Zaj- és rezgésvédelem A Petrik Lajos Két Tanítási Nyelvű Vegyipari Környezetvédelmi és Informatikai Szakközépiskola környezetvédelmi képzéséhez és az OKTÁV környezetvédelmi tanfolyamaihoz 13. C Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Tartalom környezetvédelem Fogalom Hangtani alapfogalmak Hangok, zajok csoportosítása A hang, mint információ, energia, inger A zajok hatása Hangforrások, hangterjedés Természeti és környezeti zajforrások Zaj határértékek Zaj- és rezgésmérés A zajvédelem rendszere Zajvédelem: aktív passzív környezetvédelem környezettechnika Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zaj- és rezgésvédelem – alapfogalmak, bevezetés Definíció: zaj minden olyan hang, ami káros, kellemetlen vagy zavar. A károsság objektív fogalom, mérésekkel igazolható, de a kellemetlen és a zavaró hatás szubjektív, egyéntől függ. A zaj régen ismert probléma Az ókori Rómában külön szabályok vonatkoztak arra a zajra, amit az útburkolat kövezetén dübörgő vasalt kerekű szekerek okoztak, felriasztva éjszakai álmukból, és ezzel bosszantva a városlakókat. A („sötét”) középkor Európájában, egyes városokban nem engedélyezték a lovas szekerek használatát és a lovon való közlekedést éjjel, hogy ez által biztosítsák a lakosok nyugodalmas álmát. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zaj- és rezgésvédelem – alapfogalmak, bevezetés A mai kor zaj problémái: Az öregkori halláskárosodás oka a mai vélemények szerint nem az öregedés, hanem az élet során elszenvedett zajok összegződött hatása, következménye. A fiatalkori halláskárosodás oka nemrégiben még főleg a zenés szórakozóhelyek („disco”) rendszeres látogatása volt, ma már a walkman-ek hallgatása vette át a vezető helyet. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Hangtani alapfogalmak Definíció 1. Tágabb értelemben rugalmas közegben terjedő longitudinális rezgés, hullám. 2. Szűkebb értelemben a levegő kismértékű, periodikus nyomásváltozása: Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang minőségi jellemzői 1. Frekvencia, rezgésszám: a másodpercenkénti rezgések száma. Jele f, mértékegysége 1/s (= s–1 =c/s = cps) vagy Hz (Hertz). Független a közegtől, hőmérséklettől, nyomástól. Frekvencia változása A hallható hangok tartománya F = 20 .. 20000 Hz. A kisebb frekvenciájú hangok az infrahangok, a nagyobb frekvenciájúak az ultrahangok. Az ábrán a hang frekvenciája 6 Hz. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang minőségi jellemzői 1. A hangközök eredetileg zenei fogalmak, de átmentek a technikai használatba (ld. mérés). Oktáv: az 1 oktávra lévő hangok frekvenciájának hányadosa 2. Pl. a zenei normál „A” hang frekvenciája 440 Hz, a felső A hangé 880 Hz. Terc: az 1 tercre lévő hangok frekvenciájának hányadosa . 1 oktáv 3 tercnek felel meg. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang minőségi jellemzői 2. Terjedési sebesség: a másodpercenként megtett út, az út és az idő hányadosa. Jele v, mértékegysége m/s, km/h (1 m/s = 3,6 km/h). Függ a közegtől, hőmérséklettől, nyomástól. Levegőben 0 °C-on v = 331,8 m/s, 20 °C-on v = 340 m/s. Hangsebesség többszöröse, Mach-szám, hangrobbanás Vízben, kőben, acélban, illetve más, „tömörebb” közegekben jóval nagyobb, több km/s is lehet. A hangsebesség függése az anyag jellemzőitől Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang minőségi jellemzői 3. Hullámhossz: egy hullám hossza, egy rezgés alatt megtett út. Jele λ, mértékegysége m. Szintén függ a közegtől, hőmérséklettől, nyomástól. Az ábrán a hang hullámhossza 340/6 = 56,7 m. A minőségi jellemzők összefüggése: v = f · λ Hangszín: a hangok sosem tisztán, külön jelennek meg, az alaphang mellett mindig megszólalnak a „felhangok” is, amelyek frekvenciája az alaphang frekvenciájának egész számú többszöröse. Ennek alapján lehet megkülönböztetni nemcsak a hangszerek hangját, hanem ez a beszédértés alapja is. 56,7 Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hangszín jelentősége a beszédértésben Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang mennyiségi jellemzői 1. Hangnyomás: a légnyomás pillanatnyi legnagyobb eltérése a nyugalmi (illetve átlagos) értéktől (más szóval az amplitúdó). Jele p, mértékegysége Pa. A legkisebb hangnyomás, ami az emberi fül számára hallható 2·10–5 Pa = 20 µPa. Ez a hallásküszöb. A legnagyobb hangnyomás, ami atmoszférikus (≈ 1 bar = 105 Pa) levegőben lehetséges 105 Pa. Hangteljesítmény: a hangforrást körülvevő zárt felületen egységnyi idő alatt átmenő hangenergia. Jele P, mértékegysége W. A leggyengébb hang, ami az emberi fül számára hallható 10–12 W = 1 pW. Ez a hallásküszöb. Hangintenzitás: a hangforrást körülvevő egységnyi nagyságú zárt felületen egységnyi idő alatt átmenő hangenergia. Jele I, mértékegysége W/m2. A leggyengébb hang, ami az emberi fül számára hallható 10–12 W/m2 = 1 pW/m2. Ez a hallásküszöb. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang mennyiségi jellemzői 2. – hangszintek Hangszintek: mivel a hangnyomás, -teljesítmény és -intenzitás több nagyságrenden keresztül hallható a fül számára, célszerűbb helyettük a logaritmikus szint-mennyiségek használata. A hangszinteket decibelben (dB) adják meg. A különböző frekvenciájú, azonos hangszintű hangokat nem egyformán hangosnak halljuk. Hangnyomásszint: ahol p0 a hallásküszöb, értéke 20 µPa, ami megfelel 0 dB-nek. Azért van a képletben a négyzetre emelés, mert a hangenergia a hangnyomás négyzetével arányos (mint minden rezgésnél a rezgési energia az amplitúdóval). Hangteljesítményszint: ahol P0 a hallásküszöb, értéke 10–12 W , ami megfelel 0 dB-nek. Hangintenzitásszint: ahol I0 a hallásküszöb, értéke 10–12 W/m2 , ami megfelel 0 dB-nek. Van-e legerősebb hang? Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Néhány környezeti zajszint Ludvigh Eszter (BME): Vasúti környezetvédelem 2. kiadás Bp. 2003. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hangok csoportosítása A hangok több szempont szerint csoportosíthatók, ebből eddig a frekvencia szerintiről volt szó (infra-, hallható, ultrahang). Lehet csoportosítani intenzitás szerint: küszöb alatti (L < 0 dB), hallható (0 dB < L < 120 dB), szuperhangok (L > 120 dB); időtartam szerint: hanglökés, rövid idejű hang, tartós hang; időbeli lefolyás szerint: állandó hang, változó hang. Buskó András – Kiss Balázs [MÁV Zrt]: Közlekedési környezetvédelem című előadás sorozat Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj minőségi jellemzői 1. A zajok fajtái a frekvencia szerint Fehér zaj: minden frekvencián kb. egyenletes hangosságú, ilyen pl. a tv hangja adásszünetkor. Rózsaszín zaj vagy rózsazaj: minden tercsávban azonos hang- nyomású zaj. Széles sávú zaj: széles tartományban, de nem egyenletes zaj. Keskeny sávú zaj: szűk tartományban ki- bocsátott zaj. Az ábrák Buskó András – Kiss Balázs [MÁV Zrt]: Közlekedési környezetvédelem című előadás sorozatából származnak. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj minőségi jellemzői 2. A zajok fajtái az időbeliség szerint Folyamatos, egyenletes (monoton) pl. porszívó vagy jármű „üres” járatban, egyenletes szél hangja Folyamatos, változó (magassága vagy erőssége) pl. porszívó vagy jármű „rendes” használat közben Szakaszos, szabályosan ismétlődő (periodikus) pl. a tenger hullámverése egyenletes szélben Szakaszos, rendszeresen (pl. menetrend szerint) ismétlődő pl. vonat, busz zaja Időszakos, váratlan, egyszeri pl. villámcsapás, kutyaugatás, kiáltás Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Dr. ILLÉNYI András (MTA Akusztikai Komplex Bizottság): A zaj, mint tudományos probléma Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang, mint információ Információt hordozhat a hang magassága (frekvenciája), dallama hangszíne – hangsúlya, hossza – gyorsasága (időtartama), sorrendisége, ismétlődése, ritmusa, iránya, távolsága ezek kombinációja. Ez fontos az emberi nyelvekben, de az állatok egymás közti érintkezésében is. Ezek segítségével az állatok is sok mindent képesek kifejezni: félelmet – riasztást, tetszést – nem tetszést, jó kedvet – rossz hangulatot, hívást – elküldést, stb. Fejlett kommunikáció esetén ezeket igen árnyaltan alkalmazzák egyes emlősök illetve madarak, pl. különb-séget tesznek aszerint, hogy mi a veszélyforrás. Sok állat tájékozódásra, illetve a zsákmány felderítésére is használja a hangot (a vízben a cetfélék, a levegőben a denevérek). Az embernek a hang a második legfontosabb információ hordozó (az első a fény, illetve a látás), az információk, a tudás második legfontosabb közvetítője a hallás. A tanulásban sokak számára előnyösebb a hallás alapján való tanulás, illetve a nyelvtanulás során a helyes kiejtés elsajátításában az egyetlen lehetséges információ a hang. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang, mint energia A hangnak, mint minden rezgésnek energiája van. Mint minden rezgésnél, itt is az amplitúdó négyzetével, azaz a hangnyomás második hatványával arányos. A hangenergia lehet hasznos, lehet káros is. Hasznos, ha valamilyen célra alkalmazzuk, pl. a segítségével tisztítunk, hegesztünk, stb. (ld. infrahang alkalmazása, ultrahang alkalmazása) Káros, ha valamiben (pl. a hallásban) kárt tesz, ha veszteségként keletkezik, ha gátolja valamilyen „hasznos” (információt hordozó) hang észlelését. A hangenergia keletkezése más energiákból: mechanikai rezgési energia, gáz térfogatváltozása (térfogati munka). A hangenergia átalakulása más energiákká: a hang az elnyelő közegben mindig hővé alakul, megfelelő eszközökkel (pl. mikrofon) elektromos energiává alakítható és mérhető. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hang, mint energia „hasznosítása” Mekkora elektromos teljesítményt kapnánk, ha 100 dB zaj-szintű hangot 100 % hatásfokkal 100*100 m-es (1 ha) terü-letről begyűjtenénk és elektromos energiává alakítanánk? A = 10000 m2 I = 10–2 W/m2 P = I·A = 10–2 W/m2 · 10000 m2 = 100 W Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Kiss Ádám: Zaj a környezetben A hang, mint inger Dr. ILLÉNYI András (MTA Akusztikai Komplex Bizottság): A zaj, mint tudományos probléma Kiss Ádám: Zaj a környezetben Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj hatásai 1. – hallási problémák Az erősségtől függően: A beszédértés romlása (csak átmeneti, ha a zaj abbamarad, megszűnik) A hallás átmeneti károsodása, a hallásküszöb megemelkedése (esetleg csak egy tartományban), pihenés után elmúlik A hallás végleges romlása, a hallásküszöb megemelkedése (esetleg csak egy tartományban), pihenés után nem múlik el Fájdalom a fülben Szőrsejtek pusztulása, az adott hang teljes „kiesése” Dobhártya beszakadása. A veszélyt fokozza, hogy a fül a zajhoz képes alkalmazkodni, egy idő után „igényli” az erősebb hangot. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj hatásai 2. – nem hallási problémák Pszichikai hatások: pl. ijedtség, ingerültség, zavarás. Ezek személy-függők, megszokhatók, a reakciók módosulhatnak. Biológiai hatások: az ember személyiségétől független reakciók, és nem szokhatók meg: – alvás zavar, gyakoribb ébredés; zajos környezet → felszínes alvás – az élettani működés zavara a vegetatív idegrendszer működésének változása miatt (pulzus-, vérnyomás-, stressz hormon növekvés, egyéni állapot függő), az agyalapi mirigy ingerlése (hormonális rendszer), – stressz hatása lehet, ami kóros állapotot okozhat. Ezt előbb heveny (akut) tünetek jelzik, majd az ellenálló-képesség megerősödése ezeket elfedi, végül az ellenállás felőrlését követi az összeomlás. Európában (és Magyarországon is) ma a második fázis a jellemző, – nagyon káros lehet a beszéd és az olvasástanulásnál, rontja a memóriát, erősen személyfüggő, – a betegséget illetve a gyógyulást is befolyásolja. Dr. ILLÉNYI András (MTA Akusztikai Komplex Bizottság): A zaj, mint tudományos probléma Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj hatásai 3. – alvászavar Dr. ILLÉNYI András (MTA Akusztikai Komplex Bizottság): A zaj, mint tudományos probléma Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj hatásai 4. – összefoglaló táblázat Ludvigh Eszter (BME): Vasúti környezetvédelem 2. kiadás Bp. 2003. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hangforrások típusai 1. Pontszerű: kis méretű vagy nagy, de távoli (a méretéhez képest távoli). D irányítási tényező D = 1 gömb D = 2 félgömb (pl. padlón, falon) D = 4 ¼ gömb (fal tövében) D = 8 1/8 gömb (sarokban) 2-szeres távolság → -6 dB Vonalszerű: pl. csővezeték D = 1 henger (föld felett) D = 2 fél henger (pl. padlón, falon) D = 4 ¼ henger (fal tövében) 2-szeres távolság → -3 dB Síkfelületű: pl. üzemcsarnok homlokzata (csak a benti zajt „közvetíti”) A hangkibocsátás elvileg párhuzamos, ezért a hangintenzitás a távolsággal nem csökken (valójában csökken, de lassan, kevesebb, mint 3 dB-lel 2-szeres távolság esetén). A csökkenés mértékét a forrás típusán kívül több tényező is befolyásolja. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A hangforrások típusai 2. – ábra Kiss Ádám: Zaj a környezetben Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A szabadtéri hangterjedést befolyásoló tényezők A levegő csillapító hatása A levegőben lebegő részecskék (cseppek, szemcsék) elnyelik a hang energiáját. Földhatás A talaj elnyelő (és visszaverő) hatása. Növényzet A növényzet mozgásra (rezgésre) képes részei (főként a levelek) elnyelik a hang energiáját. Ezért télen csak az örökzöldek jó hangelnyelők. Árnyékolás A hang egyenes vonalban terjed, így falak árnyékoló hatással vannak rá. Meteorológiai tényezők A hőmérséklet, a nyomás befolyásolják a hang terjedési sebességét, de a szél, az eső, a köd és az időjárási frontok is jelentősen módosítják a hang terjedését. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A szabadtéri hangterjedést befolyásoló tényezők A levegő csil-lapító hatása a frekvencia függvényében (a mély hangok nehezebben csillapodnak) Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A szabadtéri hangterjedést befolyásoló tényezők Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Tényleges zajcsökkenés a távolsággal A következő táblázat tényleges mérési eredményeket mutat: Vonatok hangszintje 1 m-es magasságban mérve a vágánytengelyre merőlegesen Ezek alapján a kibocsátó közelről leginkább a vonalas forráshoz áll közel, távolabbról a pontszerű forráshoz közelít, hiszen a kétszeres távolság 5,5 dB csökkenést eredményez. Ludvigh Eszter (BME): Vasúti környezetvédelem 2. kiadás Bp. 2003. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A rezgés mennyiségi jellemzői Rezgésgyorsulás, a [mm/s2] Gyorsulásszint a0 = 1 µm/s2 Sebességszint Kitérésszint Erőszint Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A rezgések hatásai A rezgések közül az 1..300 Hz frekvenciájúaknak lehet hatása az emberi szervezetre vagy annak valamelyik részére: 3..6 Hz csípő – váll – fej rendszer (gerinc) 5..9 Hz máj – lép – gyomor rendszer (emésztőszervek) 7 Hz agy 9..15 Hz száj, torok 60..90 Hz szemgolyó 100..200 Hz állkapocs Hatás csak bizonyos erősség (rezgésgyorsulás) felett észlelhető. A hatás függ a rezgés irányától és egyéni érzékenységtől is. A követ-kezmények változatosak és esetenként súlyosak is lehetnek: Fej- vagy szemfájás, látászavar, szédülés, Légzési panasz, szívritmus rendellenesség, érrendszeri elváltozások, Emésztési problémák, Csontok, izmok, inak károsodása, Belső szervek leszakadása, repedése. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Természeti zaj- és rezgésforrások 1. Élettelen Szél: susogástól a süvítésen át az orkánok dübörgéséig. Csak megfelelő „hangszeren” van hangja. Víz: csurgás, csobogás, morajlás. Csapadék: csepegés, kopogás. Földrengés: igen hangos és távolra eljutnak a mély hangok. Mennydörgés (villámlás hangja): igen hangos és távolra eljutnak a mély hangok. Növények „Susogás” a szél hatására Saját hangok: pl. a Vénusz légycsapója, a levelek hullása Állatok Saját hangok: ugatás, nyávogás, mekegés, bégetés, nyerítés, ordítás. Állatok tevékenysége, mozgása által keltett zajok. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Környezeti zaj- és rezgésforrások 1. – közlekedés Közúti: rendszerint a leghangosabb, különösen zavaró lehet – nagy sebességnél (2-szeres sebesség → + 12 dB, ld. táblázat), – nagy forgalom esetén (2-szeres forgalom → + 3 dB), – rossz utakon (kátyús, durva felületű), vagy rossz rugózású, – korszerűtlen vagy nagy tömegű gépjárművek esetén. Vasúti: a legtöbb ember számára kevésbé zavaró (ld. diagramok). Légi: nagyon zavaró lehet – kis magasság (a repülőtér közelében), – nagy gyorsulás vagy fékezés (sugárfék), – manőverek (leszállás, felszállás, kanyarodás), – korszerűtlen gépek esetében. Vízi: a legcsendesebb, leginkább csak a hajón, illetve a vízen tartóz- kodókat zavarja. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Környezeti zaj- és rezgésforrások 2. Ipari zajok Mechanikai: kőtörés, kovácsolás, sajtolás Pneumatikus: gázok, gőzök sivítása Mezőgazdasági zajok Mechanikai: az alkalmazott gépek zaja (traktor, eke, kombájn) „Állati”: az állatok keltette hangok, zajok. Háztartások zajai Háztartási gépek zaja: porszívó, takarító gépek, mosógép, centrifuga, daráló, őrlő berendezések, turmixgépek stb. Rádió, TV, video, DVD, számítógép és különböző játékok, azaz a házi szórakozások Hobbi: „csináld magad”, fúrás, stb. A lakók (gyerekek, felnőttek, állatok) „saját” hangja, zaja. Szórakozás Főleg zenés szórakozóhelyek: vendéglő, kocsma, presszó, bisztró, stb. „Magán” szórakozás: walkman, MP3 lejátszó. * Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Környezeti zajok és rezgések keletkezése Mechanikai Váltakozó erők: kompresszor, belső égésű motor. Tömegerők: kiegyensúlyozatlan forgó alkatrészek. Nem folyamatos erőátvitel: fogaskerék, gördülőcsapágy. Tömeg- és rugóerők: bütykös mechanizmus. Elválasztóerők: forgácsolás. Ütközési és ütőerők: érintkező gépelemek, kalapálás. Mágneses erők: motor, generátor, transzformátor, fénycső előtét. Áramlási eredetű: áramló folyadék, gáz vagy gőz A zaj a csőátmérőtől és az áramlás sebességétől függ, a két hatás egymás ellen „dolgozik”, ugyanannyi anyag (azonos térfogatáram) továbbításához nagyobb átmérő esetén kisebb sebesség elegendő. Pulzáló áramlás: ~ D2 · v4 Turbulens áramlás: ~ D2 · v6 Két fázis keveredése: ~ D2 · v8 Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj- és rezgésvédelem rendszere Emisszió Csökkentés Időkorlátozás Transzmisszió A távolság növelése Szigetelés, árnyékolás, elnyelés Interferencia Immisszió A fül és a test(rész) védelme A behatási idő csökkentése Zajkibocsátás (E) A forrás (kibocsátó) közvetlen közelében mért zajszint. Zajterhelés (I) A zavarás helyén (pl. lakásban) mért zajszint. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zajhatárértékek rendszere E Kibocsátási Gép, eszköz (csak ajánlás, illetve kötelező adat: autó, repülő, porszívó, hűtő) Létesítmény (pl. üzlet – egyedi, oly módon megszabva, hogy a környezetben a terhelési határérték teljesüljön). T Hangszigetelés/-csökkentés Födém, fal, ablak (csak ajánlás, illetve kötelező adat – szomszéd lakás, presszó, …) I Zajterhelési Emberre (80 dB) Helyhez kötött (pl. lakás – 40/30 dB, épület előtt ritkás beépítettségnél 50/40 dB). További korlátozások Zajos helyen nem létesíthető zajos létesítmény Lakószoba közvetlen szomszédságában nem létesíthető vendéglő. Lakó- és fürdőszoba nem lehet szomszédos (két lakás között) Vasútnál védőtávolság Nincs határérték Nem reprodukálható zajokra (pl. kiabálás). Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre (dB) Üzemi létesítményektől származó zaj terhelési határértékei zajtól védendő területeken 1. számú melléklet a 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM együttes rendelethez Sor- szám Zajtól védendő terület Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre (dB) nappal 6-22 óra éjjel 22-6 óra 1. Üdülőterület, gyógyhely, egészség-ügyi terület, védett természeti terület kijelölt része 45 35 2. Lakóterület (kisvárosias, kert-városias, falusias, telepszerű beépítésű) 50 40 3. Lakóterület (nagyvárosias beépítésű), vegyes terület 55 4. Gazdasági terület és különleges terület 60 Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Építőipari kivitelezési tevékenységtől származó zaj terhelési határértékei zajtól védendő területeken 2. számú melléklet a 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM együttes rendelethez Sor- szám Zajtól védendő terület Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre (dB) Ha az építés időtartama ≤ 1 hónap 1 hónap..1 év > 1 év nappal 6-22 óra éjjel 22-6 óra 1. Üdülőterület, gyógyhely, egészségügyi terület, védett természeti terület kijelölt része 60 45 55 40 50 35 2. Lakóterület (kisvárosias, kert-városias, falusias, telepszerű beépítésű) 65 3. Lakóterület (nagyvárosias beépítésű), vegyes terület 70 4. Gazdasági terület és külön-leges terület Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A közlekedéstől származó zaj terhelési határértékei zajtól védendő területeken 3. számú melléklet a 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM együttes rendelethez Sor- szám Zajtól vé-dendő terület Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre (dB) üdülő-, lakóépületek és közintézmények közötti forgalomtól elzárt területeken; pihenésre kijelölt közterületeken kiszolgáló út; átmenő forgalom nélküli út mentén gyűjtőút; összekötőút; bekötőút; egyéb közút; vasúti mellékvonal és pályaudvara; repülőtér, illetve helikopter-állomás, leszállóhely mentén autópálya; autóút; I. rendű főút; II. rendű főút; autóbusz-pályaudvar; vasúti fővonal és pályaudvara; repülőtér, illetve helikopterállomás, leszállóhely mentén nappal 6-22 óra éjjel 22-6 óra 1. Üdülőterület, gyógy-hely, egészségügyi terület, védett természeti terület kijelölt része 45 35 50 40 55 60 2. Lakóterület (kisváro-sias, kertvárosias, falusias, telepszerű beépítésű) 65 3. Lakóterület (nagy-városias beépítésű), vegyes terület 4. Gazdasági terület és különleges terület Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

A zaj terhelési határértékei épületek zajtól védendő helyiségeiben 4. számú melléklet a 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM együttes rendelethez Sor- szám Zajtól védendő helyiség Határérték (LTH) az LAM megítélési szintre (dB) nappal 6-22 óra éjjel 22-6 óra 1. Kórtermek és betegszobák 35 30 2. Kórházak, rendelőintézetek kezelő- és műtőhelyiségei 3. Egyéb orvosi rendelő- és kezelőhelyiségek 40 4. Tantermek, előadó- és foglalkoztató termek bölcsődékben, óvodákban és oktatási intézményekben; ülés- és tárgyalótermek; könyvtári olvasótermek; tanári szobák; intézmények akusztikai szempontból igényes irodahelyiségei 5. Lakószobák lakásokban, szociális otthonokban, üdülőkben 6. Lakószobák szállodákban, panziókban, munkásszállókban, diákotthonokban, üdülőházakban 45 7. Étkezőkonyha, étkezőhelyiség lakásokban 8. Szállodák, panziók, üdülők, szociális otthonok, munkásszállók és diákotthonok közös helyiségei 50 9. Éttermek, eszpresszók 55 10. Kereskedelmi, vendéglátó épület eladóterei, illetve vendéglátó helyiségei; várótermek; intézmények akusztikai szempontból kevésbé igényes helyiségei 60 Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Az emberre ható rezgés terhelési határértékei épületekben 5. számú melléklet a 8/2002. (III. 22.) KöM-EüM együttes rendelethez Sor- szám Épület, helyiség Rezgésterhelési határ-érték (mm/s2) AM A0 Amax 1. Rezgésre különösen érzékeny helyiség (pl. műtő) 3 3,6 100 2. Lakóépület, üdülőépület, szociális otthon, szálláshely-szolgáltató épület, kórház, szanatórium lakó- és pihenőhelyiségei nappal 6-22 óra 10 12 200 éjjel 22-6 óra 5 6 3. Kulturális, vallási létesítmények nagyobb figyelmet igénylő helyiségei (pl. hangversenyterem, temp-lom); bölcsőde, óvoda foglalkoztató helyiségei; orvosi rendelő 4. Művelődési, oktatási, igazgatási és irodaépület nagyobb figyelmet igénylő helyiségei (pl. tanterem, számítógépterem, könyvtári olvasóterem, tervezőiroda, diszpécserközpont); színházak, mozik nézőterei; magasabb komfortfokozatú szállodák közös terei 20 24 300 5. Kereskedelmi, vendéglátó épület eladó-, illetve vendéglátó terei; sportlétesítmények nézőtere; középületek folyosói, előcsarnokai 30 36 600 Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zajmérés 1. – a műszer részei Érzékelő (detektor): mikrofon – kondenzátor-mikrofon. [Hangrögzítő – magnetofon (ma már ritkán használják) vagy számítógép] Jelformáló: pl. „A” szűrő Erősítő (lehet több fokozatú is) Jelfeldolgozó AC → DC Időállandó: slow, fast, impulse Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zajmérés 2. – a műszer részei [Szűrő (oktáv, terc) – ha részletes mérésre van szükség] Kijelző, … pillanatnyi értékhez analóg (mutatós) digitális (számkijelzésű) hosszabb méréshez regisztráló memória műveletek végzéséhez integrátor, célszámítógép Kalibráló eszköz: etalon hangforrás (pisztofon), hiteles hangnyomásszintű és frekvenciájú hangot állít elő. Magyarországon a Brüel & Kjær (dán cég) műszerei a legelterjedtebbek. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zajmérés 3. Az A- B-, C- és D-súlyozó-szűrő csilla-pítása a frekvencia függvé-nyében Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zajmérés 4. – zajmérő eszköz Buskó András – Kiss Balázs [MÁV Zrt]: Közlekedési környezetvédelem című előadás sorozat Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Rezgésmérés Érzékelő (detektor): piezoelektromos lap Erősítő elő- és mérőerősítő Jelfeldolgozó analóg és digitális Kijelző Magyarországon a Brüel & Kjær (dán cég) műszerei a legelterjedtebbek. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zaj- és rezgéscsökkentés módszertana 1. Kibocsátó (forrás) megkeresése Zajtérkép (vagy fül…) Mérések egy négyzetháló pontjain, abból szintvonalas térkép 75 60  80 87 70 Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zajtérkép 1. Buskó András – Kiss Balázs [MÁV Zrt]: Közlekedési környezetvédelem című előadás sorozat Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Zajtérkép 2. Buskó András – Kiss Balázs [MÁV Zrt]: Közlekedési környezetvédelem című előadás sorozat Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 1. – A fül felépítése Kiss Ádám: Zaj a környezetben Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 2. – Frekvencia változása – Doppler-effektus A hang magassága, azaz a frekvencia megváltozik, ha a hangforrás és az észlelő egymáshoz képest mozog. Ez a Doppler-effektus néven ismert jelenség. Mindenki tapasztalhatta már, hogy a közeledő jármű hangját magasabbnak (nagyobb frekvenciájúnak), a távolodóét mélyebbnek (kisebb frekvenciájúnak) halljuk. A frekvencia változása, ha a hangforrás mozog (sebessége v), az észlelő áll: A frekvencia változása, ha a hangforrás áll, az észlelő mozog (sebessége v): A frekvencia változása, ha a hangforrás és az észlelő is mozog (sebességük v1, illetve v2): A jelenség más hullámok esetén is létezik. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 3. – A „legerősebb” zaj Felfelé nincs határ, de lefelé van, nincs negatív nyomás! Atmoszférikus nyomású levegőben 194 dB a maximális zajszint. * Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 4. – Infrahangok alkalmazása Az infrahangot széles körűen alkalmazzák A környezettechnikában porszűrők tisztítására Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 5. – Ultrahangok alkalmazása Az ultrahangot nagyon széleskörűen alkalmazzák Méréstechnika: távolság, folyadékszint, áramlási sebesség. Orvosi gyakorlat: diagnosztika (belső szervek, magzat) és gyógyászat (pl. fogkő eltávolítás, fognövesztés, daganatos sejtek hipertermiás pusztítása, ultrahang sebészet). Anyagvizsgálat: pl. öntvények hibáinak keresése. Megmunkálás: titán szegecselése, csont vágása. Melegítés: fagyott húsok felengedése. Hegesztés, forrasztás: fémek, papír, bőr, textil. Tisztítás, zsírtalanítás, fertőtlenítés: edények, textíliák, csizmák, galvanizálandó tárgyak, ékszerek, ecsetek. Kozmetika: hajhosszabbítás (hegesztés), mélymasszázs. Számítástechnika: tintasugaras nyomtatófejek. Biotechnológia: emulzióképzés, keverés, szemcsék szuszpendáltatása, habtörés, folyadékszivattyú. Környezettechnika: talajtisztítás. Lőrincz Attila (NyME): Az aktív ultrahang alkalmazása – Labinfo 2003. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 6. – Hangsebesség többszöröse, hangrobbanás A repülőgépek a hangsebesség többszörösével is mehetnek, ennek jelölésére használják a Mach-számot. A Mach = 2 azt jelenti, hogy a sebesség a hangsebesség kétszerese. A Mach = 4 értéket (≈5000 km/h) már néhány évtizede elérték különleges repülőgépekkel. A hangrobbanás egy zajos lökéshullám keletkezése a hangsebesség elérésekor. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 7 – A hangsebesség függése az anyag jellemzőitől Terjedés légnemű közegben A sebesség: ahol c a hangsebesség, ρ a sűrűség, κ a fajhő viszony (levegőre 1,4) p a nyomás, T a hőmérséklet M a moláris tömeg, R a gázállandó. Levegőben az egyszerűsített, összevont képletet használhatjuk: c(T) = 20,08·T1/2 Hangsebesség néhány légnemű anyagban: Anyag Hangsebesség, m/s hidrogén 1310 levegő, -10/+100 325/387 hélium 1005 oxigén 326 metán 445 szén-dioxid 268 nitrogén 337 Kiss Ádám: Zaj a környezetben Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 8 – A hangsebesség függése az anyag jellemzőitől Hangsebesség néhány folyékony és szilárd anyagban (Heckl-Müller 1975 ill. Rieländer 1982 szerint) : Anyag Hangsebesség, m/s kloroform 1004 alkohol 1162 réz 5010 metilalkohol 1450 üveg 5640 higany víz 1482 benzin 1120 Kiss Ádám: Zaj a környezetben Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 9. – Phon-görbék Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 10. – hangtartományok Kiss Ádám: Zaj a környezetben Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 11. – eredő zaj számítása grafikusan A két zajszint különbségét képezzük, a diagramról leolvassuk a módosítást és a nagyobb zajszinthez hozzáadjuk. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 12. – közlekedési zaj sebességfüggése A következő táblázat tényleges mérési eredményeket mutat: Ezek alapján a keletkező zajszint a kétszeres sebesség esetén kb. 12 dB-lel több. Ludvigh Eszter (BME): Vasúti környezetvédelem 2. kiadás Bp. 2003. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 13. – közlekedési zajok zavaró hatása A következő diagram a különböző fajta közlekedési zajok zavaró hatását mutatja: Eszerint a legzavaróbb a légi közlekedés zaja, a legkevésbé zavaró a vasúti zaj. Dr. ILLÉNYI András (MTA Akusztikai Komplex Bizottság): A zaj, mint tudományos probléma Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Függelék 14. – közlekedési zajok zavaró hatása Sok-e a 70 decibel? Eszerint a legzavaróbb a légi közlekedés zaja, a legkevésbé zavaró a vasúti zaj. Buskó András – Kiss Balázs [MÁV Zrt]: Közlekedési környezetvédelem című előadás sorozat Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 1. – hangsebesség Mekkora a hang terjedési sebessége vasban? E = 2,1·1011 N/m2 ρ = 7800 kg/m3 Megoldás: Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 2. – frekvencia, Doppler-effektus 1. Egy gyorsvonat 72 km/h sebességgel halad. Milyen magasnak hallja a mozdony sípjának 528 Hz frekvenciájú hangját a pálya mellett álló személy, ha a mozdony közeledik f1 = ? a mozdony távolodik f2 = ? Megoldás: c = 330 m/s v = 72 km/h = 20 m/s a) b) Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 3. – frekvencia, Doppler-effektus 2. Egy gyorsvonat 72 km/h sebességgel halad. Milyen magasnak hallja az állomás hangszórójának 528 Hz frekvenciájú hangját a vonaton utazó személy, ha a vonat közeledik f1 = ? a vonat távolodik f2 = ? Megoldás: c = 330 m/s v = 72 km/h = 20 m/s a) b) 560 Hz 496 Hz Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 4. – frekvencia, Doppler-effektus 3. Egy gyorsvonat 72 km/h sebességgel halad. Vele szemben egy személyvonat közlekedik 45 km/h sebességgel (természetesen a másik vágányon…). Milyen magasnak hallja a mozdony sípjának 528 Hz frekvenciájú hangját a személyvonaton utazó személy? Megoldás: c = 330 m/s v1 = 72 km/h = 20 m/s v2 = 45 km/h = 12,5 m/s A gyorsvonat sípja az álló megfigyelő számára: A személyvonat utasa viszont ezt a szemben közeledő hangot így hallja: Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 5. – eredő zaj számítása Három zajforrásunk van: 68 dB, 79 dB és 75 dB. Határozzuk meg az eredő zajt! Megoldás: Állítsuk növekvő sorrendbe a zajszinteket: 68 dB, 75 dB, 79 dB. A két kisebb különbségéhez tartozó korrekciót olvassuk le a diagramról és adjuk a két érték közül a nagyobbhoz. Utána ezzel az értékkel és a következő mért értékkel végezzük ezt. Így haladjunk az utolsó mért értékig, amikor az eredmény a végeredmény lesz. 75 dB – 68 dB = 7 dB Korrekció 0,8 dB Eredő zaj: 75 + 0,8 = 75,8 dB 79 dB – 75,8 dB = 3,2 dB Korrekció: 1,7 dB Eredő zaj: 79 + 1,7 = 80,7 dB A három zajforrás eredője 80,7 dB. Megjegyzés: tetszőleges sorrend esetén is ugyanazt az eredményt kapjuk. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 5. – eredő zaj számító diagram Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 6. – háttérzaj figyelembe vétele Egy üzemben egy gép működik. A mért zaj 60 dB. A gép kikapcso-lásakor mért háttérzaj 53 dB. Mekkora a gép zajszintje? Megoldás: számítsuk ki a különbséget! Különbség = 7 dB A gép zaja ezek különbsége: A diagramról olvassuk le a korrekciót! 1 dB. L= 60 – 1 = 59 dB. Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Számítási feladat 7. – egyenértékű zaj számítása Változó erősségű zajforrásunk van, egymást követő azonos időközökben a méréseink: 68 dB, 79 dB és 75 dB. Határozzuk meg az egyenértékű zajt! Megoldás: L1 = 68 dB, L2 = 79 dB, L2 = 75 dB. Lekv = 10·lg[(106,8 + 107,9 + 107,5)·⅓] = 10·lg[(6310000 + 79430000 + 31620000)·⅓] = 10·lg[(117360000)·⅓] = 10·lg(39120000) = 10·7,59 = 75,9 dB. Ha egyszerűen átlagot számoltunk volna, más az eredmény: Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem

Felhasznált irodalom Ágostházi László – dr. Barótfi István – Borián György – Csapóné Felleg Ágota – dr. Poda Jenő: Környezetvédelmi alapismeretek II. KGI, Budapest, 2001. Dr. Anton Attila – Borián György – dr. Forgács József – dr. Horváth Zsolt – Lukács Lászlóné Lelik Zsuzsanna: Környezettechnika II. VITUKI Kht., Budapest, 2004. KISS Ádám: Zaj a környezetben BME Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék: Aktív zajcsökkentés Környezetvédelmi és Vízügyi Minisztérium honlapja, 2006. december LŐRINCZ Attila (NyME): Az aktív ultrahang alkalmazása – Labinfo 2003. LUDVIGH Eszter (BME): Vasúti környezetvédelem 2. kiadás Bp. 2003. Dr. ILLÉNYI András (MTA Akusztikai Komplex Bizottság): A zaj, mint tudományos probléma (Buskó András – Kiss Balázs [MÁV Zrt]: Közlekedési környezetvédelem című előadás sorozatából átvéve) MTA Akusztikai Komplex Bizottság: A környezeti zaj elleni védelem magyarországi helyzete és a fejlesztés stratégiája, különös tekintettel az EU-követelményekre Tihanyi Péter, 2009. Zaj- és rezgésvédelem