BME Építészmérnöki Kar
2013/2014 /1. Félév
Épületszerkezettani Tanszék
KÖRNYEZETMÉRNÖKI SZAK
2013. 10. 14.
SEGÉDLET A N. III. ELŐADÁSHOZ
ZAJ ELLENI VÉDELEM AZ ÉPÜLETEK TERVEZÉSÉBEN Előadó: JUHARYNÉ DR. KORONKAY ANDREA egyetemi docens ELŐADÁS VÁZLATA 1. Az épületakusztikai tervezés feladata, célja 2. Alapfogalmak 3. A zaj jellemzői 4. A zajterhelés hatásai 5. Az építményekre vonatkozó alapvető követelmények 6. A vonatkozó épületakusztikai zajszabályozás jellemzői 7. A zajcsökkentés a szabványok és rendeletek előírásai alapján Hatályos előírások, szakirodalom: • 27/2008. (III. 22.) KvVM -EüM rendelet a környezeti pontokra és a homlokzat mögötti helyiségekre vonatkozó zajhatár-értékekről és a környezeti rezgések terhelési határértékeiről • MSZ-15601-1 :2007 számú szabvány, a hangszigetelési követelményekről • MSZ 15601- 2: 2007 a homlokzatok hangszigetelési követelményei • Reis Frigyes-Várfalvi János-Zöld András: Az épületfizika alapjai Egyetemi jegyzet • Juharyné Dr. Koronkay Andrea-Dr. Reis Frigyes- Dr. Hunyadi Zoltán: Építészeti akusztika Egyetemi jegyzet 1. Az épületakusztikai tervezés feladata, célja • a jelenlegi akusztikai komfortigényeknek megfelelő épület létrehozása, • műszaki megoldások kidolgozása, melyek alkalmazásával a zavaró hanghatások, hanginformációk kizárhatók, illetve csökkenthetők • az egyéni és közösségi lét akusztikai feltételeinek 2. Alapfogalmak A hang: rugalmas közegben terjedő rezgés
A hang fizikai jellemzői: a frekvencia és a hangnyomás. A frekvencia: a másodpercenkénti rezgések száma. A hang fogalma alatt az emberi fül által érzékelt 16 - 20.000 Hz közötti frekvencia tartományba tartozó hangjelenségeket értjük. Hangnyomás, (p) : a levegő atmoszférikus nyomásának periódikus változása. Hangnyomásszint (Lp): számítása az alábbiak szerint történik: Lp = 20 lg ( p eff. / p 0 ) ( dB ) (1) ahol p eff. : A hangnyomás effektív értéke, ( N/m2 ) p 0 : A hangnyomás vonatkoztatási értéke, p 0 = 2*10 -5 ( N/m2 ) Juharyné Dr. Koronkay Andrea
egyetemi docens
1
BME Építészmérnöki Kar
2013/2014 /1. Félév
Épületszerkezettani Tanszék
A-hangnyomásszint (L A ): a különböző frekvenciájú hangokból összetett hangjel hangnyomásszintjének 1-számjegyes jellemzője. Meghatározása mérőműszerrel, az A - szürő alkalmazásával történik. Egyenértékű A - hangnyomásszint, (L Aeq ,): Az idő függvényében változó szintű, különböző frekvenciájú hangokból összetett hangjel hangnyomásszintjének 1 számjegyes jellemzője. Meghatározásához integráló mérőműszert, és az Aszürőt alkalmaznak. A hangszigetelés fogalma. R = 10 lg W 1 / W 2 (dB) (2) ahol: W 1 :az elválasztó felületre beeső hangteljesítmény, az adótéri oldalon, W W 1 : az elválasztó felület által lesugárzott hangteljesítmény, W Az épületakusztikában 100Hz és 3015 Hz közötti frekvenciákon, tercsávonként határozzák meg műszeres vizsgálat alapján a térelválasztó szerkezetek hangszigetelését. A léghangszigetelés épületben meghatározott jellemzője a helyszíni léghanggátlási szám. Falszerkezet hangszigetelése Két szoba közötti válaszfal hangszigetelését jellemző léghangátlási szám számítása egy adott frekvencián az 1 ábra szerint történik: 1. ábra A léghangátlási szám meghatározása Vizsgálati eredmények frekvenciánként: R’ = 10 lg W1
W2 S
W1 W2
R’ = L1 – L2 + 10 lg A2
(dB)
S A2
(dB)
Súlyozott jellemzők épületen: laborban: Rw R’w
Ahol L 1 : hangnyomásszimt az adótérben dB, L 1 : hangnyomásszimt a vevőtérben dB, S : az elválasztó szerkezet felülete, m2 , DR. egyenértékű Környezetmérnöki Szak 2009. AJUHARYNÉ : a vevőtér elnyelési felülete, m2
16
KORONKAY ANDREA
A helyszíni hangszigetelés egy számjegyes jellemzője a súlyozott helyszíni léghanggátlási szám: R w dB. 3.
A zaj jellemzői
A hang szubjektív jellemzője: az ember számára hangélményt hoz létre, melyet kétféle módon ítélhetünk meg: • A rádió, TV, a beszélgetés lehet információ hordozó amire odafigyelünk, ami munkánk vagy szórakozásunk részét képezi. Az ilyen hangjelenséget hasznosnak, kellemesnek ítéljük. • A környezetünkből érkező nemkívánatos, kényszerből elviselt hangjelenségeket zavarónak, fárasztónak érezzük és összefoglalóan zajnak nevezzük. Juharyné Dr. Koronkay Andrea
egyetemi docens
2
BME Építészmérnöki Kar
2013/2014 /1. Félév
Épületszerkezettani Tanszék
A zaj: az ember által kellemetlennek ítélt hangjelenség, mely származhat léghang terjedésből és testhang, vagy szerkezeti hang terjedéséből Zajjelenségek: 1. táblázat 1. TÁBLÁZAT Hang- és zajjelenségek A – hangnyomásszintjei A jelenség megnevezése
A-hangnyomásszintek, dB
EMBERI HANG. Az értékek egy átlagos méretű irodában keletkező hangnyomás szintekre vonatkoznak. Halk beszélgetés 40 Normál beszéd 55 - 65 Hangos beszéd 70 - 80 Hangos kiabálás 90 - 100 Éneklés 60 - 85 ZAJ JELENSÉGEK ÉS HATÁSOK Hallásküszöb Falevelek "zaja" Átlagos háttérzajok lakóépületekben, zöldövezetben Átlagos háttérzajok lakóépületekben, városi környezetben Alvás minősége romlik Porszívó zaja működés közben egy szobában Rádió hallgatás, TV nézés közben, a szobában FEJFÁJÁS KEZDETE Árpád-hídról lehajtó sáv melletti épület előtt, 2m-re Rákóczi úton, a járdán Halláskárosodás alsó küszöbszintje Hangosra állított Walkmann - zene Disco teremben, műsor közben Discoban, a hangszóró elött Légkalapács mellett, bontási munka közben Repülőgép motorzaja, kb. 5 m távolságban Fájdalomküszöb 4.
0 20 20 - 30 30 - 40 38 - 40 50 57 - 65 65 76 81 - 85 85 85 - 95 90 - 105 105 - 120 100 120 130
A zajterhelés hatásai: • A zaj zavarja a pihenést, a tanulást, munkát. A nagy hangteljesítményű gép mellett dolgozók hallószervét tartósan vagy időszakosan károsítja. • A zaj hatásai közül közvetlen módon a halláscsökkenés mutatható ki műszeres vizsgálatok alapján, a 85 dBA -nél nagyobb zajszintek esetében. • Az ennél kisebb szintű zajterhelés hatása azonban csak közvetve, egészségi, idegrendszeri elváltozások formájában jelenik meg.
Egy lakóépületben előforduló zajhatásokat a 2. ábra mutatja be Juharyné Dr. Koronkay Andrea
egyetemi docens
3
BME Építészmérnöki Kar
2013/2014 /1. Félév
Épületszerkezettani Tanszék
2. ábra Egy lakóépületben előforduló zajhatások Zaj hatások
az épületben
Épületen belüli zajforrások, zajhatások: •
épület technikai berendezései
•
rendeltetésszerű használatból eredő zajok, a funkcióhoz tartozó berendezések zajai
•
funkciótól eltérő tevékenységek zajai
PÉLDA-4 gépészeti szint
Nappali és éjszakai zajterhelés
5. 1. 2. 3. 4. 5.
6. • •
Az építményekre vonatkozó alapvető követelmények: Mechanikai ellenállás és stabilitás Tűzbiztonság JUHARYNÉ DR. Környezetmérnöki Szak 2013. KORONKAY egészség, ANDREA Higiénia, és környezetvédelem Használati biztonság Zaj elleni védelem
22 2
A vonatkozó épületakusztikai zajszabályozás jellemzői a hangszigetelési követelményeket a 2. táblázat tartalmazza a zajhatárértékeket a 3. táblázat, az értelmezésüket a 4. táblázat tartalmazza 2. táblázat
Sor szám
HANGSZIGETELÉSI KÖVETELMÉNYEK átlagos és igényes lakóépületben az MSZ 15601-1:2007 szabvány alapján Léghangszigetelés
Épülettípus, helyiségkapcsolatok R’w+C dB
1.
2.
3.
Egymás melletti szomszéd lakások helyiségei között (lakáselválasztó falak) Lakás bármely helyisége és az alatta, felette lévő szomszéd lakás lakószobája között (lakáselválasztó födémek)
51 54
Egymás feletti lakások konyhái, fürdőszobái, kamrái, wc-i és előszobái között
46 51
JUHARYNÉ DR. KORONKAY ANDREA
Juharyné Dr. Koronkay Andrea
egyetemi docens
51 54
Környezetmérnöki Szak 2013.
4
R w+C dB
Lépéshangszigetelés L’nw dB
-
-
-
55 52
-
55 52
25
BME Építészmérnöki Kar
2013/2014 /1. Félév
Épületszerkezettani Tanszék
3. táblázat A homlokzat mögötti helyiségekre vonatkozó zajhatárértékek a 27/2008. (III. 22.) KvVM -EüM rendelet alapján Az épület, a helyiség megnevezése
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Rendelőintézet Oktatási intézmény Lakóépület Szálloda, diákotthon Szociális otthon Szálloda, diákotthon Minden fajta intézmény
Kezelőhelyiségek Tantermek, előadótermek, tanári szobák Ülés és tárgyaló termek Lakószobák Lakószobák Lakószobák Közös helyiségek Zajvédelmi szempontból igényes irodahelyiség
Megengedett egyenértékű A-hangnyomásszint, L Aeq dBA nappal, 6 h-22h 35 40
éjjel, 22 h-6h
40 40 45 40
30 35 30 50 40
4. táblázat Védendő épület és a környezeti zajforrások telepítésének akusztikai feladatai Tervezési lépések
ZAJFORRÁS ÉS A VÉDENDŐ ÉPÜLET ADATAI
1. M3
2.
3.
zajforrás: közúti ------------vasúti ------------- közlekedés földalatti ------------- létesítményei légi ------------ipari létesítmény szórakoztató létesítmény Zajkibocsájtás LW
hangterjedés ΔL
védendő épület: lakóépület iskola --óvoda --- középületek iroda --szálloda --Zajmegítélés LM
Jelmagyarázat: M1: zajmegítélés helye új beépítésnél, M2: közlekedési zajmegítélés helye meglévő beépítésnél, M3:rezgésterhelés megítélése minden esetben Juharyné Dr. Koronkay Andrea
egyetemi docens
5
BME Építészmérnöki Kar
2013/2014 /1. Félév
Épületszerkezettani Tanszék
7.
A zajszabályozás eszközei közötti összefüggések
A zajhatárértékek és a hangszigetelési követelmények értelmezését segíti a bemutatott lakóépület példa. Az ábra szerint a modellként választott SZ1 lakószobában keletkező eredő zajszint számítása az alábbiak szerint történik: L e = 10* lg (100,1*L1 + 100,1*L2 + 100,1*L3 + 100,1*L4 ) ahol: L e : L1:
dBA
(1)
a lakóhelyiségben keletkező eredő A - hangnyomásszint, a helyiség környezetéből származó, és a zajhatárértékek előírásával korlátozott zavaró zajok A - hangnyomás-szintje, melynek összetevői: 1. jelű zajterhelés hatása, az épület külső környezetéből, meglévő beépítés esetében a közlekedéstől származó összetevő, 5. jelű zajterhelés hatása, az épületben folyó egyéb, - kereskedelmi, ipari, szolgáltató és szórakoztató - létesítmények tevékenységétől származó összetevő, 6. jelű zajterhelés hatása, az épületen belüli gépészeti berendezések működöséből származó összetevő,
L2: a 2, 4 és 9, 10 jelű zavaró zajterhelések a szoba határoló szerkezetei által lesugárzott, szomszéd lakásokban, a közlekedő terekben keletkező, léghang és lépéshang eredetű zajok, használati zajok, pl. társalgási beszéd. Ezen zajhatásokat a hangszigetelési követelmények előírásával lehet korlátozni. L 3: a 7 és 8 jelű zavaró zajterhelések a saját lakás helyiségeiben keletkező használati zajok A - hangnyomásszintje, L 4: a szobában folyó tevékenységek - zenehallgatás, beszélgetés kellemesnek ítélt A - hangnyomásszintje.
Juharyné Dr. Koronkay Andrea
egyetemi docens
6
