Vliv stavu povrchu vozovek na hluk vozidel

Vnější hluk v silniční dopravě vzniká v závislosti na rychlosti jízdy rozmanitých kategorií vozidel po vozovkách určitých vlastností. Převážně ho registrují lidé vně motorových vozidel, například chodci a zejména osoby vykonávající pracovní činnost ve směnném provozu poblíž silnic a lidé žijící nebo dlouhodobě pobývající v okolních domech (školy, byty, nemocnice).

Velikost hodnot vnějšího hluku v silniční dopravě závisí především na vzdálenosti od silnice, na druhu vozovky, na konfiguraci terénu (stoupání nebo klesání), na rychlosti pohybu dopravních zařízení, na charakteru pohybu (rozjezd, zpomalování, zrychlování) a intenzitě dopravy. V zástavbě s vysokými budovami po obou stranách silnice se zvuk odráží od průčelí domů. Hladina hluku je zde obecně vyšší, než na otevřených komunikacích.

Hlavní příčiny vzniku hluku

Největší podíl na vzniku valivého hluku má konstrukce podvozkových částí vozidel (například dezén pneumatik – provedení figur dezénu, dezén zimní nebo letní), geometrie a odpružení podvozku. Jedná se zejména o stykové plochy pneumatik, které způsobují nežádoucí hluk, jehož frekvence i intenzita závisí na rychlosti jízdy, na počtu kol, na konstrukci pneumatik, na tlaku huštění v pneumatikách, na zatížení vozidla a na správně seřízené geometrii kol. V místě styku kol s vozovkou vznikají vibrace a tření, které se do vozovky koly přenášejí jako hluk a šíří se dále do okolí jako hluk šířený prostředím (především vzduchem).
Další podíl na vzniku hluku má energetické zařízení (motor) a příslušenství vozidel. V případě motorové trakce prostřednictvím spalovacích motorů, je hluk složen z hluku hnacího motoru a managementu motoru (například chladicí ventilátor, turbodmychadlo), ze strany skupin vozidla, které zajišťují bezpečnost a komfort jízdy (například posilovač řízení, klimatizace, ventilátoru topení) a podvozku (převodové ústrojí, hřídele). Snížení hluku lze dosáhnout použitím elektromotorů (elektromobily), případně uvedením nových nebo modernějších vozidel do provozu.
Od určité rychlosti pohybu vozidel má podíl na vzniku hluku aerodynamický hluk, který vzniká v důsledku proudění vzduchu a turbulence vzduchu kolem karoserie vozů a jejich podvozků. Jeho hodnota se zvyšuje s rychlostí jízdy, velikostí a provedením čelní plochy vozidla, provedením karoserie vozidla a závisí také na charakteru přepravovaného nákladu nebo použitých přepravních prostředcích (kontejnery, palety, vaky, pytle, plachty). Obecně platí, že při nízkých rychlostech je dominantní hluk motoru, při středních rychlostech se více projevuje hluk valivý nebo aerodynamický.
Jedním ze zdrojů hluku, který se projevuje jak při nízkých rychlostech, tak při vysokých rychlostech jsou dynamické rázy podvozků při přejíždění nerovností na vozovce. S přejezdy nerovností na vozovce souvisí také hluk produkovaný některými přepravovanými břemeny (chvění, nárazy, pohyby) a hluk pocházející z konstrukce ložných ploch a speciálních koreb (například konstrukční části koreb, konstrukční části kontejnerů, klanice, části hydraulických jeřábů) a přepravovaných manipulačních prostředků (prázdné bedny, nádoby). Lze říci, že nesmyslným zdrojem hluku jsou také příčné dopravní prahy na vozovkách, které se používají tam, kde se očekává, že někteří řidiči (menšina) nepřizpůsobí rychlost jízdy v závislosti na nebezpečnosti prostředí (nejvíce jsou využívány u škol, v obytných zónách, u sportovních areálů a relaxačních center). Smyslem těchto prahů je přinutit menšinu řidičů zpomalit jízdu a „potrestat“ jízdou přes výraznou nerovnost většinu řidičů, kteří by rychlost jízdy snížili i bez použití příčných prahů. Samozřejmě jsou trestáni zvýšeným hlukem (bržděním, akcelerací, dynamickými rázy apod.) i lidé, kteří v okolí tohoto dopravního zařízení bydlí nebo tam mají pracoviště.

Některé příčiny hluku lze odstranit nebo eliminovat (snížit hodnoty) konstrukčními úpravami vozidel, omezením činností (zákazem rychlé jízdy nebo omezením průjezdů některých druhů vozidel – N3, T, S a pod., která hluk nad únosnou mez produkují) nebo rozmanitými technickými opatřeními v prostředí (protihlukové stěny) resp. opatřeními v konstrukci vozovek (povrchové vrstvy).

Měření na dvou površích

Aby mohl být porovnán vliv stavu povrchu vozovek na hluk vlivem projíždějících vozidel, bylo měření provedeno na dvou rozdílných površích silnice (s hladkým povrchem, s poškozeným povrchem vozovky). Vzhledem k tomu, že měření probíhalo v krátkém časovém úseku (během jednoho měsíce), takže nebylo možné čekat do té doby, kdy na měřeném hladkém povrchu vznikne nerovnost, resp. opačně, aby stávající poškozený povrch byl nahrazen povrchem novým (aby byl hluk zaznamenán ve shodném prostředí), musela být vybrána dvě různá místa měření (místa příjmu) s přihlédnutím na to, aby nebyly zkresleny výsledky měření. Takové požadavky byly splněny v místech, kde mezi mikrofonem měřícího přístroje a silnicí nebyly žádné překážky a povrch mezi místem měření a silnicí byl přibližně shodný (travnatý povrch bez porostu), rychlost jízdy vozidel byla v úseku plynulá, maximální rychlost jízdy byla omezena dopravní značkou, silnice byla bez sklonu a výrazného znečištění. Vzdálenost místa, kde byl umístěn měřící přístroj (místo příjmu) byla shodná (7,5 m) pro všechna měřená vozidla (ve všech vybraných kategoriích), která se na silnici pohybovala. Doba měření byla stanovena na 30 minut. Meteorologické podmínky byly přibližně shodné. Vizuálně byla pozorována vozidla v jednotlivých kategoriích, která byla navázána k naměřeným hodnotám hluku. Nerovnosti na vozovce s poškozeným povrchem byly charakterizovány příčnými nerovnostmi (lokálním snížení povrchu vozovky) vzniklými nedodržením technologie zpětných zásypů po položení inženýrských sítí napříč silnicí, podélnými a příčnými trhlinami s šířkou v rozmezí 1 až 8 cm a nerovnostmi způsobenými nesprávnou technologií oprav („záplaty přes záplaty“).

Určitým nedostatkem je ta skutečnost, že na rozdílných površích nebyla měřena shodná vozidla se shodnými břemeny na korbách, resp. se shodnou hmotností při zatížení. Této shody není možné při měření v praxi dosáhnout. Bylo by to možné pouze při měření provozně-laboratorním, kdy by přes shodné rozbité i nové povrchy přejížděla shodná vozidla. Toto měření nebylo cílem. V případě výskytu významného rušivého faktoru při měření, bylo měření v tomto místě přerušeno a znovu zopakováno. Byly například vyřazeny některé naměřené hodnoty, které byly výrazně vyšší (průjezd vozidla RZS). Například u kategorie motocyklů byla vyřazena naměřená hodnota motocyklu, který projel úsekem výrazně vysokou rychlostí (102,1 dB). U motocyklů jsou velmi výrazné rozdíly, protože jsou provozovány motocykly s dvoudobými nebo čtyřdobými motory. Hlučnější bývají tzv. čtyřkolky. Jejich hluk je kombinací hluku pocházejícího z motoru a odvalování kol po podložce. V případě čtyřdobých motorů jsou hodnoty hluku vyšší při nižších otáčkách, u dvoudobých je to naopak. Byly vyřazeny hodnoty nákladních automobilů, například s poškozenou výfukovou soustavou, resp. s poškozenou korbou (92 a 96 dB) a tři osobní automobily s nedovolenými úpravami na výfukové soustavě, jejichž hluk byl výrazně vyšší (až 89,6 dB).
V obcích i mimo obec mohou být lokality, kde je zdroj hluku (jak ustálený, tak proměnný) s hodnotami vyššími než je hluk pocházející ze silniční dopravy (například průmyslové provozy, jezy, ventilátory v objektech, dopravníky, zvony v kostele, explozivní rozpojování hornin v kamenolomech). Například hodnota hluku vody tekoucí jezem 1,5 m vysokém, je ve vzdálenosti 100 metrů v rozmezí 67 až 70,5 dB. Pro názornost ještě uvádím, že hodnota hluku pozadí se pohybuje v závislosti na prostředí následovně: Lesní smíšený porost (80 let starý) ve vzdálenosti nad 500 m „od civilizace“ v zimě – 31-35 dB, tentýž lesní porost se zpěvem ptactva v jarním období (březen až duben) – 46 dB (především sýkory a brhlík lesní, například kos v podvečer je výrazně hlučnější), tentýž lesní porost při větrné bouři – až 70 dB, běžný hluk ve městě 45 – 52 dB.

Použitá literatura:

Nový Richard: Hluk a chvění, ČVUT Praha, 1995, 400 s;
Smetana Ctirad: Hluk a vibrace, Sdělovací technika, Praha 1998, 188 s;
ČSN ISO 1996-2 (srpen 2009).

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *