Měření a modelování hluku: Metody a aplikace

Hluk je nežádoucí zvuk, který může negativně ovlivňovat lidské zdraví, pohodu a životní prostředí. Metody měření a modelování hluku jsou klíčové pro ochranu zdraví a zajištění přijatelných životních podmínek. V České republice a mnoha dalších zemích existují hlukové limity, které nesmějí být v určitých prostorech překročeny.

Důležitost měření hluku

Měření hluku se provádí v zájmu ochrany lidského zdraví a zajištění přijatelných podmínek k životu. Hluk může mít negativní dopady na náladu, schopnost soustředění, komunikaci a zdravotní stav osob, které jsou mu vystaveny. Dlouhodobé působení vysokých hladin hluku může vést k nevratnému poškození sluchu, a i krátkodobé vystavení extrémně vysokým hladinám hluku může mít destruktivní účinky. Proto je důležité hluk monitorovat a regulovat.

Metody měření hluku

Pro měření a monitorování hluku se používají různé metody a zařízení, včetně zvukových dozimetrů a zvukoměrů. Tyto nástroje umožňují stanovit hladinu hluku v různých prostředích a vyhodnotit dodržování stanovených limitů.

  • Zvukoměry: Slouží pro obecné kontroly, hodnocení hluku na pracovišti nebo průzkumy hluku v prostředí.
  • Zvukové dozimetry: Ideální pro měření úrovně hluku na pracovišti a zajištění souladu s legislativou.

Hluk můžeme měřit buďto osobními zvukoměry nebo dozimetry nebo můžeme měřit hladinu hluku pomocí zařízení, které monitoru hluk v daném místě on-line.

Vibroakustická diagnostika

Vibroakustická diagnostika je metoda, která komplexně posuzuje technický stav strojů. Tato metoda se zabývá experimentálním výzkumem a vývojem v oblasti hluku a vibrací v rámci statických i dynamických zkoušek. Součástí kompetencí je také návrh vhodných zkušebních zařízení a testovacích metod. Experimentální výzkum a vývoj v oblasti akustiky probíhá zejména ve spolupráci s průmyslovými partnery. Nejčastěji je spolupráce zaměřena na ověření a případné následné odladění konstrukce strojů a zařízení s ohledem na vyzařovaný hluk. Provádějí se analýzy hladin akustického tlaku strojů a zařízení, dále pak normalizovaná měření akustického výkonu strojů a zařízení. V případě potřeby aplikujeme také pokročilé metody lokalizace zdrojů hluku (NAH, SONAH, Beamforming a confromal mapping). V oblasti vibrací a technické diagnostiky obecně se zaměřujeme na experimentální a aplikovaný výzkum ve všech průmyslových oblastech. Obvykle spolupracujeme s průmyslovými partnery na vývoji a inovacích výrobků v jejich výrobním portfoliu. Dlouhodobě se zabýváme také vývojem zařízení a metodiky pro hodnocení technického stavu odpružení osobních vozidel.

Čtěte také: Ekonomický cyklus a podpora rodin

Dynamická metoda CPX pro měření hluku vozovek

Dynamická metoda CPX (Close-ProXimity) je založená na měření hluku v malé vzdálenosti od odvalující se referenční pneumatiky. Jde o rychlou metodu, kdy lze měřit a vyhodnocovat dlouhé úseky pozemních komunikací nezávisle na intenzitě okolního dopravního proudu. Tato měření jsou určena k hodnocení hluku styku pneumatika/vozovka, jenž je dominantní složkou hluku v automobilové dopravě od rychlostí cca 40 km/h a výše. Mezinárodně se jedná o jedinou doporučenou metodu pro akustickou charakterizaci povrchu vozovky a jedinou přípustnou metodou v souladu s Technickými kvalitativními podmínkami staveb pozemních komunikací MD ČR „Kapitola 7 - hutněné asfaltové vrstvy“ pro prokazování a sledování účinku snížené hlučnosti obrusné vrstvy pozemní komunikace.

TKP 7 jsou platné s účinností od 1. 4. 2023 a princip hodnocení je uveden v příloze 7.P6 „Postup pro prokazování a sledování účinku snížené hlučnosti na styku obrusné vrstvy a pneumatiky pojíždějícího vozidla“.

Využití metody CPX

Metodu CPX lze využít pro:

  • Porovnání hlučností jednotlivých typů povrchů či technologií vozovek (např. jemnozrnné, hrubozrnné směsi, technologie grindingu).
  • Ověření účinnosti aplikace obrusné vrstvy se sníženou hlučností (nízkohlučné povrchy).
  • Ověření účinnosti čištění nízkohlučných povrchů.
  • Monitorování akustického chování vozovky v průběhu několika let používání.

Měření provádíme v akreditovaném režimu dle norem ISO 11819-2, ISO/TS 11819-3 a ISO/TS 13471-1, popřípadě s využitím platné certifikované metodiky MD ČR: KŘIVÁNEK, V., a kol. Metodika pro měření a hodnocení komunikací z hlediska hlukové zátěže, ISBN 978-80-86502-82-3 i KŘIVÁNEK, V., a kol. Dlouhodobé hodnocení hlučnosti povrchů vozovek, ISBN 978-80-88074-53-3. Pro dlouhodobou porovnatelnost, mezinárodní srovnávání i hodnocení výsledků dle TP 259 využíváme k měření v souladu s ISO/TS 11819-3 pneumatiku Tigerpaw Uniroyal 225/60 R16 SRTT, která je doporučena v automobilovém průmyslu jako standardní pneumatika pro referenční testy dle ASTM F2493-20 jelikož jsou zaručeny stálé vlastnosti této pneumatiky. K měření využíváme specializovaný přívěs CPX vlastní konstrukce již od roku 2010, od roku 2012 provádíme dlouhodobý hlukový monitoring vybraných úseků pozemních komunikací. Každoročně v ČR najezdíme přes 15 000 km, kdy máme k dispozici minimálně 500 km dílčích analyzovaných segmentů pozemních komunikací ročně.

Hlukové limity a legislativa v ČR

V České republice jsou hygienické limity hluku na straně příjemce v současné době dány nařízením vlády č. 272/2011 Sb. „o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací“. Stejně tak existují limity vyzařovaného hluku uplatňované např. při typových zkouškách některých strojů (dopravních prostředků).

Čtěte také: Modelování interiéru svépomocí

Příklady zařízení pro měření hluku

  • Zvukoměr CEL-63x: Univerzální zvukový dozimetr.
  • Zvukový dozimetr CEL-62x: Ideální pro měření úrovně hluku na pracovišti.
  • Zvukový dozimetr Casella CEL-240: Nástroj pro měření hluku.

Výzkum a vývoj v oblasti akustiky

Experimentální výzkum a vývoj v oblasti akustiky probíhá zejména ve spolupráci s průmyslovými partnery. Nejčastěji je spolupráce zaměřena na ověření a případné následné odladění konstrukce strojů a zařízení s ohledem na vyzařovaný hluk. Provádějí se analýzy hladin akustického tlaku strojů a zařízení, dále pak normalizovaná měření akustického výkonu strojů a zařízení. V případě potřeby aplikujeme také pokročilé metody lokalizace zdrojů hluku (NAH, SONAH, Beamforming a confromal mapping). V oblasti vibrací a technické diagnostiky obecně se zaměřujeme na experimentální a aplikovaný výzkum ve všech průmyslových oblastech. Obvykle spolupracujeme s průmyslovými partnery na vývoji a inovacích výrobků v jejich výrobním portfoliu. Dlouhodobě se zabýváme také vývojem zařízení a metodiky pro hodnocení technického stavu odpružení osobních vozidel.

Centrum dopravního výzkumu (CDV) a jeho aktivity v oblasti měření hluku

Centrum dopravního výzkumu, v. v. i. (CDV) se aktivně podílí na výzkumu a vývoji v oblasti měření hluku, zejména v souvislosti s hlukem z dopravy. CDV vyvinulo řadu metodik, softwarů a zařízení pro měření a hodnocení hluku, včetně:

  • Certifikované metodiky:
    • KŘIVÁNEK, V., a kol. Metodika pro měření a hodnocení komunikací z hlediska hlukové zátěže.
    • KŘIVÁNEK, V., a kol. Dlouhodobé hodnocení hlučnosti povrchů vozovek.
    • KŘIVÁNEK, V., a kol, Dlouhodobé dopady změn hluku nízkohlučných vozovek pro územní plánování.
  • Software:
    • Noise Analyser CDV (ANHODAX).
    • Externí ovladač měřícího softwaru.
  • Zařízení:
    • Funkční vzorek - Měření nerovností vozovek akcelerometrem na přívěsu CPX.
    • Měřící přívěs CPX.
    • Microphone clip holder for strong attachment of microphone.
    • Sensor positioning device.

CDV se také podílí na publikacích a konferencích v oblasti akustiky a hluku, například:

  • HABLOVIČOVÁ, B., MARKOVÁ, P., a KŘIVÁNEK, V., The tire/road noise comparison of SMA 11 and cobblestone pavement.
  • KŘIVÁNEK, V., et al., Assessing the impacts of road noise in relation to residential areas and economic costs through modelling.
  • HABLOVIČOVÁ, B., KŘIVÁNEK, V., MARKOVÁ, P., Comparison of Exposed Aggregate Cement Concrete Surface and Stone Mastic Asphalt Surface Noise Emissions by Close-Proximity Method.
  • KŘIVÁNEK, V., MARKOVÁ, P., HABLOVIČOVÁ, B. Economic evaluation road pavements and low-noise pavements.
  • KŘIVÁNEK, V., MARKOVÁ, P., VALENTIN, J., Noise level of road pavements and their acoustic characterization by CPX method according to technical specification TP 259.
  • KŘIVÁNEK, V., STRYK, J., JEDLIČKA, J., Čištění nízkohlučných povrchů vozovek a změna jejich hlučnosti na území ČR sledovaná metodou CPX.
  • KŘIVÁNEK, V., MARKOVÁ, P., ŠPIČKA, L., Verification of the acoustic parametres of Close-ProXimity method.
  • KŘIVÁNEK, V., PÁVKOVÁ, A., TÖGEL, M., JEDLIČKA, J., CHOLAVA, R., Cleaning Low-Noise Surfaces as a Basic Condition for Improving Pavement’s Acoustic Absorption Capability.
  • KŘIVÁNEK, V., MARKOVÁ, P., Změna hlučnosti povrchů vozovek na území ČR sledovaná metodou CPX.
  • KŘIVÁNEK, V., CHOLAVA, R., EFFENBERGER, K., Měření a srovnání hlučnosti různých druhů komunikací ČR.

Čtěte také: Environmentální modelování: hlubší analýza

tags: #měření #a #modelování #hluku #metody

Oblíbené příspěvky: