Roman Gołębiewski: „Prognozowanie hałasu samochodowego”

ksiegarnia.pwn.pl

Prezentowana rozprawa habilitacyjna to 18 publikacja z serii „Akustyka” Wydawnictwa Naukowego UAM. Z perspektywy studenckiej można ją ocenić jako zwięzłą, treściwą i napisaną intuicyjnym językiem książkę systematyzującą wiedzę nabywaną podczas wykładów z hałasu komunikacyjnego lub ćwiczeń terenowo-laboratoryjnych z akustyki stosowanej. Przeciwko określeniu „skrypt” mógłby jednak zaprotestować chociażby sam autor, ponadto zakres zastosowań wydaje się o wiele większy.
Z recenzji wydawniczej prof. dra hab. inż. Adama Lipowczana wynika, że publikacja ta może być „przydatnym naukowo i aplikacyjnie opracowaniem” w kontekście zwiększonego zapotrzebowania na precyzyjnie ukierunkowane strategiczne mapowanie akustyczne stanowiące immanentny składnik lokalnych programów ochrony środowiska przez hałasem. Recenzowaną monografię da się zinterpretować jako propozycję autorskiego modelu prognozowania hałasu zasadzającego się na pomiarze mocy akustycznej ruchomego źródła dźwięku (pojazdy kołowe) wyznaczonej na podstawie długoczasowego monitoringu hałasu drogowego w wybranych punktach. Autor przywołuje i częściowo opiera się na obowiązującym, zgodnym z unijną dyrektywą 2002/49/WE modelu NMPB 96 (wg francuskiej normy XPS 31-133). Książka ta nie stanowi w żadnym wypadku prostego streszczenia wspomnianego modelu, raczej może być uznana za omówienie czynników istotnych mających wpływ na emisję hałasu pojazdów w zależności od warunków technicznych i środowiskowych.
Zaproponowany został przez autora model prosty charakteryzujący się zdecydowanie mniejszą ilością obliczeń w stosunku do modelu złożonego. Skutkiem przyjęcia modelu prostego są oczywiście różnice dokładności wynoszące tutaj od 1 do 2 dB, jednak takie róznice nie są percypowalne dla większości ludzi. Pomimo że, wszelkie uproszczenia mogą przyczyniać się do powstawania błędów, to większość prognoz hałasu jest wspierana modelowaniem numerycznym, które już z definicji dopuszcza pewne przybliżenia wyznaczanych parametrów. Dla planowanych inwestycji liniowych na przykład bierze się pod uwagę natężenie ruchu w określonej perspektywie czasowej, na tej podstawie ustalając przewidywane emisje hałasu do środowiska.
Autor omówił czynniki środowiskowe oraz ruchowe mające wpływ na wielkość emisji. Zgodnie z założeniami modelu, do czynników ruchowych zalicza się chociażby: gradient temperatury jezdni, prędkość pojazdów, natężenie z wyszczególnieniem struktury ruchu, a także konstrukcję nawierzchni jezdni ze szczególnym uwzględnieniem warstwy ścieralnej. Wśród najważniejszych czynników środowiskowych wymienić można natomiast: odbicie fali akustycznej od powierzchni ziemi, rozpraszanie na turbulencjach atmosfery i refrakcję tudzież absorpcję przez powietrze; istotna jest także metoda ustalania wysokości zastępczego źródła dźwięku. W opracowaniu dużo uwagi poświęcono tzw. estymacji wolnych parametrów modelu relewantnych w obliczu stwierdzania korelacji między wynikami pomiarów empirycznych. Ponieważ weryfikacja danych pomiarowych za pomocą metod statystycznych odgrywa w opracowaniach badawczych istotną rolę, po lekturze książki można stwierdzić, że jest ona wykonana intuicyjnie oraz przejrzyście dla czytelnika.
Jednym z ciekawszych zagadnień wymienionych w publikacji jest wpływ zatoru drogowego na kształtowanie wartości imisji hałasu. Zatory wynikające z warunków ruchu, potocznie nazywane „korkami ulicznymi” to skutek niedopasowania przepustowości drogi do natężenia ruchu – jest to jeden z czynników wpływających na subiektywne poczucie uciążliwości ruchu samochodowego, zwłaszcza w dużych miastach z gęstą siecią dróg. Autor, nie powiedziawszy tego wprost, na podstawie własnych pomiarów zdaje się ukierunkowywać czytelnika do stwierdzenia, że, z akustycznego punktu widzenia: dobrze jest zakorkować miasto. Można polemizować z takim przypuszczeniem, lecz niekoniecznie na gruncie akustyki, tylko inżynierii ruchu i ekologii. Z punktu widzenia ekologii emisja, zarówno hałasu, jak i spalin, jest zjawiskiem negatywnym i wymagającym redukcji przy użyciu BAT* i w rozsądnych ekonomicznie granicach. Absolutnie nie jest to sugestia, aby ograniczać korzystanie z pojazdów samochodowych, szczególnie wiekowych, tylko zauważenie dwa aspekty ruchu kołowego mogą się antagonizować, szczególnie w rozumieniu ekologicznym. Hipotetyczna sytuacja: na jednym pasie tworzy się „korek uliczny”, a na drugim jazda przebiega płynnie. Być może „pas zakorkowany” ekranuje ten, po którym pojazdy poruszają się z normalną prędkością, a lokalne środowisko nie jest tak obciążone emisją hałasu, niż gdyby „korka” nie było. Z drugiej strony pojawia się niezaniedbywalny problem emisji spalin od stojących na "zakorkowanym" pasie samochodów. Empiryczno-analityczne badanie ekranowania hałasu za pomocą zatoru ulicznego należy niewątpliwie uznać za frapujące podejście do tego nierzadko obserwowanego, przynajmniej w większych miastach, zjawiska. Mając jednak świadomość, że jest ono rzeczą generalnie niepożądaną – i dla zarządców dróg i dla ludności, można byłoby pokusić się o zmianę semantyki zagadnienia: zastapić „korek uliczny” choćby „parkingiem przyulicznym”. I przy tych samych założeniach zbadać jego wpływ na wartości hałasu w punktach imisyjnych. Zator drogowy jest w ujęciu fenomenologicznym zjawiskiem jednoznacznie negatywnym, natomiast analizując metodologię tworzenia parkingów przy drogach można mieć już ambiwalentne odczucia. Wizualizując sobie zaś inną hipotetyczną sytuację, gdzie pojazdy zaparkowane na noc przy drodze przebiegającej przez strefę uzdrowiskową ekranują hałas emitowany przez pojazdy tą drogą jadące, odczucia związane z parkingiem przyulicznym wyznaczonym w takim miejscu, już mogą stać się pozytywne – w oczywistym przeciwieństwie do „korka ulicznego”: również hałasującego i pachnącego spalinami.
Oczywiście wykonana przez autora analiza „korka” dającego efekt podobny do ekranu akustycznego zapewne nie miała na celu ewentualnej gloryfikacji zatorów jako pozytywnego zjawiska drogowego. Mimo to, biorąc pod uwagę, że badania wykonano w kontrolowanych warunkach terenowych (zasymulowany zator składał się z nieporuszających się [sic!] pojazdów), można było rozszerzyć propedeutykę badawczą do zapełnionych parkingów i placów postojowych wzdłuż dróg, potencjalnie tak samo ekranujących hałas, jak niezbyt dobrze kojarzące się „korki”. Do niewątpliwie ciekawych wniosków doprowadziłby również namysł nad aplikacją podobnego modelu ekranowania hałasu w strategicznych mapach akustycznych, zwłaszcza dla dróg miejskich o dużym natężeniu ruchu.
Ponieważ celem tej recenzji nie jest krytyka sformułowań użytych przez autora w monografii, na plus należy zaliczyć fakt, że zagadnienie to zostało dosyć dobrze zanalizowane, przyjęto dwie wysokości odbiornika i udostępniono dużo istotnych danych pomiarowych w zależności od możliwych położeń źródła hałasu. Wykonano również ich wzajemne porównanie.
Innym zagadnieniem, również intensywnie omawianym w tej książce, są badania nad akustycznymi właściwościami mieszanek asfaltowych wbudowywanych w warstwę ścieralną nawierzchni dróg. Z racji, że wpływ uziarnienia mieszanki bitumicznej oraz modyfikatorów na emisję hałasu podlega szerokiej dyskusji na świecie oraz w Polsce, powiedzieć można, że i ta monografia stanowi dobry wstęp do tego problemu badawczego, wprowadzając czytelnika w zagadnienia zarówno od strony akustyki budowlanej, jak i od strony inżynierskiej. Można zaznajomić się z różnymi rodzajami (uziarnienia) mieszanek redukujących hałas, wpływie ich struktury (w tym porowatości) na propagację hałasu toczenia oraz praktycznymi metodami jego pomiaru in-situ np. za pomocą mikrofonów w bezpośrednim sąsiedztwie obracającej się opony.

Autor dokonał wyczerpującego omówienia zgromadzonych danych pochodzących z własnych pomiarów hałasu w wybranych punktach przy drogach krajowych. Na podstawie zmierzonych emisji wyznaczył wolne parametry zaproponowanego modelu również w zależności od ilości pasów ruchu oraz jego struktury i natężenia potwierdzając w ten sposób jego przydatność w kwestii planowania ochrony przed hałasem drogowym.

*BAT - Best Available Technology: najlepsze dostępne techniki zgodne ze teraźniejszym stanem wiedzy do zastosowania celem redukcji negatywnego wpływu na środowisko budowli liniowej lub obiektu przemysłowego.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *