zaj,- rezgés és sugárzásvédelem ngb_km015_1 2011 – 2012 tanév tavasz 5. előadás
DESCRIPTION
Zaj,- rezgés és sugárzásvédelem NGB_KM015_1 2011 – 2012 tanév tavasz 5. előadás. Győrfi András demonstrátor SZE, MTK, BGÉKI, Környezetmérnöki tanszék. ELŐADÁS ANYAGA. Zajforrások ipar közút vasút repülő Zajterjedés. Zajforrások. Rezgő közeg Sugárzó térbeli formája szerint - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Győrfi András demonstrátorSZE, MTK, BGÉKI,
Környezetmérnöki tanszék
Zajforrások ipar közút vasút repülő
Zajterjedés
Rezgő közeg Sugárzó térbeli formája szerint Pontszerű zajforrás: minden irányban
egyenletes intenzitással sugároz a hullámfrontok koncentrikus gömb-felületeken helyezkednek el
I = P/ F kis méretű zajforrások (pl. gépek), távoli
nagyméretű zajforrások (pl. gyárépület)
24rPI
Vonalszerű zajforrás: „végtelen” hosszú, hengerrel modellezhető a hullám-frontok koncentrikus hengerfelületeken helyezkednek el
Autópálya
Síkfelületű zajforrás: a hullámfelületek a sugárzóval párhuzamosak
Egy zajforrást akkor tekinthetünk sík- sugárzónak, ha az észlelési távolság és a hullámhossz a sugárzó méretéhez képest kicsi. Pl. üzemcsarnok homlokzata közelről
Szabadtérben a földfelszínen elhelyezkedő zajforrás (traktor) hang-teljesítménye :P= 2,52 · 10 –3 W.
Mekkora a hangintenzitás a forrástól 1 m ill. 10 m távolságban? A hangforrástól távolabb mennyivel kisebb az intenzitásszint?(relatív)
I = P/ F
Mivel a kibocsátott hanghullámok koncentrikus félgömb alakban terjednek: F =2 r2 I1m = 2,52 · 10 –3 W / 2 ·1 = 4 · 10 –4 W/m2
I10m = 2,52 · 10 –3 W / 2 · 102 · = 4 · 10 –6 W/m2
LIrel = 10 · lg (I10m/I1m)
LIrel = 10 · lg 10 –2 = – 20 dB
Zajterjedés szabad térben A zajforrás típusától függően gömb- (fél-,
negyed-, nyolcadgömb-) henger- (félhenger-, stb.) vagy síkfelületen történik.
Zajterjedést befolyásoló tényezők: A levegő hangelnyelése (csillapítása)
Frekvencia Hőmérséklet Páratartalom
Zajterjedést befolyásoló tényezők: A növényzet hatása
Sűrűség Aljnövényzet Zajforrás magassága
Hangvisszaverődés: Növelő hatás Meteorológiai hatások
Szél: vektorális összegződés, vertikális elhajlás a sebesség-gradiens miatt
Hőmérséklet (gradiensek hatása) A talaj hatása
A talaj akusztikai hatása - hangelnyelése (beton-gyep) Távolság szerepe
Hangárnyékolás hatása (házak, fal, domborzat)
Hangterjedés zárt térben A tér bármely pontjában a hangnyomásszintet
a zajforrás által kibocsátott és a határoló felületekről visszavert hullámok együttesen határozzák meg.
Ib
Iv Ie
Ia
A határoló felület (pl.: fal) a beeső Ib intenzitású hangot részben elnyeli (Ie) részben visszaveri (Iv) részben pedig átereszti (Ia), azaz a hanghullám a fal másik oldalán kilép.
Ib = Iv + Ie + Ia
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)
ZAJFORRÁSOK
VASÚTI ZAJKÖZÚTI KÖZLEKEDÉSI ZAJ
GÉPÉSZET
PARKOLÁS
LÉGI KÖZLEKEDÉS
lakosság kb. 5 százalékát zavarja. 2001-ben 330 cég vizsgálata
62
38
28 30 3137
3235
28
0
10
20
30
40
50
60
70
1985 1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Ipari üzemek zajkibocsátásának meghatározásakor figyelembe veendő tényezők: zajforrások száma az egyes források hangteljesítménye (gépek,
szellőzőberendezések stb.) az épület falainak hanggátlása épületen belüli árnyékolás zajcsökkentő megoldások
Mért hangteljesítményszint Az a tényleges amit a gép zajként kiad,
külön szabványban meghatározott eljárások szerint határozzák meg.
Meghatározhatók, vagy a berendezéstípus egy jellemző darabjára, vagy pedig a berendezések átlagmintájára.
Számított hangteljesítményszint Olyan hangteljesítményszint, amelyet külön
jogszabályban rögzített eljárások szerinti mérések alapján határoznak meg a hangnyomásszintből számolással.
Hangnyomásszintet (L’p)mérünk referenciahasáb képzésével, ebből számolunk hangteljesítményszintet Félgömb alakú mérőfelület Hasáb alakú mérőfelület
Mérő mikrofonok elhelyezése
Felülnézet Oldalnézet
1.sor=1,5m, 2.sor= 0,71r
Mérőfelületre átlagolt hangnyomásszint számítása
N – mikrofonhelyek száma L’pi – az i-edik mikrofonhelyeken mért
hangnyomásszint decibelben
N
i
Lp
pi
NL
1
'1,0101lg10'
Felületi hangnyomásszint: Lpf = L’p –K1-K2
K1 - Alapzaj korrekció K2 - Környezeti korrekció L’p - mérőfelületre átlagolt mért
hangnyomásszint Lpf - Felületi hangnyomásszint
Hangteljesítményszint számítása hangnyomásszintből: LWA = Lpf + 10 lg (S/S0) dB
Lpf - Felületi hangnyomásszint S- mérőfelület mérete m2-ben S0 - 1m2
magában foglalja a különböző gyártásból és mérési módszerekből adódó bizonytalanságokat
AL-KO Fükasza FRS4125 fűkasza 0,9 kW
A gyártó által garantált zajkibocsátást feltüntető, CE címkével minden terméknek rendelkeznie kell, és 22 gépnek ezenfelül az irányelvben előírt hangteljesítményszint határértéknek is meg kell felelnie.
3. Kompresszorok (<350 kW) Bármely, levegőt, gázokat vagy gőzöket a
szívónyomásnál nagyobb nyomásra sűrítő gép, amely cserélhető szerszámokkal használható
nem tartoznak ide a következő berendezések:
ventilátorok, kisebb nyomás 110 000 pascal vákuumszivattyúk gázturbinás motorok
Teljesítmény (kW)
P<15
hangteljesítményszint-határérték dB/1 pW
I ütem II. ütem2002. január 3. 2006. január
3.99 97
Teljesítmény (kW)
P>15
hangteljesítményszint-határérték dB/1 pW
I ütem II. ütem2002. január 3. 2006.
január 3. 97+2 lg P 95+2
lg P
Különböző típusú, üzemállapotú, kibocsátású, sok egyéb befolyásoló tényező
1995–2000. közötti időszakban legforgalmasabb útvonalainak csúcsórára vonatkozó zajszintek mérési pontok 98 százalékában 65
dBA-nál magasabb volt a zajszint közúti zaj zavaró hatásának aránya
országosan eléri az 50–55 százalékot nagyvárosokban ez az arány 60–65%
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80<
zajterhelési szint
érin
tett
lako
sok
szám
a
nappal
éjjel
Zajterheléssel érintett lakosok száma M.-on
Zajforrások a motorzaj, a motor felületéről lesugárzott
zaj - legmeghatározóbb
A zajszint változása a fordulatszám függvényében
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)
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
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 12dB hangnyomásszint növekedést eredményez.
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)
Kerekek és útburkolat kölcsönhatásából származó zaj sima és érdes burkolaton, 80 km/h sebességnél
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 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
Lakosság 8–10 százalékát zavarja, de kellemetlenebb (kürt)
csökkenő tendencia a zajterhelés terén a vasúti fővonalak által érintett
települések több mint 80 %-nál a megengedettnél nagyobb zajkibocsátási szint mérhető, mellékvonalaknál 37 %
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) futómű, forgóváz
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 pálya, felépítmény sín sínleerősítés keresztaljak ágyazat (zúzottkő, betonelem)
A járműtől függő tényezők a kerék futófelületének állapota a fékezési rendszer
Felépítménytől függő tényezők a sin futófelületének állapota a hegesztett/hevederes pálya a váltócsoportok a ragasztott sin kötések
A kerék és a sin futófelületén lévő hibák laposodás felhordás kagylós kopás növelik az elsugárzott zajszint értékét, illetve a zajszint dinamikáját
A kerék-sin rendszer által kiváltott zaj erősségének szintjére a
következők is hatnak: a sin hullámos kopásai a jármű kígyózó futása a gördülő kerékfelületek egyenlőtlenségei, az abroncsok súrlódása éles ívekben, a féktuskók súrlódása fékezésnél.
A kerék-sin rendszer által kiváltott zaj erősségének szintjére a következők is hatnak a sin hullámos kopásai a jármű kígyózó futása a gördülő kerékfelületek egyenlőtlenségei az abroncsok súrlódása éles ívekben a féktuskók súrlódása fékezésnél
Vonatok hangszintje 1 m-es magasságban, a vágánytengelyre merőlegesen mérve
Zajszintek a sebesség függvényében
repülőterek környezetében okoz problémát, viszonylag kis terület, de nagy zajterhelés
Mo-on Ferihegy közelében kibocsátott zaj forrásai:
motorzaj kompresszorok és
turbinák aerodinamikai zaja
Zajterhelés A mérési pontban: 102-108 dB B mérési pontban: 102-110 dB C mérési pontban: 93-108 dB