Krotíme hluk – poslouchejte

Společně s předními evropskými akustiky, lékaři, fyziky, matematiky a projektanty zkoumají i čeští odborníci uplatnění celoživotních výsledků bádání Hermanna Ludwiga Ferdinanda von Helmholtze. Pokoušejí se v nejrůznějších formách aplikací využít díla vynikajícího německého vzdělance – fyziologa, lékaře, matematika, fyzika, meteorologa a filozofa – jedné z nejvýznamnějších osobností vědy 19. století. Tři roky výzkumů a experimentů týmu moravské společnosti Timberland začínají přinášet ovoce a Česká republika se nyní hlásí světu s novou technologií ochrany proti nadměrnému a zdraví nebezpečnému hluku.

Po prvních pokusech s mimořádně atraktivními protihlukovými systémy ze dřeva, u nichž však dochází ke stoprocentní přeměně akustické energie v teplo a o něž není na trhu velký zájem, se výzkumníci vydali jiným směrem. Nyní přicházejí s environmentálním programem protihlukových panelů z umělého kamene opatřeného ochranou z recyklovaného plastu. K interview jsme pozvali Ing. Ivo Vaňka, ředitele společnosti Timberland.

V čem spatřujete smysl protihlukových stěn?
Dovoluji si upozornit, že protihluková stěna je pouze jednou z možností, jak člověka chránit před hlukem. Patří mezi ně např. zvukově izolační okna, regulace rychlosti dopravních prostředků, tiché povrchy vozovek či vybroušené kolejnice. Ale nejúčinnější a nejlevnější je samozřejmě snižování hluku u zdroje. U průmyslových výrobků je to jednodušší, i když investičně náročné. Ale pokuste se přesvědčit světové automobilky, že mají »peška« na své straně… Například udělat vhodné konstrukční změny u karoserií by vyvolalo řadu dalších zásahů do ekonomicky odladěných výrobních schémat, což by se mohlo projevit jako důsledek v podobě nárůstu ceny. A to si v době světové konkurenční války automobilky těžko mohou dovolit. Světlou výjimkou se v tomto směru zdá být ŠKODA AUTO, kde, jak jsem slyšel, se vývojáři na takový úkol připravují.

Vraťme se však k protihlukovým stěnám. Ty především, nemýlím-li se, jsou vaším výzkumným úkolem…
Ano, na počátku jsme se soustředili na dřevo. Nezapomeňme, že prvním z přírodních produktů, který ovlivňoval člověka od nejranějšího období historického vývoje lidstva, bylo právě dřevo. Přímý styk se dřevem při jeho opracování ovlivňoval zpětně motorický, smyslový i intelektuální vývoj člověka. Dřevo jako přírodní a po staletí snadno dostupný materiál působilo na vytváření životního prostředí a postupně se stalo i určujícím prvkem při formování psychologicky a kulturně uspokojujících hodnot člověka. Naše filozofie se tehdy dala shrnout zhruba do devíti hesel: novost projektového řešení ve světovém měřítku; významný krajinotvorný prvek; citlivé zvýraznění místního rázu krajiny; vysoká estetická hodnota díla; souznění uměleckého díla s krajinou; využití jediné obnovitelné suroviny, dřeva; vysoká ekologická hodnota díla; výrazně pozitivní působení na lidskou psychiku; psychologie antistresu.

Proč jste s nimi neuspěli s nabídkou, která má určitě významné hodnoty?
Na tuto otázku je mnoho odpovědí, ale všechny se dají shrnout do jedné věty. Není po nich společenská poptávka. A to i přesto, že dřevěných protihlukových stěn je přinejmenším plné Německo a Rakousko. U mě osobně argumenty, že jsme země vandalů a nenechavců, příliš neobstojí. Prý že by z nich za chvíli nic nezbylo… Nevím, v každé zemi přece žijí nenechavci. Ale je to jen malá skupinka asociálů, se kterými se společnost musí snadno vypořádat. Pak prý, že ještě dřevo vyžaduje údržbu a o tu také není zájem. I tento názor mi připadá krajně zvrácený. Všichni víme, že bez údržby nemůže existovat nic. Znám mnoho případů, že bez dodatečných zásahů by betonová protihluková stěna podlehla vlivům prostředí velmi rychle. Jednou jsem byl dokonce i svědkem události, kdy se přede mnou na dálnici D1 přímo na vozovku vyvalil celý jeden železobetonový protihlukový panel. Tak tak jsem zabránil kolizi.

Jaké výrobky se tedy nejlépe uplatní na trhu?
My umíme vyrobit dřevěný protihlukový panel s plánovanou životností i přes 30 let, ale znovu opakuji, není zájem. Zato módní jsou protihlukové stěny z recyklovaných plastů. Ale jakých? Za dva roky do nich cvrnknete prstem a ony se vám rozsypou, tak jsou křehké. Proč? To je prosté. Jsou z plastových obalů krátké životnosti. Chybí jim jakékoliv stabilizátory proti UV záření. Pak se ovšem nedivme, že se na slunci kroutí, mění barvu a tvar a po krátkém čase rozpadají. Já si osobně myslím, že na trhu má místo úplně každý výrobek, který splňuje několik základních předpokladů. Musí být akusticky účinný, musí mít dostatečnou životnost, vysokou designovou úroveň a konkurenční cenu. Ale takových výrobků tuzemské produkce na trhu vskutku mnoho není. My jsme si svůj první sen splnili v roce 2004, kdy jsme za vyvinutý protihlukový panel HAMPPEP D13 na pražském ForArchu obdrželi z rukou současného předsedy vlády cenu Grand Prix.

Pokud jde o váš firemní vývoj, co třeba čiré protihlukové odrazivé stěny?
Na těch není co vyvíjet. Alespoň u nás ne. Jediný úkol leží na výrobcích čirého materiálu. Od skla se pomalu přechází výhradně k plastům. Ale u nich musí být zaručena především čirost a křehkost po letech, opět vystavených slunečnímu záření. Vzpomínám si, že jsme první dvě velké čiré stěny v roce 2004 postavili v Prešově na Slovensku ze šest dnů. Znovu opakuji, na tom není co umět, je to lego, skládanka, tak rychle sestavená, jak kvalitně se připravíte.

Pokud vím, tak více než rok pracujete s úplně jinými materiály...
Koncem roku 2004 jsme zahájili vývoj úplně jiných protihlukových systémů. A troufám si říci, že jsou ojedinělé a světově unikátní. U nás se každodenně produkuje obrovské množství stavebních odpadů, které je potřeba pouze solidifikovat, tedy zpevnit do kompaktního materiálu. Princip je celkem znám, ale potřebovali jsme technologii. Obrátili jsme se na Akademii věd ČR, ale zjistili jsme, že ji nikdo neumí.
A tak jsme se obrátili na samotného autora technologie výroby umělých kamenů, kterému francouzský profesor Joseph Davidovits dal název geopolymery. Po spolupráci, která trvá teprve rok a půl, máme vyvinutý materiál, jehož cena je výrazně nižší oproti betonu. Další fází vývoje pak bylo optimalizovat přeměnu akustické energie v teplo, abychom opět dosáhli vynikajících pohltivých vlastností protihlukového panelu. Použili jsme k tomu recyklovaného plastu, který svážíme z okolních západoevropských zemí, kde plastová okna ztratila na své popularitě a jsou vyměňována za dřevěná. Plast roztavíme, chemicky upravíme na požadovanou životnost třeba i 50 let a na speciální extrudovací lince protlačíme profil, který má veškeré předpoklady porazit hluk na lopatky. Tomuto vývoji se věnujeme stále a domnívám se, že tak brzy neskončíme. Fyzika ještě skrývá nejedno tajemství, které se chystáme objevit.

Spolupracujete ještě s dalšími zahraničními odborníky?
Je pravda, že spolupracujeme s řadou zahraničních expertů z Polska, Německa, Francie a zejména Dánska. Dánská firma ROCKWOOL nám téměř rok vyvíjela „na míru“ nezbytnou minerální rohož, bez níž by „Helmholtzův rezonátor“ ztratil na síle. Za trpělivost jsme ale odměněni výrobkem, jehož parametry nám doslova vyrazily dech. Zejména objemová hmotnost. Ale to je již trochu nahlédnutí pod pokličku našeho výrobního tajemství. Na příkladu vývoje tvaru segmentu protihlukového panelu HAMPPEP P/B 13 můžeme nejnázorněji demonstrovat, kolik cesty jsme ušli a jak nepřehlédnutelných výsledků jsme dosáhli.

Jaké vlastnosti má váš panel HAMPPEP P/B 13?
O nejvyšších akustických parametrech pohltivosti i neprůzvučnosti není třeba pochybovat, jsou vynikající. To není sebechvála, to jsou výsledky testů, na něž jsem docela pyšný. Vynikající je i životnost, kterou dokážeme nastavit přesně podle požadavku každého investora. Barevností také nejsme omezeni, neboť plast v tekutém stavu není problém natónovat do kteréhokoli odstínu. Samozřejmostí jsou antireflexní úpravy, požární odolnost, nasákavost, mrazuvzdornost, chemická odolnost, vyřešeny máme rozdílné tepelné roztažnosti plastu, oceli a umělého kamene, vysokou mechanickou odolnost proti vandalům, extrémně snadnou opravu při poškození, snadnou úpravu pro ozelenění, oboustrannou pohltivost. Samozřejmostí je třeba opakovatelná použitelnost.

Můžete právě tohle nějak upřesnit?
Na severní Moravě jsme dostali za úkol vyprojektovat protihlukovou stěnu, která se v blízkosti komunikace postaví. Stavba se zkolauduje, potom se protihluková stěna demontuje, postaví o 50 metrů dál a znovu zkolauduje. Není to žádné obcházení zákona, naopak. Bohužel se tu sešla dvě stavební povolení a druhým krokem se pak ztiší oba chráněné objekty. Ovšem podmínkou bylo, že cena díla nepřekročí hodnotu jedné stavby. Nemáme s tím problém. Vynikající manipulovatelnost při montáži – to je třeba jeden z aspektů, na které by investoři zejména na dálniční síti měli více přihlížet. V západní Evropě je běžné, že stavební firma, která omezí průjezdní profil dálnice, je sankcionována za překročení stanovené doby prací ne za týdny, ani dny, ale za jednotlivé hodiny. A sankce jsou tak vysoké, že po několikadenním zpoždění už vlastně není ani co fakturovat. Je to samozřejmé, vždyť co je dnes cennější než čas – a hodiny strávené v dálničních zácpách před uzávěrami nám neúprosně ukrajují čas k práci a k životu. Kdo nám jej nahradí?
O užitných vlastnostech bych mohl hovořit ještě dlouho. Je jich mnoho a všechny jsou podle testů špičkové. V řadě případů držíme světový primát.

Neopomenutelným údajem je také cena. Ten zhruba tříletý vývoj musel stát spoustu peněz. Jak se to projeví na ceně výrobku?
Mělo by to tak být, uvidíme. Ale asi vás překvapím, ještě letos se s cenou přiblížíme polovičním nákladům oproti obvyklé ceně na českém trhu. To znamená, že za stejné peníze ze státní kasy se dá postavit dvojnásobek stěn.

To je sympatická informace. Co na to asi řekne konkurence?
Nepodléhám iluzi, že bychom někdy konkurenci úplně takzvaně přejeli. Není nic horšího než fádnost. A i kdybyste byl sebekreativnější, jednou se začnete točit v kruhu. Naopak, na trhu je řada velmi zdařilých výrobků, mezi které řadím především protihlukové systémy ROCK-DELTA určené k ozelenění. Ale naše místo na trhu nelze bagatelizovat, což expertní autority vnímají velmi pozitivně. Prostě se snažíme dělat dobře svůj džob, to je všechno.

Jaká je perspektiva vývoje v oboru protihlukových opatření, když zdrojů hluku přibývá a »nosnost« odolnosti lidského organismu se nezvyšuje?
Můžu mluvit jen za svůj tým v Timberlandu. Máme své vize a zatím si neumím představit, kdy se zastavíme. Spíš mám pocit, že jsme na úplném začátku. Třeba úkol, který jsme dostali od projektantů železnic – vyviňte nám nevodivou protihlukovou stěnu. Kolem sloupů trakčního vedení se totiž musí protihlukové stěny vzdalovat od kolejnic proto, aby mezi sloupem a stěnou nedošlo k přeskočení elektrického výboje. Ten by ohrozil život pochůzkáře, který kontroluje stav kolejnic. Zhoršují se tak akustické účinky stěn a roste jejich cena. Musím říct, že pro nás bylo potěšením takový úkol splnit. Zvládli jsme to.
Nezapomínejme ovšem, že fyzika je alespoň pro nás, kteří se pohybujeme v segmentu akustiky, velkým dobrodružstvím. Považujeme za velkou čest, že jsme byli osloveni renomovaným architektonickým ateliérem k akustickému posouzení návrhu protihlukové ochrany obyvatel žijících v těsné blízkosti mohutného silničního nadjezdu městského okruhu v Hradci Králové. Navrhované řešení je v českých podmínkách ojedinělé, například v Německu již dostalo označení „Einheusung“. Ještě pro tento výraz nemáme český ekvivalent, snad „zabydlení dopravy“.

Geopolymery, které se promítají ve velké části vašeho výzkumu, však mají i mnohem větší potenciál…
Zatím zůstáváme u hluku, i když – nikdy neříkej nikdy… Samostatnou kapitolou hlukové problematiky bude vyjádření ekonomické náročnosti ozdravování obyvatelstva, neboli vytvoření vztahu mezi zdravotními a sociálními náklady na ozdraveného obyvatele a náklady na protihluková opatření. Cílem musí být nalezení ekonomické smysluplnosti vynaložené investice. Dříve nebo později se protihlukové stěny přece musí stavět tam, kde je to nejdůležitější, a ne tam, kde si to někdo z jakýchkoli důvodů prosadí. To je hlavní kritérium. Samostatnou kapitolou našeho vývoje také bude geopolymerová antikorozní ochrana ocelových částí protihlukových stěn, zejména HEA a HEB sloupů. Ve výzkumu této technologie jsme již s profesorem Josephem Davidovitsem dostatečně daleko, abychom se, řekněme do dvou let, přiblížili k průmyslové realizaci. Pro vaši představu – dnes dokážeme nanesením 20 mikrometrů geopolymerů na povrch prodloužit garantovanou životnost ocelové konstrukce na stovky let. U doposud známých technologií to je na 35 let asi 80 mikrometrů zinku a několik vrstev barev.

Autor: Pavel Skramlík
http://www.svetvedy.cz