BUKA U ŽIVOTNOJ SREDINI Izvori buke u životnoj sredini Buka u životnoj sredini,ili kako se veoma često zove-komunalna buka,definiše sekao buka koju stvarajusvi izvori buke koji se javljaju u čovekovom okruženju,isključujućibuku koja nastaje na samom radnom mestu u industrijskim pogonima. Komunalna buka je uvek predstavljala veoma važan problem sa kojim se čovek suočavao i težio da njom upravlja i da je kontroliše. I u starom Rimu postojala su pravila vezana za buku gvozdenih točkova dvokolica pri kretanju po kamenoj podlozi,čiji je cilj bio sprečavanje remećenja sna i uznemiravanja Rimljana. U srednjovekovnoj Evropi bilo je zabranjeno koristiti konjske kočije u noćnim satimada bi se obezbedio miran san građana. Danas je problem znatno izraženiji. Ogromanbroj vozila se kreće po gradovima i autoputevima. Teški kamioni sa dizel mašinama i velikom bukom krstare drumovima širom zemlje. Avioni i vozovi daju svoj doprinos povećanju ukupne buke. U poređenju sa drugim faktorima životne sredine, za kontrolu komunalne buke veoma često nema razumevanja,pre svega zbog nedovoljnog poznavanja "skrivenih" efekata koje buka može da izazove kod čoveka. Takođe se često zaboravlja na kumulativni efekat koji buka ima kada izlaganje buci traje duži vremenski period. Institucije koje su zadužene da se bave problemima koji nastaju u životnoj sredini veoma često smatraju da je rešavanje problema buke "luksuz" koji sebi mogu priuštitisamo razvijene zemlje. Međutim, izloženost većim nivoima buke karakterističnija je za zemlje u razvoju, upravo zbog njihovog odnosa prema buci. Planiranje korišćenja prostora ne vodeći računa o nivoima buke i neadekvatna gradnja stambenih objekata u zonama gdje je buka izražena povećava izloženost populacije buci. Procenjuje se da u zemljama Evropske unije oko 80 miliona ljudi (20%) živi u zonama gdje su nivoi buke značajno neprihvatljivi jer remete miran san građana i izazivaju druge negativne efekte na zdravlje čoveka. Takođe, dodatnih 170 miliona ljudi živi u tzv. "sivim" zonama gdje nivoi buke izazivaju ozbiljne smetnje u odvijanu mnogih ljudskih aktivnosti. Kad je upitanju saobraćajna buka, procenjuje se da 50% ljudi živi u oblastima u kojima nije obezbeđen akustički komfor za gađane. Sredne vrednosti nivoa buke u urbanim sredinama kreću se u granicama za: • velike gradove- 65 do 75dB(A) • srednje gradove- 63 do 73dB(A) • male gradove- 62 do 71dB(A) • seoska naselja- 45 do 62dB(A) Pored saobraćajnica sa veoma gustim saobraćajem nivo buke se kreće u opsegu 75 do 80dB(A).
Izvori komunalne buke Glavni izvori komunalne buke,koji se svakodnevno sreću u čovekovom okruženju,uključuju: • izvore buke na otvorenom prostoru i • izvore buke u zatvorenom prostoru. Izvori komunalne buke na otvorenom prostoru mogu se dalje podeliti na sledeće grupe: • • • • • •
saobraćaj (druski,železnički i avionski); građevinske mašine koje se koriste pri izvođenju javnih radova; industrija; mašine za kućnu upotrebu(kosačica,motorna testera i sl.); mašine i vozila za komunalno održavanje; sportske aktivnosti,koncerti,zabavni parkovi,alarmi;
Izvori komunalne buke u zatvorenom prostoru mogu se podeliti na sledeće grupe: • • • •
kućni aparati (usisivač,fen za kosu,veš mašina i sl.) ventilacioni sistemi i klima-uređaji,pumpne stanice,trafostanice; uređaji za muzičku reprodukciju; zabave.
Neki od nabrojanih izvora buke u zatvorenom prostoru mogu se pojaviti i kao izvori buke na otvorenom prostoru.
Buka saobraćaja Iako nije glavni uzrok žalbi garđana,saobraćaj je domunantni izvor buke u komunalnoj sredini,uključujući sve oblike saobraćaja(drumski,železnički i avionski) i sve oblike prevoznih sredstava(automobili,motorcikli,kamioni,autobusi,vozovi,tramvaji,avioni i helikopteri). Pored buke koju prevozna sredstva stvaraju u okruženju,za prevozna sredstva je karakterističnai buka u unutrašnjosti vozila kojoj su izloženi vozači i putnici. Buka drumskog saobraćaja buka drumskog saobraćaja je najrasprostranjeniji izvor buke u svim zemljama i primarni je uzrok koji izaziva ometanje ljudskih aktivnosti. Drumski saobraćaj uključuje sledeće izvore: automobile,kamione i autobuse. Buka koju proizvodi drumski saobraćajpri kretanju konstantnom brzinom zavisi od: • • • • •
brzine vozila strukture saobraćajnog toka prirode površine topografije terena meteoroloških uslova i
•
pozadinske buke.
Buka je promenjiva u oblastima gdje kretanje saobraćaja uključuje promene brzine i snage,npr. u zoni semafora,raskrsnica,uspona ili nizbrdica. Putnička i teretna vozila se razlikuju po vrednostima nivoa buke koji generišu,ali i po spektralnim sadržajima generisane buke, dok autobusi i kamioni imaju slične karakteristike buke. Dominantni izvori buke kod putničkih i teretnih vozila su pogonska jedinica i kontakt površine puta sa pneumaticima. Opšte je poznata činjenica da pogonska buka dominira na nižim brzinama,dok na višim brzinama dominira buka kontakta pneumatika i podloge puta i da postoji određena "prelazna brzina" gdje su doprinosi oba mehanizma generisane buke isti. Prelazna brzina iznad koje dominira buka pneumatika je sve manja,tako da za putničke automobile iznosi 40km/h,a za kamione 60km/h. Praktično,samo u uslovima gradske vožnje dominira buka pogonske jedinice,dok na otvorenom prostoru glavni mehanizam buke predstavlja interakcija pneumatika i podloge. Zbog toga se poslednjih godina ulažu značajni napori,kako od strane proizvođača pneumatika,tako i od strane proizvađača podloge za puteve da se ta buka smanji. Buka železničkog saobraćaja Glavni izvori buke kod prevoznih sredstava u železničkom saobraćaju su: • • • •
interakcija točkova vagona i lokomotive sa šinama, pogonski sistem, odatna oprema(ventilacija i sirene) i aerodinamička buka kod vozova koji se kreću velikim brzinama.
Buka koju generiše železnički saobraćaj zavisi od: • • • •
brzine voza tipa lokomotive,vagona i šina osnove na kojoj su šine postavljene i krutosti točkova i šina.
Dominantni mehanizam genarisanja buke za tipične brzine vozova je interakcija točkova i šina. Buka se uglavnom generiše kao posledica hrapavosti površina točkova i šina,odnosno zbog njihovog međusobnog trenja. Kada se voz kreće po krivinama čiji je prečnik manji od 100m,koje su karakteristične za gradske sredine,generišu se veliki nivoi buke na visokim frekvencijama,koji se opažaju kao škripa ili pisak. Uzrok za ovakvu pojavu je klizanje metalnih točkova po metalnim šinama,zbog konstrukcije samih vagona gdje su točkovi fiksirani sa paralelnim osama. Na krivinama spoljni točkovi prelaze veći put u odnosu na unutrašnje,tako da moraju da skliznu,pri čemu se generiše buka. Noviji tipovi šinskih vozila konstruisani su sa fleksibilnim osama koje mogu da se adaptiraju krivinama - na taj način je smanjena buka.
Električni vozovi imaju dodatne izvore buke u pogonskomn sistemu: vučni motor,menjački sistem,sistem za hlađenje vučnog motora i ventilacioni sistem. Pored toga,sirena koja se koristi kao znak upozorenja može da bude značajan izvor buke. Uvođenjem brzih vozova dovodi do novog problema - naglog povećanja buke pri polasku voza. Takođe pri velikim brzinama javlja se i aerodinamička buka koja se generiše kao rezultat turbulencije vazduha na ili pored površine voza u kretanju. Pri kretanju voza preko mostova ili nadvožnjaka buka se može povećati i do 20dB(A) kao posledica emitovanja zvuka usled vibriranja strukture mosta. Buka vazduhoplova Operacija sletanja i uzletanja vazduhoplova(aviona i helikoptera) generišu značajan nivo buke u blizini komercijalnih vojnih aerodroma. Uzletanje aviona generiše intezivnu buku uz značajno generisanje vibracija,dok sletanje aviona dovodi do generisanja značajnog nivoa buke u širokom okruženju,pri letu na malim nadmorskim visinama. Buka koja nastaje usled sletanja i uzletanja vazduhoplova zavisi od: • • • •
broja vazduhoplova, koridora sletanja i uzletanja, odnosa uzletanja i sletanja i atmosferskih uslova
Glavni mehanizmi generisanja buke kod konvencionalnih vazduhoplova su pogonski sistem i aerodinamička buka. Postoje tri glavna tipa pogonskih sistema koji se koriste kod aviona: mlazni motor,ventilatorski mlazni motor i propelerski sistem. Dominantni izvor buke kod mlaznih i ventilatorskih mlaznih sistema je turbulencija koju stvaraju mlazni izduvni gasovi iz motora sa okolnim vazduhom,pri čemu se generiše niskofrekvencijska buka koja se opaža kao tutnjava. Kod modernih aviona sa ventilatorskim mlaznim sistemom ovaj mehanizam je značajno redukovan korišćenjem ventilatora za generisanje protoka vazduha malih brzina. Međutim,sam ventilator može biti značajan izvor buke naročito pri sletanju aviona i njegovom kretanju po pisti. Avioni sa propelerskim sistemom generišu buku koja je kombinacija buke izduvnog sistema i propelerskog sitema,sa komponentama propelerske buke koje su dominantne. Propelerska buka ima dominantnu komponentu na frekvenciji koja odgovara umnošku rotacione brzine lopatica propelera i broja lopatica. Aerodinamička buka je posledica turbulencije vazduha oko trupa aviona,šupljina,kontrolnih površina i stajnog trapa aviona. Aerodinamička buka je dominantna samo na frekvencijama iznad 600Hz i to u fazi letenja. U fazi sletanja i uzletanja dominantna je buka pogonskog sistema. Industrijska buka Mašine i mašinska oprema koja se koristi u industriji spadaju u grupu stacionarnih izvora buke koji generišu buku na radnom mestu ali, takođe, mogu generisati značajne nivoe buke i
u okruženju fabričke hale, na otvorenom prostoru. Generisana buka je uglavnom zavisna od snage mašine. Mašinska oprema uključuje mašine koje se koriste u industrijske svrhe kao što su: motori, kompresori, kotlovi, pumpe, transformatori, generatori, kule za hlađenje i ventilaciona oprema. Glavni mehanizmi generisanja buke mogu se podeliti u tri grupe: mehanički( zupčasti prenos, ležajevi, kaišni prenos, ventilatori i druge rotacione komponente), aerodinamički( protok fluida- vazduha ili neke druge tečnosti) i magnetni ( magnetostrikcija i periodične sile između statora i rotora). Mehanizmi generisanja buke mehaničke prirode mogu se uglavnom veoma uspešno eliminisati permanentnim praćenjem stanja mašinske opreme i redovnim održavanjem na bazi stanja. Princip održavanja na bazi stanja omogućava pravovremeno rešavanje problema kao što su: debalans, nestabilnost sistema, nepravilno podmazivanje, kvarovi kod ležajeva, neravne površine, prljavština i sl. Nepravilno održavanje može dovesti do nivoa povećanja buke i do 20 dB(A). Kao dijagnostičko sredstvo u oceni stanja mašinskih sistema mogu se veoma uspešno koristiti buka i vibracije. Aerodinamička buka nastaje kao posledica kretanja fluida ( obično vazduha ) kroz i oko mašine. Buka je značajnog nivoa ako se fluid kreće kroz puteve sa različitim ograničenjima ili preprekama sa oštrim krivinama, pri čemu se javlja turbulencija koja generiše širokopojasnu buku. Pored toga, javljaju se i tonalne komponente kao posledica rada rotirajućih sistema sa lopaticama. Tako turbinski motori i mašine imaju sistem stacionarnih lopatica koje se nalaze pored rotacionih,s ciljem da povećaju efikasnost protoka fluida. Interakcija protoka fluida sa rotacionih lopatica i stacionarnih sistema lopatica generiše tonalne komponente buke koje su karakteristika sistema. U mašinskim sistemima koji imaju više rotirajućih komponenata,svaka ima svoj skup tonalnih komponenata buke koje generiše. Magnetni izvori buke postoje kod električnih motora,generatora,transformatora i svetlosnih uređaja. Kod električnih motora,magnetne sile se javljaju zbog mehaničkih i elektromagnetskih osobina rotora i statora. Kod generatora,jake magnetne sile mogu deformisati stator izazivajući vibracije i generisanje buke. Buka građevinskih mašina Korišćenje građevinskih mašina za gradnju komercijalnih ili stambenih objekata,ili za različite vrste iskopavanja u gradskim sredinama,može izazvati značajnu emisiju buke. Građevinske mašine spadaju u grupu privremenih ili povremenih izvora buke čije je korišćenje vremenski ograničeno. Ograničeno trajanje buke koji ovi izvori generišu moraju se uzeti u obzir pri ocenjivanju uticaja buke na životnu sredinu. Građevinske mašine kao izvori buke mogu se podeliti u dve grupe:pokretni izvori(kamioni,dozeri,bageri,rovokopači,utovarivači i sl.) i stacionarni izvori(kranovi,kompresori,malj nabijač,pneumatski čekić za razbijanje i sečenje betona i slična električna oprema). Građevinske mašine su veoma bučne,obično bez ikakvih sistema za redukciju buke i često se veoma loše održavaju. Operacije se uglavnom obavljaju ne vodeći računa o posledicama koje one izazivaju na životnu sredinu.
Buka koju proizvode građevinske mašine može biti kontinualnog i impulsivnog tipa. Izvori kontinualne buke uključuju opremu na motorni pogon namenjenu za različite vrste iskopavanja,opremu za manipulaciju materijalom i stacionarnu opremu. Buka izduvnih sistema kod ove vrste opreme je dominantan izvor buke,ali se ne može zanemariti ni buka koja potiče od usisnih sistema, ventilatora za hlađenje i prenosnih sistema. Izvori impulsivne ili udarne buke uključuju opremu tipa malja nabijača,čekića za bušenje i razbijanje betona i različitih vrsta električnih uređaja za npr. ukucavanje eksera,pritezanje udarom i sl. Kod konvencijalnih maljeva nabijača glavni mehanizam generisanja buke potiče od udara čekića o stub koji se nabija. Pogonski izvori buke su zanemarljivi. Mašine i vozila za komunalno održavanje Pružanje komunalnih usluga (iznošenje smeća ili pranje ulica) može izazvati značajno ometanje normalnih aktivnosti čoveka,pogotovo u noćnom periodu kada remete odmor i san. Ovi izvori buke takođe spadaju u grupu povremenih i privremenih izvora buke. Generišu nivoe buke koji npr. za kamion za iznošenje smeća kreću u opsegu 77 do 85dB(A) na 3m,a za perač ulica iznose oko 74dB(A) na 10m. Rekreativne aktivnosti Odvijanje aktivnosti u slobodnom vremenu, namenjenih zabavi grupe ljudi ili pojedinca ( trke motora, vožnja kartinga, dečijih motora i automobila, motornog čamca, vozila za kretanje po snegu) može značajno doprineti povećanju nivoa buke u prethodno mirnim zonama. Značajan doprinos generisanju buke mogu dati sportska i muzička dešavanja, koncerti na otvorenom, vatrometi i različite festivalske aktivnosti. Pored izvora buke koji se koriste pri odvijanju navedenih aktivnosti, značajnu buku generišu i ljudi koji prisustvuju određenim događanjima. Buka koju oni generišu obično je najznačajnija u opsegu 500- 2000 Hz. Buka je uglavnom širokopojasna, jer je generiše veliki broj ljudi koji mogu imati različite dominantne frekvencije, ali u navedenom opsegu. Poznato je da u ženskom i dečijem glasu dominiraju više frekvencije, dok kod muških glasova dominiraju niske frekvencije. Buka u stambenim objektima U stambenim oblastima buka može biti posledica rada različitih sistema namenjenih za zajedničko korišćenje ( pumpe za grejanje, ventilacioni sistemi, vodovodni sistemi, liftovi), kao i glasnog razgovora, muzike i drugih aktivnosti u neposrednom susedstvu( kosačice, usisivači, aparati za kućnu upotrebu, žurke). Tipovi izvora buke Prostiranje buke na otvorenom prostoru podrazumeva širenje zvučnih talasa od mesta izvora buke ka prijemniku kroz atmosferu. Pri tome dolazi do slabljenja buke usled divergencije( rasipanja) zvučnih talasa, odnosno povećanja površine talasnog fronta na kome se raspodeljuje ista količina energije zvuka. Nastajanje i rasprostiranje zvučnih talasa na otvorenom prostoru, kao i slabljenje nivoa buke usled divergencije zvučnih talasa zavisi od tipa izvora zvuka. Svi izvori buke koji se mogu
sresti u životnoj sredini, navedeni u prethodnom poglavlju, mogu se modelirati korišćenjem dva osnovna tipa izvora buke: • •
tačkastog i linijskog.
Osnovne karakteristike koje definišu nastajanje i prostiranje buke kod oba tipa izvora buke: • • •
nivo zvučne snage, nivo zvučnog pritiska emisije( nivo zvučnog pritiska koji izvor buke generiše na otvorenom prostoru) i indeks direktivnosti
Modeli za prognozu buke Umesto sprovođenja procedure merenja,nivoi buke na mestu proračunske tačke ili prijemnika mogu se izračunati primenom modela. Takođe,primenom modela može se izračunati prostiranje buke od jedne do druge tačke. Izračunavanje nivoa buke primenom modela je bolji i možda jedini praktični metod za ocenu nivoa buke u sledećim situacijama: • • • • •
kada se merenje sprovodi u uslovima visoke pozadinske buke,npr. Kada se određuje saobraćajna buka pored fabrike preseraja; kada je potrebno prognozirati nivo bukeza izradu planske dokumentacije na primer; kada je potrebno ispitati alternative u razvoju i primeni mera za redukciju buke; kada je potrebno izraditi konturne mape buke; kada je ograničen pristup mernim tačkama.
Algoritmi Nivoi buke se izračunavaju primenommeđunarodnih ili nacionalnih standardakoji definišu algoritme izračunavanja. Algoritmi su uglavnom orijentisani ka određenom tipu izvora buke i njihova primena je ograničena samo za taj izvor buke. Izuzetak predstavlja ISO 9613 koji određuje nivo buke na osnovu zvučne snage izvora buke i može se primeniti na bilo koji izvor za koji je poznat podatak o nivou zvučne snage. Algoritmi se uglavnom baziraju na primeni dvodelnog model. U pvom delu se modelira izvor buke,a u drugom prostiranje buke (od referentne tačke do posmatrane tečke). Primena oba modela daje nivo buke u proračunskoj tački. Standardizovani (najčešće korišćeni) algoritmi su empirijske prirode i baziraju se na prostim pravilima fizike. Mnogi od njih se moguprimeniti korišćenjem olovke i papira. Potreba da se nivo buke računa u više tačaka i da se istovremeno posmatra više izvora dovela je do korišćenja računara koji omogućuju brže izračunavanje,analizu i prezentaciju rezultata u različitim formama. Za primenu algoritma potrebno je definisati model sa iyvorima buke,topografijom terena i geometrijom objekata koji mogu uticati na prostiranje buke. Zatim se definiše jedna ili više tačaka za izračunavanje i računaru se daje zadatak da izvrši proračune. Svi algoritmi daju ukupni ekvivalentni nivo buke u oktavnim opsezima pri čemu se ukupni nivo dobija sumiranjem dobijenih oktavnih rezultata.
Postoji takođe mogućnost izračunavanja dugotrajnih nivoa buke,odnosno ukupnih ekvivalentnih nivoa buke za duži vremenski period (ceo dan ili deo dana: dnevni,večernji ili noćni period). Primenom prvog modela algoritma izračunava se nivo buke u referentnoj tački,na definisanom rastojanju od izvora,korižćenjem sledeće jednačine: L = LW + G + Cτ ,
gdje je Cτ - korekcija nivoa buke zbog vremenskog angažovanja izvora buke (ako izvor nije stalno aktivan). Primenom drugog modela algoritma izračunava se slabljenje pri prostiranju kao zbir: C = C D + C A + C B + CG + C Z + C R ,
gdje je: C D - korekcija zbog divergencije (širenja talasnog fronta) zvučnih talasa, C A -korekcija zbog apsorpcije vazduha, C A <0, C B -korekcija zbog barijere, C B <0, C G - korekcija zbog apsorpcije terena, C G <0, C R - korekcija zbog refleksije, C R >0, C Z - korekcija zbog zelenila, C Z <0. Sve korekcije imaju uglavnom negativne vrednosti,odnosno dovode do smanjenja nivoa buke koji je proračunat u referentnoj tački primenom prvog dela modela,osim korekcije zbog refleksije koja ima pozitivnu vrednost,jer refleksija na mestu prijema dovodi do povećanja nivoa buke. Korekcija zbog divergencije može da bude pozitivna (ako je rastojanje proračunske tačke do izvora manje od referentnog) ili negativna (ako je rastojanje proračunske tačke do izvora veće od referentnog). Algoritmi su uglavnom optimizovani na osnovu nacionalnih baza podataka o emisiji izvora buke i iz tih razloga mogu biti manje precizniji za primenu u drugim zemljama,gdje godina starosti i struktura izvora buke(npr. vozila) može biti drugačija. Topografski podaci,podaci o nivou zvučne snage mašina i strukturi saobraćajnog protoka su ulazni podaci čiji kvalitet takođe značajno utiče na preciznost i tačnost rezultata. Korišćenje geografskog informacionog sistema i GIS mapa za generisanje topografskih podataka,merenje zvučne snage mašina ili brojanje saobraćaja na izabranim tačkama,može smanjiti rizik od grešaka pri proračunu. Ne treba zanemariti ni značaj veštine i iskustva korisnika algoritma u oceni buke u životnoj sredini i radu sa samim algoritmom i optimizaciji dobijenih rezultata. Korektno korišćenje algoritma za scenarija za koja je algoritam i projektovan,daje preciznost koja se kreće u granicama od 3dB. Standardi za prognozu drumskog saobraćaja Za prognozu buke drumskog saobraćaja ne postoji jedinstveni međunarodni standard,već se koriste različiti nacionalni standardi:
• • • • •
nemački RLS 90, austrijski RVS 3.02, francuski NMPB, engleski CRTN, američki FHWA.
Iako je nemački standard najviše u upotrebi,evropska komisija preporučuje za upotrebu u zemljama Evropske unije francuski standard NMPB. Svi standardi kao rezultat daju ukupni nivo buke u dB(A). Ne uzima se u obzir razlika u spektrima buke koju generišu pneumatici, motor, prenosni sistem i izduvni sistem. Pretpostavlja se da putnička i teretna vozila imaju isti oblik spektra buke nezavistan od brzine. Frekvencijski oktavni spektar buke u opsegu 125Hz÷4kHz može se dobiti korigovanjem ukupnog nivoa buke, dobijenog primenom nekog od standarda, vrednostima datim u tabeli. Vrednosti u tabeli uzimaju u obzir slabljenje A-težinske krive i oblik frekvencijskog spektra karakterističnih izvora buke drumskog saobraćaja. Vrednosti za korekciju ukupnog nivoa buke f[Hz] ∆L[dB]
125 -14
250 -10
500 -7
1000 -4
2000 -7
4000 -12
RLS 90 Nemački standard RLS 90 (iz 1990.) je standard za prognozu drumskog saobraćaja, koji se zbog svojih karakteristika koristi u mnogim zemljama koje nemaju svoje standarde. RLS 90 tretira vozila kao tačkaste pokretne izvore. Definiše referentni nivo buke: • • •
na rastojanju 25m od ose saobraćajnice, na visini 4m u odnosu na teren, akustički centar izvora buke je na rastojanju 0.5m iznad površine kolovoza.
Za izračunavanje referentnog nivoa buke, koji predstavlja nivo emisije izvora buke na posmatranoj poziciji, potrebni su sledeći podaci: • • • •
broj automobila i kamiona ( standardom se vozilo tretira kao kamion ako njegova težina premašuje 2.8t) u toku jednog sata, brzina automobila i kamiona koja mora biti konstantna, nagib puta, ako je veći od 5%, i karakteristike površine puta.
Ukupni referentni nivo buke koji stvara drumski saobraćaj na rastojanju 25m od linije izvora i visini 4m u odmosu na podlogu proračunske tačke dobija se primenom izraza: Lυ = Lυ, E + Cν + C Ng + C PP ,
gdje je: Lυ, E - osnovni nivo buke drumskog saobraćaja, Cν - korekcija zbog brzine vozila,
C Ng
- korekcija zbog nagiba puta, C PP - korekcija zbog podloge kojom je obložen put
Osnovni nivo buke drumskog saobraćaja određuje se za brzinu automobila 100km/h i brzinu kamiona 80km/h, primenom izraza: Lυ, E = 37 .3 + 10 log [ N ⋅ (1 + 0.082 ⋅ p ) ] [dB(A)],
gdje je: N- ukupan broj vozila u toku jednog sata, p- procenat kamiona u ukupnom broju vozila, [%]. Osnovni nivo buke, dat prethodnim izrazom potrebno je korigovati ukoliko je brzina vozila drugačija od standardizovanih brzina, izrazom:
(
)
100 + 10 0.1⋅D −1 ⋅ p Cν = L A − 37 .3 + 10 log [ dB ( A) ] , 100 + 8.23 ⋅ p
gdje je: L A - nivo buke automobila u funkciji brzine (min.30km/h, max. 130km/h):
[
L A = 27.7 + 10 log1 + ( 0.02 ⋅ν A )
3
]
[dB(A)],
LK - nivo buke kamiona u funkciji brzine (min. 30km/h, max. 80km/h):
LK = 23.1 + 12.5 logν K [ dB ( A) ] , D - razlika nivoa buke kamiona i automobila: D = LK − L A .
Ukoliko je nagib puta veći od 5%, potrtebno je osnovni nivo buke korigovati zbog nagiba puta, jer se nivo buke pri tim uslovima povećava na isti način u slučaju uzbrdice i nizbrdice. Korekcija zbog nagiba puta računa se izrazom: C Np = 0.6 ⋅ g − 3[ dB ( A) ], g > 5%,
gdje je g -nagib puta, [%]. Karakteristike podloge kojom je presvučen put dodatno mogu uticati na ukupni nivo buke koji generiše drumski saobraćaj zbog interakcije pneumatika i podloge kao jednog od glavnih izvora buke pri većim brzinama. Starije konstrukcije podloga uglavnom povećavaju nivo buke, dok novije konstrukcije smanjuju nivo buke za brzine iznad 60km/h, tako da je korekcija za presvučenu betonsku podlogu -2dB(A), a za porozni asfalt sa više od 15% pora -5dB(A). Za starije podloge puta korekcija se određuje iz tabele.
Korekcija zbog podloge puta Podloga puta
Maksimalno dozvoljene brzine 30 km/h 40 km/h ≥50 km/h 0 0 0 1.0 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.0 4.5 6.0
Asfalt Beton Kaldrma sa glatkom teksturom Kaldrma sa grubom teksturom
Iz opštih jednačina datih u standardu mogu se izvesti jednačine koje definišu osnovni nivo buke posebno za putnička i teretna vozila u funkciji njihovog broja i brzine i koje mogu zameniti navedene jednačine. Osnovni nivo buke automobila računa se kao:
[
]
Lυ , A = 27.7 + 10 log N A + 10 log 1 + ( 0.02 ⋅ν A ) [ dB ( A) ], 3
gdje je: N A - broj automobila u toku jednog sata, ν A -brzina automobila ( min. 30km/h, max. 130km/h), a osnovni nivo buke kamiona kao: Lυ, K = 23 .1 +10 log N K +12 .5 log ν K [dB(A)],
gdje je: N K -broj kamiona u toku jednog sata, νK - brzina kamiona ( min. 30km/h, max. 80km/h). Ukupni referentni nivo na rastojanju 25m od linije izvora i visini 4m iznad terena dobija se energetskim sabiranjem osnovnih nivoa buke automobila i kamiona i korekcijom zbog nagiba puta i karakteristike podloge puta:
(
Lυ = 10 log 10
0.1Lν , A
+ 10
0.1Lν , K
)+C
Np
+ C pp [ dB ( A) ]
Merodavni nivo buke na mestu prijema određuje se za dnevni (6.00-22.00) i noćni period (22.00 -6.00) posebno, korekcijom ukupnog referentnog nivoa buke: Lm = Lυ + C D + C G + C B + C Z + C R
Slabljenje nivoa buke pri prostiranju Pri prostiranju zvučnih talasa od izvora buke do proračunske tačke, na promenu nivoa buke (uglavnom slabljenje) utiču različiti efekti. Jedino efekat refleksije zvučnih talasa od reflektujućih površina na mestu prijema zvuka utiče na pojačanje nivoa buke. Ukupno slabljenje nivoa buke pri prostiranju buke od emisione do prijemne tačke određuje se jednačinom: C = C D + C A + C B + CG + C Z + C R , Korekcija za uticaj zelenih gustih zasada
Zeleni zasadi u određenoj meri mogu smanjiti nivo buke apsorpcijom zvučnih talasa pri prolasku zvučnih talasa kroz njih. Maksimalna redukcija koja se može postići zelenim zasadima iznosi 5dB i može se odrediti primenom izraza: C Z = −0.06 ⋅ d [ dB ] ,
gdje je d - dužina zelenog zasada kroz koji se prostire zvučni talas. Pri izračunavanju dužine d treba voditi računa da se talas ne prostire pravolinijski, već po zakrivljenoj putanji, što je posledica refrakcije ( savijanja talasa ) usled uticaja meteoroloških uslova sredine. Pri proračunu dužine d treba uzeti da je poluprečnik zakrivljene putanje zvučnih talasa 5 km. Korekcija za uticaj refleksija Ako saobraćajnica prolazi između dva niza paralelnih stambenih objekata, potpornih zidova ili barijera, nivo buke na mestu prijemne tačke se povećava zbog uticaja višestruke refleksije zvučnih talasa. Refleksija zvučnih talasa, kao jedan od efekata koji utiču na prostiranje zvučnih talasa, jedini povećava nivo buke na mestu prijemnika. Za slučaj potpuno reflektujućih površina, maksimalno povećanje nivoa buke je 3.2dB i može se izračunati kao: CR = 4
h [ dB ] . w
Ako su reflektujuće površine obložene apsorpcionim materijalom, maksimalno povećanje nivoa buke je 1.6dB i računa se kao: CR = 2
h [ dB ] , w
gdje je: w- međusobno rastojanje reflektujućih površina, h - srednja visina reflektujućih površina.
KONTROLA BUKE Osnovni principi kontrole buke Buka koja se generiše na mestu izvora buke prostire se i prenosi ka prijemniku putanjama koje ne moraju uvek biti iste. Na mestu prijemnika buka se doživljava kao problem ukoliko su nivoi buke visoki ili ukoliko remeti osnovne ljudske aktivnosti: rad, odmor, spavanje i sl. Nivo buke na mestu prijemnika zavisi od: •
zvučne snage izvora ( automobila, kamiona, vozova i sl.);
• •
dužine putanje kojom se buka prostire, odnosno rastojanje između izvora buke i prijemnika; okruženja u kome se nalazi prijemnik.
Navedeni elementi od kojih zavisi nivo buke na mestu prijema određuju i osnovne principe kontrole buke: • • •
kontrola na samom izvoru buke; kontrola na putevima prenošenja; kontrola na mestu prijemnika.
