Externí Emise Hluku: Definice a Hodnocení

Zvuk patří mezi fyzikální faktory životního prostředí. V dnešní době lidé tráví většinu svého času v budovách. Podle údajů WHO (Světové zdravotnické organizace) se u městské populace jedná až o 90 % času. V budovách působí dlouhodobě a opakovaně, a proto způsobem, který významně ovlivňuje práci i odpočinek a v konečném důsledku i zdraví lidí užívajících budovu.

Poznání významu fyzikálních faktorů vedlo postupně k vytvoření právních předpisů pro potřebu kontroly stavu prostředí v budovách. Vybrané fyzikální veličiny jsou hygienickými předpisy a technickými normami stanoveny jako kritéria pro posuzování budov a jejich vnitřního prostředí. Jsou stanoveny limitní hodnoty těchto kritérií pro různá prostředí, resp. Veličina je v úzkém vztahu s působením hodnoceného fyzikálního faktoru na konstrukce i uživatele budovy. Protože zvuk na stavební konstrukce nemá vliv, hodnotí se výhradně z hlediska působení na člověka. Příslušná kritéria proto vyjadřují míru ovlivnění akustické pohody i zdraví lidí užívajících budovu. Nemohou proto popisovat jen samotné fyzikální jevy (intenzitu, kmitočet, dynamiku působení zvuku v čase), ale nutně reagují i na fyziologické a psychologické okolnosti vnímání zvuku člověkem. Zejména přihlížejí k citlivosti příslušného smyslového orgánu - sluchu.

Pro návrh budovy je k dispozici přiměřeně přesná a přiměřeně náročná metoda předpovědi hodnot kritéria výpočtem, který bere v úvahu všechny významné vlivy ovlivňující hodnoty kritéria. Pro uvedení budovy do trvalého užívání a pro běžný dozor je k dispozici přiměřeně náročný a přiměřeně přesný způsob kontroly hodnot kritéria měřením na realizovaných budovách. Kritéria s limitními hodnotami mají být spravedlivá ke všem účastníkům investiční výstavby tj. zejména slučitelná s příslušnými ustanoveními § 1013 zákona č. 89/2012 Sb. Občanského zákoníku [35]. Používání kritérií má účinným způsobem přispívat k ochraně zdraví a kvality života uživatelů budov i uživatelů prostoru v jejich okolí. Při tvorbě kritérií a při stanovení jejich limitních hodnot je třeba vyloučit všechny jiné zájmy, než je úsilí o zajištění optimálního prostředí v budovách.

Vývoj metod hodnocení a tvorby kritérií ve stavební fyzice dosud není ukončen. Každému kritériu přísluší limitní hodnoty. Limitní hodnota je hodnota kritéria, která v dané době, v dané společnosti, na daném území apod. je považována za hraniční mezi vyhovujícím a nevyhovujícím stavem. Je přirozené, že s rozvojem společnosti a techniky se limitní hodnoty mění. Volba limitní hodnoty je vždy kompromisem mezi potřebou co nejdokonalejší ochrany zdraví a kvality života uživatelů budov na jedné straně a mezi technickými a ekonomickými možnostmi stavebnictví limitní hodnoty reálně v budovách zajišťovat. Nepřiměřeně málo náročný požadavek nebude plnit svou funkci z důvodu malé ochrany uživatelů budov, avšak příliš náročný požadavek, je-li v rozporu s reálnými možnostmi jeho zajištění, vede k obcházení předpisů, resp.

Posuzování prostředí v budovách se provádí porovnáním objektivně zjištěné hodnoty kritéria s limitem. Ve stadiu navrhování budov se hodnoty kritérií zjišťují výpočtem, případně měřením na modelech. Při uvádění budov do trvalého užívání (kolaudaci), nebo i v průběhu jejich užívání (například na základě stížností) se hodnoty fyzikálních kritérií zjišťují měřením. Za nejvíce spolehlivé se považují hodnoty získané měřením na skutečné stavbě, následují výsledky měření v laboratoři nebo na modelu, zatímco teoretické výpočty jsou považovány v porovnání s měřením za méně spolehlivé. Jakákoli měření i výpočty ve fyzice nemají nikdy absolutní přesnost. Výsledek je vždy zatížen nejistotou a tato nejistota by měla být vždy v protokolech z měření i u výsledku výpočtu uváděna. Vzhledem k logaritmickému charakteru hodnocení akustických veličin, kdy změna o 3 dB už představuje zdvojnásobení intenzity vlnění, nemůže být nejistota samotných výpočtů nebo měření větší než ± 1 dB. Další nejistotu však do výpočtu mohou vnášet zadané hodnoty vstupních veličin (hodnoty akustického výkonu zdrojů, jejich směrovost, hodnoty pohltivosti ploch, nad kterým se vlnění šíří apod.). Při hodnocení výsledku s nejistotami je nutno přihlédnout k účelu měření či výpočtu. Má-li měření či výpočet prokázat splnění přípustných limitů (např. při uvedení stavby do trvalého užívání - tzv. kolaudaci), je nutno tento průkaz podat nade vši pochybnost, tj. včetně započtené nejistoty ve směru k méně vyhovujícím hodnotám.

Čtěte také: Dálkové studium ekologie

Pro zajištění vyhovujícího akustického stavu vnitřního prostředí je možno použít řadu praktických postupů a opatření prováděných ve všech etapách návrhu a přípravy stavby, při vlastní výstavbě i při užívání budovy. Je pravidlem, že opatření uplatněná již ve stadiu koncepce návrhu jsou účinnější a ekonomicky výhodnější v porovnání s dodatečnými a často vynucenými změnami projektu nebo stavby v případech, kdy se na stavební akustiku při tvorbě koncepce zapomnělo. Obecně opatření proti hluku bývají výhodnější, jsou-li prováděna na samotném zdroji zvuku nebo v jeho blízkosti (taková opatření se považují za opatření aktivní), oproti opatřením v místě příjmu zvuku (kde lze hovořit o opatřeních pasivních).

Zvuk se definuje jako mechanické vlnění prostředí, které je vnímáno sluchem. Definice tak má dvě části: fyzikální (mechanické vlnění prostředí) a fyziologickou (které vnímáme sluchem). Zvukem je jen to mechanické vlnění, které vnímáme sluchem. Spojení „slyšitelný zvuk“ je terminologicky chybný pleonasmus, protože každý zvuk je slyšitelný. Mechanické vlnění částic je přítomno všude, kde je hmota. Je neoddělitelnou součástí přírodních jevů, hlasů zvířat i lidí. V souladu se zákonitostmi historického vývoje organismů, které popsal anglický přírodovědec Charles Robert Darwin (1809-1882), byly v přírodním výběru ve výhodě ty živočišné druhy, které dokázaly tuto všudypřítomnou vlastnost prostředí využít ke svému prospěchu.

U člověka je oblast slyšení vymezena pásmem kmitočtů přibližně od 16 do 16 000 Hz a rozsahem intenzity zvuku mezi prahem slyšení, (cca 10-12 W·m-2) a prahem bolesti (cca 10 W·m-2). Jedná se o intenzity velmi malé, takže zvukové vlny se šíří prostředím bez jakékoli viditelné odezvy nebo účinku a jedinými systémy, které jsou dostatečně citlivé k tomu, aby toto vlnění zaznamenaly, jsou sluchové orgány živých organismů nebo velmi citlivá elektronická zařízení, jako je měřicí mikrofon zvukoměru. Vlnění povrchů kapalin nebo chvění pevných předmětů, které můžeme sledovat zrakem či hmatem, nejsou zvukem (i když se často spolu se zvukem tyto jevy vyskytují), protože svým kmitočtem a intenzitou neodpovídají možnosti vnímání sluchovým orgánem člověka. Amplituda výchylky částic vzduchu příslušná k rozsahu lidské řeči má hodnotu řádově nanometrů a jejich zlomků.

Zvuk se šíří v plynném, kapalném prostředí i v pevných látkách. Zvukové vlny jsou prostředím, ve kterém se šíří, v různé míře pohlcovány, odráženy, rozptylovány, soustřeďovány či tlumeny. Vhodným uspořádáním prostorů a konstrukcí v budově tak lze ovlivňovat šíření akustické energie a dosahovat jejího omezení. Zvuk je přirozeným průvodním jevem přírodních dějů i životní aktivity člověka. Sluchem přijímá člověk významný podíl informací o světě. Zvuk je důležitým poplašným signálem, varuje před nebezpečím a je také základem řeči, která odlišila člověka od zvířat.

Zvuk a sluch hrají významnou roli v adaptaci člověka na prostředí. Sluchem a hlasem navazujeme kontakt s druhými lidmi, sdělujeme své poznatky, zkušenosti i své myšlenky a plány pro budoucnost. Zvuk může být uklidňující, dráždivý, může vyvolávat smutek, vztek či radost a ve formě hudby přinášet vrcholné estetické zážitky. Sluch je smysl, který je v ustavičné pohotovosti, aby přinášel údaje o vnějším světě. Sluch varuje před nebezpečím, sluchem jsme schopni rozlišit zdroj zvuku a lokalizovat ho v prostoru. Zvuk je součástí životního prostředí člověka.

Čtěte také: Náklady na znečištění

Moderní doba spolu s technickými revolucemi minulých staletí přinesla do tohoto prostředí velké množství nových zdrojů zvuku. Nadbytek zvuků, který je způsobován nesčetnými zdroji, jejichž činnost často jedinec nemá možnost ovlivnit, může působit způsobem, který neodpovídá lidským schopnostem a možnosti přizpůsobení. Protože organismus člověka nemá fyziologickou možnost vědomé regulace intenzity přijímaného zvukového signálu, působí tyto zvuky v plné síle, ruší člověka při práci a odpočinku, ztěžují komunikaci řečí, ruší vnímání důležitých zvukových signálů. Běžné zvuky, vyskytující se v budovách, nemohou organismus člověka přímo poškodit. Zdraví člověka ale ovlivňují zprostředkovaně prostřednictvím (někdy přestřelující) obranné reakce organismu na nežádoucí zvuk. Proto není správné příliš důrazným, okázalým a příliš častým způsobem na zvuk a na jeho případné nežádoucí účinky upozorňovat a tím u uživatelů budov zbytečně zvyšovat obavy z jeho působení. Jen při velmi vysokých intenzitách (v budovách se nevyskytujících - výbuch, třesk střelných zbraní, start letadla), nebo při dlouhodobém působení zejména v důsledku expozice na hlučném pracovišti může být zvuk příčinou trvalého poškození sluchového orgánu.

Příliš časté nebo příliš silné a v nevhodnou dobu se vyskytující zvuky, které jsou nežádoucí, rušivé, obtěžující nebo lidskému zdraví škodlivé, se označují jako hluk. Vnímání zvuku je složitý fyziologický a psychologický proces. Zvukový podnět na své cestě složitou strukturou vnějšího, středního a vnitřního ucha prochází mnoha proměnami způsobenými rozmanitými vlivy od vlnových rezonančních jevů ve zvukovodu až po složité vzájemné vazby nervových drah, které zajišťují mimo jiné prostorové slyšení a analýzu kmitočtů. Výsledkem je specifický způsob vnímání a prožívání zvuku. Při působení zvuku na člověka se uplatňuje více vlastností zvuku. Tyto vlastnosti jsou: intenzita, kmitočet, čas, informační hodnota zvuku a okolnosti jeho působení, vztah osoby příjemce ke zdroji zvuku a ke zvuku jako takovému.

Mírou účinku mechanického vlnění vzduchu a jím přenášeného zvuku je plošná hustota akustického výkonu zvaná akustická intenzita I [W·m-2]. Prahové hodnoty akustické intenzity již byly uvedeny (viz obr. 1). Citlivost lidského sluchu při vnímání akustické intenzity není vždy stejná, ale s rostoucí intenzitou se snižuje. Při zvyšování akustické intenzity jakoby sluchový orgán stále více ztrácel schopnost vnímat v plné hodnotě její další přírůstek. Výsledkem je logaritmická závislost mezi velikostí zvukového podnětu a velikostí sluchového vjemu, kterou objevil německý fyziolog Ernst Heinrich Weber (1795-1878) a kterou později zdůvodnil jiný německý badatel, zakladatel psychofyziky Gustav Theodor Fechner (1801-1887). Uvedená vlastnost sluchu není samoúčelná. Umožňuje totiž člověku vnímat i velmi slabé zvukové signály s vysokou citlivostí a zároveň ho chrání před zvukem vysoké intenzity. Tato vlastnost sluchu byla důvodem k zavedení logaritmické míry (decibelové stupnice) při kvantifikaci akustických veličin.

Obě veličiny - hladina akustické intenzity sledovaná ve směru šíření zvuku a hladina akustického tlaku - mají vždy stejnou hodnotu, protože jsou tak záměrně definovány. Rozdíl mezi nimi je však v kvalitě. Jako vektor je intenzita úzce spojena i se směrem šíření zvuku, zatímco akustický tlak jako skalární veličina jen popisuje stav prostředí v daném místě bez ohledu na směr šíření zvuku. Proto hladina akustického tlaku má s hladinou akustické intenzity stejnou hodnotu jen tehdy, jestliže plocha, na které zjišťujeme intenzitu, je kolmá na směr šíření zvuku. Sluchový orgán člověka je schopen přijímat zvuk z jakéhokoli směru. Vnímání zvuku tak více souvisí s tlakem než s intenzitou. To je hlavní důvod, proč se v praxi při popisu „síly“ zvuku používá veličina: hladina akustického tlaku.

Je dobré si povšimnout, že v definičním vztahu (1) se logaritmuje bezrozměrné číslo (podíl akustických intenzit, resp. podíl druhých mocnin akustických tlaků). Protože se při hladinovém vyjádření velikosti akustických veličin pracuje s logaritmy jejich hodnot, dochází při počítání s hladinami k některým skutečnostem, které se vymykají běžnému chápání kvantity. Projevuje se to například při sčítání hladin. Jsou známy hladiny L1 [dB] a L2 [dB] akustického tlaku generované dvěma různými zdroji zvuku. Úkolem je stanovit hladinu akustického tlaku při současném působení obou zdrojů.

Čtěte také: Jak překonat výzvy ESG reportingu

Druhou důležitou vlastností zvuku je jeho kmitočtové složení. Kmitočet zvuku je počet periodických změn akustického tlaku za sekundu. Subjektivně je vnímán jako výška tónu. Tónový zvuk obsahuje jen jeden kmitočet, kde průběh hodnot akustického tlaku v čase je harmonický tj. má tvar funkce sinus nebo cosinus. Nejvyšší hodnota akustického tlaku A [Pa] při harmonickém průběhu se nazývá amplituda. Do vztahu (1) se však dosazuje efektivní hodnota, která pro harmonické vlnění činí pef = 0,707 A. Vlnová délka λ [m] je dráha, kterou urazí vlna během jednoho kmitu, tedy za čas periody T [s]. Ve vztahu (4) je c [m·s-2] rychlost zvuku a f [Hz] kmitočet. Kmitočet je počet periodických změn za jednu sekundu. Při teplotě 0 °C, běžném tlaku p0 = 101,325 kPa a objemové hmotnosti vzduchu ρ0 = 1,29 kg·m-3 je rychlost zvuku ve vzduchu c0 = 331,5 m·s-...

Legislativa a ochrana před hlukem

Zásady ochrany proti hluku jsou zakotveny v zákoně č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví. Nejvyšší přípustné limity hluku stanoví Nařízení vlády č. 272/2011 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací.

Informace o zvuku a okolnosti jeho působení - limity hluku

Čtvrtou vlastností zvuku je jeho informační obsah. Míra rušení zvukem nezávisí jen na fyzikálních parametrech zvuku, ale je ovlivněna i postojem lidí k danému zvuku a jeho zdroji. Uživatelé budov všeobecně více tolerují hluk přicházející do budovy zvenčí ve srovnání s hlukem vznikajícím v budově. Více je tolerován hluk ze zdrojů, které jsou obecně považovány za neutišitelné (přírodní zvuky - hřmění při bouřce), a ze zdrojů, u kterých lze obtížně určit konkrétního původce hluku (např. silniční doprava). Menší rozmrzelost způsobí zvuk, o němž je předem známo, že bude trvat jen určitou vymezenou dobu resp. vymezený počet opakování. Při provádění hlučných stavebních prací se vždy vyplatí předem o tom předem uvědomit okolí. Předejde se tak mnohým stížnostem na hluk. O stupni rozmrzelosti rozhoduje i denní doba. Nejhůře je hluk snášen večer a v noci. Hůře působí hluk v létě než v zimě. Obtěžování hlukem je tím větší, čím více hluk upoutává naši neúmyslnou pozornost tj. čím je nejen silnější, ale i odlišnější, méně známý a méně očekávaný, čím více se u něj prosazuje nutnost identifikovat a klasifikovat ho v rámci dosavadních zkušeností.

Vypracovat metodu hodnocení informačního obsahu zvuku použitelnou v praxi se zatím jeví jako neřešitelný úkol. Okolnosti působení zvuku se při hodnocení uplatňují tím způsobem, že jsou stanoveny odlišné limity hluku pro různá prostředí, různou dobu a různé zdroje. Tak existují rozdílné limity pro pracovní prostředí, pro hluk ve venkovním prostoru a uvnitř budov, kde se jiným způsobem hodnotí hluk ze zdrojů umístěných vně a uvnitř budovy. Dalšího členění limitů je dosaženo pomocí korekcí základní limitní hladiny. Tyto korekce jsou stanoveny v závislosti na druhu vykonávané práce, charakteru území, způsobu využití místností v budově, denní době apod.

Při hodnocení hluku v pracovním prostředí je důležitý limit LAeq = 85 dB. Tato hodnota se vztahuje k časovému intervalu v délce trvání pracovní směny a je-li překročena, pak se jedná o pracoviště rizikové z hlediska hluku. Po dlouhodobé (dlouholeté) expozici hlukem na takovém pracovišti může dojít ke vzniku a vývoji trvalé sluchové ztráty. Při uvádění takových pracovišť do provozu musí být věrohodně doloženo, že nelze použít jiné řešení, které by zajistilo dostatečnou ochranu pracovníků před hlukem. Za dodržování režimu na pracovišti rizikovém z hlediska hluku je odpovědný zaměstnavatel a jeho odpovědnost je spojena s povinností vyplácet velké náhrady pracovníkům, dojde-li v důsledku nedodržení tohoto režimu k poškození jejich sluchu. Asi od LAeq = 65 dB může být rušena komunikace pracovníků řečí. Rušení je však závislé na vzájemné vzdálenosti pracovníků a je nižší při možnosti vizuálního kontaktu (odezírání řeči).

Kritériem hluku ve chráněném venkovním prostoru a ve chráněném venkovním prostoru staveb je LAeq,T (dB) ekvivalentní hladina akustického tlaku A. Pro stacionární zdroje tj. zdroje s výjimkou zvuku dopravy pozemní i letecké se stanoví v denní době pro 8 nejvíce hlučných po sobě jdoucích hodin (LAeq,8h) a v noční době pro nejhlučnější hodinu (LAeq,1h). Pro hluk z pozemní dopravy s výjimkou účelových komunikací a pro hluk leteckého provozu se stanoví pro celou denní (LAeq,16h) resp. noční (LAeq,8h) dobu.

Korekce pro stanovení hygienických limitů hluku

Pro stanovení hygienických limitů hluku se používají korekce. Následující tabulka uvádí korekce pro stanovení hygienických limitů hluku v chráněných venkovních prostorech staveb a v chráněném venkovním prostoru.

Korekce uvedené v tabulce se nesčítají. Pro noční dobu se pro chráněný venkovní prostor staveb přičítá další korekce -10 dB, s výjimkou hluku z dopravy na železničních dráhách, kde se použije korekce -5 dB.

Pravidla použití korekce uvedené v tabulce č. 1:

1. Použije se pro hluk z provozu stacionárních zdrojů a hluk ze železničních stanic zajišťujících vlakotvorné práce, zejména rozřaďování a sestavu nákladních vlaků, prohlídku vlaků a opravy vozů. Pro hluk ze železničních stanic zajišťujících vlakotvorné práce, které byly uvedeny do provozu přede dnem 1. listopadu 2011, se přičítá pro noční dobu další korekce +5 dB.
2. Použije se pro hluk z dopravy na dráhách, silnicích III. třídy, místních komunikacích III. třídy a účelových komunikacích ve smyslu § 7 odst. 1 zákona č. 13/1997 Sb., o pozemních komunikacích, ve znění pozdějších předpisů.
3. Použije se pro hluk z dopravy na dálnicích, silnicích I. a II. třídy a místních komunikacích I. a II. třídy v území, kde hluk z dopravy na těchto komunikacích je převažující nad hlukem z dopravy na ostatních pozemních komunikacích. Použije se pro hluk z dopravy na dráhách v ochranném pásmu dráhy.
4. Použije se pro stanovení hodnoty hygienického limitu staré hlukové zátěže.

tags: #externí #emise #hluku #definice

Oblíbené příspěvky:

• Česká literatura a příroda
• Přehled legislativy životního prostředí
• Tipy pro dokonalý odpočinek na chalupě
• Ekologický faktor v ČR
• Metody diagnostiky sociálního klimatu