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 Megengedett egyenértékő A-hangnyomásszint [dB] nappal éjjel
Területi funkciók Üdülıterület, üdülıhely, gyógyhely, kórházi, szanatóriumi negyed, védett természeti terület
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: Lt = (LW + Kir + K ) – (Kd + 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: Lw a hangteljesítményszint Kir irányítási index figyelembe veszi az egyedi források sajátos sugárzási tulajdonságait minden irányban K a hangforrás közelében lévı visszaverıdı felületeket veszi figyelembe Kd 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 KL - a talaj és a talajközeli meteorológiai viszonyok miatti csillapodást kifejezı korrekció Km, - a növényzet csillapító hatását kifejezı korrekció Kn, - a beépítettség miatti szintcsökkenést kifejezı korrekció KB - az akadályok hangárnyékoló hatását kifejezı korrekció Ke ΣK = KL + Km + Kn + KB + Ke
(2)
3
Kd tényezı egy akadálytalanul és minden irányban (gömbszerően terjedı, pontszerőnek tekin tett hangforrásból kibocsátott hanghullám távolságtól függı hangnyomásszint-csökkenését határozza meg. A Kd távolságtól függı tényezı a gömbhullám elméletébıl adódik: Kd = 10 log (4π st2/(s0)2) = 20 log (st/ s0) + 11 dB
(3)
st- a terhelési (észlelési) pont és zajforrás távolsága s0 = 1 KL = aL x st = 1,93/1000 x st
(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 Km 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: Km = 4,8 – 2hm/st (17 + 300/st) > 0
(5)
hm – a talajszint feletti közepes magasság hm = (hQ + hA)/2
(6)
10 x (hQ + hA) < s esetén érvényes hQ =105 hA = 10 Ha Km < 0 akkor Km = 0,. Mivel a szélerımő helyszíne a lakóterülettıl, távol esik, ezért az akadályok hangárnyékoló hatását Ke, és a beépítettség miatti szintcsökkenést KB korrekciók elhanyagolhatók. A növényzet csillapító hatása Kn is elhanyagolható a szántóföld miatt, vagyis Ke = 0, KB = 0, Kn = 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 LT = 10 log Σ100,1LTi
(7)
Ahol: LT – a terhelési (észlelési) pontban fellépı hangnyomásszint LTi– 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 1 2 3 0 Összesen
787 760,8 1429,6 1483,5 0
31,39 32,56 29,13 28,65 0,00
104,5 104,8 109,4 109,4 0
86 105 105 105 0
10 10 10 10 0
68,92 68,63 74,1 74,426 0
1,519 1,468 2,759 2,863 0
48 57,5 57,5 57,5 0
2,667 2.145 3,41 3,46 0,00
73,11 72,24 80,27 80,75 0,00
1377,21 1803,02 818,46 732,82 0,00 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) meglévı 1 2 3 4 Összesen
787 862,93 1396,44 1456,53 1628,21
31,39 32,67 27,61 27,06 25,60
104,5 107,4 107,4 107,4 107,4
86 110 120 120 120
10 10 10 10 10
68,92 69,72 73,9 74,266 75,234
1,519 1,665 2,695 2,811 3,142
7
48 60 65 65 65
2,667 2,37 3,19 3,26 3,42
73,11 73,75 79,79 80,34 81,80
10^(0,1*Lat)
1377,21 1849,27 576,77 508,16 363,08 36,7 dB
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 1 2 3 4 Összesen
1377,21 3111,72 575,44 508,16 363,92 37,74 dB
787 767,21 1396,44 1456,53 1628,21
31,39 34,93 27,60 27,06 25,61
104,5 107,4 107,4 107,4 107,4
86 100 120 120 120
10 10 10 10 10
68,92 68,7 73,9 74,27 75,23
1,519 1,48 2,71 2,81 3,14
8
48 55 65 65 65
2,666 2,29 3,19 3,26 3,42
73,11 72,47 79,80 80,34 81,79
