+ All Categories
Home > Documents > Monitorizarea zgomotului provenit di calea de rularea a tramvaiului. Kolozsvár

Monitorizarea zgomotului provenit di calea de rularea a tramvaiului. Kolozsvár

Date post: 23-Dec-2015
Category:
Upload: mengtl
View: 20 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
Description:
Monitorizarea zgomotului. Masuratori. Programul Sound Plan Essential
71
UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE CONSTRUCȚII Lucrare de disertație Coordinator științific: Prof. Dr. Ing. Köllő Gábor Masterand : Ing. Török Lehel 1
Transcript

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCA

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII

Lucrare de disertație

Coordinator științific:

Prof. Dr. Ing. Köllő Gábor

Masterand :

Ing. Török Lehel

Cluj Napoca

- 2014-

1

UNIVERSITATEA TEHNICA DIN CLUJ-NAPOCA

FACULTATEA DE CONSTRUCȚII

„ECO-INFRASTRUCTURI PENTRU TRANSPORTURI ŞI

LUCRĂRI DE ARTĂ”

Lucrare de disertație

Monitorizarea zgomotului provenit din calea de

rulare a tramvaiului. Studiu de caz strada Horea,

oraşul Cluj-Napoca

Coordinator științific:

Prof. Dr. Ing. Köllő Gábor

Masterand:

Ing. Török Lehel

Cluj Napoca

- 2014-

2

Cuprins

1. Introducere..........................................................................................................................5

2. Sunetul................................................................................................................................6

2.1. Ce este sunetul?............................................................................................................6

2.2. Proprietăţile sunetului..................................................................................................6

2.3. Nivelul de presiune sonoră...........................................................................................7

2.4. Intensitatea sunetului şi nivel de intensitate acustică...................................................8

2.5. Nivel de tărie şi curbele foni......................................................................................10

2.6. Presiunea şi frecvenţa acustică...................................................................................10

2.7. Tipuri de surse de sunete şi câmpuri sonore..............................................................11

2.8. Ecuaţii cu cantităţi de presiune. Strict matematic, fără a se lua în considerare alte aspecte specifice a propagării...............................................................................................13

2.8.1. Calculul nivelului de presiune la o anumită distanţă..........................................13

2.8.2. Însumarea decibelilor..........................................................................................14

3. Zgomotul...........................................................................................................................15

3.1. Ce este zgomotul?......................................................................................................15

3.2. Nivel de presiune acustică ponderată A continuu, echivalent în dB..........................15

3.3. Nivelul acustic mediu în interval de timp..................................................................16

3.4. Sursele de zgomot......................................................................................................16

3.4.1. Zgomoul produs de către traficul rutier..............................................................16

3.4.2. Zgomotul produs de traficul feroviar..................................................................16

3.4.3. Zgomotul produs de traficul aerian.....................................................................17

3.4.4. Zgomot industrial................................................................................................17

3.5. Efectul zgomotului asupra sănătăţii...........................................................................17

3.6. Indicatori de zgomot...................................................................................................18

3.7. Valorile limită în vigoare...........................................................................................19

3

3.8. Evaluarea zgomotului pentru străzi cu diferite structuri............................................20

4. Harta de zgomot................................................................................................................22

5. Zona de studiu...................................................................................................................23

6. Măsurarea zgomotului pe strada Horea............................................................................26

6.1. Sonometrul digital Wensn..........................................................................................26

6.2. Metoda de măsurare...................................................................................................26

6.3. Date tehnice................................................................................................................28

6.4. Calculăm indicatorul de zgomot Lzsn pentru Staţiile I,II şi III....................................29

6.5. Rezumarea rezultatelor...............................................................................................34

7. Cartografierea zgomotului provenit din calea de rulare a tramvaiului pe strada Horea cu ajutorul porgramului SoundPLAN Essential 3.0......................................................................34

7.1. Programul SoundPLAN Essential 3.0........................................................................34

7.2. Descrierea utilizării a programului.............................................................................35

7.2.1. Pasul unu – Harta................................................................................................35

7.2.2. Pasul doi – Crearea a noului proiect...................................................................35

7.2.3. Pasul trei – Introducerea cotele de nivel a terenului...........................................37

7.2.4. Pasul patru – Iniţializăm harta............................................................................37

7.2.5. Pasul cinci – Introducem construţiile căile de comunicaţii şi terenul încojurător38

7.2.6. Pasul şase – Introducera datelor referitoare la tramvai.......................................40

8. Compararea rezultatelor....................................................................................................43

9. Concluzii...........................................................................................................................44

10. Bibliografie....................................................................................................................46

Anexă 1: Datele măsurate.........................................................................................................47

Anexă 2: Date de intrare – tramvai...........................................................................................50

Anexă 3: Hărţi...........................................................................................................................51

4

1. Introducere

În zilele noastre zgomotul în mediul încojurător a devenit o problemă mondială. Numărul

europenilor care locuiesc sau desfăşoară activitatea în zonele unde nivelul zgomotului este

inacceptabil, se estimează în jur la 250 milioane. Uniunea Europeană pune un accent mare

pentru reducerea sua chiar şi blocarea zgomotelor, indiferent că acestea sunt genereta de

traficul rutier, de şantiere de construcţii, de platforme industriale, de aeroporturi, sau de calea

ferată.

Lupta pentru reducerea zgomotului a început în 1996, când Comisiea Europeană a

publicat Cartea Verde. Această cartea conţinea politica viitoare depsre problema zgomotului.

În 1998, la conferinţa din Copenhaga, Comisia Europeană a demarat activitatea pentru

elaborarea Directivei privind zgomotul ambiental.

După pantru ani de muncă, în 18 iulie 2002 Comisia Europeană în Jurnalul Oficial al

Comisiei Europene a publicat Directiva 2002/49/CE, cunoscută ca şi Directiva privind

zgomotul ambiental (DZA).

Această directivă (DZA) conţine Cartografierea zgomotului în oraşe cu peste 250.000 de

locuitori, şi evaluarea planului de acţiune pentru diminuarea poluării sonice. În 14 aprilie

2005 Guvernul României a emis Hotărârea nr. 321 privind evaluarea si getionarea zgomotului

ambiental.

Conceptul zgomotului nu se poate separa de conceptul sunetului. Din punct de vedere

fizic sunetul este o undă stârnit de către un sistem mecanic vibrator. Aceste unde se ajung la

urechi şi se produce senzaţia de auzire. Zgomotul este un sunet neplăcut. Judecarea sunetelor

ca şi zgomote este subiectiv, şi depinde de starea de sănătate a omului, de vârsta, de genul, de

oboseală, de starea de spirit, de personalitatea etc. De acea un sunet pentru un om poate să fie

plăcut, iar pentru on alt om poate să fie neplăcut.

Poluarea sonică stabileşte în mare parte comfortitatea omului, iar zgomotele neacceptabile

pe durate lungi pot dăuna sănătatea, de acea noi trebuie să efectuăm pentru diminuarea

zgomotelor. În primul rând noi trebuie să identificăm zonele unde poluarea sonoră depăşeşte

limitele acceptate, iar în continuarea trebuiesc realizate hărţile de zgomot.

Hărţile de zgomot sunt modelate cu un software pe bază de date de intrare. Aceste aplicţii

ţin cont de mediu încojurător, caracteristica acustică a terenului, condiţile meteo dar şi altele.

În România s-au realizat hărţile de zgomot pentru următoarele oraşe peste 250.000

locuitori: Bucureşti, Ploieşti, Cluj-Napoca, Craiova, Galaţi, din care primul a fost realizat la

Bucuresti în 2007.

5

2. Sunetul

Ce este sunetul?

Orice variaţie de presiune pe care o poate detecta urechea se numeşte sunet. Ştiinţa care se

ocupă cu sunetul se numeşte Acustică. Acustica studiează producerea, propagarea şi recepţia

sunetelor.

Din punct de vedere fizic sunetul esto o vibraţie mecanică şi elastică cu o amplitudine

mică. Scara la care ureche umană este sensibilă la vibraţiile aerului este între 20 Hz şi 20 kHz.

Acest interval depinde de starea de sănătate a omului dar şi de vârsta sa. Sunetele cu frecvenţe

sub 20 Hz se numesc infrasunete, iar sunetele cu frecvenţe peste 20 kHz se numesc

ultrasunete.

Proprietăţile sunetului

Vibraţiile care alcătuiesc sunetul se extind numai într-un mediu elastic. Mediul poate să

fie solid, lichid sau gaz. Viteza de propagare a undelor sonore depinde de caracteristica

mediului, în particular de densitate, de temperatură şi de elasticitate. Viteza sunetului în aer

uscat la 20ºC este 344 m/s, iar în apă dulce este 1435 m/s, şi în oţel 5100 m/s. În vacuum nu

se propagă sunetul.

Fig 2.1. Mișcare oscilatorie armonică

Unda sonoră se reflectă pe un obstacol. Undele reflectate de la o distanţă mai mare, se

vor auzi mai târziu. Această fenomen se numeşte Ecou, sau Răsunet şi se întâmplă când

6

timpul între undele reflectate este mai mare cu 0,1 secundă. Cunoscând viteza sunetului,

putem calcula distanţa minimă pentru apărarea fenomenului:

7

a = 344 m/s

t = 0.1 s

x = (a*t)/2 =17.4 m

Undele reflectate de pe o suprafaţă se află în aceaşi plan şi se închide în aceaşi unghi. În

spaţiuri închise undele reflectate de una sau mai multe suprafeţe măresc nivelul zgomotului.

Nivelul de presiune sonoră

Presiunea sonoră este diferenţa dintre presiunea statică şi presiunea datorită undelor

sonore. Unitatea de măsură este Pa=N/m2. Pragul auditiv este 20*10-5 Pa iar pragul de durere

este 100 Pa. Acest domeniu este foarte mare, în plus scara de audibilitate este o scară

logaritmică şi nu liniară. De acea s-a introdus o noua unitate, numit Beli. Un Bel înseamnă

pierderea presiunei sonoră intr-o lungime de o milă (1,6 km) de cablu de telefonie. Fiindcă

Belul a fost o unitate foarte mare au introdus deciBelul (dB) care este egal cu 0,1 Beli.

Fig 2.2 Nivele de presiune sonorăSursa: http://www.sengpielaudio.com/calculator-soundlevel.htm

Sursa: http://www.dezumidificare.ro/articole/dezumidificare/nivelul-de-zgomot

8

Lp=20∗logpp0

dB

p0=20 µ pa=20∗10−6 pa

unde:

p – valoarea măsurată în Pa

p0 – nivelul standard de referinţă care este egal cu 20µ Pa (pragul de audibilitate)

Exemple

P = 0.1 Pa

Lp=20∗log0.1

20∗10−6=20 log 5000=74 dB

P = 10 Pa

Lp=20∗log10

20∗10−6=20 log 500000=114 dB

Conversia în dB se poate face repede cu tabele (Tabel 2.1) sau grafice.

P dB P dB P dB P dB0.00001 0.00 0.02 60.00 0.6 0.00 10 113.98

0.0001 13.98 0.03 63.52 0.7 90.88 20 120.000.0002 20.00 0.04 66.02 0.8 92.04 30 123.520.0004 26.02 0.05 67.96 0.9 93.06 40 126.020.0008 32.04 0.06 69.54 1 93.98 50 127.96

0.001 33.98 0.07 70.88 2 100.00 60 129.540.0015 37.50 0.08 72.04 3 103.52 70 130.88

0.002 40.00 0.09 73.06 4 106.02 80 132.040.003 43.52 0.1 73.98 5 107.96 90 133.06

0.0045 47.04 0.2 80.00 6 109.54 100 133.980.006 49.54 0.3 83.52 7 110.88 200 140.000.008 52.04 0.4 86.02 8 112.04 500 147.96

0.01 53.98 0.5 87.96 9 113.06 1000 153.98

Tabel 2.1 Conversia în dB din Pa

Intensitatea sunetului şi nivel de intensitate acustică

Prin intensitatea sunetului se înţelege media energiei transferat perpendicular prin unitatea de suprafaţă într-o unitate de timp. Unitatea de măsură este W/m2.

Intensitatea sunetului este definată vectorial, ca direcţie şi ca cantitate.

9

I= pq

unde:I – Intensitate [W/m2]P – Putere [W]q – Suprafaţa [m2]

Intensitatea se poate defini şi cu relaţia:

I= p2

ρ∗cunde:

p – presiunea sonoră [dB]ρ – densitatea mediului [kg/m3]c – viteza sunetului [m/s]

Măsurarea intensităţii sunetului se bazează pe măsura presiunii generată de sunet.

Nivelul intensităţii sonore este logaritmul zecimal al raportului dintre intensitatea

acustică masurată şi intensitatea acustică de referinţă. Intensitatea minima audibila la 1000 Hz

Iref = 10–12 W/m2. Nivelul intensităţii a fost introdus în 1936.

LI=20∗logI

I ref

La 22 ºC şi 750 mmHg, se poate considera că nivelul de intensitate acustică este egal cu nivelul de presiune acustică.

Relaţia între intensitatea sunetului (în dB) şi precepţia lui nu este liniară. (Tabel 2.2)

Schimbare nivel sunet (dB) Percepţia

3 dB Abia perceptibil

5 dB Diferenţă apreciabilă

10 dB Dublu de tare

15 dB Schimbare mare

20 dB De patru ori mai tare

Tabel 2.2

10

Nivel de tărie şi curbele foni

Nivelul intensităţii în funcţie de frecvenţă şi nivelul acustic se numeşte curba lui Fletcher-

Munson sau curbe de foni. Simţul de audiere depinde şi de frecvenţa undelor nu numai de

presiunea sonoră.

Figura 2.3 Curbele foniSursa: http://users.utcluj.ro/~mbirlea/e/05e.htm

Nivel de tărie:

LN=20∗log( pe

pref)∗1000 Hz

unde:pe – presiunea acustică eficace a unui sunet pur de 1000 Hz, apreciat de un ascultător audiologic normal, având o tărie egală cu cea a sunetuluipref – presiunea acustică de referinţă pref = 20 µPa a sunetului pur de 1000 Hz

Presiunea şi frecvenţa acustică

Când reproducem funcţia urechii umane (mai puţin sensibilă la frecvenţe foarte joase sau

foarte înalte, spre deosebire de frecvenţele situate între 1000 şi 4000 Hz) folosim 3 sisteme

electroacustice (A, B şi C).

Astfel indicatorii presiunii acustice vor fi notaţi cu dB(A), dB(B) şi respectiv dB(C).

11

Când indicatorii sunt folosiţi pentru caracterizarea aceleiaşi undei sonore, obţinem

următoarea relaţie:

dB(A) ≤dB(B) ≤dB(C).

Indicatorul presiunii acustice cu intensitatea cea mai mică este dB(C).

În cazul evaluării a sunetului (zgomotului) este folosit numai sistemul (A),

corespunzător cu indicatorul presiunii acustice dB(A).

Figura 2.4 Cele trei sisteme electroacustice A,B şi CSursa: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1c/Dba.JPG modificat

Tipuri de surse de sunete şi câmpuri sonore

Sursele de sunet pot fi: surse punctiforme (auto) surse liniare (calea ferată, conducte, drumuri) surse plane (un piston intru-un tub)Pentru sursele punctiforme presiunea sunetului scade cu jumătate (adică cu 6 dB) atunci

când distanţa de sursă se dublează. Pentru sursele liniare presiunea sunetului scade cu 3 dB la dublarea distanţei de sursă.

12

Figura 2.4 Surse punctiforme. Scăderea nivelului de presiune (cu 6 dB) odată cu dublarea distanţei

Figura 2.4 Surse liniare. Scăderea nivelului de presiune (cu 3 dB) odată cu dublarea distanţei

13

Sunetul nu se propagă intodeauna liber. Undele sunt reflectate, absorbite, au loc

reverberaţii. În practica se poate discerna:

Câmp apropiat

Câmp depărtat

Câmp deschis

Câmp reverberant

Figura 2.5 Câmpuri sonore

Ecuaţii cu cantităţi de presiune. Strict matematic, fără a se lua în considerare alte

aspecte specifice a propagării

Calculul nivelului de presiune la o anumită distanţă

Lp=Lw−10∗log ( r2 )−8unde:

r – distanţa la care calculăm nivelul presiuniiLp – nivelul presiunii la 0 mLw – nivelul presiunii la distanţa r

Sursa sonoră are o putere de 100 dB. Calculăm presiunea sonoră la 5 m, 10 m, şi 20 m.

14

r=5m

Lp=100−10∗log (52 )−8=¿78 dB

r=10 m

Lp=100−10∗log (102 )−8=72 dB

r=20 m

Lp=100−10∗log (202 )−8=66 dB

Observaţie: la dublarea distanţei, nivelul presiunii scade cu 6 dB.

Însumarea decibelilor

Lp=10∗log (10Lp1

10 +10Lp2

10 +…+10Lpi

10 +…10Lpn

10 )

unde:

Lpi – reprezintă presiunea sonoră i pe care vrem să însumăm în dB

Lp – reprezintă presiunea totală a însumării în dB

Sursele sonore sunt: 40 dB şi 50 dB; 60 dB şi 60 dB; 60 dB şi 70 dB; 60 dB, 60 dB, 60 dB şi

60 dB

Lp=10∗log (104010 +10

5010 )=50.40 dB

Lp=10∗log (106010 +10

6010 )=63.01 dB

Lp=10∗log (106010 +10

7010 )=70.41 dB

Lp=10∗log (106010 +10

6010 +10

6010+10

6010 )=66.02 dB

15

Observaţie I: la însumarea între două niveluri de presiune în dB, între care există o diferenţă

mai mică de 10 dB, diferenţa nu este semnificativă. Rezultatul practic fiind valoarea mai mare

dintre cele două niveluri.

Observaţie II: la însumarea nivelurile de presiune în dB, prima dată transformăm valorile în

Pa, însumăm în Pa, apoi rezultatul transformăm în dB.

3. Zgomotul

Ce este zgomotul?

Zgomotul practic face parte din viaţa noastră de toate zilele, şi înseamnă orice sunet

produs, care deranjează munca, odihna şi nu în ultimul rând funcţiile de viaţa a unui individ.

Nu intotdeauna percepem la fel același sunet ca zgomot, de exemplu un concert de rock în

toiul nopții pentru un tânăr este plăcut, iar pentru un vărstnic deranjant. Iar ziua următoare un

ceas de cuc pentru tănar, în timpul cănd studiază poate fi neplăcut, pentru vărstnic - în contrar

– un sunet de mult așteptat.

Nu ne putem obișnui cu zgomot fără a ne produce probleme de sănătate – îl putem

numai îndura.

Nivel de presiune acustică ponderată A continuu, echivalent în dB

Valoarea nivelului de presiune acustică ponderată A, al unui sunet staţionar, continuu

[dB], care într-un interval de timp specific area aceaşi presiune acustică eficace ca şi sunetul

considerat, al cărui nivel variază în timp, este dată de relaţia:

LAeq , T=10∗log [ 1t 2−t 1

∫t1

t2 pA2 (t)

p02 dt ]

unde:

LAq,T – este nivelul de presiune acustică ponderată A, continuu, echivalent, în dB,

determinat într-un interval de timp T, care începe la t1 şi se termină la t2

p0 – este presiunea acustică de referinţă, 20 µPa

pA(t) – este presiunea ponderată A instantanee a semnalului acustic

16

Nivelul acustic mediu în interval de timp

LAeq,<¿=10∗log[ 1

N ∑i=1

N

100.1( LAeq ,T ) i]¿unde:

LAreq,LT – este nivelul de presiune acustică ponderată A, continuu în eşantionul i (dB)N – este numărul de eşantioane ale intervalului de timp referinţăLT – interval de timp de referinţă

Sursele de zgomot

Activitatea umană produce zilnic o multitudine de zgomot. În acelasi timp avem de a face

cu surse continue de zgomot care se pot reduce (și nu se pot desfința) numai pe cale

administrativă, prin hotărâri, dispoziții și alte măsuri. Aceste surse de zgomot sunt rezultatul

dezvoltări tehnicii umane și au atras atenția specialiștilor numai de câteva decenii, datorită

faptului că au efecte negative asupra organismului uman și animal. Traficul rutier, pe cale

ferată și aerian precum și diferite activități industriale produc aceste zgomote.

Zgomoul produs de către traficul rutier

Unul dintre cele mai periculoase zgomote, totodată este cauza poluării aerului în

proporție de 85 %. Nivelul poluării cu zgomot produs de traficul rutier depinde de intensitatea

și componența traficului, calitatea și felul pavajului, viteza de deplasare al autovehiculelor.

Traficul de mărfuri în multe cazuri a fost redirecționat în zone mai puțin populate, reducându-

se astfel poluarea fonică. De menționat că autovehiculele de transport mărfuri sunt mai

voluminoase, deci produc cea mai mare parte a zgomotului datorat traficului rutier. Paralel

sunt montate tot mai des pereți de izolație fonică de-a lungul rutelor de transport intens

(autostrăzi și centuri de tarfic în jurul orașelor mari) produse din beton, lemn, plexid și alte

materiale plastice pentru a diminua poluarea fonică.

Zgomotul produs de traficul feroviar

Zgomotul produs de tarficul rutier feroviar provine din zgomotul roților în deplasare și

a motoarelor de locomoție. Este diferit față de cel produs de traficul rutier, deoarece este

prezent numai cănd trenul trece prin zona respectivă. Trebuie menționat faptul că în anii

precedenți acest tip de poluare fonică a fost redus cu mult, prin folosința șinelor fără rost de

dilatație, prin electrificarea parțială a linilor, astfel ca locomotivele tradiționale cu aburi au

dispărut în mare măsură iar ponderea celor cu motor Diesel s-a redus.

17

Zgomotul produs de traficul aerian

Aceasta este o poluare fonică în continuare creștere, dat find faptul că transportul

aerian se dezvoltă dinamic. Zgomotul major în acest caz este produs de motoarele de

propulsie (clasice cu elice sau turboreactoare). Personalul de deservire din aeroporturi

folosește apărătoare de urechi în timpul activitățiț desfășurate din apropierea aeronavelor.

Măsurile ce pot fi luate în acest caz, sunt dependente de nivelul tehnic al avioanelor, de

logistică sau de izolare fonică al aeroporturilor.

Zgomot industrial

Acest tip de zgomot și poluare fonică este prezent într-o formă concentrată, produs

prin vibrația corpurilor solide. Atinge numai partea din populație care domiciliează în

aproprierea zonelor industriale. În general zgomotul industrial produs este la nivelul de 70-80

dB, dar în cazuri extreme acesta ajunge și la 120-130 dB. Se poate deduce ușor ca cea mai

bună soluție este separarea zonelor industriale de cele locuite.

În acest sens distanța trebuie trebuie determinată astfel ca poluarea fonică ziua să nu

depășească 45 dB iar noaptea 35 dB în zonele populate.

Și în acest caz este posibil izolarea fonică, folosându-se diferite tehnologii.

Este posibilă atenuarea poluarii fonice și cu ajutorul corpurilor rezonante, acesta poate

fi tehnologia viitorului.

Modernizarea diferitelor mașini industriale este cheia reducerii zgomotelor. Totuși în

unele cazuri folosirea aparatoarelor de urechi este necesară ca o măsură de prevenire de

protecția muncii.

Efectul zgomotului asupra sănătăţii

Efectul zgomotului asupra sănătăţii umane poate fi diferit - de la o simplă iritaţie până la

tulburări patologice grave ale organelor şi sistemelor interne. În primul rând, desigur, suferă

auzul uman. Volumul şi frecvenţa efectelor de sunet provoacă, în mod direct, dezvoltarea

pierderii auzului. Boala se dezvoltă treptat, astfel avem nemvoie să ne protejăm în avans de

acest iritant. Din cauza  sunetelor puternice de înaltă frecvenţă în organele auditive apar

modificări patologice ireversibile.

Efectul fonic nociv nu este limitat doar cu organele de auz. Iritantul sporit de zgomot

afectează sistemul nervos uman, sistemul cardiovascular, cauzând excitări severe. Zgomotul

18

sporit poate provoacă insomnie, oboseală rapidă, agresivitate, afecta funcţia de reproducere şi

contribuie la tulburări psihice grave.

Efectele fonice  nocive asupra omului au chiar şi niveluri mici de sunete de la 40 – până la

70 dB. Există limitele admise de zgomot, care reprezintă un nivel acceptabil de zgomot la

locul de muncă şi la domiciliu.

Nivel de presiune a sunetului [dB] Presiunea sunetului [Pa] Durata permisă82.00 0.25 16 [h]

85 0.36 8 [h]88 0.50 4 [h]91 0.71 2 [h]94 1.00 1 [h]97 1.42 30 [min]

100 2.00 15 [min]103 2.83 450 [s]106 3.99 225 [s]109 5.64 112.5 [s]112 7.96 56.25 [s]115 11.2 28.125 [s]Tabel 3.1 Durata permisă în diferite nivele de presiuni

Indicatori de zgomot

Indicatorul de zgomot armonizat UE pentru gradul de stres produs de zgomot pe o

perioadă de 24 de ore este Lzsn zi-seară-noapte, în limba engleză Lden şi este dat:

L zsn=10∗log1

24(12∗10

Lzi

10 +4∗10Lseara+5

10 +8∗10Lnoapte+10

10 )unde:

Lzi – (Lday) asociat discomfortului din timpul zilei, între orele 7 - 19, reprezintă nivelul

mediu de presiune acustică, ponderat A, în interval de timp determinat pentru suma

perioadelor de zi dintr-un an;

Lseara – (Levening) asociat discomfortului din timpul zilei, între orele 19 - 23, reprezintă

nivelul mediu de presiune acustică, ponderat A, în interval de timp determinat pentru suma

perioadelor de zi dintr-un an;

19

Lnoapte – (Lnight) asociat discomfortului din timpul zilei, între orele 23 - 7, reprezintă

nivelul mediu de presiune acustică, ponderat A, în interval de timp determinat pentru suma

perioadelor de zi dintr-un an;

Valorile Lzi, Lseara şi Lnoapte pot fi determinate atât prin calcul, cât şi prin măsurare (în

punctul de evaluare). În general, funţie de natura sursei, se pot face histograme de timp (în

unităţi secunde, minute sau ore) în care o sursă este activă. Apoi se fac medieri pentru a obţine

indicatorii Lzi, Lseara, Lnoapte şi apoi se calculeaza Lzsn.

Valorile limită în vigoare

Conform Ordinului ministrului mediului şi dezvoltării durabile, al ministrului

transporturilor, al ministrului sănătăţii publice şi al ministrului internelor şi reformei

administrative pentru aprobarea Ghidului privind adoptarea valorilor limită şi a modului de

aplicare a acestora atunci când se elaborează planurile de acţiune pentru indicatorii Lzsn şi

Lnoapte, în cazul zgomotului produs de traficul rutier pe drumurile principale şi în

aglomerări, traficul feroviar pe căile ferate principale şi în aglomerări, traficul aerian pe

aeroporturile mari urbane şi pentru zgomotul produs în zonele din aglomerări unde se

desfăşoară activităţi industriale prevăzute în anexa 1 la Ordonanţa de Urgenţă a Guvernului

nr. 152/ 2005 privind prevenirea şi controlul integrat al poluării, aprobată cu modificări şi

completări prin Legea nr. 84 / 2006, publicat în Monitorul Oficial al României, partea I, nr.

531/ 15.VII.2008, limitele maxime de zgomot admise în România, pe surse de zgomot, sunt:

Lzsn – dB(A) Lnoapte – dB(A)Coloana 1 Coloana 2 Coloana 3 Coloana 4

Surse de de zgomot

Valori maxime permise începând

din anul 2012Surse de de zgomot

Valori maxime permise începând din

anul 2012 Străzi,

drumuri şi şi autostrăzi

65Străzi,

drumuri şi şi autostrăzi50

Căi ferate 65 Căi ferate 50Aeroporturi 65 Aeroporturi 50

Zoneindustriale

60Zone

Industriale50

Porturi (activităţi de transport din

interiorul portului)65

Porturi (activităţi de transport din interiorul

portului)50

Porturi (activităţi industriale din

interiorul portului)60

Porturi (activităţi industriale din

50

Tabel 3.2 Limitele maxime de zgomot admise în România

20

Criteriile pentru stabilirea zonelor liniştite dintr-o aglomerare în funcţie de valorea

limită corespunzătoare indicatorului Lzsn şi a suprafeţei minime în care se înregistrează

această valoare limită, în conformitate cu prevederile art. 1 din prezentul ordin sunt:

Surse de zgomotValori maxime permise

Lzsn – dB(A)

Suprafaţa minimă pentru care se defineşte o zonă

liniştită – (ha)Străzi, drumuri naţionale şi autostrăzi

55 4,5Căi ferateAeroporturiZone industriale, inclusiv porturi

Tabel 3.3 Valori maxime permise pentru zonelor de linişte

(Sursa: Actualizarea hărţilor de zgomot din Municipiul Cluj-Napoca, raport final Vibrocomp Srl)

Evaluarea zgomotului pentru străzi cu diferite structuri

Pentru şoselele de cat I şi a II-a putem grupa în trei variante şosele:

1. Şosele în structură liberă, adică acele şosele care nu au construţii sau alte elemente

reflectante pe nicuina din laturi, iar dacă există, înălţimea lor nu depăşesc 0,2 din

deschiderea şoselei;

2. Şosele în secţiuni tip L, se consideră acele şosele care au pe margine fronturi de

construcţii, dar numai pe o singură pate. 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;

3. Şosele în secţiune de tip U, care se consideră că au pe ambele laturi fronturi de

construcţii de înălţimi mai mari decât 0,2 din deschiderea şoselei. La astfel de şosele,

pentru un punct dintr-o secţiune a sa, pe lângă componentele a zgomotului ce se

propagă dinspre sursă spre punctul de recepţie, există componentele de reflexii

repetate 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.

(Monitorizarea traficului rutier, M. Arghir, V. Ispas, F. Crăciun, I. Stoian, F. Blaga, C. Borzan, G. Deliu, 2008)

21

Figura 3.1 Distribuţia curbelor de presiune pentru şosea de categoria I, fără construcţii laterale

Figura 3.2 Distribuţia curbelor de presiune pentru şosea de categoria I, cu structura de tip L

22

Figura 3.3 Distribuţia curbelor de presiune pentru şosea de categoria I, cu structura de tip L

4. Harta de zgomot

Distribuirea nivelului sunetului într-o regiune anume, pentru o perioadă de timp bine

definită, reprezentat grafic reprezintă Harta de zgomot.

Una din metodele moderne de evaluare a poluării acustice urbane este realizarea hărților de

zgomot. Administrarea zgomotului ambiental joacă foarte important pentru protecția mediului.

Evaluarea și măsurarea nivelurilor și rezolvarea plângerilor la cartografierea acustică,

zonarea acustică la limitarea valorilor de emisie sunt exemple în acest sens.

Harta unei aglomerări urbane sau a unei zone geografice colorată în conformitate cu

nivelul de zgomot este de fapt harta de zgomot

Hărțile de zgomot sunt elaborate pentru evidențierea zonelor locuite unde nivelul de

zgomot se ridică peste anumite limite impuse de legislație. Astfel se ușurează elaborarea

planurilor de acțiune pentru protecția locuitorilor împotriva expunerii și a planurilor de

reducere a nivelurilor de zgomot.

Datele de intrare se culeg la fața locului și apoi sunt procesate print sofware PC special

elaborate.

23

Condițiile meteo, caracteristicile acustice ale terenului, forma acestora precum și

eventualele obstacole din zona respectivă sunt luate în seamă de către aplicațiile software

amintite.

Măsurători precise efectuate cu aparatură și echipamente de monitorizare a zgomotului

stau la baza reducerii erorilor și la conceperea unor măsuri de reducere a poluării fonice.

Softul pentru elaborarea hărții zgomotului este folosit și în:

faza de studiu a planurilor de dezvoltare teritorială

procesul determinării zonelor ferite de zgomot

cazul planurilor strategice și tactice pentru protecția mediului

stabilirea caracteristicilor acustice a clădirilor proiectate

luarea unor măsuri de reducere a zgomotului industrial ș.a.m.d

Figura 4.1 Exemplu de hartă de zgomot

5. Zona de studiu

Orasul Cluj-Napoca este situată în centrul Transilvaniei pe o suprafata de 179,5 kmp, fiind

unul dintre orașele mari și importante ale țării. Municipiul este reședința si centrul judetului

Cluj, avînd aproximativ 340.000 de locuitori.

Este un oraș istoric, zona sa a fost locuită începând cu cele mai vechi timpuri. Din evul

mediu se remarcă ca un centru comercial la bifurcația drumurilor, devenind și capitala

Transilvaniei. Pentru o prosperitate care îl caracterizează și astăzi a căpătat denumirea de

„oraș comoară”. Clădirile și monumentele istorice reprezintă o atracție turistică. Este totodată

centrul cultural cel mai important al Transilvaniei, unde au petrecut ani de studenție multe

generații în diverse facultăți, universități.

24

Ca centru universitar este și un oraș cu o bogată activitate cultural-stințifică care

găzduiește muzee și biblioteci, teatre dramatice și lirice cu rezonanțe internaționale. Gradina

Botanică este un așezământ de notorietate europeană.

Strada Horea (pe drumul european E81) are o lungime aproximativă de 1 km, cu două

benzi de circulție pe fiecare sens, în total patru, de la podul Someș (mai exact de la strada

Stefan Ludwig Roth) pănă la Piața Gării. Are două perechi de șine pentru tramvai cu o cale de

întoarcere prin strada Ion Luca Caragiale.

Compania de transport urban, R.A.T.U.C., are mai multe trasee de autobuze, troleibuze şi

tramvaie.

Figura 5.1 Reţeau de transport în comuna (Sursa: R.A.T.U.C.)

Liniile de tramvai care sunt şi cuprinse în studiu sunt: 100 (CUG – P-ța Gării), 101

(Bucium - P-ța Gării) și 102 (Bucium – CUG). De-a lungul străzii sunt situate două facultăți și

25

o școală, iar într-o stradă laterală se află și un spital. Reabilitarea străzii, ca și parte a

reabilitării liniilor de tramvai s-a finalizat in iunie 2012. Prin reabilitarea străzii s-a redus

nivelul poluării fonice.

Modelarea situației de dinaintea reabilitării este posibilă print-un software de specialitate.

De menționat că nivelul străzii pe toată lungimea sa este aproximativ continuă, panta find mai

mic decît 2%.

Figura 5.2 Modelul 3D a stradei Horea

26

6. Măsurarea zgomotului pe strada Horea

Sonometrul digital Wensn

Specificații: tehnice:

Display LCD cu 4 numere

Display de 2.2 inch (55 mm)

Măsoară intre: 30 ~ 130

dB(A) Acuratețe: ±1.5 dB

Frecvențe: 31.5 Hz ~ 8.5

kHz

Resoluție: 0.1 dB

Nivel sunet (zgomot):

Nivel 1: 30 ~ 80 dB

Nivel 2: 50 ~ 100 dB

Nivel 3: 60 ~ 110 dB

Nivel 4: 80 ~ 130 dB

Nivel 5: 30 ~ 130 dB

Microfon: 0.5 inch cu

capacitate de polarizare

Baterii: 4 x 1.5V AA sau

cablu USB

Autonomie: cc. 20 ore cu

funcționare continuă

Poate fi folosit la

temperaturi între 0 ~ 40 °C

(32 ~ 104 °F)

și umiditate ≤80 % R.H.

Dimensiuni: 256 (L) x 70 (W) x 35 (H) mm (10.1 x 2.8 x 1.4 inch)

Greutate: cc. 308 g ( fără baterii)

Metoda de măsurare

Sonometrul Wens l-am fixat pe un stativ, find legat cu cablu USB de un laptop. Am

măsurat distanţa dintre sonometru şi şinele de tramvai, pentru calcularea presiunii sonore

27

Figura 6.1 Sonometrul Wens

pentru orice distanţă de la sursa de zgomot. Există un decalaj între datele obţinute şi timpul

real în care s-a realizat măsurarea. Pentru a determina acest decalaj am folosit un aparat foto

digital cu posibilităţi de inregistrare video şi ora exactă. Adică la trecerea tramvaiului în

ultimele clipe am filmat displayul aparatului pe care apar şiruri de date ale măsurării.

Figura 6.2 Sonometrul Wens fixat pe un stativ în Staţia I

Dintre datele înregistrate şi păstrate într-un tabel (cu nr. inregistrare, presiunea sonoră,

frecvenţa, timpul şi data), am căutat cele care apar şi pe înregistrarea.

266 74.0 A 6:22:15 2014.06.25.267 76.9 A 6:22:16 2014.06.25.268 78.4 A 6:22:17 2014.06.25.269 78.9 A 6:22:18 2014.06.25.270 77.3 A 6:22:20 2014.06.25.271 74.3 A 6:22:21 2014.06.25.272 71.4 A 6:22:22 2014.06.25.273 68.7 A 6:22:23 2014.06.25.274 68.1 A 6:22:24 2014.06.25.275 69.0 A 6:22:25 2014.06.25.276 69.5 A 6:22:26 2014.06.25.

Tabelul 6.1 Exemplu datele măsurate

28

Dispozitivul Wens, s fos livrată cu un Software care asigură înregistrarea şi descărcarea

datelor, inclusiv elaborarea unor grafice. Datele se pot descărca şi în format XLS formatul de

bază al programului PC popular Microsoft Excel.

Figura 6.3 Programul pentru înregistrarea datelor

Date tehnice

Locul măsurării:

1. Strada Horea nr. 75 – zona de acelerare pentru tramvaielor care pornesc de la Piaţa

Gării, curbă, zone de viteza maximă pentru tramvaie care circulă dinspre Someş.

Distanţa de la axul şinei: 6.70 m;

2. Strada Horea nr 41 – zone cu viteze maxime pe ambele sens de circulaţie. Distanţa de

la axul şinei: 6.60 m

3. Strada Horea nr 31 – zone cu staţii apropiate, şi zone de frânare. Distanţa de la axul

şinei: 9.00 m

Data şi ora măsurării: 2014.06.25. ora 05:30 – 06:30

Am ales un interval de oră, unde pot să măsur zgomotul provenit numai din calea de

rulare a tramvaiului.

29

Date meteorologice: 22 ºC

Mediu datelor măsurate:

Staţia I Staţia II Staţia III

Bucium-P.G. P.G.-Bucium Bucium-P.G. P.G.-Bucium Bucium-P.G. P.G.-Bucium

83,19 dB 81,32 dB 90,02 dB 93,07 dB 78,17 dB 82,6 dB

Media celor doi Media celor doi Media celor doi

82,35 dB 91,81 dB 80,93 dB

Tabelul 6.2 Media măsurătorilorObservaţie: nivelelor de presiune măsurate la apropierea şi depărtarea tramvaiului, seamănă

cu clopotul lui Gauss.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 200.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0

Zgomot

Figura 6.4 Clopotul lui Gauss

Calculăm indicatorul de zgomot Lzsn pentru Staţiile I,II şi III

Relaţia de calcul este:

L zsn=10∗log1

24(12∗10

Lzi

10 +4∗10Lseara+5

10 +8∗10Lnoapte+10

10 )

Pentru determinarea indicatorilor de zgomot Lzi, Lseara, şi Lnoapte trebuie să ştim numărul

vehiculelor, adică numărul tramvaielor circulate în intervale de ore corespundente pentru

indicatorilor de zgomot. Cunoscând programele de circulaţie a tramvaielor putem uşor

numera numărul vehiculele circulate în intervale de ore.

30

31

Interval de timp Numărul vehiculelor

Staţia I Staţia II Staţia III

Ziua 7:00 – 19:00 256 256 256

Seara 19:00 – 23:00 60 60 60

Noaptea 23:00 – 7:00 65 65 65

Tabelul 6.3 Media măsurătorilor

De notat, că tramvaiele se circulă numei între orele 5:00 şi 23:00.

Calculăm numărul vehiculelor pe minut pentru fiecare interval de timp.

Intervalul de

timp

Nr. orelor de

circulaţie

Nr.

vehiculelor

Nr.

vehiculelor/oră

Nr.

vehiculelor/minut

Ziua 12 256 21,33 0,3555

Seara 4 60 15,00 0,2500

Noapte 8 65 8,125 0,1354

Tabelul 6.4 Nr vehiculelor pe oră respectiv pe minut

Calculăm nivelul acustic pentru fiecare staţie cu ajutorul relaţiei:

LAeq ,<¿=10∗log[ 1

N ∑i=1

N

100.1( LAeq ,T ) i]¿Pentru Staţia I:

N=1 dacă facem o înregistrare într-un minut

LAeqT=82.35 dB−c

unde:

c – este coeficientul care ţine seama că măsurătorilor au fost realizate când

tramvaielor se circulă în trafic mai redus, propus de mine şi este egal cu 5 dB pentru ziua

(trafic mai intens), 3 dB pentru seara (trafic scăzut), şi 0 dB pentru noaptea (măsurătorile au

fost realizate între orele 5:30 – 6:30, care aparţine intervalului de noapte).

Lziua=10∗log [ 11∑i=0

1

1082.35−5

10 ]=10∗log [1082.35−5

10 ∗0.3555 ]=72.86dB

Lseara=10∗log [ 11∑i=0

1

1082.35−3

10 ]=10∗log [1082.35−3

10 ∗0.25 ]=73.33 dB

32

Lnoapte=10∗log [ 11∑i=0

1

1082.35

10 ]=10∗log [1082.35

10 ∗0.1354 ]=73.67dB

L zsn, I=10∗log1

24(12∗10

74.8610 +4∗10

74.33+510 +8∗10

73.67+1010 )=79.93 dB

Calculăm presiunea sonoră la sursa de origine cu relaţia:

Lp=Lw−10∗log ( r2 )−8 din care rezultă

Lw=Lp+10∗log (r2 )+8

unde r = 6.70 m şi reprezintă distanţa de la sonometru până la axul şinei.

Lw , I=80.30+10∗log ( 6.702 )+8=104.451dB

Astfel putem calcula presiunea sonoră la pereţile construţiilor la înălţimea de 4.00 metri.

Cu ajutorul teoremei lui Pitagora calculăm distanţa.

Figura 6.5 Distanţa până la pereţi Staţia II

r I=√42+(3+6.70)2=10.1 0

L zsn, Ipereţi=104.815−10∗log (10.102 )−8=76.365 dB

Lnoapte , Ipereţi=98.05−10∗log (10.102 )−8=70.01 dB

Pentru Staţia II:

N=1 dacă facem o înregistrare într-un minut

LAeqT=91.81 dB−c

L ziua=10∗log [ 11∑i=0

1

1091.81−5

10 ]=10∗log [1091.81−5

10 ∗0.3555]=82.32 dB

33

Lseara=10∗log [ 11∑i=0

1

1091.81−3

10 ]=10∗log [1091.81−3

10 ∗0.25]=82.79dB

Lnoapte=10∗log [ 11∑i=0

1

1091.81

10 ]=10∗log [1091.81

10 ∗0.1354 ]=83.13 dB

L zsn, I I=10∗log1

24(12∗10

74.8610 +4∗10

74.33+510 +8∗10

73.67+1010 )=89.40 dB

Calculăm presiunea sonoră la sursa de origine cu relaţia:

Lp=Lw−10∗log ( r2 )−8 din care rezultă

Lw=Lp+10∗log (r2 )+8

unde r = 6.60 m şi reprezintă distanţa de la sonometru până la axul şinei.

Lw , I I=80.30+10∗log (6.6 02)+8=104.451 dB

Astfel putem calcula presiunea sonoră la pereţile construţiilor la înălţimea de 4.00 metri.

Cu ajutorul teoremei lui Pitagora calculăm distanţa.

Figura 6.6 Distanţa până la pereţi Staţia II

r I=√42+(3+6.6 0)2=10. 00

L zsn, I I pereţi=104.815−10∗log (10.0 02 )−8=85.80 dB

Lnoapte , IIpereţi=104.815−10∗log (10.002 )−8=79. 52dB

Pentru Staţia III:

N=1 dacă facem o înregistrare într-un minut

LAeqT=80.93 dB−c

34

Lziua=10∗log [ 11∑i=0

1

1080.93−5

10 ]=10∗log [1080.93−5

10 ∗0.3555 ]=71.44dB

Lseara=10∗log [ 11∑i=0

1

1080.93−3

10 ]=10∗log [1080.93−3

10 ∗0.25 ]=71.91 dB

Lnoapte=10∗log [ 11∑i=0

1

1080.93

10 ]=10∗log [1080.93

10 ∗0.1354 ]=72.25dB

L zsn, II I=10∗log1

24(12∗10

74.8610 +4∗10

74.33+510 +8∗10

73.67+1010 )=78.52dB

Calculăm presiunea sonoră la sursa de origine cu relaţia:

Lp=Lw−10∗log ( r2 )−8 din care rezultă

Lw=Lp+10∗log (r2 )+8

unde r = 9.00 m şi reprezintă distanţa de la sonometru până la axul şinei.

Lw , I II=78.52+10∗log (9.002 )+8=105.60 dB

Astfel putem calcula presiunea sonoră la pereţile construţiilor la înălţimea de 4.00 metri.

Cu ajutorul teoremei lui Pitagora calculăm distanţa.

Figura 6.7 Distanţa până la pereţi Staţia III

r I=√42+(3+9)2=12.32

L zsn, I I Ipereţi=104.815−10∗log (10.002 )−8=75.79 dB

Lnoapte , IIpereţi=104.815−10∗log (10.002 )−8=69.52 dB

Rezumarea rezultatelor

Staţia Intervalul Valoarea limită Valori calculate Diferenţa

35

I Lzsn 65.00 dB 76.36 dB 11.36 dBI Lnoapte 50.00 dB 70.01 dB 20.01 dBII Lzsn 65.00 dB 85.80 dB 20.80 dBII Lnoapte 50.00 dB 79.52 dB 29.52 dBIII Lzsn 65.00 dB 75.79 dB 10.79 dBIII Lnoapte 50.00 dB 69.52 dB 19.52 dB

Tabelul 6.5 Rezumarea rezultatelor calculate

Putem constata că rezultatelor calculate sunt mult depăşite de cele admise. Acum o să

modelăm şi în software, şi vom compare rezultatele.

7. Cartografierea zgomotului provenit din calea de rulare a

tramvaiului pe strada Horea cu ajutorul porgramului

SoundPLAN Essential 3.0

Programul SoundPLAN Essential 3.0

Hărţile strategice de zgomot utilizate la realizarea planului de acţiune împotriva

zgomotului pe Strada Horea s-a realizat cu programul specializat Soundplan Essential 3.0

realizat de firma germană Braunstein & Berndt GmbH. Programul este unul recunoscut pe

plan internaţional.

Versiunea aceasta, este una mai simplu, dar foarte bun pentru cartarea zgomotelor pentru

arii mai mici. Există şi o versiune mai performantă, SoundPLAN 7.3. Eu am utlizat versiunea

Demo a programului SoundPLAN Essential 3.0, fiindcă este gratuit, şi ajunge pentru lucrări

mai mici.

Rezultatele obţinute prin programul SoundPLAN Essential 3.0 şi SoundPLAN 7.3 au fost

considerate corespunzătoare şi cu ocazia verificărilor mai severe efectuate de instituţii

germane. Universităţi şi instituţii de proiectare din România sunt utilizatorii programelor

menţionate.

36

Figura 7.1 Interfaţa programului SoundPLAN Essential 3.0

Descrierea utilizării a programului

Pasul unu – Harta

Primul rând trebuie să facem o hartă digitală despre zona de studiu. E foarte important să

ştim la ce scară facem această hartă. Eu am folost Google Maps pentru realizarea hărţii.

Fiindcă zona de studiu, Strada Horea nu a încăpat într-o resoluţie bună pe monitor, de acea am

făcut mai multe PrintScreen-uri şi cu ajutorul unui program care editeză imagini, am pus

imaginile unul lângă celălalt, obţinânduse o hartă cu o rezoluţie pe care se poate folosi.

Harta astfel obţinută am introdus in programul AutoCAD, şi am pus la scară. Fiindcă

cazul de studiu nu necesită coordonate exacte, de acea pentru colţul jos din stânga am pus la

cota X=00.00, Y=00.00, şi colţul jos din dreapta am pus la cota X=314.84, Y=00.00. Bine de

ştiut, că programul SoundPLAN Essential 3.0 are un BUG, şi nu axele trebuie modificate in

Autocad, ci noi trebuie să mutăm colţul jos din stânga al hartei la cotele ştiute (în această caz,

la cotele X=00.00, Y=00.00).

Pasul doi – Crearea a noului proiect

Deschidem programul SoundPLAN Essential 3.0 şi facem un nou proiect. Introducem

datele proiectului, cum ar fi: numele proiectului, numărul proiectului, numele inginerlului,

numele beneficiarului, şi descrierea proiectului.

37

Figura 7.2 Proiect nouă

Trebuie selectăm sursele de zgomot pe care vrem să cartografiăm (trafic rutier, calea

ferată, zona industrială, parcarea). Trebuie setate şi intervalelor de ore. Putem selecta şi

normativele pe care vrem să folosim la calcularea hartei de zgomot. Eu am selectat calea

ferată, pentu modelarea zgomotului provenit din calea de rulare a tramvaiului, şi drumul,

pentru modelarea proprietăţile terenului (asfaltul). Am selectat trei intervale de ore, şi

normativul RMR 2002, folosit şi în România pentru zgomotul produs de traficul feroviar.

Figura 7.3 Setările folosite în proiect

38

Pasul trei – Introducerea cotele de nivel a terenului

Programul SoundPLAN Essential 3.0 poate să utileze şi desene făcute în AutoCad salvate în

forma DXF. În cazul meu, nu am introdus cotele de nivel, fiindcă strada Horea are o

declivitate mai mica de 2%, şi nu influenţează rezultatele.

Dacă avem cotele de nivel a terenului, selectem pe punctul cotele de nivel, şi importăm

fişierul DXF.

Figura 7.4 Importarea cotelor de nivel

Observaţie: Se poate importa şi fişiere codate în ASCII, şi fişiere ESRI.

Pasul patru – Iniţializăm harta

La „Edit” selectăm iniţializarea imaginei deja făcută cu ajutorului Google Maps. Pe hartă

selectăm un punct la care cotele sunt cunoscute, şi intrudocem cotele. Pentru introducerea la

scară a hartei, programul cere două cote cunoscute. Eu am dat cota X=00.00, Y=00.00 pentru

colţul jos din stânga, şi X=314.84, Y=00.00 pentru colţul jos ding dreapta. Cotele aceste sunt

date în funcţie ce am obţinut în Autocad.

39

Figura 7.5 Iiţializarea hărţii

Notă: în verde sunt cotele imagini, care sunt fixe, în funcţie de rezoluţie, şi în roşu sunt cotele

pe care trebuie să introducem.

Pasul cinci – Introducem construţiile căile de comunicaţii şi terenul încojurător

Această putem facem în două feluri:

Desenăm direct în program;

Desenăm într-un program unde putem salva în format DXF, şi importăm în programul

SoundPLAN Essential 3.0

Eu am desenat în AutoCAD şi am importat în program, de acea o să scriu metoda aceasta.

Astfel orcând putem importa datele.

Prima dată am făcut „Layer”-uri separate pentru construcţii, asfaltul, şi calea ferată. Am

desenat cu „Polyline”, având grijă la construţii să fie închis „Polyline”-ul. După acea am

salvat în format DXF. Am ales în meniu ce vreau să import, şi am mers li File-Import-DXF şi

am căutat fişierul. După acea am selectat „Layer”-ul pe care vreau să import, în acest caz

şinele şi am dat „OK”. În figurele de mai jos sunt prezentat procedeul.

40

Figura 7.6 Importarea şinelor I

Figura 7.7 Importarea şinelor II

41

Astfel procedăm şi pentru celelalte „Lyer”-uri. De notat că construţiile astfel importate o să

aibă înălţimea de 6.00 m, şi aceste trebuie corectate. Înălţimea construcţiilor am dat la ochi cu

ajutorul aplicaţiei Google Street View.

Figura 7.8 Editarea înălţimea construţiilor

Pasul şase – Introducera datelor referitoare la tramvai

În capitolu 6, deja am obţinut numărul vehiculelor pe intervale de zi. Dar aceasta am făcut

pe tronsonul unde cirulă numai 101 şi 102. Acuma trebuie să ştim şi numărul vehiculelor pe

Piaţa Gării şi pe Str. Ion Luca Caragiale. Cunoscând programele de circulaţie, putem uşor

calcula numărul vehiculelor pe toate traseu.

Calea de tramvai trebuie să împărţim în mai multe tronsoane, în funcţie de:

mediu vitezei de circulaţie

mediu vitezei de circulaţie la frânare

procentul vehiculelor care frânează pe tronson

numărul vehiculelor pe zi, seară şi noapte.

Facem un click pe calea. Apăsăm figura de calculator, având grijă că pătrăţelul să fie

selactată. După care selectăm tipul convoiului, şi intruducem viteza vehiculelor şi procentul

42

de vehicule care frânează apoi introducem numărul vehiculelor pe intervale de zi. Mai trebuie

să facem corecturi şi în funcţie da tipul suprastructurii şi numărul schimbătorilor. Eu am ales

convoiul C7 care simulează traficul tramvailor, şi suprastructura 8 care aseamănă cel mai mult

cu suprastructura existentă.

Figura 7.9 Editarea liniei de tramvai I

43

Figura 7.10 Editarea liniei de tramvai II

Figura 7.11 Editarea liniei de tramvai III

44

Nu mai avem altceva de făcut numai pornirea analizei. În această situaţie programul calculează în jur de 13 minute.

Figura 7.12 Pornirea calculării

8. Compararea rezultatelor

O să comparăm rezultatele măsurate în cele trei staţii şi calculate de către mine, harta de

zgomot făcut de către compania Vibrocomp, pe care se găseşte şi pe siteul primăriei Cluj-

Napoca, harta de zgomot realizat de către mine şi harta de zgomot realizat de către mine care

simulează starea de tehnică a suprastructurii înaintea reabilitării.

Staţia I Staţia II Staţia III

Ln Lzsn Ln Lzsn Ln Lzsn

Măsurat <=70.00 <=77.00 <=80.00 <=85.00 <=70.00 <=76.00

Vibrocomp <=55.00 <=65.00 <=55.00 <=65.00 <=55.00 <=65.00

Actual <=65.00 <=60.00 <=65.00 <=60.00 <=60.00 <=60.00

Înainte

2012

<=65.00 <=65.00 <=65.00 <=65.00 <=65.00 <=65.00

Tabelul 8.1 Compararea rezultatelor

45

De notat că pentru simularea situaţiei dinainte reabilitarea căii, am schimbat suptastructura cu

calea cu joante, şi am introdus două schimbător pe 100 de metri.

Rezultatele oficiale, obţinută de către compania Vibrocomp sunt mai mici în cazul

indicatorului de zgomot Lnoapte dar şi aicia este depăşit valoarea admisă cu 5 dB. La

indicatorului Lzsn eu am obţinut valori mai mici, dar nu-i depăşeşte valoarea admisă nici care

simulează starea tehnică cea veche, numai cel măsurat, şi calculat cu mâna depăşeşte.

Diferenţe dintre cele două hărţi realizate cu program de către firma Vibrocomp şi de mine,

devine şi din vetezele maxime introduse în program. Eu am împărţit în mai multe tronsoane în

funcţie de viteză, iar cei de la firmă au dat viteza constantă de 40 km/h.

Se poate observa că rezultatele obţinute prin măsurare sunt mult mai mari faţă de cele

calculate cu program. Aceste poate să fie din două motive:

1. Ar trebui colectate mai multe valori;

2. În program nu este simulat bine starea vehiculelor.

Pentru colectarea mai multor valori, şi analizarea lor, ar trebui un apart de măsurarea

presiunii sonoră mult mai performant, cu care se poate colecta şi identifica surselor sonore.

Punctul meu de vedere este că majoritatea vehiculelor care circulă în Cluj-Napoca nu sunt

întreţinute bine faţă de vârsta lor, de acea fac un zgomot mai mare faţă de convoiul inclus C7

în programe. Părerea mea este, că cazul real acum este acea variantă pe care simulează starea

căii înaintea reabilitării.

9. Concluzii

Hărțile de zgomot bazate pe măsurători sunt satisfăcător de punctuale numai dacă se

bazează pe o mulțime de date colectate. Pentru acesta este nevoie de mult timp și energie

investită.

Acele hărți care sunt efectuate prin software, nu sunt concludente deoarece simularea nu

coincide cu faptul real, adică diferențele pot fi esențiale.

Recomandare:

Pentru reducerea zgomotul produs de tramvaie sub nivelul admis avem două căi de acțiune:

1. Schimbarea vehiculele cu cea silenţioasă, cea ce necesită investiții considerabile. Această

soluție este de domeniul viitorului.

2. Limitarea vitezei de deplasare a tramvaielor.

După părerea mea aceste reduceri ar fi:

Între orele 5:00 – 7:00 viteza maxima 30 km/h

46

Pentru această recomandare stă la baza faptul că, unde indicatorul de presiune Lnoapte a depăşit

valorarea admisă şi am obţinut nivelul presiunii sonore maxime acolo valoarea vitezei de

circulaţie a tramvaiului introdus în programul SoundPLAN Essential 3.0 a fost între 40 şi 50

km/h. Reducând viteza la 30 km/h, indicatorul Lnoapte pe pereţile construcţiilor nu a depăşit

valoarea 58 dB. Sub această viteză presiunea sonoră pe perţile construcţiilor nu scade

semificativ.

Notă: Hărțile de zgomot sunt elaborate pentru diferite tipuri de poluări fonice dintre care

urechea umană nu poate face diferențe, adică efectul este unul complex. O soluție mai bună ar

fi elaborarea unor hărți care cuprind toate felurile de zgomot la care sunt expuse locuitorii

orașelor. Rezultatele astfel obținute vor fi mai aproape de situația reală, în folosul reducerii

poluării fonice.

47

10. Bibliografie

[1.] Arghir M., Ispas P., Crăciun F., Stoian I., Blaga F., Borzan C., Deliu G. – Monitorizarea

zgomotului traficului rutier, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 2008

[2.] Gyűjtő Zsolt – Harta de zgomot pentru zona centrală din Miercurea Ciuc, Lucrare de licenţă, Cluj-Napoca, 2012

[3.] Becze Attila – Poluărilor Fonice la Calea Ferată, Lucrare de licenţă, Braşov, 2009

[4.] Vibrocomp Romania SRL, Actualizarea hărţilor de zgomot din municipiul Cluj-Napoca, Raport, Beneficiar Cluj-Napoca, 2012

[5.] http://ecology.md/md/section.php?section=health&id=6519#.VBVsAPl_t8F

[6.] http://users.utcluj.ro/~mbirlea/e/05e.htm

[7.] http://ro.wikipedia.org/wiki/Hart%C4%83_de_zgomot

[8.] http://hu.wikipedia.org/wiki/Decibel

[9.] http://ro.wikipedia.org/wiki/Acustic%C4%83#Presiunea_sonor.C4.83

[10.] http://www.sengpielaudio.com/calculator-soundlevel.htm

[11.] http://www.dezumidificare.ro/articole/dezumidificare/nivelul-de-zgomot

[12.] http://ro.wikipedia.org/wiki/Intensitate_sonor%C4%83

[13.] http://instal.utcb.ro/conferinta_2010/conferinta_2008/articole/mate/conf_nov_2008_Anghel.pdf

[14.] http://hu.wikipedia.org/wiki/Kezd%C5%91lap

[15.] http://ro.wikipedia.org/wiki/Kezd%C5%91lap

48

Anexă 1: Datele măsurate

dB A/C Timpul Data ObservaţieStatia I

79.0 A 5:33:50 2014.06.25. 81.4 A 5:33:51 2014.06.25. De la Bucium78.1 A 5:33:52 2014.06.25. 79.4 A 5:33:53 2014.06.25. 77.7 A 5:33:58 2014.06.25. 78.3 A 5:33:59 2014.06.25. 78.9 A 5:34:00 2014.06.25. De la P. Gării76.0 A 5:34:01 2014.06.25. 75.0 A 5:35:38 2014.06.25. 78.6 A 5:35:39 2014.06.25. 79.9 A 5:35:40 2014.06.25. De la Bucium79.2 A 5:35:41 2014.06.25. 79.7 A 5:35:42 2014.06.25. 76.0 A 5:39:52 2014.06.25.  76.9 A 5:39:53 2014.06.25.  79.2 A 5:39:54 2014.06.25. De la P. Gării77.7 A 5:39:55 2014.06.25. Accelerare77.2 A 5:39:56 2014.06.25.  73.6 A 5:39:57 2014.06.25.  75.0 A 5:40:27 2014.06.25. 79.8 A 5:40:28 2014.06.25. 85.9 A 5:40:29 2014.06.25. De la Bucium84.6 A 5:40:30 2014.06.25. 80.8 A 5:40:31 2014.06.25. 78.3 A 5:46:11 2014.06.25. 80.2 A 5:46:12 2014.06.25. 83.2 A 5:46:13 2014.06.25. De la Bucium80.8 A 5:46:14 2014.06.25. 76.9 A 5:46:15 2014.06.25. 76.8 A 5:46:16 2014.06.25. 80.1 A 5:47:30 2014.06.25.  78.2 A 5:47:31 2014.06.25. De la P. Gării83.9 A 5:47:32 2014.06.25. Accelerare81.1 A 5:47:33 2014.06.25.  74.6 A 5:47:34 2014.06.25.  

Statia II 80.2 A 5:56:19 2014.06.25. 88.3 A 5:56:20 2014.06.25. 89.1 A 5:56:21 2014.06.25. De la P. Gării77.4 A 5:56:22 2014.06.25. 76.0 A 5:56:23 2014.06.25.

49

80.8 A 5:58:54 2014.06.25. De la P. Gării81.4 A 5:58:55 2014.06.25. 85.3 A 5:58:56 2014.06.25. 90.8 A 5:58:57 2014.06.25. 91.3 A 5:58:58 2014.06.25. 80.1 A 5:58:59 2014.06.25. 82.1 A 6:01:19 2014.06.25.  84.5 A 6:01:20 2014.06.25. De la Bucium83.7 A 6:01:21 2014.06.25. Accelerare79.3 A 6:01:22 2014.06.25.  80.2 A 6:03:01 2014.06.25.  87.6 A 6:03:02 2014.06.25.  89.5 A 6:03:03 2014.06.25. De la Bucium93.7 A 6:03:04 2014.06.25. Accelerare88.0 A 6:03:05 2014.06.25. roata defecta84.9 A 6:03:06 2014.06.25.  80.4 A 6:09:06 2014.06.25.  84.9 A 6:09:07 2014.06.25. De la P. Gării92.1 A 6:09:08 2014.06.25. Viteza mare96.2 A 6:09:09 2014.06.25.  85.4 A 6:09:10 2014.06.25.  81.7 A 6:09:48 2014.06.25. De la P. Gării82.3 A 6:09:49 2014.06.25. Viteza mare89.9 A 6:09:50 2014.06.25.  92.5 A 6:09:51 2014.06.25.  87.0 A 6:09:52 2014.06.25.  74.9 A 6:11:52 2014.06.25.  80.3 A 6:11:53 2014.06.25. De la Bucium85.9 A 6:11:54 2014.06.25. Accelerare85.6 A 6:11:55 2014.06.25.  80.5 A 6:11:56 2014.06.25.  

Statia III 75.4 A 6:18:34 2014.06.25.  74.6 A 6:18:35 2014.06.25. De la Bucium74.8 A 6:18:36 2014.06.25. din statie77.3 A 6:18:37 2014.06.25.  74.9 A 6:19:15 2014.06.25.  79.0 A 6:19:16 2014.06.25. De la P. Gării78.9 A 6:19:17 2014.06.25. deccelerare82.6 A 6:19:18 2014.06.25.  78.9 A 6:19:19 2014.06.25.  74.0 A 6:22:15 2014.06.25. De la Bucium76.9 A 6:22:16 2014.06.25. din statie78.4 A 6:22:17 2014.06.25.  78.9 A 6:22:18 2014.06.25.  77.3 A 6:22:20 2014.06.25.  

50

51

Anexă 2: Date de intrare – tramvai

În verde: Numărul vehiculelor în ziua/ Numărul

vehiculelor seara/ Numărul vehiculelor noaptea

În galben: Viteza media de circulaţie/ Viteza medie de

circulaţie pentru vehiculelor care frânează/ Procentul

vehiculelor care frâneză

52

Anexă 3: Hărţi

HZ-Horea-Lziua_A3.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea

HZ-Horea-Lseara_A3.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea

HZ-Horea-Lnoapte_A3.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea

HZ-Horea-Lzsn_A3.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea

HZ-Horea-Lziua-IR_A4.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea înainte reabiliării

HZ-Horea-Lseara-IR_A4.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea înainte reabiliării

HZ-Horea-Lnoapte-IR_A4.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea înainte reabiliării

HZ-Horea-Lzsn-IR_A4.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea înainte reabiliării

HZ-Horea-Lnoapte-v30kmh_A4.pdf Hartă de zgomot pentru tramvai Str. Horea v = 30km/h

HZ-Detaliu Horea-Lnoapte-Vibrocomp.jpg Hartă de zgomot pentru tramvai realizat de

către firma Vibrocomp

HZ-Detaliu Horea-Lzsn-Vibrocomp.jpg Hartă de zgomot pentru tramvai realizat de către

firma Vibrocomp

53


Recommended