Naukowcy z pięciu polskich politechnik będą rozwijać dotychczasowe sposoby i poszukiwać nowych – przyjaznych dla ludzi i środowiska – metod ochrony przed hałasem drogowym. Wyzwanie podejmują Politechnika Krakowska (lider konsorcjum) we współpracy z Politechnikami: Białostocką, Rzeszowską, Warszawską i Wrocławską – przy wsparciu finansowym z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad. 1 października rozpoczynają realizację projektu „Innowacyjne metody redukcji hałasu drogowego i zasady ich stosowania – INREH”. W finale prac zaproponują projektantom, wykonawcom i zarządcom dróg wytyczne i kompleksowe zestawy możliwych rozwiązań dla skutecznej ochrony przed hałasem, generowanym na drogach. – Innowacją projektu będzie też próba wprowadzenia nowego podejścia do wyboru rozwiązań ochronnych w drogownictwie – metod łączonych ochrony z uwzględnieniem tzw. krajobrazu akustycznego – zapowiada dr hab. inż. Janusz Bohatkiewicz, prof. PK z Wydziału Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej, kierownik projektu INREH.
Ekran przeciwhałasowy to za mało
Hałas drogowy jest jednym z najbardziej niekorzystnych oddziaływań ruchu drogowego na zdrowie ludzi i środowisko. – Najczęściej stosowanym zabezpieczeniem przed hałasem drogowym są obecnie ekrany przeciwhałasowe, stosowane w sytuacji kiedy poziom głośności przekracza wartości dopuszczalne. Jest wiele przyczyn ich stosowania, m.in. szybkość budowy czy łatwe uzgodnienia budowlane. W wielu przypadkach stosowanie ekranów ma jednak ograniczony sens, a w niektórych powodują one wręcz negatywne oddziaływanie – począwszy od zakłóceń krajobrazu, monotonię drogową, zwiększone koszty utrzymania drogi, niebezpieczeństwo dla zwierząt np. ptaków aż po tragiczne w skutkach wypadki drogowe po zderzeniu z konstrukcją ekranu. Badania nad innymi metodami redukcji hałasu drogowego wskazują, że najskuteczniejsze są metody zmniejszania hałasu „u źródła”, a więc w miejscu, gdzie on powstaje – mówi prof. PK Janusz Bohatkiewicz. Właśnie z tego punktu wyszli specjaliści z polskich politechnik, planując projekt badawczy, w którym kompleksowo spojrzą na problem drogowego hałasu.
– Celem naszego projektu jest wskazanie efektywnych, zgodnych z zasadami zrównoważonego rozwoju rozwiązań dla redukcji hałasu drogowego na polskich drogach. Metody, które wskażemy dzięki projektowi INREH, będą zgodne z kryteriami społecznymi, środowiskowymi i ekonomicznymi w tym technicznymi, a więc zapewnią działania zrównoważone przy równoczesnym ograniczeniu kosztów. Zrealizujemy 9 zadań badawczych i zaproponujemy wytyczne dotyczące tzw. metod łączonych redukcji hałasu czyli różnych zestawów metod i środków chroniących przed hałasem, których zastosowanie jest tańsze i bardziej skuteczne niż dotychczasowe rozwiązania – zapowiada Janusz Bohatkiewicz.
Nawierzchnia, zieleń, akustyczna trwałość dróg i inne – pod lupą naukowców
W ramach dziewięciu zadań badawczych specjaliści sprawdzą jak na poziom hałasu na drogach i wokół nich wpływają rożne czynniki m.in.: rodzaj i stopień zużycia nawierzchni drogowej, zieleń jako element łagodzący oddziaływanie hałasu, różne rodzaje ekranów przeciwhałasowych, trwałość akustyczna i techniczna dróg, hałaśliwość urządzeń dylatacyjnych na mostach, sposoby aktywne ochrony przed hałasem. – Dla przykładu nowe, ciche nawierzchnie mogą redukować hałas średnio o 4 dB, a w skrajnych przypadkach nawet do 8 dB. Pierwszą zmianę usłyszy praktycznie każdy, w przypadku drugiej różnica w odbiorze przez człowieka może nawet dawać efekt dwukrotnego zmniejszenia poziomu hałasu. Większość ośrodków naukowych, które zajmują się problemem hałasu drogowego, poszukuje rozwiązań związanych właśnie z nowymi nawierzchniami. Obecne technologie związane z nawierzchniami drogowymi nie pozwalają bowiem na utrzymanie tego efektu w dłuższym czasie eksploatacji drogi – mówi Janusz Bohatkiewicz. Jak dodaje, badania zastosowania „antyhałasowej” zieleni w otoczeniu dróg są znacznie bardziej zaawansowane niż badania nawierzchni, ale problemem jest w nich kwestia lokalizacji zieleni oraz doboru gatunków ze względu na zanieczyszczenia pochodzące z ruchu drogowego i samej drogi. Efekt redukcji hałasu w przypadku zieleni zależy też od jej gęstości i szerokości pasa przy drodze. W warunkach miejskich zieleń ma głównie efekt łagodzący (efekt psychologiczny) oraz stanowi filtr biologiczny dla zanieczyszczeń powietrznych.
– W naszym projekcie zaproponowane zostaną kompleksowe zestawy rozwiązań np. nawierzchnia redukująca hałas czyli tzw. cicha nawierzchnia, zieleń, ograniczenie prędkości i inne, które tworzą tzw. metody łączne ochrony przed hałasem drogowym – zapowiada ekspert PK. – Istotną nowością i innowacją będzie próba wstępnego określenia i wprowadzenia nowego pojęcia w drogownictwie, jakim jest tzw. krajobraz akustyczny. To wprowadzenie do otoczenia drogi takich rozwiązań, które ograniczą hałas i jednocześnie wprowadzą nowy rodzaj dźwięków, zbliżonych swoim charakterem do środowiska naturalnego.
PK liderem projektu
Projekt „Innowacyjne metody redukcji hałasu drogowego i zasady ich stosowania – INREH”, realizowany będzie w ramach II konkursu „Wspólne przedsięwzięcie NCBR i GDDKiA, polegające na wsparciu badań naukowych lub prac rozwojowych w obszarze drogownictwa pod nazwą „Rozwój Innowacji Drogowych – RID”. Rozpocznie się 1 października 2023 r., potrwa do września 2025 r. Na jego realizację przyznano naukowcom 2 399 400,13 zł (50 proc. z NCBiR, 50 proc. z GDDKiA).
Specjaliści Politechniki Krakowskiej poza koordynacją całego projektu zrealizują w jego ramach zadania związane z badaniami metod aktywnych oraz oceną zielonych rozwiązań wokół dróg, a także analizą efektywności ekranów przeciwhałasowych. Zajmą się też integracją wszystkich zadań i ich wyników. Krakowska uczelnia wesprze również pomiary terenowe i laboratoryjne w zadaniach konsorcjantów. – Praktycznie każde zadanie w projekcie będzie opierało się na badaniach w warunkach terenowych na wybranych odcinkach dróg krajowych, a w niektórych przypadkach również badaniach laboratoryjnych. Część badań zostanie wykonana w tych samych miejscach jak w projekcie RID-I pn. „Ochrona przed hałasem drogowym”, prowadzonym przez konsorcjum kierowane przez prof. Mariana Tracza z Politechniki Krakowskiej w latach 2016-2018. Ich celem będzie przede wszystkim analiza zmian, jakie zaszły w czasie eksploatacji dróg w ciągu 6-7 lat. Porównania powinny pokazać jak zmienia się hałas drogowy w wyniku zużycia nawierzchni drogowych – wyjaśnia prof. PK Bohatkiewicz.
Na PK projekt będzie realizowany w Katedrze Dróg, Kolei i Inżynierii Ruchu WIL PK. Zespół badawczy PK to: dr hab. inż. Janusz Bohatkiewicz (kierownik projektu), dr inż. Krystian Woźniak, dr inż. Piotr Buczek, specjaliści związani z nawierzchniami drogowymi oraz pracownicy Laboratorium Katedry, a także współpracujący z Katedrą akustyk dr inż. Maciej Hałucha.
Politechniki: Warszawska, Białostocka oraz Wrocławska skupią się w badaniach na sprawach hałaśliwości różnych rodzajów nawierzchni (uwzględnią w nich też rodzaj i prędkość pojazdów), a Politechnika Rzeszowska na badaniach ekranów wielokrawędziowych i dylatacji mostowych.
(mas)
Na zdjęciach: 1) dr hab. inż. Janusz Bohatkiewicz / fot. Jan Zych; 2) zdjęcie ilustracyjne / fot. Janusz Bohatkiewicz