T/Z 227/09 STUDIE HLUKU Z PROVOZU VRTULNÍKŮ HEMS NA PROJEKTOVANÉM HELIPORTU FAKULTNÍ NEMOCNICE KRÁLOVSKÉ VINOHRADY

Transkript

1 T/Z 227/09 STUDIE HLUKU Z PROVOZU VRTULNÍKŮ HEMS NA PROJEKTOVANÉM HELIPORTU FAKULTNÍ NEMOCNICE KRÁLOVSKÉ VINOHRADY

2 T/Z 227/09 STUDIE HLUKU Z PROVOZU VRTULNÍKŮ HEMS NA PROJEKTOVANÉM HELIPORTU FAKULTNÍ NEMOCNICE KRÁLOVSKÉ VINOHRADY Autor: Ing. Jiří Šulc CSc říjen 2009 TECHSON 1

3 SOUHRN Studie dokládá hlukovou zátěž v okolí pracovního heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, vyvolanou přílety, odlety a nezbytným stáním vrtulníků s motory v chodu. Uvažují se standardní pohyby vrtulníků HEMS v převažujících směrech a při obvyklých příletových a odletových postupech. Za provozní variantu pro posouzení hluku se pokládá směrodatný provoz vrtulníků v denní (06:00 22:00) době. Hluk v okolí heliportu je odvozen výpočtem, založeným na numerické simulaci hluku z pohybů (vzletů, přistání a stání) vrtulníků, a dokládá se ve formě izofon ekvivalentních hladin akustického tlaku L Aeq T (v db), vynesených v mapovém podkladu M 1: Způsob výpočtu je v souladu s ustanovením platné legislativy (zákon č. 258/2000 Sb. v platném znění, nařízení vlády ČR č. 148/2006 Sb. a Metodický návod hlavního hygienika OVZ /7695). Dokládá se, že při charakteristickém provozu vrtulníků na heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady se dvěma přílety a odlety za den, výhradně v denní době (06:00 22:00 hodin), bude hygienický limit hluku pro letecký provoz L Aeq T = 60 db dosahován a nevýznamně překročen pouze v nejbližším okolí heliportu, do vzdálenosti nejvýše 80 m provoz v noční době nepřesáhne podle předpokladů 22 pohybů za rok; jedná se tedy o ojedinělé hlukové událostí, pro které nejsou hygienické limity hluku aplikovatelné na obvodovém plášti blízkých nemocničních objektů a objektu s heliportem je možno očekávat průměrné hodnoty ekvivalentní hladiny akustického tlaku v rozmezí 60 až 65 db v širším okolí heliportu bude hluk z provozu heliportu srovnatelný nebo nižší než hluk z pozemní dopravy a bude součástí hluku pozadí v městské zástavbě. Zpráva byla vypracována na objednávku zpracovatele dokumentace EIA k záměru výstavby heliportu (DHV CR, s.r.o.), s využitím podkladů zpracovatele stavebně-technického posouzení heliportu (AGA - Letiště s.r.o.). Je samostatnou přílohou dokumentace E.I.A. k záměru. Studie může být využita k posouzení dopadů hluku v okolí heliportu ve smyslu zákona č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví v platném znění, a nařízení vlády č. 148/2006 Sb. při posuzování vlivu provozu heliportu podle zákona č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí, ve znění zákona č. 93/2004 Sb.v platném znění (proces E.I.A.) jako podklad pro posouzení stavu území z hlediska jeho budoucího využití a v územním řízení o umístění stavby ve smyslu zákona č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu, v platném znění. Studii nelze využít pro formulaci nároků na zvukoizolační vlastnosti stavebních prvků projektované budovy s heliportem a dalších objektů v blízkém okolí. Ing. Jiří Šulc CSc -TECHSON Nad zámečkem PRAHA 5 Tel./Fax: Tel.: jiri.sulc@cmail.cz TECHSON 2

4 O b s a h: 1. ÚVOD 2. POPIS HLUKU Z PROVOZU HELIPORTU 2.1 Všeobecně 2.2 Akustické deskriptory a limity 2.3 Prezentace výsledků 3. PROVOZNÍ ÚDAJE O HELIPORTU HEMS FNKV 3.1 Situace 3.2 Směry pro přílety a odlety 3.3 Provoz heliportu 4. PODMÍNKY PRO VÝPOČET 4.1 Manévr vrtulníku v blízkosti heliportu 5. POSTUP VÝPOČTU 5.1 Metoda výpočtu 5.2 Přijatá zjednodušení a nejistoty výpočtu 6. VÝSLEDKY VÝPOČTU 7. POZNÁMKA K HLUKOVÉ ZÁTĚŽI OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ BLÍZKÝCH BUDOV 8. KOMENTÁŘ 9. ZÁVĚR 10. LITERATURA TECHSON 3

5 1. ÚVOD Tato studie hluku z provozu pracovního heliportu HEMS, umístěného na střeše projektované budovy Traumacentra v areálu Fakultní nemocnice Královské Vinohrady v Praze 10, navazuje na dokumentaci AGA-LETIŠTĚ s.r.o. Stavebně technické posouzení [1]. Studie je přílohou dokumentace k posouzení vlivu stavby na životní prostředí podle zákona č. č. 100/2001 Sb., o posuzování vlivů na životní prostředí, ve znění zákona č. 93/2004 Sb. v platném znění (proces E.I.A.). 2. POPIS HLUKU Z PROVOZU HELIPORTU 2.1 Všeobecně Hluk v okolí heliportu, vyvolaný provozem vrtulníků vrtulníkové letecké záchranné služby (HEMS), se v této studii stanoví výhradně výpočtem. Předností tohoto postupu je možnost popisu hlukového pole systémem izofon pro různé provozní varianty. Na rozdíl od postupu experimentálního, kdy výsledky měření hluku odpovídají specifickým podmínkám v době měření a vztahují se pouze na omezený počet vybraných míst a provozních situací, může mít výpočet obecnější a širší platnost. Jedině výpočet umožňuje predikci budoucího stavu ve fázi projektu. Pro stanovení a popis hluku z leteckého provozu vycházíme z legislativy na ochranu zdraví před hlukem [2,3] stanoví ukazatele pro vyjádření hluku a nejvýše přípustné hodnoty z metodického návodu [4] slouží k definici podmínek pro výpočet hluku ze Stavebně technického posouzení [1] popisuje situování heliportu, směrů letu pro přílety a odlety vrtulníků a odhaduje rozsah provozu na heliportu. Umístění heliportu na střeše objektu v areálu nemocnice přináší riziko překročení hygienického limitu hluku pro chráněný vnitřní prostor u nejbližších staveb a klade větší nároky na zvukoizolační řešení obvodového pláště budovy, případně blízkých nemocničních objektů. Části obvodového pláště jsou krátkodobě vystaveny hluku o vysoké intenzitě, zpravidla v nízkofrekvenční části spektra, což zvukoizolační řešení komplikuje. Výpočet akustického zatížení obvodových plášťů budov v blízkém okolí heliportu, vyvolaného pohyby vrtulníků, vyžaduje řešení složité fyzikální úlohy. Předkládaná hluková studie se omezuje pouze na obvyklý postup řešení hlukové zátěže širšího okolí heliportu, při současné aplikací definovaných zjednodušení. TECHSON 4

6 2.2 Akustické deskriptory a limity S účinností od je v platnosti novela legislativy na ochranu zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací nařízení vlády č. 148/2006 Sb. [3]. V 11, odst. (6) NV č. 148/2006 Sb. se zavádí nové hygienické limity hluku z leteckého provozu, stanovené na L Aeq T = 60 db pro celou denní dobu (T = 16 hodin, 06:00 22:00), L Aeq T = 50 db pro celou noční dobu (T = 8 hodin, 22:00-06:00). Hygienické limity se vztahují na letecký provoz v charakteristickém letovém dni a platí výhradně pro chráněný venkovní prostor a chráněný venkovní prostor staveb. Leteckým provozem se podle výkladu v metodickém návodu [4] rozumí pohyby (odlety a přílety) letadel a pohyby letadel po letištních komunikacích, související s odletem a příletem. V přeneseném smyslu jde o přílety a odlety vrtulníků na/z heliportu a nezbytné stání s motory v chodu. Pojem chráněný venkovní prostor je definován zákonem č. 258/2000 Sb. [2] jako nezastavěné pozemky užívané k rekreaci, sportu, léčení a výuce, s výjimkou lesních a zemědělských pozemků takto definovaných v katastrů nemovitostí, a venkovních pracovišť. Pojem chráněný venkovní prostor staveb definuje zákon jako prostor do 2 m okolo bytových a rodinných domů, staveb pro školní a předškolní výchovu a pro zdravotní a sociální účely, jakož i funkčně obdobných staveb. Výklad pojmu charakteristický letový den je uveden v [4] v tomto znění: Charakteristickým letovým dnem se rozumí průměrný letový den s počtem N pohybů (vzletů a přistání) všech letadel v průběhu jednoho dne, odvozeným jako průměrná hodnota z celkového počtu pohybů za šest po sobě následujících měsíců v letním období (květen až říjen) ve všech provozních směrech vzletových a přistávacích drah. Odděluje se počet pohybů N D v denní (06:00 22:00) a N V v noční době (22:00 06:00), N = N D + N V. Hygienický limit hluku z leteckého provozu se vztahuje k poměrnému počtu pohybů (vzletů a přistání) připadajících v denní, resp. noční době charakteristického letového dne na jednotlivé směry vzletových a přistávacích drah, při zachování směrodatné skladby letadel v daných směrech vzletových a přistávacích drah. Podmínky nočního leteckého provozu mohou respektovat skladbu letadel v nočním provozu, upravenou předpisem. Překročení hygienického limitu hluku z leteckého provozu pro chráněný venkovní prostor a chráněný venkovní prostor staveb nelze řešit výjimkou (viz 31, odst.1) zákona č. 258/2000 Sb. [2] v platném znění). Opatřením, kterým se řeší překročení hygienických limitů hluku z leteckého provozu velkých letišť, je vyhlášení územního rozhodnutí o ochranném hlukovém pásmu (OHP), v jehož hranicích mohou být hygienické limity hluku překročeny. Překročení hygienického limitu pro chráněný venkovní prostor staveb, související s provozem heliportu v areálu zdravotnického zařízení, současná legislativa neřeší. Poznámka: Nařízení vlády č. 148/2006 Sb. [3] v 1 čl. (2) odst. b) vyjímá z působnosti NV hluk a vibrace způsobené prováděním a nácvikem hasebních, záchranných a likvidačních prací, jakož i vojenských a bezpečnostních akcí. Žádný ze známých prováděcích předpisů neposkytuje výklad tohoto ustanovení ve vztahu k heliportům HEMS. Heliporty HEMS však bezesporu slouží k provádění záchranných prací, proto na základě cit. ustanovení a z logiky věci lze usuzovat, že nařízení vlády o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací [3] se na ně nevztahuje. TECHSON 5

7 2.3 Prezentace výsledků Hluk z leteckého provozu se zpravidla vyjadřuje ve formě izofon ekvivalentních hladin akustického tlaku L Aeq T, zakreslených v platném mapovém podkladu. Zakreslené izofony se vztahují na plochu pro kterou se výpočet provádí, zpravidla pro rovinnou plochu ve výšce 1,5 m nad vztažným bodem (rovinou) heliportu, výhradně s vyloučením vlivů okolních pohltivých a odrazivých ploch. Je zřejmé, že výsledné izofony vypočtené obvyklými a dostupnými numerickými modely pro posouzení hlukové zátěže okolí heliportu nelze aplikovat pro jiné účely, jako např. pro odhad nároků na zvukoizolační vlastnosti obvodových plášťů členitých a vysokých objektů. To vyžaduje řešení složité třídimenzionální úlohy generace a vyzařování zvuku pohybujícího se zdroje s výrazně směrovými vlastnostmi. Technika výpočtu je pak podstatně náročnější. Hluk z provozu heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady se v této hlukové studii popisuje izofonami ekvivalentní hladiny akustického tlaku L Aeq T v db pro denní dobu, (06:00 22:00 hodin), a to pro směrodatný letecký provoz, definovaný v [4] jako dlouhodobě průměrný stav. 3. PROVOZNÍ ÚDAJE O HELIPORTU HEMS FNKV 3.1 Situace Neveřejný vnitrostátní vyvýšený pracovní heliport HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady je určen pro vzlety, přistání a stání vrtulníku o hmotnosti až do kg, a bude vybaven pro provoz vrtulníků podle pravidel VFR v denní i noční době. Heliport bude umístěn na konstrukci na střeše navrhované budovy Traumacentra, sestávající ze dvou lůžkových traktů, vyšetřovací a léčebné části a vstupní části. Rovina heliportu je v nadmořské výšce 264,8 m.n.m., leží v úrovni nejvyšších okolních objektů nebo nad nimi, asi 42 m nad okolním terénem. Projektovaná budova s heliportem je situována ve východní části areálu Fakultní nemocnice Královské Vinohrady. Západně od heliportu jsou nemocniční objekty, severně je Vinohradský hřbitov. Objekt s heliportem sousedí na východě s městskou obytnou zástavbou, souvislá městská obytná zástavba je v i širším okolí areálu FNKV. TECHSON 6

8 3.2 Směry pro přílety a odlety V dokumentaci AGA Letiště, s.r.o. [1] jsou stanoveny dva směry pro vzlety a přistání z/na heliport HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady v denní době, s těmito kurzy k z : VZLETY: k z 095 o, k z 268 o PŘISTÁNÍ: k z 088 o, k z 275 o Příletové a odletové směry jsou stanoveny s přihlédnutím k blízkým překážkám a především s ohledem na obvyklé směry proudění v místě. Provozní vytížení příletových a odletových směrů nebude zcela rovnocenné. Vzhledem k převládajícím směrům proudění se dá očekávat většina příletů a odletů (asi 60 %) v západním směru, asi 40 % pohybů budou tvořit přílety a odlety ve východním směru. Předepsané směry platí pro přílety a odlety vrtulníků v denní době s minimálním sklonem vzletové a přistávací roviny 1:4. Trajektorie letu při vzletu a přiblížení je nejméně do vzdálenosti 200 m od heliportu přímá, ve větší vzdálenosti od heliportu se připouští odlet a přiblížení do/z libovolného směru. 3.3 Provoz heliportu Provoz heliportu Fakultní nemocnice Královské Vinohrady bude sestávat z jednotlivých nepravidelných příletů a odletů vrtulníků HEMS. V dokumentaci AGA-Letiště, s.r.o. [1] se předpokládá celkový počet pohybů (tj. 640 příletů a 640 odletů) vrtulníků za rok. V přepočtu podle [4] se v průběhu charakteristického letového dne uskuteční (po zaokrouhlení) 2 přílety a 2 odlety za den v denní době, v intervalu 06:00 až 22:00 hodin. V extrémních, avšak nehodnocených případech může být počet letů za den vyšší. V noční době (22:00 06:00 hodin) se předpokládá nejvýše 22 pohybů (tj. 11 příletů a 11 odletů) vrtulníků za rok, tj. průměrně 1 přílet a 1 odlet vrtulníku za měsíc v noční době Provoz na heliportu bude zabezpečován vrtulníky HEMS, které jsou většinou v hmotnostní kategorii do kg. Může se jednat o typy A 109, Alouette III, BELL 427, BELL 206, Bo 105, EC 135, AS 350 ECUREUIL, AC 355 ECUREUIL III a další. Hlučnost jednotlivých typů vrtulníků používaných v rámci HEMS je navzájem srovnatelná, nové typy vrtulníků vykazují hlučnost mírně nižší. Předpokládá se, že nejvíce frekventovaným typem ne heliportu FNKV bude typ EC 135 se základnou na letišti Praha Ruzyně. Asi v 6 % pohybů za rok (celkem asi 80 pohybů) je může připadat na vrtulníky v hmotnostní kategorii do 6,4 t (především typ W3A Sokol), TECHSON 7

9 s hlučností mírně vyšší než vykazují ostatní typy. Pro celkové hodnocení hluku v okolí heliportu jsou však tyto situace energeticky nevýznamné. 4. PODMÍNKY PRO VÝPOČET 4.1 Manévr vrtulníku v blízkosti heliportu Vrtulník je složitý zdroj hluku s více dílčími akustickými zdroji, se specifickými vyzařovacími charakteristikami a specifickým kmitočtovým složením vyzařovaného zvuku. V průběhu počáteční (start) a konečné (přistání) fáze letu, tj. při manévrech v blízkém okolí heliportu, se výkonové parametry ve velkém rozsahu mění. Blíže viz [5,6 a další]. Ve vzdálenostech od vrtulníku větších než asi 50 až 100 m jsou směrové vlastnosti vyzařování již vyrovnané do jediné charakteristiky, poměrně dobře definovatelné. V podmínkách vzdáleného zvukového pole numerické modely pro výpočet hluku proto poměrně dobře fungují. Z toho důvodu se výpočet hlukové zátěže širšího okolí heliportu FNKV provádí pouze pro podmínky vzdáleného zvukového pole, pro vzdálenosti větší než 50 m od středu heliportu a od dráhy letu. Hodnoty hluku pro polohy bližší jsou získány extrapolací. Při výpočtu hluku v okolí heliportu je nutné definovat trajektorie a režimy letu pro přílet a odlet vrtulníku. Pro účely této studie se přebírají standardní profily letu z [8] a doplňují se o údaje o provádění letů na heliportech HEMS. Uvažuje se normální vzletová hmotnost a respektují se letové výkony vrtulníků HEMS. Jednotlivé fáze pohybu vrtulníku v blízkosti heliportu se definují takto: PŘÍLET: - klesání do H = 20 m s gradientem 1:4 - konečné přiblížení do visení, H = 3m - vertikální klesání do H = 0. STÁNÍ: - volnoběžný režim, trvání 180 až 240 s ODLET: - kontrola před vzletem, 10 s, maximální režim - vertikální stoupání do H = 10m - horizontální zrychlení - stoupání s akcelerací, gradient 1:4 - ustálené stoupání, gradient 1:4. TECHSON 8

10 Každá letová fáze vrtulníku je definována řadou parametrů jako jsou rychlost, zrychlení, výkon, úhly náklonu apod. Předpokládá se přílet a odlet v přímém směru po dané trajektorii. Na hluk v okolí heliportu má vliv především vzletový a přistávací manévr. Doba stání vrtulníku při volnoběžném režimu, pokud nepřesáhne asi 10 minut v denní době, se ve výsledné hlukové zátěži širšího okolí heliportu prakticky nepromítá, zvyšuje však hlukovou zátěž v blízkém okolí do asi 100 m. Výpočet hluku v širším okolí heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady se omezuje na standardní manévry vrtulníku a vzdálené zvukové pole vrtulníku. V blízkém okolí heliportu, zvláště pokud se jedná o prostředí s rozměrnými objekty, výškovými budovami, členitými fasádami apod., je akustické pole velmi složité. Do výpočtu by bylo nutné zahrnout i vliv odrazů zvuku při časově proměnné poloze směrově vyzařujícího zdroje zvuku a další fyzikální vlivy. Z toho důvodu nejsou výsledky řešení pomocí obvyklých modelů přenosné na třídimenzionální problematiku hlukové zátěže obvodových plášťů budov. 5. POSTUP VÝPOČTU 5.1 Metoda výpočtu Pro výpočty hluku v širším okolí heliportů (pro vzdálenost pro R > 50 m) používáme osvědčenou metodu numerické simulace hluku leteckého provozu LETZONY [7], která je v prokázaném plném souladu s požadavky stávající legislativy [2,3,4]. Výsledky rámcově ověřujeme výpočtem pomocí modelu [8], ojediněle též měřením hluku. Je nutné podotknout, že nové komerčně dostupné numerické modely hluku z leteckého provozu většinou nevyhovují pro řešení hluku v okolí heliportů HEMS s ojedinělými pohyby vrtulníků. Zmíněné modely vesměs vycházejí ze statistických předpokladů, vhodných při řešení hlukových polí vyvolaných sledem přeletů za hodnotící interval T, a nejsou proto vhodné pro výpočet hluku ze singulárních pohybů vrtulníků. Rovněž neposkytují dostatečnou nabídku typů vrtulníků v databázi modelu, a neumožňují výpočet pro území v blízkém okolí heliportu. Výpočtem pomocí numerického modelu [7] se stanoví pro uvažovaný typ vrtulníku, definovaný základními výkonovými a dalšími parametry, okamžité hladiny akustického tlaku v síti bodů (x,y) v rovině heliportu v závislosti na poloze vrtulníku, přeneseně v čase. Respektuje se pohyb vrtulníků po předepsaných trajektoriích, jejich směrové vyzařování, spektrální charakter zvuku a spektrální závislosti při šíření zvuku ap. Po obvyklé redukci dat se zapíše TECHSON 9

11 řada údajů, charakterizujících jednotlivou hlukovou událost i sled N hlukových událostí během časového intervalu T. Algoritmus výpočtu je sestaven tak, že parametrem pro výpočet je čas. V každém uzlovém bodě (x,y) zvolené sítě na zemi se postupně počítají směrové vektory k okamžité poloze vrtulníku; vzdálenost a směr vyzařování zvuku se vyjadřují v souřadné soustavě vrtulníku. Z výkonových a dalších charakteristik pohonné jednotky (a podle potřeby též dalších zdrojů hluku) se výpočtem stanoví hladiny akustického tlaku v daném místě (x,y) a v daném okamžiku. Vypočtený časový průběh hladin akustického tlaku L A v každém z míst (x,y), s volitelným časovým krokem t (zpravidla 1 s), se dále zpracuje, do samostatných datových souborů se ukládají všechny charakteristické hodnoty hluku, vyvolaného pohyby vrtulníků, potřebné pro výpočet izofon. Stejně se postupuje při výpočtu hluku při stání vrtulníků. Výpočet probíhá postupně pro všechny body (x,y) zvolené sítě. Sítě bodů (x,y) se definují souřadnicemi rohových bodů a krokem, který představuje vzdálenost mezi sousedními body ve směru x a y. Rozsah sítí a kroky x a y se volí individuálně tak, aby pole charakteristických hodnot bylo dobře popsáno. Další numerickou manipulací se soubory dat se jednotlivé soubory, popisující akustická pole pro všechny situace (odlety, přílety, stání apod.), skládají (na základě sčítání akustických energií) do výsledných polí ekvivalentních hladin akustického tlaku L Aeq T. Z nich se odvodí průběhy izofon pro jednotlivé hlukové ukazatele. Vypočtené hladiny akustického tlaku L Aeq T pokládáme za nejpravděpodobnější hodnoty hluku v okolí heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, vyvolané pohyby (přílety, odlety, stání) vrtulníku o vzletové hmotnosti do kg, typu který bude nejčastěji operovat na heliportu, pro zadané podmínky provozu. Vzhledem k tomu, že výpočet platí pro rovinu heliportu, tak uváděné izofony představují vyšší než skutečné hodnoty ve volném poli v okolním území. Vlivy deformace zvukového pole a skutečné hodnoty L Aeq T není reálné výpočtem pomocí použitého modelu pro tak složité poměry získat. Z popsaného výpočtu ekvivalentních hladin akustického tlaku L Aeq T jsou vyloučeny body (X,Y,Z), u nichž je vzdálenost R od vrtulníku R < 50 m; izofony pro tyto polohy jsou dopočteny extrapolací a tudíž mají pouze orientační charakter. 5.2 Přijatá zjednodušení a nejistoty výpočtu Ve výpočtu hluku v okolí heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady jsou zavedena nejméně tato zjednodušení: TECHSON 10

12 uvažuje se reprezentativní typ vrtulníku EC 135 (nejčastěji operující typ v regionu) předpokládají se pohyby vrtulníků výhradně v definovaných směrech a při uvažovaných letových postupech základní výpočet se provádí pro rovinu, v níž leží heliport; místní zástavba a jiné vlivy, působící na prostorové utváření zvukového pole, se do výpočtu nezahrnují neuvažují se vlivy odrazu, rozptylu a ohybu zvuku; předpokládá se volné zvukové pole. V důsledku přijatých zjednodušení a odchylkami od provozních podmínek, vlivem atmosférických podmínek, vlivem okolní zástavby ap., může dojít k místním odchylkám od vypočtených okamžitých hladin akustického tlaku. Systematická chyba výpočtu dlouhodobých ekvivalentních hladin akustického tlaku L Aeq T je však přijatelně nízká. Základní nejistota v odhadu hluku v širším okolí heliportu je okolo ±3 db, nejistoty odhadu pro blízké okolí heliportu jsou vyšší, odhadem ±4 db. 6. VÝSLEDKY VÝPOČTU Hluk v okolí heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, vyvolaný přílety, odlety a stáním reprezentativního typu vrtulníku EC 135 v denní době, popisují izofony ekvivalentních hladin akustického tlaku L Aeq T na obr. 1, v měřítku 1: Zákres platí pro 2 přílety a 2 odlety za interval T = 16 hodin v denní době a pro rovinu, v níž leží heliport. Izofony L Aeq T představují energetický součet ekvivalentních hladin akustického tlaku, odvozených pro přílety, odlety vrtulníku ve stanovených směrech a pro a stání s motorem v chodu. Specifická hluková situace pro konkrétní den v průběhu roku bude nejčastěji ležet uvnitř vynesených izofon. Izofony ekvivalentních hladin akustického tlaku L Aeq T se v obr. 1 vynášejí v rozmezí 55 až 65 db, s krokem po 5 db. Žlutou čarou se zvýrazňuje izofona L Aeq T = 60 db, odpovídající hygienickému limitu hluku z leteckého provozu v denní době a v chráněném venkovním prostoru a v chráněném venkovním prostoru staveb, jak jej stanoví nařízení vlády [3]. Izofony L Aeq T v obr. 1 představují nejpravděpodobnější hodnoty ekvivalentních hladin akustického tlaku ve volném zvukovém poli v rovině heliportu v intervalu T (06:00 22:00 hodin), v němž se uskuteční 4 pohyby vrtulníku. V místech v akustickém stínu budov budou skutečné hodnoty L Aeq T nižší. Vliv odrazů a stínění zvuku ani vliv vyvýšené polohy heliportu na střešní konstrukci není v obr. 1 zahrnut. TECHSON 11

13 Obr. 1 Izofony L Aeq T v db pro provoz vrtulníků na heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady v denní době charakteristického letového dne M 1 : POZNÁMKA K HLUKOVÉ ZÁTĚŽI OBVODOVÝCH PLÁŠŤŮ BLÍZKÝCH BUDOV Hluk z leteckého provozu se standardně popisuje ve formě izofon hladin akustického tlaku, platných v rovině v níž leží letiště nebo heliport. Vzhledem k složitému odhadu a popisu třírozměrového, časově proměnného akustického pole v území se zástavbou, se upouští od dokládání akustické zátěže území mimo rovinu heliportu. Výpočet hlukové zátěže např. obvodových plášťů budov s heliportem nebo dalších objektů v jeho okolí je komplikovaný. Důvody jsou především tyto: TECHSON 12

14 směrové vyzařování a akustický výkon zdroje hluku (vrtulníku) jsou velmi složitou funkcí řady parametrů, které jsou v čase přibližovacího a odletového manévru proměnné zvukové pole je tudíž silně proměnné v čase a prostoru a neexistuje spolehlivý numerický model k jeho výpočtu a komplexnímu popisu nepřesnosti případného výpočtu (a rovněž tak měření hluku) jsou neúměrně vysoké výsledek výpočtu neumožňuje u prostorově složitých staveb jednoznačné výroky o optimálních požadavcích na zvukoizolační řešení stavby z hlediska splnění limitů pro chráněné vnitřní prostory. Pro přesnější doložení hlukové zátěže jednotlivých částí fasády budovy s heliportem a blízkých objektů (tj. její výškový profil s uvážením zmíněných vlivů v třírozměrném prostoru) by bylo nutné provést podrobnější, dosti komplikované výpočty. Pouze ve výjimečných případech, a to pouze na omezených plochách a s respektováním značných zjednodušení, se takové numerické odhady dají realizovat. Pro přiblížení technické stránky problému uvádíme: 1. Vrtulník jako zdroj hluku emituje maximum akustické energie do směrů, ležících zhruba 30 o pod a nad rovinou rotace nosného rotoru. Při umístění heliportu na střeše budovy je tato budova vystavena pouze hluku vyzařovanému do spodní hemisféry směrové vyzařovací charakteristiky vůči rovině rotoru, což činí zhruba polovinu celkového vyzařovaného akustického výkonu rotoru vrtulníku; zbytek je vyzařován do volného prostoru v horní hemisféře směrové vyzařovací charakteristiky. 2. Při příletu vrtulníku na heliport situovaný na konstrukci na střeše objektu se bod, kam směřuje maximum akustické energie, pohybuje od paty budovy (při větší vzdálenosti vrtulníku od heliportu) směrem k rovině heliportu (před dosednutím vrtulníku na heliport). S tím, jak se zkracuje vzdálenost vrtulníku od budovy, zároveň vzrůstá hladina akustického tlaku na přilehlé fasádě. 3. Vyzařování zvuku z dalšího významného zdroje vyrovnávací vrtule zvyšuje hlukové zatížení ve směrech odchýlených asi o 30 o od roviny rotace. 4. Vzdálenost vrtulníku od budovy s heliportem, při níž se akustická energie dopadající na přilehlou fasádu významněji podílí v ekvivalentní hladině akustického tlaku, je menší asi 100 m a menší. TECHSON 13

15 5. Dominantní akustickou zátěž fasády objektu s heliportem tvoří hluk vyvolaný příletem a odletem. Stání vrtulníku na heliportu a části manévru, kdy je vrtulník v bezprostřední blízkosti heliportu (visení), jsou pro hlukovou zátěž méně podstatné. 6. Za daných poměrů lze za kritická místa pokládat spíše přízemní a střední partie objektu. Ekvivalentní hladina akustického tlaku L Aeq T na obvodovém plášti v těchto místech může dosahovat úrovní okolo 65 db. 7. V kritických místech obvodového pláště blízkých objektů se mohou opakovaně vyskytovat krátkodobé maximální hladiny akustického tlaku L Amax o úrovních až okolo 112 db, s vysloveně nízkofrekvenčním a tónovým, případně též s pulzním charakterem. O něco nižší okamžité hodnoty, rozhodně však vyšší než 100 db, je nutné čekat při průletu kolem vzdálenějších nemocničních a obytných objektů. 8. Uváděné hodnoty hladiny akustického tlaku L Aeq T vycházejí z výsledků výpočtů, zveřejněných ve starších hlukových studiích TECHSON [9,10]. Mají charakter kvalifikovaného odhadu a nikoliv směrodatných hodnot pro konstrukční návrhy obvodového pláště objektů v areálu Fakultní nemocnice Královské Vinohrady z hlediska zvukoizolačního. 8. KOMENTÁŘ Přelety vrtulníků vyvolávají v okolí heliportu krátkodobé zvýšení hladin akustického tlaku, které může vyvolávat u některých citlivých osob negativní reakce. Při posuzování hluku z provozu vrtulníků na heliportu HEMS Fakultní nemocnice Královské Vinohrady se doporučuje přihlížet k těmto skutečnostem: 1. Pro vyjádření hluku, sestávajícího z jednotlivých hlukových událostí o tak malém počtu za charakteristický letový den, a pro posouzení jeho účinků, nejsou ekvivalentní hladiny akustického tlaku L Aeq T vhodným objektivním deskriptorem. 2. Nařízení vlády ČR č. 148 [3] neodlišuje letecký provoz podle počtu opakovaných hlukových událostí za interval. Ojediněle se vyskytující hlukové události, které svou nízkou četností nebo krátkodobou expozicí nemohou přímo ohrozit veřejné zdraví, nevylučuje z hodnocení, tak jako tomu bylo v minulých legislativních úpravách. 3. Rovněž tak není spolehlivé vodítko pro posouzení dopadů hluku z ojedinělých hlukových událostí v noční době. TECHSON 14

16 4. I při nízké četnosti pohybů na heliportech situovaných v areálech zdravotnických zařízení může v těsném sousedství heliportu formálně docházet k překročení hodnoty odpovídající hygienickému limitu hluku z leteckého provozu pro chráněný venkovní prostor staveb, přičemž platná zákonná úprava neumožňuje tento stav legalizovat udělením výjimky. 5. Předpisy, jako je nařízení vlády [3], vycházejí z obecných potřeb řešení nejčastějších, převažujících situací, jakými je např. letecký provoz v okolí letišť různého typu, s obytnou zástavbou obvykle dostatečně vzdálenou. Nemohou sloužit universálně pro každý případ v praxi, tím méně pro okrajové a specifické situace jako jsou ojedinělé hlukové události celkově malého významu. V ČR není k dispozici zákonné vodítko pro posuzování neobvyklých akustických situací a proto je na posuzovateli jak se s takovou úlohou vyrovnat. Příkladem jsou právě heliporty umístěné v areálech nemocnic. 6. Zastáváme dlouhodobě názor, že posouzení situací podobného typu musí vycházet z pravděpodobné reakce organismu na ně. V daném případě by mohlo jít o některý z následujících jevů nebo jejich kombinaci (výtah z expertizního posudku [11]): úleková reakce; zde nepřichází v úvahu, neboť zvukový signál narůstá velmi pomalu a z jeho charakteru je zřejmá jeho příčina a další atributy, případná reakce na něj se oslabuje zkušeností pravá vegetativní reakce; nejsou předpoklady pro vybudování změn vegetativních funkcí u tak krátkodobého signálu a u osob, které s ním přijdou do styku po omezenou krátkou dobu pobytu v nemocnici rušení řečové komunikace; po dobu trvání hluku bude pravděpodobně i v chráněných prostorech nemocničního objektu slovní a větná srozumitelnost krátkodobě narušena rušení v ostatních činnostech; přelet vrtulníku nepochybně povede k vyrušení osob z jakékoliv činnosti; nelze s určitostí tvrdit, že ve všech případech a u každého posluchače půjde o negativní jev, každopádně se však hloubka vyrušení a doba návratu k původní činnosti bude se zkušeností s tímto jevem postupně zmenšovat pocit nepohody; je podmíněn především frekvencí opakování, není pravděpodobné vybudování silnější reakce u ojedinělých hlukových událostí zvláštní hlediska; jedná se o případné reakce nemocných osob, pro které není spolehlivé vodítko a které je nutné posuzovat individuálně. Přílety a odlety vrtulníků HEMS na/z heliportu Fakultní nemocnice Královské Vinohrady lze oprávněně pokládat za ojediněle se vyskytující hlukové události. Z formálního hlediska se jako logické východisko jeví TECHSON 15

17 upozornit personál v objektech Fakultní nemocnice Královské Vinohrady na možné krátkodobé výpadky srozumitelnosti řečové komunikace v době přeletu vrtulníku upozornit na krátkodobé výskyty vysokých hladin akustického tlaku v areálu nemocnice, zejména v částech nemocničních objektů přilehlých k heliportu a dráze letu po náběhu provozu heliportu se doporučuje sledovat reakce na hluk z jednotlivých přeletů a tyto odpovědně vyhodnotit. 9. ZÁVĚR Při předpokládaném provozu vrtulníků na heliportu Fakultní nemocnice Královské Vinohrady v denní době, s jednotlivými přílety a odlety vrtulníků HEMS, bude ekvivalentní hladina akustického tlaku L Aeq D = 60 db, definovaná v nařízení vlády č. 148/2006 Sb. [3] jako hygienický limit hluku z charakteristického leteckého provozu v denní době a pro chráněný venkovní prostor, dosahována nebo překročena jen v blízkém okolí heliportu, do vzdálenosti asi 50, nejvýše však 80 m od jeho středu. Během příletu a odletu vrtulníku v denní i noční době budou v areálu nemocnice a v blízkém okolí dosahovány krátkodobě hodnoty hluku výrazně vyšší, než jsou obvyklé hluky pozadí v místě. V širším okolí heliportu má hluk vyvolaný přelety vrtulníků charakter jedné ze složek akustického pozadí. V denní době toto hodnocení platí bez ohledu na dosahované krátkodobé maximální hladiny akustického tlaku, půjde o málo četné hlukové události (vyrušení) o hladinách jen mírně přesahujících obvyklé zvuky v civilizovaném prostředí. V noční době půjde o ojedinělé, málo četné hlukové události, značně přesahující obvyklé úrovně hluku pozadí. S přihlédnutím k obecně uznávanému humanitnímu účelu heliportu, a vycházeje z uvedeného výkladu 1 čl. (2) odst. b) nařízení vlády č. 148/2006 Sb. [3], nelze tyto ojedinělé hlukové události, vyvolané provozem vrtulníků HEMS na projektovaném heliportu FNKV, pokládat za limitující parametr pro realizaci stavby. Z toho důvodu se doporučuje vydat souhlasné stanovisko k územnímu řízení o umístění stavby. 10. LITERATURA [1] Stavebně technické posouzení. Pracovní heliport HEMS. Fakultní nemocnice Královské Vinohrady. AGA Letiště, s.r.o., 10/2009 [2] Zákon č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů (v platném znění) [3] Nařízení vlády ČR č. 148/2006 Sb., o ochraně před nepříznivými účinky hluku a vibrací [4] Metodický návod pro měření a hodnocení hluku z leteckého provozu. MZ ČR č.j. OVZ-32: /6306 z 19. února 2007 TECHSON 16

18 [5] Helicopter Acoustics. NASA Conference Publication 2052, Part I a II, 1978 [6] Hubbard, H. H.: Aeroacoustics of Flight Vehicles, Vol. 1 a 2. American Institute of Physics, 1994 [7] Metoda výpočtu údajů hluku leteckého provozu a jejich grafické znázornění. Studie hluku leteckého provozu v okolí letišť a letových cest. TECHSON, 1992 [8] Helicopter Noise Model, Version 2.2. FAA, U.S. Dept. Of Transportation [9] Heliport DTC Liberec.Porovnání variant z hlediska akustické zátěže obvodového pláště budovy. TECHSON, T/7-97/97, srpen 1997 [10] Doplněk ke studii hluku z provozu heliportu LZS FN Praha Motol. TECHSON T-D-04/02, 2002 [11] Prof. MUDr. Jiří Havránek: Úvaha o možném vlivu hluku z provozu heliportu záchranné služby v nemocnici v Praze Krči. Expertizní vyjádření ke zprávě TECHSON T/Z-100/97 Posouzení dvou variant heliportu IKEM z hlediska hlukové zátěže okolí, říjen 1997 Praha, 26. listopadu 2009 Ing. Jiří Šulc CSc - TECHSON Nad zámečkem Praha 5 TEL./FAX: TEL: jiri.sulc@cmail.cz TECHSON 17