więcej
Głównym źródłem emisji hałasu do środowiska elektrowni wiatrowych są turbiny, które mogą być łączone w farmy wiatrowe, pod warunkiem zachowania odległości pomiędzy poszczególnymi elektrowniami.
Turbiny wiatrowe są źródłem dwóch rodzajów hałasu, tj:
• hałasu mechanicznego, pochodzącego z gondoli, tj. generatora i przekładni biegów,
• hałasu aerodynamicznego, wytwarzanego przez obracające śmigła, tj. zaburzenia ośrodka na końcach łopat, turbulencje, zmiany ciśnienia podczas przejścia łopat obok wieży.
Pracy turbin wiatrowych towarzyszy emisja zarówno hałasów słyszalnych w przedziale od ok. 20 Hz do ok. 20 kHz, jak również infradźwięków, występujących w zakresie od 0,5 Hz do 20 Hz. Głównymi źródłami hałasu eksploatowanej elektrowni wiatrowej będzie szum obracających się śmigieł oraz praca generatora.
Elementami składowymi elektrowni wiatrowej są (Rys.1):
• Wieża - konstrukcja stalowa lub żelbetowo – stalowa, pokryta powłoką lakierniczą. Wewnątrz niej znajduje się drabina lub winda z atestowanymi zabezpieczeniami. Umieszczone są w niej także szafy sterownicze elektrowni.
• Gondola - samonośna konstrukcja wsporczą dla zespołu napędowego. Najważniejszymi elementami maszynowni elektrowni wiatrowej są generator prądotwórczy, przekładnia i hamulec. Wirnik obraca się zwykle z prędkością 15-20 obr/min, natomiast typowy generator asynchroniczny wytwarza energię elektryczną przy prędkości ponad 1500 obr/min. Zwiększenie prędkości obrotowej dokonuje się przy użyciu skrzyni przekładniowej. Gondola połączona jest z wieżą w taki sposób, że możliwe jest jej obrót i ustawienie się pod wiatr. Zapewnia jej to zainstalowany silnik na szczycie wieży, który poprzez przekładnię zębatą może ją obracać.
• Wirnik – element złożony z żeliwnej piasty oraz trzech łopat wykonanych z tworzywa sztucznego. Wirnik jest przymocowany do wału i za jego pośrednictwem napędza generator prądu.
Na przykład siłownie o mocy nominalnej do 3 MW mają wysokość wieży ok. 150 m, a rozpiętość łopat wirnika do 100 m. Ich moc akustyczna wynosi ok. 108 dB(A).
Głównym źródłem hałasu emitowanego przez turbiny wiatrowa są łopaty wirnika,
które podczas ruchu obrotowego pokonują aerodynamiczny opór powietrza. Krawędzie śmigieł wykonują drgania przy przepływie wokół nich powietrza. To sprawia, że największa emisja hałasu pochodzi z końcowych fragmentów śmigieł, gdzie prędkość obrotowa jest największa. Hałas ten charakteryzuje się wyrównaną charakterystyką widmową bez dominujących składowych tonalnych. Również układ przetwarzający energią, tj. wirnik, przekładnia, generator, ma swój wkład w całkowitym poziomie hałasu generowanego przez turbinę. W nowoczesnych rozwiązaniach stosuje się turbiny niskoszumowe. Poziom mocy akustycznej elektrowni jest ściśle związany z prędkością wiatru, przy której elektrownia pracuje. Wynika to ze znaczącego udział hałasu aerodynamicznego. Turbina wiatrowa jest kierunkowym źródłem dźwięku, gdzie maksymalna emisja hałasu występuje w kierunku zgodnym z kierunkiem wiatru. Rys. 2 przedstawia zależność poziomu mocy akustycznej elektrowni ENERCON E-82 2MW w funkcji prędkości wiatru. Uwzględnienie kierunkowości źródła w obliczeniach propagacji dźwięku jest konieczna w przypadku dokładnego określenia poziomów dźwięku na terenie znajdującym się pomiędzy poszczególnymi elektrowniami wchodzącymi w skład farmy wiatrowej. W sytuacji rozmieszczenia zabudowy dookoła elektrowni farmy wiatrowej, można wykonać uproszczone obliczenia akustyczne z pominięciem kierunkowości. W takim przypadku przyjmujemy maksymalną i jednakową emisję we wszystkich kierunkach. Jednak, gdy tereny podlegające ochronie akustycznej znajdują się pomiędzy elektrowniami i istnieje konieczność dotrzymania dopuszczalnych poziomów hałasu, to należy wykonać wariantowe obliczenia trybów pracy turbin w zależności od warunków meteorologicznej, tj. wykonanie obliczenia dla różnych kierunków wiatrów z uwzględnieniem kierunkowości emisji hałasu z turbin. Funkcję kierunkowości przedstawioną na Rys. 3 przyjęto za opracowaniem Wind farm cumulative impact assessment, (Hoare Lea Acoustics & Hayes McKenzie Partnership Ltd., 2007); kąt 180o - kierunek z wiatrem.
Natężenie hałasu emitowanego przez farmę jest uzależnione od następujących czynników:
• sposobu rozmieszczenia turbin w obrębie farmy,
• modelu elektrowni wiatrowych,
• ukształtowania terenu,
• prędkości i kierunku wiatru.
Ze wzrostem prędkości wiatru wzrasta poziom szumu aerodynamicznego emitowanego przez turbinę. Rośnie również natężenie szumu wiatru, który w dużym stopniu maskuje dźwięki emitowane przez turbinę. Hałas mierzony w punkcie obserwacji (pomiarowym) określa się mianem imisji hałasu. Na wielkość imisji hałasu wpływa emisja źródła hałasu oraz propagacja hałasu w środowisku, która zależy od odległości między emiterem hałasu a punktem imisji, efektem ekranowania fal dźwiękowych w środowisku, tłumieniem dźwięku przez grunt, zieleń oraz powietrze.
Przeprowadzone badania (Pedersen & Waye, 2004) wykazały, że osoby mieszkające w pobliżu elektrowni wiatrowych uzależniali poziom hałasu emitowanego przez turbiny od kierunku i prędkości wiatru. Dla 54% osób, dla których hałas ten jest zauważalny, był on wyższy w przypadku, gdy wiatr wiał od turbiny w kierunku ich domu, a dla 39% gdy wiatr wiał z dużą siłą. Kolejno 7% badanych przyznało, że hałas był dla nich uciążliwy również wewnątrz budynków. Natomiast 23% badanych osób wiązało zaburzenia snu z hałasem, który słyszeli. Większość z nich narażona była jednak na hałas na poziomie przekraczającym 35 dB i prawie wszyscy spali przy otwartym oknie. Ludzie zwykle są wrażliwsi na hałas emitowany przez turbiny wiatrowe niż przez inne źródła hałasu o takim samym natężeniu, np. hałas samochodowy czy lotniczy. Zjawisko to kojarzy się z oddziaływaniem farm wiatrowych na krajobraz, które może potęgować negatywne nastawienie ludzi do tego rodzaju inwestycji w porównaniu z innymi źródłami hałasu.
Pracy elektrowni wiatrowych towarzyszą infradźwięki. Są to niskoczęstotlowościowe fale dźwiękowe, tj. leżące w zakresie częstotliwości od 0,5 Hz – 20 Hz, niesłyszalne dla ludzkiego ucha. Mają bardzo duże długości fali (powyżej 17 m), są słabo tłumione i mogą rozchodzić się na duże odległości. Generują je łopaty przy przejściu obok wieży turbiny, a ich częstotliwość i natężenie zależy od prędkości obrotowej wiatraka. Istnieją rozbieżne stanowiska wpływu pracy turbin na komfort i zdrowie człowieka. Aktualnie jakość klimatu akustycznego w środowisku reguluje Rozporządzenie Ministra Środowiska z 2007 r., w którym do oceny używa się wartości dopuszczalnych hałasu dla charakterystyki częstotliwościowej A, tj. dla zakresu słyszalnego dźwięku. Nie istnieją żadne regulacje prawne dla hałasu infradźwiękowego w środowisku. W Rozporządzeniu Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 05.08.2005 podaje się dopuszczalne poziomy hałasu w zakresie infradźwięków na stanowisku pracy odniesione do 8-godzinnego dobowego wymiaru czasu pracy. Wartości dopuszczalne, ze względu na ochronę zdrowia dla poszczególnych częstotliwości środkowych pasm oktawowych, wynoszą:
• 4 Hz – 110 dB,
• 8 i 16 Hz – 110 dB,
• 31,5 Hz – 105 dB.
Przy wysokich poziomach ciśnienia akustycznego (ponad 160 dB) mogą wywoływać poczucie ucisku w uszach, nadmiernego zmęczenia, senności oraz zaburzenia sprawności psychomotorycznej. Jednak tych przepisów nie należy stosować do określania hałasu w środowisku.
Np. zmierzone poziomy infradźwięków w odległości 500 m od wieży turbiny VESTAS V80 (o mocy elektrycznej 2MW) nieznacznie wykraczały poza poziom tła i leżały w granicach [20]: - 62 dB (31,5 Hz), - 70 dB (16 Hz), - 78 dB (8 Hz), - 83 dB (4 Hz). Posiłkując się kryteriami dotyczącymi stanowisk pracy, można wnioskować, że praca elektrowni wiatrowych nie stanowi źródła infradźwięków o poziomach mogących zagrozić zdrowiu ludzi.
Podstawy prawne oraz szczegółowe uregulowania w zakresie wykonywania ocen wpływu drgań od różnych urządzeń na konstrukcję budynku i na ludzi w budynkach są zawarte w dwóch polskich normach:
• PN-85/B-02170. Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki.
• PN-88/B-02171. Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach.
Eksploatacja elektrowni wiatrowych stanowi źródło wibracji pochodzących z generatora i rotora, a także drgań wieży powstających na skutek jej odchylania się od pionu pod wpływem naporu wiatru. Wibracje o bardzo niskich częstotliwościach, związane z obrotem śmigieł wiatraka, po przeniknięciu przez konstrukcje wieży mogą przedostawać się do gruntu i propagować w najbliższym otoczeniu. Z przeprowadzonych dotychczas badań wynika, że wartość skuteczna przyspieszenia drgań na obudowie wieży turbiny wiatrowej kształtuje się na poziomie od 12,136 cm/s2 do 23,363cm/s2. Jednocześnie badania drgań wykonane na fundamencie wieży turbiny wiatrowej wykazały występowanie drgań na poziomie od 5,377cm/s2 do 10,815cm/s2. Decydujący wpływ na konstrukcję budynków mają drgania poziome. Dostępne dane pomiarowe wskazują, że są to drgania o częstotliwości poniżej 600 Hz i bardzo małej amplitudzie. Jednak ta amplituda drgań przekazywana przez podłoże na budynki znajdujące się w sąsiedztwie projektowanej farmy wiatrowej nie przekroczy dolnej granicy strefy drgań odczuwalnych przez budynki. Brak jest również dowodów potwierdzających wpływ wibracji z elektrowni wiatrowych przenoszonych przez grunt na zdrowie ludzi.
Autor: rzeczoznawca akustyk dr Witold Ziółkowski
| Dodano: 16 sie 2011, 15:38
więcej
Jak z nim walczyć?
Powszechnie stykamy się z hałasem podczas podróży, na spacerze, w pracy i w mieszkaniu. Skutkami jego negatywnego oddziaływania na człowieka są m.in.: - szkodliwe działanie na zdrowie; – obniżenie sprawności nauczania; – obniżenie sprawności i chęci działania oraz wydajności pracy; – powodowanie lokalnych napięć i kłótni między ludźmi; - utrata słuchu. Hałas tramwajowy jest szczególnie dokuczliwy dla osób mieszkających w budynkach położonych blisko linii tramwajowych. Wynika to głównie z charakteru emitowanego hałasu. Co należy zrobić, aby zlikwidować lub ograniczyć jego uciążliwość. W przypadku istniejącego taboru i określonego torowiska ich użytkownik powinien właściwie je konserwować. Obejmuje to następujące działania:
- szlifowanie szyn na liniach tramwajowych,
- podbijanie torów,
- toczenie kół – korekcja profilu obręczy kół,
- wymiana zużytych kół w tramwajach.
Tego typu zabiegi powodują spadek poziomu hałasu od 2 dB do 4 dB.
Kolejne działania to:
• montaż smarownic na łukach torowisk (znacznie ogranicza lokalnie emisję hałasu do środowiska),
• budowa niskich ekranów akustycznych do wysokości 1,5 m w odległości nie większej niż 1,0 m od zewnętrznej szyny.
Modernizacja taboru i remont torowiska może spowodować redukcję hałasu do kilkunastu decybeli w zależności od prędkości ruchu pojazdów tramwajowych.
Autor: rzeczoznawca sądowy, akustyk dr Witold Ziółkowski
| Dodano: 11 sie 2011, 0:11
więcej
Jeżeli słyszymy rozmowy lub muzykę z sąsiedniego mieszkania, to wskazuje na niską izola-cyjność ściany między mieszkaniami. Oznacza to, że ściana nie spełnia wymagań norma-tywnych.
Ze względu na miejsce powstawania hałasu wyróżnia się hałas zewnętrzny (tj. wytwarzany na zewnątrz budynków) i hałas wewnętrzny, który jest wytwarzany wewnątrz budynków, np. przez ludzi, przez maszyny i instalacje w pomieszczeniach. Ponad połowa mieszkańców miast w Polsce skarży się na hałas zewnętrzny, nieco mniej – na hałasy przenikające przez stropy, a jedna czwarta – na hałasy zza ścian. W naszym kraju dopuszczalne poziomy dźwięku określa norma PN-87/B-02151/02. Dopuszczalny równoważny poziom dźwięku A od wszystkich źródeł hałasu w pomieszczeniach mieszkalnych w budynkach mieszkalnych wy-noszą: - w porze dziennej 40 dB, - w porze nocnej 30 dB.
Dźwięki poniżej 35 dB są nieszkodliwe dla zdrowia, ale mogą być denerwujące. Taki hałas wywołuje szum wody w łazience, brzęczenie lamp jarzeniowych, brzęk przekładanych na-czyń w kuchni itp. Hałas w zakresie 35-70 dB powoduje zmęczenie układu nerwowego, utrudnia zrozumiałość mowy, przeszkadza w wypoczynku i wywołuje stres. Normowy dopuszczalny poziom hałasu w pomieszczeniach mieszkalnych nie zostanie przekroczony, gdy zastosuje się środki ograniczające przenikanie hałasów zewnętrznych i wewnętrznych. Po-mieszczenia możemy chronić przed hałasami wewnętrznymi stosując odpowiednie rozwiązania budowlane w konstrukcji budynków oraz instalując specjalne zabezpieczenia akustyczne w hałaśliwych urządzeniach i maszynach. Generalną zasadą jest wydzielenie z konstrukcji budynku pomieszczeń ze źródłami drgań i hałasu o dużych poziomach, np. szyby i maszynownie dźwigów, stacje trafo, kabiny sanitarne itp., w postaci niezależnej konstrukcji, izolowanej od pomieszczeń przerwami powietrznymi lub przekładkami przrzeciwdrganiowymi. Niezmiernie ważną sprawą jest zastosowanie ścian zewnętrznych i wewnętrznych a także drzwi i okien o własnościach akustycznych, spełniających wymagania normowe. Wykonanie ww. przegród o własnościach akustycznych zgodnych z wymaganiami normy PN-B-02151 – 3:1999 zapewnia ograniczenie poziomu hałasu do poziomu dopuszczalnego.
Często użytkownicy mieszkań skarżą się na hałas przenikający przez ściany działowe między mieszkaniami. Zwykle przyczyną tego stanu jest niedostateczna izolacyjność akustyczna. Powszechnie stosowany na ściany działowe gazobeton o grubości 24 cm (obustronnie tynkowany) wykazuje wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej 47 dB. Po uwzględnieniu poprawek (na przenoszenie boczne i C) wskaźnik oceny przybliżonej izolacyjności akustycznej właściwej wynosi 44 dB. Taka ściana nie spełnia wymagań normy, gdyż dla ścian między mieszkaniami powinna mieć wartość 50 dB. Należy zatem podwyższyć izolacyjność o 6 dB. Jakie są więc środki zaradcze? Można tu zastosować dwie metody. Pierwsza z nich polega na domurowaniu po jednej stronie ściany działowej drugiej ściany z betonu komórkowego, cegły lub pustaków ceramicznych (np. PDI) o grubości 6 cm, w odległości 6 cm od ściany bazowej. Przestrzeń między ściankami można wypełnić (w tym wypadku nie jest to konieczne) wełną mineralną lub watą szklaną w celu zwiększenia izolacyjności akustycznej. W drugiej metodzie stosujemy lekką ściankę gipsowo-kartonową. Z jednej strony ściany działowej dostawiamy ustrój izolacyjny na szkielecie metalowym o szerokości 50 mm, składający się z wełny mineralnej i płyty gipsowo-kartonowej. Szkielet należy mocować do ściany (lub do stropu i sufitu) przy użyciu podkładek elastycznych.
Autor: rzeczoznawca sądowy, akustyk dr Witold Ziółkowski
| Dodano: 19 cze 2011, 15:38
W trosce o wiarygodność opinii oraz reputację usługodawców rejestrujemy adresy IP komputerów, z których wystawiane są opinie. Użytkownik wystawiający opinię proszony jest również o podanie danych kontaktowych, które nie są jednakże weryfikowane.