Ekvivalentní hladina akustického tlaku venkovních prostorů v praxi – část 2 – výsledky

Úvod

Článek prezentuje výsledky odborné práce autorů při řešení kritické situace spojené se záporným stanoviskem dotčeného orgánu KHS a hrozícího zákazu zkušebního provozu stavby spojené s negativními akustickými dopady provozu stavby na okolní zástavbu objektu. Technické úpravy a metody, které předcházely prezentovaným výsledkům, byly popsány v článku Ekvivalentní hladina akustického tlaku venkovních prostorů v praxi. Text obsahuje výsledky z měření hladiny akustického tlaku v okolí místa stavby a to nejen před a po realizaci úprav pro snížení akustických parametrů, ale také výsledky z kontrolních měření přímo na stavbě a v jejím okolí. Účelem tohoto článku je zhodnotit přínos provedených úprav pro akustickou pohodu prostředí.

Měřicí místa a provedené úpravy VZT zařízení

Obr. 1 – Poloha měřicích bodů v okolí řešeného objektu

Kontrolní body, ve kterých proběhlo měření, byly zvoleny na základě požadavku krajské hygienické stanice. Řešený objekt se nalézá uprostřed občanské výstavby. Jedná se o body A, B a C na obrázku č. 1. Bod A (obr. 2) je balkon na jižní fasádě bytového domu situovaný ve 4. nadzemním podlaží. Bod B (obr. 3) je rohový balkon v 7. nadzemním podlaží bytového domu a bod C je situovaný ve 4. NP bytového domu nejblíže k jižní fasádě řešeného objektu (obr. 4). Tyto body byly zvoleny na základě jejich polohy a polohy dominantních zdrojů hluku v objektu. Blízko bodu A je vyústěno VZT potrubí od zařízení odvětrávání hygienického zázemí a zařízení odvětrávání šatny.

Pro akustické poměry v kontrolním bodě B mají zásadní vliv střešní ventilátory umístěné blíže k severní fasádě objektu. Kontrolní bod C je exponován zdroji hluku umístěnými na terase jižní fasády – centrální vzduchotechnickou jednotkou, kondenzačními jednotkami zajišťujícími zdroj chladu této jednotce, dále kondenzační jednotkou pro další VZT zařízení a vyústění podtlakového větrání zařízení zázemí.

Obr. 2 – Kontrolní bod A

Obr. 3 – Kontrolní bod B

Obr. 4 – Kontrolní bod C

Úpravy na zařízeních VZT a stavebního řešení byly nejvýraznější v kontrolním bodu C. Zde došlo k navýšení stávající akustické bariéry o více než dvojnásobek, osazení kruhových tlumičů hluku na kondenzační jednotky a nastavení provozních režimů na centrální VZT jednotce situované na terase jižní fasády. Další výraznou úpravou byla výměna původních potrubních ventilátorů za ventilátory s lepšími akustickými parametry, část objektu u kontrolního bodu A. Ze stavebního pohledu představuje nejmenší zásah úprava střešních ventilátorů, kdy došlo „pouze“ k osazení a připojení regulátorů výkonů těchto nástřešních ventilátorů a nastavení provozních režimů. Uvedená úprava měla poměrně vysoký finanční náklad, a to z důvodu provedení nové kabeláže a ovládacích prvků regulátoru každého ventilátoru.

Měření L_Aeq v chráněném venkovním prostoru staveb

Měření v chráněném venkovním prostoru staveb je prováděno na základě pokynů technických norem a metodik ministerstva zdravotnictví ČR:

• ČSN ISO 1996-1 Akustika – Popis, měření a hodnocení hluku prostředí – Část 1: Základní veličiny a postupy pro hodnocení.
• ČSN ISO 1996-2 Akustika – Popis, měření a posuzování hluku prostředí – Část 2: Určování hladin hluku prostředí.
• HEM-300-11.12.01-34065 – Metodický návod pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí.
• 62545/2010-OVZ-32.3-1.11.2010 – Metodický návod pro hodnocení hluku v chráněném venkovním prostoru staveb.

Měření proběhlo za účelem ověření účinnosti provedených opatření a jejich vliv na akustické poměry v okolí řešeného objektu. Hlavní měření bylo provedeno pro noční dobu, která je stanovena od 22 do 6 hodin. NV č. 272/2011 Sb. ukládá, že ekvivalentní hladina akustického tlaku nesmí překročit požadovanou limitní hodnotu pro jednu nejhlučnější hodinu v nočním provozu.

Obr. 5 – Poloha mikrofonu

Průběh měření v kontrolním bodě probíhal v jednotlivých krocích. Nejdříve byla nachystána měřící aparatura, mikrofon pro měření hluku byl kalibrován, připevněn na stativ a opatřen krytem proti působení větru, provede se měření meteorologických podmínek: změří se teplota vzduchu, relativní vlhkost, rychlost větru a atmosférický tlak, zjistí se stav oblačnosti. Tyto údaje jsou důležité pro zajištění stejných podmínek při opakování měření. Dále byl umístěn mikrofon na místě měření podle požadavku metodického návodu HEM-300-11.12.01-34065, tj. 0,5–2 m od svislé odrazivé plochy a ve výšce 1,5–1,7 m. Mikrofon musí být nasměrován k hlavnímu zdroji uvažovaného hluku. V případě tohoto měření byl nejdřív změřen hluk pozadí. To znamená, že veškeré zdroje hluku z měřeného objektu byly vypnuty. Následuje měření ekvivalentní hladiny akustického tlaku se zapnutými zdroji hluku v měřeném objektu a cílem je stanovení celkový přínos technologie VZT a chlazení k akustickým poměrům v daném kontrolním bodě. Délka měření je stanovena na základě výše uvedených právních předpisů. Jedná se o měření nežádoucích akustických projevů ze zařízení vzduchotechniky a emitovaný hluk může být definovaný jako ustálený. Po skončení měření musí být provedena kontrolní kalibrace přístroje a ověření, že nedošlo k výrazné odchylce oproti hodnotě získané z počáteční kalibrace.

A právě zde začíná ono „dobrodružství“ spočívající při měření např. v těchto podmínkách:

• nesmí pršet (při měření nesmí být pozadí ovlivněno akustickou deště)
• dané měření musí probíhat minimálně 60 minut po dobu nejhlučnější hodiny v noční době
• rychlost větru nesmí přesáhnout 5 m/s

Obr. 6 – Ukázka z nočního měření, montáž mikrofonu v měřicím bodě A, B

Z uvedených podmínek je zřejmé, že měření pro tři body není krátkodobou záležitostí, ale časově náročnou úlohou. Už jenom zajištění zapnutí/vypnutí systémů pro měření pozadí vždy před samotným měřením vyžaduje přítomnost techniků a obsluhy daného objektu. Dopravní obslužnost našich měst je vytvářena nejen autobusovou, tramvajovou a jinou noční dopravou, ale také například železniční dopravou. Železnice nemusí být ani v bezprostřední blízkosti měřené lokality, ale i přes vzdálenost několika kilometrů výrazně ovlivňuje měřené hodnoty. S těmito všemi faktory je nutné při prováděných měřeních počítat.

Vypracování protokolu z měření hluku

Na základě naměřených dat musí být zpracován protokol o provedení měření, který slouží jako stanovisko k akustickým poměrům v měřících místech osoby, případně osob, provádějící měření. Protokol se dále postupuje zodpovědnému orgánu, převážně krajské hygienické stanici, který na jeho základě vydává své stanovisko, které je pro všechny zúčastněné strany závazné.

Obr. 7 – Dopadající přímé a odražené akustické vlnění

Protokol musí obsahovat všechny náležitosti uvedené v normách ČSN ISO 1996-1,-2 a je vhodné dodržovat i pokyny uvedené v metodických návodech vydaných ministerstvem zdravotnictví. Ale pozor! V rámci pokynu 62545/2010-OVZ-32.3-1.11.2010 je zmiňované neplatné nařízení vlády č. 148/2006 Sb., a proto je nutné všechny odkazy na nařízení vlády konzultovat s aktuálním a platným NV č. 272/2011 Sb. Hodnota, která se stanovuje jako výsledná, je nazývána výsledná ekvivalentní hladina akustického tlaku A. Tato hodnota je získána výpočtem a to tak, že od změřené hodnoty in situ odečteme korekci na hluk pozadí a následně dále i korekci vztahující se k odrazivé ploše. Těmito úkony získáme výslednou hladinu akustického tlaku od zdroje hluku. Tato hodnota reprezentuje pouze akustickou energii vyslanou zdrojem bez vlivu hluku okolí a vlivu odrazu zvuku od pevné překážky za posluchačem. Hluk okolí se silně projevuje hlavně v městské zástavbě, kdy se často hluk způsobený dopravou, ale i lidskou činností výrazně nemění ani během noční doby. Hodnoty korekce pro hluk pozadí lze započítat pouze v případě, že rozdíl naměřených hodnot je v rozsahu 3 až 15 dB. Hodnoty rozdílu vyššího, než 15 dB se nezapočítávají jako korekce pro hluk pozadí. Vychází to z funkce logaritmického součinu, kdy součet dvou hladin vede k připočtení nulové hodnoty. Na druhé straně spektra rozdíl hluku menší než 3 dB nám vnáší příliš velkou nepřesnost a korekce na hluk pozadí může dosahovat příliš velkých hodnot, které by zkreslily měření. Pak je nutné provést jiný způsob analýzy hluku pozadí. Pakliže nemůže být hluk pozadí analyzován jiným způsobem (například stanovit korekci hluku v jednotlivých kmitočtových pásmech) nelze měření hodnotit a musí být například zvolena jiná metodika měření. Korekce vztažená k odrazivé ploše se používá z důvodu umístěné mikrofonu. Mikrofon je umístěn velmi blízko odrazové plochy a energie dopadající na posluchače je dvojnásobná (obr. 7). Což znamená, že hladina akustického tlaku je o 3 dB vyšší, než kdyby stál posluchač ve volném poli bez odrazových ploch. Při rychlosti zvuku ve vzduchu cca 330 m/s je zpoždění vlny odražené od pevné překážky za posluchačem cca šest tisícin sekundy. Lidské ucho není schopno rozeznat dva zvuky dopadající s tak malým zpožděním jednotlivě a vnímá je jako jeden zvuk s dvojnásobnou intenzitou.

Součástí protokolu by měla být i frekvenční třetinooktávová analýza, která slouží ke zjištění výrazných tónových složek v naměřeném spektru a dále je vhodné doložit i průběh naměřené ekvivalentní hladiny akustického tlaku z důvodu ověření, o jaký druh zvuku se jedná (ustálený, neustálený, impulsivní atd.)

Výsledné hodnoty zjištěné změřením po provedených úpravách plně vyhovují hygienickým požadavkům nařízení vlády č. 272/2011 Sb. Pro srovnání uvádíme v tabulce 1 hodnoty změřené v kontrolních bodech A, B a C před provedením úprav a hodnoty nově naměřené po jejich provedení. Vidíme, že v původním stavu zrealizovaném podle projektové dokumentace hladina akustického tlaku v kontrolních bodech výrazně překračuje limitní hodnotu pro noční dobu (L_noc = 40 dB(A)) a v případě kontrolního bodu A je hodnota nevyhovující i pro denní dobu (L_den = 50 dB(A)).

Závěr

Závěrečný díl této série článků slouží k zhodnocení provedených úprav. Jak je patrné z tab. 1 provedené úpravy jsou více než dostačující. Je ovšem nutné zmínit, že úpravám, které trvaly velké skupině lidí (ať už projektantům, úředníkům, pracovníkům, montážním firmám a dalším) zhruba půl roku a stály nemalé finanční náklady, bylo možno zabránit kvalitnější prací ve fázi projektové dokumentace stavby. Je nutné zdůraznit, že hlavní příčinou uvedených problémů byla absolutní rezignace architekta stavby na technické řešení systémů VZT a pouze vytvoření tzv. „krásna“ objektu. Neméně důležitým faktorem byla i rezignace specialisty (projektanta VZT) na snahu přesvědčit generálního projektanta (architekta) o nutnosti změnit architektonicko-stavební řešení objektu.