Ugrás a tartalomhoz

Környezetgazdálkodás

Dr. Barótfi István (2011)

Szent István Egyetem

15. fejezet - A zaj- és rezgés

15. fejezet - A zaj- és rezgés

A zaj környezeti hatásai

A zaj a XVIII. század, az iparosodás óta életünk állandó kísérőjévé vált. A XX. században, a közlekedés fejlődésével a városokban élők folyamatos zajterhelésnek lettek kitéve. A zajnak e két fő forrása mellett az építkezések zaja is jelentős mértékben hat az emberekre. Az ember egyéb tevékenységei, mindennapi élete, háztartása, szórakozásai sem mentesek a zajkeltéstől. Ebben a fejezetben azokról a fizikai, technikai és jogszabályi tudnivalókról lesz szó, amelyek a zajvédelem megértéséhez szükségesek.

A zaj emberre gyakorolt hatásai

Az embernek az a szerve, amellyel a hangot érzékeli, igen bonyolult és kifinomult “műszer”. A fülnek három fő részét különböztetjük meg: a külsőfül a fülkagylóból, a hallójáratból és az azt lezáró dobhártyából áll. A középfül a hallócsontocskákat (kalapács, üllő és kengyel) és az azokat felfüggesztő izmokat foglalja magába. A belsőfül tartalmazza azt a mechanikai-idegi átalakító szervet (a Corti-szervet), amely a egy folyadékban felfüggesztett, rugalmas hártyán elhelyezkedő, elektrokémiai elven működő sejtek millióinak csoportját jelenti. (A belsőfül működésének leírásáért kapott orvosi Nobel-díjat 1961-ben Békésy György.) A hallószervhez tartozik tágabb értelemben az idegi pályák kötege, amelyen a jel az agyba jut, továbbá az agyi átkapcsolóállomások, valamint az agykéregnek az a része, amelyet hallóközpontnak nevezünk. A zajnak csak a durvább hatásai észlelhetők magában a fülben, a zavarásérzet és más, jólismert hatások az agyban keletkeznek.

A zaj főbb hatásat az alábbi csoportokba foglalhatjuk:

A halláskárosodás tulajdonképpen a hallásküszöb időszakos vagy végleges megemelkedése, azaz az erős hang nagyobb igénybevétele az érzékelősejtek kifáradását okozza. Végletes esetben ezek a sejtek a hirtelen és erős hang hatására részlegesen elpusztulhatnak.

A zaj hat a beszéd érthetőségére, figyelmünkre a beszélgetés vagy előadás során. Ha zajban kell beszélnünk, korlátozva érezzük magunkat, önkéntelenül küzdünk a láthatatlan gát ellen, felemeljük a hangunkat, ingerültebben leszünk.

A zajnak alvászavaró hatása is van. Zajban nehezebben alszunk el, felébredünk illetve nyugtalanul alszunk. Mérhető az alvás fázisainak megzavarása, ébredés után fáradtabbnak érezzük magunkat.

A zajosságérzet is mindennapi tapasztalatunk. Gyakori a megszokás, de vannak zajok, amiket mindig zavarónak érzünk. Azok a zajok is fárasztanak, amelyeket tudatosan nem fogunk fel, ill. csak akkor figyelünk fel rájuk, amikor elhallgatnak. Komfortérzetünket befolyásolják, nem tudunk feloldódni, kikapcsolni. Ugyanakkor vannak hangok, amelyeket pihentetőnek érzünk (a természet hangjai: vízesés, levélzizegés, madárfütty stb.), továbbá használunk bizonyos hangokat függönyként a zajok ellen (walkman - halláskárosodást okozhat! -, háttérzene stb.).

További hatások figyelhetők meg bizonyos testi és lelki folyamatokban (vérnyomás, légzésszám, feszültség stb.), az ember munkájában, teljesítményében, a figyelem vándorlásában, azaz hatása van a zajnak mindennapi életünkre az emberi magatartás és egymás-mellett élés zajainak következtében.

A zaj hatása az élővilágra

Annak ellenére, hogy a zajhatásait az emberek esetében is nehéz mérni illetve bizonyítani, kiterjedt kutatásoknak köszönhetően számos állatfaj esetében sikerült kimutatni zaj által okozott károsodásokat.

A zaj állatokra gyakorolt hatása nagy mértékben függ az egyed rendszertani besorolásától. Az állatok esetében a különböző hangok érzékelése kulcsfontosságú a túlélésük szempontjából, hallásuk többnyire jóval kifinomultabb és érzékenyebb mint az emberé, így nagyobb mértékben reagálnak a zajokra. A zaj hatásai az állatok esetében is okozhat közvetlenül halláskárosodást valamint közvetett hatásként befolyásolja viselkedésüket, szaporodásukat valamint táplálkozásukat. Hosszú távú kutatásra alapozott eredmények elsősorban háziállatok, valamint kísérleti állatok esetében áll rendelkezésünkre. Vadon élő állatok egyedei és populációi esetében bekövetkező változások és annak okainak vizsgalatához több éves adatsorok szükségesek.

Laboratóriumi állatokon elvégzett kísérletek során kisemlősök (fehér egér, patkány, tengerimalac stb.) esetében 100 és 130 dB közötti értékeknél tapasztaltak halláskárosodást. Szintén kisemlősök esetében hosszú távon zajnak kitett egyedek vérnyomása növekedett, szaporodásukban zavar keletkezett, alacsonyabb számban és kisebb testtömegű egyedeket hoztak világra. Elsősorban egerek esetében magas volt a fejlődési rendellenességgel született egyedek száma.

Haszonállatok esetében az állatok viselkedésének megváltozását (pl. menekülési reakció), többek között magas vérnyomást, a vér összetevőnek megváltozását (pl. tejelő marha esetében egy 97 dB hangerősségű traktor hatására jelentősen csökkent a vér hemoglobinszintje), valamint tejhozam csökkenést tapasztaltak. Hasonlóan a többi állatcsoporthoz a haszonállatokat is elsősorban a hirtelen bekövetkező, nem állandó hanghatások zavarják a legjobban.

A zaj vadon élő állatokra gyakorolt legnyilvánvalóbb hatása a menekülési reakció előidézése. A különböző fajok meglehetősen különböző módon reagálnak a zajhatásokra. Egyesek képesek hozzászokni a zajokhoz, jó példa erre a városlakó állatok né-pes csoportja. Azonban számos faj esetében egy hirtelen bekövetkezett hanghatás (pl. szuperszónikus repülőgép által előidézett hangrobbanás) elég ahhoz, hogy sikertelen legyen egy szaporodási ciklus (ez különösen madarak esetében jellemző). Érdekességképpen meg lehet említeni, hogy egy galamb hallása a 10 Hz-alatti tartományban 50 dB-el érzékenyebb az emberénél.

További gerinces (hüllők, kétéltűek, halak) és gerinctelen fajok esetében is van káros hatása a zajnak. A már említett fajokhoz hasonlóan, halláskárosodás, táplálkozásiés szaporodási rendellenesség, pánik reakció, kannibalizmus és akár 50%-os élethossz csökkenés tapasztalható hang hatására.

A számos megfigyelés és adat ellenére még további, összetettebb vizsgálatok szükségesek a zaj okozta pontos fiziológiai, populációdinamikai stb. változások feltárásához.

A zajjal kapcsolatos alapfogalmak

A hang és a hangtér jellemzői

A hang valamilyen közegben létrejövő rezgés. A vivőközeg szerint megkülönböztetünk: léghangot (a vivőközeg gáz, leggyakrabban levegő); folyadékhangot (a vivőközeg folyadék, leggyakrabban víz); testhangot (a vivőközeg valamilyen szilárd test).

A hang a közegben hullám alakban terjed. Gázokban és folyadékokban csak hosszanti (longitudinális) hullámok keletkeznek, szilárd testekben ezen kívül más hullámtípusok is fellépnek: pl. haránt-, nyomási, hajlító-, csavaró, felületi (Rayleigh-)hullámok.

A térnek azt a részét, amelyben a hanghullámok terjednek, hangtérnek nevezzük. A hangtér a hely és idő függvényében két mennyiséggel írható le, a gyakorlatban rendszerint a hangnyomást és a részecskesebességget adjuk meg. A hangnyomás a hangtér mérhető adata. A részecskesebesség a vivőközeg elemi részecskéinek váltakozó (rezgés-)sebessége, amellyel azok nyugalmi helyzetük körül rezegnek.. A szomszédos részecskék egymásnak adják át energiájukat, így történik a hullámterjedés.

A hangsebesség a hullám terjedési sebessége. A c hangsebesség, m/s, a közeg tulajdonságaitól függ. Gázokban

ahol κ a fajhőviszony, p0 a közeg statikus nyomása, Pa, ρ0 a közeg nyugalmi sűrűsége, kg/m3. Levegőben a hangsebesség lényegében az abszolút hőmérséklettől függ:

ahol T a levegő abszolút hőmérséklete, K.

Szilárd testekben a hangsebesség a hullámtípustól is függ. Legnagyobb sebességgel a tiszta longitudinális hullámok terjednek. Sebességük rudakban, cL, m/s:

ahol E az anyag rugalmassági modulusa, Pa, ρ az anyag sűrűsége, kg/m3.

A T periódusidő az a legrövidebb idő, amely alatt a rezgés periodikusan ismétlődik. A hang f frekvenciája az egy másodpercreeső teljes rezgések száma, mértékegysége a hertz (Hz). A frekvencia a periódusidő reciproka:

A hangsebességből és a frekvenciából számítható a hullámhossz:

Az emberi fül a 20...16 000 (kivételesen a 16...20 000) Hz frekvenciatartományba eső hangokat érzékeli. Az ennél kisebb frekvenciájú hangokat infrahangnak, míg a hallástartomány fölé eső hangokat ultrahangnak nevezzük (29. ábra). Az érzékelésnek nem csak frekvencia-, hanem hangnyomáskorlátai is vannak. A még éppen hallható hangok frekvenciafüggvényét halásküszöbnek nevezzük. A legkisebb hallható hang hangnyomása kb 1,4·10-5 Pa. A hallásküszöb alá eső hangok a küszöb alatti hangok. A hang erősségét növelve elérjük a fájdalomküszöböt. A fájdalomküszöb is függ a frekvenciától, de kisebb mértékben, mint a hallásküszöb. A fájdalomküszöb feletti hangokat szuperhangnak hívjuk.

A gyakorlatban általában a hangnyomás effektív értékét használjuk, a műszerek is elsősorban ezt mérik. A hangnyomás effektív értékének pe jeléből az “e” indexet rendszerint elhagyjuk, és p hangnyomáson annak effektív értékét értjük. Ennek matematikai kifejezése:

ahol T az integrálási idő (időállandó).

Szinuszos tisztahang esetén az effektív érték:

ahol pmax a hangnyomás legnagyobb pillanatnyi értéke (amplitúdója), Pa.

57. ábra A normális halásterület

A hangtér másik fontos jellemzőjének, a részecskesebességnek az effektív értéke hasonlóképp írható fel:

A hanghullám I intenzitása, W/m2 a hangnyomás és a részecskesebesség szorzatának időbeli átlagával egyenlő:

ahol a felülvonás az időbeli átlagolást jelenti.

A hanghullám W teljesítménye, W:

A közeg nyugalmi sűrűségének és a hullám sebességének szorzatát Z0 fajlagos akusztikai impedanciának, más néven akusztikai keménységnek nevezzük, Pa s /m:

ahol ρ0 a közeg nyugalmi sűrűsége, kg/m3 c a hangsebesség, m/s.

Az intenzitás és a hangnyomás közötti összefüggés síkhullám esetén:

Az S felületen áthaladó teljesítmény:

Hanghullámok

Szabad síkhullám esetén a hullámfrontok síkok, a terjedés egydimenziós. A hullámfrontok c sebességgel akadálytalanul haladnak a tér egyik irányába, az x irányba.

A térben minden irányban terjedő gömbhullámok legegyszerűbb esete, ha a hangforrás a térfogatát periodikusan változtató, ún. lélegző gömb. Gömbhullám esetén a hangnyomás amplitúdója nem független a távolságtól, hanem a hangforrás középpontjától való távolsággal fordítva arányos. A részecskesebesség csak a hangforrástól a hullámhosszhoz viszonyítva nagyobb távolságban, az ún. távoltérben van a hangnyomással fázisban.

A síkhullámok intenzitása a távolság függvényében - a veszteségektől eltekintve - nem változik, mivel a felület, amelyen a teljesítmény eloszlik, állandó. Gömbhullámok esetén az intenzitás r távolságban:

ahol W a hangforrás teljesítménye.

Ha a hangtér valamely helyén két vagy több hullám találkozik, interferencia következik be (szuperpozíció elve). Amikor azonos frekvenciájú és amplitúdójú, azonos fázisú hullámok találkoznak, az amplitúdó megkétszereződik. Ha a fáziskülönbség ω (180°), akkor az eredő 0 lesz, a két hullám kioltja egymást.

Az interferencia gyakori esete, amikor a hangvisszaverődés következtében két azonos frekvenciájú, ellenkező irányban haladó hullám találkozik. Ilyenkor állóhullám jöhet létre, amelynek λ/2 távolságokban helyhez kötött maximumai és ezek között nullapontjai (csomópontjai) vannak.

Szintek

A hangtér jellemzői nagy értéktartományt fognak át. A hangnyomás gyakorlatban előforduló értékei pascalban 106 nagyságrend különbségűek. A hangintenzitás ill. a hangteljesítmény, W/m2 ill. W, a hangnyomással való négyzetes összefüggés miatt 12 nagyságrendet fog át. A gyakorlatban ezért ezeket a mennyiségeket nem természetes egységben adjuk meg, hanem szintekkel számolunk, decibelben, dB. A szintek számolásakor használt mennyiségek mindig effektív értékek.

A hangnyomásszint, Lp, dB:

ahol po = 2 10-5 Pa, a hangnyomás alapértéke.

Az LI hangintenzitásszint, dB:

ahol Io = 10-12 W/m, a hangintenzitás alapértéke.

Az LW hangteljesítményszint, dB:

ahol Wo = 10-12 W, a hangteljesítmény alapértéke.

A szintek összegzésekor a hangnyomásnégyzeteket, a hagintenzitásokat ill. a hangteljesítményeket kell összeadni. Az Le eredő szint:

ahol Li az i-ik összegzendő szint.

Hangszínkép

A hangnyomásszintek ábrázolását a frekvencia függvényében hangszínképnek nevezzük. A tisztahang (szinuszos hang) színképe az adott frekvenciához tartozó egyetlen függőleges vonal. Összetett periodikus hang színképe vonalas. Összetett, nem periodikus hang esetén folytonos színképet kapunk.

A frekvencia elemzéséhez sávszűrőket ill. digitális technikát használunk. A sávszűrők a hangenergiát meghatározott frekvenciahatárok között, azaz meghatározott frekvenciasávban átengedik, e sávon kívül azonban visszatartják. A környezeti zajmérésekben leggyakrabban oktáv- vagy tercszűrőket alkalmazunk, de vannak keskenyebb sávú szűrők is. Az alkalmazott szűrők szerint oktávsávos, tercsávos vagy keskenysávú elemzésről beszélünk. A digitális berendezések ugyanezeket a jelenségeket számsorokkal képzett műveletek útján állítják elő.

Hangterjedés

A zajvizsgálat, a helyzetelemzés, a zajcsökkentést megalapozó tevékenység, valamint a műszaki akusztikai tervezés területén az első lényeges lépés, hogy ismerjük a hangtérben a zajforrás okozta hangnyomás szintelosztást. Egy adott zajhelyzet elemzésénél a hangnyomás szinteloszlás zajszintmérővel megmérhető. Amikor azonban egy olyan zajforrás, mint pl. egy zajos gyár még csak a rajzasztalon létezik, akkor ennek a zajkibocsátását valamilyen elméleti képlet segítségével meg kell becsülni annak érdekében, hogy megelőzzük a kellemetlen zajhatásokat. Ezen számítások elvégzéséhez ismerni kell azokat a tényezőket, amelyek a hangforrások körül kialakuló hangtér energiaviszonyait, az elsugárzott hangenergia terjedését befolyásolják.

A hangforrásokra jellemző hangteljesítmény és a hangtér közötti kapcsolatra döntő hatással van

  • a hangforrást körülvevő tér jellege (szabadtér, zárt tér),

  • a hangforrás alakja,

  • a hangforrás térben elfoglalt helyzete,

  • a hangforrás az össz-hangteljesítményének mekkora hányadát sugározza a hangtér különböző részeibe,

  • a terjedés útjában levő hangakadály.

Az előbbieknél kevésbé befolyásoló tényező a tér állapota (a hőmérsékleteloszlás, a sűrűség, a szél sebessége, iránya, a páratartalom), hacsak nem nagyon hosszú a terjedési út.

A növényzet hatása

Ha a hang növényzeten (bokrok, fák) halad át, szóródás és hangelnyelés következtében többletcsillapítás következik be. A többletcsillapítás függ a frekvenciától, a növényzet fajtájától és sűrűségétől és a növényzeten keresztülvezetett hangút hosszúságától. A többletcsillapítás következtében létrejövő ΔLn hangnyomásszint-csökkenés különböző növényzettípusokra átlagosan az alábbi összefüggéssel számítható:

ahol f a frekvencia, (Hz); d a hangút a növényzeten keresztül (m).

Érdemi zajcsökkentés csak aljnövényzettel rendelkező sűrű erdő esetén érhető el, ha a növényzeten ténylegesen áthaladó hangút legalább 30...50 m.

A növényzet csak a föld felszínén attól 3-4 m magasságig érezteti hatását és semmi esetre sem nyújt védelmet a magasan fekvő zajforrások ellen. A növényzet növési ideje, lombossága, bizonytalan sűrűsége és a légállapot (szél, hőmérséklet) befolyása miatt a védősávok hatékonyságára a legkörültekintőbb óvatossággal lehet számítani.

Hangvisszaverődés

A hangvisszaverődést figyelembe kell venni, ha a zajforrás vagy a megfigyelő közelében nagyobb hangvisszaverő felületek (falak, épületek stb.) vannak. Ilyen esetben tükrözéssel kapott tükörzajforrással számolhatunk. A hangvisszaverő felület közelében a hangnyomásszint 3 dB-lel emelkedik.

Meteorológiai hatások

A szél és a hőmérséklet-gradiens hatása

A nyílt földfelszín fölött mindig létezik jelentős függőleges irányú szél- és hőmérsékleti gradiens, melynek nagysága és előjele befolyásolja a zajterjedési viszonyokat.

A szélsebesség és a hang terjedési sebessége vektoriálisan összegződik, így a széliránnyal megegyező irányú hangterjedés nagyobb, ellenkező irányban kisebb sebességű. A légáramlást a talaj közelében a növényzet és a beépítés fékezi, ezáltal a szélsebesség a magasság növekedésével növekszik. Emiatt a hanghullámok a szélirányban történő terjedésnél a föld felé, ellenkező irányú terjedésnél a földtől felfelé hajlanak el.

A széllel szembeni zajterjedésnél bizonyos távolságra árnyék jön létre. Szélirányban történő zajterjedésnél azonban nem alakul ki árnyék, sőt a hanghullámok föld felé hajlása ebben az esetben a mesterségesen akadályozott zajterjedést kedvezőtlenül befolyásolja, és a zajcsökkentő hatást részben vagy teljesen megszünteti.

A szél hatása különösen nagy távolságokban okozhat nagy hangnyomásszint-ingadozásokat.

A szélhez hasonló hatást okoz a zajterjedésére a hőmérséklet is. Abban az esetben, amikor a hullámfront bizonyos részeinek terjedési sebessége különbözik a hullámfront többi részének sebességétől, a hullámfront iránya megváltozik.

Nappal a talajfelmelegedés közben a levegő felsőbb rétegei hidegebbek, mint az alsók, azaz negatív hőmérséklet- gradiens alakul ki, az alsóbb rétegekben a hanghullám útját jelző nyomvonal felfelé görbül, és bizonyos távolságban árnyékzóna alakul ki.

Abban az esetben, ha az alsó rétegek hidegebbek (télen, valamint tiszta szélcsendes éjszakában), mint a felsők, akkor a nyomvonal a föld felé hajlik el.

A talaj hatása

A talaj közelében bekövetkező különböző hatások többletcsillapítást okozhatnak. A földhatás komplex jelenség, amelyet a föld hangvisszaverő és hangelnyelő tulajdonsága együttesen idéz elő, és amelyet jelentős mértékben befolyásolnak a földközeli meteorológiai viszonyok. A föld (és itt földön értünk bármilyen, a gyakorlatban előforduló visszaverő és elnyelő felületet) elnyelése és reflexiója a föld akusztikai tulajdonságai és impedenciája mellet a zajforrás és az észlelő magasságától és távolságától is függ. A kemény felületek (beton, aszfalt) hangelnyelése nagyon csekély, a füves terület, kötött talaj elnyelése már jelentős. Ha a zajforrás a talaj fölött van, interferencia lép fel a megfigyelő helyén, a közvetlen és a talajról visszavert hangsugár között. Nagyobb távolságok esetén a hangelnyelés és szóródás következtében 3 dB többletcsillapítással számolhatunk, a szabad féltéri terjedéshez képest. A sűrű fű vagy más aljnövényzet lényegesen nagyobb csillapítást eredményez, mint az elnyelő talajok (pl. homok). A csillapítás elérheti a 20 dB/100 m értéket is.

Hangárnyékolás hatása

A földfelszíni hangterjedést jelentősen befolyásolják a különböző akadályok - házak, házsorok, falak, gátak - és a domborzati viszonyok. Az akadályok mögött hangárnyék alakul ki, ahova, ha más visszaverő felületek nincsenek a közelben, csak az akadály felső élét és rétegeit megkerülve a hullámelhajlás jelensége miatt és különleges terjedési viszonyok következtében jut el a hang. A hang útjába helyezett akadály (épület, terepalakulat, zajvédő fal) mögött hangárnyék keletkezik.

Az akadály élénél a hang szóródik, ezért az árnyékolás nem teljes, a hangakadály mögé is jut hangenergia.

Ez meglehetősen bonyolult módszer, a gyakorlatban különböző elméleti és tapasztalati megfontolások alapján levezetett közelítő összefüggések terjedtek el.

Hanggátlás fogalma, mennyiségei

A falak szerkezetüktől függően, kisebb-nagyobb mértékben gátolják a hang terjedését. A falba behatoló I1 intenzitású hanghullám a falban energiája egy részét elveszti, majd a másik oldalon a falból kilépve I2 intenzitási hullámként továbbhalad. A két intenzitás viszonya a transzmissziós tényező:

A hanggátlás nem más, mint az adott felületű falba belépő I1 és annak kilépő I2 intenzitások viszonyának tízszeres logaritmusa.

A hanggátlás értéke a fal fizikai tulajdonságara jellemző, és általában nem egyenlő azon két helyiségben uralkodó hangnyomásszintek különbségével, melyeket a vizsgált fal elválaszt.

Zajforrások, zajcsökkentés

A környezetünkben kialakuló zajviszonyokat számos tényező határozza meg, de elsősorban meghatározó a zajforrás típusa és működési körülményei.

A környezeti zajforrásokat az alábbi főbb csoportokra oszthatjuk :

Ipari (üzemi) zajforrások

Üzemi zajforrásnak tekintjük az ipari termelő és szolgáltató üzemeket, beleértve a területükön mozgó járműveket, az épületek rendeltetésszerű használatát biztosító gépi berendezéseket (pl. kereskedelmi és lakossági szellőző- és klímaberendezések, transzformátorok stb.) A jelenlegi jogszabályi előírásoknak megfelelően ebbe a csoportba tartoznak az un. “szabadidős” zajforrások (kulturális-, szórakoztató-, vendéglátó-, sportlétesítmény, -berendezés, -tevékenység) is.

Közlekedési eredetű zajforrás

A vízi és légi útvonalon, közúton, közlekedési területen elhelyezkedő gépjármű várakozó- (parkoló-) helyen, vasútvonalon, pályaudvaron, repülőtéren és egyéb fel/leszállóhelyen, kikötőben (együtt : közlekedési létesítményben) történő, a közlekedéssel közvetlenül összefüggő járműmozgás, járműműködtetés zajkibocsátása.

Zajcsökkentés során minden esetben az alábbi eljárások alkalmazhatóságát kell megvizsgálni:

  • a kisugárzott zajteljesítmény csökkentése a gép, berendezés konstrukciós kialakításának vagy a technológia változtatásának segítségével,

  • a zajterjedési viszonyok megváltoztatása (tokozás, zajvédő ernyők, teremakusztikai viszonyok módosítása stb.),

  • az embert érő zajterhelés csökkentése (pl. munkahelyen egyéni védőeszközök alkalmazása, épületekben nyílászárók hanggátlásának növelése).

Videó 4

Áramlási zajok, gépzajok

Folyadékok és gázok áramlásakor zaj keletkezik Az aerodinamikai zajforrások igen elterjedtek és a legnagyobb intenzitású zajforrások közé tartoznak (pl. szellőztető berendezések, gőz- és gáznyomáscsökkentők, kompresszorok, pneumatikus gépek, biztonsági szelepek, sugárhajtóművek, propellerek, különféle égők, kazánokban, kemencékben stb.)

A közúti és a vasúti közlekedési zaj

A közlekedés a környezetében – főútvonalak, vasúti fővonalak mentén – esetenként akár 80 dB-t is elérő, illetve megközelítő egyenértékű A-hangnyomásszinteket okozhat. Jelentőségét az is emeli, hogy a közlekedési zaj a lakosság igen nagy hányadára kiterjedő terhelést okoz.

Az utakon különböző típusú és zajkibocsátású járművek különböző üzemállapotban, változó sebességgel haladnak, az okozott zajt a fentieken kívűl a környezeti viszonyok (pl. beépítettség, az útburkolat fajtája és állapota stb.) is befolyásolják. Közlekedési zaj esetén ezért az utat vagy vasútvonalat tekintjük egyetlen egységes vonalszerű zajforrásnak. Az út- vagy vasútvonal zajkibocsátását az úttól meghatározott távolságban, akadálytalan terjedés feltételezése mellett meghatározott egyenértékű A-hangnyomásszinttel jellemezhetjük. A vonatkoztatási távolság (a vonatkozó számítási szabványelőírások szerinti referenciapont) utak esetén 7,5 m, vasutak esetén 25 m. Közlekedési zaj megítélési ideje (az egyenértékű A-hangnyomásszint, LAeq vonatkoztatási ideje) az előírások szerint nappal 16 óra, éjszakai időszakban 8 óra.

A közúti és vasúti közlekedés által okozott zaj a forgalmi adatok, valamint a terepviszonyok, az építmények és az út (vasút) egymáshoz viszonyított elhelyezésének ismeretében számítható.

Az építésügy, a területrendezés és településüzemeltetés és az úttervezés zajvédelmi feladatai

A korábban használatos “építésügy” fogalma az Alkotmány 1990-es módosításánál új színezetet kapott, miszerint "az állampolgárok lehető legmagasabb szintű testi és lelki egészséghez való jogát a Magyar Köztársaság - egyebek mellett természetesen - az épített és a természetes környezet védelmével valósítja meg". Itt jelent meg tehát először az épített környezet fogalma. A környezet - valljuk valamennyien - egységes egész, amelyben az épített és a természeti elemek, tehát a természet és az építési munka eredményeként létrehozott környezet egységes egészet alkot, amelyek egymást alakítják, befolyásolják. Ezek együtt képezik az ember szűkebb és tágabb környezetét. Ezt a fontos elvet hangsúlyozza már az 1995-ben elfogadott LIII. törvény, mely a környezet védelmének általános szabályairól szól. A környezetvédelmi törvény azt mondja ki és célként azt fogalmazza meg, hogy az ember és környezete harmonikus kapcsolatának kialakítását biztosítani kell. A természeti környezet mellett egyre dominánsabb módon kell foglalkozni az építési munka eredményeként létrejött környezettel is. Ez utóbbi az "épített környezet", melynek szabályait az 1997. évi LXXVII törvény, mely “az épített környezet védelméről” címet viseli.

Az új szemléletű törvény megalkotását a környezet problémájának előtérbe kerülése - mely már a '80-as évek közepén már erőteljesen jelentkezett - segítette. Az Építészek Nemzetközi Szervezete 1993. évi Chicagói Konferenciájának záró nyilatkozatában például azt a mondatot fogadta el mottójául, hogy "a jelenkor igényeinek kielégítése nem történhet a jövő rovására". Tehát mindenek előtt a környezettel szembeni szemléletváltozás az, amely motiválta az új törvény megalkotását. Épített környezetünk jelenlegi állapota, elmaradottsága számos feszültség okozója. A korábban elmondottakból is látható, hogy környezeti zaj szempontjából is döntő jelentősége van az építészeti tervezésnek, településrendezésnek.

A településrendezési terveknek két fő típusát különböztetjük meg. Az egyik a településszerkezeti terv, amelyik a terület-felhasználással, az infrastruktúra rendszerekkel foglalkozik. Ez nem az építés közvetlen része, inkább távlati, stratégiai célkitűzést takar. A másik, a szabályozási terv, illetve a helyi szabályzat, ami viszont inkább akcióterv jellegű, és azt mondja meg, hogy egy konkrét helyen mit, hogyan szabad építeni. Jelentős különbség a korábbi általános és részletes rendezési tervvel szemben, hogy itt nem pusztán a két tervfajta részletezettségében van különbség, hanem alapvetően más a "műfajuk". Az egyik stratégiai, a másik akciójellegű tervfajta. Szabályozási tervet minden esetben kötelező olyankor készíteni, ha új építési területet alakítottak ki, vagy új építési akció indul valahol, illetve ha a környezet, építészeti vagy természeti érték figyelembevétele azt megköveteli.

A törvény településrendezés céljaként jelöli meg a környezet védelmét is. Előírja, hogy a településrendezés során biztosítani kell a területek közérdeknek megfelelő felhasználását, figyelembe véve a környezet- és természetvédelem szempontjait.

A helyi építési szabályzatot és a településrendezési terveket a megállapítás, illetve a jóváhagyás előtt véleményeztetni kell a külön jogszabályban meghatározott államigazgatási szervekkel, többek közt az illetékes környezetvédelmi felügyelőségekkel is.

A településszerkezeti terv meghatározza a település alakításának, védelmének lehetőségeit és a fejlesztés irányait az országos és a térségi érdek, a szomszédos vagy a más módon érdekelt többi település alapvető jogainak és rendezési terveinek figyelembevételével a környezet állapotának javítása vagy legalább szinten tartása mellett.

Az építés helyi rendjének biztosítása érdekében a települési önkormányzatnak az országos szabályoknak megfelelően, illetve az azokban megengedett eltérésekkel a környezet természeti, táji és épített értékeinek védelmével kapcsolatos jogokat és kötelezettségeket helyi építési szabályzatban kell megállapítania.

Az építmények elhelyezésével kapcsolatban biztosítani kell mind a megvalósítandó új építmény, mind a szomszéd építmény és szomszéd ingatlan rendeltetésszerű és biztonságos használhatóságát, a környezetvédelem sajátos követelményeit és érdekeit.

Az építmény kialakítására vonatkozóan szintén konkrét követelményeket határoz meg a törvény. Ebben különálló pontként jelenik meg (kiválva a környezetvédelemből!) a zaj és rezgés elleni védelem. Előírja, hogy az építmény rendeltetésszerű használatával járó környezetterhelés az adott helyen a megengedett mértéket ne lépje túl.

Építési engedély akkor adható meg, ha az építmény megépítése, tervezett használata, fenntartása nem okoz a környezetében olyan káros hatást, amely a terület rendeltetésének megfelelő mértéket meghaladná, az egészséget vagy a közérdeket egyéb módon sértené.

A törvényhez kapcsolódó miniszteri szintű jogszabályok előírják azt is, hogy az építési engedélyezési dokumentáció szükségszerűen tartalmazza a zaj és rezgés elleni védelmi (akusztikai) megoldásokat, az építmény és környezete kölcsönhatását is. Igazoló műszaki számításokat kell végezni zajforrást tartalmazó, illetve határérték feletti környezeti zajjal terhelt épületnél az akusztikai megoldásokról. (A bontási engedélynél meg kell vizsgálni az építmény és környezete jelenlegi és tervezett állapotát is – pl. árnyékolás megszűnése.)

Az építményeket csak úgy szabad elhelyezni, hogy együttesen sem eredményezhetnek a jogszabályokban vagy a szakhatóságok eseti előírásaiban megállapított követelményeket meghaladó mértékű káros hatást környezetükre.

Egyes konkrét részletekre is kiterjedő szabályozások :

Az építményt és részeit, szerkezeteit úgy kell méretezni és megvalósítani, hogy a környezetéből ható zaj- és rezgéshatásoknak az előírt mértékben ellenálljon, illetőleg azt meghatározott mértékig csillapítsa. Gondoskodni kell a beépített vezetékhálózatok esetén azok zaj elleni védelméről is. A vezetékeket olyan helyen és módon kell vezetni és felszerelni, hogy a szomszédos helyiségek és önálló rendeltetési egységek rendeltetésszerű használatát ne veszélyeztesse. Kazánhelyiségekre vonatkozóan előírja, hogy a kazánhelyiséget, megközelítését, szellőzését az üzemelés céljának, környezetvédelmi és a vonatkozó egyéb előírásoknak megfelelően kell megvalósítani.

Jogszabályok a zaj- és rezgésvédelemről

A környezeti zajvédelem területén az érvényes általános előírásokat a Minisztertanács 12/1983. (V. 12.) MT számú, a zaj- és rezgésvédelemről szóló rendelete tartalmazza. Veszélyes mértékűnek és tilos zajkeltésnek minősíti azt a zaj-, illetve rezgésszintet, amely meghaladja a zaj- és rezgésterhelési, illetve zajkibocsátási határértéket. Ez a jogszabálytartalmazza a környezeti zaj- és rezgésvédelem legfontosabb szabályait, valamint meghatározza a hatósági hatásköröket és kijelöli a további szabályozás irányait.

A rendelet igyekszik a hangsúlyt a megelőzésre helyezni, az új létesítményekre tartalmaz részletes előírásokat. A műszaki tervezés során lehet ugyanis viszonylag kisebb költséggel – esetenként éppen többletköltség nélkül – megfelelő mértékű zaj- és rezgéscsökkentést elérni. A rendelet ezért különbséget tesz az újonnan létesülő és a már meglevő zaj- és rezgésforrások között. Az új létesítményekre szigorúbb előírások vonatkoznak.

A rendelet az újonnan létesülő zaj és rezgés szempontjából legjelentősebb forrásokra, tehát a közlekedéstől, az ipari üzemektől és az építkezésektől származó zajra és rezgésre állapít meg követelményeket.

Az újonnan létesülő üzemi létesítményben folytatott tevékenységre és az építési munkákra a rendelet egyedi zajkibocsátási (emissziós) határértékek megállapítását teszi kötelezővé már a tervezés fázisában. Ilyenkor a tervező köteles az elsőfokú környezetvédelmi hatóságtól zajkibocsátási határértéket kérni és annak betartásáról gondoskodni is köteles (6.§).

Ettől csak akkor lehet eltekinteni, ha a zajterhelési határérték teljesülni fog és erről a tervező nyilatkozik.

Hasonló az eljárás építési munka esetén is, de a zajkibocsátási határértékeket a kivitelezőnek kell megkérnie, illetve betartásáról is neki kell gondoskodnia.

A meglevő létesítmények zajcsökkentését fokozatosan, hosszabb idő alatt lehet megoldani (11.§). A rendelet a meglevő üzemi létesítményekre is lehetővé teszi az egyedi zajkibocsátási határértékek előírását.

A meglevő közlekedési létesítmények forgalma által okozott zaj és rezgés mértékének jelentős csökkentése belátható időn belül nem valósítható meg. A közlekedési zajra vonatkozó határértékek elsősorban új létesítményekre értelmezhetők. Ennek megfelelően a rendelet a meglevő közlekedési létesítmények esetében csak szűk körre, az emberi egészség védelme érdekében halaszthatatlan feladatokra korlátozza az intézkedés lehetőségét (14.§).

A rendelet a zajvédelem sajátosságainak megfelelően az általános védettségen túl fokozottan védett területeket különböztet meg. Ezek mindig összefüggő területek, ahol a követelmények szigorúbbak, a zaj elleni védettség jobban érvényesül. A zajvédelem sajátosságai következtében egész városok vagy régiók kiemelése nem lehetséges. Fokozottan védetté így egyes lakónegyedek, gyógy- és üdülőterületek, a települések egyes kulturális műemléki vagy pihenési célokat szolgáló részei nyilváníthatók.

A csendes övezetek kijelölése a zaj ellen kiemelt, különleges védelmet igénylő létesítmények védelmét szolgálják. A csendes övezetek mindig egy meghatározott létesítményt vesznek körül, általában kisebb kiterjedésűek. Határértékek megállapítására itt nem kerül sor, a fő cél a zajforrások távoltartása a létesítménytől (pl. forgalom megtiltása).

Zajgátló védőterületek kijelölése indokolt olyan létesítmények környezetében, amelyek zajkibocsátása a szükséges mértékre nem csökkenthető (19.§). A zajgátló védőterületen belül a zaj erőssége szerinti fokozatokban zajgátló övezeteket kell kijelölni. Cél a település fejlesztésének korlátozása a zajforrás irányába.

A rendelet hatósági jogkörrel ruházza fel a környezetvédelmi hatóságot. Főbb feladatai a következők:

  • közreműködés a területrendezési, területfejlesztési tervek jóváhagyásában,

  • üzemi létesítmények és építési munka egyedi zajkibocsátási határértékeinek megállapítása,

  • meghatározott közlekedési létesítmények létesítése során zaj- és rezgésvédelmi szakhatósági közreműködés,

  • a rendelet által részletezett esetekben kötelezés az egyedi zajkibocsátási, illetőleg zaj- és rezgésterhelési határértékek megtartására,

  • meghatározott esetekben zaj-, illetőleg rezgéscsökkentő létesítmények, berendezések létesítésének előírása,

  • a zajt, illetőleg rezgést okozó tevékenység korlátozása, illetőleg felfüggesztése, ha az okozott zaj vagy rezgés a környezetre közvetlen, súlyos veszélyt jelent,

  • zaj- és rezgésbírság kiszabása,

  • közreműködés a fokozottan védett területek, a csendes és a zajgátló övezetek kijelölésénél.

A kulturális, szórakoztató, üdülési sport és más hasonló szolgáltatási tevékenység (a rendelet mellékletében felsorolt lista szerint) működése következtében keletkező zajkeltés esetén az elsőfokú környezetvédelmi hatósági jogkört a helyi önkormányzat jegyzője látja el, míg egyéb esetekben ez a feladat az illetékes környezetvédelmi felügyelőségé.

A zajvédelmi rendelet előírja, hogy a környezetünkben a határértéket túllépő zajkibocsátású üzem vagy közlekedési létesítmények üzemeltetőit, építési munka során a kivitelezőt zaj-, illetve rezgésbírság megfizetésére kell kötelezni.

Önellenörző kérdések

  1. Mit nevezünk hangtérnek?

  2. Mi az ultrahang?

  3. Mekkora a legkisebb hallható hangnyomása?

  4. Milyen küszöbhangok vannak?