Znaczenie tła akustycznego w pomiarach hałasu w środowisku 
i ocenie uzyskanych rezultatów

Autor

Adrian Prusko
„ENERGOPOMIAR” Sp. z o.o.
Zakład Ochrony Środowiska

Tło akustyczne to najprościej mówiąc hałas, jaki wystąpi w określonym miejscu pomiaru po wyłączeniu badanego źródła hałasu. Pojęcie hałasu tła i związane z nim metodyki pomiarowe dotyczą wszystkich rodzajów pomiarów hałasu: w środowisku, w pomieszczeniach do stałego lub czasowego przebywania ludzi, dla poszczególnych urządzeń, czy nawet – choć w ograniczonym stopniu – dla stanowisk pracy.

W niniejszym artykule skoncentrowano się na problemach związanych z wyznaczaniem poziomu tła akustycznego i jego wpływu na możliwość oceny wyników wykonywanych pomiarów gwarancyjnych lub odbiorowych hałasu emitowanego do środowiska.

Wpływ hałasu tła na uzyskany wynik pomiaru hałasu w środowisku

Zgodnie z obowiązującymi aktami normalizującymi pomiary hałasu i ocenę uzyskanych rezultatów, wpływ poziomu tła akustycznego określa się na podstawie przedstawionych poniżej zasad.

Różnicę arytmetyczną pomiędzy zmierzonym poziomem hałasu a poziomem tła oznacza się przez:

ΔLA = LAsrSUMLAsrTLO (1)

Jeżeli ΔLA ≥ 3 dBA, to poziom hałasu emitowanego przez badane urządzenia lub instalacje oblicza się ze wzoru:

LAek = 10 log(100.1LAsrSUM – 100.1LAsrTLO) (2)

gdzie:

LAek – poziom hałasu emitowany przez badane źródło w punkcie pomiarowym,

LAsrSUM – poziom hałasu zmierzony w punkcie pomiarowym (badane źródło + tło),

LAsrTLO – poziom tła akustycznego w punkcie pomiarowym.

Niektóre normy, w tym PN-N-01341:2000: Metody pomiaru i oceny hałasu przemysłowego, dopuszczają, aby w przypadku, kiedy ΔLA > 10 dBA, nie uwzględniać poziomu tła akustycznego w obliczeniach, jednak wydaje się, że takie podejście nie jest całkiem uzasadnione, szczególnie w przypadku pomiarów gwarancyjnych.

W tabeli 1 zestawiono wartości ΔLA w zakresie 3 ÷ 20 dBA i odpowiadające im wartości uwzględniające wpływ tła akustycznego na wynik pomiaru, czyli wartości K1A, które odejmuje się od zmierzonego poziomu hałasu, aby otrzymać poziom hałasu emitowanego przez badane źródło.

Na przykład dla ΔLA = 12 dBA korekta ze względu na poziom tła akustycznego (K1A) wynosi 0,3 dBA, co w przypadku oceny wyników pod względem spełnienia gwarancji może mieć już istotne znaczenie. Dopiero w sytuacji, kiedy różnica pomiędzy hałasem a tłem akustycznym przekracza wartości 20 dBA, można mówić o braku wpływu tła na wyniki pomiarów.

Jeżeli ΔLA < 3 dBA, to uzyskane wartości nie mogą być korygowane ze względu na poziom tła.

Rozporządzenie [1], jak również inne akty normalizacyjne nie stwierdzają tego  wprost, ale uzyskane wartości LAeqSUM stanowić mogą w takim wypadku (z logicznego punktu widzenia) podstawę do określenia górnej granicy emisji hałasu z badanego źródła – co często jest wystarczającym wynikiem.

Oczywiście to, że uzyskane wartości nie mogą być korygowane, nie oznacza, iż nie można wykonać obliczeń dla ΔLA < 3 dBA, zgodnie ze wzorem (2).

Na rysunku 1 przedstawiono graficznie zależność korekcji ze względu na poziom tła akustycznego (K1A) od różnicy pomiędzy hałasem a tłem akustycznym (ΔLA) w całym omówionym powyżej zakresie.

Pomiary tła akustycznego w środowisku

Zgodnie z obowiązującym Rozporządzeniem [1], jak również normami dotyczącymi pomiarów hałasu w środowisku, obowiązują następujące zasady wyznaczania tła akustycznego:

„Pomiar poziomu tła akustycznego przeprowadza się w sposób gwarantujący wyeliminowanie źródła hałasu będącego przedmiotem oceny:

– w tych samych punktach pomiarowych, w których przeprowadza się pomiar hałasu emitowanego przez badane źródło, lecz po wyłączeniu źródła (….),

– w sytuacji, kiedy nie jest możliwe wyłączenie źródła/źródeł hałasu dopuszcza się przeprowadzenie pomiaru tła w innym miejscu, lecz porównywalnym do tego, w którym był usytuowany punkt pomiarowy hałasu emitowanego przez badane źródło, przykładowo w cieniu akustycznym najbliższego obiektu budowlanego lub przegrody terenowej.

Pomiary tła przeprowadza się w tym samym dniu, o tej samej porze doby i w podobnych warunkach meteorologicznych, w jakich wykonuje się pomiary poziomu emisji hałasu ze źródła.”.

Określone w ten sposób zasady wyznaczania tła akustycznego są w większości wystarczające dla wykonania okresowych pomiarów hałasu emitowanego do środowiska przez źródło hałasu (zakład, instalacja), które można wyłączyć na czas wykonania pomiaru hałasu.

W przypadku elektrowni, elektrociepłowni bądź innych zakładów pracujących ciągle sposób wyznaczenia tła akustycznego – sposób pozostawiający jednak pewną dowolność w wyborze miejsca wykonania takiego pomiaru – urasta do rangi poważnego problemu. Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, że bardzo często konieczne jest dokonanie oceny nie całego zakładu (elektrownia), a tylko jej części (instalacja), która niekoniecznie musi być dominującym źródłem hałasu.

Pomiary tła akustycznego podczas pomiarów gwarancyjnych

W przypadku pomiarów gwarancyjnych lub odbiorowych poziomu hałasu emitowanego do środowiska występują dwa podstawowe przypadki:

  • ocena całego zakładu,
  • ocena instalacji będącej części istniejącego zakładu (nowy blok, instalacja odsiarczania spalin, instalacja odazotowania spalin, instalacja podawania biomasy).

Warto tutaj przypomnieć, jaki jest cel pomiarów gwarancyjnych. W większości przypadków celem nadrzędnym jest sprawdzenie, czy wielkość gwarantowana nie została przekroczona, czyli czy spełniony jest poniższy warunek:

X ZMIERZONE (OBLICZONE) ≤ X GWARANTOWANE (3)

Oczywiście odpowiedź na tak postawione pytanie nie musi być pozytywna i może się zdarzyć, że powyższa nierówność przyjmuje postać:

X ZMIERZONE (OBLICZONE) > X GWARANTOWANE (4)

Ogólnie rzecz biorąc, w wyniku pomiarów gwarancyjnych nie jest konieczne wyznaczenie konkretnej wartości hałasu emitowanego przez instalację czy urządzenie, ale sprawdzenie, czy jakaś ściśle określona wartość nie została przekroczona. Dopiero w sytuacji, kiedy stwierdza się takie przekroczenie, ważne jest, aby poznać konkretną wartość poziomu emisji hałasu oraz niepewność jej wyznaczenia.

Sposób wyznaczania poziomu tła w zależności od źródła i charakteru jego pracy przedstawiono na rysunku 2. Schemat ten prezentuje możliwości wykonania pomiarów tła akustycznego, co nie oznacza jednak, że wykonane badania pozwolą na ocenę uzyskanych wyników w kontekście zapisów gwarancyjnych.

Sposób oceny uzyskanych wyników przedstawiono na rysunku 3. Analiza tego schematu prowadzi do wniosku, że najkorzystniejszą sytuacją jest ta, kiedy zmierzony poziom hałasu w punkcie pomiarowym nie przekracza wartości dopuszczalnej (gwarantowanej). Wtedy oczywiście można wykonywać badania tła akustycznego, ale dla tego rodzaju pomiarów nie będą one miały już większego wpływu na efekt końcowy pracy.

Podsumowując, należy stwierdzić, że podczas przygotowywania pomiarów gwarancyjnych i następnie ich przeprowadzania należy dążyć do sytuacji, w której nie będzie konieczne wykonywanie pomiarów tła akustycznego.

Wybrane aspekty pomiarów tła akustycznego

Niestety sytuacja, w której można pozwolić sobie na komfort niewyznaczania tła akustycznego, nie występuje często w praktyce pomiarowej, a na pewno nie na pierwszym, wstępnym etapie pomiarów. Poniżej przedstawiono wybrane zagadnienia, z którymi zespołowi ENERGOPOMIARU zdarza się zmierzyć podczas wykonywania pomiarów hałasu w środowisku.

 

 

Artykuł oparty na referacie wygłoszonym podczas VI Forum Dyskusyjnego „Doświadczenia eksploatacyjne instalacji odsiarczania spalin”, zorganizowanego przez ENEGOPOMIAR w dniach 16 − 19 kwietnia 2013 r. w Tatrzańskiej Łomnicy.

Przeczytaj pełną wersję artykułu w Biuletynie Naukowo-Technicznym ENERGOPOMIARU nr 2/2013 - czytaj