Tiché povrchy a ekonomika protihlukových opatření

Silniční hluk lze minimalizovat různými metodami, nejen protihlukovými stěnami nebo omezením vjezdu (například těžkých) vozidel. Poměrně novou metodou je použití tichých obrusných vrstev (dále jen „povrchů“) vozovek. Například Akční plán snižování hluku pro aglomeraci Praha 2008 (Novák a kol., 2008) doporučuje: „Na rozdíl od současné praxe musí být hledisko emise hluku ze styku pneumatik s povrchem vozovek vedle provozní způsobilosti jedním z rozhodujících kritérií výběru druhu povrchu a dodavatele. Přednostně, nejdéle do doby zpracování příští strategické hlukové mapy v roce 2011, by měly být povrchy vozovek s nízkou emisí hluku položeny na kritických úsecích komunikací, stanovených tímto akčním plánem.“ Nemělo by se však zapomínat ani na omezování nejvyšší povolené rychlosti jízdy nebo vedení pozemních komunikací tunely.

Tento článek částečně čerpá z nedávno obhájené disertační práce autorova doktoranda Petra Chocenského (2010) na Ústavu ekonomiky a managementu dopravy a telekomunikací FD ČVUT, kde byl analyzován současný stav poznání této problematiky a proveden příklad posouzení použití tichého povrchu na části tzv. severojižní magistrály v Praze metodou analýzy efektivnosti nákladů a analýzy nákladů a užitku. Je použit postup ekonomického posouzení, který je v souladu s postupy doporučovanými v oficiální české i švýcarské metodice. Nakonec je nastíněn obecný model a uvedeny kvalitativní podmínky hospodárného rozhodnutí o použití tichých povrchů.

TICHÉ POVRCHY
Tiché povrchy vozovek mohou snížit hladinu emise hluku z valení pneumatik až o 4 až 8 dB(A) (Mondschein a Valentin, 2010). Jejich výhodou mimo jiné je, že dochází ke snižování emisí hluku přímo u zdroje. Oproti běžným povrchům však mají vyšší investiční výdaje a hlavně náklady na údržbu, takže je ekonomická otázka, zda a za jakých podmínek se jejich použití vyplatí.

V následujícím provedeném příkladu výpočtu se předpokládá, že současná obrusná vrstva by byla nahrazena jednovrstvým porézním asfaltem s maximální velikostí kameniva 8 mm (PA 8). Očekávaná průměrná redukce emisí hluku za dobu životnosti (5 let) je 4 dB. Tento povrch patří do kategorie drenážních asfaltobetonů, které jsou v západní Evropě a v Japonsku často využívány, navíc byl již vyzkoušen i v ČR (v Praze v ulici Michelská).

NÁKLADY
Postup vyčíslení nákladů vychází ze stejných postupů, které se používají například při odstraňování staré hlukové zátěže ve Švýcarsku (BAFU, 2007). Používá tzv. anualizovaných nákladů. Počítá se tu jednak s běžnými ročními náklady na opravy a udržování, vyjádřenými pro jednoduchost jako podíl z investičních výdajů. K nim se přičítají kapitálové náklady ve formě odpisů a úroku, vyjádřené ve formě anuity:



kde C jsou celkové roční náklady, I investiční výdaje, µ koeficient podílu běžných nákladů, a zásobitel (počáteční hodnota důchodu), T životnost investice a i (reálná) úroková míra pro hodnocení návratnosti.

U tichých povrchů stačí samozřejmě počítat jen s vícenáklady oproti standardním povrchům. Ty jsou dány vyššími investičními výdaji, vyššími náklady na údržbu (např. čištění) i kratší životností.

OCEŇOVÁNÍ HLUKU
Problematické je zde jako obvykle vyčíslení výnosů protihlukových opatření, které jsou určeny zvýšením užitku obyvatel zasažených hlukem, vyvolaným protihlukovým opatřením. V problematice původního zjišťování externích nákladů hluku se používají dvě skupiny přístupů, hédonický a kontingentní. Dále lze přebírat hodnoty, funkce nebo postupy z jiných studií, například z cizích zemí (viz například Navrud a kol., 2006).

Hédonické oceňování vychází ze snížení nájemného a ceny nemovitostí způsobeného hlukem, zjišťovaného regresí. Vyjadřuje se indexem snížení ceny vlivem hluku NSDI (Noise Sensitivity Depreciation Index). Ten udává relativní snížení cen bytů nebo nájemného odpovídající zvýšení hladiny hluku o 1 dB. Z matematicko ekonomického hlediska se zde v podstatě jedná o elasticitu ceny bytu nebo nájemného vzhledem k intenzitě hluku. V disertaci (Kutáček, 2009) s asi nejnovější metaanalýzou studií oceňování dopravního hluku byla použita hodnota 0,57 %/dB.

Kontingentní hodnocení zjišťuje dotazníkovým šetřením tzv. ochotu platit za snížení hluku anebo ochotu přijímat kompenzaci za zvýšení hluku, většinou se vyjadřuje v peněžních jednotkách za jednotku času na 1 dB a domácnost anebo osobu. V České republice byly provedeny pokusy o přímé zjištění hodnoty ochoty platit za snížení hluku, například (Matoušek, 2006) a nedávno (Máca a Urban, 2011), kde se používá přístup ochoty přijímat kompenzaci za hluk.

PŘÍKLAD ANALÝZY
V disertaci (Chocenský, 2010) bylo posouzení nákladů a užitku provedeno na „pankráckém“ cca 3,5 km úseku severojižní magistrály v Praze v ulici 5. května, zhruba mezi stanicemi metra Vyšehrad a Kačerov. Spolu s nulovou variantou byly zvažovány další tři varianty – tichý povrch s porézním asfaltem PA8, běžné protihlukové stěny a protihluková okna. Výsledek provedené analýzy nákladů a užitku závisí podstatně na hodnotě nákladů hluku. V práci (Chocenský, 2010) byla převzata a upravena doporučovaná evropská hodnota, založená na ochotě platit 15 €/dB/rok (na domácnost, v roce 2008). Zde nevychází kladná čistá současná hodnota u žádné nové varianty, index rentability (neboli rentabilita nákladů BCR, B/C poměr) vychází těsně lépe u varianty výměny povrchu oproti variantě výměny oken. Také z hlediska efektivnosti nákladů byl výsledek podobný, roční náklady na snížení hluku o 1 dB byly u varianty výměny povrchu mírně nižší.

Při použití na zkrácený hustěji zastavěný úsek (zhruba mezi stanicemi Vyšehrad a Pankrác) pro pouze dvě varianty – povrch a okna byly výsledky podobné, jen rozdíl ve prospěch povrchů byl již výraznější. Následně bylo provedeno pro původní delší úsek ocenění hluku hédonickou metodou, byla použita doporučovaná hodnota indexu NSDI 0,55 %/dB. Důsledkem je podstatně vyšší hodnota stínových cen hluku, což je v souladu s nejnovějšími údaji o ochotě přijímat kompenzaci za hluk (Máca a Urban, 2011). Zde se již ukázala varianta tichých povrchů dokonce jako rentabilní s čistou současnou hodnotou 90 mil. Kč a indexem rentability 1,75. Současná hodnota nákladů byla 120 mil. Kč (za 25 hodnocených let).

ZJEDNODUŠENÝ MODEL
Zde se pokusíme nastínit zjednodušený model analýzy nákladů a užitku, který však bude možné použít ke kvalitativním závěrům. Při hodnocení jednotlivých alternativ jde o obdobu postupu (ŘSD, 2004) pro (čistou) současnou hodnotu investice, vyjádření diskontovaných výnosů a nákladů:

kde NPV je čistá současná hodnota investice, B_t jsou užitky investice (snížení hluku) a C_t výdaje spojené s investicí v čase t, H časový horizont posuzování a i (reálná) hodnoticí úroková míra. Celkový užitek ze snížení hluku vyjádříme:

kde N je počet domácností zasažených hlukem a ß (průměrný) peněžně vyjádřený užitek domácnosti ze snížení hluku. V případě oceňování metodou ochoty platit/přijímat se vyjádří jako:

a v případě ocenění hédonickou metodou:



kde w je ochota domácnosti platit/přijímat kompenzaci, ΔL snížení hladiny hluku, v index hlukové depreciace NDSI a p (průměrné) nájemné.

Vzhledem k liniovému charakteru pozemních komunikací a různé životnosti protihlukových opatření je vhodné obecný postup mírně modifikovat a současnou hodnotu vztáhnout na jednotku délky pozemní komunikace a jednotku času (anualizovat pomocí zásobitele):



kde n je anualizovaná současná hodnota protihlukové investice na jednotku délky l komunikace (ostatní značení viz výše), pro niž dostáváme vyjádření:



kde ß je užitek domácnosti ze snížení hluku, d délková hustota počtu domácností (bytů) podél komunikace a c anualizované náklady ze vzorce (1) vztažené na jednotku délky komunikace.

ZÁVĚR
Na základě uvedených příkladů a kvalitativního rozboru předchozího vzorce (7) lze konstatovat, že tiché povrchy by mohly být vhodné pro hustě obydlené oblasti s vyššími budovami poblíž pozemních komunikací, kde není vhodné použít protihlukové stěny. Oproti protihlukovým oknům mají výhodu v tom, že snižují akustickou kvalitu i v exteriéru. Bylo by vhodné provést u výpočtů tohoto typu analýzu citlivosti výsledků na vstupních veličinách, zejména ekonomických veličinách − ocenění hluku nebo úrokové míře. Bylo by jistě potřebné zvažovat i varianty zahloubení komunikace do tunelu nebo snížení maximální povolené rychlosti, které se na například uvedeném úseku magistrály používají, nebo se o nich uvažuje.

Podrobnější výsledky pro uvedený příklad výpočtu a hodnocení lze nalézt v uvedené disertaci (Chocenský, 2010), nebo přímo konzultovat s autorem článku. Další vysvětlení rád případně podá i autor disertace Ing. Petr Chocenský, Ph.D., který momentálně pokračuje v práci na této problematice v komerční sféře v Kanadě. Autor si je vědom mnoha zjednodušení v tomto článku, jeho hlavním záměrem bylo upozornit na možnost hospodárného použití tichých povrchů. Z praktického hlediska je třeba u nich věnovat zvýšenou pozornost údržbě, aby nedocházelo k výraznému snižování jejich akustických vlastností.

Tento článek vznikl jako součást výzkumného záměru „Rozvoj metod návrhu a provozu dopravních sítí z hlediska jejich optimalizace“ (MSM6840770043) financovaného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy ČR na Českém vysokém učení technickém v Praze, Fakultě dopravní.

RECENZOVAL
Ing. Aleš Matoušek, Ph.D.,
ales.matousek@ekolagroup.cz,
EKOLA group, spol. s r. o.

LITERATURA:
[1] BAFU (Bundesamt für Umwelt): Anhang 4b: Kostengrundlagen für die Anwendung von SRU-301 und UV-0609 bei Lärmsanierungsprojekten. Version 18. 12. 2007, Bern
[2] Chocenský P.: Efektivita protihlukových opatření v automobilové dopravě. Disertace, Ústav ekonomiky a managementu dopravy a telekomunikací FD ČVUT, Praha, 2010
[3] Máca V., Urban J.: Valuation of transportation noise in TranExt project, a WTA approach [online]. Prezentace na konferenci „External Costs of Transport: Valuation of travel time and traffic noise“, COŽP UK, Praha, 16. 11. 2011. Dostupné z URL [cit. 30. 11. 2011]: http://www.czp.cuni.cz/tranext/files/7-Urban-Valuation_of_transportation_noise-TranExt_project.pdf
[4] Matoušek A.: Nákladová efektivnost protihlukových opatření při snižování hluku pozemní dopravy v intravilánu. Disertace, Ústav ekonomiky a managementu dopravy a telekomunikací FD ČVUT, Praha, 2006
[5] Mondschein P., Valentin J.: Snižování hluku možnými úpravami obrusné vrstvy vozovky, Silnice železnice, č. 5/2010, s. P XIV-P XXI, ISSN 1803-8441
[6] Navrud S. a kol.: Economic values for key impacts valued in the Stated Preference surveys, HEATCO deliverable 4 [online]. European Commission EC-DG TREN, 2006. Dostupné z URL: http://heatco.ier.uni-stuttgart.de/HEATCO_D4.pdf
[7] Novák J., Šnajdr K., Volejník V.: Akční plán snižování hluku pro aglomeraci Praha 2008, Praha, Akustika Praha s.r.o., 2008
[8] Kutáček S.: Aplikace teorie externalit na vybraný segment odvětví dopravy. Disertace, ESF MU, Brno, 2009. Dostupné z URL [cit. 29. 11. 2011]: http://is.muni.cz/th/11271/esf_d/DIZERTACE_Kutacek_velka-obhajoba.pdf
[9] ŘSD: Prováděcí pokyny pro hodnocení efektivnosti silničních a dálničních staveb v investičních záměrech, příloha A (Ukazatele pro hodnocení efektivnosti investic). Ředitelství silnic a dálnic ČR, Praha, 2004. Dostupné [online] z URL [cit. 30. 11. 2011]: http://www.rsd.cz/doc/Technicke-predpisy/HDM-4/provadeci-pokyny-pro-hodnoceni-efektivnosti-silnicnich-a-dalnicnich-staveb-v-investicnich-zamerech
[10] Schguanin G.: Neue Rahmenbedingungen für die Strassenlärmsanierung in der Schweiz, Strasse und Verkehr, č. 1-2/2006, s. 6–11. Dostupné (v českém překladu „Nové rámcové podmínky pro sanaci hluku na silnicích ve Švýcarsku“) z URL [cit. 28. 11. 2011]: http://edice.cd.cz/edice/Zivpro/DZP1_06.pdf

Quiet Surfaces and the Economy of Noise Barrier Measures
The article tries to answer the question under what conditions it pays off to reduce noise from road traffic using the quiet concrete wearing surface of the road. It can greatly reduce the noise emissions from rolling wheels; however compared to conventional surfaces it is more expensive. An analysis of costs and benefits of using the quiet surface on a section of Prague northsouth motor road and comparison with an alternative of using the noise barrier walls and windows was carried out. Finally, the article shows a simplified general model of calculating the net current value of investment and outlines conditions for rational decisions to invest in noise barrier measures.

Autor

• Mgr. Honců Marek Ph.D.