesztések • Kombinált hangterjedés megakadályozása • Kisebb fordulatszám, nagyobb átmérő • Zajtompítók beépítése • Csövek szegmentálása 26

1. ) Zajforrások zajcsökkentése Gépzajok – – – megfelelő alapozás Dinamikus kiegyensúlyozás Fordulatszám-csökkentés Kopott

1. ) Zajforrások zajcsökkentése Gépzajok – – – megfelelő alapozás Dinamikus kiegyensúlyozás Fordulatszám-csökkentés Kopott alkatrészek cseréje Felületi rezgések csökkentése (merevítések) – Rezgő felületek csökkentése – Anyagmegválasztás – Rugalmas csatlakoztatások Tokozás 27

2. ) Zajárnyékolás 28

2. ) Zajárnyékolás 28

3. ) Egyéni zajvédelemi módszerek • Zajvédő fülkék • Fülvédő • Füldugó • Stb

3. ) Egyéni zajvédelemi módszerek • Zajvédő fülkék • Fülvédő • Füldugó • Stb 29

2. ) HOMLOKZATI FALAK HANGSZIGETELÉSE FŐÚTVONALAK MENTÉN LEVŐ ÉPÜLETEK ELŐTT A KÖZLEKEDÉSI ZAJOK: NAPPALI

2. ) HOMLOKZATI FALAK HANGSZIGETELÉSE FŐÚTVONALAK MENTÉN LEVŐ ÉPÜLETEK ELŐTT A KÖZLEKEDÉSI ZAJOK: NAPPALI IDŐSZAKBAN: LAeq>72 d. B ALVÁS NYUGALOM KOMMUNIKÁCIÓ ÉJSZAKAI IDŐSZAKBAN: LAeq>68 d. B AZ ELFOGADHATÓ ZAJ NAGYSÁGA A HELYISÉGEKBEN (CSUKOTT ABLAK MELLETT) NAPPAL, LAeq LAKÓSZOBA ÉJSZAKA LAeq 40 d. B 30 d. B ISKOLA, IGÉNYES IRODA 40 d. B A HOMLOKZAT ZAJCSÖKKENTŐ HATÁSA > 38 d. B 30

A zaj terhelési határértékei épületek zajtól védendő helyiségeiben Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre

A zaj terhelési határértékei épületek zajtól védendő helyiségeiben Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre (d. B) Zajtól védendő helyiség Kórtermek és betegszobák nappal 6 -22 óra éjjel 22 -6 óra 35 30 Kórházak, rendelőintézetek kezelő- és műtőhelyiségei 35 Egyéb orvosi rendelő- és kezelőhelyiségek 40 Tantermek, előadó- és foglalkoztató termek bölcsődékben, óvodákban és oktatási intézményekben; ülés- és tárgyalótermek; könyvtári olvasótermek; tanári szobák; intézmények akusztikai szempontból igényes irodahelyiségei 40 Lakószobák lakásokban, szociális otthonokban, üdülőkben 40 30 Lakószobák szállodákban, panziókban, munkásszállókban, diákotthonokban, üdülőházakban 45 35 Étkezőkonyha, étkezőhelyiség lakásokban 45 Szállodák, panziók, üdülők, szociális otthonok, munkásszállók és diákotthonok közös helyiségei 50 Éttermek, eszpresszók 55 Kereskedelmi, vendéglátó épület eladóterei, illetve vendéglátó helyiségei; várótermek; intézmények akusztikai szempontból kevésbé igényes helyiségei 60 31

Zajra vonatkozó jogszabályok, előírások • • • 12/1983. (V. 12. ) MT RENDELET A

Zajra vonatkozó jogszabályok, előírások • • • 12/1983. (V. 12. ) MT RENDELET A ZAJ- ÉS REZGÉSVÉDELEMRŐL 2/1983. (V. 25. ) OKTH RENDELKEZÉS A ZAJ- ÉS REZGÉSBÍRSÁGRÓL 6/1990. (IV. 12. ) KÖHÉM RENDELET A KÖZÚTI JÁRMŰVEK FORGALOMBA HELYEZÉSÉNEK ÉS FORGALOMBAN TARTÁSÁNAK MŰSZAKI FELTÉTELEIRŐL 7/1991. (IV. 26. ) KTM RENDELET EGYES IPARI TERMÉKEK ZAJVÉDELMI MINSÉGTANÚSÍTÁSÁRÓL 176/1997. (X. 11. ) KORM. RENDELET A REPÜLŐTEREK KÖRNYEZETÉBEN LÉTESÍTENDŐ ZAJGÁTLÓ VÉDŐÖVEZETEK KIJELÖLÉSÉNEK, HASZNOSÍTÁSÁNAK ÉS MEGSZÜNTETÉSÉNEK SZABÁLYAIRÓL 18/1997. (X. 11. ) KHVM-KTM EGYÜTTES RENDELET A REPÜLŐTEREK KÖRNYEZETÉBEN LÉTESÍTENDŐ ZAJGÁTLÓ VÉDŐÖVEZETEK KIJELÖLÉSÉNEK, HASZNOSÍTÁSÁNAK ÉS MEGSZÜNTETÉSÉNEK RÉSZLETES MŰSZAKI SZABÁLYAIRÓL 49/1999. (XII. 29. ) KHVM RENDELET A MOTOROS LÉGIJÁRMŰVEK ZAJKIBOCSÁTÁSÁNAK KORLÁTOZÁSÁRÓL 140/2001. (VIII. 8. ) KORM. RENDELET EGYES KÜLTÉRI BERENDEZÉSEK ZAJKIBOCSÁTÁSI KÖVETELMÉNYEIRŐL ÉS MEGFELELŐSÉGÜK TANUSÍTÁSÁRÓL 142/2001. (VIII. 8. ) KORM. RENDELET A HÁZTARTÁSI GÉPEK ZAJKIBOCSÁTÁSI ÉRTÉKEINEK FELTÜNTETÉSI KÖTELEZETTSÉGÉRŐL 29/2001. (XII. 23. ) KÖM-GM EGYÜTTES RENDELET EGYES KÜLTÉRI BERENDEZÉSEK ZAJKIBOCSÁTÁSÁNAK KORLÁTOZÁSÁRÓL ÉS A ZAJKIBOCSÁTÁS MÉRÉSI MÓDSZERÉRŐL 8/2002. (III. 22. ) KöM-EüM EGYÜTTES RENDELET A ZAJ- ÉS REZGÉSTERHELÉSI HATÁRÉRTÉKEK MEGÁLLAPÍTÁSÁRÓL 43/2002. (VIII. 12. ) HM-KVVM EGYÜTTES RENDELET AZ ÁLLAMI REPÜLŐTEREK KÖRNYEZETÉBEN LÉTESÍTENDŐ ZAJGÁTLÓ VÉDŐÖVEZETEK KIJELÖLÉSÉNEK, HASZNOSÍTÁSÁNAK ÉS 32 MEGSZÜNTETÉSÉNEK RÉSZLETES MŰSZAKI KÖVETELMÉNYEIRŐL

1. Példa • Egy hangteret négy zajforrás hoz létre. A hangtér egy tetszőleges pontjában

1. Példa • Egy hangteret négy zajforrás hoz létre. A hangtér egy tetszőleges pontjában ekkor 77 d. B hangnyomásszint mérhető. Külön-külön ezek a források ugyanitt 62, 65, 68 d. B hangnyomásszintet keltenek. Mekkora a negyedik által keltett terhelés? 2. Példa • Egy gépteremben három zajforrás van. Ezek teljes terheléssel külön-külön a terem ugyanazon pontjában mérve 82, 79, 86 d. B terhelést okoznak. Mekkora lesz az együttes üzemeltetés során kialakuló hangnyomásszint, ha a legerősebb forrást csak 15% terheléssel üzemeltetik? 33

3. Példa • 2, 5 m. W hangteljesítményű zajforrástól 5 m távolságban mekkora az

3. Példa • 2, 5 m. W hangteljesítményű zajforrástól 5 m távolságban mekkora az intenzitás, az intenzitásszint és a hangnyomásszint? Mekkora a forrás abszolút teljesítményszintje? 4. Példa • Egy hangtérben a forrástól számított 8 m távolságban az intenzitásszint 82 d. B. Mekkora lesz a hangnyomásszint 24 m távolságban? 5. Példa • Egy D= 8, 7 irányítási tényezőjű, 3, 7 k. W teljesítményű, 6, 2*10 -7 akusztikai hatásfokú zajforrástól 23 m távolságban mekkora hangnyomásszint alakul ki? 34

Akusztika és zajszennyezés IV. Környezettudomány Tételsor – 2010. 35

Akusztika és zajszennyezés IV. Környezettudomány Tételsor – 2010. 35