Ocena hałasu drogowego w oparciu o strategiczną mapę hałasu jest procesem, który wymaga analizy i interpretacji danych zebranych na podstawie wyników uzyskanych z takiej mapy. Strategiczna mapa hałasu to narzędzie określające jego poziomy w różnych obszarach i może być wykorzystywana do zrozumienia wpływu hałasu drogowego na okoliczne środowisko oraz zdrowie ludzi.
Niniejszy artykuł dotyczy zagadnień związanych z oceną wpływu hałasu drogowego na środowisko na podstawie wyników uzyskanych z analizy strategicznych map hałasu (SMH). W badaniu zanieczyszczenia hałasem dużą rolę odgrywa mapowanie akustyczne [1]. W celu zapewnienia wiarygodnego prognozowania rozkładu klimatu akustycznego niezbędne są programy symulacyjne o odpowiedniej dokładności [2]. Wiele krajów i regionów opracowuje własne modele prognozowania hałasu drogowego. Jeden z pierwszych modeli został przygotowany w roku 1952 [3]. Od tego czasu powstało wiele innych, które były optymalizowane i ulepszane [4–6]. Do oszacowania jakości dźwięku w otoczeniu służą modele hałasu drogowego [7, 8], na podstawie których można przeprowadzić analizę wielkości narażenia na niego mieszkańców [9]. W literaturze zaproponowanych jest wiele technik szacowania długoterminowych poziomów hałasu na podstawie pomiarów krótkoterminowych [10–14]. Mapy hałasu stanowią podstawowe źródło danych wykorzystywanych m.in. do informowania społeczeństwa o zagrożeniach związanych z dźwiękiem. Służą jako dane wejściowe dla państwowego monitoringu środowiska, tworzenia i aktualizacji programów ochrony środowiska przed hałasem, planowania strategicznego oraz pozyskiwania informacji przekazywanych do Komisji Europejskiej.
Wprowadzenie obowiązku realizacji strategicznych map hałasu, a następnie – na ich podstawie – opracowania programów ochrony środowiska przed hałasem i planów postępowania wynika z działań Parlamentu Europejskiego.
>>> Ekrany ziemne i ich wpływ na klimat akustyczny w środowisku
>>> Obniżona izolacyjność akustyczna ścian na skutek błędów wykonawczych
>>> Izolacyjność akustyczna ścian szkieletowych
W czerwcu 2002 r. ustanowiona została dyrektywa 2002/49/WE Parlamentu Europejskiego oraz Rady odnosząca się do oceny i zarządzania poziomem hałasu w środowisku [15]. Regulacje z niej wynikające zostały w większości przeniesione do polskiego ustawodawstwa ustawą – Prawo ochrony środowiska [16]. Obecnie trwa IV runda mapowania strategicznych map hałasu dla dróg krajowych o ruchu powyżej 3 mln pojazdów rocznie, a uzyskane na jej podstawie wyniki przekazane zostaną do Komisji Europejskiej.
Zakres strategicznych map hałasu
Opracowanie SMH [17] oznacza przedstawianie na mapie zasięgów lub wskaźników hałasu dla danych dotyczących aktualnej lub przewidywanej sytuacji w zakresie hałasu, ze wskazaniem przypadków naruszenia obowiązujących wartości granicznych dla zabudowy lub terenu, liczby dotkniętych osób na określonym obszarze albo liczby lokali mieszkalnych poddanych działaniu dźwięku o pewnej wartości wskaźnika na analizowanym obszarze. Wyniki opracowanych SMH udostępnia się społeczeństwu zgodnie z wymogiem zawartym w załączniku nr 2 ust. 10 [18]. Mapa taka składa się z części opisowej oraz graficznej. Obliczenia, na podstawie których dokonuje się analizy wpływu układu komunikacyjnego, prowadzi się w oparciu o równoważny poziom hałasu (zgodnie z art. 3 pkt 32b) [16], tj. wartość poziomu ciśnienia akustycznego ciągłego ustalonego dźwięku, skorygowany według charakterystyki częstotliwościowej A, który w określonym przedziale czasu odniesienia jest równy średniemu kwadratowi ciśnienia akustycznego analizowanego dźwięku o zmiennym poziomie w czasie. Równoważny poziom hałasu wyraża się wzorem zgodnie z Polską Normą [19]. Dobę dzieli się na trzy pory: dzienną (6:00–18:00), wieczorową (18:00–22:00) i nocną (22:00–6:00). W okresach tych wyznacza się następujące wskaźniki:
- LDWN (zgodnie z art. 112a pkt 1 lit. a) [15], Lden [17] – długookresowy średni poziom dźwięku A wyrażony w decybelach (dB), wyznaczony w ciągu wszystkich dób w roku z uwzględnieniem pory dnia, wieczoru oraz nocy;
- LN – długookresowy średni poziom dźwięku A wyrażony w decybelach (dB), wyznaczony w ciągu wszystkich pór nocy w roku (wskaźnik hałasu dla pory nocnej).
Część graficzna strategicznych map hałasu obejmuje następujące ich rodzaje:
- mapę emisyjną charakteryzującą uśrednione dobowe natężenie ruchu;
- mapę imisyjną obrazującą poziom hałasu wyrażony wskaźnikami LDWN i LN;
- mapę terenów objętych ochroną akustyczną obejmującą granice terenów z określonym dopuszczalnym poziomem hałasu wyrażonym wskaźnikami LDWN i LN;
- mapę terenów zagrożonych hałasem charakteryzującą tereny, na których są przekroczone dopuszczalne jego poziomy wyrażone wskaźnikami LDWN i LN;
- mapę przedstawiającą rezultaty działań planowanych do realizacji w ciągu 5 lat na terenach występowania przekroczeń dopuszczalnych poziomów hałasu wyrażonych wskaźnikami LDWN i LN.
Przykładowe fragmenty map emisyjnej i imisyjnej zaprezentowano na rys. 1 i 2.
Rys. 1. Mapa emisyjna Rys. 2. Mapa imisyjna
W dalszej części artykułu:
Podstawowe dane do opracowania strategicznej mapy hałasu
Model CNOSSOS-EU
Ustalenia planistyczne – lokalizacja terenów wymagających ochrony akustycznej
Obliczenia i wyniki strategicznej mapy hałasu drogowego
Cały artykuł dostępny jest w numerze 2/2024 miesięcznika „Inżynier Budownictwa”
dr inż. Rafał Żuchowski
Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa, Katedra Procesów Budowlanych i Fizyki Budowli
Literatura
1. L.C.M. Guedes, S.R. Bertoli, P.H.T. Zannin, Influence of urban shapes on in vironmental noise: A case study in Aracajú, Brazil, Science of the Total Environment, 412–413 (2011), pp. 66–76.
2. R. Janczur, E. Walerian, M. Meissner, M. Czechowicz, Application of simulation program to specific urban situatiom, Applied Acoustics nr 7/2009, s. 973–985.
3. Anon, Handbook of acoustic noise control WADC technical report, 52–204, Wright Air Development Center (1952).
4. F. Li, S.S. Liao, M. Cai, A new probability statistical model for traffic noise prediction on free flow roads and control flow roads, Transportation Research. Part D: Transport and Environment, 49(2) (2016), pp. 313–322.
5. L. Estévez-Mauriz, J. Forssén, Dynamic traffic noise assessment tool: a comparative study between a roundabout and a signalised intersection, Applied Acoustics, 130 (2018), pp. 71–86.
6. W. Gardziejczyk, M. Motylewicz, Noise level in the vicinity of signalized roundabouts, Transportation Research. Part D: Transport and Environment, 46 (2016), pp. 128–144.
7. D. Hui, L. Xingpeng, J. Zhang, Z. Tong, M. Ji, F. Li, T. Feng, Q. Ma, Estimation of the quality of an urban acoustic environment based on traffic noise evaluation models, Applied Acoustics, 141 (2018), pp. 115–124.
8. Q. Hou, M. Cai, H. Wang, Dynamic modeling of traffic noise in both indoor and outdoor en vironments by using a ray tracing method, Building and Environment, 121 (2017), pp. 225–237.
9. M. Cai, Z. Lan, Z. Zhang, H. Wang, Evaluation of road traffic noise exposure based on high-resolution population distribution and grid-level noise data, Building and Environment, 147 (2019), pp. 211–220.
10. H. Safeer, J. Wesler, E. Rickley, Errors due to sampling in community noise level distributions, Journal of Sound and Vibration, 24 (1972), pp. 365–376.
11. E. Gaja, A. Gimenez, S. Sancho, A. Reig, Sampling techniques for the estimation of the annual equivalent noise level under urban traffic conditions, Applied Acoustics, 64 (2003), pp. 43–53.
12. C. Prieto, J.M. Barrigón, Stabilisation patterns of hourly urban sound levels, Environmental Monitoring and Assessment, 187 (2015), pp. 4072.
13. G. Quintero, A. Balastegui, J. Romeu, Annual traffic noise levels estimation based on temporal stratification, Journal of Environmental Management, 206 (2018), pp. 1–9.
14. A. Nowoświat, R. Żuchowski, B. Pudełko, Effectiveness of the Simulation of Acoustic Protection for a Specific Urban Situation, Periodica Polytechnica Transpotration Engineering, vol. 50, 2022, nr 3, s. 227–234.
15. Dyrektywa 2002/49/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 25 czerwca 2002 r. odnosząca się do oceny i zarządzania poziomem hałasu w środowisku.
16. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (Dz.U. z 2021 r. poz. 1973).
17. Dyrektywa delegowana Komisji (UE) 2021/1226 z dnia 21 grudnia 2020 r. zmieniająca, w celu dostosowania do postępu naukowo-technicznego, załącznik II do dyrektywy 2002/49/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do wspólnych metod oceny hałasu (Dz.U. UE. L 269 z dnia 28.07.2021 r.).
