Adviseurs voor bouw, industrie, verkeer, milieu en software. Rapport V R002 Geluidsmetingen langs de A29/A4, Heijningen

Transcriptie

1 Rapport V R002 Geluidsmetingen langs de A29/A4, Heijningen Analyse van geluidsmetingen voor openstelling A29/A4 Status: DEFINITIEF Van Pallandtstraat 9-11 Casuariestraat 5 Lavendelheide 2 Geerweg 11 info@dgmr.nl Postbus 153 Postbus 370 Postbus 671 Postbus AD Arnhem 2501 C J Den Haag 9200 AR Drachten 6130 AP Sittard T +31 (0) T +31 (0) T +31 (0) T +31 (0) Adviseurs voor bouw, industrie, verkeer, milieu en software

2 Colofon Rapportnummer: V R002 Plaats en datum: Den Haag, 12 november 2013 Versie: 002 Status: DEFINITIEF Opdrachtgever: Gemeente Moerdijk Ruimtelijke & Maatschappelijke Ontwikkeling Postbus AA ZEVENBERGEN Contactpersoon: mevrouw K. van den Ouweland Telefoon: info@moerdijk.nl Uitgevoerd door: Informatie: DGMR Industrie, Verkeer en Milieu B.V. dr. A.Y. (Arnaud) Kok ko@dgmr.nl Telefoon: Fax: Auteur(s): dr. A.Y. (Arnaud) Kok Eindverantwoordelijke: dr. A.Y. (Arnaud) Kok Verwerkt door: MA BRA DGMR Industrie, Verkeer en Milieu B.V. Alle rechten voorbehouden. Wilt u (delen van) dit rapport kopiëren of vermenigvuldigen, vraagt u dan schriftelijk toestemming daarvoor bij DGMR Industrie, Verkeer en Milieu B.V. l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

3 Inhoudsopgave Pagina 1. INLEIDING SITUATIE MEETMETHODE MEETRESULTATEN Algemeen Vergelijking met geluidsregister Bijzonderheden CONCLUSIE Bijlage Bijlage 1: - Sensornet meetsysteem en nauwkeurigheden l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

4 1. Inleiding In opdracht van de gemeente Moerdijk zijn door Sensornet B.V. permanente geluidsmetingen uitgevoerd langs de A4/A29 in Heijningen. Naar verwachting zal in de toekomst na het ontsluiten van deze rijksweg op de A4/A58 tussen Dinteloord en Bergen op Zoom het verkeer sterk toenemen. Gemeente en bewoners willen graag inzicht in de werkelijke toename van de geluidsniveaus. Om deze reden zijn van augustus 2012 t/m juli 2013 geluidsmetingen uitgevoerd op een locatie langs de A4/A29. Met deze metingen wordt objectief de huidige geluidssituatie in beeld gebracht. Een herhaling van de metingen nadat de ontsluiting gereed is, (vermoedelijk rond 2015) geeft de mogelijkheid om objectief vast te stellen wat de toename van het geluid is. Dit rapport is een aanvulling op de tussenrapportage die ging over de continue metingen van 20 juli 2012 t/m 31 januari De metingen zijn inmiddels afgerond en dit betreft dan ook de eindrapportage met resultaten van 20 juli 2012 t/m 20 augustus In dit rapport wordt ingegaan op de gemeten geluidswaarden gedurende deze periode. De gemiddelde L den (en L dag, L avond, en L nacht ) worden gepresenteerd, maar ook de trend gedurende de meetperiode, de trend gedurende een gemiddelde week en de trend voor de maanden (bijvoorbeeld het effect van de zomervakantie). Vervolgens worden de gemeten waarden vergeleken met data op referentiepunten uit het geluidsregister en wordt een inschatting gemaakt van toekomstige geluidsbelastingen. Daarnaast is gekeken naar uitschieters in geluidsniveau en oorzaken daarvan. In dit rapport wordt eerst de situatie omschreven (meetlocatie). Vervolgens wordt ingegaan op het meetsysteem en de meetmethode. Uiteindelijk volgen de analyse en conclusie. l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

5 2. Situatie De ligging van het meetpunt in Heijningen (gemeente Moerdijk) is weergegeven in onderstaande kaart. Figuur 1: overzicht ligging meetpunt (rode stip) in Heijningen langs de A4/ A29. In figuur 2 is een foto van het meetpunt weergegeven. Figuur 2: foto meetpunt, achter de bomenrij aan de rechterzijde ligt de A4/A29. Het meetpunt ligt op circa 30 meter uit de kantverharding en 50 meter uit het hart van de weg. l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

6 3. Meetmethode De meetinstrumenten van Sensornet (zie bijlage voor informatie over de instrumenten) registreren continu het geluidsniveau. Bij het geluid is niet altijd direct duidelijk wat hiervan de bron is. Voor dit onderzoek zijn we geïnteresseerd in de geluidsbelasting van wegverkeer. Echter ook zingende vogels, blaffende honden, grasmaaiers, etc. kunnen hoge geluidsniveaus veroorzaken. Om uit te sluiten dat andere bronnen een significante bijdrage hebben, zijn tevens continue mp3- opnames gemaakt ter hoogte van de meetlocatie. Zo nodig kan stoorgeluid middels door DGMR ontwikkelde algoritmes weggefilterd worden. l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

7 4. Meetresultaten 4.1 Algemeen Uit een analyse is gebleken dat, met uitzondering van 31 december 2012 en 1 januari 2013, stoorgeluid geen merkbare invloed heeft gehad op de meetresultaten. Wel zijn er een drietal dagen geweest waarop onderhoud is gepleegd aan het meetsysteem. Om deze reden zijn alle dagen (met uitzondering van 31 december en 1 januari, 21 februari, 25 februari en 5 maart) meegenomen zonder verdere filtering van het geluid. In onderstaande tabel zijn de gemiddelde L dag, L avond, L nacht en L den over de gehele periode weergegeven. Er worden twee gemiddelden gepresenteerd. De eerste is het gemiddelde geluidsniveau, zoals dat op een gemiddelde dag verwacht kan worden. Hierbij wordt geluid algebraïsch gemiddeld (gemiddelde van 50 en 60 db is dan 55 db). De tweede middeling geeft de totale gemiddelde hoeveelheid geproduceerd geluid weer. Dit wordt berekend aan de hand van een energetische middeling (gemiddelde van 50 en 60 db is dan 57.4 db). Deze laatste waarde komt overeen met geluidsniveaus, zoals deze uit rekenmodellen volgen en zoals deze in de wetgeving gehanteerd worden. Tabel 1 Meetresultaten gehele periode periode geluidsniveau algebraïsch gem. geluidsniveau energetisch gem. dag 58.7 db(a) 59.5 db(a) avond 55.7 db(a) 56.3 db(a) nacht 53.2 db(a) 53.9 db(a) DEN 61.1 db 61.7 db Het verloop gedurende een week (maandag t/m zondag) is in onderstaande figuur weergegeven. Hierbij geldt dat de L nacht periode niet aaneengesloten is. De L nacht is gedefinieerd als het geluidsniveau op een dag vanaf middernacht tot zeven uur s ochtends in combinatie met het geluidsniveau laatste uur van diezelfde dag. Alle waarden zijn algebraïsch gemiddeld. maandag dinsdag woensdag donderdag vrijdag zaterdag zondag 64 Geluidniveau [db/db(a)] Lden Ldag Lavond Lnacht Figuur 3: overzicht verloop geluidsniveaus gedurende een gemiddelde week l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

8 In figuur 3 is duidelijk te zien dat de L den waarden op donderdag en vrijdag het hoogst zijn. In het weekend, en met name op zondag, zijn de geluidsniveaus beduidend lager. Een uitzondering is de avondperiode waar het verschil relatief beperkt is. Naast een weekgemiddelde kan ook naar de maand- (algebraïsch)gemiddelde waarden worden gekeken. Deze zijn weergegeven in onderstaande figuur: juli augustus september oktober november december januari februari maart april mei juni juli augustus 64 Geluidniveau [db of db(a)] Lden Ldag Lavond Lnacht Figuur 4: overzicht verloop geluidsniveaus per maand In figuur 4 is duidelijk te zien dat juli en augustus (vakantieperiode) de laagste geluidsniveaus laten zien. De wintermaanden laten de hoogste geluidsniveaus zien. Hieruit kan geconcludeerd worden dat naast verkeersintensiteit ook de meteorologische omstandigheden een rol hebben gespeeld. 4.2 Vergelijking met geluidsregister Sinds 1 juli 2012 is de wet SWUNG van kracht. In deze wet zijn regels opgesteld ten aanzien van geluid van hoofdwegen en hoofdspoorwegen. Onderdeel van deze regels zijn de geluidproductieplafonds. Deze plafonds geven de maximaal toegestane geluidstoename aan (hier is de situatie in 2008 verhoogd met 1.5 db). Wordt het plafond overschreden, dan zullen maatregelen getroffen moeten worden. Een maatregel kan bijvoorbeeld een stillere deklaag zijn. De geluidproductieplafonds worden gemonitord op referentiepunten. Dit zijn punten, die op 50 meter uit de weg en om de 100 meter langs de weg liggen, waarop een geluidsniveau wordt berekend. Deze berekening vindt plaats met een vereenvoudigd rekenmodel (zonder bebouwing). De geluidsniveaus op deze referentiepunten zijn vastgelegd in het zogenaamde geluidsregister. Op het meetpunt is gedurende de meetperiode van 1 augustus 2012 tot en met 31 juli 2013 (één geheel kalenderjaar) een L den geconstateerd van 61.9 db. l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

9 Deze waarde is iets hoger dan de waarde in tabel 1 omdat daar een deel van de rustigere maand juli 2012 en augustus 2013 ook is meegenomen, waardoor twee relatief rustige maanden dubbel tellen. Hoewel de ligging van het meetpunt niet exact overeenkomt met een referentiepunt, kan toch berekend worden wat de waarden zijn op de referentiepunten uit het geluidsregister nabij het meetpunt. Deze waarden zijn in onderstaande figuur weergegeven: Figuur 5: overzicht geluidproductieplafonds op referentiepunten uit het geluidsregister In figuur 5 is te zien dat ter hoogte van het meetpunt de geluidproductieplafondwaarde ongeveer 64 db is. Dit komt redelijk goed overeen met de gemeten waarde van 61.9 db verhoogd met 1.5 db voor de maximale groei. De verwachting is dat als de A4/A29 open gaat, de verkeersintensiteit toeneemt. Op basis van verkeersprognoses zal dit leiden tot een geluidstoename van ongeveer 4 db. Hiermee wordt dan ook de geluidproductieplafondwaarde overschreden, waardoor Rijkswaterstaat maatregelen zal dienen te treffen. l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

10 4.3 Bijzonderheden Incidenteel worden ook vliegtuigpassages gemeten met relatief hoge geluidsniveaus. Een voorbeeld van 20 juli 2012 om uur is hierna weergegeven: Geluidniveau [db(a)] Tijdsverloop [s] Figuur 6: gemeten geluidsniveau van een vliegtuigpassage Een tweede incident betreft de gemeten geluidswaarden vanwege onweer (30 augustus 2012, uur). Op het L den niveau heeft deze kort durende event geen relevante invloed Geluidniveau [db(a)] Tijdsverloop [s] Figuur 7: gemeten geluidsniveau vanwege onweer l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

11 Er is (op 8 september 2012, uur) met hoge snelheid met één of meerdere motorfietsen langs de meetpositie gereden, wat leidde tot zeer hoge geluidsniveaus van de passage Geluidniveau [db(a)] Tijdsverloop [s] Figuur 8: gemeten geluidsniveau van passage van motorfiets(en) met hoge snelheid Als laatste is Nieuwjaarsnacht weergegeven. Weergegeven zijn de maximaal geregistreerde geluidsniveaus per minuut van uur op 31 december 2012 tot uur op 1 januari Maixmaal geluidniveau [db(a)] Tijdsverloop [uur van de dag] Figuur 9: gemeten maximale geluidsniveaus gedurende Nieuwjaarsnacht l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

12 5. Conclusie Uit de metingen is gebleken dat de gemiddelde L den over de meetperiode van 20 juli 2012 t/m 20 augustus 2013 (m.u.v. 31 december, 1 januari, 21 februari, 25 februari en 5 maart) gelijk is aan 61.7 db. Wanneer van 1 augustus 2012 t/m 31 juli 2013 wordt gekeken is deze waarde gelijk aan 61.9 db. Verder blijkt dat de zomermaanden en de weekenden aanzienlijk lagere geluidsniveaus laten zien. De wintermaanden laten beduidend hogere geluidbelastingen zien. Deze fluctuatie in resultaat gedurende de periode in het jaar toont aan dat het nuttig is minimaal één jaar achtereenvolgens te meten. Aan de hand van deze metingen heeft de gemeente Moerdijk objectief de optredende geluidsniveaus vastgesteld voordat de verbinding A29-A4 gereed is. Na openstelling wordt geadviseerd dat de metingen herhaald worden om te controleren hoe sterk de geluidsniveaus zijn toegenomen. Geadviseerd wordt om de metingen minimaal zes maanden voor openstellen te starten, zodat de verwachte toename in geluid duidelijk wordt vastgesteld. Bij de verwachte toename in geluid kan de gemeente bij het bevoegd gezag aantonen dat geluidsreducerende maatregelen noodzakelijk zijn. Den Haag, 12 november 2013 DGMR Industrie, Verkeer en Milieu B.V. l:\doc\v\2011\135100\v r002-2.docx

13 Bijlage 1 Sensornet meetsysteem en (on)nauwkeurigheden Adviseurs voor bouw, industrie, verkeer, milieu en software

14 Inleiding De centrale vraag met betrekking tot meetonnauwkeurigheden wordt omschreven als: Wat zijn de onnauwkeurigheden binnen het project en kunnen deze worden gekwantificeerd? De nauwkeurigheid van een meetsysteem wordt door meerdere factoren bepaald, zoals de microfoon, de geluidsmeter, de calibratie, de geluidsoverdracht, de bronsterkte en de herkenning. De nauwkeurigheid is daarmee niet alleen afhankelijk van de nauwkeurigheid van de meetapparatuur, maar ook van de meetmethode. In deze bijlage worden de verschillende onnauwkeurigheden beschouwd. De theorie van foutenanalyse kent een scheiding tussen twee soorten fysische metingen, namelijk: Reproduceerbare metingen: hier worden de fouten die worden gemaakt aangeduid als een absolute fout of relatieve fout. Niet-reproduceerbare metingen: hier worden de fouten die worden gemaakt aangeduid als een toevallige of statistische fout. In de literatuur worden verschillende synoniemen gebruikt voor hetzelfde fenomeen: foutenanalyse, meet(on)nauwkeurigheid, meettolerantie of (fout)marge. In alle gevallen wordt bedoeld dat een meetresultaat nimmer 100% juist is. Elk meettoestel heeft zijn beperkingen. Bij een fysische meting moet altijd bekend zijn wat de meetnauwkeurigheid is. De meetnauwkeurigheid moet gezien worden als een kenmerkende eigenschap van het meetapparaat. Een meetnauwkeurigheid bij reproduceerbare metingen kan op verschillende manieren worden gedefinieerd. Een bekende methode is het definiëren van de relatieve nauwkeurigheid als een vast percentage van de gemeten waarde of van volle schaal (n % (F.S.)). Een andere methode is het definiëren van de absolute meetnauwkeurigheid (±0.1 mm, ±1 m/s, ±1 db). Uiteindelijk komt het erop neer, dat de meetnauwkeurigheid een interval van het meetbereik definieert, waarbinnen de gezochte waarde met zekerheid ligt. Indien met één meetapparaat onder volkomen identieke omstandigheden een reproduceerbare meting wordt verricht, zal de meetfout telkens gelijk zijn en een systematische afwijking geven. Een meetnauwkeurigheid bij niet-reproduceerbare metingen heeft een statistisch karakter. Door het uitvoeren van meerdere metingen onder gelijke omstandigheden treedt toch een spreiding in de meetwaarde op. Met behulp van statistische technieken, zoals het berekenen van de standaarddeviatie, kan een uitspraak gedaan worden over de meetnauwkeurigheid. Indien een waarde wordt afgeleid, dus berekend, uit diverse gemeten waarden, dan werkt de meettolerantie van alle afzonderlijk gemeten waarden door in de nauwkeurigheid van de berekende waarde.

15 Zowel de standaardrekenmethode II uit het Reken- en meetvoorschrift geluidhinder 2006, de Handleiding meten en rekenen industrielawaai uit 1981 (IL-HR-13-01) als de versie uit 1999 (HMRI) beschrijven eenduidig, dat geluidsmetingen reproduceerbaar moeten zijn (respectievelijk pagina 1-19 en pagina 33 in beide laatstgenoemde handleidingen). Dit rechtvaardigt de conclusie dat bij een enkele geluidsmeting altijd een meettolerantie aanwezig is. Bij het meten van een geluidsniveau met behulp van een geluidsmeter is ook sprake van een meettolerantie. Hierbij spelen twee meettoleranties een rol: De meettolerantie van de geluidsmeter. Dit is een reproduceerbare meetfout, met de bijbehorende absolute of relatieve fout; De variatie in de gebeurtenis, die gemeten wordt. Dit is een niet-reproduceerbare meetfout, met de bijbehorende statistische fout. Toegepast op een meetmast langs het spoor zal uiteraard de meettolerantie van de geluidsmeter altijd aanwezig zijn. Echter, van een niet-reproduceerbare meetfout ten gevolge van de gemeten gebeurtenis is geen sprake. Dit wordt nader toegelicht. Een meetmast staat opgesteld langs of in de nabijheid van het spoor. Het meetsysteem bepaalt telkens over een periode van één seconde het equivalente geluidsniveau en bewaart deze waarde. De één seconde-waarden zijn onderling geheel onafhankelijke meetwaarden. Immers, elke waarde beschrijft het geluid over een periode van de voorgaande ene seconde. Wat er in de n-de meetperiode gebeurt, heeft niets te maken met wat er in de voorafgaande (n-1)-de periode gebeurde of wat er in de volgende (n+1)-de periode zal gaan gebeuren. Een dag bestaat uit allerlei gebeurtenissen, het ene moment komen er meerdere treinen voorbij en enkele momenten later is sprake van geen enkele trein. De essentie van het voorgaande is, dat er geen sprake is van een herhaalde meting van een reproduceerbare gebeurtenis. Statistische technieken mogen derhalve niet worden toegepast tussen de verschillende één seconde-waarden. Tevens zal in elke één seconde-waarde dezelfde systematische afwijking van de geluidsmeter zitten en daarmee ook in het berekende geluidsniveau over de gehele periode. De meettolerantie van de meetketen in de meetmast wordt daarmee bepaald door de nauwkeurigheid van de geluidsmeter. Hiermee komen we bij de meetapparatuur, hetgeen in het navolgende paragrafen is beschreven.

16 Nauwkeurigheid meetapparatuur Het meetsysteem is niet gecertificeerd volgens IEC 651, doch is voorzien van een microfoon volgens klasse 2 (norm IEC-651). Bij ieder bezoek ter plaatse wordt de meetketen gekalibreerd. Als uitgangspunt wordt gehanteerd dat de nauwkeurigheid van het meetsysteem overeenstemt met de eisen van de norm IEC-651, klasse 2. Binnen deze norm wordt de tolerantie in het totaal gemeten geluidsniveau niet gedefinieerd. Wel wordt voor de verschillende klassen aangegeven wat de toegestane toleranties [in db] zijn in de verschillende weegfilters (tertsbanden). Nominal frequency Type 1 Type 2 [Hz] 20 ± 2 ± 25 ±1.5 ± ±1.5 ±2 40 ±1.5 ±2 50 ±1.5 ±2 63 ±1.5 ±2 80 ±1.5 ±2 100 ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1 ± ±1.5 ± / -2 ± / -3 ± / / - Toleranties op de frequentiekarakteristiek voor verschillende types geluidsniveaumeters volgens IEC 651 (Info: IEC 651) De akoestisch relevante octaafbanden lopen van 31.5 tot en met Hz. Over het grootste en maatgevende deel van het spectrum is de absolute fout ± 1.5 db. In de praktijk zullen de laagste en hoogste octaafbanden slechts in geringe mate bijdragen aan het totaalniveau. Het is derhalve een verdedigbare aanname om te stellen dat het gemeten, totale geluidsniveau van het klasse 1 meetsysteem een absolute fout van ± 1 db bevat. Voor de andere systemen kan worden uitgegaan van een absolute fout van ± 1.5 db.

17 Overigens is in norm IEC voor alle bedrijfscondities van een geluidsmeter de toegestane tolerantie gedefinieerd. De toleranties in de weegfilters wijken af van de IEC-651 (grotere toleranties zijn toegestaan). Er zijn toegestane toleranties ten gevolge van de level linearity (± 1.1 db), toneburst response (niet constante signalen, ± 0.8 db), variatie als gevolg van minimale en maximale voedingsspanning (± 0.3 db), luchtdruk (± 0.7 db), temperatuur (± 0.8 db), relatieve vochtigheid (± 0.8 db) en de invloed van elektromagnetische straling (± 1.3 db). Veel van deze toleranties tellen op, zodat een totale tolerantie van meerdere db s theoretisch mogelijk is. In de praktijk zal sprake zijn van uitmiddeling. Het is van belang gedurende de metingen de varianties van alle meetsystemen hetzelfde te houden. Naast het feit dat continu met dezelfde meetsystemen op relatief korte afstand van elkaar wordt gemeten, wordt elk bezoek ook gekalibreerd met dezelfde kalibrator. Vanuit het meetsysteem worden de resultaten verder digitaal verzonden en opgeslagen. Van fouten tijdens verzending en opslag is geen sprake. De wijze waarop de kwaliteit van de data is gegarandeerd is separaat beschreven in bijlage 2. Uit het voorgaande blijkt dat een meettolerantie tot 2 db als redelijk mag worden beschouwd.