UNIVERZITA PARDUBICE Dopravní fakulta Jana Pernera
Hluk jako průvodní jev dopravy semestrální práce
vypracoval: předmět: ročník: skupina: typ studia: obor:
Zdeněk Faltýnek Životní prostředí a doprava druhý Pardubice magisterské kombinované DI - DC
1
Prohlášení Prohlašuji, že předložená práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Literaturu a další zdroje, z nichž jsem při zpracování čerpal, v práci řádně cituji. Anotace Cílem této semestrální práce je pohlédnout na dopravu přes její nezbytnost a užitečnost jako na jev, který civilizaci zároveň poškozuje a to do té míry, že svými negativními účinky ohrožuje výrazným způsobem prostředí, které jí bylo přiděleno k existenci. Klíčová slova Hluk, zvuk, doprava, akustické emise, protihluková opatření
2
1. Úvod Doprava od svého vzniku zaznamenávala ve svém vývoji jeden úspěch vedle druhého. Dá se jmenovat pokrok v rychlosti, pohodlí, bezpečnosti, v překonávání vzdáleností, v objemu atd. Co se jí ovšem nepodařilo, je adekvátně se vyrovnat se svými negativními důsledky, z nichž hluk je skutečně velmi závažný. Problémy s negativním vlivem dopravního hluku a ochrana proti němu nabývají celosvětově na závažnosti. Dopravní hluk není jen rušivým jevem, ale je statisticky prokázána přímá souvislost celkové nemocnosti obyvatel s hlukovými poměry jejich obydlí. Motorové vozidlo však zůstane ještě dlouho nejdůležitějším prostředkem individuální dopravy a současně nejnesnadněji odstranitelným zdrojem hluku. Hluk jako průvodní jev v dopravě s sebou přináší problémy spojené s negativními účinky na psychiku a koneckonců i zdraví lidí. Ty se pak mohou projevovat v poruchách spánku obtížné usínání, neklidný nebo přerušovaný spánek. Na dalších místech ve výčtu potíží je únava, neuralgie, šum v uších, tlak v očích, závratě. Ovlivněny jsou i psychické procesy cítění, vnímání, myšlení, motivace, postoje. Jedná se tady o odraz hluku v chování člověka, v jeho pozornosti, přesnosti, rychlosti reakcí. Odráží se i na mentalitě jedince a na jeho psychomotorice. Nadměrný hluk patří k nepřijatelným formám ovlivňování životního prostředí a dopravní prostředky svým hlukem zhoršení životního prostředí způsobují.
2. Zvuk versus hluk Hlukem je nazýván jakýkoli nežádoucí obtěžující a rušivý zvuk. Je obtížné jinak definovat hluk, neboť velmi záleží na vztahu člověka k danému zvuku. Pro někoho může být daný zvuk nepříjemným hlukem, ale pro jiného příjemným zábavným poslechem. Obecnějším pojmem než hluk je tedy zvuk.
2.1 Charakteristika zvuku To, co vnímáme jako zvuk, je způsobeno pohybem molekul plynné směsi, ze které se skládá vzduch, který se kolem nás nachází [12]. Zvuk je vlastně mechanické vlnění pružného prostředí v rozsahu kmitočtů, které je lidské ucho schopno vnímat [12]. Těleso, které vibruje, je zdrojem zvuku a uvádí do pohybu sousední částečky prostředí, s nimiž je ve styku. Vzniká tak zvuková vlna. Zvuk je přirozeným projevem přírodních jevů a aktivity člověka. Slyšení je pro člověka jedním z nejbohatších zdrojů informací. Jednou z nejzávažnějších vlastností zvuku je, že se šíří do poměrně velké vzdálenosti, přitom jak vzduchem, tak kapalinou i pevnou látkou. 2.1.1 Percepce zvuku uchem
Sluchový orgán (ucho) mění mechanické podněty, které přicházejí z vnějšího prostředí na nervové vzruchy a provádí částečnou analýzu zvuků podle výšky tónů [1]. Nervové vzruchy se pak prostřednictvím sluchového nervu převádějí do sluchového centra. Zde potom prochází třemi samostatnými, vzájemně na sebe navazujícími částmi. Zevním uchem, středním uchem a vnitřním uchem. Na konci tohoto procesu je schopnost člověka vnímat akustické podněty, což je omezeno jednak kmitočtovým rozsahem, jednak rozsahem hlasitosti.
3
2.1.2 Frekvenční rozsah lidského ucha Lidské ucho vnímá zvuk v rozsahu kmitočtů asi od 16 Hz do 20 000 Hz. Uvádí se však, že spolehlivý zvukový vjem vzniká až při 32 Hz. S přibývajícím věkem dochází postupně ke ztrátě slyšení vysokých tónů přibližně po 10 000 Hz. Nejcitlivější je ucho ve frekvenční oblasti kolem 1 000 Hz, což odpovídá frekvenčnímu rozsahu lidské řeči. Oblast slyšení je vymezena prahem slyšení a prahem bolesti. Aby byl zvuk slyšitelný, musí jeho intenzita, resp. akustický tlak, dosáhnout určité prahové hodnoty (práh slyšení), která je frekvenčně závislá [12]. Při zvyšování intenzity zvuku dospějeme k takové hodnotě intenzity (práh bolesti), při níž se objevuje bolestivý vjem, taktéž do jisté míry, frekvenčně závislý [12]. Všechny slyšitelné zvuky leží mezi prahem slyšení a prahem bolesti.
2.2 Charakteristika hluku Hlukem označujeme každý nežádoucí zvuk, který je typickým negativním produktem civilizačního procesu. Rostoucí požadavky na vyšší počet výkonnějších dopravních prostředků a současné požadavky na jejich konstrukce a úsporu materiálu, mají za následek rostoucí znečišťování životního a pracovního prostředí hlukem. V programech ochrany prostředí, které realizují vyspělé státy světa, se řadí hluk zpravidla hned za znečištění ovzduší a ochranu povrchových vod. Dnes, s rozvojem dopravy a přetechnizováním všech odvětví lidské činnosti, zasahuje hluk do všech oblastí našeho života. 2.2.1 Příčiny vzniku hluku Základní rozdělení hluku je dvojí: Mechanický hluk je způsoben mechanickými kmity povrchu strojů, stěn budov, technologickými zařízeními resp. jejich částmi. Kmitající povrch tělesa (stroje, stěny budov apod.) způsobí akustický rozruch kapalného, nejčastěji však plynného prostředí a svoji mechanickou energii odevzdá akustickému prostředí [11]. Akustická energie se pak prostřednictvím akustických vln šíří do celého akustického prostředí. Aerodynamický hluk vzniká v oblastech neustálého proudění tekutiny (plynu, kapaliny), nebo tam, kde dochází k výrazným změnám tlaku (tlakový spád), a tím dochází ke vzniku vlnění příslušného média (ventilátory, kompresory, sání a výfuk spalovacích motorů, únik stlačeného plynu nebo kapaliny z potrubí nebo trysky, výbuch apod.). Ve strojních zařízeních, která jsou součástí každého dopravního prostředku, dochází k emisi hluku často z obou příčin. Např. u spalovacího motoru vzniká jak mechanický hluk (od setrvačných sil, dosedání ventilů, třecí síly v kinematických dvojicích a dalších silových účinků), tak i hluk aerodynamický (sání, výfuk, ventilátor apod.) [11]. Jednotlivé příčiny se liší frekvenčním složením, intenzitou a směrovým působením. V obou případech vzniku zvuku (hluku) se tento šíří vlněním příslušného akustického média dále od původního zdroje. 2.2.2 Činitelé působení hluku Člověk vnímá zvuk především prostřednictvím sluchového orgánu a jen vyjímečně jiným způsobem, jako vedením kostmi a povrchem těla. Sluchový orgán zprostředkovává převod akustického podnětu k centrální nervové soustavě [1]. Sluchové podněty jsou biologicky účinnější než zrakové, proto také nemá organizmus žádnou možnost fyziologicky vyřadit sluch z činnosti. Působení hluku na člověka se může projevit jak na sluchovém orgánu, kde dochází při nadměrných hladinách k poškození, tak i v ostatních funkcích organizmu, kde se uplatňuje prostřednictvím nervové soustavy. Projevuje se účinek psychického charakteru i účinek na základní pochody v organizmu, vliv na vztah člověka k okolí, jeho vnímání a dorozumívání, na pracovní výkon a soustředěnost, ale také na spánek a odpočinek.
4
Během doby se mnoho autorů snažilo skloubit proces vnímání zvuku a míru působení hluku na člověka s měřitelnými fyzikálními charakteristikami zvuku. Setkáváme se tak s fyziologickými veličinami jako hlasitost a hladina hlasitosti a s pojmy maskování zvuků, rušivost a obtěžování, které souvisejí se subjektivním sluchovým vjemem. V tomto případě se považují za nejvýznamnější fyzikální znaky intenzita zvuku, hladina akustického tlaku, kmitočtové složení a charakter akustického signálu a akustické pole. Při posuzování škodlivosti hluku pak dále doba působení hluku, jeho časový průběh, charakter pracovní činnosti, denní doba, zdravotní stav apod. 2.2.3 Maskující účinek hluku a kritická pásma Lidé jsou zřídka vystaveni pouze jednomu sledovanému izolovanému zvuku. Většinou jsou vystaveni mnoha dalším zvukům současně, které lze považovat za hluk nežádoucí a lze jej nazvat hlukem pozadí. Příjem zvuku a speciálně srozumitelnost řeči může být zhoršena nebo maskována, pokud frekvenční složky hluku pozadí jsou dostatečně výrazné ve srovnání se stejnými složkami zvuku, jež chceme poslouchat. Tyto obtíže vzrůstají, pokud fyzikální parametry maskovaného i maskujícího zvuku se mění v širším rozsahu frekvencí i intenzity. Hluk pozadí může totiž být úzkopásmový, širokopásmový, čistý tón, ustálený zvuk, přerušovaný nebo impulzní apod., případně jejich kombinace. Výzkumy těchto jevů bylo např. zjištěno, že: -úzkopásmový hluk způsobuje vyšší maskovací účinek než čistý tón stejné intenzity a se stejnou střední frekvencí [4], -u nízkých hladin hluku je maskovací efekt omezen na dosti úzké pásmo okolo střední frekvence maskujícího hluku. Pokud hladina maskujícího hluku vzrůstá, pak roste i frekvence hluku a sledované hluky jsou snadněji maskované než tytéž pod ní. Maskující efekt se vysvětluje jako posunutí prahu slyšení, způsobené silnějším zvukem [4]. Tento efekt závisí hlavně na rozdílu frekvencí mezi oběma zvuky. Posunutí prahu slyšení je nejvýraznější okolo frekvence maskujícího tónu. Lidské ucho může být považováno za soubor překrývajících se pásmových filtrů s konstantní procentuální šířkou pásma [4]. Jestliže je ucho vystaveno současně dvěma rozdílným zvukům, je všeobecně známou skutečností, že jeden z nich může potlačit nebo alespoň oslabit vjem zvuku druhého. Tento tzv. maskovací efekt byl popsán Meyerem v r. 1876 a později Weyelem a Lanem podrobně prozkoumán v r. 1924. Vysvětluje se posunutím prahu slyšení způsobeným silnějším zvukem. Maskovací účinek, je největší kolem frekvence maskujícího tónu a je odlišný pro čisté tóny a širokopásmové zvuky [4]. Maskování může být využito k potlačení rušivého působení zvuků. Příznivý efekt maskování pomocí záměrně vytvořené zvukové kulisy je znám především ze studentské praxe, kde jako maskující zvuk je nejčastěji používaná hudba. 2.2.4 Negativní účinky hluku Aby se hluk dostal od svého zdroje k příjemci, musí dojít k procesu zvanému přenos zvukových vln. Ten se uskutečňuje dvojím způsobem: Vzduchem, kdy zvukové vlny vytvářejí nepříznivé hlukové poměry nejen v bezprostředním okolí zdroje, ale i ve vzdálenějších místech prostoru. Pevnou konstrukcí v podobě chvění a následným vyzářením do chráněného prostoru. Část vyzářených vibrací s frekvencemi z oboru slyšitelných kmitočtů se v chráněném prostoru může projevit jako rušivý hluk.
5
Nebezpečnost hluku, jako každého nežádoucího zvuku spočívá v tom, že lidský organizmus nemá prakticky proti působení akustických signálů významnější ochranné funkce. Hluk je mimořádně škodlivý po stránce: Biologické, při kterém způsobuje vypětí nervové soustavy, vyvolává neurovegetativní poruchy, zvýšení krevního tlaku [10]. Zvláštní kapitolu tvoří poškození sluchového ústrojí při dlouhodobějším pobytu v hlučném prostředí. Ekonomické, kde nadměrná hluková expozice snižuje kvalitu a produktivitu práce, zvyšuje nemocnost. Hluk působí přes sluchový orgán na celou nervovou soustavu člověka. Od určité úrovně a doby expozice může pak vyvolávat negativní odezvy na psychický stav člověka a jeho únavu, které se dále promítají i na poruchy tělesných funkcí se sluchem přímo nesouvisejících. V extrémních případech pak vede hluk k negativním změnám sluchového orgánu i dalších fyziologických funkcí. Hluk vozidla je vytvářen celou řadou dílčích zdrojů, které svým účinkem určují jeho celkovou hlučnost. Hluková energie se vyzařuje z vozidla jednak do jeho okolí, tento hluk se nazývá vnějším hlukem vozidla, jednak do prostoru pro posádku (je-li částečně nebo úplně uzavřen) a tento hluk se nazývá vnitřním hlukem. Vnější hluk obtěžuje okolí, a tedy přímo zatěžuje životní prostředí. Hluk způsobený dopravními prostředky je hlavní příčinou celkové úrovně hluku ve městech i v otevřené krajině. Snižování úrovně vnějšího hluku, i při stojícím vozidle a volnoběžných otáčkách motoru, je však považováno za důležité i z hlediska posuzování celkové úrovně vozidla. Vnitřní hluk působí přímo na posádku vozidla. Má výrazný vliv na její únavu resp. pocit pohody či nepohody a ovlivňuje tím bezpečnost provozování vozidla. Tvoří však také důležitou složku atraktivity vozidla pro případného kupce, protože zajištění snadné hovorové komunikace mezi členy posádky je u osobních vozů nezbytnost. Obecně se dá říci, že hluk působí i po relativně krátké době u citlivějších lidí jako neurotizující činitel. Značná závislost je především na typu osobnosti, na vykonávané práci. Člověk a situace, ve které se právě nalézá, rozhodují o tom, zda tóny, zvuky, šelesty apod. jsou vnímány jako nepříjemný hluk. Při duševní práci, která vyžaduje vysokou koncentraci, působí nepříznivě nepatrné hluky. Naopak stejný člověk může pociťovat hladinu hluku 90 dB vyvolanou symfonickým orchestrem jako požitek. Záleží tedy na osobním vztahu k slyšenému. Bylo prokázáno, že při výskytu mentálních onemocnění nejsou nejdůležitějším faktorem přímé fyzikální hodnoty působícího hluku, ale vztah exponované osoby k hluku jako obtěžujícímu ukazateli zevního prostředí. Každý člověk vystavený hluku reaguje kvalitativně jinak podle toho, zda se jedná o extroverta nebo introverta (v závislosti na stupni neurotičnosti) [12]. Negativní účinky na zdraví člověka se především projevují v oblasti sluchového orgánu. Nejčastějším projevem poškození sluchového orgánu je trvalý posun sluchového prahu slyšitelnosti. Mimosluchové účinky hluku: -Podráždění vegetativního a nervového systému. Projevuje se zvýšenou frekvencí srdce, zvýšením krevního tlaku, zhoršením látkové výměny, organizmus je stresovaný apod. -Poruchy spánku, projevující se jeho nedostatečnou hloubkou a trváním, dochází k narušení nutných regeneračních pochodů v organizmu. -Psychické poruchy, projevují se předrážděností, apatií, bolestí zažívacího traktu a celkovou nervozitou.
6
-Poruchy výkonnosti, projevují se ve snížené pozornosti a zkrácení reakčního času, což má za následek snížení produktivity práce a také zvýšení počtu úrazů v provozech. Hluk v životním prostředí působí většinou v kontextu s ostatními fyziologickými, chemickými a biologickými činiteli (synergický efekt) [7]. Z toho vyplývá různost výkladu vlivu hluku na zdravotní stav. Celkem však lze negativní nespecifický účinek hluku na člověka rozdělit do následujících sfér: Psychická sféra. Jde o obtěžující rušivý účinek hluku s následným snížením koncentrace pozornosti, což může mít za následek zvýšené riziko úrazu i celkové narušení duševní pohody. V tomto případě může docházet ke vzniku neurotizace organizmu (cca do hodnoty 65 dB). Fyziologická sféra. Jde především o narušování neurovegetativní a neurohormonální rovnováhy [7]. V tomto případě pak může docházet ke změnám krevního tlaku, srdeční frekvence, periferního prokrvení, vylučování stresových hormonů, změny svalového napětí, kožního elektrického odporu i některých funkcí oka, jako jsou změny ve velikosti zornice a zúžení zorného pole (v rozsahu 65-90 dB v bdělém stavu a 45-90 dB ve spánku) [7]. Sféra sluchového poškození. Při delším působení hluku (v rozsahu 90-120 dB) dochází k degeneraci sluchových buněk a orgánů vnitřního ucha. Vzniká profesionální nedoslýchavost či hluchota. 2.2.5 Hluk jako faktor životního prostředí Vysoké hodnoty hladin hluku jak v pracovním a obytném prostředí, tak často i v rekreačních oblastech vytvořily tak nepříznivou situaci, jejíž řešení je nezbytností. Jednou z nejzávažnějších vlastností zvuku a hluku je, že se šíří na poměrně velké vzdálenosti, stovky metrů i více. Přitom se tak děje stejně dobře vzduchem, vodou i pevnými látkami (např. konstrukcí obytných a průmyslových budov). Uvádí se, že nárůst hlučnosti v našem životním prostředí je asi 1 dB za rok, což je realita znepokojivá. Základním parametrem hluku určujícím jeho účinek na člověka je intenzita hluku, případně akustický tlak. Člověk se necítí dobře v prostředí s nezvykle nízkou hladinou hluku. Hodnoty blízké 20 dB většina lidí považuje za hluboké ticho a za nepříjemný stav. Z tohoto důvodu v kosmických kabinách bylo nutno vytvářet vhodné hlukové pozadí, aby se kosmonauti cítili jakoby v přirozeném prostředí. Na druhé straně při hladině hluku nad 160 dB již dochází k poruše bubínku sluchového orgánu. Nadměrný hluk je škodlivý v každém případě. Ať už obtěžuje nebo zdánlivě ne. Jeho obtěžující účinky závisí na více faktorech. Zejména: -na intenzitě a frekvenci -na době trvání a šířce jeho frekvenčního pásma -na rozdílu mezi hlukem zdroje a hlukem pozadí -na frekvenci přerušování -na impulznosti hluku a jeho neočekávanosti -na osobních dispozicích člověka a jeho vztahu ke zdroji hluku -na době vnímání (časová expozice) subjektem apod.
3. Jednotlivé druhy dopravy jako zdroj hluku Pokud se zaměříme na rušivý vliv jednotlivých druhů dopravy, budou na prvních místech, vzhledem k hustotě svých sítí doprava silniční a doprava železniční. Z pohledu absolutních
7
hodnot hluku bude mít v našem případě přednost doprava železniční a to zásluhou typu, jakým dochází ke styku kola s dráhou. Tedy kov – kov.
3.1 Železniční doprava Hlučnost železniční dopravy je zapříčiněna: -činností hnacích a pomocných agregátů -stykem kola s dopravní cestou -aerodynamickým hlukem, který vzniká pohybem samotným -hlukem kolemjedoucích vozidel -hlukem ze součástí dopravního prostředku Celkovou hladinu dopravního hluku lze rozdělit na hluk: -vyvolaný naftovými nebo jinými pohonnými motory -odvalováním kol po dopravní cestě -jinými intervalově se vyskytujícími hluky [5] Železniční doprava vykazuje po letecké dopravě největší absolutní hlukové hodnoty. Jak už bylo řečeno, je to dáno skutečností, že veškerý kontakt, ať už kola s dráhou anebo mezi jednotlivými vozy, je typu kov-kov. Platí se zde daň za nejmenší tření a valivý odpor, který umožňuje tomuto druhu dopravy být nejefektivnější ve smyslu nutné spotřebované energie na 1 tunu nákladu a zároveň být vzhledem k vysoké elektrifikovanosti hlavních tratí nejméně znečišťující dopravou výfukovými plyny. 3.1.1 Jízda vlaku po širé trati Jízdou po širé trati vlak absolvuje přejezdy s přejezdovými zabezpečovacími zařízeními a míjení výstražných kolíků, kde mu předpisy ukládací použít jako výstrahu píšťalu, dále jízdu přes mosty, výhybky, jejichž následkem je zvýšený hluk a dále brždění zejména ve stanicích a zastávkách doprovázené rovněž zvýšenou hlukovou hladinou. Hluk vlaku vytváří zejména valení kol po kolejnicích, výfuk naftového motoru, sání a výfuky ventilátorů lokomotiv. Hladina hluku ve vnějším prostoru při jízdě vlaku závisí zejména na délce vlaku, okamžité rychlosti jízdy v daném místě a také na druhu trakce (motorová nebo elektrická). Zdrojem hluku je pochopitelně technický stav kolejových vozidel a železničního svršku. 3.1.2 Rozhlasové zařízení pro informaci zaměstnanců a veřejnosti Hladina hluku reproduktoru nemá při hlášení podle ON 342570 přesáhnout hodnotu 90 dB a to v nejbližší vzdálenosti od reproduktoru, kde může stát posluchač [8]. Reproduktory musí být směrovány a výkonově nastaveny tak, aby na hranici pozemku ČD nebyly překročeny nejvyšší přípustné hodnoty hluku ve venkovním prostoru, stanovené hygienickou službou. Železniční rozhlasová zařízení jsou zpravidla vybavena přepínačem „den“ a „noc“, kterým se v noci dosáhne snížení hladiny hlášení o 10 dB. 3.1.3 Železniční stanice Železniční stanice jsou zpravidla větší nebo velké územní plochy s různým druhem provozu a činnosti. Na případné zvýšené hladině hluku v jejich okolí se zejména podílejí jízdy vlaků, železniční rozhlas, akustické návěstí lokomotiv a ostatních kolejových vozidel s vlastním pohonem, manipulace s vagóny. Před každým uvedením lokomotiv a ostatních kolejových vozidel s vlastním pohonem do pohybu je strojvedoucí povinen použít návěst „Pozor“. K tomu účelu jsou vozidla vybavena návěstními píšťalami, které mají předepsanou hladinu hluku 105 dB ve vzdálenosti 5 m od píšťaly [8].
8
3.1.4 Zkušebny naftových motorů V provozu ČD jsou nejčastěji naftové motory o vrtání válců 230 a 310 mm. Dílenské opravy lokomotiv se provádějí v železničních opravnách a strojírnách. Zkušebny naftových motorů a lokomotiv jsou vybaveny přídavnými tlumiči výfuků a sání a vnější hladina hluku nepřekračuje hodnoty určené hygienickou službou. Opravy naftových motorů a jejich následné zabíhání a seřízení výkonu dieselelektrických lokomotiv na zatěžovacím odporu provádějí určená lokomotivní depa. Zde je zdrojem největšího hluku výfuk naftového motoru. 3.1.5 Lokomotivy Zvyšující se nároky na životní a pracovní podmínky obsluhy lokomotivy s sebou nesou vzrůstající požadavky na snížení hluku v kabině strojvedoucího. Základní akustické úpravy na snížení hlučnosti lokomotiv se provádějí permanentně. Motor lokomotivy, kabina strojvedoucího a většina agregátů je pružně uložena, výfuk lokomotivy je opatřen účinným tlumičem hluku. Přesto tato oblast skýtá poměrně velké rezervy.
3.2 Automobilová doprava Některé komunikace ještě dnes kopírující přístupové cesty staré i stovky let, přivádějí dopravu do bezprostřední blízkosti sídlišť a lidských obydlí. Pochopitelně, cesty jsou od toho, aby spojovaly. V minulosti, kdy se využívalo lidské nebo zvířecí síly (tedy nehlučného pohonu), problémy s hlukem v souvislosti s dopravou neexistovaly. Od momentu, kdy nezpevněný povrch cest nahradila kamenná dlažba spolu s kováním loukoťových kol povozů, a ještě později, když se objevila vozidla poháněná motorem, vznikl nový, dosud neznámý problém. Dopravní hluk. Hluk z automobilové dopravy je dnes velmi závažný problém. Silniční doprava obtěžuje hlukem, pokud je přímo vedena obcemi a obydlenými oblastmi. Dálnice jako významná součást silniční sítě, pokud je vedena v blízkosti lidských obydlí, rekreačních středisek, znehodnocuje svým hlukem životní prostředí ve velké míře. 3.2.1 Vnější hluk Zdroje vnějšího hluku v silniční dopravě závisí na různých okolnostech. Na vzdálenosti od vozovky, na druhu vozovky a na toku dopravy. U městských komunikací se při malé hustotě provozu střední hladina hluku rychle zvyšuje s nárůstem dopravního toku. Důležitým činitelem hluku v dopravě je složení dopravy. Čím větší je procento těžkých vozidel, tím větší bude hluk. Při stoupání a v místech zastávek je rozdíl v hladině hluku velmi nápadný. V automobilizmu rozeznáváme mnoho zdrojů hluku. Vedle tlumičů, které jsou nejznámějším zdrojem hlučnosti provozu je to ventilátor chlazení, převodový mechanizmus, aerodynamický hluk, kterého nejpravděpodobnější příčinou je vítr šířící se z povrchu vozidla. Zvýšení rychlosti osobních automobilů má na hladinu hluku větší vliv než u nákladních aut. Při vysokých rychlostech je aerodynamický hluk a hluk vyvolaný pneumatikami stejně důležitý jako hluk motoru, který nepřekračuje u osobních aut současné generace v porovnání s nákladními automobily hranici 30 %. Charakteristika i hladina hluku je ovlivňována blízkostí křižovatek. Na křižovatkách a na přechodech pro chodce se hladina hluku rychle mění podle toho, jak vozidla zpomalují, brzdí, zastavují anebo se opět rozjíždějí. To má za následek kolísání hladiny hluku. Na městských komunikacích, zejména v úzkých uličkách s vysokými budovami po obou stranách může vzniknout tzv. kanónový efekt, kdy se zvuk odráží od průčelí budov. Hladina hluku zde bude podstatně vyšší než na širokých a otevřených komunikacích . 9
Silniční doprava, koneckonců, v podstatě jako každá jiná doprava v sobě nese rozpor. Na jedné straně je snaha o plynulost dopravy budováním dálnic a komunikací dálničního typu, které svojí podstatou umožňují průjezd velkého množství vozidel. Tento fakt na druhé straně způsobuje kromě permanentního znečišťování ovzduší a jiných negativ, hluk. A to přímo úměrný hustotě provozu. 3.2.2 Vnitřní hluk Na tvorbě vnitřního hluku automobilů se podílí větší či menší množství nejrůznějších zdrojů hluku a vibrací počínaje agregátem a konče různým příslušenstvím určeným ke zlepšení funkce vozidla a pohodlí řidiče i ostatních cestujících. Zdroje hluku nutné pro pohyb vozu jsou ve většině případů mezi sebou vázány a vytvářejí diskrétní spektrum s definovanými vztahy mezi složkami [9]. Zdrojem hluku může být nerovnoměrnost otáčení vyvolaná chodem motoru, házivost kola, nerovnoměrnost v tuhosti pneumatik, nerovnoměrnost v brzdícím momentu při brždění apod.
3.3 Letecká doprava Letecká doprava je zdrojem největšího dopravního hluku. Trysková dopravní letadla pohybující se v letové hladině 10 000 m, kde se hluk na zemi vcelku rušivě neprojevuje, využívají letiště v blízkosti velkých měst. Zde při startu a přistání přelétávají v relativně nízkých výškách nad obytnými čtvrtěmi, které hlukem z letecké dopravy trpí v míře někdy větší než je únosné. Startující tryskové dopravní letadlo je zdrojem hluku cca 140 dB a do doby, než nabere potřebnou výšku, zasáhne hlukem obyvatelstvo na ploše mnoha čtverečních kilometrů. Samozřejmě to závisí na kurzu letu, směru a intenzitě větru apod. 3.3.1 Skladba a hustota leteckého provozu Skladba leteckého provozu na daném letišti za jeden den rozlišuje, o jakou denní dobu leteckého provozu se jedná. Den nebo noc. Hustota leteckého provozu je počet vzletů, přistání a souvisejících vzdušných pohybů jednotlivých typů letounů plánovaných nebo uskutečňovaných v denní době od 6.00 do 22.00 hodin a v noční době od 22.00 do 6.00 hodin. Na největších mezinárodních letištích, v Evropě např. Heathrow v Londýně nebo Schiphol v Amsterodamu, kde v režimu „den“ letadla vzlétají a přistávají v intervalech menších než 3 minuty, jsou lidé bydlící v čtvrtích nejblíže těchto vzdušných přístavů poznamenaní dlouhodobým negativním působením hluku na svůj organizmus do té míry, že vlády zadaly vypracování studií, na jejichž základě se budou hledat způsoby, jak proti hluku bojovat. 3.3.2 Hlavní faktory ovlivňující úroveň hluku z letecké dopravy Je to především skladba a hustota leteckého provozu, vzdálenost letiště od městských aglomerací, technická úroveň letecké flotily. S leteckou dopravou souvisí i servis zázemí letiště, který využívá ve velké míře jiné druhy dopravy, hlavně silniční. Kvalita organizace servisu je potom v přímé úměře na množství emisí hluku s leteckou dopravou související. Každá nová generace dopravních proudových letadel vykazuje kromě většiny aviatických zlepšení a vylepšení funkcí hnacích jednotek včetně menší spotřeby pohonných hmot, snahu radikálně snížit vnější hlučnost letadla, což se nedaří tak úspěšně jako odhlučnění vnitřní. Letadla s vrtulovými pohonnými jednotkami však mají ve většině případů uvnitř kabiny nepříznivé hlukové poměry. Požadavek řešit otázku akustického prostředí uvnitř nových typů turbovrtulových letadel již ve fázi projektu vedlo ke zpracování metod zhodnocení vlivu zvukoizolačních vlastností stěny trupu na hladinu zvuku uvnitř letadla [6]. Přenos hluku do kabiny letounu může být podstatně ovlivněn frekvenčně modálními a tlumícími vlastnostmi stěny trupu [6]. Pokud spektrum vnějších budících sil pokrývá oblast vlastních frekvencí kmitání trupu, nutně dochází ke zvýšení chvění stěny a tím ke snížení
10
neprůzvučnosti v okolí těchto frekvencí [6]. Cílem je naladit stěnu trupu a její části tak, aby vlastní frekvence ležely dostatečně daleko od dominantních složek budících sil (např. od vrtulových frekvencí ) a zvýšit tlumící schopnost duralové konstrukce [6].
3.4 Lodní doprava Jako dopravní cesty využívá lodní doprava řeky, plavební kanály, moře, oceány, jezera atd. Hluk, který je nechtěným produktem lodní dopravy způsobují dieselové lodní motory, dle tonáže plavidla od několika desítek kW u plavidel s malým výtlakem až po desítky tisíc kW u plavidel s obřími soustavami hnacích agregátů. Převážná část dopravy se ovšem neuskutečňuje v bezprostřední blízkosti lidských sídel a míst, kde se lidé zdržují, ale na mořích, oceánech popř. na veletocích a jezerech, takže místa, která vykazují škodlivou hladinu hluku pro lidskou populaci, jsou hlavně přístavy. 3.4.1 Přístavy Velký námořní přístav má rozlohu městské čtvrti a vztahují se na něj hluková kritéria města a továrny zároveň. V přístavech existuje rozsáhlá silniční síť, funguje zde několik druhů městské dopravy. Pro překládání zboží se používají obrovské přístavní jeřáby, fungují zde rozsáhlá kontejnerová skladiště. Na ta navazuje soustava železničních vleček s vlastními stanicemi pro vypravování kontejnerových vlaků a překladiště kontejnerů silniční dopravy. Přístavy budované v současnosti mají osobní dopravu od nákladní oddělenou a člověk přicházející zvenčí (pasažér), již není hlukem pocházejícím bezprostředně z činnosti přístavu v té největší míře obtěžován. Zůstává tedy hluk z plavidla samotného. 3.4.2 Plavidla Přes systematické snižování hluku na plavidlech, jsou přípustné hladiny hluku v lodních prostorech někdy překračovány, především z důvodu určitého zpoždění, která mají technická opatření ke snižování hluku na plavidlech oproti rychlému vývoji hygienických hlukových norem. Jednou z cest je pružné uložení nástaveb k lodnímu tělesu jako prostředek protihlukové izolace lodních místností. 3.4.3 Přehled protihlukových opatření na plavidlech Komplex protihlukových opatření se navrhuje již ve fázi úvodního projektu, kdy se též provádí hrubý předběžný výpočet předpokládaných hladin hluku ve strojovně a v typové obytné místnosti. Kvalita provedených protihlukových opatření se důkladně prověřuje u prototypu plavidla ve všech normovaných místnostech a dále kontrolně na každém pátém plavidle série [9]. Obytné a služební místnosti jsou umísťovány co nejúčelněji mimo přímý dosah hluku od motorů a vrtule. U většiny plavidel se provádí pružné uložení pohonných motorů a u všech plavidel pružné uložení dieselagregátů. Stěny, strop a šachty strojovny se obkládají zvukopohltivým materiálem. Kajuty, které jsou rozmístěny v blízkosti strojovny a kde je rozhodující složka hluku vedena konstrukcí, se pružně ukládají. Stěny místností se provádějí s vysokým stupněm neprůzvučnosti, s dvojitými okny apod. [9]. Relativně novým protihlukovým opatřením je pružné uložení celého obytného bloku na palubě, tzv. nástavby, které se realizuje pomocí pružných podložek různé výšky s ohledem na určení a charakter plavidla (28 mm, 112 mm apod.) [9]. Ty se vkládají mezi nástavbu a palubu. Další způsob obrany proti hluku je vkládání pryžových bloků.
3.5 Městská hromadná doprava Městská hromadná doprava zahrnuje několik druhů dopravy včetně lodní, která je v tomto výčtu vynechána, neboť není typickou městskou dopravou.
11
3.5.1 Tramvajový provoz Hladina hluku tramvajového provozu obecně závisí na typu používané tramvaje, počtu vozů v tramvajovém vlaku, technickém stavu vozidel, typu kolejového svršku, stavu tramvajového spodku a svršku, rychlosti jízdy, směrových a výškových poměrech vedení tramvajové tratě, konfiguraci terénu, stínění atd. Pochopitelně úroveň hladiny hluku tramvajové dopravy se zvyšuje souběžností s automobilovým provozem, s trolejbusovým provozem, případně současně s automobilovým a trolejbusovým provozem dohromady. 3.5.2 Trolejbusový provoz Hladina hluku trolejbusového provozu závisí na typu používaného vozidla, jeho technickém stavu, na intenzitě, rychlosti a plynulosti dopravy, dále na druhu a stavu vozovky, okolní zástavbě, konfiguraci terénu, stínění, odrazech zvuku. I zde se hluk tohoto druhu městské hromadné dopravy zvyšuje v případech, že je dráha souběžná s automobilovým, tramvajovým nebo automobilovým a současně i tramvajovým provozem. 3.5.3 Autobusový provoz U městské autobusové dopravy platí v zásadě stejná charakteristika jako u tramvajové a trolejbusové dopravy včetně souběhů s ostatními druhy městské dopravy s tím rozdílem, že hnací jednotkou autobusů je v naších podmínkách dieselový motor jako samostatný zdroj hluku a všemi faktory s tím souvisejícími. 3.5.4 Hluk z provozu na parkovacích a odstavných plochách Za zdroj hluku se rovněž považuje provoz osobních vozidel na plochách pro dopravu v klidu a na parkovacích a odstavných plochách, je-li celková průměrná hodinová intenzita tohoto provozu vyšší než 30 pohybů vozidel za hodinu. Detailní rozlišování zdrojů hluku z pouliční dopravy (hluk silničního provozu, tramvají, na zastávkách MHD, z provozu na parkovištích) vedlo ke zjištění, že největší podíl stížností na rušení hlukem v noční době připadá na hluk z provozu na parkovacích plochách. Přitom tento hluk je vnímán v nové zástavbě stejně rušivě jako ve starých částech města. Hladina hluku z provozu osobních vozidel na plochách pro dopravu v klidu závisí především na intenzitě tohoto provozu a dále na sklonových poměrech parkovací resp. odstavné plochy, druhu a krytu povrchu parkovací (odstavné) plochy, okolní zástavbě, konfiguraci terénu, stínění, odrazech zvuku.
4. Metody a přesnost měření dopravního hluku Přesnost měření akustických imisí a jejich hodnocení závisí na použitém způsobu měření a množství získaných údajů. Byly zavedeny následující třídy přesnosti: I.třída přesnosti pro speciální (podrobná) měření. Slouží k hodnocení hluku ve zvláštních případech. Tato měření vyžadují použití zvukoměrů a měřicích řetězců 1. a 2. třídy přesnosti s pásmovými filtry umožňující podrobnou frekvenční a časovou analýzu hluku (výsledek měření se od skutečné hodnoty liší o méně jak 0,5 dB) [2]. II.třída přesnosti, pro běžná (kontrolní) měření. Užívají se k získání podrobnějších informací o hluku, eventuálně k porovnání výsledků měření s hygienickými předpisy. Používají se přesné zvukoměry s pásmovými filtry, zařízení pro měření ekvivalentních hladin apod. (výsledek měření se od skutečné hodnoty liší méně než o 2 dB) [2]. III.třída přesnosti pro přehledová měření. Slouží k získání základních informací o hluku v místech pobytu lidí. Měří se jednoduchými postupy bez složitějších vyhodnocování. Je možné použít např. zvukoměru s oktávovými filtry (výsledek získaný přehledovým měřením se od skutečné hodnoty liší o méně než 5 dB).
12
4.1 Doba a délka měření Významnou roli při hodnocení akustických imisí jak v pracovním tak mimopracovním prostředí má volba doby a délky měření. Měření se provádí vždy v době, která je typická pro hlukovou situaci v daném místě. Délka měření se volí v závislosti na povaze hluku a na požadované přesnosti.
4.2 Měřicí přístroje a analyzátory Měření dopravního hluku pro posouzení jeho vlivu na člověka a jeho životní prostředí je velkou a velmi důležitou oblastí. Základními měřicími přístroji pro tuto oblast jsou zvukoměry. Jejich konstrukce odpovídá jednak dohodnutým mezinárodním standardům a jednak je předmětem stálého vývoje firem, které se jejich výrobou zabývají. Přesné integrační zvukoměry jsou vybaveny možností měření základních akustických veličin, možností měření s vestavěným přepínatelným oktávovým filtrem a možností přenosu dat na PC do programu umožňujícímu další evidenci naměřených dat a jejich organizaci do databáze. K základním druhům měřicích přístrojů a analyzátorů dopravního hluku, jichž je celá řada, patří: - zvukoměry a zvukoměrné analyzátory a speciální přístroje a systémy - přenosné analyzátory - laboratorní analyzátory a multianalyzátory Přístrojem, který navazuje na vlastnosti zvukoměrů, ale zároveň umožňuje provádění frekvenční analýzy v reálném čase s konstantní relativní šířkou pásma 1/1 1/3 oktávy je zvukoměrný analyzátor. V oblasti hodnocení dopravního hluku existují speciální přístroje, jako jsou osobní hlukoměrné dozimetry a dále celé měřicí systémy pro monitorování hlukové zátěže používané na letištích, dálnicích nebo několikaproudových a tedy silně frekventovaných silničních komunikacích a křižovatkách. Např. v ČR byl instalován rozsáhlý monitorovací systém firmy Brüel and Kjaer na pražském letišti v Ruzyni, který je neodmyslitelnou součástí boje proti hluku v této lokalitě. Dalšími speciálními celky pro oblast měření a hodnocení hluku jsou systémy pro hodnocení vnějšího hluku motorových vozidel (metoda „Pass-By“) [11].
5. Metody snižování hluku v dopravě Zabezpečení akustické pohody úzce souvisí s životním standardem zejména v bydlení a při rekreaci. Boj proti hluku není bojem proti zvuku vůbec, ale bojem proti rušivému zvuku, který znepříjemňuje pobyt a práci člověka a ohrožuje jeho zdravotní stav. Z hlediska ochrany životního a pracovního prostředí před nadměrným dopravním hlukem si musíme všímat jak venkovního prostoru, tak vnitřku obytných budov a staveb. Způsoby používané při snižování hlučnosti v dopravě a životním prostředí můžeme rozdělit do několika základních metod: Metoda redukce spočívá buď v úplném odstranění zdroje hluku nebo ve snížení jeho hlučnosti. Je nejvýznamnější z hlediska protihlukových opatření i z hlediska ekonomického. Měla by být uplatňována vždy na prvním místě. Metoda dispozice spočívá ve vhodném situování zdrojů hluku vzhledem k chráněným prostorům. Je na to třeba pamatovat při plánování dopravních tepen, letišť apod.
13
Metoda zvukové izolace spočívá v tom, že zdroj hluku oddělíme od chráněného prostoru ohraničujícími prvky s dobrými zvukoizolačními vlastnostmi. Tato metoda je důležitá ze stavebně technického hlediska. Metoda zvukové pohltivosti se zakládá na vlastnostech některých látek a schopnostech konstrukcí pohlcovat akustickou energii, případně ji měnit v jinou formu, např. teplo. Uvedené metody ochrany proti dopravnímu hluku je třeba použít komplexně v kombinaci, kdy pro daný problém vedou k nejúčinnějšímu a nejekonomičtějšímu opatření. Jednou z nejdůležitějších ekonomických zásad při řešení ochrany proti dopravnímu hluku je, aby řešení hlukové otázky bylo zahrnuto do každého základního projektu. Tam, kde v projektu byla hluková otázka opomenuta, se náklady na dodatečné akustické úpravy značně zvýší. Snižování hluku je nutno mít na zřeteli zejména v počátcích, ale i v dalších stádiích konstrukce staveb budov, motorových vozidel, letadel, letišť apod. Výstavba, následná ochrana životního prostředí, doprava a ochrana půdního fondu jsou činnosti ve svých dopadech si navzájem odporující. Všechny tyto činnosti jsou však životně důležité a řešením naznačeného rozporu se zabývají všechny vyspělé společnosti. Obecným hodnocením různých systémů akustické ochrany životního prostředí, při optimálním skloubení všech uvedených zájmů, vzniká pohled, ze kterého můžeme posuzovat výhodnost použití různých kombinací a prvků prostředků akustické ochrany. Dopravně organizační opatření spočívají v omezování dopravy, jako např. zamezování vjezdu a průjezdu vozidel, omezování rychlosti, zákazu parkování, vedení dopravy po objízdných trasách atd. Nejsou však příliš účinná, neboť omezení se většinou týkají jen individuální dopravy. Obslužnou a městskou hromadnou dopravu, používající daleko hlučnější dopravní prostředky než doprava individuální, prakticky omezovat nelze. Urbanistická a architektonická protihluková opatření, spočívající především ve vhodně voleném urbanistickém uspořádání obytných souborů a obslužnosti by bez použití účelových protihlukových clon měly neúměrné nároky na plochu, nehledě k tomu, že urbanistické požadavky i prostředky jsou zpravidla v rozporu s normami akustické ochrany.
5.1 Technická protihluková opatření Tato protihluková opatření mají tu výhodu, že je lze zřizovat dodatečně (s výjimkou technického uspořádání komunikací) po analýze hlukové situace. Jedná se o: -technická uspořádání komunikací (způsob vedení trasy, sklon, povrch komunikace atp.) -zřizování protihlukových clon při komunikacích -zřizování ochranné zeleně náhradní a doplňující opatření Z hlediska ochrany proti dopravnímu hluku je výhodné vedení trasy v zářezu. Clonícího účinku je možno dosáhnout i protihlukovými zemními valy, které mohou být navíc doplněny protihlukovou clonou (podobné řešení je možné navrhovat i u zářezů). Zlepšení tlumících účinků zemních valů, zářezů i protihlukových clon lze stupňovat jejich ozeleněním. Vždy je však nutné zvážit důsledky takto navrhovaných protihlukových opatření z hlediska rozptylových podmínek exhalací v území a z hlediska jejich dopadu na estetiku a charakter krajiny řešeného území. Vedení trasy tunelem je z hlediska omezování šíření hluku z dopravní trasy do jejího okolí nejvýhodnější, je však třeba mít na zřeteli, že u ústí portálů tunelu jsou hladiny dopravního hluku zpravidla vyšší než by tomu bylo v případě beztunelového vedení téže trasy [9].
14
V případech, kdy je komunikace vedena po estakádě či náspu, je třeba uvažovat o zřízení clonících stěn na okraji komunikace, které mohou poměrně značně odclonit prostor v bezprostředním okolí komunikace. Je-li komunikace vedena údolím, hluk zasáhne úbočí a prakticky celý nechráněný údolní prostor. Podélné sklony nivelety je třeba navrhovat co nejmírnější, větší stoupání je třeba řešit odděleně od obytných a chráněných objektů. Z hlediska menší hlučnosti jsou nejvhodnější živičné typy vozovek, zejména ve speciálních drenážních úpravách. Pro zajištění plynulosti jízdy na městských komunikacích je třeba důsledně koordinovat světelné řízení křižovatky. Protihlukové clony lze označit za nejjednodušší (to však neznamená vždy nejlevnější) ochranná opatření proti dopravnímu hluku. V praxi se setkáváme se třemi typy protihlukových clon: Prefabrikované stěny kombinované s vegetací. Působí velmi pěkným dojmem a jsou vysoce účinné. Mohou se navrhovat do velkých výšek (6-8 m). Používají se hlavně v Anglii. Nevýhoda spočívá v nutnosti celoročního udržování vegetace. Pevné stěny betonové či keramické. Velmi dobře fungují a je možné je použít všude tam, kde nezáleží na odrazu zvukových vln. Montované protihlukové clony. Bývají většinou průmyslově vyráběné, zpravidla kovové, používané hlavně ve městech, a to i ve staré zástavbě. Jsou vysoce účinné a jejich konstrukce vychází z vlastností hlukových vln. Nemají prakticky nárok na vlastní půdorysnou plochu. Používají se hlavně ve Švýcarsku.
5.2 Stavební objekty jako protihlukové clony Při umisťování nebytových a bytových objektů rovnoběžně s komunikací je nutné mít na zřeteli,že: -objekty postavené rovnoběžně s komunikací s malými (nebo lépe s žádnými) mezerami brání vnikání hluku do hloubky zóny a vytvářejí tak účinnou clonu, za kterou je možno situovat též objekty s vysokými požadavky na kvalitu akustické situace v jejich vnějším prostředí, -objekty takto situované jsou zasaženy hlukem jen z jedné strany, zatímco objekty orientované kolmo ke komunikaci jsou hlukem zasahovány z obou stran a hluk se mezi nimi odráží. 5.2.1 Bariérové domy V případech, kdy při urbanistickém řešení nelze použít pro snížení nepříznivě vysokých hladin dopravního hluku uvnitř obytné zóny jako překážek nebytových objektů, doporučuje se podél komunikace zástavba bariérovými domy. Z hlediska akustiky je bariérové objekty nutno stavět jako souvislou frontu bez mezer - každá mezera podstatně snižuje výsledný efekt redukce nepříznivě vysokých hladin dopravního hluku.
5.3 Jednoúčelová ochranná protihluková zařízení Jednoúčelová ochranná protihluková zařízení patří mezi ty, po nichž zpravidla projektant sahá až v nejnaléhavějším případě. Ještě se totiž nevžilo, že protihlukové zařízení je stejně důležité jako např. svodidlo u komunikací se stejným posláním: chránit zdraví a životy lidí. Ne všechna účelová protihluková zařízení jsou však stejně účinná. Např. pásy akustické zeleně mají v našich podmínkách význam maximálně psychický. Protihlukové valy, vzhledem k energeticky náročné dopravě ztrácí svůj význam při větší rozvozové vzdálenosti. Nehledě k tomu, že pro docílení poměrně malé efektivní výšky 15
bariéry, vzhledem ke sklonu svahů a vzdálenosti koruny zemního tělesa ke zdroji hluku, je třeba velkého násypového tělesa, příliš plochu nešetřícího. Efektivněji se jeví použití různého druhu a kombinací protihlukových stěn. Účinnost správně navržené protihlukové stěny je veliké, navíc nárok na vlastní půdorysnou plochu je zanedbatelný.
5.4 Zřizování ochranné zeleně Za samostatný prvek protihlukové ochrany lze pokládat zeleň teprve od minimální hloubky 20 m. Při používání zeleně jako protihlukové ochrany je však třeba současně mít na paměti i jiné vhodné účinky zeleně v území, a to: působení infiltrační, půdoochranné, klimatotvorné, zachycování prachu, zachycování plynných exhalátů, zachycování pesticidů, funkce půdomeliorační, estetické. K tlumení hluku vzrostlou zelení dochází především v důsledku lomu a odrazu zvuku v korunách tj. na větvích, listech (resp. jehličí) a jen menším dílem k absorpci zvukových vln do dřeva popř. kůry. Účinky lze stupňovat: -volbou druhu použité dřeviny -používáním vzrostlejšího sadebního materiálu -zaváděním ideální struktury zeleně trávník - keř - strom -zaváděním a pěstováním etážových porostů (stinné dřeviny ve spodním patře atd.) U všech návrhů ochrany proti hluku, vycházejících ze zřizování protihlukové ochrany zeleně, je zásadně nutno respektovat časový interval od doby založení ochranného vegetačního pásu až do doby jeho vzrůstu do podoby, kdy začne plnit požadovanou protihlukovou funkci. V uvedeném časovém intervalu nelze ještě počítat s požadovanou protihlukovou funkcí.
5.5 Dopravně organizační opatření Jsou to opatření uplatňovaná v řízení dopravního provozu a ve vhodné výstavbě (uspořádání komunikační sítě, zkvalitňování městské hromadné dopravy v rámci urbanistického řešení územních celků, rozmisťování odstavných ploch, parkovacích ploch, garáží apod.). K nim patří: -zákaz nebo omezení jízdy nákladních automobilů oblastí nebo úseky komunikací -ve vybraných úsecích snížení maximální povolené rychlosti jízdy vozidel - ve vybraných úsecích omezení rychlosti jízdy vozidel v noční době -stavební uzávěra v územích zasažených leteckým hlukem -změny v organizaci letecké dopravy, a to především v noční době, která je nejproblémovější z hlediska zasažení obyvatel a území hlukem. V těchto případech jde zejména o vyloučení provozu nejhlučnějších typů letadel, resp. o nahrazení těchto typů letadel s podstatně nižšími hlukovými emisními charakteristikami -stanovení přesných provozních postupů při vzletu a přistání letadel a následná kontrola dodržování těchto postupů pomocí monitorovacího zařízení
6. Zásady koncepce ochrany proti dopravnímu hluku Aby soubor všech protihlukových opatření byl patřičně efektivní, vzhledem k vynaloženým nákladům, je nezbytné mít koncepci, která zajišťuje, aby se účinek jednotlivých opatření umocňoval. Aby nedocházelo k eliminaci jednoho způsobu na úkor druhého. Vypracované zásady zahrnují: -stanovení nejvyšších přípustných hladin hluku ve venkovním prostředí v obytných objektech, které budou určeny na základě znalostí místních podmínek a existující hlukové situace v posuzovaném území
16
-prognózy hlukové zátěže v okolí posuzované komunikace -funkčního významu území a dopravního významu komunikací ve vztahu k dopravnímu systému -počtu obyvatel dotčených nadměrným hlukem z dopravy před a po uvedení nové komunikace do provozu -urbanistickém uspořádání, typu zástavby v okolí komunikace a uspořádání místních komunikací ve vazbě na silniční síť Urbanistická ochranná opatření se nabízí v situaci pro architekty nejpříznivější. V době navrhování zástavby a rekonstrukce osídlení v rámci územního plánování s ohledem na dosažení co nejmenšího znehodnocení prostředí dopravním hlukem (aktivní opatření proti dopravnímu hluku). Můžeme jmenovat: -architektonická ochranná opatření -dopravně organizační opatření -technická zařízení bránící před hlukem (pasivní zařízení) Hlavní zásady těchto opatření spočívají v : -optimalizaci přepravních nároků -racionalizaci přepravních vztahů v řešeném území -komplexním řešení obytných souborů z hlediska funkčního uspořádání ve vztahu k systému dopravy -vhodné dislokaci objektů dle jejich účelu -vhodném situování budov vůči komunikacím a v účelném výškovém členění stavebních objektů Při respektování těchto zásad je zvlášť potřeba: -vytvářet systémy komunikací, které vyloučí z center a z převážné části obytných zón vozidla, která by jimi pouze projížděla, -rychlostní a dopravně silně zatížené komunikace zásadně navrhovat mimo obytné a historické zóny a mimo oblasti , vyžadující zvláštní ochranu např. zdravotnická zařízení, školy apod., -z blízkosti obytných útvarů odvést těžkou nákladní dopravu vytvořením objízdných tras a dále zakázat tranzitní jízdu těžkých nákladních vozidel uvnitř obytných zón, -dopravu soustředit do hlavních tras (nerozptylovat dopravu do mnoha koridorů), -podél rychlostních a silně zatížených komunikací, stejně tak v okolí křižovatek a podél železničních tratí, vytvářet ochranné pásy zeleně, do kterých bude možno umístit speciální ochranná protihluková zařízení, -ve velkých městech preferovat městskou hromadnou dopravu na úkor individuální automobilové dopravy, -velké dopravní plochy, jako letiště, nádraží ČD, autobusová nádraží, stanoviště městské hromadné dopravy, autoparky apod. navrhovat v dostatečné vzdálenosti od obytných, zdravotnických a školních zón a míst s intenzivní rekreací, s respektováním směrů převládajících větrů, -rozlišovat, resp. rekonstruovat dráhové systémy letišť, čímž se umožní přeorganizování leteckého provozu tak, aby byla hluková zátěž převedena z území o vysoké hustotě obytné zástavby do území s nižší hustotou, -blíže komunikacím situovat objekty, jejichž funkce nevyžaduje protihlukovou ochranu (garáže, skladovací prostory), tyto objekty mohou zároveň sloužit jako protihluková clona, -v centrech sídlišť i sídel organizovat klidové zóny s vyloučením motorové dopravy, popř. s omezením vjezdu vozidel mimo určené hodiny pro zásobování.
17
7. Závěr Výše uvedená fakta vedou k závěru na první pohled zřejmému. Doprava je stará jako lidstvo samo. Patří k lidské civilizaci, člověk je jejím strůjcem i zlepšovatelem. Jestliže už v minulosti vznikaly v souvislosti s dopravou problémy (např. neprůjezdnost úzkých uliček ve středověkých velkoměstech), člověk byl vždy ochoten udělat kompromis. Hlavně ovšem tak, aby se nemusel omezovat v dopravování a přepravování. Jak sebe, tak svého zboží. Ani tehdy ani dnes však dobrovolně nezasáhne, aby se omezil ve svém volném pohybu. Nehlučná doprava obecně neexistuje a kdy se tak stane, není známo. Rozhodně nelze něco podobného očekávat v dohledné době. Dnes máme znalosti o karcinogenních účincích zplodin motorů, skleníkovém efektu exhalátů ze silniční a letecké dopravy, nervových poruchách způsobených hlukem z dopravy, na silnicích dochází k úmrtím a těžkým zraněním lidí atd. Přesto nikdy nenastane a pravděpodobně ani nemůže nastat stav, který by toto zastavil nebo výraznou měrou omezil. Člověk za možnost neomezeného volného pohybu platí a bude platit daň i v budoucnu.
18
Seznam použité literatury [1]
MARTINÍK, K. Vybrané aspekty nespecifického působení hluku a infrazvuku na organismus .Hradec Králové: Vojenská lékařská akademie J. E. Purkyně, 1992. ISBN 80-85-109-49-2.
[2]
LIBERKO, M. Metodické pokyny pro výpočet hladiny hluku z dopravy. Brno: Výzkumný ústav výstavby a architektury, 1991.
[3]
26. akustická konferencia, II. diel: Hluk a životné prostredie. Bratislava: Československá vedeckotechnická spoločnosť, 1987.
[4]
MIŠUN, V. Vibrace a hluk. Brno: Fakulta strojní VUT, 1998. ISBN 80-214-1262-3.
[5]
ŠKAPA, P. Vliv dopravy na životní prostředí. Ostrava: VŠB – Technická univerzita, 2000. ISBN 80-7078-805-4.
[6]
26. akustická konferencia, I. diel: Hluk a životné prostredie.Bratislava: Československá vedeckotechnická spoločnosť, 1987.
[7]
NOVÁK, J., PATRIK, M., RŮŽIČKA, J., TYWONIAKOVÁ, J., ZAJÍČEK, J., ZEMAN, J. Doprava, životní prostředí a politika. Brno: Český a Slovenský dopravní klub, 1993. ISBN 80-901339-2-4.
[8]
SMUTNÝ, J. Moderní metody analýzy hluku a vibrací aplikované na kolejovou dopravu. Brno: VUT, 1998.
[9]
21. akustická konferencia, I. diel: Hluk a životné prostredie. Bratislava: Československá vedeckotechnická spoločnosť, 1982.
[10]
APETAUR, M., RÁFL, J. Konstrukce automobilů, díl I.: Hluk motorových vozidel. Praha: ČVUT, 1994.
[11]
VAŇKOVÁ, M. Hluk, vibrace a ionizující záření v životním a pracovním prostředí, část II. Brno: ČVUT, 1996.
[12]
SINGER, F. Škodlivý vliv hlučného prostředí na sluch. Praha: 1967.
19
Obsah 1. Úvod ...................................................................................................................................... 3 2. Zvuk versus hluk ................................................................................................................. 3 2.1 Charakteristika zvuku ............................................................................................ 3 2.1.1 Percepce zvuku uchem............................................................................... 3 2.1.2 Frekvenční rozsah lidského ucha .............................................................. 4 2.2 Charakteristika hluku ............................................................................................. 4 2.2.1 Příčiny vzniku hluku .................................................................................. 4 2.2.2 Činitelé působení hluku ............................................................................. 4 2.2.3 Maskující účinek hluku a kritická pásma .................................................. 5 2.2.4 Negativní účinky hluku .............................................................................. 5 2.2.5 Hluk jako faktor životního prostředí.......................................................... 7 3. Jednotlivé druhy dopravy jako zdroje hluku .................................................................... 7 3.1 Železniční doprava................................................................................................. 8 3.1.1 Jízda vlaku po širé trati ............................................................................. 8 3.1.2 Rozhlasové zařízení pro informaci zaměstnanců a veřejnosti................... 8 3.1.3 Železniční stanice ...................................................................................... 8 3.1.4 Zkušebny naftových motorů ....................................................................... 8 3.1.5 Lokomotivy................................................................................................. 9 3.2 Automobilová doprava........................................................................................... 9 3.2.1 Vnější hluk ................................................................................................. 9 3.2.2 Vnitřní hluk .............................................................................................. 10 3.3 Letecká doprava ................................................................................................... 10 3.3.1 Skladba a hustota leteckého provozu ...................................................... 10 3.3.2 Hlavní faktory ovlivňující úroveň hluku z letecké dopravy .................... 10 3.4 Lodní doprava ...................................................................................................... 11 3.4.1 Přístavy.................................................................................................... 11 3.4.2 Plavidla.................................................................................................... 11 3.4.3 Přehled protihlukových opatření na plavidlech ...................................... 11 3.5 Městská hromadná doprava ................................................................................. 11 3.5.1 Tramvajový provoz .................................................................................. 11 3.5.2 Trolejbusový provoz ................................................................................ 12 3.5.3 Autobusový provoz................................................................................... 12 3.5.4 Hluk z provozu na parkovacích a odstavných plochách ......................... 12 4. Metody a přesnost měření dopravního hluku ................................................................. 12 4.1 Doba a délka měření ............................................................................................ 13 4.2 Měřicí přístroje a analyzátory .............................................................................. 13 5. Metody snižování hluku v dopravě................................................................................... 13 5.1 Technická protihluková opatření ......................................................................... 14 5.2 Stavební objekty jako protihlukové clony ........................................................... 15 5.2.1 Bariérové domy........................................................................................ 15 5.3 Jednoúčelová ochranná protihluková zařízení ..................................................... 15 5.4 Zřizování ochranné zeleně ................................................................................... 16 5.5 Dopravně organizační opatření ............................................................................ 16 6. Zásady koncepce ochrany proti dopravnímu hluku ....................................................... 16 7. Závěr.................................................................................................................................... 17
20
Seznam použité literatury...................................................................................................... 19
21
