AKUSZTIKAI TERVFEJEZET A Vönöck 064/5, 064/22? 064/28,064/29 hrsz. alatt létesítésre kerülı 4. db VESTAS V110-2.0 MW NH120 típusú, vagy azonos kategóriájú szélerımő engedélyezési tervdokumentációjához 1. BEVEZETÉS A Centrál Energy Kft. Vönöck külterületén 4 db 2,00 MW típusú szélerımőbıl, vagy hasonló mőszaki paraméterő 2,5 ill. 3,00 MW teljesítményő szélerımővekbıl álló szélerımő park létesítését tervezi.a Nyugat- dunántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelıség 285-1/1/2006 számon környezetvédelmi engedélyt adott ki szélerımő park létesítésére 8,00MW teljesítménnyel,amely módosításra került 2009-ben. A megváltozott gazdasági viszonyok, erımő típusok, terület megosztások miatti helyrajzi szám változások, az engedélyesek körének kibıvítése szükségessé tette a környezetvédelmi engedély módosítását. A tervfejezet a már korábbiakban engedélyezett típusokon túl új erımőtípusok alkalmazásának zajhatásait vizsgálja a lehetséges legrosszabnak tekinthetı esetekben. Az akusztikai tervfejezet vizsgálja a tárgyi szélerımőveknek a meglévı szélerımő figyelembevételével a legközelebbi védendı létesítményre gyakorolt zajhatását, valamint ugyanezen védendı létesítményre a teljes szélerımő park zajhatásait. A legközelebbi település Vönöck, ( a többi messze van a szélerımő parktól), ezért elegendı csak Vönöck községnek a szélerımő parkhoz legközelebb lévı lakóépületére jutó zajterhelést vizsgálni. Címe: Vönöck, József Attila út 46.. A WindPRO elnevezéső programmal a Vestas Deutschland GmbH mérnökei még 2006 februárjában megvizsgálták a teljes szélerımő park zajhatását, meghatározták a zajhatás görbéket 55 db(a), 50 db(a), 45 db(a), 40 db(a) és 35 db(a) zajszinteken. A korábbi engedélykérelmekben benyújtott helyszínrajz bemutatja ezeket a zajhatás görbéket. A zajhatás görbék alapján megállapítható volt, hogy a lakott területeket a 40 db(a) zajszint határ messze elkerüli. Az elızetes vizsgálat után készült a részletes számítás. A számítás eredményei (lásd késıbbiekben) alapján megállapítható, hogy a szélerımővek önállóan is, és a komplett szélerımő park egyaránt a zajhatárértéknek megfelel. A számításokat a I, II. és a III. számú mellékletben az MSZ 15036 Hangterjedés a szabadban címő szabvány alapján elvégezve tartalmazza. A környezeti zaj- és rezgésterhelési határértékeket a 8/2002. (III. 22.) KöM EüM. sz. rendelet tartalmazza a területek építési övezeti kategóriái függvényében. 1. táblázat Területi funkciók Üdülıterület, üdülıhely, gyógyhely, kórházi, szanatóriumi negyed, védett természeti terület Megengedett egyenértékő A-hangnyomásszint [db] nappal éjjel 45 35 Lakóterület és intézményterület laza, falusias beépítéssel 50 40 Lakóterület és intézményterület laza, falusias beépítéssel 55 45 2. A SZÁMÍTÁS MENETÉNEK ISMERTETÉSE 1
A hang terjedését a szabadban az MSZ 15036 szerint számoltam. A számítás módszerének áttekintése A szabvány a zajkibocsátás (teljesítményszint) és a vizsgált területen észlelhetı zajterhelés (hangnyomásszint) közötti összefüggésekkel foglalkozik, azzal, hogy miként lehet kiszámítani a zajszintjét az észlelés helyén a zajkibocsátási adatokból kiindulva, az elıre megadott terjedési feltételek mellett. A szabadban lévı hangforrás által a hatókörében (környezetében) létrejövı hangnyomásszint függ a hangforrás tulajdonságától, a hangtér geometriájától, a topográfiától, a növényzettıl és a beépítettségtıl, a helyi terjedési feltételektıl és az idıjárástól. A hangtér geometriáját a terjedési jellemzık, a vizsgált pont és a hangforrás helyzete, ezeknek a talajhoz és a hangtérben lévı akadályokhoz való viszonya határozza meg. Az idıjárási viszonyok hatása a hangforrás közelében többnyire elhanyagolható, mivel azok a távolság növekedésével egyre erısebben hatnak a hangterjedésre, és a talajhatás és az akadályok miatti hangnyomásszintcsökkenést is megváltoztatják. A módszer olyan körülményeket feltételez, amelyek kedveznek a hang terjedésének, ezért ezzel a módszerrel számított hangnyomásszintek általában nagyobbak a hasonló helyzetben méréssel meghatározott szinteknél. A számítottnál magasabb szintek ritkán, csak különleges körülmények egybeesésekor várhatók. A számítás alapja olyan az idıjárási helyzet, amely segíti a hang terjedését. A szélsebesség és a hımérséklet- ingadozás hatása a hangterjedésre A szél hatása A szél- és a hangsebesség vektoriálisan összeadódik, a hang terjedése szélirányban gyorsabb, míg ellenszélben lassabb. A talaj közelében a növényzet és a beépítettség a súrlódás miatt csökkenti a szélsebességet, ezért minél alacsonyabban vizsgáljuk a szelet, a szélsebesség is annál kisebb lesz. Így a magasabb légrétegekben a hang terjedési sebessége szélirányban növekszik, és ellenszélben csökken. A hanghullámok legrövidebb útja szélben a talaj irányába, ellenszélben a talajtól távolodva halad. Ellenszél esetén a hanghullámok a talajtól egy bizonyos távolságra már nem érik el az észlelıt, ennek következtében hangárnyék alakul ki. Egy átmeneti zóna mögötti területen a hangnyomásszint csökkenése léphet fel, ennek mértéke a 30 db- t is elérheti. A terjedı hanghullámokat a talaj (részben) visszaveri. Ezek a visszaverıdések részlegesen vagy esetleg még teljesen is megszüntethetik az akadályok miatti hangnyomásszintcsökkenéseket. A szélsebesség változása (gradiense) helytıl, idıtıl és magasságtól függ, ami a hangnyomásszint változását, ingadozását eredményezi fıleg a hangforrástól távolabb, különösen viszonylag csekély kiterjedéső hangforrások esetén, melyeknek kiterjedése viszonylag csekély. A hangforrás erıs irányítottsága is ezt a hatást növelheti. A hangterjedés szabálytalanságait a levegı turbulenciái is erısíthetik. Ezek a hatások azonban majdnem minden esetben elhanyagolhatók. 2
Kivételt képeznek az olyan hangterek, amelyekben erıs irányítottságú hangforrások vagy árnyékzónák vannak. A hımérséklet ingadozás hatásámak figyelembevétele: A hanghullámok törését a légkör hımérséklet-különbségei is okozhatják. A levegı hımérséklete a hangsebesség minden irányában egyenletesen hat. A nappali talaj felmelegedés következtében fellépı levegıhımérséklet-emelkedés a magasság növekedésével csökken, ezáltal negatív hımérsékleti gradiens lép föl. A hımérséklet csökkenésével a hanghullámok terjedési sebessége is csökken, ezáltal a hanghullámok eltérülnek a talajtól, így létrejön a hangárnyékzóna. Stabil légrétegzıdés estén a magassággal emelkedik a hımérséklet, és ezzel együtt a hang terjedési sebessége is. A hanghullámok a talaj felé hajlanak el. Egyenetlen hımérsékleti viszonyok esetében pedig turbulenciák alakulnak ki, és szóródást hoznak létre. Ha a hanghullámok ilyen területen haladnak át, akkor hangnyomásszint-ingadozások jöhetnek létre. Ingadozó a légrétegzıdés napsütéses napokon, nappal, és általában nyári idıszakban. Stabil a légrétegzıdés tiszta szélcsendes idıben és éjjel különösen télen. A HANGFORRÁSOK JELLEMZÉSE Egyedi hangforrások (pontforrások) Valamely hangforrás által d távolságban lévı pontban létrehozott hangnyomásszintet a szabvány szerint a következı összefüggésbıl kell kiszámítani: L t = (L W + K ir + K ) (K d + ΣK) (1) Az (1) összefüggésben a zárójelben lévı rész a forrás zajkibocsátási jellemzıit, a második zárójelben lévı rész a hanterjedés során fellépı korrekciós tényezıket tartalmazza. Ahol: L w a hangteljesítményszint K ir irányítási index figyelembe veszi az egyedi források sajátos sugárzási tulajdonságait minden irányban K a hangforrás közelében lévı visszaverıdı felületeket veszi figyelembe K d tényezı egy akadálytalanul és minden irányban terjedı, pontszerőnek tekintett hangforrásból kibocsátott hanghullám távolságtól függı hangnyomásszint csökkenését határozza meg. ΣK magába foglalja az összes hangnyomásszint csökkenést, amely szélirányú terjedés esetén a veszteségmentes hangterjedéshez képest fellép. A következı hatásokat kell figyelembe venni: - a levegı hangelnyelı hatását kifejezı korrekció K L - a talaj és a talajközeli meteorológiai viszonyok miatti csillapodást kifejezı korrekció K m, - a növényzet csillapító hatását kifejezı korrekció K n, - a beépítettség miatti szintcsökkenést kifejezı korrekció K B - az akadályok hangárnyékoló hatását kifejezı korrekció K e ΣK = K L + K m + K n + K B + K e (2) 3
K d tényezı egy akadálytalanul és minden irányban (gömbszerően terjedı, pontszerőnek tekin tett hangforrásból kibocsátott hanghullám távolságtól függı hangnyomásszint-csökkenését határozza meg. A K d távolságtól függı tényezı a gömbhullám elméletébıl adódik: K d = 10 log (4π s t 2 /(s 0 ) 2 ) = 20 log (s t / s 0 ) + 11 db (3) s t - a terhelési (észlelési) pont és zajforrás távolsága s 0 = 1 K L = a L x s t = 1,93/1000 x s t (4) a levegı hangelnyelési együtthatója (= 1,93 db/km) (10 C hımérséklet és 70 % légnedvesség esetén) A talaj- és a meteorológiai viszonyok szoros összefüggésben fejtik ki hatásukat, ezért a K m mennyiség ezeket együttesen tartalmazza. Ezek a hatások nagy ingadozást okozhatnak a zajterhelésben. A csillapító hatásukat e szabvány szerint minden frekvenciasávban a (5) összefüggés szerint kell számítani: K m = 4,8 2h m /s t (17 + 300/s t ) > 0 (5) h m a talajszint feletti közepes magasság h m = (h Q + h A )/2 (6) 10 x (h Q + h A ) < s esetén érvényes h Q =105 h A = 10 Ha K m < 0 akkor K m = 0,. Mivel a szélerımő helyszíne a lakóterülettıl, távol esik, ezért az akadályok hangárnyékoló hatását K e, és a beépítettség miatti szintcsökkenést K B korrekciók elhanyagolhatók. A növényzet csillapító hatása K n is elhanyagolható a szántóföld miatt, vagyis K e = 0, K B = 0, K n = 0 A biztonság javára az erdıterületek hatását nem vettem figyelembe. Csoportos egyedi hangforrások Több hangforrás esetén az egyes hangforrások által okozott hangnyomásszintet a terhelés helyén egyenként kell meghatározni, és ezután energetikailag kell összegezni. A szélerımő park eredı hangnyomásszintje L T = 10 log Σ10 0,1LTi (7) Ahol: L T a terhelési (észlelési) pontban fellépı hangnyomásszint L Ti az i- ik zajforrás hangteljesítményszintje 4
A mellékelt táblázatok vizsgálat eredményeként megállapítható, hogy sem az egyes szélerımővekbıl származó zajterhelés, sem a szélerımővek együttes üzemelésébıl származó zajterhelés szint nem haladja meg az éjszakai határértéket. Összességében megállapítható: a tervezett szélerımőpark, így a tárgyi szélerımő is zajhatás szempontjából az elıírt követelményeknek megfelel. Szombathely, 2016.01.16. Csákány Miklós okl. építımérnök,tervezı 5
A szélerımővek zajhatása a Vönöck, József Attila út 46 alatti lakóépületre I. Zajforrás: Meglévı: Vestas V52 850 kw NH86 típusú szélerımő (hrsz. 064/25) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 104,5 db 2 db Vestas V90 3,0 MW NH105 típusú szélerımő (hrsz. 064/22, Tervezett: 064/26) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 109,4 db 1 db Vestas V90 2,0 MW NH105 típusú szélerımő (064/5) (hrsz. 064/5) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 104,8 db szélerımővek zajhatása (meglévı 1 db V52 850 kw + 2db V90 3,0 MW + 1 db V90 2,0 MW) Gép száma st (m) Lt (db) Lw (db) hq (m) ha (m) Kd (db) KL (db) hm (m) Km (db) Kd+KL+Km (db) 10^(0,1*Lat) meglévı 787 31,39 104,5 86 10 68,92 1,519 48 2,667 73,11 1377,21 1 760,8 32,56 104,8 105 10 68,63 1,468 57,5 2.145 72,24 1803,02 2 1429,6 29,13 109,4 105 10 74,1 2,759 57,5 3,41 80,27 818,46 3 1483,5 28,65 109,4 105 10 74,426 2,863 57,5 3,46 80,75 732,82 0 0 0,00 0 0 0 0 0 0 0,00 0,00 0,00 Összesen 36,75dB 6
A szélerımővek zajhatása a Vönöck, József Attila út 46 alatti lakóépületre II alt. 1/a változat Zajforrás: Vestas V52 850 kw NH86 típusú szélerımő (hrsz. Meglévı: 064/25) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 104,5 db Tervezett: 3db Vestas V110,2,0 MW NH120 típusú szélerımő (hrsz. 064/22, 064/28, 064/29) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 107,6 db 1db V110, 2,0 MW NH110 hrsz: 064/5 a zajforrás hangteljesítmény szintje: 107,6 db szélerımővek zajhatása (meglévı 1 db V52 850 kw + 3db V110,2,0 MW,NH120+ 1 db V110 2,0 MW, NH110) Kd+KL+Km Gép száma st (m) Lt (db) Lw (db) hq (m) ha (m) Kd (db) KL (db) hm (m) Km (db) (db) 10^(0,1*Lat) meglévı 787 31,39 104,5 86 10 68,92 1,519 48 2,667 73,11 1377,21 1 862,93 32,67 107,4 110 10 69,72 1,665 60 2,37 73,75 1849,27 2 1396,44 27,61 107,4 120 10 73,9 2,695 65 3,19 79,79 576,77 3 1456,53 27,06 107,4 120 10 74,266 2,811 65 3,26 80,34 508,16 4 1628,21 25,60 107,4 120 10 75,234 3,142 65 3,42 81,80 363,08 Összesen 36,7 db 7
A szélerımővek zajhatása a Vönöck, József Attila út 46 alatti lakóépületre III: alt 1/b változat Zajforrás: Vestas V52 850 kw NH86 típusú szélerımő (hrsz. Meglévı: 064/25) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 104,5 db Tervezett: 3 db Vestas V110,2,0 MW NH120 típusú szélerımő (hrsz. 064/22, 064/28, 064/29) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 107,4 db 1 db Vestas V100 2,0 MW NH100 típusú szélerımő (064/5) a zajforrás hangteljesítmény szintje: 107,4 db szélerımővek zajhatása (meglévı 1 db V52 850 kw + 3db V110 2,0 MW, NH120, + 1 db V100 2,0 MW NH 100) Kd+KL+Km Gép száma st (m) Lt (db) Lw (db) hq (m) ha (m) Kd (db) KL (db) hm (m) Km (db) (db) 10^(0,1*Lat) meglévı 787 31,39 104,5 86 10 68,92 1,519 48 2,666 73,11 1377,21 1 767,21 34,93 107,4 100 10 68,7 1,48 55 2,29 72,47 3111,72 2 1396,44 27,60 107,4 120 10 73,9 2,71 65 3,19 79,80 575,44 3 1456,53 27,06 107,4 120 10 74,27 2,81 65 3,26 80,34 508,16 4 1628,21 25,61 107,4 120 10 75,23 3,14 65 3,42 81,79 363,92 Összesen 37,74 db 8