VÝVOJ AKUSTICKÉ ZÁTĚŽE V INTRAVILÁNU DOPRAVNĚ VÝZNAMNÉ KOMUNIKACE DIPLOMOVÁ PRÁCE

Transkript

1 ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE FAKULTA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ KATEDRA VODNÍHO HOSPODÁŘSTVÍ A ENVIRONMENTÁLNÍHO MODELOVÁNÍ VÝVOJ AKUSTICKÉ ZÁTĚŽE V INTRAVILÁNU DOPRAVNĚ VÝZNAMNÉ KOMUNIKACE DIPLOMOVÁ PRÁCE Vedoucí práce: Vach Marek, doc. Mgr., PhD. Diplomant: Purtova Alina, Bc. Duben 2013

2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem celou diplomovou práci na téma Vývoj akustické zátěže v intravilánu dopravně významné komunikace vypracovala samostatně za použití uvedené literatury a podle pokynů vedoucího diplomové práce. V Praze Alina Purtova

4 Poděkování Vedoucímu práce Marku Vachovi za rady, trpělivost a věnovaný čas. Kolektivu firmy EKOLA group, spol. s r.o. a osobně vedoucímu oddělení akustiky Ing. Aleši Matouškovi, Ph.D. za nedocenitelnou zkušenost a rady. Všem, kdo poskytoval informaci a data. Blízkým, kamarádům a osobně Ing. Radku Kropelnickému, Bc. Lence Drábkové a Daše Smaliičuk za podporu a pomoc.

5 Abstrakt Tato diplomová práce se zabývá modelováním hlukových emisí způsobených silniční dopravou. Cílem práce je komplexní analýza vlivu silniční dopravy na akustickou situaci na části Severojižní magistrály v Praze. K modelování byl použit výpočtový software CadnaA. V rešeršní části jsou uvedeny obecné informace o problematice akustického modelování a vlivu hluku na lidské zdraví. Součástí práce jsou simulace hodnoticí účinnost protihlukových opatření: snížení maximální dovolené rychlosti, výměna krytu vozovky a protihlukové stěny. V závěru práce je představen vývoj akustické zátěže v období a predikce na rok Závěry práce mohou být použity pro vypracování projektů k humanizaci Severojižní magistrály nebo jiných dopravních tepen. Klíčová slova: Ekvivalentní hladina akustického tlaku, překročení přípustných hodnot hluku, celostátní sčítání dopravy, kartogramy intenzit dopravy, korekce, fasáda objektu, rychlost, výpočtový model.

6 Abstract The thesis is focused on modeling of noise emission caused by road transport. The aim is a comprehensive analysis of the impact of road transport on the acoustic situation on the part of the North-South Highway in Prague. The software for noise calculation, CadnaA, was used for modeling. The search section provides general information about the issue of acoustic modeling and the impact of noise on human health. The thesis includes simulations evaluating the effectiveness of noise control measures: reducing the speed limit, changing road surfaces and noise barriers. In conclusion, a development of acoustic load in the period from 2009 to 2011 and a prediction for the year 2016 are presented. Thesis conclusions could be used to create a project about humanization of the North-South Highway or other arterial roads. Key words: Equivalent acoustic pressure level, allowable noise limits exceeding, national traffic census, traffic intensity cartograms, correction, the facade, speed, computational model.

7 Obsah 1. ÚVOD 8 2. TEORETICKÁ ČÁST Úvod do akustického modelování Akustika jako faktor životního prostředí Účinky hluku na lidský organismus Metodika výpočtu Modelování v akustice Metodika pro výpočet hluku silniční dopravy Přehled vztahů pro numerické řešení Výpočet v software CadnaA Nastavení modelu a kalibrace Popis zájmového území Obecná informace Komunikace 5. května jako část ZÁKOSu Protihluková opatření v ulici 5. května PRAKTICKÁ ČÁST Simulace protihlukových opatření Snížení rychlosti Změna povrchu Protihlukové stěny Vývoj akustické situace Predikce akustické zátěže DISKUZE ZÁVĚR 57 POUŽITÁ LITERATURA 58 PŘÍLOHA 61

8 1. ÚVOD Velká města se v současné době jistě potýkají s řadou problémů plynoucích z intenzivní silniční dopravy. Hluk je jedním z nich. Řešení hlukové zátěže je komplexním úkolem mnoha odborných institucí. Změny silniční sítě, snížení intenzity dopravy, protihluková opatření apod. takové jsou postupy specialistů. Hlavním účelem jejich práce je zajištění dodržení nebo snížení překročení přípustných hodnot hluku předepsaných platnou legislativou. Problematika hluku způsobeného převážně silniční dopravou ve velkých městech je zájmem autorky již od bakalářského studia, během kterého byl vybrán sociologický pohled na problém, ale pro magisterské studium a závěrečnou práci je zvolen praktický aplikační přístup. Cílem této diplomové práce je analýza vlivu silniční dopravy na akustickou situaci v ulici 5. května v Praze na základě dopravně-inženýrských dat ve formě kartogramů intenzit dopravy. Jako nástroj byla vybrána simulace akustické situace v příslušném digitálním modelu terénu pomocí výpočtového softwaru CadnaA, ke kterému byl umožněn přístup v průběhu stáže ve firmě EKOLA group, spol. s r.o. Diplomová práce je rozdělena do dvou větších částí. V Teoretické části jsou popsány základní principy akustického modelování, je uvedena všeobecná metodika výpočtu akustických parametrů a také metodika použitá pro tento konkrétní výpočetní model, je popsáno modelované území a jsou zvolena kriteria jeho výběru. Teoretická část odpovídá na otázky proč se zabývat modelováním akustiky, jaké jsou zde možnosti a proč hluk ze silniční dopravy může být zájmem absolventa oboru Environmentálního modelování. Následující Praktická část představuje konkrétní výstupy provedených simulací. Jsou zde prezentovány hlukové mapy, které jsou komplexní ukázkou akustické situace. Dále jsou zobrazeny v simulaci protihlukových opatření v různých formách. Souhrnem celé práce je grafická prezentace vývoje akustické situace v modelovaném území v průběhu několika let a její predikce na rok Diskuze je předmětem další kapitoly, která uvádí veškeré výstupy diplomové práce do vzájemných souvislostí, hodnotí vliv každého bloku simulace a prezentuje aktuálnost problematiky. Závěr je shrnutím výsledků diplomové práce a hodnocením úspěšnosti a reprezentativnosti celkového výpočtového modelu. 8

9 2. TEORETICKÁ ČÁST V teoretické části práce jsou uvedeny veškeré teoretické základy pro následující simulace v modelu. Na začátku je popsána specifičnost akustického modelování, jsou uvedeny základní principy akustiky a akustika je prezentována jako faktor životního prostředí. Dále je zde zmíněna platná legislativa, podle které se posuzuje hluk v České republice. Následuje přehled účinků hluku na lidský organismus, kde jsou uvedeny vlivy délky expozice a jiných faktorů. Rešeršní část obsahuje přehled české a zahraniční literatury, která se zabývá problematikou vlivu hluku na kvalitu života. Dále následuje kapitola popisující všeobecnou metodiku modelování v akustice a postup výpočtu hluku ze silniční dopravy včetně numerického vyjádření řešení, uvádí vstupní parametry pro výpočty a korekce pro zjišťování ekvivalentní hladiny akustického tlaku A v chráněném venkovním prostoru staveb a zmiňuje potřebné dopravně-inženýrské údaje podle aktuálních Technických podmínek 189 a 219, a také je popsáno využití dat z celostátního sčítání dopravy. V kapitole je stručně charakterizován software CadnaA použitý pro výpočet včetně přesnosti výsledků, nastavení modelu a jeho kalibrace. Další kapitola je věnována popisu zájmového území. Jsou v ní uvedeny obecné informace o ulici 5. května v Praze a kritéria, podle kterých byla tato ulice vybrána pro modelování. Předmětná ulice je rozdělena na úseky s vyčleněním obytných zón, kde byla prováděna simulace. Důležitou částí je pohled na komunikaci jako na podstatný element celkové silniční sítě města a přehled protihlukových opatření, která byla uplatněna v této lokalitě: snížení maximální povolené rychlosti, protihlukové clony a výměna povrchu vozovky. V teoretické části předkládané diplomové práce jsou použity mapové podklady a 3D vizualizace z výpočtového softwaru CadnaA. 9

10 2.1 Úvod do akustického modelování Akustika jako faktor životního prostředí Akustika jako věda získala pozornost v devatenáctém století a od té doby se intenzivně rozvijí. Na rozdíl od minulých dob se v současnosti akustika zabývá nežádoucími akustickými signály, které se označují jako hluk. Jak se zmiňují (Vaverka a kol. 1998) hluk působí rozmrzelost, obtěžuje, ruší při práci nebo dokonce škodí lidskému zdraví. Ale ne ve všech oblastech moderní akustiky se zabývají hlukem. Příklady jsou architektura, medicína, vojenská činnost atd. Vnímání zvuků je podstatnou častí informačních zdrojů a je dosti individuální. Stejný akustický signál je pro jednoho člověka hluk, ale pro jiného žádoucí zvuk. S tímto souvisí přístup k boji proti hluku: není cílem odstranit hluk jako takový, ale zbytečný neúměrně silný hluk, který negativně ovlivňuje práci člověka a život v celku. Stojí za zmínku, že v organizmu člověka neexistuje mechanizmus, který by byl schopný regulovat vnímání zvuků. Je nutné podotknout i ten fakt, že absolutní nepřítomnost zvuku je subjektivně nepříjemná a může způsobit poruchu rozvoje nervové soustavy (Глебова 2003). Hluku se nedá přizpůsobit a při tom jeho úroveň stále vzrůstá. V technické literatuře se uvádí stoupání hladiny hluku cca 1 db za rok. Takový rapidní narůst je vyvolán přechodem k výkonnějším ale i hlučnějším technologiím, novými možnostmi zesilování a reprodukce zvuku a technickým rozvojem všeobecně. V minulosti byla nadměrným hlukem exponována určitá skupina lidí, jejichž práce je spojená s hlučnými stroji. V dnešní době se situace změnila a podle světových statistik je v průmyslově vyspělých státech 40 až 45% občanů vystaveno akustické zátěži, která může přesahovat adaptační možnosti lidského organismu. Normování hluku a limitování negativního působení hluku vyvolalo vypracování legislativních opatření řady zákonů, norem a dalších právních předpisů, které mají zajistit ochranu obyvatelstva před nadměrným hlukem. Přičemž se jedná jak o komunální hygienu, tak i o akustickou situaci na pracovních místech. V České republice v této oblasti funguje Zákon 258/2000 Sb. a k tomu příslušné předpisy. Akustika je vědecká disciplina, která se zabývá studiem mechanického kmitání a jeho šířením v prostředí. Základní pojmy a principy pocházejí z fyzických teorií. Důvody a cíle zájmů o akustiku jsou různé, a právě podle toho se tento obor dá rozdělit na několik částí: 10

11 Fyzikální akustika studuje způsob vzniku a šíření zvuku. Dále se zabývá jeho odrazem a pohlcováním v různých materiálech. Hudební akustika zkoumá zvuky a jejich kombinace se zřetelem na potřeby hudby. Fyziologická akustika se zabývá vznikem zvuku v hlasovém orgánu člověka a jeho vnímáním v uchu. Elektroakustika se zabývá záznamem, reprodukcí a šířením zvuku s využitím elektrického proudu. Stavební akustika zkoumá dobré a nerušené podmínky poslouchatelnosti hudby a řeči v obytných místnostech a sálech. Urbanistická akustika studuje akustické jevy ve venkovním prostoru z hlediska ochrany před hlukem. Prostorová akustika se zabývá studiem akustických jevů uvnitř, popřípadě i ne zcela uzavřených prostorů, z hlediska dobré slyšitelnosti i srozumitelnosti přenášeného zvuku. Existuje i jiné podrobnější rozdělení akustiky, v některých z nich části se mezi sebou překrývají a nejsou přesně ohraničeny. V rámci této práce je uvedené rozdělení dostačující. Definice hluku vycházející z ČSN Akustika označuje, že subjektem, k němuž se hluk definuje, je člověk. To znamená, že hluk jako jev má antropologicky determinovaný význam. V této práci se pod pojmem hluk bude rozumět výskyt takových úrovní zvukových jevů v prostředí, které v případě, že se v něm vyskytne člověk, mu budou působit újmu ve smyslu výše uvedené definice hluku (jde např. o výskyt hluku v rekreačních oblastech atp.), případně jde i o situace, v nichž výskyt zvukových událostí v prostředí znamená pozorovatelné ovlivnění vlastností prostředí, a tím i změnu jeho užitných vlastností (např. vliv akustických fenoménů na faunu, působení hluku na stavební objekty atd.) (Vaverka a kol. 1998). Akustická situace ve venkovním prostředí se popisuje obecnými deskriptory: ekvivalentní hladinou akustického tlaku A, L Aeq. Metody použití a maximálně přípustné hladiny hluku ve venkovním prostoru jsou stanoveny Nařízení vlády č. 272/2011 Sb., o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací. Tento legislativní předpis se vztahuje s hygienického pohledu na akustické kvality venkovního prostředí. Používají se i další legislativní normy. Dle (Brown a Lam 1978) lze se na akustickou situaci v nějakém určitém 11

12 území dívat jako na akustické pole s definovanými časovými a prostorovými charakteristikami. Kvůli variabilitě těchto charakteristik dochází k zúžení teoretického přístupu s cílem eliminace neakceptovatelných chyb. Tak vznikla teze, podle které ve venkovním prostoru relevantní zdroje akustické energie generují akustické jevy, superpozicí kterých v akustickém exteriéru je akustické pole. Při řešení úloh urbanistické akustiky je třeba uvažovat s dalšími vlastnostmi akustické situace ve venkovním prostoru: 1. Akustické účinky silniční dopravy jsou dominantní v lokalitách s vysokým stupněm motorizace za výjimkou sídel, nacházejících v blízkosti drah kolejové dopravy či letadel; 2. Lokální zdroje akustické energie mají větší vliv se zvětšováním vzdálenosti od rozmístění převážného druhu transportu; 3. V noční době nastává přechod od kvaziliniového k bodovému typu zdroje akustické energie kvůli poklesu intenzity dopravy. Tak akustické pole je závislé na typech zdrojů a době uplatnění těchto zdrojů. Obecně se zdroje hluku dělí na technické a netechnické. Ale pro řešení úloh stavu akustické situace je potřebná znalost hlubších povah a charakteristik zdroje, protože na jích základě se volí adekvátní výpočtový postup. 12

13 2.1.2 Účinky hluku na lidský organismus Hluk působí na velké skupiny lidí, ale nevyvolává onemocnění všech exponovaných. Účinky hluku se na člověka výrazně neprojevují. Například dočasná bolest hlavy nebo neschopnost soustředit se na práci muže a nemusí být ovlivněná hlukem. Navíc ovlivnění je individuální. V současné době jsou škodlivé účinky hluku předmětem zájmu velkého množství odborníků. Ještě více se jich zabývá vyráběním speciálních materiálů a konstrukcí, s jejíž pomocí by měla být snížena hladina akustického tlaku v místech dlouhodobého nacházení člověka. Na to, aby byla pochopena protihluková opatření, je nutné pochopit několik skutečností: Poškození sluchu sice je evidentním, ale není jediným dramatickým účinkem nadměrného hluku; Intenzita vlivu hluku záleží na interakci několika vnějších a vnitřních příčin; Škodlivý charakter hluku je nestabilní. Základní parametr vlivu hluku je jeho intenzita. Člověk se necítí dobře při nízkých hladinách, proto úroveň 20 db je považována za nepříjemné hluboké ticho. Složení lidské řeči a hudby v rámci rozdělení kmitočtových a amplitudových oblastí je zřejmé z obr. 1 (Technická zařízení budov 2012). Obr. 1 Rozsah slyšení u zdravého mladého člověka v závislosti na hladině intenzity zvuku a kmitočtu. Jak už bylo zmíněno vliv hluku na zdraví člověka je předmět zájmu velkého množství specialistů. Dlouhodobá expozice nadměrnému hluku je považována za příčinu chronického poškození sluchu (viz obr. 2). Nejvíce populární jsou výzkumy 13

14 tykající se ovlivnění na spánek (Guski 1977, Dingeset a kol. 1997), komunikativní schopnosti a koncentraci (Carter 1996, King 2002). Známé jsou práce, zkoumající vedení dlouhodobé expozice nadměrného hluku k vzniku pocitu zlosti (Berglund a kol. 1999, Muzet 2007). Obr. 2 Ostrost sluchu a její vztah k délce expozice. Zdroj: Vaverka a kol Hodně prací je věnováno vlivu hluku na vaskulární soustavu (Babisch 2000, Babisch 2006, Babisch 2008). Všeobecně uznávaný je také účinek hluku na vzestup krevního tlaku nebo zhoršení hypertenze. Závislost mezi horním (systolickým) krevním tlakem vyšším než 22,5 kpa a hladinou akustického tlaku A zkoumal (Šišma 1988), později byli výsledky zveřejněny autory tzv. bonnské studie (viz obr. 3). Obr. 3 Závislost ekvivalentní hladiny L Aeq a systolického krevního tlaku. Zdroj: Vaverka a kol Při hladinách hluku dosahujících v obytném prostředí LAeq=62 db-65 db se relativní riziko infarktu pohybuje mezi 1,05 a 1,3 a při hladinách LAeq>66 db mezi 1,1 a 1,6. To představuje zvýšení rizika o 10-60%. Údaje publikoval v roce

15 prof. Issing z Berlína. Pokud budeme vycházet z minimální hodnoty rizika, znamená to zvýšení o 10%. Je-li 30% občanů EU je vystaveno hluku nad limity, znamená to, že cca 3% infarktů je možno považovat za způsobené hlukem (Fyhri, Aasvang 2010). Nejvíce zasaženou skupinou jsou dospělí lidé ve věku od 26 do 44, ale nejvíc reagují děti (Cohen a kol. 1980) a senioři. Závislost mezi věkem exponovaného a pravděpodobností ztráty ostrosti sluchu je znázorněna na obr. 4. Obr. 4 Procento osob se ztrátou sluchu o 15 db (průměr z 0,5 khz, 1 khz a 2 khz). Zdroj: Vaverka a kol Jsou známé i další účinky hluku, ale to není předmětem zájmu této práce. 15

16 2.2 Metodika výpočtu Modelování v akustice V České republice jsou již od roku 1977 k dispozici postupy pro výpočet hluku z pozemní dopravy v legislativně kodifikované podobě. Od té doby jsou dostupné nové verze těchto postupů, ale nezměnil se základní princip, který spočívá ve výpočtu hodnot L Aeq v referenční vzdálenosti od dopravní cesty a následné korekci, spojené s umístěním výpočtového bodu. Nyní platná verze predikčních postupů obsahuje samostatné části pro výpočet hluku z dopravy silniční, železniční, tramvajové, trolejbusové a z provozu na parkovacích a odstavných plochách pro osobní dopravu. Na tyto postupy navazuje příloha, která obsahuje zásady navrhování protihlukových ochranných opatření. Pro výpočet dopravního hluku převážně od silniční dopravy energeticky nejrozšířenějšího zdroje hluku ve venkovním prostředí, podle české legislativy se používá postup vytváření základního modelu a dalšího jeho rozvoje. Jedná se o konstrukci matematických modelů, třídění kterých uvádějí (Vaverka a kol. 1998) následovně (viz obr. 5). Obr. 5 Modely pro výpočet dopravního hluku. Toto schéma znázorňuje, že stupeň komplikovanosti řešení úlohy z urbanistické akustiky je ovlivněná emisními akustickými parametry vozidel a charakterem přenosu vyzářené akustické energie. Celkový postup výpočtu L Aeq silniční dopravy lze vyjádřit následujícím způsobem: 16

17 1. Charakteristika dopravně-urbanistické situace; 2. Výpočet hodnot LAeq pro popsanou dopravně-urbanistickou situaci; 3. Uplatnění korekcí; 4. Výpočet výsledných hodnot L Aeq. Popis dopravně-urbanistické situace se skládá ze dvou části: charakteristiky terénu a zástavby (topografie řešeného území, lokalizace a druh zástavby, odrazivost/pohltivost terénu a fasád budov, výskyt zeleně atd.) a dopravní informace, která slouží vstupními parametry modelu pro výpočet ekvivalentní hladiny hluku ze silniční dopravy. Tyto parametry jsou: průměrný počet vozidel za 1 denní hodinu (6-22 h); průměrný počet vozidel za 1 noční hodinu (22-6 h); podíl osobních a nákladních vozidel; výpočtová rychlost (případně rozdělení den/noc a osobní/nákladní); druh krytu vozovky; podélný sklon nivelety komunikace; výpočtový rok a roční období; poloha posuzovaného bodu (vzdálenost od komunikace a výška). Pro dopravně a lokálně homogenní úseky komunikace se stanoví ekvivalentní hodnoty hladiny akustického tlaku v posuzovaném bodě. Dále v tomto bodě se řeší útlum dopravního hluku (tj. útlum při šíření hluku od komunikace k místu příjmu). Získané hodnoty zohledňují situaci, kdy úroveň hladin hluku je tvořená jenom provozem na komunikaci, která není tvořená konečným úsekem, a útlumovými vlastnostmi terénu mezi komunikací a posuzovaným bodem. Specifikace skutečné situace, která se liší od uvedené základní dopravněurbanistické, je složená pomocí korekcí, jimiž se modifikuje výsledek. Korekce se používají na: šířku komunikace; délku úseku komunikace; útlum hluku zástavbou; vliv přilehlé zástavby; vliv zeleně. 17

18 2.2.2 Metodika pro výpočet hluku silniční dopravy Tato kapitola je souhrnem třech navazujících na sebe publikací kolektivu RNDr. Miloše Liberko, v kterých autory uvádějí a pak aktualizují metodiku pro výpočet hluku z automobilové dopravy (Liberko 1991, Liberko a kol. 2005, Liberko a Ládyš 2011). V textu je popsaná jen část tykající se zjišťování L Aeq a dopravních podkladů, což je nejdůležitější informace v rámci této diplomové práci. Předložená metodika umožňuje výpočet dopravního hluku pro základní případy provozu na komunikacích a komunikačních systémech. V oblasti emisí se aktualizace podkladů vztahuje na způsob používání výsledků celostátního sčítání dopravy, používání postupů při stanovení intenzit a složení dopravního proudu, obměnu vozidlového parku, dynamickou skladbu vozidlového parku, příčné rozdělení intenzit a složení dopravy, rychlosti dopravního proudu, distribuci dopravy v denní, večerní a noční době, korekci F2, týkající se vlivu stoupání komunikace na emise hluku vozidel, korekci F3, týkající se vlivu druhu krytu komunikace na emise hluku. V imisní části se upřesnění datových podkladů vztahuje k výpočtu útlumu hluku nad terénem odrazivým, pohltivým a smíšeným, útlumu hluku zelení pro listnatý les, útlumu hluku zelení pro jehličnatý les. 1.-Definice. 1.1 Hluk je každý zvuk, který člověka ruší, obtěžuje, nebo který působí škodlivě na jeho zdraví. 1.2 Hladina hluku A, L Aeq je hladina akustického tlaku, stanovená při použití váhového filtru a zvukoměru. Vyjadřuje se v decibelech db (A). 1.3 Ekvivalentní hladina akustického tlaku A, L Aeq je hladinou střední hodnoty akustického tlaku ve sledovaném časovém úseku. Lze jí vyčíslit jako hladinu časového integrálu intenzity zvuku děleného délkou časového intervalu; v případě znalosti statistického rozložení hladin zvuku do tříd s třídními znaky L i se ekvivalentní hladina akustického tlaku A, L Aeq vypočítává dle vztahu (1). 18

19 (1), kde f i je míra časového výskytu hladin z měřeného časového úseku v procentech, sekundách nebo četnosti čtení, L i je střední hladina v i-tém hladinovém intervalu v db. 1.4 Nejvyšší přípustná ekvivalentní hladina akustického tlaku A je ekvivalentní hladina akustického tlaku A, stanovená příslušnými předpisy. 1.5nVýpočtová rychlost "v" je rychlost, stanovená na základě postupů, uvedených v této metodice a používaná pro výpočty podle této metodiky. 1.6 Podélný sklon "s" v % je sklon nivelety posuzovaného úseku komunikace. 1.7iIzofona je čára, spojující místa o stejných hodnotách hladin akustického tlaku (např. hladin L A, L Aeq, aj.). 2. Zjišťování L Aeq. 2.1 Obecně platí, že hluk silniční dopravy závisí na intenzitě, skladbě, rychlosti a plynulosti dopravy, dále na podélném sklonu nivelety, druhu a stavu vozovky, okolní zástavbě, konfiguraci terénu, stínění, odrazech zvuku, meteorologických podmínkách. 2.2 Hodnoty LAeq silniční dopravy lze zjišťovat měřením i výpočtem. U existujících komunikací je možné zjišťovat LAeq silniční dopravy jak měřením, tak výpočtem. Pro posuzování výhledového stavu akustické situace ve venkovním prostředí se hodnoty LAeq stanoví výpočtem, a to podle postupu uvedeného v manuálu (Liberko a Ládyš 2011). 2.3 Při porovnávání/interpretaci výsledků měření a výpočtů hluku silniční dopravy je vždy třeba vzít v úvahu meteorologickou situaci v době měření, jakož i korekce, které byly použity při výpočtech hodnot LAeq. Bez jejich zohlednění nelze soubory měřených a vypočítaných hodnot LAeq korektně porovnávat/interpretovat. 3. Podklady o dopravě. Základními dopravními podklady pro výpočet hluku z automobilové dopravy jsou údaje o intenzitě dopravy, skladbě dopravního proudu v současné době a ve výpočtovém období, tytéž údaje o dopravním provozu linkových autobusů v 19

20 současné době a ve výpočtovém období, v sídelních útvarech s MHD také tytéž údaje o dopravním provozu MHD v současné době a ve výpočtovém období. Při výpočtech lze vycházet z údajů obsažených v celostátním sčítání dopravy; speciálně provedených dopravních průzkumech; dopravně-inženýrské dokumentaci jednotlivých sídelních útvarů. Za vhodné a výhodné se rovněž pokládá využívání kalibrovaných modelů dopravní sítě/modelů dopravní obsluhy řešeného území (pro současný/výhledový stav). Dopravně-inženýrské údaje o současném stavu silniční dopravy v území lze používat jako vstupní údaje pro výpočet současného stavu akustické situace ve venkovním prostředí a též jako podklad pro stanovení výhledových dopravních údajů pro výpočet výhledového stavu akustické situace ve venkovním prostředí. Při získávání dopravních podkladů pro výpočet hluku z automobilové dopravy se při použití speciálně provedených dopravních průzkumů postupuje podle Technických podmínek 189 Stanovení intenzit dopravy na pozemních komunikacích (TP ), při používání dat z celostátního sčítání dopravy se postupuje podle Technických podmínek 219 Dopravně inženýrská data pro kvantifikaci vlivů automobilové dopravy na životní prostředí (TP ). Uvedené TP obsahují v příslušných tabulkách konkrétní číselné údaje, které je třeba použít při stanovování vstupních dopravně inženýrských dat pro potřeby hlukových výpočtů. Pokud se použijí údaje z dopravně inženýrské dokumentace jednotlivých sídelních útvarů, pro jejich adjustaci/verifikaci se rovněž použijí postupy podle TP 189 a TP 219, pokud již nejsou v předmětné dopravně inženýrské dokumentaci uvedeny konkrétní postupy zohlednění zmíněných údajů. Poznámka: Vzhledem k tomu, že v celostátním sčítání dopravy v roce 2010 došlo oproti předchozím celostátním sčítáním dopravy ke dvěma podstatným metodickým změnám, a sice: a) nákladní soupravy již nejsou uváděny jako dvě vozidla, ale jenom jako jedno vozidlo, b) došlo k přejmenování druhu vozidel, je nutno při přípravě vstupních dat pro hlukové výpočty tuto skutečnost zohlednit. 20

21 2.2.3 Přehled vztahů pro numerické řešení Faktor F 1. Vyjadřuje vliv rychlosti dopravního proudu a zastoupení osobních vozidel, nákladních vozidel a nákladních souprav s různými hlukovými limity v dopravním proudu na hodnoty L Aeq. F 1 = n OAd F OA (v OA ) 10 LOA/10 + [n NAd F NA (v NA )+ n NSds F NA (v NS )] 10 LNA/10 (2), kde: n OAd denní průměrná hodinová intenzita dopravy osobních vozidel, n NAd denní průměrná hodinová intenzita dopravy nákladních vozidel, n NSd denní průměrná hodinová intenzita dopravy nákladních souprav, F OA funkce závislosti ekvivalentní hladiny akustického tlaku dopravního proudu osobních vozidel na rychlosti dopravního proudu. Funkce F OA (v) je daná rovnicemi: F OA (v) = 3, v 0,8 (3) pro skutečnou rychlost jízdy v 60 km/h F OA (v) = 2, v 2 (4) pro skutečnou rychlost jízdy v > 60 km/h L OA hladina akustického tlaku A osobních vozidel pro zadaný výpočtový rok. F NA (v) funkce závislosti ekvivalentní hladiny akustického tlaku dopravního proudu nákladních vozidel na rychlosti dopravního proudu. Funkce F NA (v) je dána rovnicemi: F NA (v) = 1, v -0,5 (5) pro skutečnou rychlost jízdy v 60 km/h F NA (v) = 2, v 0,5 (6) pro skutečnou rychlost jízdy v > 60 km/h L NA hladina akustického tlaku A nákladních vozidel pro zadaný výpočtový rok. Faktor F 2. Vyjadřuje vliv podélného sklonu nivelety komunikace. Jednosměrná komunikace stoupající F 2 =10 s/40 (7) pro s <0;10> F 2 = 1,78 pro s > 10 Jednosměrná komunikace klesající F2 = 1,0 Obousměrná komunikace 21

22 F 2 =10 s/68 (8) pro s <0;10> F 2 =1,41 pro s > 10 Do vztahů pro F 2 se dosazují celé procentuální hodnoty podélného sklonu s. Faktor F 3. Vyjadřuje vliv povrchu vozovky na hodnoty L Aeq. Výpočtová veličina X X = F 1 F 2 F 3 (9) Pomocná výpočtová veličina Y Y= 10 lg X 10,1 (10) Výpočet hodnoty U pro odrazivý terén Použije se výpočtový vztah U o bez ohledu na výšku nad terénem Výpočet hodnoty U pro pohltivý terén Výpočet závisí na výšce h bodu nad terénem. Rozeznávají se situace: a) h < 10 m Použije se dále uvedený výpočtový vztah U p b) 10 h 20 m Použije se výpočtový vztah (11) U = U p [(20 h)/10 ] + U o [ (h 10)/10 ] (11) c) h > 20 m Použije se dále uvedený výpočtový vztah U o Výpočet hodnoty U pro smíšený terén Výpočet závisí na výšce h bodu nad terénem. Rozeznávají se situace: a) h < 5 m Použije se dále uvedený výpočtový vztah U p b) 5 h 10 m Použije se výpočtový vztah (12) U = U p [(10 h)/5 ] + U o (1 [(10 h)/5 ]) (12) c) h > 10 m Použije se dále uvedený výpočtový vztah U o Výpočet pomocné hodnoty U o pro odrazivý terén: U o = 50,2 (3357,23 911,8 lg d)½ (13) pro d < 8;1000 > U o = 10 lg (8/d) (14) pro d (3,75;8) 22

23 Výpočet pomocné hodnoty U p pro pohltivý terén: U p = 8,78 lg [(d 2 + h 2 + 6h + 9) / (17 h + 51)] (15) pro d < 8;1000 > U p = 8,78 lg [(h 2 + 6h + 73) / (17 h + 51)]+ U o (16) pro d (3,75;8) Výpočet korekce D U v db, pro konečný úsek komunikace: D U = 10 lg (180/α) (17) pro α > 0 Výpočet korekce DB v db pro útlum překážkou: D B = [13,41+10,47lg (Z+0,18) 2,67 lg 2 (Z+0,18)] (18) pro 0,1 Z 60 D B = 24 pro Z > 60 m Výpočet vzdálenosti r B pro určení polohy bodu B o požadované hodnotě B izofony L Aeq pro jednu dopravní trasu: Platí pro: B1 L Aeq > L B Aeq, B2 L Aeq < L B Aeq, (19) 0 < L B1 B2 Aeq L Aeq 3 Výpočet vzdálenosti r B pro určení polohy bodu B a požadované hodnotě izofony L B Aeq pro více než jednu dopravní trasu: Platí pro: L B1 Aeq > L B Aeq, L B2 Aeq < L B Aeq, (20) 0 < L B1 B2 Aeq L Aeq 1,5 Spolupůsobení více zdrojů dopravního hluku: (21), kde K je počet zdrojů dopravního hluku. 23

24 2.2.4 Výpočet v softwaru CadnaA Výpočet ekvivalentních hladin akustického tlaku v posuzované lokalitě byl proveden pomocí digitálního 3D modelu v prostředí výpočtového softwaru CadnaA, verze 4.2. Program umožňuje hodnocení hlukových imisí v souladu s národními a mezinárodními předpisy včetně výpočtové metody užívané např. v České republice a výpočtových metod doporučovaných směrnicí ES 2002/49/EC Směrnice o hodnocení a řízení hluku v životním prostředí, a tedy umožňuje i výpočet deskriptorů L dvn, L n a L dn. Výpočet je proveden bez uvažování odrazů akustické energie, kdy není uvažován vliv odrazu struktur fasád za výpočtovými body ve smyslu ČSN ISO a Metodického návodu pro hodnocení hluku v chráněném venkovním prostoru staveb, č.j.: 62545/2010-OVZ ze dne Je tedy hodnocena pouze dopadající akustická energie. Přesnost výsledku výpočtu. Mezi faktory ovlivňující přesnost výsledku výpočtu patří především vstupní údaje, přesnost mapových podkladů, neurčitost výpočtu zaokrouhlování výpočtu apod. Při hodnocení akustické situace výsledky výpočtů uvedeny s přesností ±2,0 db. Česká metodika v CadnaA. Výpočet se provádí pomoci rovnic 22 a 23. Emise: Lx = LAeq,7.5m Drefl + 10 lg (délka) [db(a)] (22) Imise: Lr = Lx + Ds + Dbm + Dz Rl [db(a)] (23), kde L Aeq, 7.5m emise v 7.5 m kolmo k ose komunikace, Drefl zvýšení hladiny dané odrazy, Ds útlum daný divergencí, Dbm útlum daný meteorologickými podmínkami, Dz útlum daný stíněním objektů. 24

25 2.2.5 Nastavení modelu a kalibrace Pro výpočet byla použita následující konfigurace modelu. Stát. Normy / Směrnice. Silnice CZ metodika Všeobecné. Max. chyba (db): 0,5 Max. poloměr hledání (m): 1500 Min. vzdálenost zdroj-imisní bod (m): 0 Max. rozdíl rohů (db): 10 Max. rozdíl středu (db): 0,1 Nejistota koeficientu šíření: 3*log10(d/10) Rozdělení. Faktor rastru: 0,5 Max. délka úseku (m): 1000 Min. délka úseku (m): 2,5 Min. délka úseku (%): 0 Promítání z liniového zdroje Promítání z plošného zdroje Poloměr vyhledávání okolo zdroje (m) 100 Min. vzdálenosti jsou zohledněny projekcí Referenční čas. Přiřazení hodin časový úsek den noc Korekce na denní dobu 0 Korekce pro noční dobu 10 Typ Ld Ln Hodnotící ukazatel. Jmeno Den Noc 25

26 DTM. Standardní výška (m) : 0 Model terénu: Triangulace Pohltivost terénu. Implicitní útlum povrchu terénu G: 0,5 Použit mapu útlumu terénu Auto Rozlišení (m): 2 Odrazy. Maximální řád odrazů: 3 Podmínky pro výpočet odrazů Poloměr hledání odrazů okolo zdroje (m): 100 Imisní bod: 100 Max. vzdálenost zdroj imisní bod (m): 1000 Interpolace od : 1000 Min. vzdálenost zdroj imisní bod (m): 3 Interpolace do: 1 Min. vzdálenost zdroj imisní bod (m): 0,1 Silnice. Výpočet podle CZ metodika Počítej pouze první odraz Nepočítej žádný boční ohyb Nepočítej žádný útlum zástavbou Nepočítej žádný útlum zelení Počítá oba vnější jízdní pruhy odděleně Nepočítá s meteorologickou situací Kalibrace modelu. Pro kalibraci modelu byly použity archivní protokoly o zkouškách zkušební laboratoře EKOLA group, spol. s r.o. Tato laboratoř je akreditovaná ČIA k měření hluku, vibrací, umělého osvětlení, mikroklimatu a prašnosti a registrovaná pod č Rozdíl měřených a simulovaných hodnot nepřevyšuje 2 db. 26

27 2.3 Popis zájmového území Obecná informace Území pro modelování akustické situace v intravilánu bylo vybráno podle několika kritérií: 1. Poloha území. 2. Velikost komunikace. 3. Významnost komunikace. 4. Rekonstrukce komunikace. 5. Účast v dopravně-inženýrských projektech 6. Dostupnost dat. 7. Aktuálnost problematiky. Modelované území představuje komunikaci 5. května v Praze, pásmo cca 350 m na každou stranu a zahrnuje další ulice, které jsou rozděleny podle významnosti v tomto konkrétním modelu na 3 kategorie (viz tab. 1). Tab. 1 Třídění komunikací v modelovaném území. Kategorie Velmi důležité Důležité Komunikace Taborská, Hvězdova, Budějovická, Vyskočilova, Michelská, Jižní spojka Na Bitevní plani, Lounských, Na Pankráci, Sdružení, Na Strži, Ryšavého, Spořilovská, Türkova Méně duležité Kongresová, Viktorinova, Přímětická, Bítovská Celková rozloha modelovaného území je cca 3,5 km 2. Rozsah území je patrný z obrázku 7. Ulice 5. května v Praze spojuje Nuselský most s Brněnskou ulicí. Je součástí magistrály Praha Brno a měří cca 5700 m. Ulice v této podobě a pod tímto názvem vznikla v roce 1978 spojením dvou ulic. Ulice 1. listopadu, která vznikla v roce 1931 a byla pojmenována na počest vítězství husitského vojska nad císařem Zikmundem, a ulice U pankrácké vozovny, vzniklé v roce 1935 a v roce 1947 pojmenované podle zdejší vozovny. V roce 1979 byla část ulice 5. května přejmenována na Hvězdnou ulici (Atlas Česka 2012). Celkem modelovaná oblast byla podle obytnosti rozdělena na zóny: 1) převážně obytná; 2) převážně neobytná; 27

28 3) smíšená; Toto rozdělení je patrné z obr. 6 (Mapové podklady 2012). Zóny převázně obytná převážně neobytná smíšená Obr. 6. Rozdělení modelovaného území. V ulici 5. května se nachází několik velkých mnohoúrovňových křižovatek, které jsou významné z hlediska akustického modelování. Směrem sever-jih to jsou: sjezd na Pankrácké náměstí a na ulice Štětková, Kongresová, nájezd z ulice Lounských a Taborská, spoj s ulicí Na Pankráci přes ulici Děkanská vinice I, křížení s ulicí Na Veselí, sjezd na ulici Sdružení a Na Strži, křižovatka s ulicí Vyskočilova. 28

29 2.3.2 Komunikace 5. května jako část ZÁKOSu Základní komunikační systém, zkráceně ZÁKOS, je koncepce rozvoje silniční dopravní sítě v Praze, která pod názvem "Plánovitý podklad přípravy a výstavby ZÁKOSu v Praze" byla schválena vládou České socialistické republiky 4. prosince 1974 v letech Kvůli sametové revoluci byl ZÁKOS realizován jen zčásti, ale i v současnosti dopravní plány obsahují hodně idejí společných s původním ZÁKOSem. V něm se uvažoval roštový systém autodráhových komunikací tři severojižní a dvě východozápadní magistrály, které by měly protínat Prahu. Schéma systému je zohledněno na obr. 7. Obr. 7. Schéma dopravního systému ZÁKOS (1974). Zdroj: Šourek Realizace projektu byla naplánována po etapách a pětiletkách do roku Koncepce zahrnovala i budování záchytných parkovišť. Z navrhovaných staveb je ukončena Severojižní magistrála (jedna z klíčových součástí ZÁKOSU), některé z radiál a jihozápadní část středního okruhu včetně Barrandovského mostu. Na počátku 90. let 20. století byla koncepce ZÁKOSu přejmenována na HUS (hlavní uliční skelet) Územním plánem Prahy, z ní bylo převzato 7 z 9 radiál a byly odstraněny nejničivější záměry, zejména Žižkovská radiála s přivaděčem (od dálnice 29

30 D11 až k Bulharu), Veleslavínská radiála místo Buštěhradské dráhy a propojení uvnitř středního okruhu. V dnešní době Severojižní magistrála zůstává jednou z nejvýznamnějších dopravních tepen v Praze. Směrem od jihu vychází z křižovatky Městského okruhu (Jižní spojka) s Chodovskou radiálou (dále dálnice D 1) a vede přes Pankráckou pláň (ulice 5. května), Nuselské údolí a Nové Město směrem k Těšnovu a dále přes ostrov Štvanice a Holešovice (ulice Argentinská) na sever ke křižovatce Prosecké radiály (ulice V Holešovičkách) s právě budovaným úsekem Městského okruhu Malovanka- Pelc-Tyrolka (Šourek 2009). Nevyhovující stav Severojižní magistrály se řeší pomocí různých projektů a návrhů zklidnění, ale zatím žádné změny nepřinesly očekávané výsledky. 30

31 2.3.3 Protihluková opatření v ulici 5. května Ulice 5. května v Praze již několikrát byla místem uplatnění protihlukových opatření. V této lokalitě fungují protihlukové clony, snížení rychlosti a nový tichý povrch komunikace. Protihlukové clony. Jedna z významných protihlukových clon, z hlediska simulace v tomto modelu, se nachází podél levé strany ulice 5. května směrem k dálnici D1 v úseku mezi ulicemi Vyskočilova a Michelská. Její délka se rovná cca 500 m, výška 3 m (viz obr. 8-9). Obr. 8. Protihluková clona č. 1 v ulici 5. května. Zdroj: Mapový portál Obr. 9. 3D vizualizace modelu v softwaru CadnaA. 31

32 Druhá protihluková stěna (PHS) je postavena podél pravé strany ulice 5. května od křížení s ulicí Ryšavého a měří cca 400 m směrem k centru. V místě simulace se její výška rovna 3 m, na jiných úsecích 4-4,5 m (viz obr. 10). Obr. 10a. Protihluková clona č. 2 v ulici 5. května. Zdroj: Mapový portál Obr. 10b. 3D vizualizace modelu v softwaru CadnaA. Efektivita daných PHS je prokázána na obr , kde jsou zohledněny vertikální řezy (viz kapitola 3.1.3). Na nich je vidět, jak se šíří hluk od liniových zdrojů (v obou případech jsou to 2 pruhy komunikace). Snížení rychlosti. Na komunikaci 5. května bylo koncem roku 2009 předepsáno snížení rychlosti ze 70 na 50 km/h (viz obr. 11). Otevřený protest projevili autořidiči, začaly soudy mezi městem a obyvateli čtvrtě Michle a od té doby je toto téma aktuální v mediích. Příkladem jsou články v novinách a časopisech Lidovky.cz (Smetka 2010), IDnes.cz (ČTK 2012) apod. 32

33 Obr. 11. Znáčky omezení rychlosti v ulici 5. května. Zdroj: Mapový portál Výsledky modelování změny rychlosti jsou uvedeny v praktické části této práce (viz kapitola 3.1.1). Změna povrchu. Další opatření, které má snížit hlukovou zátěž, je nový tichý povrch. Technická správa komunikací hl. m. Prahy (TSK) ho položila na dvou úsecích zájmové oblasti mezi Nuselským mostem a ulicí Hvězdova, od Hvězdovy ulice do sjezdu na Jižní spojku (Portál hl. m. Prahy 2012). I ten fakt nezůstal bez pozornosti medií (ČTK 2011). Korekce na změnu povrchu jsou následující (viz tab. 2). Tab. 2. Korekce na vliv krytu vozovky. Zdroj: Vaverka a kol Kategorie Hodnoty Druh krytu * krytu koeficientu F 3 A a Kryt z asfaltového betonu ABO (dp 8 mm) 1,0 Kryt z asfaltového betonu s uzavřeným povrchem b Kryt z asfaltového koberce AKT s přetržitou křivkou zrnitosti 1,0 do 11 mm (např. RUMAC) c Kryt z asfaltového koberce mastixového střednězrnného 1,1 (AKMS) do 11 mm nebo jiné koberce se zrnitostí do 11 mm (např. ULM) d Kryt z asfaltového betonu hrubozrnného (do 16 mm) 1,1 s použitím modifikovaného asfaltu e Mikrokoberec prováděný za studena se zrnitostí do 8 mm 1,2 (např. typ GRIPFIBRE) B a Cementobetonový kryt s úpravou povrchu pomocí tažené 1,2 tkaniny b Cementobetonový kryt s negativním příčným zdrsněním 1,2 c Cementobetonový kryt s jemným příčným zdrsněním 1,5 C a Kryt z drobné dlažby 2,0 b Kryt z hrubé dlažby 4,0 * F 3 koeficient pro různé druhy krytu povrchu vozovek Porovnání hodnot akustických parametrů různých druhů povrchu je uvedeno v praktické části (viz kapitola 3.1.2). 33

34 3. PRAKTICKÁ ČÁST V této části práce jsou uvedeny veškeré výsledky simulací v modelu. Na začátku jsou prezentována grafická zobrazení efektivity uplatnění protihlukových opatření. Vliv snížení maximální povolené rychlosti je graficky prokázán pomocí hlukových map ve výšce 3 m nad terénem, které zohledňují hluková pásma tvořená liniovým zdrojem silniční dopravou. Hlukové mapy zobrazují zvlášť denní a noční dobu. V předmětné kapitole je také uvedena závislost akustické emise různých druhů vozidel na jejich rychlosti. Pro zjištění zmíněné závislosti byla provedena citlivostní analýza v modelu CadnaA. Ovlivnění výměny krytu vozovky bylo hodnoceno pomocí hlukových map ve výšce 3 m nad terénem s rastrovým zobrazením. Také bylo provedeno porovnání parametru povrchu komunikace mezi českou výpočtovou metodikou a německou výpočtovou metodikou RLS 90. Účinnost protihlukových stěn byla prezentována pomocí vertikálních řezů. Pro prezentaci vertikálního šíření hluku bylo zvoleno hodnocení fasád budov, které umožňuje zohlednit distribuci hluku na čelních a bočních fasádách objektů. Dál kapitola popisuje vývoj akustické situace v modelovaném území. Jsou uvažovány tři stavy výpočtu: stav roku 2009 před uplatněním snížení rychlosti a výměny krytu vozovky; stav roku 2010 po uplatnění snížení rychlosti, před výměnou krytu vozovky; stav roku 2011 po uplatnění snížení rychlosti a po výměně krytu vozovky. Závěrem praktické části je predikce akustické zátěže na základě výhledového kartogramu intenzity dopravy pro rok Pro každou simulaci byl zvolen rozdílný počet referenčních bodů. Referenčních bodů bylo celkem

35 3.1 Simulace protihlukových opatření Snížení rychlosti Modelování akustické situace prokázalo, jak snížení rychlosti může ovlivnit akustickou emisi obou druhů aut na komunikaci, intenzita dopravy které řadově odpovídá komunikaci 5. května 2000 osobních a 100 nákladních aut (viz obr. 10). Obr. 12. Umístění referenčních bodů na modelovaném úseku. Referenční body jsou umístěny 2 m před fasádou budov. Výsledky simulace jsou uvedeny v následující tab. 3. Tab. 3. Závislost akustické emise různých druhů aut na rychlosti. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Referenční bod Rychlost, km/h (viz obr. 10) Lehká (osobní) auta Těžká (nákladní) auta B 01 69,5 70,9 72,2 70,1 71,1 71,9 B 02 60,2 61,5 62,9 60,8 61,8 62,6 B 03 65,7 67,1 68,4 66,3 67,3 68,1 B 04 68,1 69,4 70,8 68,7 69,7 70,5 B 05 68,3 69,6 71,0 68,9 69,9 70,7 B 06 68,1 69,4 70,8 68,7 69,6 70,5 B 07 64,7 66,1 67,5 65,3 66,3 67,2 B 08 68, ,3 69,2 70,2 71,0 B 09 67,8 69,2 70,6 68,4 69,4 70,3 B 10 69,1 70,5 71,8 69,7 70,7 71,5 Jak je patrné z tab. 3 snížení rychlosti o 10 km/h zmenšuje emise osobních aut o 1,3-1,4 db a nákladních aut o 0,8-1 db. Je známo, že v řadě případů řidiče překročují povolenou rychlost (průměrně o 10 km/h). Tak díky skutečnému snížení 35

36 rychlosti o 30 km/h akustická emise klesá o cca 3 db. Takový přírůstek dává dvojnásobek hodinové intenzity aut. Hlukové mapy ve výšce 3 m zohledňují efektivitu tohoto opatření na příkladě okolí stanice metra Kačerov s obytnou zástavbou (viz obr ). Obr. 13. Hluková pásma tvořena liniovým zdrojem pro denní dobu. Uvažována rychlost 70 km/h. Obr. 14. Hluková pásma tvořena liniovým zdrojem pro denní dobu. Uvažována rychlost 50 km/h. 36

37 Imisní body R01-R07 jsou umístěny 2 m před fasádou obytných objektů, mezi které převážně patří bytové domy. Způsob využití budov je zjištěn podle katastru nemovitosti (Český úřad zeměměřický a katastrální 2013). Obr. 15. Hluková pásma tvořena liniovým zdrojem pro noční dobu. Uvažována rychlost 70 km/h. Obr. 16. Hluková pásma tvořena liniovým zdrojem pro noční dobu. Uvažována rychlost 50 km/h. Porovnání hodnot ekvivalentní hladiny akustického tlaku A popisujících 37

38 situace pro denní a noční dobu v imisních bodech R01-R07 je patrné z tab. 4. Tab. 4. Ekvivalentní hladina akustického tlaku A ve výpočtových bodech při různých rychlostech. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Referenční bod Rychlost (viz obr ) 70 km/h 50 km/h Den Noc Den Noc R 01 64,2 56,9 62,6 55,2 R 02 48,2 41,1 46,7 39,8 R 03 54,8 47,5 52,5 45,2 R 04 54,5 47,2 52,2 44,9 R 05 64,9 57,7 64,3 56,0 R 06 44,1 36,8 43,7 36,4 R 07 48,3 41,1 47,0 39,7 Rozdíly mezi emisemi od silniční dopravy v ulici 5. května před a po snížení rychlosti jsou znázorněny taky pomocí hodnocení fasád budov (viz. 17, 18). Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 17. Vertikální distribuce hluku způsobeného silniční dopravou. 3D vizualizace modelu v softwaru CadnaA. Uvažována rychlost 50 km/h. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 18. Vertikální distribuce hluku způsobeného silniční dopravou. 3D vizualizace modelu v softwaru CadnaA. Uvažována rychlost 70 km/h. Výhodou 3D pohledu je možnost znázornit akustickou situaci na čelních a bočních fasádách budov. Je vidět, že ve stejné výšce rozdíl může dosáhnout 3-8 db. 38

39 3.1.2 Změna povrchu Na základě zveřejněných informací o výsledcích měření hluku před rekonstrukcí a pak po opravě silnice byly zjištěny následující hodnoty (viz. tab. 5). Tab. 5. Ekvivalentní hladina akustického tlaku A v referenčních bodech před a po změně povrchu. Zdroj: ČTK Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Referenční bod Před rekonstrukcí Po rekonstrukci Rozdíl Den Noc Den Noc Den Noc 1 74,9 70,7 67,8 61,6 7,1 9,1 2 72,6 69,3 68,6 63,3 4,0 6,0 3 73, ,2 62,3 5,5 7,7 Při simulaci změny povrchu vznikla potřeba porovnání tohoto parametru v české metodice a německé metodice RLS 90 (viz obr. 19 a tab. 6). Obr. 19. Nastavení parametru kryt vozovky v metodice RLS 90 a CZ metodice. Tab. 6. Porovnání korekcí na kryt vozovky Dstro ve dvou metodicích. RLS 90 Dstro, db CZ metodika Porézní asfalt -5,0 - Porézní asfalt -4,0 - Cementobeton s úpravou povrchu -2,0 - Mastixový asfalt 0 Aa Asfaltový beton AC-8 Ab Asfaltový beton ACVL-11-0,4 Ac Asfalt střednězrnný Ad Asfaltový beton hrubozrnný Cementobeton s příčným zdrsněním 0,8-1,0 Ae Mikrokoberec prováděný za studena Ba Cementobeton s úpravou povrchu Bb Cementobeton s negativním příčným zdrsněním Beton 1,8-2,0 Bc Cementobeton s jemným příčným zdrsněním Drobná dlažba 3,0 Ca Drobná dlažba Hrubá dlažba 6,0 Cb Hrubá dlažba Aby při simulaci ve výpočtovém modelu byl dosažen rozdíl více než 9 db jenom změnou povrchu, je nutno jako výchozí kryt nastavit dlažbu, což se autorce práce nezdá správným řešením. Vzhledem k fotodokumentaci (ČTK 2011) před opravou, kryt byl lepší než cementobeton, proto byla provedena simulace dvou povrchů kategorií Aa a Ae podle CZ metodiky (viz obr. 20, 21). 39

40 Obr. 20. Hluková mapa ve výšce 3m. Rastrové zobrazení. Uvažován obvyklý kryt vozovky. Obr. 21. Hluková mapa ve výšce 3m. Rastrové zobrazení. Uvažován tichý kryt vozovky. 40

41 Rozdíl hodnoty ekvivalentní hladiny akustického tlaku A pro denní a noční dobu v imisních bodech P01-P07 pro různé druhy krytu vozovky je patrný z tab. 7. Tab. 7. Porovnání dvou druhů povrchu ve výpočtovém modelu. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Referenční bod (viz obr ) Kryt Ae Mikrokoberec prováděný za studena Kryt Aa Asfaltový beton AC-8 den noc den noc P-1 69,5 62,1 68,7 61,3 P-2 70, ,6 62,2 P-3 70, ,6 62,2 P-4 70,4 62,9 69,6 62,1 P ,6 71,2 63,8 P-6 69,8 62, ,5 P-7 63,5 56,1 62,7 55,3 Největší rozdíl se prokázal v oblasti mezi body P-4 a P-5, což je způsobeno polohou a křížením čtyř komunikací. Situace je znázorněna pomocí hodnocení fasád budov (viz obr. 22, 23). Obr. 22. Vertikální distribuce hluku způsobeného silniční dopravou. 3D vizualizace modelu v softwaru CadnaA. Uvažován obvyklý kryt vozovky. Obr. 23. Vertikální distribuce hluku způsobeného silniční dopravou. 3D vizualizace modelu v softwaru CadnaA. Uvažován tichý kryt vozovky. 41

42 3.1.3 Protihlukové stěny Pro dvě protihlukové stěny, které jsou popsány v teoretické části (viz kapitola 2.2.3), byla provedena simulace za účelem zjištění jejich efektivity. Umístění těchto PHS a přehled z výšky ptačího pohledu je patrné z následujících obrázků Legenda PHS Obr. 24a. Situace širšího zájmového území. Obr. 24b. Situace s objektem PHS č. 1 a nejbližším okolím. Zdroj: Mapové podklady Legenda PHS Obr. 25a. Situace širšího zájmového území. Obr. 25b. Situace s objektem PHS č. 2 a nejbližším okolím. Zdroj: Mapové podklady Pro zobrazení účinků PHS byly zvoleny vertikální řezy, na kterých je vidět šíření hluku od liniových zdrojů. V prvním případě jsou to čtyři pruhy, v druhém dva. Tento parametr je ovlivněn šířkou komunikace v místě řezu. Profil vertikálního řezu PHS č. 1 proložen v místě bez zástavby, protože v okolí PHS č. 1 obytné budovy mají 16 podlaží (viz obr. 9). Tak grafické zobrazení PHS, která má výšku 3 m, poblíž 48metrového domu nepřipadá správným. Na rozdíl od toho profil vertikálního řezu PHS č. 2 proložen přes budovu rodinného domu, jehož výška je cca 6m. Výsledky simulace pro denní a noční dobu jsou znázorněny na obr

43 Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 26. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v denní době s PHS č. 1. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] ůklůlůk Obr. 27. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v denní době bez PHS.

44 Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 28. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v noční době s PHS č. 1. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 29. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v noční době bez PHS.

45 Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 30. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v denní době s PHS č. 2. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 31. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v denní době bez PHS.

46 Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 32. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v noční době s PHS č. 2. Ekvivalentní hladina akustického tlaku, A [db] Obr. 33. Profil vertikálního šíření hluku od silniční dopravy v noční době bez PHS.

47 3.2 Vývoj akustické situace Tato kapitola je shrnutím předcházejících kapitol praktické části. Zájmové území bylo rozděleno na čtyři části v souvislosti s obytnými zónami (viz kapitola 2.3.1). V každé části byla provedena simulace třech stavů: Stav roku 2009 před uplatněním snížení rychlosti a výměny krytu vozovky; Stav roku 2010 po uplatnění snížení rychlosti, před výměnou krytu vozovky; Stav roku 2011 po uplatnění snížení rychlosti a po výměně krytu vozovky. Ve všech stavech byly uvažovány stejné podíly noční dopravy, které byly získány podle schéma TSK (viz obr. 34). Obr. 34. Orientační podíl jízd v nočním období na vybrané komunikační síti. Současný stav rok 2011 před zprovozněním Vysočanské radiály. Zdroj: TSK V celém zájmovém území je rozmístěno deset imisních bodů. Jejích číslování odpovídá pořadí směrem od centra Prahy a skládá se z čísla obrázků této kapitoly a pořádkového čísla (viz tab. 8). v tab. 8. Hodnoty ekvivalentních hladin akustického tlaku pro denní dobu jsou uvedeny Grafické výsledky simulací jsou reprezentovány obr Legenda OA 8% / POM 19% Nejvýznamnější průjezdní komunikace OA 8% / POM 14% Ostatní průjezdní komunikace OA 9% / POM 7% Významné komunikace s radiálními a tangenciálními jízdami OA 8% / POM 7% Sběrné komunikace převážně ve vnějším pásmu města OA 12% / POM 8% Sběrné komunikace převážně ve vnitřním pásmu města OA 6% / POM 3% Ostatní komunikace převážně obslužného charakteru 47