UKD 699.842

PN-88/B-02171 (neq 5555-86)

Zgłoszona przez Ministerstwo Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa

Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości dnia 13 września 1988 r. jako norma
obowiązująca od dnia 1 lipca 1989 r. (Dz. Norm. i Miar nr 13/1988, poz. 30)

1. WSTĘP

1.1. Przedmiot normy.

Przedmiotem normy są metody oceny wpływu drgań na ludzi znajdujących się w budynkach oraz
dopuszczalne wartości parametrów tych drgań.

1.2. Zakres stosowania normy.

Normę stosuje się przy ocenie wpływu drgań mechanicznych na ludzi znajdujących się w budynkach i
odbierających drgania w sposób bierny. Normę stosuje się także przy projektowaniu budynków przy ocenie
prognozowanego wpływu drgań budynku na człowieka. Norma określa dopuszczalne wartości parametrów
drgań mechanicznych w celu zapewnienia wymaganego komfortu w różnych warunkach przebywania ludzi w
pomieszczeniach mieszkalnych, biurach, warsztatach pracy oraz w pomieszczeniach o przeznaczeniu
specjalnym, takich jak: szpitale, precyzyjne laboratoria itp. Ocenie podlegają drgania w pasmie
częstotliwości od 1 do 80 Hz.

W budynkach o różnym przeznaczeniu pomieszczeń ocena przeprowadzana jest niezależnie dla tych
pomieszczeń, uwzględniając ich aktualne przeznaczenie.

Normę stosuje się do oceny drgań ustalonych (ciągłych albo przerywanych) i drgań sporadycznych. Wartość
współczynnika szczytu nie powinna przekraczać 3.

1.3. Określenia

1.3.1. bierny odbiór drgań

oznacza, że człowiek poddany wpływowi drgań nie obsługuje źródeł drgań i nie ma bezpośredniego wpływu
na pracę źródeł drgań.

1.3.2. czas trwania drgań

- czas, w którym wartości amplitud ocenianego parametru ruchu są większe niż 0,2 wartości maksymalnej.

1.3.3. drgania ustalone

mogą być ciągłe albo przerywane, o łącznym czasie trwania większym niż 30 min w ciągu doby.

1.3.4. drgania sporadyczne

- drgania o łącznym czasie trwania nie przekraczającym 30 min. w ciągu doby.

1.3.5. filtr dolnoprzepustowy

- filtr o tak dobranej charakterystyce tłumienia, że przepuszcza tylko drgania poniżej częstotliwości
granicznej tego filtru.

1.3.6. filtr korekcyjny

- filtr o określonej charakterystyce tłumienia w dziedzinie częstotliwości tak dobranej, aby równej
odczuwalności drgań przez człowieka odpowiadała stała wartość wielkości mierzonej w całym ocenianym
pasmie.

1.3.7. kierunki X, Y, Z

POLSKI KOMITET
NORMALIZACYJI, MIAR I
JAKOŚCI

POLSKA NORMA

PN-88/B-02171

Ocena wpływu drgań na ludzi w budynkach

Grupa katalogowa

0702

Evaluation of vibrations
influence on people in
buildings

Evaluation d’influence des vibrations pour les hommes
dans les bâtiments

Оценка влияния колебании
на людей в зданиях

oraz x, y, z drgań - wg PN-91/N-01352.

1.3.8. próg odczuwalności drgań

- wartości skuteczne przyspieszenia (albo prędkości) drgań dla poszczególnych częstotliwości,
odpowiadające poziomowi odczuwalności drgań przez człowieka.

1.3.9. współczynnik szczytu

- stosunek wartości szczytowej analizowanego parametru ruchu do wartości skutecznej tego parametru.

1.3.10 Pozostałe określenia

- wg PN-82/N-01350.

2. PARAMETRY I CZYNNIKI OCENY

2.1. Parametry oceny.

Ocenę wpływu drgań mechanicznych na ludzi znajdujących się w budynkach przeprowadza się na podstawie
wartości następujących parametrów:

- skorygowanej w dziedzinie częstotliwości wartości skutecznej przyspieszenia drgań,

- wartości skutecznej (RMS) przyspieszenia drgań w pasmach 1/3 oktawowych.

Dopuszcza się ocenę wpływu drgań na podstawie skorygowanej wartości skutecznej prędkości drgań albo
wartości skutecznej prędkości drgań w pasmach 1/3 oktawowych.

2.2. Czynniki oceny.

Uwzględnia się następujące czynniki oceny wpływu drgań na ludzi:

- przeznaczenie pomieszczenia w budynku,

- pora występowania drgań,

- charakter drgań i ich powtarzalność,

- kierunek działania drgań i pozycja ciała człowieka podczas odbioru drgań.

3. METODY OCENY WPŁYWU DRGAŃ

3.1. Stosowane metody.

Ocenę wpływu drgań mechanicznych na ludzi przebywających w budynkach przeprowadza się stosując
jeden z podanych sposobów pomiarów:

- pomiar wartości skorygowanej przyspieszenia (albo prędkości) drgań w całym paśmie częstotliwości,

- pomiar widma przyspieszenia (albo prędkości) drgań w pasmach 1/3 oktawowych.

3.2. Ocena na podstawie pomiaru wartości skorygowanej.

Ocenę wykonuje się przez porównanie, wg warunku (1), zmierzonej wartości skorygowanej przyspieszenia
a

k

dla analizowanego kierunku odbioru drgań (x i y albo z) z odpowiednią wartością dopuszczalną dla tego

kierunku (a

k dop

) określoną wg 4.1.

a

k

≤ a

k

dop

(1)

Korekcję prowadzi się za pomocą filtru korekcyjnego wg PN-91/N-01352.

W przypadku drgań przekazywanych na człowieka z trzech kierunków ocenę prowadzi się na podstawie
wartości a

k w

stanowiącej sumę geometryczną wyznaczoną wg wzoru

(2)

w którym: a

kx

, a

ky

i a

kz

- skorygowane wartości przyspieszenia drgań wyznaczone odpowiednio w

kierunkach x, y i z.

Wartość a

kw

wg wzoru (2) porównywana jest z wartością dopuszczalną dla kierunku z (a

k, z

dop

) wg

warunku

a

kw

≤ a

k, z dop

(3)

Ocena wpływu drgań wg wartości skorygowanej prędkości drgań wymaga zastosowania, wzoru (5) i
warunków (4) i (6).

V

kw

≤ V

k dop

(4)

(5)

V

kw

≤ V

k, z dop

(6)

w których:

V

k

- zmierzona skorygowana wartość prędkości drgań w analizowanym kierunku odbioru drgań (x, y albo z),

V

k

dop

- dopuszczalna wartość skorygowana prędkości drgań określona wg 4.1,

V

k w

- wypadkowa wartość prędkości drgań,

V

k,x

V

k,y

i V

k,z

- wartości skorygowane prędkości drgań wyznaczone odpowiednio w kierunkach x, y i z,

V

k,z dop

- dopuszczalna wartość skorygowana prędkości drgań w kierunku z.

Korekcję prowadzi się przy użyciu filtru korekcyjnego o charakterystyce opisanej współczynnikami korekcji
k

f

zestawionymi w tabl. 1 dla środkowych częstotliwości pasm 1/3 oktawowych.

Tablica 1

Częstotliwość
środkowa pasma Hz

Wartości współczynnika korekcyjnego filtru k

f

, przy odbiorze drgań z kierunku

z

x i y

1,0

0,063

0,500

1,25

0,088

0,630

1,6

0,126

0,800

2,0

0,178

1,000

2,5

0,250

1,000

3,16

0345

1,000

4,0

0,500

1,000

5,0

0,630

1,000

6,3

0,770

1,000

8,0

1,000

1,000

10,0

1,000

1,000

12,5

1,000

1,000

16,0

1,000

1,000

20,0

1,000

1,000

25,0

1,000

1,000

31,6

1,000

1,000

40,6

1,000

1,000

50,0

1,000

1,000

63,0

1,000

1,000

3.3. Ocena na podstawie pomiaru widma drgań.

Ocenę wykonuje się przez porównanie, wg warunku (7), zmierzonych wartości skutecznych przyspieszenia
drgań (a) w pasmach 1/3 oktawowych dla analizowanego kierunku drgań z odpowiednimi wartościami
dopuszczalnymi (a

dop

) określonymi wg 4.2.

a ≤ a

dop

(7)

Warunek (7) powinien być spełniony w każdym pasmie 1/3 oktawowym o częstotliwości środkowej f

i

.

Dopuszcza się stosowanie w ocenie wpływu drgań zmierzonych wartości skutecznych prędkości drgań (V) w
pasmach 1/3 oktawowych dla analizowanego kierunku drgań i porównanie ich, wg warunku (8), z
wartościami dopuszczalnymi określonymi wg 4.2.

V ≤ V

dop

(8)

4. WARTOŚCI DOPUSZCZALNE

4.1. Skorygowane wartości dopuszczalne

przyspieszenia drgań wyznacza się wg wzoru

a

k

dop

= a

k1

x n

(9)

w którym:

a

k dop

- dopuszczalna wartość skorygowana przyspieszenia w kierunku odbioru drgań,

a

kl

- wartość przyspieszenia odpowiadająca progowi odczuwalności drgań przez człowieka odczytana z tabl.

2,

n - współczynnik odczytany z tabl. 5.

Skorygowane wartości dopuszczalne prędkości drgań wyznacza się wg wzoru

V

k dop

= V

kl

x n

(10)

w którym:

V

k dop

- dopuszczalna wartość skorygowana prędkości w kierunku odbioru drgań,

V

kl

- wartość prędkości odpowiadająca progowi odczuwalności drgań przez człowieka odczytana z tabl. 2,

n - współczynnik odczytany z tabl. 5.

Tablica 2

4.2. Wartości dopuszczalne w pasmach 1/3 oktawowych.

Wartości dopuszczalne przyspieszenia drgań w pasmach 1/3 oktawowych wyznacza się wg wzoru

80,0

1,000

1,000

Opis wielkości

Kierunek odbioru drgań przez człowieka

z

x i y

Skorygowana wartość przyspieszenia a

kl

, ms

-2

0,0050

0,0036

Skorygowana wartość prędkości V

kl

, ms

-1

0,00010

0,00029

(11)

w którym:

a

dop

- dopuszczalna wartość przyspieszenia w kierunku odbioru drgań dla pasma 1/3 oktawowego o

częstotliwości środkowej f

i

,

a

1

- wartość przyspieszenia odpowiadająca progowi odczuwalności drgań przez człowieka odczytana z tabl.

3 dla pasma 1/3 oktawowego o częstotliwości środkowej f

i

,

n - współczynnik odczytany z tabl. 5.

Wartości dopuszczalne prędkości drgań w pasmach 1/3 oktawowych wyznacza się wg wzoru

(12)

w którym:

V

dop

- dopuszczalna wartość prędkości w kierunku odbioru drgań dla pasma 1/3 oktawowego o

częstotliwości środkowej f

i

,

V

1

- wartość prędkości odpowiadająca progowi odczuwalności drgań przez człowieka odczytana z tabl. 4 dla

pasma 1/3 oktawowego o częstotliwości środkowej f

i

,

n - współczynnik odczytany z tabl. 5.

Tablica 3

Tablica 4

Częstotliwość
środkowa pasma, f

i

, Hz

Wartość przyspieszenia a

1

, ms

-2

, przy odbiorze drgań przez

człowieka z kierunku

z

x i y

1,0

0,0100

0,0036

1,25

0,0089

0,0036

1,6

0,0080

0,0036

2,0

0,0070

0,0036

2,5

0,0063

0,0045

3,16

0,0057

0,0057

4,0

0,0050

0,0072

5,0

0,0050

0,0090

6,3

0,0050

0,0114

8,0

0,0050

0,0144

10,0

0,0062

0,0180

12,5

0,0078

0,0225

16,0

0,0100

0,0289

20,0

0,0125

0,0361

25,0

0,0156

0,0451

31,6

0,0197

0,0568

40,0

0,0250

0,0721

50,0

0,0313

0,0902

63,0

0,0394

0,1140

80,0

0,0500

0,1440

Na rys. 1 i 2 podano linie 1 odpowiadające progowi odczuwalności drgań przez człowieka (a

1

oraz V

1

). Rys.

1 odpowiada przypadkowi, w którym parametrem oceny jest wartość skuteczna przyspieszenia, zaś rys. 2 -
w którym parametrem oceny jest wartość skuteczna prędkości. Linie oznaczone liczbami 1,4, 2, 4, 8, 16,
32, 64 i 128 odpowiadają poziomom drgań tyle razy większym w stosunku do podstawowego poziomu, ile
wynosi liczba podana przy linii.

Rys. 1

Częstotliwość
środkowa pasma f

i

, Hz

Wartość prędkości V

1

, ms

-1

, przy odbiorze drgań przez

człowieka w kierunku

z

x i y

1,0

0,00159

0,00057

1,25

0,00113

0,00046

1,6

0,00079

0,00036

2,0

0,00056

0,00029

2,5

0,00040

0,00029

3,16

0,00029

0,00029

4,0

0,00020

0,00029

5,0

0,00016

0,00029

6,3

0,00013

0,00029

8,0

0,00010

0,00029

10,0

0,00010

0,00029

12,5

0,00010

0,00029

16,0

0,00010

0,00029

20,0

0,00010

0,00029

25,0

0,00010

0,00029

31,6

0,00010

0,00029

40,0

0,00010

0,00029

50,0

0,00010

0,00029

63,0

0,00010

0,00029

80,0

0,00010

0,00029

Rys. 2

4.3. Wartości współczynnika n.

Współczynnik n występujący we wzorach (9)-(12) przyjmowany jest w zależności od: przeznaczenia
pomieszczenia, pory występowania oraz charakteru drgań i ich powtarzalności.

Wartości współczynnika n zestawiono w tabl. 5.

W celu przeprowadzenia całkowitej oceny poziomu drgań prowadzi się pomiar przy użyciu odpowiednich
filtrów korekcyjnych, a wynik pomiaru porównuje z wartościami dopuszczalnymi.

Tablica 5

Przeznaczenie pomieszczenia w budynku Pora

występowania
drgań

Wartość n w zależności od charakteru drgań i ich
powtarzalności

drgania ustalone (ciągłe
albo przerywane) oraz
drgania sporadyczne o
krotności większej niż
10 na dobę

drgania sporadyczne o
krotności nie
przekraczającej 10 na
dobę

Sale operacyjne w szpitalach, precyzyjne
laboratoria i pomieszczenia podobnego

przeznaczenia

1)

dzień

1

1

noc

Szpitale, sale chorych w normalnych
warunkach i pomieszczenia podobnego
przeznaczenia

dzień

2

8

noc

1

4

Mieszkania, internaty i pomieszczenia
podobnego przeznaczenia

dzień

4

32

2)

noc

1,4

4

Biura, urzędy, szkoły i pomieszczenia
podobnego przeznaczenia

dzień

4

64

2)

noc

Warsztaty pracy i pomieszczenia
podobnego przeznaczenia

dzień

8

3)

128

noc

1)

Wartość współczynnika n dotyczy czasu, w którym w salach operacyjnych odbywają się operacje albo w

laboratoriach - bardzo precyzyjne czynności.

2)

Współczynnik n może być podwojony (n = 64 i n = 128), jeżeli dotyczy drgań sporadycznych uprzednio

zapowiedzianych np. sygnałami ostrzegawczymi, komunikatami.

5. POMIARY DRGAŃ

5.1. Wielkości mierzone.

Wielkością mierzoną jest przyspieszenie drgań albo prędkość drgań.

5.2. Miejsce i kierunki pomiaru.

Pomiar prowadzi się w miejscu przebywania człowieka w punktach przenoszenia się drgań z konstrukcji na
człowieka. Jeżeli położenie człowieka w stosunku do drgającego środowiska jest ustalone i znane, pomiary
wykonuje się w kierunkach odbioru drgań przez człowieka (kierunek z albo kierunki x, y). Jeżeli położenie
człowieka może ulegać zmianie, albo nie są znane kierunki odbioru drgań przez człowieka, należy wykonać
pomiary w trzech kierunkach: pionowym Z oraz dwóch poziomych X i Y wyznaczonych przez nieruchomy
układ współrzędnych związany z geometrią miejsca wykonania pomiarów.

5.3. Sposób pomiaru.

Podstawowym sposobem jest magnetyczna rejestracja czasowego przebiegu drgań w całym pasmie
częstotliwości, którą wykorzystuje się w dalszym opracowaniu.

Pomiar wykonuje się w warunkach najbardziej niekorzystnych dla człowieka odbierającego drgania w całym
ocenianym pasmie częstotliwości.

6. ZASADY OBLICZENIOWEGO WYZNACZENIA PARAMETRÓW DRGAŃ DLA
POTRZEB OCENY

Jeżeli budynek lub źródło drgań jest w fazie projektowania, można w sposób obliczeniowy przeprowadzić
wstępną ocenę prognozowanych drgań przekazywanych z konstrukcji budynku na człowieka znajdującego
się w tym budynku.

Prognozowane wartości przyspieszeń konstrukcji budynku w miejscu przebywania człowieka można
wyznaczyć:

- wg wymagań PN-85/B-02170 w przypadku przekazywania się drgań podłoża na budynek,

- wg wymagań PN-80/B-03040 w przypadku przekazywania się drgań wywołanych pracą maszyn i urządzeń
umieszczonych w budynkach.

KONIEC

Załącznik

Informacje dodatkowe

ZAŁĄCZNIK

POSTĘPOWANIE W PRZYPADKU ZMIENIAJĄCEGO SIĘ KIERUNKU PRZEKAZYWANIA DRGAŃ NA
CZŁOWIEKA

1. Zakres stosowania załącznika obejmuje przypadki, w których kierunek przekazywania na czł

owieka

mierzonych drgań może się zmieniać albo nie jest jednoznacznie określony. Wówczas przeprowadzając
ocenę na podstawie pomiaru wartości skorygowanej albo pomiaru widma drgań należy uwzględnić podane
niżej uwagi.

2. Ocena na podstawie pomiaru wartości skorygowanej. W pomiarze skorygowanych przyspieszeń

w

każdym z trzech kierunków X, Y, Z stosuje się filtr korekcyjny, dolnoprzepustowy o częstotliwości granicznej
5,6 Hz i tłumieniu, określonym wzorem

(Z-1)

3)

Współczynnik może być podwojony (n = 16) w warsztatach pracy przemyślą ciężkiego, np.:

mechanicznych, odlewniczych.

w którym f - częstotliwość, Hz.

W pomiarze skorygowanych prędkości w każdym z trzech kierunków X, Y, Z stosuje się filtr korekcyjny o
charakterystyce opisanej współczynnikiem korekcyjnym k

f

, zestawionym w tabl. Z-1 dla częstotliwości

środkowych pasm 1/3 oktawowych.

Ocenę przeprowadza się przez porównanie pomierzonych wartości skorygowanych z wartościami
dopuszczalnymi określonymi wg 4.1 dla drgań w kierunkach x, y.

Tablica Z-1

3. Ocena na podstawie pomiaru widma drgań. Wartości dopuszczalne przyspieszenia albo prędkości
drgań w pasmach 1/3 oktawowych wyznacza się ze wzorów (11) i (12), przyjmując z tabl. Z-2 wartości
przyspieszenia a

1

i prędkości V

1

odpowiadające progowi odczuwalności drgań przez człowieka.

Tablica Z-2

Częstotliwość środkowa
pasma, Hz

Wartość współczynnika
korekcyjnego filtru k

f

1,0

0,173

1,25

0,217

1,6

0,278

2,0

0,345

2,5

0,417

3,16

0,476

4,0

0,588

5,0

0,714

6,3

0,833

8,0

1,000

10,0

1,000

12,5

1,000

16,0

1,000

20,0

1,000

25,0

1,000

31,6

1,000

40,6

1,000

50,0

1,000

63,0

1,000

80,0

1,000

Częstotliwość
środkowa
pasma, Hz

Wartość

przyspieszenia a

1

ms

-2

prędkości V

1

ms

-1

przy zmieniającym się kierunku przekazywania
drgań przez człowieka

1,0

0,0036

0,00057

1,25

0,0036

0,00046

1,6

0,0036

0,00036

2,0

0,0036

0,00029

2,5

0,0038

0,00024

Na rys. Z-1 oraz Z-2 podano linię (1) odpowiadającą progowi odczuwalności drgań przez człowieka (a

1

oraz

V

1

) przy zmieniającym się kierunku przykazywania drgań. Rys. Z-1 odpowiada przypadkowi, gdy

parametrem oceny jest wartość skuteczna przyspieszenia drgań, zaś rys. Z-2 - gdy parametrem oceny jest
wartość skuteczna prędkości drgań. Linie oznaczone liczbami 1,4, 2, 4, 8, 16, 32, 64 i 128 odpowiadają
poziomowi drgań o parametrach tyle razy większych w stosunku do podstawowego poziomu a

1

(albo V

1

), ile

wynosi liczba podana przy krzywej.

Rys. Z-1

Rys. Z-2

3,16

0,0040

0,00021

4,0

0,0042

0,00017

5,0

0,0045

0,00014

6,3

0,0047

0,00012

8,0

0,0050

0,00010

10,0

0,0062

0,00010

12,5

0,0078

0,00010

16,0

0,0100

0,00010

20,0

0,0125

0,00010

25,0

0,0156

0,00010

31,6

0,0197

0,00010

40,0

0,0250

0,00010

50,0

0,0313

0,00010

63,0

0,0395

0,00010

80,0

0,0500

0,00010

INFORMACJE DODATKOWE

1. Instytucja opracowująca normę

- Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego, Warszawa.

2. Normy związane

PN-85/B-02170 Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki

PN-80/B-03040 Fundamenty i konstrukcje wsporcze pod maszyny. Obliczenia i projektowanie

PN-82/N-01350 Drgania. Terminologia

PN-91/N-01352 Drgania. Zasady wykonywania pomiarów na stanowiskach pracy

3. Normy międzynarodowe

ISO 2631/1:1985 Evaluation of human exposure to whole - body vibration - Part 1: General requirements

RWPG CT CЭB 5555-86 - nierównoważna z PN-88/B-02171 ponieważ zawiera tylko postanowienia o
charakterze ogólnym. W Polskiej Normie wykorzystano z normy RWPG postanowienia o pomiarze w
przypadku zmieniającego się kierunku przekazywania drgań na człowieka z zastosowaniem oceny na
podstawie wartości skorygowanych. PN-88/B-02171 zawiera więcej postanowień tak o metodach pomiaru
(pomiar widma drgań) jak i o pomieszczeniach w których przebywają ludzie.

4. Autorzy projektu normy

- zespól pracowników Instytutu Mechaniki Budowli Politechniki Krakowskiej w składzie: prof. dr hab. inż.
Roman Ciesielski (przewodniczący zespołu), dr inż. Andrzej Flaga, doc. dr hab. inż. Janusz Kawecki, prof. dr
hab. inż. Edward Maciąg, mgr inż. Mieczysław Pieronek, dr inż. Krzysztof Stypuła.

5. Przypadki szczególne

W szczególnych przypadkach łączny wpływ drgań mechanicznych i akustycznych może okazać się
niekorzystny dla człowieka, pomimo że oddzielnie rozpatrywane drgania mechaniczne oceniane wg
niniejszej normy i drgania akustyczne oceniane wg obowiązujących norm dotyczących akustyki budowlanej
są niższe niż dopuszczalne.

Dotychczasowe znane wyniki badań nie pozwalają na podanie w takich przypadkach jednoznacznych
kryteriów oceny. Zagadnienia te mogą być rozpatrywane na podstawie oddzielnych ocen lub uzasadnienia
naukowego.

6. Deskryptory

0144403 drgania,

0197809 przyspieszenie mechaniczne,

ØØØØØØØ ochrona przed drganiami,

0353968 ochrona osób.

7. Wydanie 2

- stan aktualny: lipiec 1995 - uaktualniono normy związane.