ELTE IV. Környezettudomány 2007/2008 II.félév AKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS

1. ELTEIV. Környezettudomány2007/2008 II.félévAKUSZTIKA és ZAJSZENNYEZÉS Hangterjedés szabad térben, terjedés zárt térben 11. (V. 16) Távolsági korrekciók, irányítottság hatása. Hőmérséklet, növényzet, páratartalom. Koherens, inkoherens források. Pont-, vonal- és dipólsugárzók. Zajforrás típusok. Hangterjedés falon keresztül. A teremhangtan alapjai, hangtéri jellemzők.

2. Zajártalom, zajvédelem, zajszabványok, aktív-passzív zajcsökkentés 12. (V. 16) Hangvisszaverődés és elnyelés, és anyagi jellemzői. Hanggátlás és hangszigetelés, árnyékolás, szűrés. http://szft.elte.hu/~kojnok/akuea08/ Akusztikaea1.ppt     Akusztikaea2.ppt  Akusztikaea3.ppt     Akusztikaea4.ppt     Akusztikaea5.ppt     Akusztikaea6.ppt     Akusztikaea7.ppt     Akusztikaea8.ppt  Akusztikaea9.ppt Akusztikaea10.ppt Akusztikaea11.ppt Akusztika.doc (részlet Körny. tech. Barófi)     OrvAKUSZT.DOC

3. Zajcsökkentés A zajvédelemi megoldások prioritásai: • 1.) Elsődleges a forrás (emisszió) csökkentése • 2.) Másodlagos a terjedés (transzmisszió) csillapítása • 3.) Harmadlagos a védett tér (immisszió) védelme • 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 • -termikus eredetű zajforrásoknál egyenletes hőfelszabadulás biztosítása

4. Zajcsökkentés 2.)Amásodlagos 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.)Aharmadlagos cél : -A megfigyelő (egyén) védelme

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

6. 2.) A szabadtéri terjedést befolyásoló tényezők • A levegő hangelnyelése (csillapítása)(Több száz m) • Frekvencia, Hőmérséklet, Páratartalom • A növényzet hatása • Sűrűség, aljnövényzet (legalább 30-50m), • Zajforrás magassága kicsiny (3-4 m a növényzet) • Hangvisszaverődés • Tükör zajforrás (Reflektor: növelő hatás: 3dB) • 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 dB) • Hangárnyékolás hatása (házak, fal, domborzat, stb.)

7. 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 – 11 + KÁ + KN KÁ = árnyékolási korrekció;KN = növényzeti korrekció Az egyenértékű A-hangnyomásszint:

9. 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 tényező függvényében

11. ZajmérésekFrekvencia szűrők Különféle frekvencia súlyozások: A 40 phon-ig, a Fletcher-Munson szerint, tiszta hangokra IEC179 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) ISO226. -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) átlagolva • Sound Explosure Level • (Ekvivalens: 1 sec alatt) • LAeq,1h 1 órára • LAeq,24h 1 napra

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

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

18. 2.) Terjedés zárt térben Reflexió ~(Z2-Z1)2 Abszorbció (elnyelés) Szóródás nem veszteség Transzmisszió (hanggátlás) Törés S.D. Elhajlás

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

20. Hangelnyelés () Szövetek Építőanyagok Egyenértékű elnyelési felület: A=F

21. Terjedés zárt térben Elnyelődés-utózengés 60 dB Utózengés frekvencia függő

22. Hangterjedés falon keresztül Transzmissziós tényező(átvezetési fok): Ibe: falba belépő intenzitásItr.: falból kilépő intenzitás Hanggátlás: Afalba belépő intenzitásegy része elvezetődik, másik része elnyelődik, harmadik része átsugárzódik.

23. 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 Gyorsulás szint (ao=1μm/s2) Rezgési amlitudó: 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 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 alkatrészek cseréje • Felületi rezgések csökkentése (merevítések) • Rezgő felületek csökkentése • Anyagmegválasztás • Rugalmas csatlakoztatások Tokozás

27. 2.) Zajárnyékolás

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

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

30. A zaj terhelési határértékei épületek zajtól védendő helyiségeiben

31. 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 MEGSZÜNTETÉSÉNEK RÉSZLETES MŰSZAKI KÖVETELMÉNYEIRŐL

32. 1.Példa • Egy hangteret négy zajforrás hoz létre. A hangtér egy tetszőleges pontjában ekkor 77 dB hangnyomásszint mérhető. Külön-külön ezek a források ugyanitt 62, 65, 68 dB 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 dB terhelést okoznak. Mekkora lesz az együttes üzemeltetés során kialakuló hangnyomásszint, ha a legerősebb forrást csak 15% terheléssel üzemeltetik?

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

34. Akusztika és zajszennyezésIV. Környezettudomány Tételsor – 2008.