Exposição ao ruído ferroviário e planejamento acústico : um estudo de caso no sul do Brasil

Abstract

Resumo : Em todo o mundo as ferrovias são apontadas, após o tráfego rodoviário, como segunda principal fonte de ruídos e, por este motivo, há uma crescente pressão às operadoras ferroviárias em prol da redução de ruídos. O presente estudo refere-se à avaliação, num estudo de caso na ferrovia do Sul do Brasil, em Ponta Grossa, Estado do Paraná, do ruído gerado pelo tráfego ferroviário, bem como da exposição de residentes a níveis sonoros na condição atual e em diferentes cenários para planejamento acústico. A metodologia se baseou em três pilares: o conhecimento da fonte sonora, como o volume de tráfego ferroviário e características dos trens de carga; medições de níveis do som residual, de eventos de passagem de trens, incluindo análise da contribuição de fontes baseada na energia, e de acionamento de buzina; e mapeamentos acústicos estratégicos para representação da situação atual e predição de cinco estratégias para redução do ruído. Foram obtidos resultados de caracterização da fonte que revelam diminuição na quantidade de trens e modernização da frota de locomotivas. Os níveis sonoros medidos em eventos de 20 passagens de trens apresentaram variação superior a 10 dB(A). A análise baseada na fração de energia revelou grande variabilidade de contribuições, com predomínio da locomotiva, mas parcelas também elevadas do acionamento de buzina, de vagões e da interação roda-trilho. Mapas acústicos estratégicos foram calibrados com resultados de medições e apresentaram boa acurácia, com incerteza esperada inferior ao valor recomendado de 4,6 dB(A). Mesmo na ausência de ruído ferroviário, a quase totalidade de residentes está sujeita a distúrbios do sono e parte do total de residentes está exposta a níveis sonoros acima dos valores recomendados ou de limiares para planos de ação. O mapeamento acústico revelou que as maiores reduções de ruído se dariam mediante construção de um contorno ferroviário e eliminação da necessidade de uso da buzina. Otimizações operacionais e instalação de barreiras acústicas de 4,5 metros apresentam reduções da exposição ao ruído comparáveis na área de estudo, embora seja sabido que a primeira possa apresentar resultados de melhoria ao longo de trechos ferroviários de dezenas ou centenas quilômetros de extensão enquanto a segunda restringe-se à promoção de melhorias locais. Os resultados sugerem planejamento acústico para otimização operacional a curto prazo, acompanhada de monitoramento, e eliminação da necessidade do uso da buzina a médio prazo.

Abstract : Around the world, railroads are identified as the second main source of noise after road traffic, and for this reason there is growing pressure on rail operators to reduce noise. The present study refers to the evaluation, in a case study in the railroad of the South of Brazil, in Ponta Grossa, State of Paraná, of the noise generated by the railroad traffic, as well as of the exposure of residents to sound levels in the present condition and in different scenarios for acoustical planning. The methodology was based on three pillars: knowledge of the sound source, such as the volume of rail traffic and characteristics of the freight trains; measurements of residual sound levels, train passing events, including energy-based input contribution analysis, and horn triggering; and strategic acoustic mappings to represent the current situation and prediction of five strategies for noise reduction. Results of characterization of the source were obtained, which show a decrease in the number of trains and modernization of the locomotive fleet. The noise levels measured in events of 20 train passages presented variation greater than 10 dB (A). The analysis based on the energy fraction revealed a great variability of contributions, with predominance of the locomotive, but also high pitches of the horn, wagon drive and wheel-rail interaction. Strategic noise maps were calibrated with measurement results and presented good accuracy, with expected uncertainty lower than the recommended value of 4.6 dB (A). Even in the absence of rail noise, almost all residents are subject to sleep disturbances and part of the total of residents is exposed to noise levels above recommended values or thresholds for action plans. The acoustic mapping revealed that the greatest noise reductions would be achieved by constructing a railway variant and eliminating the need for horn activation. Operational enhancements and installation of noise barriers of 4.5 meters have comparable noise exposure reductions in the study area, although it is known that the first can present improvement in results along railway stretches of tens or hundreds of kilometers while the second is limited to the promotion of local improvements. The results suggest acoustical planning for short-term operational enhancements, followed by monitoring, and elimination of the need for horn activation in the medium term.