Poziom hałasu komunikacyjnego w miastach jest coraz bardziej uciążliwy dla mieszkańców, a jednym z jego źródeł jest ruch pojazdów samochodowych po nawierzchni dróg. Jak się okazuje, ekrany akustyczne nie są jedynym rozwiązaniem tego problemu.
Hałas komunikacyjny jest jednym z poważniejszych problemów współczesnych miast. Wraz z rozwojem urbanistycznym miast z roku na rok zwiększa się liczba samochodów – zarówno osobowych, jak i ciężarowych. Natężenie ruchu na wielu miejskich ulicach znacząco przewyższa ich przepustowość. Rozwój infrastruktury sprawia, że coraz częściej duże obiekty handlowe, generujące największy ruch miejski, lokalizowane są w centrach miast, bezpośrednio przy zabudowie mieszkaniowej. Ocenia się, że ponad 20% populacji krajów europejskich narażone jest na hałas powyżej 65 dB, co jest granicą tolerancji organizmu. W miastach bardzo często poziom hałasu przekracza 55 dB, co oznacza, że mieszkańcy praktycznie cały czas przebywają w warunkach hałasu uciążliwego.
Duży postęp w budowie pojazdów, jaki nastąpił w drugiej połowie dwudziestego wieku, spowodował, że tradycyjne źródła hałasu – takie jak silnik, układ wydechowy, układ ssący i przekładnie – stały się znacznie cichsze i przy wyższych prędkościach przestały dominować w ogólnym hałasie pojazdów. Niestety, tak dużego postępu nie udało się uzyskać w zakresie hałasu opon samochodowych toczących się po nawierzchniach drogowych. Polepszono charakterystyki widmowe hałasu opon poprzez randomizację rzeźby bieżników, zoptymalizowano układ rowków, ale całkowity poziom mocy akustycznej emitowanej podczas toczenia zmniejszył się bardzo nieznacznie.
Tańsze rozwiązanie
Organy wydające decyzje o środowiskowych uwarunkowaniach realizacji inwestycji drogowych najczęściej wymagają od inwestora, aby zminimalizował hałas generowany przez ruch pojazdów po budowanej drodze. Zdarza się, że z tego powodu w miastach budowane są wysokie (czasami przekraczające 10 m) ekrany akustyczne. Nie jest to jednak dobre rozwiązanie z punktu widzenia architektury miejskiej i komfortu życia mieszkańców.
Od kilkunastu lat w Europie i na świecie coraz częściej stosowane są tzw. ciche nawierzchnie asfaltowe, posiadające właściwości redukujące poziom hałasu generowanego na styku opony samochodu z warstwą ścieralną nawierzchni. Technologie te są stosowane zarówno na drogach wyższych klas (autostrady, drogi ekspresowe), jak i – coraz częściej – na drogach gminnych i powiatowych. Nawierzchnie takie pozwalają zredukować hałas nawet o 10 dB w porównaniu ze standardowymi mieszankami z betonu asfaltowego. Dodatkowym atutem takich nawierzchni jest fakt, że często ich zastosowanie pozwala spełnić rygorystyczne wymagania akustyczne decyzji środowiskowych i tym samym inwestor może uniknąć konieczności budowy ekranów dźwiękochłonnych. Zastosowanie specjalistycznych mieszanek mineralno-asfaltowych jest niewątpliwie tańszym rozwiązaniem.
W artykule omówiono podstawowe technologie budowy tzw. cichych nawierzchni asfaltowych w oparciu o doświadczenia polskie i zagraniczne.
Hałas komunikacyjny
Czym właściwie jest hałas komunikacyjny? Hałas jest to, zgodnie z zasadami fizyki, szybka zmiana ciśnienia atmosferycznego w czasie, charakteryzująca się wysoką częstotliwością i intensywnością. W praktyce dla drogowca hałasem komunikacyjnym będą dźwięki generowane przez ruch pojazdów, zarówno osobowych i ciężarowych, jak i autobusów oraz tramwajów. Hałas, jaki dociera do końcowego odbiorcy, czyli mieszkańców, składa się z kilku czynników. Są to przede wszystkim:
- hałas pracującego silnika i zespołu napędowego oraz systemu wydechowego,
- dźwięki generowane przez luźno zamocowane elementy (dotyczy to w szczególności pojazdów ciężarowych),
- hałas aerodynamiczny związany z poruszającym się samochodem, powstający na skutek zawirowań powietrza,
- hałas generowany na styku opony pojazdu z nawierzchnią (warstwą ścieralną).
Wyżej wymienione czynniki generujące hałas komunikacyjny są w dużym stopniu zależne od takich parametrów jak prędkość jazdy, wykonywane manewry (przyspieszanie, hamowanie), rodzaj i stan nawierzchni drogi, w tym przede wszystkim stopień jej uszkodzenia (nierówności profilu, miejscowe ubytki, wyboje itd.), temperatura nawierzchni jezdni (przy wyższych temperaturach poziom hałasu jest mniejszy), rodzaj pojazdu oraz jego stan techniczny (w tym również rodzaj i stan opon).
Jednocześnie należy zdawać sobie sprawę, jaki wpływ na poziom hałasu ma wzrost prędkości ruchu. Przy prędkościach niższych (do 50 km/h), podczas jazdy na niskich biegach (czyli przy typowej jeździe miejskiej w obrębie skrzyżowań), dominujący jest hałas generowany przez zespół napędowy pojazdu. Dopiero przy wyższych prędkościach (powyżej 50–60 km/h) uwidacznia się przewaga hałasu generowanego na styku opon samochodu z nawierzchnią jezdni.
Hałas pracującego silnika i zespołu napędowego związany jest głównie z drganiami skrzyni biegów i układów przenoszenia napędu na koła, szumem wiatraka chłodnicy, ssaniem powietrza i wydechem, drganiami przewodów systemu wydechowego, drganiami silnika itp.2
Badania nad hałasem od toczących się po nawierzchni jezdni kół rozpoczęto w połowie lat 70. ubiegłego stulecia. Na ich podstawie rozpoznano mechanizm powstawania tego rodzaju hałasu i wyodrębniono dwie główne grupy zjawisk fizycznych:
- zjawiska mechaniczne, związane z drganiami
[ . . . ]
Aby przeczytać artykuł w wersji elektronicznej, musisz posiadać opłaconą PRENUMERATĘ.
