Transcript Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D. - Popularizace dopravního výzkumu

Popularizace výsledků
dopravního výzkumu
CZ.1.07/2.3.00/35.0030
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Zdroje hluku a účinky hluku na člověka
 Dopravní hluk
 silniční
 železniční
 letecký
 Hluk z ostatních zdrojů





z průmyslu
ze zemědělských aktivit
z provozoven (diskotéky, hospody)
z domácností (spotřebiče)
ze zařízení domů (klimatizace, výtahy)
 Účinky hluku
 rušení
 rozmrzelost a pocit nepohody
 hlučnost
 obtěžování
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Měření vs. výpočtové modelování
MĚŘENÍ
 Vázána na měřicí bod a podmínky v době měření
 Při modifikaci měřené situace nutná nová měření
 Časová, finanční a organizační náročnost
VÝPOČTOVÉ MODELOVÁNÍ
 Lze použít pro existující situace i prognózu




očekávaného stavu
Snížení pracnosti, organizační a časové náročnosti
zjištění plošného stavu akustické situace v území
Časová, finanční a organizační náročnost
Možnost rychlé reakce na změny vstupních údajů
Závislost výsledků na kvalitě vstupních dat
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Hlukové mapy
 Grafické zobrazení akustické situace ve venkovním prostředí
daného území.
 Cílem je názorné vyjádření přehledu o akustických kvalitách
prostředí.
Typy map:
 Emisní hluková mapa
 Horizontální hluková mapa
 Vertikální hluková mapa
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Hlukové mapy
Emisní hluková mapa
Semaforové zobrazení
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Hlukové mapy
Vertikální hluková mapa
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Hlukové mapy
Horizontální hluková mapa
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Strategická hluková mapa
Představuje obecný souhrn údajů o:

Stávající hlukové situaci vyjádřené pomocí
hlukových ukazatelů Ldvn a Ln.

Překročení
mezní
hodnoty
hlukového
ukazatele v příslušném kalendářním roce a
v zájmové oblasti.

Odhadovaném počtu osob vystavených
definovaným hodnotám hlukového ukazatele
v oblasti.

Odhadovaném počtu staveb pro bydlení, škol,
školských poradenských zařízení, školských
zařízení pro zájmové a další vzdělávání,
školských výchovných a ubytovacích zařízení,
zařízení školního stravování, diagnostických
ústavů, dětských domovů, dětských domovů
se školou, výchovných ústavů a středisek
výchovné péče a nemocnic vystavených
definovaným hodnotám hlukového ukazatele
v oblasti.
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Strategická hluková mapa
http://hlukovemapy.mzcr.cz/
Na základě SHM vypracovány AP
http://www.mdcr.cz/cs/Strategie/Akcni_plany/
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Měření hluku
 ČSN ISO 1996-1 akustika, Popis a měření hluku prostředí, část 1:
Základní veličiny a postupy. 2004.
 ČSN ISO 1996-2 akustika, Popis a měření hluku prostředí, část 2:
Určování hladin hluku prostředí. 2009.
 KOZÁK, J., LIBERKO, M. Novela metodiky pro výpočet hluku ze
silniční dopravy, Příloha zpravodaje Ministerstva životního
prostředí, 1996, č.3, kap. Metodika měření hluku silniční dopravy,
s. 11-16.
 Metodický návod pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním
prostředí, ze dne 11. 12. 2001 vydaný pod č.j. HEM–300–
11.12.01–34065.
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Měření hluku
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Hygienické limity
ČR:
 Limity jsou stanoveny závazným právním předpisem a jsou pod
sankcí právně vymahatelné
Ve smyslu platné legislativy je jediným závazným deskriptorem pro popis
stavu akustické situace v území ekvivalentní hladina akustického tlaku A
(LAeq).
Nejvyšší přípustné hodnoty hluku nařízení vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně
zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací stanoví se součtem základní
hladiny hluk LAeq,T = 50dB a příslušné korekce pro denní nebo noční dobu
a místo.
EU:
 Limity pro hluk z dopravy ve venkovním prostoru jsou doporučené,
právně nevymahatelné, ale dodržované
 Používány pro územní plánování
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Hygienické limity
 Imisní limity lze považovat za mez přijatelného rizika, nikoliv za bezpečný
práh.
 Jsou určitým společenským kompromisem a jejich překročení neznamená
akutní poškození zdraví.
 Rozhodování o limitu v rámci politického normativního procesu jen zčásti
vychází z vědeckých podkladů, ale bere v úvahu i ekonomická omezení a
sladění konkurujících si zájmů ve společnosti.
 Kompromis hledisek
 Ochrana veřejného zdraví
 Restrikce vůči provozovatelům zdrojů hluku
 Uvážení reálné situace
 Protihluková opatření technicky realizovatelná a finančně dostupná
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Nejistota měření
 Jedná se o odhad intervalu hodnot přiřazený výsledku měření, o němž se
tvrdí, že uvnitř leží správná hodnota.
 Nejistota a limit
 Použití dvou rozhodovacích limitů
(horní a dolní)
 Použití jednoho rozhodovacího limitu
(horní nebo dolní)
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Metody měření vlivu povrchů vozovek na
dopravní hluk
Název metody
Princip metody
CB
(Coast-By)
Testovací automobil s testovanými pneumatikami míjí mikrofon s motorem vypnutým při různých
rychlostech. Obyčejně se měří maximální hladina zvuku, pomocí regrese se zjišťuje hladina hluku pro
referenční rychlosti (80 km/h pro osobní, 70 km/h pro nákladní).
CPB
(Controlled
Pass-By)
Dva vybrané automobily (jeden malý a jeden velký) s vybranými pneumatikami (na každé auto dvě
sady) míjí mikrofon se zapnutým motorem. Měří se maximální hladina hluku, dále se počítá průměrná
hodnota pro konkrétní rychlosti.
OBSI
(On Board Sound
Intensity)
Podobná CPX metodě, používá však místo mikrofonů sondy akustické intenzity => není citlivá na okolní
hluk, nepotřebuje speciální přívěs.
SPB
(Statistical
Pass-By)
Normální vozidla v dopravním proudu míjí postranní mikrofon. Zjišťuje se typ vozidla, jeho rychlost a
maximální hladina hluku. Za použití více než 100 osobních a 80 nákladních vozidel a následné regrese
se počítá normalizovaná hladina hluku pro 50, 80 a 110 km/h (osobní vozidla), 50, 70 85 km/h (těžká
vozidla). Podle rychlostí rozeznává 3 kategorie silničních komunikací: nízká (45-64 km/h), střední (65-99
km/h), vysoká (100 a více km/h). Konečným výsledkem je Statistical Pass-By Index (SPBI).
CPX
(CloseProximity)
Referenční pneumatika osazená na přívěsu taženém za automobilem (případně namontovaná na
měřícím automobilu) se nechá odvalovat po testované dráze s mikrofony připevněnými v její blízkosti.
Pro referenční rychlosti 50, 80 a 110 km/h je zaznamenávána průměrná hladina akustického tlaku pro
každý segment silnice.
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Dominantní složka hluku z automobilové
dopravy
• Nízká rychlost (cca do 40 km/h u OA a cca do 60 km/h u NA) je u vozidel
vybavených spalovacím motorem dominantním zdrojem hluku hnací
jednotka.
• Střední rychlost převládá hluk od pneumatik, způsobený jejich
odvalováním po vozovce, je dominantní přibližně do rychlosti 200 km/h.
• Vysoká rychlost
dominantním zdrojem
hluku je aerodynamický
hluk, zapříčiněný
obtékáním vzduchu
kolem vozidla.
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Zdroje automobilového hluku
Zdroj: Sandberg U., Ejsmont J. A.: Tyre/Road Noise Reference Book
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Statistická metoda při průjezdu - SPB
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Metoda malé vzdálenosti - CPX
Na
základě
poznatků
ze
zahraničí,
konstrukce vlastního přívěsu pro měření
pomocí metody CPX – jediné zařízení
v rámci ČR na měření hluku pomocí
metody CPX.
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Metoda malé vzdálenosti - CPX
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Metoda malé vzdálenosti - CPX
Závislost hlučnosti styku kolo/vozovka na rychlosti
(varianta většího rozpětí rychlosti)
106
104
102
LAeq [dB]
Hluk kola
100
98
96
Poly. (Hluk
kola)
94
92
45
55
65
75
85
95
105
115
125
R [km/h]
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Metoda malé vzdálenosti - CPX
Závislost hlučnosti styku kolo/vozovka na rychlosti
(varianta většího rozpětí rychlosti)
106
104
102
LAeq [dB]
Hluk kola
100
98
96
Linear (Hluk
kola)
94
92
1.6
1.7
1.8
1.9
2
2.1
R [km/h]
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Metoda malé vzdálenosti - výstupy
92
88
84
80
76
72
68
64
60
56
52
48
44
40
36
32
28
24
Litý asfalt, cca 10 let
ACO 11S, 2 roky
PA 8 CRmB, 2 roky
20,000.0
12,500.0
8,000.0
5,000.0
3,150.0
2,000.0
1,250.0
800.0
500.0
315.0
200.0
125.0
80.0
50.0
31.5
PA 8 CRmB, 0 roků
20.0
LA [dB]
Třetino-oktávová charakteristika akustického tlaku při použití
filtru A povrchů vozovek, 50 km/h
Frekvence [Hz]
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Metoda malé vzdálenosti - výstupy
Povrch
Stáří
Skutečná
Korigovaná
Referenční Referenční Skutečná
Skutečná
povrchu
teplota
Změřená LAeq na ref.
rychlost
teplota rychlost
teplota [°C]
v době
[°C]
LAeq [dB]
hodnoty
[km/h]
[°C]
[km/h]
vzduchu
povrchu
[dB]
měření
Litý asfalt cca 10 let
50,00
20,0
50,25
28,2
23,4
92,2
92,5 ± 1,0
ACO 11
2 roky
50,00
20,0
50,29
31,2
24,2
89,4
89,8 ± 1,0
PA 8 CRmB
2 roky
50,00
20,0
50,34
25,1
22,6
89,1
89,3 ± 1,0
PA 8 CRmB
0 roků
50,00
20,0
49,82
27,7
23,9
85,9
86,3 ± 1,0
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Porovnání vybraných protihlukových opatření
Existující komunikace / budovy
Vybraná protihluková opatření
Účinnost
Proveditelnost
Životnost
Náklady
Komunikace v zářezu
***
**
****
**
Komunikace na náspu
**
**
****
**
Tunely
****
*
****
*
Zastřešený zářez
****
**
****
*
Viadukty
***
**
****
*
Protihlukové bariéry
**
**
**
***
Izolace fasád
***
***
***
***
Řízení dopravy
**
***
***
***
Speciální trasy pro nákladní vozidla
**
***
***
***
Plynulý dopravní proud
**
**
**
***
Zvýšení veřejné dopravy
*
***
**
**
Tišší vozidla
**
**
**
***
Nízkohlučné povrchy vozovek
**
**
*
***
Tišší pneumatiky
**
**
*
****
Pozn. * špatné; ** přijatelné; *** dobré; **** velmi dobré
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Ovlivňování složení dopravního proudu
90
89
88
87
SPBI [dB]
86
70%-7,5%-22,5%
80%-5%-15%
80%-10%-10%
85
80%-15%-5%
90%-5%-5%
90%-7,5%-2,5%
84
83
82
81
80
AB
CB juta
AKMS
povrch
Z centra a obytných zón by měla být vyloučena tranzitní doprava
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Ovlivňování rychlosti a intenzity dopravního
proudu
 Vliv rychlosti na hluk ze
silniční dopravy v závislosti
na podílu nákladních vozidel
 Vliv snížení hlučnosti
v závislosti na intenzitě
dopravy
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Stavebně-technická protihluková opatření
 Protihlukové stěny
 Nízkohlučné povrchy
 Výsadba zeleně
 Protihluková okna
Obrusná vrstva vozovky
Změna hladiny hluku v [dB]
Cementový beton
+2,0
Cementový beton bez přebroušení ocelovými kartáči s hlazením v podélném směru vláčením juty
-2,0
Zdrsněný litý asfalt
+2,0
Zdrsněný asfaltový beton nebo AKM
0,0
AB zrnitosti < 0/11 a AKM zrnitosti 0/8 a 0/11 bez dodatečného podrcení
-2,0
Otevřený asfaltový koberec s mezerovitostí min. 15%-obj. zrnitosti 0/11
-4,0
Otevřený asfaltový koberec s mezerovitostí min. 20%-obj. zrnitosti 0/11
-5,0
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Protihlukové stěny
Opatření na dráze šíření hluku, tvary protihlukových stěn:
a) svislé
b) šikmé
c) lomené
d) oblé
e) galeriové
f) tunelové
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Protihlukové stěny - ukázky
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Povrch vozovky
Problém zanášení povrchů
vozovek!
V ČR se neprovádí
specializovaná údržba
povrchů!
Týká se hlavně vozovek
s vysokou mezerovitostí
vrchní obrusné vrstvy
povrchu
Specializovaný čistící vůz SR
(čištění vysokotlakým proudem vody)
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Realizované nízkohlučné povrchy v roce 2012
 III/15282 Chrlice - směs PA 11
 Rebešovice - směs SMA 8 S
 R46 Drysice - směs SMA 8 S
 II/358 Skuteč - PA 8 CRmB
 Poděbradská, Praha - směs PA 8
 I/38 Církvice - směs BBTM 8B
 Pionýrská, Brno - směs SMA 8 LA
 5. května, Praha - směs SMA 8 LA
 I/640 Hradecká, Brno - směs SMA 8 S  I/2, Říčany - směs SMA 8 LA
 I/42 VMO Brno - Svatoplukova - směs  Horňátecká, Praha 8 - směs SMA 8 LA
BBTM 8
 Koliště, Brno - směs SAL 5 a BBTM 5
A
 I/42 Karlova - M. Kuncové, Brno –
směs ACL 22 S, BBTM 8 A
 I/2, Suchdol - směs SMA 8 LA
 II/480, Čsl. Armády, Kopřivnice - směs
SMA 8 LA
 II/150, Dřevohostice - směs SMA 8 LA
 Veslařská, Brno - směs BBTM 5 A
 Zbožská, Nymburk - směs SMA 8 LA
 I/42 VMO Brno – předpolí tunelu
Dobrovského - směs SMA 8
 Štefánikova, Kutná Hora - směs SMA 8 LA
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Doprava a životní prostředí: Hluk z dopravy, Brno, 18. 3. 2014
Popularizace výsledků dopravního výzkumu
Hluk pneumatiky
Hlavní příčinou vnitřního hluku od
pneumatik jsou vibrace
 Na nízkých frekvencích dochází
k vybuzení prvních obvodových
módů a za odezvu pneumatiky
zodpovídá především napětí
způsobené nahuštěním.
 Na vyšších frekvencích upadá
význam napětí nahuštěním a
důležitější je ohybová tuhost
struktury pneumatiky.
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
[email protected]
Děkuji vám za pozornost!
Kontaktní informace:
Ing. Vítězslav Křivánek, Ph.D.
Email:
[email protected]
Mobil:
+420 601 321 681
Telefon: +420 549 429 307
Centrum dopravního výzkumu, v. v. i.
Líšeňská 33a, 636 00 Brno
www.cdv.cz