KURZUS: Környezetvédelem
MODUL: IX. Modul: Zaj-, rezgés- és sugárzásvédelem
24. lecke: Zajvédelem
A környezeti zaj mindig is fontos probléma volt az emberiség számára, napjainkban pedig egyre inkább meghatározó szennyezése környezetünknek. Településeinket és országútjainkat éjjel-nappal személyautók, autóbuszok, tehergépjárművek lepik el, motorzaj és kipufogózaj szövi át életünket. A közlekedés okozta zajt fokozzák a repülőgépek és a vonatok is. Az ipar magas zajkibocsátású gépei, a szórakozóhelyek, a szellőztető, légkondicionáló berendezések mind-mind hozzájárulnak a zaj okozta terheléshez. | |||
Más szennyező anyagokhoz viszonyítva a környezeti zaj szabályozása nehézségekbe ütközött a zaj élettani hatásának nem kellő mértékű ismerete és a jól meghatározható kritériumok hiánya miatt. A zaj egészségügyi hatásai azonban kiterjedtek és hosszú távú következményekkel járnak. Emiatt a zajszennyezettség korlátozására és szabályozására irányuló gyakorlati intézkedések nélkülözhetetlenek. | |||
Cél: A lecke célja, hogy a hallgató elsajátítsa a zajosság értelmezésére használt fogalmakat, megismerje a zaj élettani hatásait és a környezeti zajok elleni védekezés fő módszereit annak érdekében, hogy későbbi szakterületén - mind az iparban, mind a közlekedésben - alkalmazni tudja azokat. | |||
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes | |||
| |||
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 45 percre lesz szüksége. | |||
Kulcsfogalmak: | |||
| |||
1. A zajvédelem alapjai | |||
| |||
A zaj- és rezgésvédelem a környezetvédelemnek korábban a legkevésbé hangsúlyozott része volt, pedig egyre súlyosabb probléma: a legelső zavaró hatás, amely az infrastruktúra és az ipar fejlődésével együtt jár. Az embereket elsősorban a közlekedési zaj zavarja. Különösen a nagyobb városokban és vonzáskörzetükben, elsősorban a csúcsidőszakokban jelentkezik ez a probléma. Ma már Európa népességének több mint 70%-a városlakó, mindannyiunk érdeke a zajcsökkentés, a zaj elleni védekezés. | |||
A zaj tulajdonképpen hang. A zajnak az a jellemzője, hogy mindig ember által létrehozott, sokféle forrásból összetevődő kellemetlen hang. Különböző magasságú és erősségű hangok keveréke, amit az ember kellemetlennek, zavarónak érez. | |||
A zaj speciális formája a környezeti zaj, az ember mindennapi életébe behatoló zaj, amely az életminőséget csökkenti pszichológiai, egészségügyi hatások révén. | |||
A környezeti zaj fajtái a források szerint a következők lehetnek: | |||
| |||
A zaj érzékelése eléggé szubjektív. Van, akit a város zaja sem zavar olyan mértékben, mint egy másik embert akár a szomszédból áthallatszó beszéd. Ez a szubjektivitás megnehezíti a zajvédelem tervezését is. Meg kell keresni azokat az érzékelhető jellemzőket, szubjektív hatásokat, amelyek mérhető, objektív fizikai adatokkal összekapcsolhatók. Csak úgy mondhatjuk valamire, hogy hangos, ha tudjuk, mit jelent a hangosság, mivel jellemezhető, mivel mérhető. | |||
A hangnyomás, hangteljesítmény és a hangintenzitás azok a fogalmak, amelyek segítségével a zajosság általában értelmezhető. A hangnyomás a levegőben terjedő longitudinális hullámok keltette sűrűsödések és ritkulások miatti nyomásingadozás értéke. A hangteljesítmény a hangforrást körülvevő zárt felületen egységnyi idő alatt átáramló energia. A hangintenzitás a zajforrást körülvevő közeg egységnyi felületén egységnyi idő alatt átáramló energiát jelenti. A hangforrástól távolodva a hangintenzitás csökken. Az intenzitás mértékét a fülünk érzékeli a hallásküszöb (I0=10-12 W/m2) és a fájdalomküszöb (Imax= 10 W/m2) határai között. | |||
A mindennapi életben előforduló - hallható hangot kibocsátó - zajforrások teljesítménye 15 nagyságrend széles tartományban mozog. A fülünk a hangintenzitás változására nem egyenletesen érzékeny, hanem logaritmikusan. Ezért a hang erősségének jellemzésére a hallásküszöbhöz viszonyított intenzitás vagy a hangnyomás logaritmusát, az intenzitás- vagy hangnyomásszintet (mértékegysége: decibel [dB]) használjuk (1. ábra). A hangintenzitásszint és a hangnyomásszint a hangtér egy adott pontjában mérhető mennyiségek, a zaj által okozott terhelést mérik, tehát immissziós jellemzők. A gyakorlatban inkább a hangnyomásszint használatos. Az emberi fül a különböző frekvenciákon nem egyformán érzékeny. Emiatt olyan mérési módszert alkalmaznak a zajesemények minősítésére, amely az emberi fül érzékenységének frekvenciafüggését figyelembe veszi. A legtöbb hangszintmérő tartalmaz olyan egységet, melynek segítségével nem a hangnyomásszintet, hanem annak egy olyan korrigált változatát (az ún. súlyozott hangszintet) méri, amely figyelembe veszi az emberi fül frekvenciafüggő érzékenységét. A leggyakrabban használt korrekció az ún. A-súlyozás, amely esetben a hangnyomásszint mértékegységét dBA-val jelölik. | |||
Tanulmányozza az 1. ábrán a hangnyomás és a hangnyomásszint közti különbséget, valamint az egyes környezeti zajok hangosságát! | |||
| |||
2. Zajterjedés | |||
A 2., 3. és 4. ábra tanulmányozásával értelmezze a pontszerű, vonalszerű és síkfelületű zajforrások sugárzását! | |||
A zajforrások pontszerűek, vonalszerűek és síkfelületűek lehetnek. A pontszerű zajforrás minden irányban egyenletes intenzitással sugároz (2. ábra). A vonalszerű zajforrás egy "végtelen" hosszú, a sugarát periodikusan változtató hengerrel modellezhető, a hullám-frontok koncentrikus hengerfelületeken helyezkednek el (3. ábra). A síkfelületű zajforrás esetén a hullámfelületek a sugárzóval párhuzamosak (4. ábra). | |||
| |||
| |||
| |||
Gyűjtse ki a szabadtéri hangterjedést befolyásoló tényezőket, és jegyezze meg azokat! Értelmezze és jegyezze meg a zárt térre felírt zajterjedés egyenletét! | |||
A szabadtéri zaj a zajforrás típusától függően gömb- (fél-, negyed-, nyolcadgömb), henger- (félhenger- stb.) vagy síkfelületű hullámfrontokkal terjed. A szabadtéri zajterjedést befolyásoló tényezők: | |||
| |||
Zárt térben a tér bármely pontjában a hangnyomásszintet a zajforrás által kibocsátott és a határoló felületekről visszavert hullámok együttesen határozzák meg. A határoló felület (a továbbiakban: 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 = Ie + Iv + Ia | |||
A fenti tényezők értéke függ a fal anyagától, a beesési szögtől és a frekvenciától. | |||
A hang/zajforrások és a zajterjedés ismerete a zajvédelem kiinduló pontja. A zajterhelést ez az "aktív" oldal adja. Az ember a hallása révén passzív elviselő. | |||
3. A zaj élettani hatásai | |||
Jegyezze meg a halláskárosodások 3 fajtáját! Gyűjtse ki a zaj fiziológiai és pszichikai hatásait! | |||
Rendszeresen hosszabb idejű zajban tartózkodás csökkenti a hallás képességét, különösen a hallásküszöb értékét rontja. A hallásküszöb eltolódásával szoktuk jellemezni a halláskárosodás mértékét. Három formáját különböztetjük meg: | |||
| |||
A fülzúgás a halláskárosodás másik formája, általában átmeneti (maradandó fülzúgás rendszerint halláscsökkenéssel együtt jelentkezik). | |||
A zaj fiziológiai/pszichológiai hatásai annak erősségétől függnek: | |||
| |||
Az emberek zajérzékenysége különböző, befolyásolja a kor, a fizikai állapot, a pillanatnyi idegállapot, a zaj forrásához való viszony. Zajos munkahelyeken, iskolákban, kórházakban, háztartásokban csökken a teljesítőképesség, lelassul a tevékenység, nő a figyelmetlenség és a feszültség, romlik a koncentráció, az emberek agresszívebbé válhatnak (amelyek további társadalmi és egészségügyi problémákat okoznak). | |||
4. A környezeti zaj elleni védekezés lehetőségei | |||
| |||
A környezeti zaj elleni védekezés során az aktív védekezés lenne a legértékesebb és leghatásosabb, de nem mindig megoldható. Ez azt jelenti, hogy a zajcsökkentést, emisszió csökkentést a zajforrásnál érjük el, a kisugárzott zajteljesítményt csökkentjük: pl. gépek, épületek, járművek zajcsökkentett kivitelben történő tervezése, a zajforrás kiiktatása (a leghangosabb gépet kell kiiktatni, több kisebb hangforrás megszüntetése csekély eredménnyel jár), a gépjárműforgalom kitiltása, a berendezés vagy a technológia módosítása. | |||
A passzív védekezés történhet a transzmisszió csökkentésével, vagyis az átviteli úton: pl. zajforrás szigetelése (zajcsökkentő tokok, rezgéscsökkentő gépalapok) (5. ábra), zajárnyékoló falak, erdősáv, hangelnyelő anyagokból (likacsos, szálas anyagok) falborítás (hang visszaverődése és a hangérzet csökken), hangtompítás rezonáló testek segítségével (a hangenergia jelentős része ezen rezgésbe jövő testek rezgésének fenntartására fordítódik) (6. ábra). | |||
| |||
| |||
A passzív védekezés másik lehetséges módja az immisszió csökkentés a vevőnél. A vevőt érő zajterhelés kiküszöbölése pl. zajvédő sisakkal, füldugóval történhet. | |||
A zaj ellen adminisztratív eszközökkel is védekezhetünk: | |||
| |||
A környezet zajosságát legnagyobb mértékben a közlekedés okozza. Az ellene való védekezési módszereket az alábbiak lehetnek: | |||
| |||
| |||
5. Stratégiai zajtérképek | |||
Jegyezze meg a stratégiai zajtérkép részeit! Az egyes részek értelmezéséhez tanulmányozza a 7., 8., 9., 10., 11. ábrákat! | |||
A települési környezet védelmén belül egyre nagyobb hangsúlyt kap a zaj elleni védelem. Az európai uniós elvárások kimondják, hogy: | |||
| |||
A környezeti zajterhelés nagyságának bemutatása érdekében meghatározott elvek szerint, meghatározott időszakonként felméréseket kell végezni, és az eredményekről adott rendszer szerint, meghatározott időszakonként az EU-nak be kell számolni. A tagállamok közös módszere szerint minden 100 ezernél nagyobb lakosú településnek stratégiai zajtérképet kell készítenie. | |||
A különféle zajforrásokból eredő zajnak való kitettség átfogó értékelését a stratégiai zajtérkép segítségével végezhetjük el, amely a meglévő vagy előre jelzett zajhelyzetre vonatkozó adatok bemutatásának módja. Csak a jelentősebb zajforrásokat veszi figyelembe, és éves forgalomra/működésre készül. A zajtérképek számítógépes szoftverekkel készülnek. A stratégiai zajtérképet legalább 5 évenként felül kell vizsgálni, és a lakosság számára elérhetővé kell tenni (internetes hozzáférés). A stratégiai zajtérkép részei az alábbiak: | |||
| |||
| |||
| |||
| |||
| |||
|
Önellenőrző kérdések | |||||
1. Írja le a zaj fogalmát! | |||||
2. Sorolja fel a környezeti zajok fő típusait, forrásaik szerint! | |||||
A környezeti zaj fajtái a források szerint a következők lehetnek: | |||||
3. Döntse el, hogy melyik a helyes definíciója az alábbi fogalmaknak! | |||||
hangnyomás:
![]() | |||||
hangteljesítmény:
![]() | |||||
hangintenzitás:
![]() | |||||
hangnyomásszint:
![]() | |||||
hangintenzitás szint:
![]() | |||||
4. Írja le a hangnyomásszint fogalmát! | |||||
5. Adja meg a hangnyomásszint mértékegységét! | |||||
6. Melyik ábrához tartoznak a különféle zajforrások? P: pontszerű zajforrás ![]() | |||||
7. Sorolja fel a szabadtéri zajterjedést befolyásoló tényezőket! | |||||
8. Írja fel a zajterjedés egyenletét zárt térre! | |||||
9. Sorolja fel a halláskárosodások három formáját! | |||||
10. Mutassa be a zaj elleni aktív és a passzív védekezés közti különbséget! | |||||
11. Soroljon fel példákat a zaj elleni aktív és passzív védekezési módokra! | |||||
12. Sorolja fel a közlekedési zaj elleni védekezési módszereket! | |||||
13. Melyek a stratégiai zajtérkép részei, mit tartalmaznak? |