Zaj és rezgésvédelem AJNM_KMTM001 2. előadás Bedő Anett egyetemi tanársegéd SZE, AHJK Környezetmérnöki tanszék
ELŐADÁS ANYAGA Bevezetés Hang-Zaj Zajmérés, Zajtérképezés
IDÉZET A zajjal száz esztendő múlva több gondunk lesz, mint a fertőző betegségekkel Robert Koch (német bakteriológus)
BEVEZETÉS A zaj egyidős az emberrel (ipai forradalom, közlekedés, építkezés, ipar) A zaj- és rezgésvédelem a környezetvédelemnek a legkevésbé hangsúlyozott része. Oka kettős: A károsodás többnyire jelentős időveszteséggel jelentkezik. A zajprobléma megoldása nem okoz közvetlenül gazdasági hasznot.
BEVEZETÉS Becslések szerint kb. az emberek fele él olyan övezetekben, ahol nem biztosított a lakosság akusztikai komfortja. Nehéz védekezni ellene, elsősorban a közlekedési zajra van panasz. A közlekedés fejlődése miatt már nem csak a városokban probléma, hanem az agglomerációs övezetekben is. Újabb zajforrások jelennek meg (légkondi, ventillátor, liftek, számítógép stb.)
HANG Hang: Három jelentéstartalom 1. Fizikai jelenség Hangjelenség (XX. sz. elejétől): Valamely rugalmas közegben hullámszerűen tovaterjedő mechanikai zavarási állapot Mechanikai zavarás: adott helyen adott részecskével energiát közlünk - többletenergia - rezgés tovaterjed
HANG 2. Élettani (biológiai) jelenség Hangérzet (XX. sz. 30-as éveitől) A mechanikai hullám az élőlényekben hangérzetet kelt Tehát a hang füllel érzékelhető külső inger hallás folyamatáról később
HANG 3. Értelmi, esztétikai (lélektani) jelenség Hangélmény (XX. sz. végétől) A hallott hang, a hanghullámok információt hordozhatnak (beszéd), jelenthetnek élményt. Megfejtése : az érzékszervi felfogás és idegi továbbítás útján az agyban A hangélmény a hang legfontosabb jelentéstartalma az ember szempontjából.
HANG A hang mechanikai hullám, azaz rugalmas közegben tovaterjedő rezgés. Az emberi fül bizonyos rezgéseket képes felfogni és hangérzetté alakítani, ezek a rezgések a hallható hangok. A hangforrás által keltett rezgési energia a rugalmas közegben nyomásváltozást okozva hullámformában terjed. Levegőben ez a nyomásváltozás a hallható hang. Hordozó közegben (levegő, folyadék, szilárd) tovaterjedő nyomásváltozás, nyomásingadozás.
HANG Terjedése: a részecskéről részecskére történik az elemi állapotváltozás terjedése, ami tehát a részecskék rezgésének a rugalmas közegben, hullámmozgás formájában történő terjedését jelenti Tehát csak a rezgési energia terjed, nem a részecske halad! közeg hogyan neve gáz nyomásingadozással léghang folyadék nyomásingadozással folyadékhang szilárd rugalmas alakváltozás testhang
HULLÁMOK ÖSSZETÉTELE egyszerű harmonikus rezgés (tiszta hang): a rezgő részecskék egyensúlyi helyzetből való kitérése az idő függvényében szinuszosan változik több hullám eredője:
FREKVENCIA Rezgések másodpercenkénti száma (1/T) Jele: f Mértékegysége: [Hz], [1/sec] Frekvencia a hangforrásra jellemző mennyiség, a hangforrás elsődleges fizikai adata. A hang terjedése közben más - más közegbe lépve a rezgés frekvenciája állandó, ezért akárhol észleljük, a kiinduló pontra, a zajforrásra utal.
FREKVENCIA infrahang hallható hang ultrahang f < 20 Hz 20 16.000 Hz f > 16.000 Hz 70 Hz 440 Hz 5000 Hz 14.000 Hz 16.000 Hz 18.000 Hz
INFRAHANG, ULTRAHANG
INFRAHANG, ULTRAHANG Infrahang: Az ilyen hangokat az emberi fül nem hallja, a test azonban érzékeli. Robbanások és a testek körüli lökésszerű légáramlások keltik. A nagyon nagy frekvenciájú hangokat a különféle anyagok (pl. az emberi test különféle szövetei) másmás mértékben verik vissza. (gyógyászatilag előnyös módon, mert viszonylag kicsi a sérülés, az ártalom valószínűsége). Az ultrahangot ezért általánosan használják orvosi átvilágításra (pl. ultrahang diagnosztika a magzat vizsgálatára. Használják műszaki célokra (pl. vasúti sínek repedéseinek felderítésére). Állati kommunikáció (nagyméretű állatok kis frekvenciákat, kisméretű állatok nagyobb frekvenciákat használnak)
FREKVENCIA A keltett hang magasságát mindig a frekvenciája határozza meg a hang annál magasabb, minél nagyobb a rezgés frekvenciája a fül a hangmagasságot a frekvencia logaritmusával arányosnak érzékeli
Az egyensúlyi vagy a nyugalmi helyzettől számított legnagyobb kitérés. hangerősség Mindig pozitív szám. Jele: A AMPLITUDÓ
TERJEDÉS SEBESSÉGE A hanghullám terjedésének sebessége. Jele: c Mértékegysége: [m/s] c = E / E - rugalmassági modulus, [Pa] - sűrűség [kg/m 3 ] Sebesség függ:, E hőmérséklet, páratartalom, nyomás
TERJEDÉS SEBESSÉGE A levegő hőmérséklete befolyásolja a terjedési sebességet. Melegben a gázmolekuláknak nagyobb mozgási (kinetikus) energiája van Közelebb kerülve egymáshoz, gyorsabban adják át az energiát
TERJEDÉS SEBESSÉGE Levegőben: + 40 C = 355 m/s + 20 C = 340 m/s - 40 C = 306 m/s Édes vízben: + 15 C = 1437 m/s Meleg levegőben ugyanazon hang hullámhossza is nagyobb, ugyanis meleg levegőben gyorsabban terjed a hang, tehát változatlan f mellett, ha c nagyobb, akkor is nagyobb.
A hangterjedés sebessége egy adott közegben állandó T esetén állandó. TERJEDÉS SEBESSÉGE Ha a levegő sűrűsége kicsi, tehát a részecskék távolsága nagyobb, mint az a távolság, ami a hangnyomás által keltett részecske elmozdulás mértéke, akkor nincs hangterjedés. Ezért légüres térben nem terjed a hang, mert nincs ami közvetítse a zavarást. Ez az érték: l = 10-5 10-11 m A terjedés sebessége a közeg tulajdonságaitól függ, nem a hang tulajdonságaitól.
TERJEDÉS SEBESSÉGE A cseppfolyós anyagokban, szilárd testekben a molekulák szorosabb kapcsolata miatt a részecskék könnyen át tudják adni egymásnak a rezgést. Tehát a hang a folyékony és szilárd közegben gyorsabban terjed, mint levegőben! Hidrogén: kicsi molekula c= 1284 m/s Acél: szoros kötésű molekulák c= 5940 m/s
HULLÁM JELLEMZŐI A hang terjedése közben a részecskék mozgása súrlódással jár, ennek legyőzése pedig munkavégzést kívánt. Mennél távolabb jut el a hang, egyre gyengül, végül teljesen megszűnik, energiája pedig hővé, hőenergiává alakul. A magas hangok rezgésszáma nagy, a mélyeké kevesebb. Amikor a magas hangok terjednek, akkor azokat a levegőben lévő részecskéket igen sokszor kell ide-oda mozgatni. A mély hangok terjedésük közben kevesebb munkát végeznek.
Tehát: HULLÁM JELLEMZŐI A magas hangok nem terjednek olyan messzire, mint a mély hangok.
TISZTA HANG ÖSSZETETT HANG Tiszta hangnak nevezzük a tiszta szinuszos hangrezgést, azaz azt a hangot, amelynek spektrumában egyetlen vonal van A gyakorlatban azonban (szinte kizárólag) összetett hangokkal van dolgunk. Azokat a hangrezgéseket, amelyeknek frekvenciaspektrumában nemcsak egy, hanem több, egymástól különböző frekvenciájú komponensek is találhatók, összetett hangoknak nevezzük. Az összetett hangok két nagy csoportra oszthatók: periodikusak és nemperiodikusak.
MITŐL ZAJ A HANG? Zaj: különböző magasságú és erősségű hangok keveréke, amit az ember kellemetlennek, zavarónak érez (szubjektív fogalom).
A hangnyomás a hangrezgések által a közegben keltett nyomás. A légköri nyomás nyugalmi értékétől való eltérés a hangnyomás. jele: p HANGNYOMÁS p = p ' p 0 [Pa], [N/m 2 ]
HANGTELJESÍTMÉNY Adott felületen egységnyi idő alatt merőlegesen átáramló hangenergia. jele: W, P mértékegysége: Watt
HANGINTENZITÁS Egységnyi felületen egységnyi idő alatt átáramló energia azaz, a felületegységre eső hangteljesítmény jele: I mértékegysége: W / m 2 a hangteljesítmény és az intenzitás közötti összefüggés: P= I F ahol F az a teljes felület, amelyen a hangenergia átáramlik.
HANGINTENZITÁS P = I df P sík = I F P gömb = I 4r 2 π F = felület [m 2 ] I = intenzitás [W/m 2 ] Intenzitás mértékét a fülünk dönti el, hogy hogyan érzékeli: hallja- e - hallásküszöb elviseli- e - fájdalomküszöb Hallásküszöb Fájdalomküszöb I 0 = 10-12 W/m 2 I max = 10 W/m 2
HANGINTENZITÁS I = p 2 / ( c) ahol: : sűrűség c : a hang sebessége p : hangnyomás
SZINTÉRTÉK Hallásküszöb I 0 = 10-12 W/m 2 Fájdalomküszöb I max = 10 W/m 2 nagyon széles tartomány, ezzel dolgozni, számolni nehéz a mindennapi életben előforduló hallható hangot kibocsátó zajforrások teljesítménye 15 nagyságrend széles tartományban mozog ezért kellett a hang erősségének jellemzésére a szintértékeket bevezetni
SZINTÉRTÉK Meghatározott alaphoz való viszonyítás logaritmikus rendszerben, azaz két azonos mértékegységű, teljesítményarányos jellemző hányadosának 10-es alapú logaritmusa Jele: L i Mértékegysége: (bel),decibel db i = a jellemző jelölése pl.: L W L I L p
HANGNYOMÁSSZINT (L p ) (mivel szint képzésénél teljesítményarányos mennyiségek hányadosát kell alapul venni, és I p 2 ) L p = lg (p/p 0 ) 2 Bel A bel nem elég érzékeny, tizedes is gyakran előfordulhat, hogy könnyebben számolhassunk, ennek az értéknek a tizedrészével fejezzük ki a szintértékeket. 1 bel = 10 decibel, 10 db L p = 10 lg (p/p 0 ) 2 db L p = 20 lg p/p 0 db A hangnyomásszint függ - a hangforrás helyétől - a környezeti feltételektől - a mérési ponttól való távolságtól
HANGINTENZITÁSSZINT (L I ) L I = lg I / I 0 Bel ahol I 0 = 10 12 W / m 2. I = jelenlegi sugárzó hang intenzitása 1 bel = 10 decibel db L I = 10 lg (I/I 0 ) db
MEGJEGYZÉS emisszió immisszió
MEGJEGYZÉS A hangintenzitásszint és a hangnyomásszint a hangtér egy adott pontjában mérhető mennyiségek, a zaj által okozott terhelést mérik, immissziós jellemzők. A gyakorlatban inkább a hangnyomásszint használatos. (Pl. egy lakóház homlokzatánál a közlekedési zaj hangnyomásszintje 40 db) L p = 40 db
HANGTELJESÍTMÉNYSZINT (L W ) L w = 10 lg W/W 0 (db) L w =70dB ahol W: a hangforrás teljesítménye W 0: viszonyítási alap: 10 12 Watt, 1 pw (Pl. egy ipari berendezés hangteljesítmény-szintje 70 db) A hangteljesítményszint a hangforrásra jellemző mennyiség, a kibocsátott teljesítményt méri emissziós jellemző.
MŰVELETEK SZINTEKKEL A db-ben mért szintek logaritmikus jellemzők közvetlenül nem adhatók össze! Közvetlenül összeadhatók a teljesítménnyel arányos mennyiségek: hangteljesítmény, hangintenzitás, hangnyomás négyzete.
HALLÁS A hang, mint fizikai jelenség, a fülünkön keresztül válik valósággá. A fülünk hangnyomást érzékel, ezt átalakítja érzékszervi-agyi- adatokká, így lesz a hangnyomásból hangosság. Ezek az érzékszervi adatok okoznak bennünk magatartásunkat és állapotunkat meghatározó hatásokat. Ezek alapján mondunk egy hangot kellemetlennek, ezek a folyamatok hozzák létre a hangosságból a zajosságot.
FÜL A fül mechanikai, hidrodinamikai és elektromos jelátalakító, idegvezetési és agyi szerkezet. Két érzékszerv: hallás szerve egyensúlyozás szerve Eddigi legtöbb ismeretünket a fülről Békésy Györgynek köszönhetjük, aki kutatásaiért 1961-ben Nobel díjat kapott.
FÜL
MŰVELETEK SZINTEKKEL Az ábráról leolvasható, hogy 0 db eltéréshez 3 db-es növekedés tartozik. Ha egy 55dB-es és egy 51 db -es hang eredőjét akarjuk megkapni, akkor a különbségből kell kiindulni, ami 4dB. Ha ez a két hang egyszerre szól, akkor annak nem 106 db lesz az eredménye, hanem lényegesen kevesebb! A vízszintes tengelyen megkeressük a 4 db-es pontot és kivetítjük a függőleges tengelyre, ahol 1,4 db-t kapunk. Ezt végül a nagyobb hangnyomásszintű hanghoz adjuk hozzá, a végeredmény tehát: 55 db + 51 db = 56,4 db!
MŰVELETEK SZINTEKKEL DECIBELEK ÖSSZEADÁSÁNAK ÁLTALÁNOS KÉPLETE: L e = 10 lg (10 0,1 L 1 + 10 0,1 L 2 + 10 0,1 L 3 + + 10 0,1 L n ) Ha a nyomásszintek adottak: L P 10lg Például két forrás esetén: L n i 1 10 0,1 L Pi db 0,1L P 1 1LP 2 P 10lg(10 10 0, 1,2 ) db
HANGMAGASSÁG ÉS HANGOSSÁG ÉRZETE Hallószervünk nem egyformán érzékeli a különböző frekvenciájú hangrezgéseket. Adott frekvenciájú hang szubjektív hangosságérzete meghatározott hangnyomáson egészen más, mint egy másik frekvenciájú hang által keltett hangosságérzet ugyanazon a hangnyomáson
HANGMAGASSÁG ÉS HANGOSSÁG ÉRZETE H. Fletcher és W. A. Munson végzett kísérletet a hangosság szubjektív érzetének a vizsgálatára 1933-ban. A kísérlet lényege: sokezer egészséges, ép hallású kísérleti alany fülhallgató 10 3 Hz tiszta hang (nemzetközileg ezt választották összehasonlítási alapnak) frekvencia- és intenzitásszint változtatása
HANGMAGASSÁG ÉS HANGOSSÁG ÉRZETE Méréseik eredményét egy egyesített hangosságérzetdiagramban ábrázolták, amely az azonos hangossághoz tartozó hangintenzitások görbéit tartalmazza
HANGMAGASSÁG ÉS HANGOSSÁG ÉRZETE Menetük hasonló Nem párhuzamosak Azonos vonalon azonos nagyságúnak érezzük a hang erősségét Szaggatott vonal hallásküszöb 10 3 Herznél 4 db szintnél Az eredeti görbéken 1933- ban ez 0 volt! Azóta az átlagos hallásküszöb 4 db-t romlott! Hangosságszintek Mértékegysége: phon Értelmezése: annak az 1 kh frekvenciájú, szabad hangtérben szemközt érkező tisztahangnak a hangnyomásszintje, amely azonos hangérzetet kelt a kérdéses hanggal Az 1 khz-es hangok annyi phonosak, ahány db-ek
AZ EMBERI HALLÁS FREKVENCIAFÜGGŐ VÁLTOZÁSAI
ÉRDEKESSÉG Az emberi hallás jellemzője, hogy két hangforrás hangosságát csak akkor érzékeljük jelentős mértékben különbözőnek, ha a hangszintek közötti különbség eléri a 10 db értéket.
A, dba Az emberi fül hangosságérzése tehát frekvenciafüggő, nem minden frekvencián egyformán érzékeny Az emberi hallás frekvencia függésének modellezésére az A súlyozószűrőt használják. Az A súlyozószűrővel mért zajszintet A- hangnyomásszintnek nevezzük, és dba-val jelöljük.
A-súlyozás (db) A, dba 0-10 -20-30 -40 100 1000 Frekvencia (Hz)
A-súlyozás
ÁLTALÁNOS INTENZITÁSSZINTEK 10 db légzés 20 db suttogás 30 db csendes vidék 40 db csendes szoba 50 db eső 60 db beszéd 70 db porszívó 90 db fűnyíró 100 db láncfűrész 110 db rockzene 120 db autórádió 130 db fülhallgatóval hangos zene 140 db légiriadó sziréna 160 db hadi repülőgép 80 db átlagos gyári zaj
EGYENÉTRÉKŰ HANGNYOMÁSSZINT Egy adott időszakon belül különböző zajesemények fordulhatnak elő Egy folytonosan működő zajforrás által kibocsátott hangteljesítmény is ingadozhat az időben. A zajvédelemben az időben változó zaj jellemzésére az egyenértékű hangnyomásszintet használják, amely megközelíti az ember szubjektív zajmegítélését.
EGYENÉTRÉKŰ HANGNYOMÁSSZINT Egyenértékű hangnyomásszint (L eq ): mekkora hangnyomásszintű állandó, tartós zaj fejt ki az emberi szervezetre azonos hatást, mint a minősítendő, időben változó zaj L p [db] L Aeq t [sec]
EGYENÉTRÉKŰ HANGNYOMÁSSZINT L Aeq,T 10log 1 T 0. 1 10 Ti10 L pai T T - a teljes mérési időtartama i L pai a T i időtartam alatt jellemző hangnyomásszint
Garantált zajszint magában foglalja a különböző gyártásból és mérési módszerekből adódó bizonytalanságokat
AL-KO Fükasza FRS4125 fűkasza 0,9 kw
Zajforrások Rezgő közeg Sugárzó térbeli formája szerint Pontszerű zajforrás: minden irányban egyenletes intenzitással sugároz a hullámfrontok koncentrikus gömbfelületeken helyezkednek el I = P/ F P I 4r kis méretű zajforrások (pl. gépek), távoli nagyméretű zajforrások (pl. gyárépület) 2
Zajforrások Vonalszerű zajforrás: végtelen hosszú, hengerrel modellezhető a hullámfrontok koncentrikus hengerfelületeken helyezkednek el Autópálya
Zajforrások Síkfelületű zajforrás: a hullámfelületek a sugárzóval párhuzamosak Egy zajforrást akkor tekinthetünk síksugárzónak, ha az észlelési távolság és a hullámhossz a sugárzó méretéhez képest kicsi. Pl. üzemcsarnok homlokzata közelről
Környezeti zaj Az ember mindennapi életébe behatoló zaj, amely az életminőséget csökkenti (pszichológiai, egészségügyi hatások). Fajtái a zaj forrása szerint: közlekedési zaj (közúti, vasúti és légi járművek) ipari üzemből származó gépészeti zajok áramlási zaj (gáz- és folyadékáramok zaja, pl. szellőzőberendezésben) diszkózaj (szórakozóhelyekből származó hang)
Közúti zaj Zajforrások a motorzaj, a motor felületéről lesugárzott zaj - legmeghatározóbb A zajszint változása a fordulatszám függvényében
Közúti zaj az erőátvitel (nyomatékváltó, kardántengely, differenciálmű) zaja a karosszéria zaja, a motor ill. az útfelület által gerjesztett és a karosszéria felületeiről lesugárzott zajok kipufogózaj, a kipufogórendszer felületéről lesugárzott zaj, és a csővég zaja a szívóberendezés zaja hűtő- és ventillátorzaja gumiabroncsok zaja (gördülési zaj) második legjelentősebb zajforrás egyéb berendezések (csikorgó fékek, duda zaja)
Közúti zaj Kerék és útburkolat kölcsönhatásából származó zaj: gördülési zaj Leállított motorral hajtás nélkül, szabadon gördülő gépjármű elhaladási zaját értjük. Ebből levonva a karosszérián keletkező aerodinamikai zajokat és az erőátviteli zajokat, megkapjuk a gumiabroncsok útfelületen gördülése közben keletkező gumiabroncs zajt. nagyobb sebességnél (országút, autópálya) válik meghatározóvá a jármű által kibocsátott zaj 30-80 %-át (nehézgépjárműveknél 20-60 %-át) adja
Közúti zaj Nagyobb sebességgel történő haladás esetén személygépkocsinál egyértelműen a gumiabroncs zaj tekinthető dominánsnak. Tehergépkocsiknál és autóbuszoknál a jóval nagyobb motorzaj miatt a gumiabroncs zajeredő zajra gyakorolt hatása sokkal kisebb. A sebesség kétszeresre növelése 12 db hangnyomásszint növekedést eredményez.
Közúti zaj Gördülés zaj függ: Gumiabroncs (futófelület, profil, abroncsméret, nyomás Kopott futófelület akár 3dB-lel zajosabb lehet, mint új állapotban A szélesség növekedése kedvezőtlenül hat, mivel az érintkező felületek növekedésével a keletkező zaj is növekszik. Az abroncs átmérőjének növekedése azonban csökkenti a zaj nagyságát. Útburkolat (érdesség, anyag, szerkezet)
Közúti zaj Kerekek és útburkolat kölcsönhatásából származó zaj sima és érdes burkolaton, 80 km/h sebességnél
Közúti zaj Üzemi jellemzők (menetsebesség, időjárás, vezetési stílus, terhelés) Amikor útburkolat felülete nedves lesz a gumiabroncsok a vízbe csapódnak és a szétfröccsenő vízcseppek maguk is zajkeltők lesznek.
Közúti zaj Közúti forgalomból adódó környezeti zaj zajterhelését meghatározó főbb tényezők: forgalom sűrűsége járművek típusa járművek műszaki állapota járművek sebessége nehézgépjárművek aránya az út lejtése/emelkedése burkolat típusa burkolat állapota
Vasúti zaj Vontatójárművek (mozdonyok): hajtás (motor, villamos mozdonynál a transzformátor) segédberendezések (ventilátor, kompresszor, befecskendezőszivattyú) légáramlás, aerodinamikai zaj gördülés és fékzaj másodlagos zajforrások (kopások, gyártási hibák, laza rögzítések) Vontatott járművek: vázszerkezet (különösen teherkocsiknál) segédberendezések (szellőztetés, fékberendezés)
Vasúti zaj 1. a sín futófelületének egyenlőtlen vagy hullámos kopásából származó zajhatások 2. a kerék futókörének egyenlőtlenségéből vagy kopásából származó zajok 3. ívekben a kerék-sín közvetlen kapcsolatából (nyomkarima vezetés) származó zajhatások 4. a felépítmény rezgéséből származó zajhatások Gördülési zaj
Vasúti zaj Vonatok hangszintje 1 m-es magasságban, a vágánytengelyre merőlegesen mérve
Vasúti zaj Zajszintek a sebesség függvényében
Zajhatás Halláskárosodás: A nagyothallás a halláskárosodásnak az a foka, amely már akadályozza a mindennapi életben való tájékozódást. A hallásküszöb eltolódásával szoktuk jellemezni a halláskárosodás mértékét. Rendszeresen hosszabb idejű zajban tartózkodás csökkenti a hallás képességeit, különösen a hallásküszöb értékét rontja.
Zajhatás Beszédértés romlása Ha a zaj korlátozza a beszéd értését, beszűkülnek az ember lehetőségei, megváltozik a magatartása. Ahogy a zavaró hang szintje magasabb, az emberek automatikusan megemelik beszédjük hangerejét, hogy túlkiabálják a zajt. A WHO jelentése szerint olyan helyiségben, ahol a beszéd megértése fontos, 45-50 db hangnyomásszintű beszéd esetén a háttérzaj ne haladja meg a 35 db-t. Ez nemcsak a beszéd megértése szempontjából fontos, hanem a beszélő szempontjából is, hiszen az emelt hangú beszéd hosszabb távon nagyon fárasztó.
Zajhatás Alvás zavarása a legjelentősebb probléma, mert az éjszakai nyugodt pihenés előfeltétele a munkaképesség és az egészség megőrzésének, a jó fiziológiai és mentális működésének leggyakoribb formái: az elalvás nehézsége (megnövekedett elalvási idő), felébredés, változás az alvás fázisainak szabályosságában vagy mélységében A zajos környezetben alvás fiziológiai hatásokkal jár: megnövekedett vérnyomás, változás a szívritmusban, növekvő pulzusszám, erek összehúzódása, a légzésritmus változása, testhelyzet-változtatások megnövekedett száma, krónikus fáradságérzet, idegesség, ingerlékenység stb.
Zajhatás Akinek az éjszakai nyugalmát gyakran megzavarja a közlekedés zaja, jelentősen nagyobb adrenalinszintet mutat. Rosszkedv gyakori teljesítmény és koncentrációképesség csökkenés a következmény. A zajos területen élők (alvók) több nyugtatót, ill. altatót fogyasztanak. A jó alvás feltétele, hogy a zajszint folyamatosan ne haladja meg a 30 db értéket, amennyiben a zaj nem folyamatos, a maximális értéke ne haladja meg a 45 db szintet.
Zajhatás Mentális egészség és teljesítmény romlása szorongás, emocionális stressz, idegi panaszok, hányinger, fejfájás, instabilitás, szexuális impotencia, hangulati ingadozások, a társadalmi konfliktusok számának növekedése, továbbá általános pszichiátriai rendellenességek, mint pl. neurózis, pszichózis, hisztéria a zaj kedvezőtlenül befolyásolja a teljesítményt, valamint a felismerő képességet. Olvasásra, figyelemre, problémamegoldó képességre és a tanulásra is negatív hatást gyakorol
Zajhatás Magatartásunkra való hatás A zaj számos társas magatartással kapcsolatos probléma, valamint kellemetlenség okozója lehet. Az emberi magatartás megváltozása agresszióban, barátságtalan fellépésben, az együttműködési hajlandóság hiányában, kedélytelenségben stb. nyilvánulhat meg.
Zajhatás A zaj nem mindenkit zavar egyformán, az emberek zajérzékenysége jelentős eltérés mutat. Az érzékenységet befolyásolhatja egyéni tényezők: életkor, egészségi állapot, fáradsági állapot, idegállapot, társadalmi-gazdasági viszonyok, életvitellel kapcsolatos szokások, törekvések, zajforráshoz való viszony, egyéb betegségek stb. környezeti tényezők: a lakáskörnyezet minősége (levegőszennyezés, biztonság), a lakás helye (városközpont, külváros, vidék) közlekedési ellátottság stb.
Zajhatás Az elfogadhatónál nagyobb zaj rontja a zajérzékeny intézmények rendeltetésszerű működését: zajos iskolában csökken az oktatás hatékonysága, kórházakban hosszabbodhat a gyógyulási idő. Zajos munkahelyeken csökken a teljesítőképesség, a tevékenység lelassul, nő a figyelmetlenség, a feszültség, romlik a koncentráció, mindez csökkenti a munkaintenzitást, növeli a balesetveszélyt. Zajos környezetben az emberek agresszívebbé válhatnak, romlanak az egymáshoz való kapcsolatok, csökken a segítségnyújtási készség
Zajhatás Számos állatfaj esetében sikerült kimutatni zaj által okozott károsodásokat. A zaj állatokra gyakorolt hatása nagymértékben függ, az egyed rendszertani besorolásától. Az állatok esetében a különböző hangok érzékelése kulcsfontosságú a túlélésük szempontjából, hallásuk többnyire jóval kifinomultabb és érzékenyebb, mint az emberé, így nagyobb mértékben reagálnak a zajokra. A zaj hatásai az állatok esetében is okozhat közvetlenül halláskárosodást, valamint közvetett hatásként befolyásolja viselkedésüket, szaporodásukat valamint táplálkozásukat.
Zajhatás A zaj vadon élő állatokra gyakorolt legnyilvánvalóbb hatása a menekülési reakció előidézése. A különböző fajok meglehetősen különböző módon reagálnak a zajhatásokra. Egyesek képesek hozzászokni a zajokhoz, jó példa erre a városlakó állatok népes csoportja. Azonban számos faj esetében egy hirtelen bekövetkezett hanghatás elég ahhoz, hogy sikertelen legyen egy szaporodási ciklus (ez különösen madarak esetében jellemző, amelyek a zavarás miatt véglegesen elhagyják fészküket).
Zajhatás További gerinces (hüllők, kétéltűek, halak) és gerinctelen fajok esetében is van káros hatása a zajnak. Halláskárosodás, táplálkozási és szaporodási rendellenesség, pánik reakció, kannibalizmus és akár 50%-os élethossz csökkenés tapasztalható zaj hatására.
25/2004. (XII. 20.) KvVM rendelet a stratégiai zajtérképek, valamint az intézkedési tervek készítésének részletes szabályairól 3. számú melléklet: A közúti közlekedési zaj mérése L AM,kö, db A közúti közlekedéstől származó zajterhelés e melléklet szerint mért egyenértékű A- hangnyomásszintből a mellélket 5. pont szerint - a mérés idején tapasztalt, illetve a mértékadó forgalmat alapul véve - meghatározott értéke.
Vizsgálati módszer A közúti közlekedési zaj mérését alkalmas mérőműszerekkel, a kijelölt mérési pontban kell elvégezni. Meg kell határozni a közúti forgalom által okozott zaj egyenértékű A-hangnyomásszintjét (L Aeq ) A vizsgálat körülményeit gondosan kell megválasztani, az eredményt befolyásoló tényezőket rögzíteni kell. A mérést - ha lehetséges - úgy kell elvégezni, hogy a megítélési idő alatt folyamatosan mérjük a hangnyomásszintet, s az így kapott érték lesz a mért érték. Megítélési idő napközben este éjjel
Vizsgálati módszer Ha a megítélési időnél rövidebb mérési időt választunk akkor a több mérési szakasz eredményéből kell a mért egyenértékű A- hangnyomásszintet meghatározni. A vizsgálat eredménye (L AM,kö ) A közúti közlekedési zaj számítási módszere a forgalmi adatok, az átlagsebesség (mindkét jellemzőt járműkategóriánkénti bontásban), valamint a helyszín pontos megadását feltételezi, ezért a mért, illetve számított adatok összevetése céljából ezeket a mérési jegyzőkönyvben fel kell tüntetni.
Vizsgálat előkészítése A műszerek megválasztása: MSZ ISO 1996 szerint kell megválasztani, épületen kívüli méréskor az MSZ EN 61672:2003 szerinti 1. vagy 2. pontossági osztályú legyen. A zajmérő(ke)t, illetve az összetett mérőrendszer(eke)t - a mikrofonnal együtt - legalább a mérés megkezdése előtt a gyártó előírásainak megfelelően ellenőrizni, kalibrálni kell. A mérőmikrofont a mérési pontban a legnagyobb hangérzékelés irányába kell állítani. A mérést végző személy távolsága a mérőmikrofontól legalább 0,5 m legyen.
Vizsgálat előkészítése Szeles időben a mérőmikrofonon a szél ellen védelmet nyújtó eszköz legyen, és a műszerkönyv előírásai szerint kell eljárni. 5 m/s szélsebesség felett nem szabad mérni. A mérési pont helyzetét a mérés céljának megfelelően kell megválasztani, betartva az MSZ ISO 1996-2:1995 előírásait. Ha a mérési pont 1,5 m magasan helyezkedett el, és pont felett függőleges irányban 4 m magasságban kell a zajterhelést meghatározni, akkor L AM,kö(4 m) = L AM,kö(1,5m) + K m
Vizsgálat előkészítése A mérési pont távolsága a visszaverő felülettől (m)
A vizsgálat körülményeinek megválasztása A mérés alatt a közúton szokásos forgalmi viszonyoknak kell lenniük, útfelbontás, elterelés vagy más időszakos forgalmi zavart eredményező tényező nem lehet. Ha a feladat célja az, hogy a nem szokásos forgalmi körülményeknek a zajra gyakorolt hatásáról információt nyújtson, akkor a fenti követelménytől el lehet tekinteni: Adott üzemi feladatra használt közút (például szállításra kijelölt útvonal) esetén a mérést az üzemelések időpontjában kell végezni.
A vizsgálat körülményeinek megválasztása A mérés idején a közút forgalmi körülményeit - járműkategóriánkénti - forgalomszámlálással, - átlagsebesség mérésével rögzíteni kell. A forgalomszámlálás, illetve a sebességmérés módszerét a jegyzőkönyvben rögzíteni kell. Az útra jellemző, mértékadó forgalmi adatokat be kell szerezni. Ha a nappali, éjszakai, napközbeni, esti forgalom részaránya nem ismert, akkor ezeket a 2. számú melléklet szerint lehet meghatározni.
Forgalmi kategóriák
A mérési idő megválasztása A t mérési időt úgy kell megválasztani, hogy a mérési eredményként kapott egyenértékű A- hangnyomásszint a megítélési időre jellemző legyen. Folyamatos mérés, amikor a t mérési idő azonos a T megítélési idővel. Mintavételezéses mérés, amikor a t mérési idő több szakaszból áll: ezek a szakaszok a T megítélési időben egyenletesen követik egymást, egyenlő hosszúságúak és az egyes szakaszokban mért részeredmények a mérési eredmény kialakításában egyenlő súllyal szerepelnek.
A mérési idő megválasztása Szakaszos mérés napközben és este (6-18 óra és 18-22 óra között), amikor három mérési szakaszt kell választani, egyet-egyet a 6-10 óra, 14-17 óra és a 18-22 óra közötti időszakból. A mérési szakaszoknak ugyanarra a napra kell esniük. Szakaszos mérés éjjel (22-6 óra között), amikor a mérési idő a két legforgalmasabb óra (22-23 óra, illetve az 5-6 óra közötti időszak) Egy mérési szakasz időtartama ne legyen rövidebb 30 percnél. Ha a forgalom nem éri el a 350 jármű/óra sűrűséget, akkor a mérési szakasz időtartama legalább 60 perc legyen.
Vizsgálati eljárás A mérési idő alatt meg kell határozni a mérési ponton a közúttól származó zaj egyenértékű A- hangnyomásszintjét (L Aeq ) Folyamatos mérés esetén a mérés eredménye a teljes megítélési idő alatti folyamatos méréssel megállapított egyenértékű A-hangnyomásszint. A mintavételes vagy szakaszos mérés esetén a mérés eredményét az egyes szakaszokban mért egyenértékű A-hang-nyomásszintből (L Aeq,i ) a következő összefüggéssel kell meghatározni.
Vizsgálati eljárás L Aeq,i az i-edik mérési szakaszban mért egyenértékű A-hangnyomásszint, db, t i az i-edik mérési szakasz időtartama, s K = 0 db, ha a mérés mintavételes vagy szakaszos napközben és este K = -3 db, ha a mérés szakaszos éjjel
A közúti közlekedésből származó zaj L AM, kö megítélési szintjének meghatározása Az aktuális forgalmi helyzethez tartozó megítélési szint L AM,kö = L Aeq db A mértékadó forgalmi helyzethez tartozó megítélési szint L AM,kö = L Aeq + K f db K f a következők szerint meghatározott korrekció, db: K f = L AeqM _L Aeqm db L AeqM (Q és v) forgalmi adatokból a 2. számú melléklet szerint meghatározott L Aeq egyenértékű A-hangnyomásszint L Aeqm a méréssel párhuzamosan számlált forgalmi (Q tény és v tény ) adatokból a 2. számú melléklet szerint meghatározott L Aeq egyenértékű A-hangnyomásszint
27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM együttes rendelet a környezeti zaj- és rezgésterhelési határértékek megállapításáról (3. melléklet)
Vizsgálati eredmények közlése A következő adatokat kell tartalmaznia a vizsgálatot végző szerv megnevezése és címe, a vizsgált közút megnevezése és címe (város, út, utca, tér, km-szelvény, házszám). a vizsgálat időpontja, a vizsgálat célja, hivatkozás az alkalmazott módszerekre, a helyszín részletes leírása vázlatos helyszínrajzzal, megjelölve a közút forgalmi sávjait, az épületek magasságát, a közút épületekhez viszonyított helyzetét, a mérési pontokat, a megítélési pontokat stb.,
Vizsgálati eredmények közlése a forgalom jellemzőinek leírása (átlagsebesség, forgalmi létesítményektől való távolság, forgalomszámlálási adatok, azok eredete), a forgalomszámlálás és az átlagsebességmérés módszere, meteorológiai tényezők (hőmérséklet, szélsebesség, szélirány, relatív nedvesség stb., a vizsgálatokhoz használt műszerek gyártmánya, típusa, adatai, az egyes mérések elvégzésének módja, időpontja és időtartama,
Vizsgálati eredmények közlése a helyszíni mérési eredmények, illetve mérési adatok, beleértve az alapzaj mérését stb., - a mérési adatok feldolgozása, az elvégzett számítások és közbenső mérési eredmények (korrekciók stb.), a mértékadó A-hangnyomásszintek a mérési pontokban, a mérést befolyásoló esetleges más körülmények, megjegyzések, a vizsgálatot végzők neve, a vizsgálatokért felelős vezető neve, aláírása.
Zajtérképek A zajtérkép a zajszintek valamilyen topográfiai rajzon történő ábrázolása. A zajterhelés bemutatása egy olyan kétdimenziós térképen, ahol a harmadik dimenzió a magasság rögzített. Meg kell különböztetni az általános tervezéshez használt, valamint stratégiai zajtérképeket.
Általános tervezéshez használt környezeti zajtérkép Zajterhelési térkép: különböző színekkel ábrázolja a zajterhelés mértékét. Általános zajvédelmi tervezéshez használt zajtérkép nappali (6-22 óra) és éjszakai (22-6 óra) megítélési időkre készülhet. 27/2008. (XII.3.) KvVM-EüM együttes rendeletben előírt határértékeket kell betartani.
Általános tervezéshez használt környezeti zajtérkép Zajtérkép sokféle célból készülhet: Egyfajta zajforrás területi szennyező hatásának vizsgálatához (pl. hogyan alakul egy-egy városrészen a közúti közlekedési zaj) Egy zajforrás környezetében kialakuló zajszintek jellemzésére (közlekedés, ipar) Adott terület általános zajhelyzetének bemutatására Egy üzemen belül a zajos üzemrészek feltárására Új beruházások esetén a hatásvizsgálat részeként a zajterhelés bemutatására (pl. bevásárlóközpont)
Példa Győri Árkád csomópont közúti közlekedésből származó nappali zajterhelése
Példa Győri Árkád csomópont közúti közlekedésből származó éjszakai zajterhelése
Példa Szent István út közúti közlekedésből származó nappali zajterhelése (Kiss 2007)
Példa Szent István út csomópont közúti közlekedésből származó éjszakai zajterhelése (Kiss 2007)
Példa Transzformátor alállomás nappali zajterhelése (Neer 2007)
Általános tervezéshez használt környezeti zajtérkép A térkép alapján csak azokat a területeket lehet kiszűrni, ahol a zaj nagy valószínűséggel túllépi a határértéket. Nem használhatók egy immissziós pontban egy adott zajforrásra vonatkozó határérték túllépés leolvasására.
Stratégiai zajtérkép Nincs megbízható és összehasonlítható adat Európában környezeti zajra vonatkozóan 2002/49/EK irányelvet a környezeti zaj értékeléséről és kezeléséről 280/2004. (X.20.) Kormány rendelet stratégiai zajtérkép készítésére vonatkozó előírásokat a 25/2004. (XII.20.) számú KvVM rendelet tartalmazza Stratégiai zajtérkép: adott területen belül a különféle zajforrásokból eredő zajnak való kitettség átfogó értékelését jelenti
Stratégiai zajtérkép A rendelet hatálya kiterjed Budapest és vonzáskörzetére a 100 000-nél több lakosú városokra a fő közlekedési létesítményekre 8003/2008. (HÉ 46.) KHEM tájékoztató az évente 3 millió jármű áthaladásánál nagyobb forgalmat lebonyolító nagy forgalmú közutak évente 30 000 szerelvénynél többet áteresztő nagy forgalmú vasútvonalak fő repülőterek listájáról a stratégiai zajtérkép és intézkedési terv készítésére kötelezett szervezetekről
Stratégiai zajtérkép Meglévő vagy előre jelzett zajhelyzetre vonatkozó adatok bemutatásának módja, ahol fel kell tüntetni a terhelési zajszinteket napi un. L den mutatóra, és éjszakai L éjjel mutatóra
Stratégiai zajtérkép a stratégiai küszöbértékek túllépésének eseteit (nem határérték, nem hagyományos hatósági eljárás alapját képezi) az adott területen a zajhatásnak kitett emberek számát az adott területen a zajhatásnak kitett lakóépületek/intézmények számát Csak a jelentősebb zajforrásokat veszi figyelembe (közút, vasút, üzem, reptéri)) Éves forgalomra működésre készül Nagyobb összefüggő területre vonatkozó, térségi problémákat kezel nem városra, hanem agglomerációra készül
Stratégiai zajtérkép Zajterhelési térkép: a vizsgált területen, az egyes zajforrások (közút, vasút, üzemi létesítmények, légi közlekedés) által különkülön okozott zajterhelés bemutatása egész napra (L den ) és éjszakára (L éjjel ). Zajérzékenységi térkép: a különböző funkciójú, zaj elleni védelmet igénylő, zajérzékeny területek akusztikai igényeit, követelményeit ábrázolja. Konfliktustérkép: a területre vonatkozó határértékek különbségét a túllépést ábrázolja a különböző megítélési időintervallumokra. Érintettség meghatározása: egy adott zajszintnek az adott területen hány lakos van kitéve. Táblázatos formában adjuk meg. Zajcsökkentési terv: intézkedési terv, amely megadja a túllépés csökkentése érdekében tervezett műszaki és szervezési intézkedéseket.
Budapest L den közút Forrás: EnviroPlus (2007)
Budapest L éjjel közút Forrás: EnviroPlus (2007)
Konfliktustérkép Forrás: EnviroPlus (2007)
Érintettségi adatok Lakossági érintettség (%) Budapest területére Teljes napi terhelés - Lden (db) 70 60 50 40 30 20 10 0 >55 >60 >65 >70 >75 Közút Vasút Légiközlekedés Forrás: EnviroPlus (2007)
Érintettségi adatok Lakossági érintettség (%) Budapest területére Éjszakai terhelés - Léjjel (db) 60 50 40 30 20 10 0 >50 >55 >60 >65 >70 Közút Vasút Légiközlekedés Forrás: EnviroPlus (2007)
Stratégiai zajtérkép jelentős, meghatározó zajforrások pontos hatásterületét mutatja be, képileg is szemléletesen alkalmazásával lehetővé válik a zajterhelés szempontjából legkritikusabb helyszínek lokalizálása információt kapunk azokról a helyekről, ahol a leginkább szükséges és egyúttal leginkább hatékony lehet a beavatkozás lehetővé teszi nagyobb térséget érintő stratégiai szintű döntések következményeinek zaj szempontú értékelését (pl. MO metró) a zajterhelés mértéke mellett információt ad a lakossági és érzékeny területek érintettségéről is (érintett lakosok, iskolák, kórházak száma)
Stratégiai zajtérkép a kritikus zajhelyzeteket nyilvánosság számára is közérthető módon mutatja be a döntéshozók eszközt kapnak kezükbe a zaj hatásainak gyors áttekintésére alkalmazásukkal megkezdődik egy hosszabb távon eredményes folyamat, mely során a terhelt területek nagyságának a terheltség mértékének csökkenésével nem csak az életminőség javul, hanem esetenként jelentős értéknövekedés is kimutatható lesz. (Pl. ingatlanok értékének növekedése miatt.)
Köszönöm a figyelmet! 126