Hluk VE Ing. Aleš Jiráska ZÚ se sídlem v Pardubicích, Ústí nad Orlicí NRL pro měření a posuzování hluku v komunálním prostředí ales.jiraska@zu.cz
Limity hluku A v noční době WHO (Guideline value 1995, 1999) LAeq,T = 45 db v chráněném venkovním prostoru staveb (outside bedrooms) LAeq,T = 30 db v chráněném vnitřním prostoru staveb (indoors) EU DK 1991, D 1998, PL 2007: LAeq,T = 45 db pro řídké osídlení neighbouring properties, 40 db pro místa hustě osídlená residential areas nebo speciální ochrany institutions, week-end houses, gardens or recreations DK 2006: LAeq,T = 44, 39 db při 8 m/s v 10 m, resp. -2 db při 6 m/s v 10 m GB: LA90,10min = 35-40 db (podle počtu bytů dwellings, kwh, doby a hladiny exp.), 45 db pro insidera, doporučení 5 db nad hluk pozadí USA (Local or State Noise Ordinances) Wisconsin LAeq,T = 50 db, Michigan 55 db, California 60 db pro malé VTE ČR LAeq,T = 40 db v chráněném venkovním prostoru staveb LAeq,T = 30 db v chráněném vnitřním prostoru staveb
Limit hluku A kombinace absolutního a relativního limitu (v závislosti na hluku pozadí) GB ETSU-R-97 F, NL, NZ, AUS USA DK
Infrazvuk / nf zvuk infrazvuk 0 20 Hz, nf hluk 20 160 (200) Hz
Limity infrazvuku / nf zvuku není limit doporučená hodnota v ČSN ISO 7196 LG=90 db, v Dánsku LG=85 db hladiny prahu slyšení pro jednotlivá frekvenční pásma v ČSN ISO 226 směrné křivky (criterion curves) - hladiny akustického tlaku ve třetinooktávových frekvenčních pásmech již od 8 Hz hladiny prahu slyšení LPS v příloze č. 1 k nařízení vlády č. 148/2006 Sb.
Hluk s tónovými složkami tón = hladina v 1/3okt. pásmu o 5 db vyšší v nf oblasti se porovnává s prahy slyšení frekvencí
Tónový a netónový hluk
VTE Enercon E82-2.0 MW MM1 Lteq,T [db] 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 ft [Hz] 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k MM1 pozadí MM1 1VTE MM 2 pozadí MM2 1VTE
VTE Enercon E82-2.0 MW MM4 Lteq,T [db] 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 ft [Hz] 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k MM4 pozadí MM 4 1VTE
Porovnání s průmyslem VTE Enercon E82-2.0 MW MM1 120 115 110 105 100 95 90 85 80 75 70 Lteq,T [db] 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k ft [Hz] MM1 pozadí MM1 1VTE průmysl, 50 m od budovy průmysl, pracoviště průmysl, pozadí
VE 600 kw 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k Lteq,T [db] 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k ft [Hz] MM1 pozadí MM1 VE MM2 pozadí MM2 VE MM4 pozadí MM4 VE MM5 VE
DEFRA, Dti, Geoff Leventhall nf hluk VE ve Velké Británii (5 ze 126 VP)
DELTA Infrazvuk a nf hluk není hlavní problém
Případové studie (case study) Amanda Harry: Wind turbines, noise and health Barbara Frey, Peter Hadden: Noise radiation from wind turbines installed near homes: effects on health Nina Pierpoint: WT syndrome Dick Bowdler, Mike Stigwood: kritika ETSU-R-97
Epidemiologické studie Eja Pedersen: Human response to WT noise Frits van den Berg, Eja Pedersen: Project WINDFARMperception Torben Holm Pedersen: Noise Annoyance Model
Eja Pedersen Eja Pedersen VE rušivější než jiné zdroje hluku
van den Berg, Pedersen van den Berg, Pedersen saturace rušivého vlivu
Korelace typu zvuku a obtěžování
Technické studie Helge Aagard Madsen: Low Frequency Noise from MW wind turbines DELTA: Low frequency noise from large wind turbines Frits G.P. van den Berg: Effects of the wind profile at night on wind turbine sound
Porovnání upwind a downwind VE
Vlivy na nf hluk rychlost větru (otáčky VTE) vzdálenost rotor - stožár
Vlivy na nf hluk rychlost větru (otáčky VTE) vzdálenost rotor - stožár
Frits G.P. van den Berg aerodynamický hluk VE meteorologie: výškový profil rychlosti větru rozdílnosti profilu v denní a noční době lokalita Rhede (Německo - Holandsko) 17 VE Enercon E-66 1.8 MW, 98 m, LwA = 103 db nejbližší zástavba 400 m hluková studie 43 db (2 db pod německým limitem, splňuje holandský limit ~ rychlosti větru) rozdíl od měření standardně 0.1-1.2 db, zvýšení o 2 až 5 db při stabilních atmosférických podmínkách (swish)
Výškový profil rychlosti větru
DELTA Problém může být amplitudová modulace 081118 003 - Fast Logged db 70 65 60 55 Exclude Jine 081118 003 - Fast Logged 50 db 50 45 45 40 15:41:05 15:41:06 15:41:07 15:41:08 15:41:09 15:41:10 15:41:11 15:41:12 15:41:13 15:41:14 15:41:15 LAeq Cursor: 18.11.2008 15:41:08.000-15:41:08.100 LAeq=59.2 db LAF =58.1 db LAImax=61.0 db 40 35 30 25 20 14:55:46 14:55:48 14:55:50 14:55:52 14:55:54 14:55:56 14:55:58 14:56:00 LAeq Cursor: 18.11.2008 14:55:49.800-14:55:49.900 LAeq=42.3 db LAF =42.0 db LAImax=42.9 db
Měření VTE
VE Vestas V90-2.0 MW MM1 Lteq,T [db] 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k ft [Hz] MM1 pozadí MM1 VE MM2 pozadí MM2 VE
VE Vestas V90-2.0 MW MM2 Lteq,T [db] 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k ft [Hz] MM2 pozadí MM2 VE MM1 pozadí MM1 VE
VE Vestas V90-2.0 MW MM3 Lteq,T [db] 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k ft [Hz] MM3 pozadí MM3 VE MM1 pozadí MM1 VE
VE Vestas V90-2.0 MW MM4 Lteq,T [db] 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1.25k 1.6k 2k 2.5k 3.15k 4k 5k 6.3k 8k 10k 12.5k 16k 20k ft [Hz] MM4 pozadí MM4 VE LPS
80-85 6.3 12.5 25 50 100 200 400 800 1.6k 3.15k 6.3k 12.5k 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 ft [Hz] 15:30:00 15:25:00 15:20:00 15:15:00 15:10:00 15:05:00 15:00:00 14:55:00 14:50:00 14:45:00 14:40:00 14:35:00 14:30:00 14:25:00 14:20:00 14:15:00 14:10:00 14:05:00 14:00:00 13:55:00 13:50:00 čas [hh:mm:ss] 13:45:00 13:40:00 13:35:00 13:30:00 13:25:00 13:20:00 13:15:00 13:10:00 13:05:00 13:00:00 12:55:00 12:50:00 12:45:00 12:40:00 12:35:00 75-80 70-75 65-70 60-65 55-60 50-55 45-50 40-45 35-40 30-35 25-30 20-25 15-20 10-15 5-10
12:46:00 12:49:00 12:52:00 12:56:00 13:03:00 13:08:00 13:13:00 13:17:00 13:22:00 13:31:00 13:34:00 13:53:00 13:59:00 14:04:00 14:11:00 14:17:00 14:21:00 14:25:00 14:29:00 14:32:00 14:38:00 14:46:00 14:51:00 14:54:00 14:58:00 15:04:00 15:07:00 15:12:00 15:18:00 15:24:00 15:30:00 6.3 10 16 25 40 63 100 160 250 400 630 1k 1.6k 2.5k 4k 6.3k 10k 16k 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 čas [hh:mm:ss ft [Hz] 80-85 75-80 70-75 65-70 60-65 55-60 50-55 45-50 40-45 35-40 30-35 25-30 20-25 15-20 10-15 5-10
Fyziologické studie H. Möller, C. S. Pedersen: Hearing at low and infrasonic frequencies Geoff Leventhall: A Review of Published Research on Low Frequency Noise and its Effects
Výpočtové studie: Rhede NL
Pohltivý terén
Odrazivý terén
Porovnání systému výpočtů standard Hluk+ jiný parametr Hluk+ dl odrazivý 43.0 pohltivý 40.4 2.6 10st., 70% 43.0 15st.,50% 42.7 0.3 Hluk+ H43.0 LimA L42.2 0.8 LimA LimA dl 3D, s vrst. 42.2 2D, bez vrst. 42.5-0.3 G 0 42.2 G 0.5 40.2 2.0 G 0 42.2 G 1.0 38.3 3.9
Pohltivost terénu
Šíření zvuku
Výpočet hluku VE speciální metodika neexistuje postupuje jako u prům. zdrojů (ČSN ISO 9613-2) v souladu s ČSN EN 61400-11 je třeba zjistit (max.) emisní hladinu LwA z měření nebo výrobcem garantovanou hladinu LwA je třeba zvážit pohltivost terénu je třeba zvážit reliéf terénu je třeba zvážit reálnost redukce výkonu
Výpočet hluku VE Problémy neznámá nebo podhodnocená emisní LwA pohltivý terén v zimním období (3-4 db) převýšení terénu (vertikální profil větru) = nahoře fouká, dole nefouká měřené x výpočtové hodnoty ve větších vzdálenostech, někdy výpočet nefunguje swish průchod listu rotoru kolem stožáru souběh více VE v blízkých lokalitách nereálná redukce výkonu (všechny VE farmy na absolutní minimum) hodnota tolerance (nejistoty) vůči limitu
Závěry systém limitů v ČR je přísnější než v EU (WHO) měření infrazvuku a nf hluku v chráněném venkovním a vnitřním prostoru budov neprokázala významný vliv infrazvuku ani nf hluku jak objasnit fungující lokality? pečlivé posuzování hlukové studie, zejména pohltivosti problémy: kvantifikovatelné: tonalita, souběh VE, redukce výkonu obtížně kvantifikovatelné: swish tolerance 2 db nekvantifikovatelné, topograficky a meteorologicky podmíněné: zástavba v údolí nebo za kopcem (u zástavby nefouká) s výškou VE problémy rostou (van den Berg) s vyšším počtem VE problém souběhu pulzů AM
Děkuji za pozornost