Naukowcy z Politechniki Gdańskiej prowadzą badania nad hałasem

fot. Burning Image/ flickr.com

Naukowcy z Politechniki Gdańskiej pracują nad multimedialnym systemem monitorowania hałasu. W Trójmieście, Warszawie i Poznaniu rozmieszczono już kilkanaście stacji, które mierzą poziom hałasu i są wykorzystywane do przygotowywania map akustycznych. Pracami kieruje prof. Andrzej Czyżewski z Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG.

Ustawione w kluczowych miejscach kilku miast stacje pomiarowe są wyposażone w mikrofony i kamery, które mogą rozpoznawać przejeżdżające pojazdy i zliczać je, dzięki czemu zyskuje się dodatkową kontrolę nad poziomem hałasu.

"Za pomocą naszych urządzeń możemy dokonywać o wiele dokładniejszych przybliżeń i modelować rozchodzenie się fal dźwiękowych. Do obliczeń używamy superkomputera, który składa się aż z 5,5 tys. rdzeni procesorowych. Dzięki temu skomplikowane obliczenia wykonywane są bardzo szybko i mapy mogą być odświeżane raz na dobę. W dotychczasowych modelach mapy były aktualizowane raz na pięć lat. To zdecydowanie zbyt rzadko. Inny jest poziom hałasu w zimę, inny wieczorem, inny w godzinach szczytu" - mówi prof. Czyżewski.

Przypomina, że w Unii Europejskiej miasta powyżej 100 tys. mieszkańców mają obowiązek aktualizacji bądź sporządzenia strategicznych map hałasu do czerwca 2012 r. "Wymagane jest sporządzenie niezależnych map dla źródeł drogowych, szynowych, przemysłowych i lotniczych, odrębnie dla wskaźników dziennych i nocnych. Od jakości i aktualności tych danych zależy w dużej mierze dokładność przygotowanej mapy - tłumaczy naukowiec. - Ale dotychczas obliczenia były bardzo niedokładne, mogły stanowić tylko przybliżenie."

Stacje przesyłają dane przez internet. Z pomocą superkomputera modelowane jest rozchodzenie się fal akustycznych w przestrzeni miejskiej, a wyniki pomiarów są nakładane na cyfrowe mapy miast. "Dawniej wielkość stacji pomiarowych można było porównać do wielkości budki z hamburgerami. Teraz pojedyncze urządzenie do pomiaru ma wielkość dwóch pudełek od butów" - twierdzi prof. Czyżewski.

Proces sporządzenia mapy hałasu powinien obejmować również fazę weryfikacji uzyskanych wyników w oparciu o rzeczywiste pomiary hałasu w wybranych punktach miasta. Faza ta nazywa się "strojeniem mapy".

"Dopuszczalny prawnie poziom hałasu na ulicy w czasie dnia dla strefy śródmiejskiej miast powyżej 100 tys. mieszkańców to 65 dBA (decybeli odniesionych do sposobu słyszenia - PAP). Jest to wartość uśredniona za okres 16 godzin. Dopuszczalny poziom hałasu ze względu na ochronę słuchu przed hałasem na stanowisku pracy wynosi 85 dBA, jeśli ten poziom jest przekroczony, to konieczne jest stosowanie osobistych ochronników słuchu" - wyjaśnia naukowiec.

Czy 65 dBA i 85 dBA to dużo? Prof. Czyżewski tłumaczy, że kiedy stoi się na wysepce tramwajowej, na drodze jest ruch, a nadjeżdża tramwaj, poziom hałasu przekracza często 90 decybeli. Taki hałas może być już szkodliwy. Ale dopuszczalny prawnie poziom hałasu zmienia się w zależności od pory doby czy specyfiki miejsca. Inaczej jest w mieszkaniach, inaczej w przedszkolach czy szpitalach. Za przekraczanie norm emitowania hałasu przewidziane są w prawie polskim kary. "Ale nikt nie jest ich w stanie wyegzekwować" - zauważa.

Dodaje, że źródła hałasu, na które jesteśmy narażeni można podzielić na te, na które nie mamy wpływu, a więc głównie emitowane przez środki transportu, a także te, z których korzystamy dobrowolnie - np. sprzęt muzyczny, nagłośnienie na dyskotekach czy na koncertach. Prof. Czyżewski zwraca uwagę, że nawet zwykłe słuchawki mogą zniszczyć słuch. "Na przykład w Kanadzie istnieją limity głośności w słuchawkach. W pozostałych krajach jeszcze nie ma takich prawnych ograniczeń i słuchawki w pewnych sytuacjach mogą osłabić słuch" - podkreśla naukowiec.

"Powstała u nas praca doktorska - opowiada prof. Czyżewski - w której przedstawiono model słuchu i wrażliwość narządu słuchu na hałas. Jeśli ucho jest wystawione na działanie hałasu, czułość słuchu się obniża. Musi minąć trochę czasu, zanim wrażliwość na dźwięki wróci do dawnego poziomu. Jeśli ekspozycja na głośne dźwięki jest dłuższa, słuch może już nie odzyskać dawnej czułości na dźwięki".

Dlatego profesor zachęca wszystkich do odwiedzin strony www.telezdrowie.pl/SLYSZE i zbadania swojego słuchu oraz zapoznania się z wizualizacją słuchowych skutków przebywania w hałasie, opartej na komputerowym modelu słyszenia.

W Politechniki Gdańskiej są również prowadzone prace nad radarem akustycznym. Prof. Czyżewski mówi, że projekt takiego radaru został już zgłoszony do urzędu patentowego. Zwykłe radary drogowe rejestrują pojazdy, które przekroczyły dozwoloną prędkość. Ten radar mógłby rejestrować pojazdy, które przekroczyły dozwolony poziom hałasu.

"Na przykład moglibyśmy zarejestrować za jego pomocą motocyklistę, który specjalnie popsuł sobie tłumik I tak moglibyśmy walczyć z tego rodzaju zakłócaniem spokoju" - dodaje naukowiec.

Uczelnia planuje udostępnić wyniki opisywanych badań w tej dziedzinie oraz opracować narzędzia algorytmiczne, z których za pośrednictwem sieci komputerowej będą mogli korzystać wszyscy zainteresowani obliczaniem map hałasu. W tym celu został już przygotowany projekt, który zakłada udostępnienie za pośrednictwem specjalnego portalu internetowego możliwości prowadzenia obliczeń akustycznych w środowisku superkomputerowym.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala