evaluarea si combaterea zgomotului ambiental_suport curs.pdf
TRANSCRIPT
EVALUAREA SI COMBATEREA ZGOMOTULUI AMBIENTAL
1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE PRIVIND ZGOMOTUL AMBIENTAL
1.1 INTRODUCERE
Poluarea mediului ambiant, care îşi întinde ameninţarea asupra întregii planete, a
ajuns la un punct în care atacă omul şi mediul său de existenţa. Trecând peste
limitele capacităţii proprii de apărare a naturii, de regenerare, de echilibrare, toţi
agenţii poluanţi noi se răspândesc cu iuţeală în aer, în apă sau pe sol, generând,
dezvoltând şi provocând unul dintre cele mai grave pericole pe care le-a întâmpinat
civilizaţia modernă. Şi, ca o ironie amară, în timpurile moderne, nu stihiile naturii ori
populaţiile vegetale sau animale sunt acelea care îl ameninţă pe om şi condiţiile sale
de existenţă, ci însuşi omul, prin activitatea sa generală, insuficient controlata şi
neadaptată în întregime la realităţile naturale înconjurătoare, ameninţă echilibrul
ecologic.
Omul trăieşte în lumea sunetelor şi a zgomotelor. Sunetul este definit ca fiind
vibraţia mecanică a mediului care se transmite la aparatul auditiv. Undele mecanice,
reprezentate prin trepidaţii, sunete, infrasunete şi vibraţii ultrasonore, poluează de pe
acum mediul urban, creând efecte psihologice epuizante. Zgomotul urban, chiar la
intensitate egală cu acela dat de fenomenele naturale, este mult mai vătămător
pentru sănătate.
Zgomotul este „sunetul care deranjează vecinii sau terţele persoane (pune în
pericol, dezavantajează sau deranjează în mod considerabil)”. Din această „definiţie
oficială” rezultă următoarele:
zgomotul este un sunet disturbator, incomod sau chiar periculos;
zgomotul nu se defineşte din punct de vedere fizic, ci dintr-un punct de vedere
subiectiv, clasificarea sunetului ca zgomot făcându-se în funcţie de persoanele
afectate.
Prin urmare, zgomotul nu poate fi măsurat, perceperile subiective fiind excluse
procedeului de măsurare.
Zgomotul se caracterizează prin intensitatea, durata şi frecvenţa sunetelor
componente. Intensitatea sunetului se exprimă în comparaţie cu un prag de referinţă
SO. Semnalul sonor este tradus de obicei în aparatele de măsură a intensităţii în
impuls electric şi se face raportul impulsurilor electrice pentru zgomot,S, şi semnalul
de referinţă, SO. Intensitatea sau presiunea acustică se măsoară în Pa (Pascal,
1Pa=1 N/m²), însă pentru sunete intense se lucrează cu valori foarte mari şi de
aceea s-a adoptat o altă unitate de măsură, decibelul (dB), şi, ca atare, logaritmul
raportului de mai sus se va înmulţi cu 10 pentru a căpăta intensitatea zgomotului
în decibeli. În mod practic se consideră ca limita de suportabilitate la zgomot pentru
om este de 65 decibeli. În ceea ce
priveşte durata, efectul nociv, al sunetului este direct proporţional cu ea, ba mai mult,
întrecând anumite limite de suportabilitate, se poate crea şi o psihoză periculosă.
Frecvenţa, definită ca număr de oscilaţii complete dintr-o unitate de timp, se
măsoară în Hertzi (Hz, 1Hz = 1 perioadă/secundă). Urechea umană percepe sunete
cu frecvenţe de la 16 Hz (sunete joase) la 20.000 Hz (sunete înalte). Sensibilitatea
maximă a urechii umane este pentru domeniul 2.000 – 5.000 Hz, urechea umană
fiind mai puţin sensibilă la frecvenţe joase decât la sunete cuprinse între 1.000 –
6.000 Hz, spre exemplu un sunet de 60 dB la 100 Hz nu este perceput la fel de
puternic ca un sunet de 60 dB la 2.000 Hz.
În tabelul 1.1 este prezentat nivelul relativ al sunetului pentru anumite situaţii.
Tabelul 1.1 Nivelul relativ al sunetului pentru diferite situaţii
Sunet dB
Prag inferior al auzului 0
Foşnetul frunzelor 10
Şoaptă 12
Conversaţie discretă 20 - 50
Conversaţie cu voce tare 50 - 65
Trafic pe stradă circulată 65 - 90
Tren 65 - 90
Fabrică 75 - 80
Trafic intens 90
Tunet 90 - 100
Avion cu reacţie la decolare 110 - 140
Pragul senzaţiei dureroase 130
Decolarea unei rachete spaţiale 140 - 190
1.2 SURSELE POLUĂRII SONORE
Transporturile (rutiere, aeriene, navale), industria, agrotehnica şi zootehnica
intensive şi chiar traiul în aglomeraţiile urbane sunt puternice surse potenţiale şi
actuale de poluare, atunci cand încadrarea lor în circuitul ecologic nu este bine
adaptat.
În general toate motoarele, toate maşinile, toate utilajele şi instalaţiile care au
piese mobile şi toate vehiculele cu roţi sau fară roţi îşi pierde o parte din energia ce o
genereaza sau care este utilizată în ele, prin efecte mecanice ondulatorii dintre care
gamele infrasunetelor, sunetelor şi ultrasunetelor preiau o mare parte.
În oraşele moderne, cea mai mare sursă de zgomot o reprezintă traficul rutier,
care este în continuă creştere.
Fig. 1.2.1 Traficul rutier - principala sursă de poluare sonoră din zonele urbane
Autovehiculul este o sursă mobilă de poluare sonoră. Emisiile sonore ale
autovehiculelor depind de o serie de factori interconectaţi care determină intensitatea
şi forma spectrului sonor.
O serie de factori sunt proprii autovehiculelor, alţii sunt generaţi de construcţia
drumului şi interacţiunea om-vehicul-drum.
Emisia de zgomot este influenţată de următorii factori:
- factori constructivi;
- factori de exploatare;
- caracteristicile drumului;
- factorii de influenţă ai interacţiunii om-vehicul-drum.
Factorii constructivi - ţin de principalele caracteristici constructive ale grupului
motopropulsor, sistemelor de suspensie, frânare, direcţie, sistemului de rulare,
precum şi de construcţia caroseriei autovehiculului.
Factorii de exploatare - privesc în special dozajul amestecului, combustibilul
utilizat, sarcina, turaţia, regimul termic al motorului şi de asemenea viteza de
deplasare a autovehiculului.
Caracteristicile drumului - influenţează emisiile sonore prin particularităţile
constructive: pante, curbe, etc. care impun schimbarea regimului de viteză. Şoselele
cu pante şi curbe strânse influenţează emisiile în sensul creşterii intensităţii acestora
prin adaptarea vitezei de mers la cerinţele acestora, având loc o multitudine de
schimbări de viteză, accelerări, decelerări şi mers turat al motorului.
Factorii de influenţă ai interacţiunii om-vehicul-drum - caracterizează
interacţiunea dintre acoperământul drumului (asfalt neted, poros, piatră cubică) şi
pneu, precum şi stilul de conducere al conducătorului auto. Stilul de conducere
influenţează poluarea fonică prin regimurile de accelerare şi turaţie a motorului şi prin
nivelul de viteză al autovehiculului.
Deşi motoarele autovehiculelor sunt mai silenţioase decât în trecut, zgomotul pe
străzi şi în special pe autostrăzi este în continuă creştere nu numai din cauza
creşterii traficului, ci şi vitezei autovehiculelor. Într-adevăr, la viteze mari, zgomotul
poate provenii şi din vibraţia carcasei autovehiculului supus la terpidaţiile roţilor şi la
interacţiunea în viteză cu masa de aer. Dar, mai importantă ca generatoare de
zgomot este frecarea roţilor pe asfaltul strazii. La un examen atent se vede că nu
este vorba numai de frecare, ci şi de efecte speciale mecanice şi aerodinamice care
iau naştere la impactul pneului, în rotaţie rapidă, cu suprafaţa şoselei.
1.3 LIMITELE ADMISIBILE AL NIVELULUI DE ZGOMOT
Valorile admisibile ale nivelului de zgomot exterior pe strazi, măsurate la
bordura trotuarului ce mărgineşte partea carosabilă, se stabilesc în funcţie de
categoria tehnică a străzilor (respectiv de intensitatea traficului). Atfel, conform STAS
10009-88, valorile admisibile sunt conform tabelului 1.3.1.
Tabelul 1.3.1 Valorile admisibile ale nivelului zgomotului în funcţie de tipul străzii
Nr.crt. Tipul străzii (conform STAS 10144/1-80) Nivel de zgomot echivalent
LDEN, dB
1 Stradă de categorie tehnică IV, de deservire locală 60
2 Stradă de categorie tehnică III, de colectare 65
3 Stradă de categorie tehnică II, de legatură 70
4 Stradă de categorie tehnică I, magistrală 75…80
Valorile admisibile ale nivelului de zgomot exterior în diferite zone ale
pasajelor rutiere subterane, conform STAS 10009-88, sunt conform tabelului 1.3.2
Tabelul 1.3.2 Valorile admisibile ale zgomotului în diferite zone ale pasajelor
rutiere
Nr.crt Zona de pasaj Nivel de zgomot echivalent,
dB
1 Peroanele din staţiile de pasaj Aceleasi valori admisibile de
pe străzile pe care sunt
amplasate pasajele
2 Pasaje pietonale 65
3 Staţii metrou 65
Pentru zonele funcţionale din mediul urban, conform STAS 10009-88, valorile
admisibile ale nivelului de zgomot sunt conform tabelului 1.3.3.
Tabelul 1.3.3 Valorile admisibile ale nivelului de zgomot din mediul urban
Nr.crt Spaţiu considerat Nivel de zgomot echivalent
LDEN, dB
1 Parcuri, zone de recreere şi odihnă 45
2 Incinte de şcoli, grădiniţe, spaţii de joacă pentru
copii
75
3 Stadioane, cinematografe în aer liber 90
4 Pieţe, spaţii comerciale 65
5 Incintă industrială 65
6 Parcaje auto 90
7 Parcaje auto cu staţii service subterane 70
8 Zone feroviare 70
9 aeroporturi 90
1.4 EFECTELE NOCIVE ALE ZGOMOTULUI
În condiţiile civilizaţiei contemporane, omul trăieşte într-o continuă ambianţă
sonoră. Pretutindeni el este însoţit neîncetat de un cortegiu de sunete de cele mai
diverse intensităţi având efecte mai mult sau mai puţin agresive asupra confortului şi
chiar asupra sănătaţii sale.
Deşi suntem pretutindeni inconjuraţi de sunete, atât la locul de muncă cât şi în
oricare alt loc, în majoritatea cazurilor ne putem desfăşura activitatea ignorând
„zgomotul ambiental”. Dar odată cu creşterea nivelului zgomotului, acesta devine un
factor poluant al ambianţei de viaţă şi muncă, permanent, nedorit, care influenţează
negativ nivelul de performare profesională, fiind de multe ori cauza oboselii, a
nervozităţii sau a scăderii cantitativeşi calitative a nivelului muncii.
În Europa, una din cele mai persistente probleme de sănătate este zgomotul în
muncă. Efectele pe care expunerea la zgomot le are asupra sănătăţii constituie o
problemă de sănătate publică din ce în ce mai acută. Peste jumatate din populaţia
europeană trăieşte într-un mediu cu zgomot.
Efectele zgomotului asupra omului sunt în funcţie de intensitatea, frecvenţa şi
durata sunetelor componente. Frecvenţa sunetelor are o mare importanţă în definirea
efectului vătămător, deoarece nu toate frecvenţele sunt auzite de om cu aceeaşi
intensitate sonoră, la acelaşi impuls al traductorului electric. Din această cauză, la
măsurări se ia întotdeauna ca referinţă SO, semnalul sonor la 1.000 Hz. Totuşi şi
radiaţia mecanică neauzibilă (ultrasunete, infrasunete) poate să producă efecte
vătămătoare, dacă intensitatea ei este mare.
Pentru a evalua corect în ce mod perturbă zgomotul activitatea de muncă, trebuie
să se ţină cont de următorii factori:
a) zgomotul neaşteptat şi/sau intermitent deranjează mai mult decât cel continuu;
b) zgomotele cu un spectru mai bogat în frecvenţe înalte, deranjează mai mult
decât cele cu frecvenţe joase;
c) activităţile în care atenţia este foarte importantă sunt perturbate în mai mare
măsură decât celelalte;
d) sensibilitatea la zgomot este mai mare în activităţile de instruire decât în
lucrările de rutină.
Problemele de sănătate cauzate de zgomot include: dificultăţi în comunicare şi
concentrare, stres şi irascibilitate, tulburări ale somnului, probleme cardiovasculare şi
efecte negative asupra sistemului endocrin, asupra performanţei, productivităţii şi
comportamentului social. În ordinea apariţiei, primele efecte sunt la nivel psihic
(distragerea atenţiei, reducerea performanţelor în sarcini care utilizează memoria de
scurtă durată), vegetative (creşterea activităţii cardiace), suferinţă auditivă şi apoi
dificultăţi în coordonarea mişcărilor.
În ceea ce priveşte urechea internă, problemele pot fi cauzate de către zgomote
puternice, însă şi de expunerea la zgomot în periade de timp mai lungi. Atunci când
urechea internă este expusă la nivele sonore de 85 dB timp de 40 ore/săptămână, pe
durata vieţii unui adult, există un mare risc în deteriorarea celulelor superioare
senzoriale. Deteriorarea se dezvoltă în timp iar persoana expusă, de obicei, nu
sesizează acest lucru.
Pierderea auzului indusă de zgomot este considerată ca fiind cea mai comună,
ireversibilă boală din industrie.
Pentru evitarea efectelor determinate de intensităţile mari ale zgomotului sunt
necesare măsuri de prevenire precum:
a) acte normative de limitare a zgomotului;
b) dimensionarea corespunzătoare a încăperilor;
c) dispersarea şi dispunerea raţională a echipamentelor;
d) pereţi, plafoane şi planşee din materiale fonoabsorbante;
e) control ORL periodic;
f) alte soluţii de minimizare a expunerii la zgomot cuprinse în cadrul Directivei
2003/10/CE.
Cercetările actuale au demonstrat că un nivel foarte mare al zgomotului
acţionează într-adevăr negativ, dar şi liniştea foarte apăsătoare este cauzatoare de
nelinişte. Prin urmare, sunetele cu o anumită intensitate sunt necesare. Fiecare
persoană are un anumit nivel de toleranţă la zgomot intrând acum în joc factori
precum vârsta, starea de sănătate sau chiar temperamentul.
1.5 LEGISLAŢIA NAŢIONALĂ ŞI EUROPEANĂ PRIVIND ZGOMOTUL
Legislaţia de mediu a Uniunii Europene a fost dezvoltată in ultimiii 30 de ani şi
cuprinde astăzi aproximativ 300 acte de lege, incluzând directive, decizii şi
recomandări. La acestea se adaugă un mare număr de comunicate şi alte
documente ale politicii, relevante privind legislaţia de mediu a Uniunii Europene.
Majoritatea legislaţiei Uniunii Europene este sub formă de directive. Ele sunt
concepute să impună obligaţii asupra statelor membre şi să fie suficient de flexibile
privind diferitele tradiţii legale şi administrative. Ţările pot folosi legile naţionale
existente sau amendamentele legilor existente pentru a implementa directiva.
Cu privire la zgomot, în funcţie de sursă, directivele sunt următoarele:
Vehicule motorizate – 70/157/EEC
Aviaţie subsonică – 80/51/EEC
Zgomotul la locul de muncă – 86/188/EEC
Aparatură electrocasnică – 86/594/EEC
Avioane cu reacţie subsonice – 89/629/EEC
Limite în operarea avioanelor – 92/14/EEC
Motociclete – 97/24/EC
Zgomotul de la echipamente folosite în exterior – 2000/14/EC
Restricţii legate de zgomot în operarea aeroporturilor – 2002/44/EC
Zgomot în mediu – 2002/49/EC
1.5.1 DIRECTIVA 2000/14/EEC
Se referă la zgomotul emis de echipamentele utilizate în aer liber. Aceasta
acoperă 55 de tipuri de echipamente a căror utilizare poate afecta sănătatea
oamenilor şi pot deranja datorită zgomotului emis.
Principalele obiective ale acesteia sunt:
- informarea publicului, prin etichetare, despre nivelul maxim, declarat, al
zgomotului emis de echipamentele utilizate în aer liber;
- limitarea zgomotului emis, prin stabilirea nivelului permis al zgomotului emis;
- colectarea datelor privind zgomotul în scopul evaluării impactului zgomotului şi a
potenţialului de reducere a acestuia prin mijloace tehnice.
1.5.2 DIRECTIVA 2002/49/EC
1.5.2.1 PRINCIPALELE OBIECTIVE
Această directivă urmăreşte să furnizeze o bază pentru dezvoltarea măsurilor
Comunităţii de a reduce zgomotul emis de sursele majore, în special vehicule şi
infrastructură rutieră şi feroviară, aviaţie, echipamente cu utilizare în aer liber şi
echipamente industriale şi mecanisme mobile.
Principalele obiective sunt:
- monitorizarea problemelor de mediu prin solocitarea autorităţilor competente
ale statelor membre să creeze „hărţi acustice strategice” utiliyând indicatori de
zgomot armonizaţi precum Lden şi Lnight. Aceste hărţi vor fi utilizate pentru evaluarea
numărului de persoane afectate de zgomot în întreaga Uniune Europeană;
- informarea şi consultarea publicului despre expunerea la zgomot, efectele
sale, şi măsurile ce se pot lua pentru combatere;
- lansarea de teme locale prin solicitarea autorităţilor competente de a crea
planuri de acţiune de reducere a zgomotului.
1.5.2.2 DOMENIUL DE APLICARE AL DIRECTIVEI
Directiva se aplică zgomotului ambiental la care sunt expuşi în special oamenii în
zonele urbane construite pe verticală, în parcurile şi grădinile publice sau în zonele
liniştite din aglomerări, în zonele liniştite din spaţiile deschise, în apropierea şcolilor,
spitalelor şi altor clădiri şi zone sensibile la zgomot.
Directiva nu se aplică zgomotului cauzat de însăşi persoana expusă, zgomotul
rezultat din activităţile casnice, zgomotul produs de vecini, zgomotul la locul de
muncă sau zgomotul din interiorul mijloacelor de transport şi nici zgomotul cauzat de
activităţile militare din zonele militare.
1.6 TEHNICI DE REDUCERE A POLUĂRII SONORE DATORATE TRAFICULUI RUTIER
Nivelul de poluare sonoră datorată traficului rutier depinde de trei factori de
influenţă:
- volumul traficului rutier;
- viteza de trafic;
- numărul de camioane aflate în fluxul de trafic.
În general, nivelul de zgomot creşte cu mărirea volumului traficului, a vitezei de
deplasare şi cu numărul de autocamioane aflate în trafic.
Strategiile de reducere a poluării fonice se pot grupa în trei categorii:
- controlul autovehiculelor;
- controlul utilizării terenurilor;
- planificarea şi proiectarea străzilor.
Controlul autovehiculelor. Această strategie se aplică sursei de zgomot:
autovehiculul. Pentru diminuarea nivelului de emisii sonore se utilizează diferite
tehnici care includ perfecţionarea proceselor din motor, optimizarea transmisiei,
utilizarea unor atenuatoare de zgomot eficiente, aplicarea izolării fonice,
îmbunătăţirea calităţii pneurilor.
Autovehiculele cu un nivel de zgomot redus determină o substanţială reducere a
poluării sonore datorate traficului rutier pe drumuri şi străzi unde nu sunt posibile
măsuri corective.
Controlul utilizării terenurilor. Această strategie este numită şi „control al
dezvoltării viitoare”. În vecinătatea străzilor şi autostrăzilor sunt sunt terenuri libere
care într-un viitor pot fi utilizate în procesul dezvoltării. Prin controlul utilizării
terenurilor nu trebuie să se oprească dezvoltarea, însă poate cere amplasarea
clădirilor la o distanţă rezonabilă de drum pentru a preveni problemele datorate
poluării fonice, sau poate aplica măsuri de reducere a zgomotului datorat traficului
rutier.
Planificarea şi proiectarea străzilor. În stadiul de planificare a străzilor şi
autostrăzilor se realizează un studiu de zgomot. Acest studiu are rolul de a stabilii
dacă proiectul va crea probleme de zgomot. Într-o primă fază, nivelul de zgomot al
străzilor şi autostrăzilor este măsurat sau calculat pe bază de model. În acest fel,
nivelul de zgomot poate fi previzionat dacă proiectul este construit.
În cazul străzilor existente sau cele supuse procesului de reabilitare se pot
aplica o serie de măsuri de reducere a zgomotului traficului rutier cum ar fi:
- crearea de zone de amortizare (tampon);
- plantarea de vegetaţie;
- construcţia de bariere fonice;
- izolarea fonică a clădirilor;
- managementul traficului rutier.
2. HĂRŢILE ACUSTICE
2.1 DEFINIŢII
Harta de zgomot, conform Directivei 2002/49/EC, reprezintă prezentarea de date
privind situaţiile existente sau previzionate referitoare la zgomot în funcţie de un
indicator de zgomot, care indică încălcări ale oricărei valori limită relevante în
vigoare, numărul de oameni afectaţi într-o anumită zonă sau numărul caselor expuse
la anumite valori ale unui indicator de zgomot într-o anumită zonă.
Harta strategică de zgomot este o hartă concepută pentru evaluarea generală a
expunerii la zgomot provenit din surse diferite într-o anumită zonă dată, sau pentru a
stabili previziuni generale pentru zona respectivă.
Indicatorii de zgomot:
- Lday reprezintă nivelul mediu de presiune sonoră, ponderat A, în interval lung
de timp, conform definiţiei din ISO 1996-2:1987, determinat pentru suma intervalelor
de zi dintr-un an.
- Levening reprezintă nivelul mediu de presiune sonoră, ponderat A, în interval
lung de timp, conform definiţiei din ISO 1996-2:1987, determinat pentru suma
perioadelor de seară dintr-un an.
- Lnight reprezintă nivelul mediu de presiune sonoră, ponderat A, în interval
lung de timp, conform ISO 1996-2:1987, determinat pentru suma perioadelor de
noapte dintr-un an.
- Lden - nivelul indicatorului ziuă-seară-noapte - reprezintă indicatorul de
zgomot pentru gradul de stres produs de zgomot pe o perioadă de 24 de ore,
calculat în decibeli (dB), acesta determinându-se cu următoarea formulă:
La calculul indicatorilor de zgomot se ia în considerare doar zgomotul incident,
ceea ce înseamnă că nu se ţine cont de zgomotul reflectat de faţada unei construcţii.
Punctele de evaluare se situează la 4.0 ± 0.2 m deasupra nivelului solului şi la
faţada cea mai expusă.
Intervalele orare: ZI 07.00 - 19.00
SEARĂ 19.00 - 23.00
NOAPTE 23.00 - 07.00
2.2 RECOMANDĂRI PRIVIND CALCULUL INDICATORILOR DE ZGOMOT
2.2.1 PREZENTARE GENERALĂ
Comisia Europeană recomandă a se folosi metoda NMPB – Routes 96 şi
standardul francez XPS 31-133. Această metodă este destinată calcului
indicatorilor de zgomot pentru zgomotul produs de traficul rutier.
În calculul indicatorilor de zgomot prin această metodă, se ţine cont de:
a) tipurile vehiculelor - vehicul uşor → vehiculul cu greutate < 3500 Kg
- vehicul greu → vehiculul cu greutate ≥ 3500 Kg
b) viteza de circulaţie
Pentru a determina nivelul de zgomot pe un interval lung de timp, este suficient să
cunoaştem viteza medie a unei coloane de vehicule.
Viteza medie a unei coloane de vehicule poate fi descrisă astfel:
- viteza medie V50, sau viteza atinsă sau depăşită de 50% din totalul vehiculelor
ce rulează;
- viteza medie V50 + jumătate din deviaţia standard a vitezelor.
Dacă datele disponibile nu permit o estimare precisă a vitezei medii, se poate
considera următoarea regulă generală:
- pentru fiecare segment de drum este folosită viteza maximă admisă, iar un nou
segment de drum este definit, de fiecare dată când se modifică viteza maximă
admisă.
Pentru toate vitezele inferioare valorii de 20 km/h, aceasta este stabilită la 20
km/h.
c) tipurile de flux de trafic
Fluxul de trafic este un parametru complementar vitezei, care sintetizează
interdependenţa dintre acceleraţie, deceleraţie, solicitarea motorului, precum şi tipul
de mişcare – pulsatorie sau continuă. Astfel, se disting patru tipuri de flux de trafic:
- flux fluid continuu. Vehiculele se mişcă cu o viteză aproximativ constantă pe
secţiunea de drum în cauză. Este continuu, pentru că fluxul este stabil atât în timp
cât şi în spaţiu pentru perioade de cel puţin 10 minute. Se observă variaţii dar fără să
fie ritmice sau abrupte.
Acest tip de flux de trafic corespunde unui trafic pe o autostradă, drum interurban,
pe un drum urban în afara orelor de fârf şi pe drumurile mari dintr-un mediu urban.
- flux continuu pulsatoriu. Vehiculele sunt într-o proporţie semnificativă în stare
tranzitorie (atât acceleraţii cât şi deceleraţii), fără stabilitate în spaţiu şi timp,
relizându-se variaţii mari ale fluxului pe intervale scurte de timp, cu concentraţii
neregulate de vehicule pe secţiunea de drum în cauză. Se poate definii o medie a
vitezei globale pentru acest tip de flux care este stabil şi repetativ pentru o perioadă
de timp suficient de lungă.
Acest tip de flux de trafic se regăseşte pe arterele oraşelor, pe drumuri de
legătură cu intersecţiile, în parcări, la trecerile de pietoni şi pe aleile dintre case.
- flux pulsatoriu accelerat. În acest caz, o proporţie semnificativă a vehiculelor se
află în accelerare, ceea ce înseamnă că viteza nu este stabilă în momentul
deplasării.
Acest tip de flux de trafic se regăseşte pe arterele mari după intersecţie, imediat
după punctul de taxare al unei autostrăzi cu plată, sau pe un drum lateral al unei
autostrăzi.
- flux pulsatoriu decelerat.În acest caz, o proporţie semnificativă a vehiculelor se
află în decelerare, ceea ce înseamnă că viteza nu este stabilă în momentul
deplasării.
Acest tip de flux de trafic se regăseşte pe arterele mari înainte de o intersecţie,
imediat înainte de punctul de taxare al unei autostrăzi cu plată, sau la intrarea pe un
drum lateral al unei autostrăzi.
d) profilul longitudinal al drumului
Se disting trei tipuri de profil longitudinal:
- un drum orizontal al cărui gradient în direcţia fluxului de trafic este mai mic de
2%;
- un drum în urcare, al cărui gradient crescător în direcţia fluxului de trafic este
mai mare de 2%;
- un drum în coborâre, al cărui gradient descrescător în direcţia fluxului de trafic
este mai mare de 2%.
Aceste tipuri de profil longitudinal sunt direct aplicabile în cazul unui drum cu un
singur sens, iar în cazul unui drum cu două sensuri se impun calcule separate pentru
fiecare sens de mers în parte şi însumarea ulterioară a rezultatelor pentru a obţine o
estomare precisă.
e) tipul suprafeţei carosabiluilui
Tipurile de suprafeţe ale carosabilului se definesc astfel:
- asfalt fin (beton sau mastic): este suprafaţa de referinţă pentru drum cu o textură
fină, este densă, compusă fie din asfalt – beton, fie din piatră – mastic, din bucăţi cu
o granulaţie maximă de 11 – 16 mm (definiţie conform EN ISO 11819-1).
- suprafaţă proastă: este suprafaţa de drum cu goluri în volum în proporţie de cel
puţin 20%, cu o vechime maimică de 5 ani (deoarece suprafeţele proaste au tendinţa
de a deveni mai puţin absorbante pe măsură ce aceste goluri în volum se umplu).
- beton cimentat şi asfalt striat (ondulat). Acst tip de suprafaţă include atât betonul
pe bază de ciment, cât şi textura aspră a asfaltului;
- textură fină cu pietre de pavaj. Acest tip de suprafaţă include pietre de pavaj cu
o distanţă mai mică de 5 mm între pietre;
- textură grosieră cu pietre de pavaj. Acest tip de suprafaţă include pietre de pavaj
cu o distanţă mai mare sau egală de 5 mm între pietrele de pavaj.
Corecţile ce se vor face, ţinînd cont de suprafaţa carosabilului şi de viteza de
circulaţie, sunt prezentate în tabelul 2.2.1.
Tabelul 2.2.1 Corecţia nivelului de zgomot în funcţie de tipul suprafeţei carosabile
Tipul de suprafaţă a drumului Corecţia nivelului de zgomot în dB
(funcţie şi de viteza de circulaţie)
0-60 km/h 61-80 km/h 81-130 km/h
Suprafaţă proastă -1 dB -2 dB -3 dB
Asfalt fin (beton sau mastic) 0 dB
Beton cimentat ţi asfalt striat +2 dB
Textură fină cu pietre de pavaj +3 dB
Textură grosieră cu pietre de pavaj +6 dB
2.2.2 CONDIŢII METEOROLOGICE
Conform metodei de calcul NMPB – Routes 96 şi a standardului francez XPS
31-133, sunt luate în considerare două tipuri de condiţii meteorologice diferite şi
anume:
a) condiţii meteorologice favorabile;
b) condiţii meteorologice omogene.
În general, proporţia dintre cele două tipuri de condiţii meteorologice, rezultă din
observaţiile meteorologice locale.
NMPB/XPS 31-133 nu dă nici o indicaţie privind intervalul de timp definit în
H.G.321/2005 ca fiind perioada de seară dintr-o zi calendaristică.
Din punct de vedere meteorologic, perioada de „seară” este perioada de „noapte”
în timpul iernii şi perioada de „zi” în timpul verii.
Condiţii de propagare favorabilă a zgomotului:
- direcţia vântului face un unghi de ±45º cu direcţia care uneşte centrul sursei
dominante de zgomot cu centrul regiunii specifice a receptorului;
- vântul bate de la sursă către receptor;
- vânt calm şi alternativ;
- inversiune de temperatură la sol moderată, cum se întâmplă de obicei în nopţile
calme şi senine.
Condiţii de propagare mai puţin favorabile a zgomotului (vânt lateral):
- vântul bate fie dintr-un sector între 45º şi 135º, fie dintr-un sector între 225º şi
315º măsurat faţă de direcţia ce uneşte centrul sursei dominante de zgomot şi centrul
receptorului specificat.
Condiţii de propagare nefavorabile a zgomotului:
- direcţia vântului face un unghi de ±45º cu direcţia care uneşte centrul sursei
dominante de zgomot cu centrul regiunii specifice a receptorului;
- vântul bate de la receptor către sursă.
2.3 ZONELE ÎN CARE SE FAC MĂSURĂTORILE
Conform STAS 10144-1, 1980, se consideră a fi trei tipuri de zone (străzi cu
diferite structuri):
- şosele în structură liberă, adică acele şosele care nu au construcţii sau alte
elemente reflectante pe niciuna din laturi, iar dacă acestea există, înălţimile lor nu
depăşesc 0, 2 din deschiderea şoselei;
Fig. 2.3.1 Şosea fără fronturi de clădiri, cu propagare liberă a zgomotului
- şosele în secţiune tip „L”, adică acele şosele care au pe margine fronturi de
construcţii, dar numai pe o singură parte. La astfel de şosele, pentru un punct dintr-o
secţiune a sa, pe lângă componenta directă a zgomotului ce se propagă dinspre
sursă spre punctul de recepţie, mai există şi componenta de reflexie pe pereţii
clădirilor frontului, rezultând o valoare sporită a nivelului de zgomot într-un punct din
secţiune;
Fig. 2.3.2 Şosea în „L”.Front de construcţii pe o singură parte a şoselei
- şosele în secţiune tip „U”, adică acele şosele care au pe ambele laturi fronturi de
construcţii de înălţimi mai mari decât 0, 2 din deschiderea şoselei (distanţa dintre
fronturi). La astfel de şosele, pentru un punct dintr-o secţiune a sa, pe lângă
componenta directă a zgomotului ce se propagă dinspre sursă spre punctul de
recepţie, există componentele de reflexii arepetate pe pereţii clădirilor celor două
fronturi, rezultând valori cu atât mai sporite ale nivelului de zgomot, într-un punct din
secţiune, cu cât deschiderea este mai mică.
Fig. 2.3.3 Şosele în „U”. Front de construcţii pe ambele părţi ale şoselei
2.4 APARATE DE ANALIZĂ ŞI MĂSURĂ A ZGOMOTULUI
Aparatura folosită la măsurătorile particulare ale nivelelor sonore şi analiza
profundă a zgomotului din mediul înconjurător, se găseşte intr-o gama diversificată.
Se folosesc, conform Listei Oficiale L.O. 2004, următoarele mijloace de măsură:
Microfoane
Sonometre
Dozimetre de zgomot
Analizoare de frecvenţă a semnalului acustic
Expozimetre sonore individuale
Audiometre tonale şi vocale
Fig. 2.4.1 Dozimetrul Fig.2.4.2 Sonometrul
Fig. 2.4.3 Microfon Fig. 2.4.4 Staţie mobilă dotată cu microfon
Unul din cel mai important dispozitiv folosit la măsurarea şi determinarea nivelului zgomotului, este sonometrul.
Sonometrul are următoarele caracteristici:
măsoară şi afişează parametrii specifici zgomotului prin achiziţia de semnal de
la microfon în mod analogic, după care se face conversia semnalului măsurat
în semnal digital, pentru a putea fi prelucrat în controllerul specializat;
au în general posibilitatea de calculare a diferiţilor parametri ai zgomotului
conform specificaţiilor din standardele în vigoare, prin intermediul unor
algoritmi de calcul implementaţi în softul de funcţionare;
pot realiza înregistrări de lungă durată sub forma de fişier de date memorat în
memoria internă a sonometrului precum şi efectuarea de analiză de frecvenţă
a semnalului în mod secvenţial sau în timp real, cu posibilitate de afişare pe
ecran a spectrului;
sunt capabile să realizeze ponderări în timp şi frecvenţă ale semnalului;
pot transmite semnalul analogic de la microfon ca semnal de ieşire către un alt
instrument de -achiziţie precum şi transferarea datelor digitale din memoria
interna către un PC pentru creare da baza de date, postprocesare şi raportare;
există modele care sunt primele reprezentante ale generaţiei de mâine, care
funcţionează pe principiul aparat de măsură digital-universal, căruia i se poate
încărca şi executa după dorinţă softul specializat de măsurare a unui anumit
parametru sau mărime. Ele trebuie sa aibă posibilitatea de conectare a
traductorului şi condiţionare adecvată a semnalului.
Fig. 2.4.5 Sistem modern de analiză acustică cu sonometru digital cu achiziţie
(schema indică şi legătura cu laptop pentru post-procesare)
2.5 CERINŢE MINIME PENTRU HĂRŢILE STRATEGICE DE ZGOMOT
Conform Directivei 2002/49/EC, hărţile strategice de zgomot trebuie să
îndeplinească următoarele cerinţe:
a) să fie o reprezentare a informaţiilor referitoare la unul din următoarele aspecte:
- ambientul sonor existent, anterior sau prevăzut în funcţie de un indicator de
zgomot,
- depăşirea unei valori limită,
- estimarea numărului de locuinţe, şcoli şi spitale dintr-o anumită zonă, expusă la
valori specifice ale unui indicator de zgomot,
- estimarea numărului de oameni stabiliţi într-o zonă expusă la zgomot.
b) sa aibă posibilitatea de a fi prezentate publicului sub formă de grafice, date
numerice organizate în tabele, sau date numerice în format electronic.
Cu scopul informării cetăţenilor, trebuie date mai multe informaţii suplimentare,
cum ar fi:
- o prezentare grafică;
- hărţi care să arate depăşirea valorii limită;
- hărţi de diferenţă, în care situaţi existentă este comparată cu diferite situaţii
viitoare;
- hărţi arătând valoarea unui indicator de zgomot la o înălţime diferită de 4 m,
acolo unde este cazul.
c) în cazul aglomerărilor se vor pune accente deosebite pe zgomotul emis de:
- traficul rutier
- traficul feroviar
- aeroporturi
- şantiere cu activităţi industriale, inclusiv porturi.
Pentru aglomerări trebuie realizate hărţi strategice de zgomot separate pentru
zgomotul produs de traficul rutier, traficul feroviar, zgomotul aviatic şi respectiv
zgomotul industrial. Mai pot fi adăugate hărţi pentru alte surse de zgomot.
d) hărţile strategice de zgomot vor fi utilizate în următoarele scopuri:
- obţinerea de date care să fie trimise Comisiei;
- o sursă de informare pentru cetăţeni;
- o bază pentru planurile de acţiune.
2.6 IMPORTANŢA HĂRŢILOR DE ZGOMOT
Pentru mediile urbane, cartografierea zgomotului prezintă o utilitate specială, mai
ales din perspectiva dezvoltării urbanistice, care trebuie realizată luând în
considerare toţi factorii cu impact major asupra mediului urban, iar poluarea fonică
este unul din aceşti factori. Realizarea hărţii acustice permite cunoaşterea situaţiei
acustice urbane la un moment dat, iar din studiul acesteia se pot desprinde informaţii
privind posibilităţiile de dezvoltare zonală ulterioară, precum şi adoptarea unor
metode de diminuare a zgomotului (impuse de legislaţia europeană).
Softul pentru realizarea hărţii acustice permite elaborarea mai multor scenarii
virtuale cu privire la implementarea diferitelor metode de scădere a nivelului acustic.
Rezultatele obţinute prin simulări, oferă informaţii în vederea alegerii soluţiei optime.
Realizarea hărţii acustice a oraşului va permite obţinerea informaţiilor exacte cu
privire la zonele cele mai intens poluate fonic (monitorizarea activităţii surselor de
poluare fonică, factor generator de disconfort şi deteriorarea a sănătaţii cetăţenilor),
asigurarea unor măsuri optime pentru reducerea zgomotului urban, predicţia
zgomotului ambiental în zone cu reorganizări urbanistice (construcţii de locuinţe,
modificări de trafic, amplasarea de unităţi industriale ş.a.). Realizarea hărţii acustice
va oferi totodată şi informaţii complete cu aplicaţie în domeniul urbanismului şi a
arhitecturii (hărţi GIS). Dezvoltarea turismului ca domeniu prioritar în strategia de
dezvoltare durabilă a oraşului implică luarea în primul rând a măsurilor de reducere a
zgomotului ambiental.
Un sistem modular integrat de administrare a zgomotului urban, de ultimă
generaţie, poate acoperi mare parte (dacă nu complet) din sarcinile actuale ale
responsabilului cu problemele de zgomot - realizând şi actualizând cartografierea
acustică, evaluarea reclamaţiilor, planificarea strategică, eliberarea autorizaţiilor -
totul mai simplu şi mai ieftin. Datele astfel obţinute pentru zgomot pot fi cu usurinţă
combinate cu poluarea chimică a aerului.
Principalele avantaje pe care le oferă realizarea harţii acustice în mediul
urban, diferenţiate în funcţie de stadiul existent şi cel preconizat al dezvoltării
urbanistice, sunt următoarele:
- dezvoltarea de noi zone rezidenţiale - stabilirea amplasamentelor va ţine cont
şi de nivelul de zgomot al vecinătăţilor. Observaţie - se poate simula anterior
demersurilor de construire, efectul apariţiei acestei zone (cu traficul rutier asociat
estimat) din punct de vedere al acusticii zonale. Un oraş care face dovada că se
preocupă de confortul locuitorilor poate deveni atractiv pentru viitori locatari.
- pentru zonele urbane deja existente, realizarea hărţii acustice permite
informarea populaţiei (a tuturor celor interesaţi) asupra nivelului de zgomot în
zonele de interes (prin intermediul internetului, panourilor electronice locale,
publicaţiilor periodice ş.a.). Aceasta reprezintă o cerinţă a legislaţiei europene.
Cunoaşterea acestor parametrii are implicaţii în stabilirea cât mai corectă a preţului
terenului sau construcţiilor.
- zonele de recreere - amplasarea acestora putând fi făcută ţinându-se cont de
datele oferite de harta acustică, astfel încât să îndeplinească o dublă menire, să fie
într-adevăr zone de linişte, dar în acelaşi timp să contribuie la diminuarea nivelului
global de zgomot (perdele de copaci, zone verzi, ş.a.).
- trafic - cunoaşterea hărţii acustice, bazată de altfel pe studiul de trafic, permite
stabilirea de concluzii privind zonele cel mai intens poluate, precum şi simularea
efectelor diferitelor metode de diminuare ce pot fi implementate, alegându-se metoda
optimă pentru realizarea cerinţei de planuri de acţiune a aceleiaşi Directive
2002/49/EC.
Iată câteva exemple de astfel de metode:
redirecţionarea traficului pentru obţinerea unei distribuţii uniforme din punct de
vedere al emisiei de zgomot, stabilirea de sensuri unice, sincronizare între
semafoare pentru stabilirea undei verzi, restricţii de viteză, e.t.c.
interzicerea circulaţiei anumitor categorii de vehicule pe anumite artere;
preluare traficului din/în anumite zone prin pasaje subterane şi supraterane;
amplasarea locală de panouri fonoabsorbante şi/sau zone verzi.
Caştiguri pe termen lung ale hărţilor acustice:
- identificare a numărului de cetăţeni expuşi la niveluri de zgomot inacceptabil;
- elaborarea de strategie de zgomot fără mărirea nivelurilor acceptabile;
- protecţia şi menţinerea zonelor de linişte.
Pe lângă aceste avantaje, hărţile de zgomot şi softurile specializate pot să:
- ajute la o uşoară implementare a strategiei de combatere a zgomotului;
- identifice scopurile reale de reducere a zgomotului;
- îmbunătăţească procesul de transport şi utilizarea teritorului;
- evalueze impactul zgomotului pentru variante de dezvoltare propuse;
- ajute la evaluarea impactului dezvoltării viitoare;
- economisească timp şi bani prin înlocuirea măsurătorilor manuale cu cele
automate;
- minimizeze impactul negativ al zgomotului noilor dezvoltări;
- stabilească ţinte de reducere a zgomotului şi să stabilească analize de cost pentru
scenarii de reducere a zgomotului prin integrare GIS.
Câştigurile indirecte provenite din realizarea hărţilor acustice:
- reutilizarea datelor de la cartografiere pentru cercetare;
- integrare facilă cu un sistem complet de administrare, analiză şi cartografiere a
calităţii aerului;
- îmbunătăţirea credibilităţii în protecţia mediului şi reputaţiei naţionale şi
internaţionale a localităţii - regiunii;
- îmbunătăţirea profilului politic al zgomotului;
- îmbunătăţire satisfacţiei profesionale şi nivelului personalului;
încurajarea colaborării inter-departamente.
2.7 ETAPELE REALIZĂRII UNEI HĂRŢI ACUSTICE
În vederea realizării hărţilor acustice se iau în considerare zgomotul produs de
traficul rutier, de cel feroviar, de zgomotul produs de aeronave şi zgomotul industrial.
Conform cerinţelor Hotărârii Guvernamentale, un astfel de proiect cuprinde în general
următoarele etape:
a) trebuie pornit de la harta GIS, poze, sau harta cadastrală (cu avantaj GIS –
e mai rapid de implementat şi mai precis);
b) modelarea – definirea în programul de calcul specializat a datelor privind zona
urbană. Acest lucru se realizează pe baza hărţii (este necesară şi cunoaşterea
înălţimii clădirilor). Software-ul pentru implementarea modelului se numeşte Lima şi
este dedicat zonelor urbane mari (există şi un alt software, Predictor, care este
dedicat zonelor urbane mici – nu este cazul oraşelor mari sau unor zone din
acestea). Noile versiuni ale Lima Tip 7812 (Versiunea 4.2) corespund complet
metodelor de calcul stabilite prin 2003/613/EC din 6 august 2003 (Adapted EU
Interim Mapping Methods) care amendează prevederile iniţiale ale Directivei
2002/49/EC cu privire la metodele de calcul;
c) trebuie deasemenea cunoscute sau determinate sursele de zgomot:
studiul privind traficul rutier, cale ferată, aeroport, zonă industrială (nu zgomot
casnic);
d) pe modelul realizat anterior, se implementează datele privind traficul –
vehicule/oră, categorii de vehicule, viteze medii, distribuţie pe 24 de ore pe 3
intervale de timp, precum şi alte date cunoscute privitoare la sursele de zgomot.
e) calculul distribuţiei zgomotului în zona urbană, folosind programul
specializat, pe baza datelor cadastrale şi a celor privind sursele de zgomot. Până în
acest moment harta se poate realiza numai pe baza simulării pe calculator.
Rezultatul simulării, obţinut în urma prelucrării datelor, este însă unul teoretic, ce
trebuie validat prin măsurători acustice specifice;
f) validarea rezultatului este realizată prin determinarea nivelului de zgomot într-
un număr de pozoţii, urmată de actualizarea automată sau manuală a hărţii, pentru a
obţine comcordanţă între datele de simulare şi cele reale. Cu cât numărul de
determinări este mai mare, cu atât rezultatul finakl este mai aproape de cel exact.
2.8 DATELE DE INTRARE NECESARE CARTOGRAFIERII DE PRECIZIE
2.8.1 DATE TOPOGRAFICE
- model GIS al reliefului solului;
- model GIS al traficului
>> şosele
>> căi ferate
>> clădiri
>> zone industriale
- clădirile GIS
>> înălţimi
2.8.2 DATE SUPLIMENTARE NECESARE EFECTUĂRII CALCULULUI
- informaţii despre trafic
>> trafic pe şosele - rutier
>> trafic pe căi ferate
>> mişcări pe aeroporturi
- penru zone industriale
>> puterea acustică a surselor
- date meteo
- date demografice
>> persoane în clădiri
>> persoane la faţada cea mai expusă
>> izolarea la faţadă pentru fiecare clădire