Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Glazer brick as building material for sound diffusers in concert hall
dr hab. inż. arch. Andrzej K. Kłosak, prof. PK, Politechnika Krakowska
ORCID: 0000-0001-6326-1652
mgr inż. arch. Karolina Warzocha, Politechnika Krakowska
ORCID: 0000-0001-8552-2315
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.10
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule omówiono projekt, wykonanie i właściwości akustyczne ściennego ceglanego dyfuzora dźwięku wykonanego z tradycyjnej cegły klinkierowej, zastosowanego w Sali Koncertowej im. Krzysztofa Pendereckiego z widownią na 550 miejsc w Radomiu. Omówiono wstępne analizy przy użyciu modeli komputerowych, późniejsze badania na modelach w skali oraz badania na pełnowymiarowych elementach w komorze pogłosowej.
Słowa kluczowe: rozproszenie dźwięku; sala koncertowa; cegła klinkierowa.
Abstract. This paper discusses the design, realization and acoustical performance of a brick wall diffuser constructed from clincker brick for 550 seats concert hall, located in Radom, Poland opened in 2010. Early designs with computer models as well as later scale model tests and full scale reverberation mesurements are described.
Keywords: sound difussion; concert hall; glazed brick.
Literatura
[1] Klosak AK, Gade AC. The Penderecki Concert Hall in Radom, Poland: Acoustic Design and Performance, Proceedings of the IOA Auditorium Acoustics, Dublin, Ireland, 20-22 may (2011).
[2] Klosak AK, Gade AC. Acoustic design and performance of 500 seats Penderecki concert hall in Radom, Poland, Proceedings of the 7th Forum Acusticum, Kraków 7-12 September 2014.
[3] Barron M, Marshall AH. Spatial impression due to early lateral reflections in concert halls: the derivation of a physical measure, J. Sound Vib. 1981; 77 (2): 211 – 232.
[4] Barron M. Measured early lateral energy fractions in concert halls and opera houses. J. Sound Vib. 2000; 232 (1): 79 – 100.
[5] GadeAC. The influence of basic design variables on the acoustics of concert halls; new results derived from analysing a large number of existing halls, Proc. of IOAMeeting. 1997; Vol. 19, Part 3, 95 – 102. Belfast, Northern Ireland.
[6] Haan CH. Geometry as a measure of the acoustic quality of auditoria, PhD thesis, Sydney Univ. 1993.
[7] Maekawa Z, Rindel JH, Lord P. Environmental and Architectural Acoustics, Spon Press, London. 2011.
[8] Dirac, oprogramowanie, wersja v4, v5, v6;www.acoustics-engineering.com.
[9] Raport z badań współczynnika pochłaniania dźwięku ściany ceglanej. 2009; ITB.
[10] PN EN ISO 3382-1 Akustyka – Pomiar parametrów akustycznych pomieszczeń – Część 1: Pomieszczenia specjalne. 2009.
Przyjęto do druku: 07.08.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 46-49 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The influence of ambient conditions on determining the acoustic insulation of building partitions using the intensity technique in in situ tests
dr hab. inż. Artur Nowoświat, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-0277-7388
mgr Michał Bukała, Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa
ORCID: 0000-0002-4172-7754
dr inż. Andrzej Chyla, SVANTEK Sp. z o.o.
ORCID: 0000-0001-6647-2375
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.09
Doniesienie naukowe
Streszczenie. W ramach opisanych badań przeprowadzono pomiary izolacyjności akustycznej fragmentu ściany pomieszczenia w warunkach in situ, którego czas pogłosu w rejonie badanej próbki był modyfikowany przez zastosowanie materiału pochłaniającego falę akustyczną i wynosił 1,09 s lub 1,71 s. Przeprowadzone pomiary wykazały istotny wpływ zmiany parametrów pogłosowych pomieszczenia na normowe wskaźniki oceny pola, a w konsekwencji na możliwość przeprowadzenia oceny. Przedstawione wyniki wskazują na praktyczne ograniczenia metody wynikające z warunków środowiskowych w zakresie pogłosowości pomieszczenia. W artykule zaproponowano relatywnie prostą metodę pozwalającą na istotną poprawę parametrów pola akustycznego w stopniu wystarczającym do realizacji pomiarów.
Słowa kluczowe: czas pogłosu; izolacyjność akustyczna; sonda natężeniowa; pole akustyczne.
Abstract. As part of the described tests, measurements of the acoustic insulation of a wall fragment were carried out in situ, in a room whose reverberation time in the area of the tested sample was modified by the use of a material absorbing the acoustic wave and was 1,09 or 1,71 s. The measurements carried out showed a significant impact of changes in roomreverberation parameters on the standard indicators of the field assessment and, consequently, on the possibility of carrying out the assessment. The results presented indicate the practical limitations of the method resulting from environmental conditions in terms of room reverberation. The article proposes a relatively simple method that allows for a significant improvement in the parameters of the acoustic field to a degree sufficient to carry out measurements.
Keywords: reverberation time; sound insulation; intensity probe; sound field.
Literatura
[1] Park SH, Lee PJ, Yang KS, Kim KW. Relationship between non-acoustic factors and subjective reactions to floor impact noise in apartment buildings. J. Acoust. Soc. Am. 2016, https://doi.org/10.1121/1.4944034.
[2] Benz SL, Kuhlmann J, Schreckenberg D, Wothge J. Contributors to neighbour noise annoyance. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2021, https://doi: 10.3390/ijerph18158098.
[3] AndargieMS, TouchieM, O’BrienW,Müller- Traped M. A field study of the relationship between sound insulation and noise annoyance, activity disturbance and wellbeing in multi-unit residences. Applied Acoustics 2023, https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2023.109291.
[4] Reynders EPB, Van hoorickx C. Uncertainty quantification of diffuse sound insulation values. Journal of Sound and Vibration 2023, https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.117404.
[5] Fahy F, Gardonio P. Sound and structural vibration: radiation, transmission and response. 2nd edition, Academic Press, Oxrord, UK, 2007.
[6] Yao D, Zhang J, Wang R, Xiao X. Effects of mountings positions and boundary conditions on the sound transmission loss of panels in a niche. J. Zhejiang Univ. Sci. 2020, https://doi.org/10.1631/jzus.A1900494.
[7] Wang R, Yao D, Zhang J, Xiao X, Li Y. Effect of installation conditions on laboratory sound insulation measurement and an equivalent method for simply supported boundary. Applied Acoustics 2022. HYPERLINK https://doi. org/10.1016/j.apacoust.2021.108593 doi. org/10.1016/j. apacoust. 2021.108593.
[8] Dulak L. Ocena izolacyjności akustycznej w jednorodzinnym budynku dwulokalowym na podstawie pomiarów terenowych. Materiały Budowlane 2020, https://DOI: 10.15199/33.2020.08.01.
[9] Iżewska A. Niepewność pomiarów izolacyjności akustycznej przegród budowlanych i ich elementów. Prace Instytutu Techniki Budowlanej – Kwartalnik. 2010; 2 (154).
[10] ISO15186-1/2:2000Acoustics –Measurement of sound insulation in buildings and of building elements using sound intensity – Part 1: Laboratory measurements – Part 2: FieldMeasurements.
[11] Glé P, Massossa-Telo G, de Menibus AH, Degrave-Lemeurs M, Gourdon E. Characterization and modeling of the sound reduction of hemp-clay walls in buildings. Journal of Building Engineering. 2010; DOI. org/j.jobe.2021.102315.
[12] PN-B-02151-3:2015-10Akustyka budowlana – Ochrona przed hałasem w budynkach – Część 3. Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród budowlanych w budynkach i elementów budowlanych.
Przyjęto do druku: 31.07.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 42-45 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Effectiveness of selected noise mitigation measures used on railway lines in Poland
mgr inż. Marcin Wrótny, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-9353-3396
dr hab. inż. Janusz Bohatkiewicz, prof. uczelni, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-9659-2666
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.08
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule porównano wybrane rozwiązania ochrony przed hałasem stosowane na liniach kolejowych w Polsce i przedstawiono wyniki badań wielkości redukcji hałasu kolejowego przez cztery typy zabezpieczeń akustycznych. Najlepsze wyniki redukcji poziomu dźwięku uzyskano w przypadku zastosowania kombinacji podkładek podpodkładowych z tłumikami szynowymi, a najmniej skuteczną metodą okazały się podkładki amortyzacyjne. Ponadto zbadano zależność pomiędzy wielkością redukcji hałasu a prędkością pociągów. Analiza danych jednoznacznie wskazała zwiększenie wartości redukcji hałasu wraz ze wzrostem prędkości pociągu.
Słowa kluczowe: hałas kolejowy; zabezpieczenia akustyczne; ochrona przed hałasem; strefa emisji hałasu.
Abstract. The article presents the results of a study on the reduction of railway noise by four types of noise mitigation measures. The aim of the study was to compare selected noise protection solutions used on railway lines in Poland.The best results were obtained using a combination of sleeper pads with rail dampers, while the least effective method turned out to be rubber damping pads. In addition, the relationship between noise reduction and train speed was examined. Analysis of the data clearly indicated an increase in the value of noise reduction with increasing train speed.
Keywords: railway noise; noise mitigation measure; noise protection; noise emission zone.
Literatura
[1] World Health Organization. Burden of Disease from Environmental Noise. 2011.
[2] Wrótny M, Bohatkiewicz J. Impact of Railway Noise on People Based on StrategicAcousticMaps. Sustainability. 2020; DOI: 10.3390/su12145637.
[3] Wrótny M, Bohatkiewicz J. Traffic noise and inhabitant health – a comparison of road and rail noise. Sustainability. 2021; DOI: 10.3390/su13137340.
[4] European EnvironmentAgency. Environmental noise in Europe – 2020. 22/2019. 2020.
[5] Thompson D. Railway noise and vibration: mechanisms, modelling and means of control. Elsevier. 2008.
[6] Dings PC, Dittrich MG. Roughness on Dutch railway wheels and rails. Journal of Sound and Vibration. 1996; vol. 193, no. 1, pp. 103 – 112.
[7] Valente M, KaewunruenS. Life cycle analysis of mitigation methodologies for railway rolling noise and groundbourne vibration. Journal of Environmental Management. 2017; DOI: 10.1016/j.jenvman.2016.12.075.
[8] Csortos G,Augusztinovicz F. Noisemitigation with rail lubrication device on tramline. 5th International Conference on Road and Rail Infrastructures – CETRA 2018. 2018.
[9] Zvolenský P, Grenčík J, PultznerováA, Kašiar Ľ. Research of noise emission sources in railway transport and effective ways of their reduction. MATEC Web of Conferences. 2017.
[10] Bavlna L, PultznerovaA, Zvolenský P. Possibilities of railway traffic noise reduction depending on the railway structure and construction of the rail vehicle. Logistyka. 2015.
[11] Jang S, Ryue J. Finite element analysis of rail dynamic absorber for reducing railway noise. Journal of the Korean Society for Railway. 2017; DOI: 10.7782/JKSR. 2017.20.6.726.
[12] Zhao J, Chan AHC, Burrow MPN. Reliability analysis and maintenance decision for railway sleepers using track condition information. Journal of the Operational Research Society. 2007; DOI: 10.1057/palgrave.jors.2602251.
[13] Ferdous W, Manalo A, Van Erp G,Aravinthan T, Kaewunruen S, Remennikov A. Composite railway sleepers – Recent developments, challenges and future prospects. Composite Structures. 2015; DOI: 10.1016/j.compstruct. 2015.08.058.
[14] GhorbanA, Erden S. Polymeric composite railway sleepers. ISERSE’13. 2013.
[15] Kaewunruen S, RemennikovAM. Under sleeper pads: field investigation of their role in detrimental impact mitigation. Proceedings ot the 13th International Railway Engineering Conference. 2015; pp. 1 – 17.
[16] PN-EN ISO 3095:2013-12. 2013. Pomiar hałasu emitowanego przez pojazdy szynowe.
[17] Wrótny M, Bohatkiewicz J, Bohatkiewicz-Czaicka J. Influence of using low-noise pavements on residents” perception of road noise protection. TransportationResearch PartD:Transport and Environment. 2022; DOI: 10.1016/j.trd.2022.103531.
[18] Thompson D,Wuand T, Armstrong T.Wheel/railrolling noise – The effects of non-linearities in the contact zone.ProceedingsoftheTenthInternationalCongresson Sound andVibration. 2003; pp. 1653 – 1672.
Przyjęto do druku: 25.07.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 38-41 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Protection against road noise using traffic management
dr inż. Marcin Dębiński, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-5967-0637
dr hab. inż. Janusz Bohatkiewicz, prof. uczelni, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-9659-2666
dr inż. Marek Motylewicz, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0002-2702-9829
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.07
Artykuł przeglądowy
Streszczenie. Hałas drogowy to duże zagrożenie dla zdrowia i komfortu życia obywateli Polski i Unii Europejskiej. Istnieją środki ochrony przed nim, które mają różną skuteczność oraz możliwości zastosowania. Niewiele jest natomiast rozwiązań związanych z zarządzaniem ruchem drogowym. Dokładne poznanie zależności pomiędzy warunkami ruchu drogowego umożliwia opracowanie nowych sposobów ochrony przed hałasem drogowym. Zastosowanie odpowiednich scenariuszy zarządzania ruchem może spowodować znaczną redukcję hałasu drogowego.
Słowa kluczowe: hałas drogowy; warunki ruchu drogowego; system sterowania ruchem; pojazdy autonomiczne.
Abstract. Road noise is a major threat to the health and comfort of Polish and EU citizens. There are measures to protect against it, with varying degrees of effectiveness and possibilities of application. However, there are few solutions related to traffic management. Accurate recognition of the relationship between traffic conditions provides an opportunity to develop new ways to protect against road noise. The application of appropriate trafficmanagement scenarios can result in a significant reduction in road noise.
Keywords: road noise; traffic conditions; traffic control; autonomous vehicles.
Literatura
[1] Environmental Noise Guidelines for the European Region,World Health Organization. 2018.
[2] https://www.gov.pl/web/gddkia/abc- -ekranow-akustycznych-kiedy-gdzie-i- -dlaczego-je-stawiamy, 07.05.2023.
[3] Bohatkiewicz J. Modelowanie i ocena rozwiązań chroniących przed hałasem drogowym. Politechnika Lubelska, Lublin, 2017.
[4] Highway Capacity Manual 6th Edition A Guide for Multimodal Mobility Analysis Transport, Research Board, Washington D. C, 2016.
[5] Dutilleux G, Defrance J, Ecotiere D, Gauvreau B, Bérengier M, Besnard F, Duc EL. NMPB-ROUTES-2008: the revision of the French method for road traffic noise prediction. Acta Acustica united with Acustica. 96, 3, 2010, p. 452 – 462.
[6] Common Noise Assessment Methods in Europe (CNOSSOS-EU). Luxemburg, 2012.
[7] Bąk R, Kozaczka N. Wpływ pojazdów autonomicznych na sprawność ruchu – ocena zmian warunków ruchu na przykładzie przejścia dla pieszych. Współczesne wyzwania w projektowaniu infrastruktury drogowej i kolejowej, Monografia Politechniki Krakowskiej, 2021, p. 91-106.
[8] Maurer M, Gerdes JC, Lenz B, Winner H. The Effect of Autonomous Vehicles on Traffic, Autonomous Driving. Technical. Legal and SocialAspects. Autonomous Driving, Springer, 2016, p. 317 – 334.
[9] Guerrero-Ibánez J, Zeadally S, Contreras-Castillo, J. Sensor Technologies for Intelligent Transportation Systems. Sensors, 18 2018.
[10] Zysińska M. Rozwój inteligentnych systemów transportowych w Polsce. TTS Technika Transportu Szynowego. 2013; 20: 853 – 873.
[11] Costiabile F, Allegrini I. A new approach to link transport emissions and air quality: An inteligent transport system based on the control of tra. ffic air pollution. Environmental Modeling & Software. 2008; 23: 258 – 267.
[12] Nasir MK, Noor RM,Masum BM. Reduction of Fuel Consumption and Exhaust Pollutant Using Intelligent Transport System. The ScientificWorld Journal 2014.
[13] Saharan S, Bawa S, Kumar N. Dynamic pricing techniques for Intelligent Transportation System in smart cities: A systematic review. Computer communications. 2020; 150: 603 – 625.
[14] Zhang S, Niu T, YeWu, Max Zhang K, Wallington TJ, Xie Q,Wu X, H. Xu. Fine-grained vehicle emission management using intelligent transportation system data. Environmental Pollution. 2018; 241: 1027 – 1037.
[15] Dębiński M. Wpływ ruchu drogowego jego wahań i warunków na poziom hałasu i możliwości ochrony. Rozprawa doktorska; Politechnika Lubelska; 2023.
Przyjęto do druku: 25.07.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 34-37 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
Research on the effectiveness and efficiency of road noise barriers
dr inż. Marek Motylewicz, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0002-2702-9829
dr inż. Paweł Gierasimiuk, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-4681-570X
dr inż. Marcin Dębiński, Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury
ORCID: 0000-0002-5967-0637
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.06
Studium przypadku
Streszczenie. Artykuł dotyczy badań skuteczności i efektywności ekranów przeciwhałasowych. Przedstawiono też przykładowe wyniki badań terenowych. Na ich podstawie stwierdzono, że badania skuteczności ekranów przeciwhałasowych prowadzą do uzyskania wartości redukcji poziomu dźwięku w danym punkcie pomiarowym (najczęściej zgodnie z wytycznymi w bliskiej odległości od ekranu). Wartość ta nie pozwala jednak w pełni ocenić ekranu pod względem realizacji funkcji, dla jakich został wybudowany. W celu sprawdzenia, czy ekran redukuje poziom hałasu przy chronionych budynkach do wartości co najmniej dopuszczalnych, zaleca się przeprowadzenie badań efektywności rozumianej jako pomiary równoważnego poziomu dźwięku w punktach położonych przy tych obiektach. Pozwala to na bezpośrednie odniesienie się do wartości dopuszczalnych i na tej podstawie stwierdzenie poprawności zaprojektowania i wybudowania ekranów przeciwhałasowych.
Słowa kluczowe: hałas komunikacyjny; ekran przeciwhałasowy; skuteczność; efektywność.
Abstract. The paper focus on testing the effectiveness and efficiency of noise barriers. The sample results of field tests are presented for them. On the basis of the measurement results, it was concluded that tests of the effectiveness of noise barriers lead to noise reduction values at a given measurement point (usually according to guidelines in close proximity to the screen). However, this value does not allow for a full assessment of the barrier in terms of performing the function for which it was built. In order to check whether the barrier reduces noise levels at the protected buildings to at least acceptable values, it is recommended to carry out effectiveness tests understood as measurements of the equivalent sound level at points located next to these buildings. This allows a direct reference to the limit values and the correctness of the design and construction of noise barriers to be determined on this basis.
Keywords: traffic noise; noise barrier; effectiveness; efficiency.
Literatura
[1] Bohatkiewicz J. Modelowanie i ocena rozwiązań chroniących przed hałasem drogowym. Politechnika Lubelska; 2017.
[2] Buczek P. Zabezpieczenia akustyczne stosowane na polskich drogach w aspekcie racjonalizacji kosztow. Drogownictwo. 2013; 2: 3 – 8.
[3] Motylewicz M, Bohatkiewicz J, Dębiński M. Ekrany akustyczne – zasady ustalania położenia i wymiarow względem źrodła i odbiorcy hałasu. Materiały Budowlane, 2018; https://doi. org/10.15199/33.2018.12.21.
[4] Sadowski J. Ekranowanie akustyczne. Materiały Budowlane. 2004; 4: 53 – 56.
[5] Szymański Z, Kucharski R. Projektowanie ekranów akustycznych. Najczęściej występujące błędy w projektowaniu. Magazyn Autostrady. 2008; 11: 59 – 63.
[6] Engel Z. Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem. PWN. Warszawa; 2001.
[7] Woźniak K. Kryterium hałasu w projektowaniu wjazdów z drogi do ekranowanej zabudowy. Budownictwo i Inżynieria Środowiska. 2012; 59 (3/2012/IV): 377 – 384.
[8] Boczkowski A. Analiza wpływu ukształtowania wjazdów na posesje mieszkalne na skuteczność drogowych ekranów akustycznych. Systemy wspomagania w inżynierii produkcji. 2017; 6 (1): 58 – 67.
[9] Motylewicz M, Gierasimiuk P, Gardziejczyk W. Ocena klimatu akustycznego na etapie projektowania budowy i użytkowania inwestycji drogowych. XIV Seminarium Techniczne SITK: Aktualne zagadnienia budownictwa komunikacyjnego. Augustów, 15-17.03.2023.
[10] PN-EN 1793-2:2018: Drogowe urządzenia przeciwhałasowe. Metoda oznaczania właściwości akustycznych. Część 2: Podstawowe właściwości izolacji od dźwięków powietrznych w warunkach dźwięku rozproszonego.
[11] PN-EN 1793-1:2017: Drogowe urządzenia przeciwhałasowe. Metoda oznaczania właściwości akustycznych. Część 1: Podstawowe właściwości pochłaniania dźwięku w warunkach rozproszonego pola akustycznego.
[12] Żuchowski R, Dulak L, Pankiewicz J. Badania izolacyjności akustycznej i współczynnika pochłaniania dźwięku trzech rodzajów paneli typu „zielona ściana”. Praca NB-64/RB-9/2010. Gliwice, 2010.
[13] Burdzik R, Śmigalski G. Metody zwalczania hałasu komunikacyjnego – badania eksperymentalne ekranu akustycznego. Zeszyty naukowe Politechniki Śląskiej. 2013; seria Transport (z. 79): 31 – 38.
[14] Reduktor hałasu z betonu do ekranów przeciwdźwiękowych Reduktor Best Top. Aprobata techniczna IBDM Nr AT/2011-02-2682.
[15] PN-ISO 10847:2002 –Akustyka. Wyznaczenie „in situ” skuteczności zewnętrznych ekranów akustycznych wszystkich rodzajów.
[16] Galińska B, Kopania J. Hałas drogowy a skuteczność ekranów z oktagonalnymi reduktorami dźwięku. Autobusy. 2016; 6: 168 – 171.
[17] Dulak L, Marchacz M, Nowoświat A, Olechowska M, Żuchowski R. Laboratoryjne pomiary chłonności akustycznej drogowych urządzeń przeciwhałasowych z zastosowaniem krawędziowego reduktora dźwięku. Fizyka budowli w teorii i praktyce. 2011; 3 (t. VI): 11 – 16.
[18] Rozporządzenie Ministra Środowiska z 16.06.2011 r. w sprawie wymagań w zakresie prowadzenia pomiarów poziomów substancji lub energii w środowisku przez zarządzającego drogą, linią kolejową, linią tramwajową, lotniskiem lub portem (Dz.U. 2011 nr 140 poz. 824).
[19] Rozporządzenie Ministra Środowiska z 1.10.2012 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz.U. 2012 poz. 1109).
[20] Gardziejczyk W, Gierasimiuk P, Motylewicz M. Ekrany akustyczne – analiza ich skuteczności na wybranych przykładach. Magazyn Autostrady. 2011; 12: 38 – 45.
Przyjęto do druku: 27.07.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 29-33 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The influence of modified binders on properties of low-noise asphalt mixtures in low-temperatures
dr inż. Roman Pacholak, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0002-8136-1523
dr inż. Andrzej Plewa, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0002-9470-9314
prof. dr hab. inż. Władysław Gardziejczyk, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0002-9130-3773
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.05
Oryginalny artykuł naukowy
Streszczenie. W artykule przedstawiono analizę wpływu lepiszczy modyfikowanych na właściwości techniczne mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonym poziomie hałasu w ujemnych temperaturach. Jako modyfikatory asfaltu 50/70 zastosowano kopolimer styrenowo-butadienowo-styrenowy (SBS), miał gumowy oraz kompozyt SBS-miał gumowy. Badania przeprowadzono na mieszankach mineralno-asfaltowych typu asfalt porowaty (PA8), mastyks grysowy SMA8, mastyks grysowy SMA8 LA oraz mastyks grysowy SMA8 LA z dodatkiem granulatu gumowego (10%, 20% i 30%). Wykazano, że badane modyfikatory znacznie rozszerzają dolną granicę zakresu lepkosprężystości asfaltu 50/70. Stwierdzono, że korzystniejszy wpływ na właściwości niskotemperaturowe mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonym poziomie hałasu w ujemnych temperaturach, wg badania TSRST (Thermal Steress Restrained Specimen Tensile Strength), ma typ mieszanki niż rodzaj zastosowanego modyfikatora. Ustalono, że z punktu widzenia poprawy właściwości w ujemnych temperaturach najlepszym rozwiązaniem jest mieszanka typu SMA8 LAz zastosowaniem granulatu gumowego (10%) i asfaltu 50/70 modyfikowanego kompozytem SBS-miał gumowy.
Słowa kluczowe: nawierzchnie o obniżonym poziomie hałasu; asfalt modyfikowany; granulat gumowy; właściwości niskotemperaturowe.
Abstract. This paper presents the analysis of the influence of modified binders on the technical properties of low-noise asphalt mixtures at negative temperatures. Styrene-butadiene-styrene (SBS) copolymer, crumb rubber (CR) and SBS-CR composite were used as modifiers for 50/70 bitumen. The research conducted on asphalt mixtures of porous asphalt (PA8), stone mastic asphalt SMA8, noise optimized stone mastic asphalt SMA8 LA and SMA8 LA with the addition of rubber granulate RG [10%, 20%and 30%]. It was shown that the tested modifiers significantly extend the lower bound of viscoelastic range of the 50/70 bitumen. The type of mixture had a greater effect on the low-temperature properties of low-noise asphalt mixtures in the TSRST (Thermal Steress Restrained Specimen Tensile Strength) test than the type of used modifier. The best solution, in terms of improving low-temperature properties, was found to be an SMA8 LAmixture using 10% of RG and 50/70 bitumen modified with SBS-CR composite.
Keywords: low-noise pavements; modified bitumen; rubber granulate; low-temperature performance.
Literatura
[1] Kleizienė R, Šernas O, Vaitkus A, Simanavičienė R. Asphalt Pavement Acoustic Performance Model. Sustainability. 2019; https://doi. org/10.3390/su11102938.
[2] Gardziejczyk, W. Hałaśliwość nawierzchni drogowych. 2018; Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej.
[3] Gajewski M, Langlois PA. Prediction of Asphalt Concrete Low-Temperature Cracking Resistance on the Basis of Different Constitutive Models. Procedia Eng. 2014; https://doi. org/10.1016/j. proeng. 2014.12.016.
[4] Velasquez R, Labuz J, Marasteanu M, ZofkaA. Revising Thermal Stresses in the TSRST for Low-Temperature Cracking Prediction. J. Mater. Civ. Eng. 2009; https://doi. org/10.1061/(ASCE) 0899-1561 (2009) 21: 11 (680).
[5] Radziszewski P, Piłat J, Plewa A. Wykorzystanie Miejscowych Kruszyw Naturalnych z Regionu Polski Północno-Wschodniej Do Budowy Nawierzchni Asfaltowych. 56 Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN oraz Komitetu Nauki PZITB, Kielce-Krynica, 19-24 września 2010: problemy naukowo-badawcze budownictwa. Wydaw. Politech. Świętokrzyskiej. 2010.
[6] Wu S, He R, Chen H, LuoY. Low Temperature Characteristics ofAsphalt Mixture Based on the Semi-Circular Bend and Thermal Stress Restrained Specimen Test in Alpine Cold Regions. Constr. Build. Mater. 2021; https://doi. org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125300.
[7] Pszczola M, Jaczewski M, Szydlowski C.Assessment of Thermal Stresses in Asphalt Mixtures at Low Temperatures Using the Tensile Creep Test and the Bending Beam Creep Test. Appl. Sci. 2019; https://doi. org/10.3390/app9050846.
[8] Błażejowski K, Wójcik-Wiśniewska M. Odporność na zmęczenie i pękanie mieszanek mineralno-asfaltowych z różnymi asfaltami. IV Śląskie Forum Drogownictwa 13.04.2016 r.
[9] Lin P, Huang W, Tang N, Xiao F, Li Y. Understanding the Low Temperature Properties of Terminal Blend Hybrid Asphalt through Chemical and Thermal Analysis Methods. Constr. Build. Mater. 2018; https://doi. org/10.1016/j. conbuildmat. 2018.02.060.
[10] Pszczoła M, Judycki J. Evaluation of Thermal Stresses inAsphalt Layers Incomparison with TSRST Test Results. 7th RILEM International Conference on Cracking in Pavements. Springler. 2012; https://doi. org/10.1007/978-94-007-4566-7_5.
[11] Chen Y, Xu S, Tebaldi G, Romeo E. Role of Mineral Filler in Asphalt Mixture. Road Mater. Pavement Des. 2022; https://doi. org/10.1080/14680629.2020.1826351.
[12] Qian C, Fan W,Yang G, Han L, Xing B, Lv X. Influence of Crumb Rubber Particle Size and SBS Structure on Properties of CR/SBS CompositeModified Asphalt. Constr. Build. Mater. 2020; https://doi. org/10.1016/j. conbuildmat. 2019.117517.
[13] Wang T,Wei X, Zhang D, Shi H, Cheng Z. Evaluation for Low Temperature Performance of SBS Modified Asphalt by Dynamic Shear Rheometer Method. Buildings. 2021; https://doi.org/10.3390/buildings11090408.
[14] Zhou J, ChenX, Xu G, Fu Q. Evaluation of Low Temperature Performance for SBS/CR CompoundModifiedAsphalt Binders Based on FractionalViscoelasticModel. Constr. Build.Mater. 2019; https://doi. org/10.1016/j. conbuildmat. 2019.04.064.
[15] Pszczola M, Szydlowski C, Jaczewski M. Influence of Cooling Rate and Additives on Low-Temperature Properties of Asphalt Mixtures in the TSRST. Constr. Build. Mater. 2019; https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat. 2019.01.148.
[16] Zaumanis M, Valters A. Comparison of Two Low-Temperature Cracking Tests for Use in Performance-BasedAsphaltMixture Design. Int. J. Pavement Eng. 2020; https://doi. org/10.1080/10298436.2018.1549323.
[17] Yang T, JiaY, PanY, ZhaoY. Evaluation of the Low-Temperature Cracking Performance of Recycled Asphalt Mixture: A Development of Equivalent Fracture Temperature. Buildings 2022; https://doi.org/10.3390/buildings12091366.
[18] Gardziejczyk W, Plewa A, Pacholak R. Effect of Addition of Rubber Granulate and Type of Modified Binder on the Viscoelastic Properties of Stone Mastic Asphalt Reducing Tire/Road Noise (SMA LA). Materials. 2020; https://doi. org/10.3390/ma13163446.
[19] Pacholak R. Praca doktorska: Wpływ właściwości lepko-sprężystych asfaltów modyfikowanych na wybrane cechy techniczne mieszanek mineralno- asfaltowych o obniżonej hałaśliwości (niepublikowana na prawach rękopisu). Politechnika Białostocka. 2022.
[20] Błażejowski K, Wójcik-Wiśniewska M, Baranowska W, Ostrowski P. Poradnik asfaltowy. 2014. ORLEN Asphalt, Płock.
[21] Iwański M, Cholewińska M, Mazurek G.Właściwości asfaltu z dodatkamimodyfikującymi po procesie starzenia krótkoterminowego. Budownictwo i Architektura. 2014; 13 (1): 15 – 27.
Przyjęto do druku: 19.07.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 24-28 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
An innovative solution for timber-frame buildings using the Active Thermal Insulation system
dr inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0003-1125-4068
dr inż. Beata Sadowska, Politechnika Białostocka, Wydział Budownictwa i Nauk o Środowisku
ORCID: 0000-0003-2866-3685
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.04
Doniesienie naukowe
Streszczenie. W celu zminimalizowania zużycia energii w sektorze budownictwa niezbędne są nowe rozwiązania. W artykule została przedstawiona koncepcja budynku z aktywną izolacją termiczną (ATI), która pozwala na systemowe podejście do obiektu jako kompleksowej technologii, a nie zbioru oddzielnych elementów. Wieloletnia eksploatacja systemu ATI w budynku zrealizowanym na Węgrzech pokazała jego skuteczność w minimalizacji zapotrzebowania na energię. Celem artykułu jest porównanie warunków klimatycznych na Węgrzech oraz w Polsce w celu implementacji technologii ATI do wznoszenia szkieletowych budynków drewnianych w naszym kraju.
Słowa kluczowe: aktywna izolacja termiczna (ATI); szkieletowy budynek drewniany; innowacyjny system izolacji; magazynowanie energii.
Abstract. Minimising energy consumption in the building sector is a necessity. To achieve this, new solutions are needed. This paper presents the concept of anActive Thermal Insulation (ATI) building, which allows a systemic approach to the building as a unified technology rather than a collection of separate elements. The long-term operation of the ATI system, in a building completed in Hungary, has demonstrated its effectiveness in minimising energy demand. The aim of this paper is to compare the climatic conditions in Hungary and Poland for the implementation ofATI technology for timber frame buildings in Poland.
Keywords: Active Thermal Insulation; timber frame building; innovative insulation system; energy storage.
Literatura
[1] Paryskie porozumienie klimatyczne. Dostępne online: https://www.consilium.europa. eu/pl/policies/climate-change/paris-agreement/# EU. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L 282/4 (sprawdzono 19.07.2023).
[2] Europejski Zielony Ład. Komunikat Komisji Do Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiej, Rady, Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. Bruksela 11.12.2019, COM/2019/640 final .Dostępne online: https://eur- -lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/? uri=celex% 3A52019DC0640 (sprawdzono 19.07.2023).
[3] Rozporządzenie Ministra Rozwoju i Technologii z 31 stycznia 2022 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz.U. 2022 poz. 248).
[4] Domy energooszczędne. Podręcznik dobrych praktyk NFOŚiGW, przygotowany na podstawie opracowania KRAJOWEJ AGENCJI POSZANOWANIA ENERGII S.A., Warszawa, listopad 2012. Dostępny online: http://beta.nfosigw. gov.pl/oferta-finansowania/srodki-krajowe/ programy-priorytetowe/doplaty-do-kredytow- na-domy-energooszczedne/podrecznik-dobrych- praktyk/(sprawdzono 19.07.2023).
[5] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/844 z 30 maja 2018 r. zmieniająca dyrektywę 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków i dyrektywę 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej.
[6] Kisilewicz T, Fedorczak-Cisak M, Barkanyi T. Active thermal insulation as an element limiting heat loss through external walls. Energy Build. 2019; https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109541
[7] Krzaczek M, Florczuk J, Tejchman JJAE. Improved energy management technique in pipe-embedded wall heating/cooling system in residential buildings. Applied Energy. 2019; https://doi. org/10.1016/j. apenergy. 2019.113711
[8] Sadowska B, Barkanyi T, Fedorczak-Cisak M, Gobcewicz E, Broniewicz E, Dec K. Efektywność energetyczna systemu aktywnej izolacji termicznej w budynku jednorodzinnym w warunkach polskich wraz z analizą ekonomiczną i środowiskową. Materiały Budowlane. 2023; DOI: 10.15199/33.2023.06.06.
[9] http://kurtz.zut.edu.pl/fileadmin/BE/Tablice_ materialowe.pdf (sprawdzono 19.07.2023).
[10] Kottek M, Grieser J, Beck C, Rudolf, B, Rubel F. World map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorologische Zeitschrift. 2006, 15: 259 – 263.
[11] Peel MC, Finlayson BL, McMahon TA. Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification, Hydrol. Earth Syst. Sci. 2007; https://doi.org/10.5194/hess-11-1633-2007.
[12] Strona informacyjna oprogramowania THERM. https://therm.software.informer.com (sprawdzono 19.07.2023).
Przyjęto do druku: 24.07.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 18-23 (spis treści >>)
Open Access (Artykuł w pliku PDF)
The use of neural networks to model the operation of a ball mill in Cementownia WARTA S.A.
dr hab. inż. Bartłomiej Śnieżyński, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji; Instytut Informatyki
ORCID: 0000-0002-4206-9052
mgr Paweł Gajewski, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji; Instytut Informatyki
ORCID: 0000-0003-0931-2476
dr inż. Piotr Stępień, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Technologii Materiałów Budowlanych
ORCID: 0000-0001-7340-6704
dr inż. Wojciech K. Roszczynialski, Eurocement Consulting Group
ORCID: 0009-0009-7096-4116
dr inż. Paulina Golonka, Eurocement Consulting Group
ORCID: 0009-0000-4823-5114
mgr inż. Grzegorz Wolski, Eurocement Consulting Group
ORCID: 0000-0002-5721-0186
Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
DOI: 10.15199/33.2023.08.03
Doniesienie naukowe
Streszczenie. Zastosowanie Sztucznych Sieci Neuronowych (SSN) do sterowania procesem przemiału cementu jest w pełni uzasadnione ze względu na złożoność procesu mielenia oraz nieliniowość charakteryzujących go parametrów. Stabilna praca młyna uzyskana przy wsparciu samouczących się SSN może przełożyć się na minimalizację jednostkowego zużycia energii przy utrzymaniu właściwego stopnia rozdrobnienia. Jako dane wejściowe zasilające algorytm SSN wykorzystano wybrane parametry technologiczne monitorowane podczas pracy młyna kulowego pracującego w warunkach przemysłowych. Eksperymenty wykazały, że mały błąd predykcji dają modele uwzględniające małą liczbę parametrów, biorące pod uwagę dane wejściowe z krótszego okna czasowego i 30-minutowymoknemwygładzania danych wejściowych. Najlepsze konfiguracje sieci neuronowej pozwalają na predykcję parametrów pracy młyna ze średnim bezwzględnym błędem procentowym poniżej 5% dla horyzontu czasowego 10 min oraz poniżej 7% dla horyzontu czasowego 15 min.
Słowa kluczowe: modelowanie pracy młyna; proces mielenia; Sztuczne Sieci Neuronowe.
Abstract.The use ofArtificialNeuralNetworks (ANNs) to control the cement grinding process is fully justified, taking into account the complexity of the grinding process and the non-linearity of its parameters. Stable operation of themill, obtainedwith the support of self-learning ANNs, may translate into minimization of unit energy consumption while maintaining the desired degree of fragmentation. As input data powering the ANN algorithm, selected technological parametersmonitored during the operation of the ball mill in an industrial setting were used. Experiments have shown that models with a smaller number of parameters, taking into account input data from a shorter time window and a 30-minute input smoothing window, yield a smaller prediction error. The best configurations of the neural network allow for the prediction of the mill operation parameters with an average absolute percentage error of less than 5% for the time horizon of 10 minutes and less than 7% for the time horizon of 15 minutes.
Keywords: mill modeling; grinding process; Artificial Neural Networks.
Literatura
[1] Sitkowska J, Duda J, Duczkowska-Kądziel A, Wasilewski M. Optymalizacja Procesu Przemiału Cementu na Przykładzie CEMENTOWNI ODRA S.A. 2015.
[2] Bursy G. Sterowanie neuronowe procesem przemiału cementu, Część 1 – Identyfikacja układu przemiałowego na przykładzie młyna pracującego w układzie zamkniętym z separatorem powietrznym, Prace Instytutu Szkła, Ceramiki ,Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych. 2009; Tom R. 2, nr 3.
[3] Auer A. Model i identyfikacja procesów klasyfikacji i mielenia. „Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Inżynierskiej w Opolu”, nr 26 „Elektryka”. 1978; 4.
[4] Rojek R. Model matematyczny procesu mielenia ciągłego w młynach bębnowych dla celów sterowania, Instytut Cybernetyki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, praca doktorska. Wrocław. 1976.
[5] Wrzuszczak J. Badania identyfikacyjne i ocena efektywności algorytmów sterowania adaptacyjnego obiektem z opóźnieniem na przykładzie młyna kulowego cementu, praca doktorska, Politechnika Wrocławska, Wrocław. 1998.
[6] Tsamatsoulis DC. Optimising the control system of cement milling: Process modeling and controller tuning based on loop shaping procedures and process simulations. Braz. J. Chem. Eng. 2014; 31: 155 – 170.
[7] Van BreusegemV, Chen L,Werbrouck V, Bastin G, Wertz V. Multivariable linear quadratic control of a cement mill: An industrial application. Control Eng. Pract. 1994; 2: 605 – 611.
[8] Costea CR, Silaghi HM, Zmaranda D, SilaghiMA. Control systemarchitecture for a cement mill based on fuzzy logic. Int. J. Comput. Commun. Control. 2015; 10: 165 – 173.
[9] Zhao D, Chai T. Intelligent optimal control system for ball mill grinding process. J. Control Theory Appl. 2013; 11: 454 – 462.
[10] Topalov AV, Kaynak O. Neural network modeling and control of cement mills using a variable structure systems theory based on-line learningmechanism. J. Process Control. 2004; 14: 581 – 589.
[11] Rojek R, Bursy G. Pewne aspekty wykorzystania sztucznych sieci neuronowych dla identyfikacji i sterowania procesem przemiału cementu, Pomiary Automatyka Kontrola. 2011; R. 57, nr 2.
[12] Goodfellow I,Bengio Y,Courville A. 6.5Back- -Propagation and Other Differentiation Algorithms. Deep Learning.MIT Press. 2016; pp. 200 – 220.
[13] Lin T, Horne BG, Tino P & Giles CL Learning long-term dependencies in NARX recurrent neural networks. IEEE Transactions on Neural Networks. 1996; 7 (6): 1329 – 1338.
[14] Niedźwiecki M, Ciołek M. Generalized Savitzky- Golay filters for identification of nonstationary systems. Automatica. 2019; vol. 108, paper no. 108477.
[15] Le Thi, Nhung & Mannel, Benjamin & Natras, Randa & Sakic, Pierre & Deng, Zhiguo & Schuh, Harald. Apply noise filters for better forecast performance in Machine Learning. 2022; 10.5194/egusphere-egu22-4039.
[16] Paszke A, Gross S, Massa F, Lerer A, Bradbury J, Chanan G.,... & Chintala S, PyTorch. An imperative style, high-performance deep learning library. Advances in neural information processing systems. 2019; 32.
[17] Akiba T, et al. Optuna:Anext-generation hyperparameter optimization framework. Proceedings of the 25thACMSIGKDD international conference on knowledge discovery & data mining. 2019.
Przyjęto do druku: 20.07.2023 r.
Materiały Budowlane 08/2023, strona 12-17 (spis treści >>)
Start 
