Zaj,- rezgés és sugárzásvédelem NGB_KM015_1 2017 2018. tanév tavasz 6. előadás Bedő Anett egyetemi tanársegéd SZE, AHJK Környezetmérnöki tanszék
ELŐADÁS ANYAGA Zajcsökkentés (gépzaj, közút)
Zajcsökkentés alapelvei L W L I, L p emisszió hangteljesítményszint transzmisszió immisszió hangnyomásszint hangintenzitásszint
Zajcsökkentés emissziócsökkentés a zajforrásnál: kisugárzott zajteljesítmény csökkentése aktív védekezés (pl. a berendezés vagy a technológia módosítása, gépjárműforgalom kitiltása), várostervezés transzmisszió csökkentése az átviteli úton: a zajterjedési viszonyok módosítása passzív védekezés (pl. gépek tokozása, zajvédő falak) immissziócsökkentés a vevőnél: a vevőt érő zajterhelés kiküszöbölése passzív védekezés (pl. zajvédő sisak, füldugó)
Gépzaj csökkentése zajcsökkentett (zajszegény) géptípust kell kifejleszteni, itt lehetőség van a konstrukció megváltoztatására meglevő géptípus zaját kell a felhasználás helyén csökkenteni a tervezés legfontosabb kiinduló adata a gép zajteljesítmény-szintje, ha nincs gyári adat, a teljesítmény-szintet méréssel kell meghatározni zajcsökkentés esetén meg kell határozni a színképet is
Gépzaj csökkentése A mechanikai eredetű zajok csökkentésének főbb lehetőségei: rezgéstanilag méretezett alapozás, a gép dinamikus kiegyensúlyozása; a fordulatszám csökkentése (hátrány a teljesítmény csökkenése) a gép rendszeres karbantartása, kenése, a kopott alkatrészek cseréje
Gépzaj csökkentése Rezgésszigetelt (rugalmas) gépalapozás a)présgép alapozása (1. rezgésszigetelő anyag; 2. betonalap); b) szivattyú rezgéscsillapító elemekre való felállítása
Gépzaj csökkentése felületek rezgésének csökkentése egyrészt merevítéssel, másrészt az anyag alkalmas megválasztásával (pl. fa, műanyag alkalmazásával rezgő felületek felületnagyságának csökkentése
Gépzaj csökkentése egyes elemek (lemezek, felületek, rudak, csövek) rugalmas csatlakoztatása pl. rugalmas alátétekkel a gép többi részeihez, ezáltal a rezgést nem viszik át olyan elemekre, amelyeknek rezgése felesleges; fémes, kemény alkatrészek ütközésének kiküszöbölése, helyettesítése műanyaggal
Gépzaj csökkentése Csővezeték testhang-szigetelése 1. nem szigetelt csőszerelés; 2. helytelen testhangszigetelés acélrugóval; 3. csőbilincs rugalmas betéttel
Gépzaj csökkentése Tokozás: A gépek zajkibocsátása eredményesen csökkenthető, ha a gépet tokkal vesszük körül. Teljesen zárt tokkal, helyes kialakítással igen nagy zajcsökkenés érhető el. A tokon lehetnek ablakok, ajtók, a megmunkálandó anyag be-és kivitelére csillapított nyílások. Zárt tok esetén külön megoldandó feladat a gép hűtése Ha a gép kezelése nem teszi lehetővé a teljes körülzárást, részleges tokozást alkalmazhatunk. Részleges tokozás esetén az elérhető zajcsökkentés igen korlátozott.
Gépzaj csökkentése gép
Gépzaj csökkentése Hanggátló szerkezetek csendes és zajos tereket elválasztó szerkezetek (pl. géptermet a vezérlőhelyiségtől elválasztó fal, épületek hangszigetelő nyílászárói) gép1 gép2 kezelő
Gépzaj csökkentése Mobil zajárnyékoló
Gépzaj csökkentése Zajvédő fülkék A zajvédő fülkék (kezelő fülkék) a zajos környezetben teljes védelmet nyújthatnak a fülkében tartózkodó számára. Akkor előnyösek és hatékonyak, ha pl. a gép kezelése nem igényli a gép mellett való tartózkodást, hanem elegendő csak a gép külső figyelése, irányítása. A zajvédő fülkék sok tekintetben hasonlók a tokokhoz, csak épp a zajforrás és a megfigyelő helyzete fordított.
Gépzaj csökkentése
Zajcsökkentés a gépjárművek szerkezeti változtatásai nélkül zajkibocsátás-vizsgálati eredményei egyértelműen mutatják, hogy ugyanolyan típusú járművek zajszintje között is jelentős különbség adódhat gyártási-szerelési körülmények közti különbségre vezethető vissza, így a gyártási és szerelési fegyelem növelésével a zajszint szerkezeti változtatás nélkül is csökkenthető
vezetési stílusa közti különbség : kisebb fordulatszámokon való üzemelés kisebb zajkibocsátással jár együtt, mint a agyfordulatszám melletti padlógázas gyorsítás, mely ugyancsak fokozza a zajemissziót sportos vezetéssel együtt járó, a gumiabrocszajt is megnövelő nagy gyorsítások kisebb sebességfokozatokban történő hosszú kihúzatás
és hirtelen fékezések hangtompító betétek kiszerelésével ajtók csapdosásával, stb. oktatásnak és a tömegtájékoztatási eszközöknek igen fontos szerepük van
Zajcsökkentés a szerkezet megváltoztatásával a gerjesztő hatások elkerülése jelenti a leghatásosabb módot a zajcsökkentésre kb. 10 db csökkenés érhető el motor tervezési adatai, a fordulatszám stb. zajforrás tokozása, hangszigetelése gumiabroncs-zaj
A járműpark megújulásának elősegítése Gyártási technológia (hibrid hajtás) Induláskor és kis sebességnél csak a villanymotor dolgozik (városi közlekedés). Kedvező energiafelhasználás Kevesebb káros anyag kibocsátás Karbantartás Geometria kialakítása
Útburkolat típusa, minősége (kátyú mentesítés) Suttogó aszfalt A nyitott szemszerkezetű (porózus) kis szemméretű aszfaltok adják a legjobb eredményt zúzalékvázas masztixaszfalt (ZMA) Splittmastix aszfalt (SMA)
Zajcsökkentés forgalomszervezési/szabályozási eszközökkel a közúti forgalom (bizonyos járműfajták) sebességének korlátozása (ellenőrzés) a közúti forgalom nagyságának, volumenének korlátozása, bizonyos gépjárművek (pl. nagyteher) áthaladásának megtiltása egész nap/éjjel 30
A forgalom nagyságának csökkenése %-ban Az L Aeq hangnyomásszint csökkenése db-ben 10% 0,5 db 20% 1,0 db 30% 1,6 db 40% 2,2 db 50% 3,0 db 75% 6,0 db
A tehergépjármű forgalom csökkentése Zajszintcsökkenés LA db A teherforgalom részaránya 5% 10% 20% 30% 50% 100% 3,5 5 8 10 15,5 75% 2,0 3 4,5 5 5,5
Interaktív sebesség ellenőrző tábla
a forgalom elterelése a sűrűn lakott városrészekből más útvonalakra pl.: átmenő forgalom elterelése a várost elkerülő utakra hátránya: a kerülő (hosszabb) útvonalakon nő a zajterhelés nagyobb területet érinthet
Az úthálózat kialakításának zajvédelmi kedvező lehetőségei hierarchikus úthálózat kialakítása a fő és átmenő forgalom meghatározott útvonalakra koncentrálásával
a távolsági forgalom részére elkerülő utak építése a települések fejlesztési terveinek figyelembevételével
a fokozott védelmet igénylő területekről (például lakó- és üdülő területek) az átmenő forgalom kitiltása, csak a célforgalom engedélyezése a különböző közlekedési útvonalak (közútvasút), és a különböző közlekedési létesítmények (autóbusz végállomás, pályaudvar stb.) koncentrálása közös közlekedési területre a jól belátható csomópontok tervezése
A területrendezés, településfejlesztés során arra kell törekedni, hogy a különböző használatú területeket és létesítményeket minél kisebb mértékben terhelje a más területekről, létesítményektől érkező zaj. a közlekedési hálózat és a településtervezés összehangolása (pl. repülőtéri védőövezetekben építési korlátozás, főutak esetén a védőtávolság betartása stb.), a főutak mellé elsősorban intézmények, kereskedelmiszolgáltató létesítmények és nem lakóterület telepítése
a jelzőlámpák összehangolt szabályozása (Fuzzymódszer), forgalomtól függő szabályozás, a jelzőlámpák éjszakai kikapcsolása (villogó sárgára állítása) A közúti jelzőlámpák összehangolásával 0,5-3 db zajcsökkenés érhető el. a különböző sebességű gépjárművek részére külön forgalmi sáv kijelölése a sebességváltozást szükségessé tevő okok, forgalmi akadályok előjelzése sávszűkítés
komplex intézkedések a tömegközlekedés fejlesztésére és részarányának növelésére a városi közlekedésben sűrű tömegközlekedési hálózat, nagy járatsűrűség, relatív olcsóság, tömegközlekedési csomópontoknál parkolóhelyek létesítése (P+R) átmenő forgalom kitiltása a lakóövezetekből, belváros egyes részeiből a forgalom teljes kitiltása, stb. körforgalom alkalmazásával kisebb a zajszint
Egyéb meglevő épületek hangszigetelése
Homlokzati falak szigetelés szálas szerkezetű üveggyapot, kőzetgyapot alapanyag jó hangszigetelő anyagok rendszerint jó hőszigetelők is, fordítva nem biztos hanghullám áthalad a szálas anyagon, súrlódás alakul ki, a hangenergia egy része átalakul hővé ablakok, belső terek szigetelése.
új utak/épületek tervezésekor zajvédelmi szempontok figyelembe vétele szükséges védőtávolságok az úttervezési szabályozásnál (pl.: 160 350 m, I. és II. rendű főút 50 75 m)
A védőtávolság hatása
az ipari területeknek, szolgáltató létesítményeknek a helyközi forgalmat kiszolgáló közlekedési útvonalakhoz közeli elhelyezése kedvező zajvédelmi szempontból nem megfelelő elhelyezés zajvédelmi szempontból helyes elhelyezés
Zajcsökkentés a zajterjedés akadályozásával
Növénysáv, erdő közlekedési zaj: 50 m széles erdősáv szükséges autóút esetén lombhullató növényzet: télen a zajcsökkentő hatás elhanyagolható
Földtöltés, domb nagy terület védelme esetén célszerű alkalmazni előnye: természetesnek hat, vizuálisan illeszkedik a tájba növényekkel való beültetés esetén növelhető a zöldfelület olcsóbb lehet, ha az anyag rendelkezésre áll (pl. építkezés); tartós, kevesebb karbantartást igényel hátránya: nagy helyigény a megfelelően dús növényzet kifejlődése évekig tarthat alacsony hatékonyság 25º
A határoló felület (pl.: fal) a beeső I b intenzitású hangot részben elnyeli (I e ) részben visszaveri (I v ) részben pedig átereszti (I a ), azaz a hanghullám a fal másik oldalán kilép. I b = I v + I e + I a
A falra jellemző tényezők Veszteségi tényező: a falban elnyelődő (hővé alakuló) és a beeső intenzitás aránya = I e / I b Visszaverődési tényező: a visszaverődő és a beeső intenzitás aránya = I v / I b Átvezetési tényező: a falon áthaladó és a beeső intenzitás aránya = I a / I b + + = 1
A falra jellemző tényezők Elnyelési tényező: a vissza nem vert energiahányad összesen = (I e + I a )/ I b = + A fenti tényezők értéke függ: a fal anyagától a beesési szögtől a frekvenciától
Zajárnyékoló fal (hanggát): a védendő objektumot eltakarja a zajforrás elől. forrás vevő
Elérhető zajcsökkentést meghatározó tényezők a falnak a zajforráshoz és a védendő létesítményhez viszonyított helyzete a hanggátat a zajforráshoz lehető legközelebb célszerű elhelyezni fal anyaga, szerkezete, vastagsága fal magassága és hosszúsága
mozgó zajforrás esetén: a vevő felől nézve a hanggát 160º-os szöget fedjen le 160º
Zajárnyékoló falak elhelyezése kijárási lehetőség biztosítása mellett
Zajvédő fal hangvisszaverő típus hangelnyelő típus: a fal zajforrás felőli felülete valamilyen porózus anyagból készül (pl. üveggyapot, kőzetgyapot, poliuretán), akkor alkalmazzák, ha a visszavert hang jelentős zavaró hatást okozna
Elhelyezési lehetőségek
többsávos utak: a sávok közé helyezett második hanggát csökkenti a távolabbi sávokból érkező zajt
hajlított fal: közelebb kerül a zajforráshoz, ezért kisebb magasság szükséges
Alagút
Esztétika Városképet rontó fal
Környezetbe illeszkedő fal
a megfelelően kialakított fal (anyagválasztás, növényzet) kedvezően befolyásolja a látképet
Köszönöm a figyelmet!