Influena caracteristicilor traficului rutier asupra nivelului de zgomot

Influena caracteristicilor traficului rutier asupra nivelului de zgomot

1. Poluarea sonor

a) Aspecte fizice ale zgomotului

Sunetul pur este o variaie sinusoidal a presiunii, de o anumit frecven, care se transmite n atmosfer cu o vitez de 344 [m/s] sau poate fi calculat cu relaia:

,

(1)

unde: = Cp/CV; 0 = 1,293 [kg/m3] la 0C sau 1,2047 [kg/m3] la 20C;

p0 = 1,015 [kPa]; C0 = 331,5 [m/s] la 0C; C0 = 343,3 [m/s] la20C.

Timbrul l constituie suprapunerea sunetelor pure de frecvene f, 2f, 3f, nf. n acest caz f este frecvena fundamental a sunetului, iar 2f, 3f, nf sunt frecvenele armonice. Amplitudinile frecvenelor armonice sunt mai slabe dect cele ale frecvenei fundamentale, dar fazele lor pot fi oarecare.

Acordurile sunt o suprapunere a mai multor sunete pure sau numai a armonicelor. Zgomotul este format dintr-o combinaie aleatoare a unui numr mare de sunete.

b) Unitatea de zgomot

Nivelul de zgomot este exprimat n decibeli [dB(A)] i se exprim prin raportul presiunilor acustice.

,

(2)

unde: p = presiunea sonor msurat; p0 = presiunea sonor de referin (20Pa).

Intensitatea Lw a puterii W a sunetului este dat de relaia:

,

(3)

unde: W0 = 1pW.

Este uzual s se considere energia coninut de unda sonor E, care este proporional cu ptratul presiunii acustice. i n acest caz intensitatea energiei acustice, care este de asemenea nivelul sonor Lf poate fi:

,

(4)

unde: E0 = 1pW/m2.

Nocivitatea zgomotului depinde de intensitatea i de durata de expunere. Pentru un zgomot continuu, deci pentru un zgomot pentru care ecartul de fluctuaie al presiunii este constant, se poate msura sau calcula nivelul Lp [dB(A)]. n cazul n care nivelul de zgomot variaz n timp se vor efectua msurtori pe mai multe perioade de eantionare. Se definete nivelul Li ca valori atinse sau depite n timpul i, n [%] al perioadei de eantionare.

Se au n vedere:

L1: valoarea atins sau depit n 1 [%] din timp;

L10: valoarea atins sau depit n 10 [%] din timp;

L50: valoarea atins sau depit n 50 [%] din timp;

L99: valoarea atins sau depit n 99 [%] din timp.

Pentru zgomote fluctuante se definete nivelul sonor echivalent Leq. Este vorba de valoarea L100 a unui zgomot continuu care va da receptorului aceeai energie ca i cea msurat n perioada considerat. Sonometrele moderne furnizeaz direct valoarea Leq.

Nivelul global al zgomotului unui autovehicul este produs de numeroase surse sonore care acioneaz, n majoritatea cazurilor, simultan. Zgomotele care apar n timpul mersului unui vehicul provin, n principal, din:

funcionarea ansamblului motor;

funcionarea organelor de transmisie;

caroserie i asiu;

sistemul de rulare.

Motorul este, fr ndoial, sursa cea mai important de zgomot. n funcie de natura fenomenelor implicate, acest zgomot poate fi:

mecanic, datorat n principal contactului pieselor;

aerodinamic, datorat curgerii fluidelor;

termic, datorat fenomenelor sonore produse n timpul procesului de ardere.

Zgomotul de evacuare al motoarelor reprezint cea mai mare surs individual de zgomot, care trebuie redus n majoritatea cazurilor.

Poluarea fonic datorat traficului rutier depinde i de caracteristicile drumului. oselele cu pante i curbe strnse influeneaz emisiile n sensul creterii intensitii acestora prin adaptarea vitezei de mers la cerinele acestora, avnd loc o multitudine de schimbri de vitez, decelerri i mers turat al motorului. oselele plane permit deplasri cu viteze ridicate i n acest caz poluarea fonic se datoreaz ndeosebi interaciunii roat drum i curenilor de aer generai de deplasarea autovehiculului.

Stilul de conducere influeneaz poluarea fonic prin regimurile de accelerare i turaie a motorului i prin nivelul de vitez al autovehiculului. Construcia pneului i mbrcmintea drumului (asfalt neted, poros, piatr cubic) influeneaz nivelul de poluare sonor datorat traficului rutier.

Figura 1. Surse de zgomot la un motor cu ardere intern.

2. Efectele polurii sonore asupra sntii populaiei

n afar de poluarea chimic produs de autovehicule, din cauza creterii nivelului de zgomot, a aprut noiunea de poluare sonor. Zgomotul produce asupra omului o serie de efecte att fiziologice, ct i psihologice.

Principalele reacii la niveluri de zgomot mari sunt: apariia unor afeciuni ale urechii, afeciuni psihice, reducerea eficienei muncii, reducerea inteligibilitii vorbirii. Se apreciaz c zgomotele pn la 30 decibeli nu afecteaz sntatea i odihna. n intervalul 30-65 [dB(A)] sunt cuprinse zgomotele obinuite ale activitii cotidiene, care, dei nu influeneaz starea de sntate, sunt suprtoare pentru odihn. Zgomotele care au intensitatea sonor ntre 65 i 90 [dB] sunt, n general, produse de traficul rutier, dar i de surse industriale. Pe termen lung afecteaz starea de sntate, producnd tulburri psihice (stri de iritabilitate, suprasolicitri ale ateniei, lips de concentrare, oboseal cronic, insomnii) i fiziologice (tulburri cardiovasculare, creterea excitabilitii neuromusculare, modificarea ritmului respirator, intensificarea activitii glandelor endocrine). Zgomotele puternice, de peste 90 [dB(A)], cum ar fi cele produse n industria textil, n industria constructoare de maini sau pe aeroporturi, pot cauza, pe lng tulburrile amintite i leziuni ale urechii interne, care conduc la surditate [20].

Efectele zgomotelor asupra somnului:

O persoan expus la un zgomot continuu i intens este mpiedicat s adoarm. Zgomotul ntreine mecanismul de veghe, ntrziind instalarea somnului, perpetund astfel senzaia de oboseal. Dac n timpul somnului, pe un fond sonor aproape inexistent, se produce apariia unui zgomot neateptat, persoana expus se trezete. Fie i un zgomot de intensitate sonor mic, de aproximativ 50 [dB(A)], poate avea o influen asupra persoanei care doarme, astfel nct somnul profund al acesteia se va transforma ntr-un somn superficial. Sunt persoane care reuesc s ignore efectele neplcute ale zgomotelor, reuind s adoarm. Totui, chiar pe perioada somnului, fondul sonor influeneaz sistemul nervos vegetativ.

Efectele zgomotelor asupra aparatului circulator:

Expunerea la zgomot are efecte nedorite asupra circulator, n sensul c se produce o vasoconstricie a vaselor mici (capilare), iniial nesesizabil, n sensul disconfortului. Dac expunerea este de lung durat, tulburrile circulatorii se evideniaz, nemaiputnd fi ignorate: palpitaii, bti neregulate ale inimii, chiar dureri precordiale. Persoana expus poate acuza crize de angin pectoral i creteri ale tensiunii arteriale, ceea ce poate duce chiar la apariia unui infarct de miocard.

Efectele zgomotelor asupra acuitii vizuale:

Persoana aflat ntr-un cmp sonor intens poate avea tulburri uoare de vedere, cum ar fi aprecierea corect a distanelor i a reliefului. Dac expunerea la zgomot nceteaz, s-a observat faptul c aceste tulburri dispar ntr-un timp destul de scurt, de aproximativ o or. S-a mai observat faptul c percepia culorilor poate fi deficitar n cazul expunerii unei persoane la zgomote puternice. Astfel, n cazul luminilor colorate n verde, cea 75 [%] din subiecii examinai au perceput ca fiind lumini albe. Poluarea sonor face ca vederea pe timp de noapte s fie mai slab.3. Determinarea zgomotului traficului rutier

Se folosete ca aparat de determinare a zgomotului: Sonometrul 2237 A (2237 Controller Integrating Sound Lever Meter), fabricat de Compania Bruel & Kjaer.Caracteristicile aparatului:Aparatul 2237 are cteva caracteristici care v ajut s msurai i s salvai msuratori ale nivelului sunetului n diferite condiii. Caracteristicile includ:

Uurin n folosire.

Trei arii (categorii, domenii) de msurare.

apte parametrii msurai.

Timpul ponderat: repede, ncet i impuls.

Citirea uoar a afiajului iluminat.

Posibilitatea setrii timpului de msurare de pn la opt ore.

Posibilitatea de memorare a patruzeci de nregistrri.

Muf pentru printare sau descrcare a datelor pe calculator.

Descrcarea datelor ntr-un program cu tabel standard.

Muf pentru cti sau nregistrare DAT.

Cinci limbi incorporate.

Figura 2. Sonometrul 2237Definirea tastelor:

Pentru a putea controla sonometrul, trebuiesc folosite tastele de pe panoul frontal al aparatului. Fiecare buton este marcat cu un simbol.

1. Butonul Power Se apas acest buton pentru a deschide sau nchide aparatul. Aparatul va ncepe s msoare de ndat ce a fost deschis.

2. Butonul Calibrare Se apas acest buton pentru a calibra aparatul.

3. Butonul Setri Se apas acest buton pentru a parcurge ferestrele cu setrile pentru msurare. Cu ajutorul acestor ferestre se pot seta: timpul de msurare, timpul ateptrii, data i ora curent.

4. Butonul Sgeat sus Se apas acest buton pentru a face schimbri n ferestrele de setri, dat sau calibrare. Cnd se dorete revederea anumitor nregistrri, se folosete acest tast pentru a parcurge nregistrrile afiate.

5. Butonul Sgeat jos Se apas acest buton pentru a face schimbri n ferestrele de setri, dat sau calibrare. Cnd se dorete revederea anumitor nregistrri, se folosete acest tast pentru a parcurge nregistrrile afiate.

6. Butonul Data Records (nregistrri) Se apas acest buton pentru a parcurge ferestrele cu nregistrrile efectuate. Cu aceste ferestre se pot memora, viziona, terge, printa i/sau descrca datele msurtorilor efectuate.

7. Butonul Range (Domenii) Se apas acest buton pentru a parcurge domeniile disponibile de msurare.

8. Butonul Msurare/Anulare n timp ce se vizioneaz fereastra de msurare sau cea de salvare a datelor, se va apsa acest buton pentru a parcurge parametrii disponibili de msurare. n timp ce se vizioneaz ferestrele cu datele sau setrile de calibrare, se va apsa acest buton pentru a iei din acestre ferestre la cea de msurare fr a schimba nici o setare.

9. Butonul Start/Stop/OK n timpul vizualizrii fereastrei de msurare, se apas acest buton pentru a porni sau opri o msurtoare. n timp ce se vizioneaz ferestrele cu datele sau setrile de calibrare, se apas acest buton pentru a efectua aciunea afiat (Ex: tergei toate nregistrrile) sau pentru a aplica toate schimbrile efectuate din setri. n timp ce se vizioneaz nregistrrile efectuate, se apas acest buton pentru a reveni n fereastra de msurare.

10. Butonul Iluminare Aprinde sau stinge ecranul. Pentru a evita descrcarea bateriilor, ecranul se stinge automat dup 30 de secunde.

Parametrii:Urmtorii parametrii sunt cei care sunt monitorizai n timpul msurtorii i pot fi vzui selectiv:

Leq (LIm)

MaxP

Peak

MaxL

MinL

SPL

Inst

Se pot schimba parametrii afiai n timpul msurtorii apsnd tasta 8. Parametrul LIm este afiat n locul lui Leq cand este folosit timpul ponderat impuls.

Setri:Urmtoarele setri sunt disponibile:

Aria de msurare.

Timpul ponderat.

Setarea timpului.

Ora i data.

Se poate schimba aria de msurare apsnd tasta 7. Putei schimba celelalte setri cu ajutorul ferestrelor care apar cnd apsai tasta 3. Setrile nu pot fi schimbate n timpul msurtorilor.

Memoria:Sonometrul are trei feluri de memorie:

Setare (Set-up).

Limitator (Buffer).

nregistrri (Records).

1. Setare

Memoria setare se folosete pentru stocarea datei i a orei, a ultimelor setri folosite i a limbii selectate. Aceast memorie este meninut de ctre bateria de rezerv, astfel aceasta este salvat atunci cnd se va nchide aparatul. Data i ora sunt stocate direct n timpi reali, meninute de asemenea de bateria de rezerv.

2. Limitatorul

Pstreaz toate rezultatele msurtorilor de la ultima perioad de msurare. Se terge de fiecare dat cnd ncepe o nou msurtoare sau este nchis sonometrul. Rezultatele din limitator pot fi scoase la imprimant sau nregistrate.

3. nregistrri

n memorie pot fi stocate maxim 40 de nregistrri de zgomot. nregistrrile sunt copiate din limitator. Pot fi stocate automat (dup terminarea timpului de msurare) sau manual (n orice moment dup terminarea unei msurtori).

Urmtorii parametrii sunt memorai n fiecare nregistare:

Leq (LIm)

MaxP

MaxL

MinL

Timpul i frecvena ponderat.

Ora i data msurtorii.

Durata msurtorii.

Depirea domeniului de msurare

Efectuarea msurtorilor:Exist dou modaliti de a efectua msurtorile de baz. Una este de a porni i opri manual aparatul, cealalt este de a folosi o perioad de msurare prestabilit. n ambele cazuri, sonometrul trebuie setat corect nainte de a ncepe msurtoarea.

Figura 3. Limitele domeniului de msurare

Citirea parametrilor:

Sonometrul monitorizez apte parametri. Pe rnd sunt afiai 2 parametri, n ultimele dou linii ale ferestrei afiajului. Pentru a schimba parametrii afiai se va apsa tasta 8.

Figura 4. Parametrii din fereastra de msurare

Interpretarea parametrilor afiai:

Leq (LIm) Media nivelului de zgomot nregistrat pe durata msurtorii. Acesta este parametrul cel mai important i ofer informaii despre media nivelului presiunii zgomotului. n majoritatea reglementrilor privind zgomotul se fac referiri las acest parametru. Cnd se folosete timpul ponderat Impuls, acest parametru se numete LIm.

MaxP Valoarea maxim a nivelului. Este egal cu valoarea cea mai mare a parametrului Peak de cnd a nceput msurtoarea. Acest parametru este de obicei important pentru informaiile legate de sntatea uman.

Peak Valoarea maxim a nivelului de zgomot nregistrat n ultima secund a timpului de msurare.

MaxL Valoarea maxim a presiunii nivelului de zgomot (SPL Sound Pressure Level) nregistrat n timpul msurtorii.

MinL Valoarea minim a presiunii nivelului de zgomot (SPL Sound Pressure Level) nregistrat n timpul msurtorii.

SPL Valoarea maxim a presiunii nivelului de zgomot nregistrat n timpul msurtorii. Acest parametru este echivalentul numeric al nivelului indicat de afiajul quasi-analogic. Acesta difer de valoarea parametrului Peak deoarece SPL este o msurtoare RMS (root mean square).

Inst Este o valoare aleatoare instantanee a zgomotului nregistrat n ultima secund a timpului de msurare. n general, aceasta este mai mic dect valoarea SPL.

Valorile parametrilor RMS (SPL, MaxL, MinL, Leq i Inst) sunt influenate de setrile timpului ponderat. Timpul ponderat este afiat pe ecran alturi de parametrii relevani. Parametrii RMS au ntotdeauna o frecven ponderat A.

Parametrii care arat valorile de vrf (Peak, MaxP) nu sunt influenai de timpul ponderat.

Urmtoarele prescurtri sunt afiate pentru a indica setrile frecvenei i timpului ponderat:

AF - A frecvena ponderat; timp Rapid Fast ponderat.

AS - A frecvena ponderat; timp Lent Slow ponderat.

AI - A frecvena ponderat; timp Impuls ponderat.

Figura 5. Afiajul sonometrului 2237 dup msurtoareTransferarea datelor din sonometru pe calculator:

Sonometrul 2237 poate salva maxim 40 de msurtori. Toate nregistrrile pot fi descrcate pe calculator cu ajutorul unui program special. Astfel, nregistrrile pot fi citite, tiprite i prezentate ntr-o foaie de lucru a oricrui program de tipul Microsoft Excel.

Figura 6. Locaia mufei de conectare (serial port)

Tranferarea datelor cu ajutorul programului Bruel & Kjaer:Acest program transfer rezultatele msurtorilor socate n sonometru n Microsoft Excel sau n NotePad. Din NotePad, rezultatele pot fi copiate i tranferate n alte programe Windows.

Exemplu de pagin de lucru transferat n Microsoft Excel:

SLMDateTimeTime WeightingFreq. WeightingRange dBElapsed TimeOverloadMaxPMaxLMinLLeq

22373/14/200511:08:01SA50 1200:00:10Y127.793.8081.7

22373/14/200511:13:18SA50 1200:00:10N75.455.600

22373/14/200511:31:18SA50 1200:00:10N92.46662.364.2

22373/14/200511:32:11SA50 1200:00:10N90.665.76063.2

22373/14/200511:33:12SA50 1200:00:10N95.569.864.866.4

22373/14/200511:35:22SA30 1000:01:00N9563.655.760.8

22373/14/200511:36:48SA30 1000:01:00N93.767.555.663.1

22373/14/200511:44:51SA50 1200:01:00N9669.357.664.4

22373/14/200511:46:19SA50 1200:01:00N93.667.457.662.5

22373/14/200511:50:15SA50 1200:01:00N100.176.766.771.1

22373/14/200511:53:16SA50 1200:01:00N103.772.854.767.2

22373/14/200511:55:28SA50 1200:01:00N89.4645259.4

22373/14/200511:57:47SA50 1200:01:00N89.859.6054.2

22373/14/200512:01:26SA50 1200:01:00N997055.865.7

22373/14/200512:03:05SA50 1200:01:00N97.470.659.966.6

22373/14/200512:06:32SA50 1200:01:00N10478.362.874

22373/14/200512:08:45SA50 1200:01:00N96.378.861.669.4

22373/14/200512:10:25SA50 1200:01:00N96.969.153.263.6

22373/14/200512:12:41SA50 1200:01:00N106.973.863.967.8

22373/14/200512:14:23SA50 1200:01:00N98.369.858.465.2

22373/14/200512:16:37SA50 1200:01:00N94.267.355.560.5

22373/14/200512:21:17SA50 1200:01:00N10065.350.554.7

22373/14/200512:23:47SA50 1200:01:00N106.769.2058.3

22373/14/200512:26:52SA50 1200:01:00N99.37454.763.3

4. Analiza parametrilor de poluare sonor rezultai n urma msurtorilor efectuatePentru determinarea nivelului de zgomot rutier din interseciile studiate s-au cules valori pentru patru parametri: Leq (Media nivelului de zgomot nregistrat pe durata msurtorii); MaxP (Valoarea maxim a nivelului); MaxL (Valoarea maxim a presiunii nivelului de zgomot); MinL (Valoarea minim a presiunii nivelului de zgomot). Dintre cei patru parametri au fost studiai doar doi: MaxL i Leq.

Pentru fiecare intersecie s-au grupat valorile maxime i medii pe intervalul de msurare, pentru toate cele patru situaii studiate, n funcie de ora de vrf i de anotimp.

Exemplu: Intersecia Str. Iuliu Maniu + Str. 13 Decembrie + Str. Castanilor

Nivelul maxim de zgomot MaxL

Valori mari ale zgomotului se ntlnesc n punctele 1, 6, 7, de aproximativ 85 dB(A), pentru restul punctelor maximele ncadrndu-se ntre 75 i 80 dB(A). Doar n dou puncte valorile maxime nu au depit 70 dB(A), i anume n punctele 5 i 12. Aceste puncte sunt aflate la o distan mai mare de calea de rulare, sau sunt protejate de zona verde.

Nivelul mediu de zgomot Leq

Cele mai mari valori s-au nregistrat n punctele 1, 2, 3, 6, 7 i 9, acestea ajungnd la aproximativ 75 dB(A). n restul punctelor valorile medii oscileaz ntre 65 i 70 dB(A).

Figura 7. Punctele n care s-au fcut msurtorile.

Figura 8. Nivelurile de zgomot maxim i mediu (pe intervalul de msurare).10

6

2

9

4

3

1

5

7

8

PAGE 11

_1172744930.unknown

_1172745710.unknown

_1172745312.unknown

_1172614293.unknown