Hluk na styku pneumatika – vozovka

• Foto

Zvuk je přirozenou a důležitou součástí prostředí člověka. Je základem řeči, příjmu informací a může přinášet příjemné ale i nepříjemné zážitky. Zvuky, které jsou pro člověka nechtěné, mají obtěžující či rušivý účinek – považujeme za hluk. Nepříznivé účinky hluku na lidské zdraví jsou obecně definovány jako funkční změny organismu vedoucí ke kardiovaskulárnímu onemocnění, stresu, poruchám spánku a změnám nálad. Je tedy důležité se před hlukem chránit. Dopravní hluk lze rozdělit na hluk automobilový, z železniční dopravy a leteckého provozu.

Hluk z pohonné jednotky je záležitostí vývoje celého automobilu a dostál značného pokroku. Tento typ hluku je nejvýznamnější při rychlostech menších jak 50 km/h, při zrychlování nebo zpomalování vozidla. Aerodynamický hluk se projevuje při rychlostech větších jak 200 km/h. Největší rozsah zaujímá hluk z valení neboli hluk na styku pneumatika – vozovka, který převládá při rychlostech nad 50 km/h (u osobních automobilů).

Účelnými prostředky jak hluk z valení redukovat jsou tzv. tiché vozovky asfaltové i cementobetonové. Jedná se o redukci hluku přímo u zdroje. Využitím vozovky s vhodnou strukturou lze docílit snížení hladiny hluku až o několik dB. Z pohledu výhodnosti akustických opatření se jedná o aktivní opatření prováděná přímo na zdroji hluku. Opačným typem jsou pasivní opatření prováděná v místě příjmu zvuku – chráníme vnitřní prostory budov. Pasivní přístup je založen na použití zvukových bariér (protihlukové clony, předsazené fasády, protihluková izolační okna a předokenní rolety).

Vhodnými urbanistickými, technickými a dopravně-organizačními opatřeními lze docílit omezení automobilového hluku. Snížení hluku přímo u zdroje by mělo být primárním krokem. V případech, kdy to nestačí, lze přistoupit k sekundárním krokům pasivní ochrany.

Výzkumy prováděné nejen v Evropě, ale i ve Spojených státech ukázaly, že je možné vyvinout nízkohlučné povrchy vozovek. Na styku pneumatika – povrch vozovky působí několik mechanizmů, které jsou ve výsledku zdrojem hluku odvalováním pneumatik (valivý hluk). Tyto mechanizmy můžeme považovat za primární zdroje hluku. Dále zde existují mechanizmy, které způsobují, že energie vyvinutá na styku pneumatika – povrch vozovky je vyzářená ve formě hluku a radiálních vibrací. Tyto mechanizmy považujeme za zesilující mechanizmy (sekundární). [3]

MECHANIZMU S VZNIKU AUTOMOBILOVÉHO HLUKU
Vznik hluku na styku pneumatika – vozovka je způsoben kombinací fyzikálních procesů, které lze rozdělit do několika hlavních skupin:

• nárazy a otřesy mezi běhounem pneumatiky a povrchem vozovky;
• aerodynamické procesy mezi běhounem pneumatiky a vozovkou a v běhounu pneumatiky;
• adheze a drobné pohyby pryžového běhounu na povrchu vozovky;
• vibrace pneumatiky.

Povrch pneumatiky tvoří dezén skládající se z drobnějších prvků (bloků), které při odvalování pneumatiky narážejí do povrchu vozovky, což způsobuje jejich vibraci a následně pak vibraci celé pneumatiky. Vibraci pneumatiky dále způsobuje pohyb dezénových bloků po povrchu vozovky. V kontaktní zóně pneumatika – vozovka se napětí v prvním běhounu snižuje a zvyšuje („air pumping“) v závislosti na třecích silách mezi pneumatikou a povrchem vozovky. Při proklouznutí nastává „slip-stick“. Po opuštění kontaktní zóny se prvky běhounu prudce vrátí do původní velikosti. Rychlý pohyb bloků běhounu (nazývaný „snap out“), způsobuje radiální a tangenciální vibrace pneumatiky.

MĚŘENÍ METODOU CPX „CLOSE PROXIMITY METHOD“
Pro porovnání akustických vlastností existuje několik metod. Pro měření akustických vlastností vozovek jsou v Evropě nejpoužívanější Statistical Pass-By method SPB a Close-Proximity method CPX. V USA Statistical Pass-By method SPB a On Board Sound Intensity OBSI. Metoda OBSI je podobná metodě CPX, ale místo mikrofonů se používají intenzitní sondy. Není potřeba vytvářet speciální vozík, měřicí aparaturu lze přichytit přímo na vozidlo. V rámci projektu CG712-102-120 „Optimalizace technických opatření pro snížení hlukové zátěže v okolí pozemních komunikací (2007–2010, MD0/CG)“ byl vyroben měřicí vozík pro zjišťování akustických vlastností vozovek pomocí metody CPX neboli metoda blízké vzdálenosti dle ISO/CD 11819-2 [1]. Projekt si kladl za cíl stanovit a vyhodnotit závislost dopravního proudu na technických parametrech pozemních komunikací a optimalizace těchto parametrů pro minimalizaci hlukové zátěže způsobené dopravou. Na projektu se podílely pracovní týmy Centra dopravního výzkumu v.v.i. a Vysokého učení technického v Brně, Fakulta stavební.

Měřicí soustava je tvořena měřicím otevřeným vozíkem, na němž je osazena měřicí pneumatika. Norma ISO/CD 11819-2 [1] předepisuje několik tříd pneumatik vhodných pro měření. V tomto případě byla vybrána pro měření na všech úsecích stejná pneumatika typu A (SRTT) Uniroyal Tiger Paw P225/60 R16 97S s označením SRTT „Standard reference test tyre“ (obr. 1). Je doporučováno, aby měřicí pneumatika byla pojížděna minimálně 100 km před prvním měřením. Statické zatížení na pneumatiku by mělo být 3200 N (±200 N) a nahuštěny by měly být ve studeném stavu na 170 kPa (±10 kPa).

Použitá měřicí pneumatika Uniroyal Tiger Paw P225/60 R16 97S je celosvětově uznávanou referenční pneumatikou a používá se mimo jiné také k dalším měřením. Zejména pro měření brzdné dráhy za různých klimatických podmínek, drsnosti aj. Na konci srpna 2009 [2] byl představen návrh normy ISO/TS 11819-3 Acoustics — Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise — Part 3: Reference tires jako Technical Specification (TS). Zde pracovní skupina, v rámci ISO/TC 43ISC 1/WG 33 (Measuring Methods for Comparing Traffic Noise on Different Road Surfaces) zodpovědná za standard, definovala doporučení pro aktualizovanou sadu referenčních pneumatik. Norma ISO/CD 11819-2 [1] pro použití metody CPX zahrnuje specifikace souboru čtyř standardních pneumatik. Tři typy A, B a C reprezentují pneumatiky osobních automobilů a poslední čtvrtý typ D naopak reprezentuje pneumatiku těžkých nákladních vozidel. Aby mohly být naměřené výsledky reprodukovatelné a porovnatelné s výsledky CPX u nás i ve světě, nebyla vybrána pneumatika ISO typu, jež by zastupovala dezén pneumatiky v rámci ČR, či soubor národních pneumatik.

Pro uchycení mikrofonů byl měřicí vozík vybaven soustavou pěti teleskopických tyčí (obr. 2). Rychlým posunutím lze mikrofony nasadit a poté tyče jen vysunout při přejíždění mezi měřicími úseky. Správná výška mikrofonu nad povrchem vozovky je kontrolována svinovacím metrem. Pro kontrolu úhlu odklonu mikrofonu od osy pneumatiky byla spolupracovníky z Centra dopravního výzkumu, v.v.i. vyrobena pomůcka z plexiskla s předem nakreslenými ryskami charakterizující daný odklon. Měřicí mikrofony jsou opatřeny protivětrnou ochranou.

Pro měření lze použít sestavu dvou nebo pěti mikrofonů. Dva mikrofony jsou povinné „front and rear mandatory microphones“. Tyto mikrofony jsou uchycené pod úhlem 45° a 135° od roviny bočnice pneumatiky ve výšce 100 mm nad povrchem vozovky a ve vodorovné vzdálenosti 200 mm od bočnice pneumatiky. Zbylé tři mikrofony jsou nepovinné „front, middle and rear optional microphones” uchycené pod úhlem 0°, 90° a 180° od hlavních os pneumatiky. Přední a zadní mikrofon je uchycen ve výšce 200 mm nad povrhem vozovky ve vodorovné vzdálenosti od středu pneumatiky 650 mm. Střední je ve výšce 100 mm ve vodorovné vzdálenosti 200 mm od bočnice pneumatiky. Mikrofony by měly být osazeny ve vzdálenosti minimálně 1,5 m od pneumatik tažného vozidla.

Osádka tažného vozidla zajišťující obsluhu měřicího software byla vybavena šestým mikrofonem. V případě měření v hustém provozu, kdy jsou za sebou střídány různé úseky např. s rozlišnou technologií, lze úseky slovně rozlišit.

Měření je možno provádět při klimatických podmínkách definovaných normou za teploty v rozmezí 5 až 30 °C. Samotná měřicí rychlost je rovněž podřízena normovým požadavkům. Rozlišujeme tři referenční rychlosti 50, 80 a 110 km/h. Dosažená měřicí rychlost by se od referenční neměla lišit o více jak ±20 % nebo ±15 km/h. Průměrná rychlost všech pojezdů po úseku by se měla pohybovat v rozmezí maximálně ±5 % od referenční rychlosti.

Měřicí vozík byl tažen za speciálním vozidlem upraveným tak, aby vyhovoval podmínkám pro měření. Vozidlo bylo opatřeno tempomatem pro zajištění stanovené referenční rychlosti.

Výběr měřicího úseku je podmíněn normou ISO/CD 11819-2 [1]. Určení vhodného úseku pro měření přívěsným vozíkem je závislé na několika parametrech:

Úsek v extravilánu nebo intravilánu
Komunikace ve městě (intravilánové) jsou typické vyšším dopravním zatížením, častým výskytem křižovatek, městské hromadné dopravy, přechody pro chodce, častější možnost otáčení měřicího vozidla apod. Extravilánové komunikace umožňují měřit při vyšších rychlostech, dopravní proud je zpravidla plynulejší, avšak místa pro otáčení jsou mnohdy vzdálena i několik kilometrů (např. dálniční sjezdy).

Délka úseku
Každý zkušební úsek by měl mít minimální délku 200 m. Pro dosažení požadované referenční rychlosti je zapotřebí mít před úsekem dostatečnou rozjezdovou dráhu. Za koncem úseku je nutné mít brzdnou dráhu pro bezpečné zastavení (délka v závislosti na referenční rychlosti), celkově cca 500 m. Vždy je třeba počítat i s místem pro otáčení vozidla a zázemím pro osazení měřicí aparatury.

Podélný sklon úseku
Není vhodné vybírat úseky, které se nacházejí v příliš velkém stoupání. V tomto místě by byl generován větší hluk od motoru než na styku pneumatika – vozovka při nízkých rychlostech. Nízkohlučné vozovky redukující hluk z valení je vhodné umisťovat do rovinatého území.

Stav vozovky
Místo pojezdu měřicí pneumatiky až do vzdálenosti 0,5 m od bočnice pneumatiky musí být čisté a suché. Povrch vozovky by měl být rovný bez výtluků a jiných nerovností. Na vozovce by neměly být nečistoty, jako jsou nánosy bahna, štěrku apod.

VÝSLEDKY MĚŘENÍ ÚSEKŮ SKUPINY A
Jak již bylo uvedeno v [3] jsou měřené úseky rozděleny do tří skupin. U skupiny A – intravilán bylo vytipováno celkem osm měřicích úseků.

• Úsek 1 – Sil. I/36, průtah obcí Časy. Typ krytu BBTM 11, pokládka 11/2008. Měření CPX dne 7. června 2009.
• Úsek 2 – Ul. Michelská, Praha – Krč. Typ krytu směr Jižní spojka PA 8, CRmB, pokládka 11/2008. Typ krytu směr Michle SMA 11, pokládka 12/2008. Měření CPX dne 7. června 2009 (1) a 10. dubna 2010 (2).
• Úsek 3 – Ul. Vídeňská, Praha – Kunratice. Typ krytu SMA 11 (Rubbit), pokládka 1998. Měření CPX dne 7. června 2009.
• Úsek 4 – Ul. Unhošťská, Kladno. Typ krytu AKO 11, CRmB, pokládka 09/2008. Měření CPX dne 10. dubna 2009.
• Úsek 5 – Rampy MÚK Kytín, R4, Mníšek pod Brdy. Typ krytu PA 8, CRmB, pokládka 11/2009. Měření CPX dne 27. dubna 2010.
• Úsek 6 – Sil. I/18, průtah obcí Bohutín. Typ krytu PA 8, CRmB, pokládka 10–11/2009. Měření CPX dne 27. dubna 2010.
• Úsek 7 – Ul. Otakara Ševčíka, Brno – Židenice. Typ nově položeného krytu PA 8, CRmB, pokládka 08/2010. Stávající vozovka ACO 16, pokládka 1987–1988. Měření CPX dne 19. září 2010.
• Úsek 8 – Ul. Poděbradská, Praha – Vysočany. Úsek 8-A v klesání, typ krytu PA 8, CRmB, pokládka 06/2010. Úsek 8-B ve stoupání, typ krytu PA 8, CRmB, pokládka 09/2010. Úsek 8-C je ve stoupání souběžně s úsekem 8-A. Měření CPX dne 4. listopadu 2010.

Prvořadým úkolem u této skupiny úseků je prokázání hluk – tlumících vlastností zejména u porézních krytů. Při celkovém pohledu na drenážní kryty v porovnání s jinými typy krytů, vykazují drenážní koberce nižší ekvivalentní hladiny hluku (tabulka 1 a 2). Asfaltový koberec drenážní PA 8 s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem (CRmB) položený na ulici Otakara Ševčíka v srpnu 2010 stáří jeden měsíc (úsek 7) prokázal snížení hladiny hluku o 5 dB (A) oproti původnímu 22 let starému asfaltovému betonu hrubozrnnému ACO 16 (úsek 7).

Graf 1 zobrazuje průběhy křivek závislosti frekvence na hladině hlučnosti měřených úseků. Modrý čtverec představuje frekvenční rozsah 500 až 1 000 Hz. A červený čtverec představuje frekvenční rozsah 1 000 až 2 000 Hz. Modrý čtverec lze charakterizovat jako část, kde převládá vibrace pneumatiky, a naopak červený jako část, kde se projevuje samotný hluk z valení. Zaměříme-li se na oblast vyšších frekvencí, je patrné, že určitým předělem je frekvenční průběh asfaltového koberce drenážního PA 8 s asfaltem modifikovaným pryžovým granulátem (CRmB) na ulici Michelská (stáří 1,33 roku), (úsek 2). Kryty nad touto úrovní (ACO 16 ulice Otakara Ševčíka (úsek 7); SMA 11 ulice Michelská (úsek 2), obě měření, vykazují vyšší hladiny
hlučnosti.

Na úseku 2 ulice Michelská byly provedeny celkem dvě měření. První měření provedené šest měsíců po pokládce naznačilo pozitivní výsledky. Celkové výsledky z obou měření (šest a 16 měsíců po pokládce) ukázaly, že kryt PA 8, CRmB nedokázal naplnit pozitivní akustická očekávání v podobě snížení hladiny hluku vznikající na styku pneumatika – vozovka. Vlivem několika příčin při pokládce došlo ke zhoršení akustických parametrů. Mezi hlavní příčiny lze zařadit dosažení nejnižší mezerovitost 12 % až 16 %. Dále byla pokládka prováděna za provozu po polovinách jízdního pásu a v krátkých úsecích v celkem devíti dnech na délce 1,200 km. Tím došlo k vytvoření několika pracovních spár s nerovnostmi a narušením povrchu ztrátou kameniva. Při pojezdu přes pracovní spáry dochází k rozvibrování pneumatiky, tzv. drncání. Dále je také na úseku velké množství kanalizačních poklopů a bylo nutné provést opravu jejich zabudování, přičemž oprava byla provedena dodatečně a jiným typem směsi.

Tabulka 1 – Ekvivalentní hladiny L_Aeq [dB(A)] zjištěné metodou CPX dle [1] pro rychlost 50 km/h

Tabulka 2 – Ekvivalentní hladiny L_Aeq [dB(A)] zjištěné metodou CPX dle [1] pro rychlost 60 km/h

Tabulka 3 – Ekvivalentní hladiny L_Aeq [dB(A)] zjištěné metodou CPX dle [3] – Skupina A a B

Tabulka 4 – Ekvivalentní hladiny L_Aeq [dB(A)] zjištěné metodou CPX dle [3] – Skupina C

VÝSLEDKY MĚŘENÍ ÚSEKŮ SKUPINY B

• U skupiny B – extravilán I bylo vytipováno celkem sedm úseků.
• Úsek 9 – Dálnice D2, km 28,0 – 25,0; Hustopeče. Levý jízdní pás směr Brno. Typ krytu SMA 11, pokládka 1996. Měření CPX dne 21. září 2009.
• Úsek 10 – Dálnice D3, km 72,0 – 74,0; Tábor. Pravý jízdní pás směr z Prahy. Typ krytu SMA 11, pokládka 2004. Měření CPX dne 27. dubna 2010.
• Úsek 11 – Dálnice D8, km 14,0 – 15,0; Nová Ves. Pravý jízdní pás směr z Prahy. Typ krytu SMA 11, pokládka 1996. Měření CPX dne 16. června 2010.
• Úsek 12 – Dálnice D5, km 37,0 – 36,0; Žebrák. Levý jízdní pás směr Praha. Typ krytu SMA 11, pokládka 1995. Měření CPX dne 16. června 2010.
• Úsek 13 – Rychlostní komunikace R43, km 4,5 – 4,7. Levý jízdní pás směr Brno. Typ krytu PA 16, CRmB, pokládka 2002 (2003). Měření CPX dne 24. června 2010.
• Úsek 14 – Dálnice D11, km 51,0 – 50,0; Tábor. Levý jízdní pás směr Praha. Typ krytu SMA 11, pokládka 2006. Měření CPX dne 30. června 2010.
• Úsek 15 – Dálnice D11, km 78,0 – 79,0. Pravý jízdní pás směr Hradec Králové. Typ krytu SMA 11, pokládka 2006. Měření CPX dne 30. června 2010.

Graf 2 zobrazuje výsledky průběhu křivek závislosti frekvence na hladině hlučnosti měřených úseků skupiny B. V oblasti nízkých a vysokých frekvencí jsou průběhy křivek rozličné. V oblasti nízkých frekvencí 500 až 1 000 Hz, kde je převládajícím zdrojem hluku vibrace pneumatik a náraz pneumatiky do povrchu vozovky, dosahuje nejnižší úrovně kryt SMA 11 z úseku na D2 stáří 13 let (úsek 9). Oproti tomu PA 16, CRmB z úseku R43 stáří osm let (úsek 13) vykazuje v tomto rozsahu hodnoty o cca 6 dB(A) vyšší.

V oblasti vyšších frekvencí 1 000 až 2 000 Hz je ale situace jiná. Zde je převládajícím zdrojem hluku tzv. sání vzduchu. Průběhy křivek jednotlivých úseků se liší o cca 3 až 4 dB(A). Nejlepším povrchem je 13 let starý kryt SMA 11 z úseku D2 (úsek 9). Oproti tomu nejvyšších hodnot hladiny hlučnosti v závislosti na frekvenci dosahuje kryt SMA 11 z úseku D8 stáří 14 let (úsek 11) a také SMA 11 z úseku D5 stáří 14 let (úsek 12).

Pokud se zaměříme na porovnání podle ekvivalentní hladiny (tabulka 3), pak lze konstatovat, že kryt PA 8, CRmB z úseku R43 (úsek 13) dosahuje podobných hodnot jako 14, resp. 15 let starý povrch SMA 11 (úsek 11 a 12). Vlivem zanesení pórů a znemožnění základní vlastnosti porézních krytů došlo k degradaci akustických parametrů drážního koberce na úseku R43.

Pro větší přehlednost jsou v grafech 3 a 4 zobrazeny výsledky měření metodou CPX při rychlosti 80 km/h společně pro úseky skupiny A a B. Zde jsou posouzeny zejména hodnoty pro drenážní koberce a asfaltové koberce mastixové různého stáří. Z výsledků je patrné, že kryty PA 8, CRmB z úseku Bohutín I/18 (úsek 6) stáří pět měsíců a PA 8, CRmB z úseku MÚK Kytín (úsek 5) stáří sedm měsíců vykazují v obou grafech výrazně nižší hodnoty než nejmladší asfaltové koberce mastixové (úsek 14 a 15), stáří čtyři roky. Z pohledu ekvivalentních hladin L_Aeq se tyto hodnoty liší o cca 3 až 5 dB(A) při rychlosti 80 km/h.

VÝSLEDKY MĚŘENÍ ÚSEKŮ SKUPINY C

• U skupiny C – extravilán II bylo vytipováno celkem sedm úseků.
• Úsek 16 – Dálnice D1, km 211,034 – 229,675. Pravý jízdní pás směr Brno. Typ krytu CB – juta, pokládka 1992. Měření CPX dne 21. září 2009.
• Úsek 17 – Dálnice D1, km 245,0 – 245,4. Pravý jízdní pás směr Brno. Typ krytu CB – juta, pokládka 2005. Měření CPX dne 21. září 2009.
• Úsek 18 – Dálnice D2, km 14,0 – 11,0. Levý jízdní pás směr Brno. Typ krytu CB – striáž, pokládka 1977. Měření CPX dne 21. září 2009.
• Úsek 19 – Dálnice D11, km 54,0 – 55,0. Pravý jízdní pás směr Hradec Králové. Typ krytu CB – juta, pokládka 2006. Měření CPX dne 30. června 2010.
• Úsek 20 – Dálnice D11, km 66,0 – 65,0. Levý jízdní pás směr Praha. Typ krytu CB – juta, pokládka 2006. Měření CPX dne 30. června 2010.
• Úsek 21 – Dálnice D1, km 138,0 – 139,0; Měřín. Levý jízdní pás směr Brno. Typ krytu CB – striáž, pokládka 1977. Měření CPX dne 30. června 2010.
• Úsek 22 – SOKP 512 Pražský okruh R1. Levý jízdní pás směr dálnice D1 (měřeny oba jízdní pruhy). Typ krytu CB – negativní textura s příčnými drážkami, pokládka 07/2010. Měření CPX dne 4. listopadu 2010.

V grafu 5 jsou zobrazeny křivky závislosti hladiny hlučnosti L [dB(A)] na frekvenci f [Hz] pro jednotlivé úseky měřené metodou CPX dle ISO/CD 11819-2 [1] při rychlosti 80 km/h. Překvapivě dobrých výsledků dosáhl cementobetonový kryt s úpravou povrchu vlečenou jutou z úseku D1 stáří 17 let (úsek 16). Jeho hodnoty hladin hlučnosti L [dB (A)] i ekvivalentní hladina L_Aeq [dB(A)], (tabulka 4) jsou srovnatelné s mladšími cementobetonovými kryty s úpravou vlečenou jutou z úseků D11 stáří čtyři roky (úseky 19, 20). Oproti tomu stejná úprava krytu CB – juta z úseku D1 stáří čtyři roky (úsek 17) vykazuje podobné hodnoty hladin hlučnosti jako 32 let starý cementobetonový kryt – striáž z úseku D2 (úsek 18).

Nový způsob úpravy cementobetonového povrchu negativní texturou s příčnými drážkami z úseku Silničního okruhu kolem Prahy R1 (úsek 22) stáří čtyři měsíce neprokázal očekávané hodnoty. Při rychlosti 80 km/h byl mezi rychlým a pomalým pruhem v levém jízdním pásu zjištěn rozdíl v průměru 2,4 dB(A) ve frekvenčním pásmu 315 až 4 000 Hz. Z tabulky 4 je patrné, že pomalý jízdní pruh vykazuje vyšší ekvivalentní hladinu hlučnosti L_Aeq [dB(A)] srovnatelnou se starším cementobetonovým krytem s úpravou povrchu striáží stáří 33 let (úsek 21). U rychlého pruhu je situace jiná. Úsek lze zařadit na úroveň cementobetonového krytu s úpravou povrchu vlečenou jutou stáří čtyři roky (úsek 20). Tento způsob úpravy povrchu vytvořením negativní textury má svou budoucnost. Je však zapotřebí stanovit vzdálenost jednotlivých drážek tak, aby bylo docíleno hluk – tlumícího efektu.

Při pohledu na danou problematiku při rychlosti 110 km/h (graf 6, tabulka 4) lze konstatovat, že i zde dosáhl cementobetonový kryt s úpravou povrchu vlečenou jutou z úseku D1 stáří 17 let (úsek 16) shodných výsledků s kryty se stejnou úpravou povrchu, ale o mnoho let mladší – stáří čtyři roky (úseky 19 a 20). Z měřeného spektra úseků dosáhl cementobetonový kryt s úpravou povrchu – striáž z úseku D2 (úsek 18) stejně jako při referenční rychlosti 80 km/h nejhorších hodnot.

Úsek 22 cementobetonový kryt s negativní texturou při rychlosti 110 km/h vykazuje mezi rychlým a pomalým pruhem rozdíly 1,4 dB(A) ve frekvenčním pásmu 315 až 4 000 Hz. Při porovnání s ostatními úseky je na tom lépe opět rychlý pruh. Pomalý pruh je průběhem hladiny hlučnosti L [dB(A)] a hodnotou ekvivalentní hladiny hlučnosti srovnatelný s cementobetonovým krytem s úpravou povrchu striáží stáří 33 let (úsek 21).

ZÁVĚR
Sledování hlukových ukazatelů jednotlivých krytů se dostává v posledních letech výrazně do popředí zájmů. Stává se jedním z ukazatelů jak směsi mezi sebou hodnotit. Mezi přední zástupce nízkohlučných vozovek lze zařadit porézní kryty. Jak bylo naznačeno v prezentovaných výsledcích, je potřeba udržovat požadovanou mezerovitost pomocí systému čištění za účelem obnovení drenážních a akustických vlastností po dobu životnosti této obrusné vrstvy. Mezery  a dutiny se časem zanáší (zimní údržba,prašnost, znečištění vozidel, apod.), zejména na málo pojížděných pruzích a zpevněných krajnicích. Údržba drenážních koberců je velmi důležitá. V letních měsících je třeba kryt čistit tlakovou vodou. K tomuto účelu lze použít specializované stroje. Zkušenosti se stroji mají v Dánsku, Velké Británii, Spojených státech amerických, Kanadě a v Japonsku.

V posledních letech se objevují nové trendy v technologii ukazující cestu využití vyšší mezerovitosti (10 až 12 %). Jedná se o asfaltové směsi porézního typu SMA 8 LA modifikující stávající SMA 8 S. Zkušenosti s touto směsí mají především v Německu a Rakousku od poloviny devadesátých let 20. století. Podrobnější informace o technologických aspektech nízkohlučného asfaltového koberce mastixového lze nalézt v [4], [5]. Z těchto materiálů lze vyčíst, že měření prováděná na těchto obrusných vrstvách udávají hodnoty snížení hladiny hluku o cca 4 dB(A).

Z pohledu cementobetonových směsí lze vyzdvihnout úpravu povrchu vlečenou jutou úsek 19 a 20 (stáří čtyři roky), které při referenční rychlosti 80 km/h dosáhly srovnatelných hodnot ekvivalentních hladin hlučnosti jako stejně staré asfaltové koberce mastixové.

Poznámka:
Zvolené grafické znázornění pro posouzení hlukových charakteristik jednotlivých úseků není příliš přesné z hlediska matematické podstaty problému. Je třeba mít na paměti, že hodnoty jsou výsledkem metody analýzy zvuku třetinooktávovým pásmem. Graf by neměl být spojitý, ale pouze bodový (nevíme, jaké hodnoty se mezi definovanými body [L [dB(A)], f [Hz]] nacházejí). Pro přehlednost jsou však uvedeny spojité grafy.

Příspěvek vznikl s podporou projektu Ministerstva dopravy CG712-102-120 „Optimalizace technických opatření pro snížení hlukové zátěže v okolí pozemních komunikací (2007–2010, MD0/CG)“ a MŠMT ČR, projekt 1M0579 v rámci činnosti výzkumného centra CIDEAS.

RECENZE
Požadavky státu, krajů, měst a obcí na snižování hlukové zátěže obyvatelstva z dopravy vzrůstají a jsou velice aktuální. Přes ohromný zájem o technologie snižující hluk je nutné klást důraz na kvalitní přípravu projektu a analyzovat, jaký zdroj hluku z dopravy je dominantní a vytvářet ta správná řešení pro jeho snížení. Je nutné popsat charakter dopravy, určit zda ke snížení hlukové zátěže obyvatelstva nelze dojít urbanistickými či dopravně inženýrskými opatřeními. Příprava projektů (umístění znaků inženýrských sítí, výběr vhodných systémů a detailů odvodnění), technologický postup výstavby (počet a umístění pracovních spár) společně se správně vybranou technologií (konstrukční obrusnou vrstvou nebo úpravou) ovlivňují úspěch realizovaného projektu. Všechny tyto aspekty jsou kolektivem autorů článku zmiňovány a je nutné na ně klást důraz. Dále údržba některých otevřených úprav ovlivňuje schopnost snížení hluku na kontaktu vozovka-pneumatika. Obecně úpravy s vysokou mezerovitostí s největší schopností snižovat hluk mají zvýšené nároky a náklady na údržbové práce a správci komunikací si všechny tyto aspekty při svém rozhodování musí uvědomovat. Konkrétně nás článek seznamuje s metodikou měření hluku CPX. Obsahuje velké množství výsledků srovnávající schopnost tlumit hluk rozdílnými technologiemi. V rámci stejných technologií lze nalézt i značné rozdíly v naměřených hodnotách a doba realizace obrusných vrstev není vždy rozhodujícím kritériem, které by ovlivňovalo naměřenou hladinu hluku.

Závěrem lze konstatovat, že článek je velice přínosný pro odbornou veřejnost a pracovníky státní správy, kteří se problematikou hluku a správy silniční sítě zabývají. Prezentuje řadu výsledků měření, které lze srovnávat, ale také popisuje měřicí metodiku a existenci měřicího vozidla, které je v naší republice ojedinělé.

Ing. Petr Mondschein, PhD.,
petr.mondschein@fsv.cvut.cz,
Katedra silničních staveb
Fakulta stavební ČVUT v Praze

LITERATURA:
[1] ISO/CD 11819-2 Acoustics – Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise – Part 2: The close-proximity method, 2000
[2] Morgan, P., Sandberg, U., Blokland, G.: The selection of new reference test tyres for use with the CPX method, to be specified in ISO/TS 11819-3. Inter noise 2009 Inovations in practical noise control, August 2009, Ottawa, Canada. [online]. [cit. 2011-07-20]. Dostupné z: http://db.mp.nl/publications/vvv/Internoise2009/in09_796.pdf
[3] Gottvaldová, J.: Automobilový hluk. Časopis SILNICE ŽELEZNICE, 3/2011. KONSTRUKCE Media, s. r. o. Ostrava – Vítkovice. 2011. 4 str.
[4] Stoklásek, S.: Akusticky optimalizované povrchy vozovek nedrenážního typu. Zpravodaj Silnice mosty, 3/2010, s. 24 – 30
[5] Valentin J., Mondschein P.: Snižování hluku možnými úpravami obrusné vrstvy vozovky. SILNICE ŽELEZNICE, 5/2010. Problematika hlukové zátěže, příloha časopisu SILNICE ŽELEZNICE, s. XIV – XXI

Noise on the Contact of Tire – Pavement
Traffic noise is a serious problem of present society. The term “noise” should not be confused with the term sound. Noise is unpleasant sound with possible effect on human health. Noise arising in the field of transport, i.e. traffic noise affects the quality of life of people living near the roads. Traffic noise is considered an environmental pollution because it decreases the living standard. Research in Europe and in the United States has indicated that it is possible to build pavement surfaces that will reduce the level of noise generated at contact tyre and pavement surface.

Autoři

• Prof. Ing. Smutný Jaroslav Ph.D.
• Prof. Ing. Pazdera Luboš CSc.
• Ing. Gottvaldová Jana