Izolรกcie proti otrasom, vibrรกciรกm a hluku
Sprievodnรฝmi znakmi priemyselnej ฤinnosti mรดลพu byลฅ otrasy, dynamickรฉ nรกrazy, vibrรกcie a rรดzne zvukovรฉ frekvencie. Prรกve preto sa architektom a projektantom odporรบฤa zaoberaลฅ sa pri projektovanรญ a vรฝstavbe priemyselnรฝch objektov aj otรกzkou adekvรกtnej ochrany. Ak vynechรกme dynamickรฉ pรดsobenie dopravnรฉho zaลฅaลพenia, zostรกva eลกte mnoลพstvo ฤalลกรญch vplyvov pรดsobiacich na konลกtrukciu podlahy, na ฤasลฅ alebo celรบ stavbu, ako aj na ฤloveka a okolie.
V mnohรฝch priemyselnรฝch prevรกdzkach sa niekedy v priebehu exploatรกcie zรกsadnรฝm spรดsobom premiestลujรบ nielen materiรกly, ale aj stroje, zariadenia a ฤalลกie technolรณgie bez predchรกdzajรบcej konzultรกcie s projektantom stavby. Pรดvodnรฝ predpoklad zaลฅaลพovania podlahy so vลกetkรฝmi sรบvisiacimi vplyvmi tak uลพ nemรก viac svoje opodstatnenie. Znamenรก to, ลพe z beลพnรฉho spรดsobu realizรกcie podlahovej konลกtrukcie treba vyฤleniลฅ tie skupiny, ktorรฉ vyลพadujรบ ลกpeciรกlne opatrenia z hฤพadiska ich charakteristiky, najmรค ak ide o stroje a zariadenia, pri ktorรฝch je potrebnรฝ zvlรกลกtny spรดsob zakladania, ฤiลพe vlastnรฝ zรกklad oddelenรฝ od konลกtrukcie podlahy.
Podฤพa รบฤinkov na zรกkladovรบ zeminu, stavebnรฉ konลกtrukcie, nosnรบ dosku podlahy a v neposlednom rade aj na psychiku ฤloveka moลพno tieto vplyvy zaฤleniลฅ do ลกtyroch skupรญn:
- trvalรฉ otrasy โ spรดsobujรบ ich zvyฤajne ลฅaลพkรฉ strojovรฉ zariadenia v strojรกrenskรฝch prevรกdzkach, rotaฤky v tlaฤiarลach, sieลฅovรฉ pulzรกtory a pod. s vyvodzovanou frekvenciou do 10 Hz,
- dynamickรฉ nรกrazy โ vyvolรกvajรบ ich vรคฤลกinou buchary alebo podobnรฉ zariadenia v kovรกฤskych dielลach, lisovniach a pod. s kadenciou od desaลฅ รบderov za sekundu aลพ po jeden รบder za minรบtu,
- vibrรกcie โ spรดsobuje ich chod ลฅaลพkรฝch strojovรฝch zariadenรญ alebo umelรฉ mechanickรฉ rozkmitรกvanie zariadenรญ ฤi foriem, napr. pri vรฝrobe betรณnovรฝch prefabrikรกtov, s frekvenciou od 10 Hz aลพ do 200 Hz a viac,
- zvukovรฉ frekvencie โ v celej ลกirokej ลกkรกle vrรกtane frekvenciรญ presahujรบcich poฤuteฤพnosลฅ pre ฤพudskรฉ ucho, v intenzite vyjadrenej v decibeloch.
Pozrime sa bliลพลกie na konkrรฉtne opatrenia pri navrhovanรญ podฤพa charakteru รบฤinkov na podlahu.
Trvalรฉ otrasy
V podstate ide o vytvorenie urฤitej zahฤบbenej vane, v ktorej je uloลพenรฝ zรกkladovรฝ blok, odizolovanรฝ od zรกkladnรฉho zemnรฉho telesa tlmiacimi pruลพnรฝmi doskami alebo inรฝmi vrstvami a, samozrejme, aj od podlahy a celej konลกtrukcie objektu. Zaลฅaลพenie bloku musรญ zodpovedaลฅ sรบฤtu hmotnosti stroja a kinetickej energie vyvolanej strojom.
V prรญpadoch, keฤ zemina v zรกkladoch neumoลพลuje pruลพnรฉ sprรกvanie zรกkladovรฉho bloku (napr. uฤพahnutรฉ hrubรฉ ลกtrkopiesky) a aj napriek tlmiacej izolaฤnej vrstve hrozรญ nebezpeฤenstvo prenosu otrasov ฤi vibrรกciรญ do ลกirลกieho okolia, odporรบฤa sa doplniลฅ zรกkladovรบ dosku sรบstavou ลพelezobetรณnovรฝch pilรณt zasahujรบcich do vรคฤลกej hฤบbky.
Dynamickรฉ nรกrazy
Ide o nรกrazy, ktorรฉ treba vลพdy rozloลพiลฅ do veฤพkรฝch ลกรญrok, pretoลพe zeminy, najmรค jemnejลกie, vฤaka svojmu vรคzkopruลพnรฉmu sprรกvaniu sa majรบ schopnosลฅ rozostupovaลฅ sa pri รบderoch a spรดsobiลฅ vertikรกlne posรบvanie zรกkladu. Napriek tomu aj v tomto prรญpade treba doplniลฅ zรกkladovรบ dosku alebo blok prรญpadnรฝmi pilรณtami.
Vibrรกcie
Za predpokladu, ลพe konลกtrukcia celej priemyselnej podlahy bola dimenzovanรก podฤพa zรกsad navrhovania na zhutnenom podloลพรญ, ide o podlahovรบ konลกtrukciu, ktorรก je odolnรก proti urฤitรฉmu spรดsobu zaลฅaลพovania. V takom prรญpade tvorรญ limitnรบ hodnotu veฤพkosลฅ kinetickej energie, ktorรบ vyvolรกvajรบ jej zdroje (chvenie stroja alebo energia vibraฤnรฝch budiฤov). Ide o รบnavovรฝ koeficient, ktorรฝ sa stanovuje vรฝpoฤtom pri dimenzovanรญ podlahy na predpokladanรฝ ฤas jej pouลพรญvania.
Dynamickรฉ namรกhanie pri stanovenรญ ลพivotnosti aลพ do vzniku prvej รบnavovej trhliny v doske podlahy, vypoฤรญtanรฉ na prevรกdzku manipulaฤnรฝch prostriedkov, sa pri inลกtalรกcii zariadenia s vibraฤnรฝm kmitanรญm, ktorรฉ sa rovnรก veฤพkosti kinetickej energie zรกkladnej vypoฤรญtanej hodnoty, skracuje aลพ na 75 % ลพivotnosti v danom mieste. Znamenรก to, ลพe pri inลกtalรกcii stroja ฤi zariadenia s kinetickou energiou, ktorรก sa rovnรก hodnote dimenzovanej podlahovej dosky tlaku vozidla na jedno koleso, je ลพivotnosลฅ podlahovej dosky v tomto mieste o jednu ลกtvrtinu kratลกia.
Ide totiลพ o รบnavu dosky v dรดsledku namรกhania prebiehajรบcim, striedavo kladnรฝm a zรกpornรฝm momentom, ktorรฝ v prvej fรกze spรดsobรญ niekoฤพko dostrednรฝch trhlรญn a potom okrรบhlu trhlinu v mieste najvรคฤลกรญch tangenciรกlnych napรคtรญ.
Zvlรกลกtne zaloลพenie samostatnรฉho zรกkladu na pruลพnej izolaฤnej podloลพke umiestnenej na doske konลกtrukcie podlahy je moลพnรฝm rieลกenรญm v prรญpadoch s menลกou hodnotou kinetickej energie a tieลพ pri relatรญvne menลกรญch kinetickรฝch veliฤinรกch (obr. 2).
Zvukovรฉ frekvencie
Vรคฤลกinou veฤพmi podceลovanรฝm problรฉmom sรบ zvukovรฉ frekvencie spรดsobovanรฉ niektorรฝmi strojmi a inรฝmi zdrojmi, ako sรบ aj zvuky pri hudbe. Nรญzke modulaฤnรฉ pรกsma mรดลพu vytvรกraลฅ frekvencie, ktorรฉ v urฤitej fรกze mรดลพu byลฅ nebezpeฤnรฉ i pre niektorรฉ konลกtrukฤnรฉ rieลกenia. Tieto frekvenฤnรฉ pรกsma mรดลพu spรดsobovaลฅ aj na vรคฤลกie vzdialenosti rozkmitanie niektorรฝch subtรญlnych zariadenรญ aลพ do fรกzy รบnavy spรดsobenej rezonanฤnou vibrรกciou a ich nรกslednรบ deลกtrukciu.
Legislatรญva v otรกzke zvukovรฝch frekvenciรญ a vibrรกciรญ sa zaoberรก celรฝm radom zรกkonov a vyhlรกลกok sรบvisiacich najmรค s ochranou zdravia ฤloveka.
Z tohto hฤพadiska sa sleduje predovลกetkรฝm prรญtomnosลฅ vysokofrekvenฤnรฉho hluku v tretinooktรกvovom pรกsme 8 aลพ 16 kHz, kde nameranรก hodnota najvyลกลกej prรญpustnej ekvivalentnej hladiny akustickรฉho tlaku pre osemhodinovรฝ pracovnรฝ ฤas nesmie presiahnuลฅ 70 dB. Sรบ to uลพ pomerne vysokรฉ frekvencie, podobnรฉ zvukom sirรฉny, ktorรฉ sรบ vnรญmanรฉ nielen sluchom ฤloveka, ale aj celรฝm povrchom tela. Napriek tomu nie sรบ zvlรกลกลฅ nebezpeฤnรฉ pre rozkmitanie konลกtrukฤnรฉho systรฉmu stavby, ako je to v prรญpade intenzรญvnych hlbokรฝch basovรฝch tรณnov zosilลovanรฝch elektronicky, napr. pri produkcii popovej alebo rockovej hudby.
Pre nรกzornosลฅ uvรกdzame v tabuฤพke rรดzne akustickรฉ tlaky jednotlivรฝch zdrojov hluku a ich รบฤinky na organizmus ฤloveka.
Tab.: Hladina akustickรฉho tlaku z rรดznych zdrojov a jeho รบฤinky
Akustika
Priestorovรก stavebnรก akustika sa zaoberรก nielen ลกรญrenรญm zvuku v uzatvorenรฝch miestnostiach, ich posudzovanรญm z hฤพadiska zrozumiteฤพnosti reฤi alebo vhodnosti pre hudobnรฉ predstavenia, ale poskytuje predovลกetkรฝm uลพitoฤnรฉ poznatky pre znรญลพenie hluฤnosti v pracovnรฝch priestoroch.
Tรกto oblasลฅ sa spomรญna najmรค z toho dรดvodu, ลพe legislatรญvne opatrenia sรบ pomerne prรญsne a vyลพadujรบ urฤitรบ, aspoล minimรกlnu odbornรบ znalosลฅ tejto problematiky, ktorรก s tรฉmou priemyselnรฝch podlรกh sรญce zdanlivo nesรบvisรญ, ale je nevyhnutnรฉ aspoล orientaฤne naznaฤiลฅ niektorรฉ zรกsady.
Tvorba dokonalej akustiky najmรค v obmedzovanรญ odrazovรฝch vฤบn od stien a stropu systรฉmom ich pohlcovania nie je iba zรกleลพitosลฅou divadiel a koncertnรฝch sรกl, ale mรก vรฝraznรฝ vplyv aj na zvรฝลกenie pracovnej pohody v priestoroch priemyselnรฝch objektov. Pouลพitรญm vhodnรฉho podhฤพadu a รบpravou stien moลพno podstatne znรญลพiลฅ odrazovรฉ vlnenie, a tรฝm aj hladinu akustickรฉho tlaku mimo jeho priamu lokalitu pรดsobenia (obr. 3).
Otรกzke akustickรฉho vlnenia sa treba venovaลฅ nielen z hฤพadiska vplyvu na ฤloveka, ale aj na celรบ konลกtrukciu objektu. V niektorรฝch prรญpadoch sa nedรก vylรบฤiลฅ skutoฤnosลฅ, ลพe niektorรก ฤasลฅ konลกtrukcie objektu mรก na svoje vlastnรฉ rozkmitanie podobnรบ alebo rovnakรบ frekvenciu ako niektorรฝ z vรฝrobnรฝch strojov ฤi agregรกtov vo vnรบtri objektu. Pri takomto konลกtrukฤnom prvku potom nastupuje รบnavovรก zloลพka spรดsobujรบca urรฝchlenรฉ starnutie materiรกlu vedรบce aลพ k moลพnej deลกtrukcii.
doc. Ing. Pavel Svoboda, CSc.,
Autor je vedรบcim Katedry technolรณgie stavieb Stavebnej fakulty ฤVUT v Prahe.
Foto: archรญv redakcie