HOE DE MEEST DUURZAME EN STILSTE VERHARDING KIEZEN VOOR HET VLAAMS HOOFDWEGENNET?

Transcriptie

1 HOE DE MEEST DUURZAME EN STILSTE VERHARDING KIEZEN VOOR HET VLAAMS HOOFDWEGENNET? BARBARA VANHOOREWEDER, MARGO BRIESSINCK, PIETER DE WINNE Wegenbouwkunde; Agentschap Wegen en Verkeer; Vlaamse Overheid JEROEN LAVRIJSEN Lucht, Hinder, Risicobeheer, Milieu&Gezondheid; Departement Leefmilieu, Natuur en Energie; Vlaamse Overheid De dienstorder MOW/AWV/2010/10 duidt aan op welke wegvakken van het hoofdwegennet een verharding in beton moet worden voorzien o.a. omwille van het draagvermogen. De dienstorder geeft aan dat, indien een stille(re) toplaag gewenst is omwille van comfort- of geluidsredenen, dit kan door het overlagen van de betonverharding met een functionele toplaag of een tweelaagse betonverharding te voorzien met een deklaag met een fijn kaliber. Maar de dienstorder preciseert niet waar deze stillere varianten dienen te worden toegepast. In de bijdrage wordt een criterium voorgesteld waarmee kan worden aangeduid op welke wegvakken een stillere verharding wenselijk is. Het uitgangspunt van het criterium is het aantal woningen binnen een bepaalde afstand tot het wegvak. In de paper wordt de berekeningsmethode beschreven en de resultaten van de toepassing voor Vlaanderen toegelicht. La circulaire MOW/AWV/2010/10 indique quelles sections du réseau routier principal doivent être construites avec un revêtement en béton entre autres pour la portance. La circulaire indique que si un revêtement (plus) silencieux est souhaité pour des raisons de confort ou de bruit, ceci peut être fait en recouvrant le revêtement en béton d une couche fonctionnelle ou en équipant un revêtement en béton bicouche d un recouvrement à fin calibre. Toutefois, la circulaire ne précise pas où ces variantes plus silencieuses devraient être appliquées. La contribution propose un critère permettant d identifier les sections où un revêtement silencieux est souhaitable. Ce critère se base sur le nombre de maisons dans un certain rayon de la section de route. La contribution décrit la méthode de calcul et explique les résultats de l application pour la Flandre. 1 Context 1.1 Geluidsemissie wegverhardingen Het type wegverharding is een belangrijke factor in de geluidsemissie van een weg. Voor enkele vaak gebruikte types wegverharding geeft onderstaande tabel een schatting van de 1

2 geluidsemissie relatief t.o.v. deze van SMA 1 -C (voor personenwagens aan 80 km/h). De tabel moet met de nodige voorzichtigheid worden geïnterpreteerd, aangezien de waarden bepaald werden op basis van een beperkt aantal SPB- en CPX-metingen 2. Wegverharding Verschil t.o.v. SMA-C DGB 3 chemisch uitgewassen (0/20) van 0 tot +3 db 4 DGB chemisch uitgewassen (0/6.3) +0 db SMA-C +0 db SMA-D -1 db ZOA 5 -C -1,5 db (varieert van -2 db tot +3 db afhankelijk van de leeftijd) Tabel 1: Benadering van het verschil in geluidsemissie t.o.v. SMA-C (80 km/h), op basis van beperkt aantal SPB- en CPX-metingen 1.2 Huidig beleid (situatie januari 2013) Dienstorder MOW/AWV/2010/10 duidt aan op welke wegvakken van het hoofdwegennet een verharding in beton moet worden voorzien o.a. omwille van het draagvermogen. Deze wegvakken worden in het geel aangeduid op figuur 1. Figuur 1: Delen van het hoofdwegennet waar volgens de dienstorder beton moet worden gebruikt (gele markering) en waar de keuze vrij is (groene markering) Aangezien bepaalde betonverhardingen qua geluidsprestaties minder goed scoren dan bijvoorbeeld de asfaltverharding SMA-C stelt de dienstorder dat op deze delen, indien een stille(re) toplaag gewenst is omwille van comfort- of geluidsredenen, dit kan door het 1 Splitmastiekasfalt 2 De Statistical Pass-by Methode (SPB) is een meting van het geluid van een groot aantal individueel voorbij rijdende (vracht)wagens bij een bepaalde snelheid. De registratie van dat geluid wordt uitgevoerd op één vastgelegde positie langs de weg. De Close-Proximity Methode (CPX) is een akoestische meetmethode waarbij het contactgeluid tussen band en wegoppervlak gemeten wordt door met een meetaanhangwagen over de weg te rijden 3 Doorgaand Gewapend Beton 4 Uit CPX-metingen blijkt dat het opgemeten geluidsniveau van verschillende aangelegde DGB 0/20-verhardingen met enkele db kan variëren. Verder onderzoek moet uitwijzen waarom bepaalde DGB 0/20 stiller zijn dan andere. 5 Zeer Open Asfalt 2

3 overlagen van de betonverharding met een functionele toplaag, een tweelaagse betonverharding te voorzien met een deklaag met een fijn kaliber. Maar de dienstorder preciseert niet waar deze stillere varianten dienen te worden toegepast. Indien voor een asfaltverharding wordt gekozen, moet deze worden uitgevoerd conform dienstorder MOW/AWV/2011/1. De huidige standaardkeuze voor de toplaag op het hoofdwegennet is SMA-C of SMA-D, met ZOA-B toegelaten als alternatief. Samengevat betekent dit dat, volgens de huidige dienstorders, de volgende keuzes toegelaten zijn bij heraanleg: Luide optie Stille opties Meest stille opties Beton op DGB 0/20 - DGB 0/20 (versie + 0 db) figuur 1 (versie +3 - DGB 0/6.3 ( + 0 db) db) - Composiet met SMA-C (+ 0 db) - Composiet met SMA-D (-1 db) Asfalt of DGB 0/20 - SMA-C (+ 0 db) (ev. in beton op (versie +3 composiet) figuur 1 db) - SMA-D (-1 db) (ev. in + alle primaire composiet) wegen - DGB 0/6.3 (+ 0 db) - DGB 0/20 (versie + 0 db) Tabel 2: Huidig beleid op het hoofd- en primaire wegennet - Composiet met ZOA (-1.5 db) - Composiet met stille dunne toplaag (- 3 à 6 db) - ZOA (-1.5 db) (ev. in comp.) - Stille dunne toplaag (- 3 à 6 db) (ev. in composiet) 1.3 Beperkingen m.b.t. de meest stille opties uit tabel Zeer Open Asfalt ZOA heeft een lagere geluidsemissie dan dichte asfaltverhardingen, omdat de open poriën het geproduceerde geluid absorberen. Het is echter bekend dat de poriën na verloop van tijd dichtslibben, waardoor het gunstige akoestisch effect na enkele jaren verdwijnt. Dit effect treedt bij druk bereden wegen minder snel op maar doet zich na enkele jaren ook voor. Bovendien is het wintergedrag ongunstig: er moet meer strooizout worden gebruikt, omdat dit gedeeltelijk verdwijnt in de poriën. Een bijkomend nadeel is de kortere levensduur van ZOA in vergelijking met dichte asfaltverhardingen. Om die redenen wordt de aanleg van zeer open asfalt (ZOA) niet aanbevolen door AWV Stille dunne toplagen In het buitenland werden de afgelopen jaren ook verschillende nieuwe stille dunne asfaltverhardingen ontwikkeld. Gezien de nog beperkte ervaring bestaat er nog veel 3

4 onduidelijkheid over hun precieze akoestische prestatie, duurzaamheid, stroefheid en andere kenmerken. AWV heeft daarom in mei 2012 acht proefvakken met deze nieuwe toplagen aangelegd en onderzoekt de volgende jaren samen met het Onderzoekscentrum voor de Wegenbouw de genoemde kenmerken. De eerste resultaten van de geluidsmetingen zijn veelbelovend. De stilste proefvakken zijn tot 6 db(a) stiller dan het referentiemengsel SMA- C. Andere mengsels geven een geluidsvermindering van 3 tot 4 db(a). Omdat de resultaten van het referentiemengsel ongeveer 1 db(a) lager dan liggen dan verwacht, scoren de proefmengsels in werkelijkheid nog iets beter. Op basis van dit onderzoek kunnen dunne stille toplagen in een latere fase eventueel worden geïntegreerd in het wegdekkenbeleid. 2 Criterium Om te komen tot een duurzaam netwerk in alle aspecten (lange levensduur, geen hinder voor gebruikers en omwonenden, ) is het belangrijk criteria op te stellen waarmee kan worden aangeduid op welke wegvakken een stillere verharding wenselijk is omwille van de vele bewoning rondom de weg. In onderstaande paragrafen wordt een methode aangereikt om tot deze criteria te komen. 2.1 Basisprincipe Het uitgangspunt van het criterium om te bepalen op welke wegvakken de stille optie of op termijn de meeste stille optie uit tabel 2 aangewezen is, is het aantal woningen binnen een bepaalde afstand tot het wegvak. De afstand tot de weg binnen dewelke het aantal woningen wordt geteld, wordt zo gekozen dat ze ongeveer overeen komt met de afstand waarop de contour van L 6 den = 60 db zich zou bevinden onder de veronderstellingen van een vrije voortplanting over een relatief vlak terrein en bij keuze van een verharding van SMA-C. De contour van L den = 60 db wordt gekozen omdat dat niveau representatief is voor het optreden van matige hinder bij 25% van de blootgestelden. Bijkomend wordt ook gekeken naar het aantal woningen binnen de afstand waarop de contour van L den = 70 db zich bevindt, onder dezelfde voorwaarden als hierboven. Dat niveau is representatief voor het optreden van ernstige hinder bij 25% van de blootgestelden en voor het optreden van mogelijke gezondheidseffecten. 6 Lden is het gewogen energetisch gemiddelde geluidsniveau van de dag-, avond- en nachtwaarden waarbij de avond- en nachtniveaus verhoogd worden met een straffactor resp. 5 en 10 db(a): L den 12 = 10 log LAeq, day LAeq, evening LAeq, night L Aeq,day is het gemiddelde geluidsniveau van alle dagperioden (7.00 tot uur) van een jaar; L Aeq,evening is het gemiddelde geluidsniveau van alle avondperioden (19.00 tot uur) van een jaar; L Aeq,night is het gemiddelde geluidsniveau van alle nachtperioden (23.00 tot 7.00 uur) van een jaar. 4

5 Uiteindelijk zal het volgende criterium worden gebruikt om te bepalen op welke wegvakken de stille optie of op termijn de meest stille optie aangewezen is: - een stille optie is aangewezen als aan minstens één van volgende kenmerken voldaan is: - per lopende kilometer liggen minstens 50 woningen binnen de richtafstand van 60 db - per lopende kilometer liggen minstens 5 woningen binnen de richtafstand van 70 db - op termijn is de meest stille optie aangewezen als aan minstens één van volgende kenmerken voldaan is: - per lopende kilometer liggen minstens 100 woningen binnen de richtafstand van 60 db - per lopende kilometer liggen minstens 10 woningen binnen de richtafstand van 70 db Het criterium zal worden toegepast op wegdelen met een lengte van enkele 7 kilometers: een kleinere onderverdeling is niet erg zinvol aangezien men liefst eenzelfde wegverharding over een voldoende lang stuk weg wil gebruiken. Het criterium verwijst dus naar het gemiddelde aantal woningen per lopende kilometer over dat wegdeel. 2.2 Bepaling van de 60 db- en 70 db-contour afstanden Om de afstanden tot de weg van de 60 db- en 70 db-contouren te bepalen zijn twee parameters belangrijk: de verkeersintensiteit en de toegelaten snelheid. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de geluidskaarten eerste fase opgesteld onder 2002/49/EG. De geluidskaarten zijn het resultaat van simulatieberekeningen waarvoor eerst een 3D-model is opgebouwd op basis van het terrein, geometrie van wegen, bodem, bruggen, verkeersintensiteiten, snelheden, geluidsschermen, gebouwen,. Nagegaan wordt op welke afstand tot de rand van de rijbaan de contouren zich bevinden langs wegvakken met een verharding in SMA-C (of equivalent) en met een relatief vlakke omgeving (zie figuur 2). 8 7 Typisch hadden de gebruikte wegsegmenten een lengte van 3 tot 10 km. 8 Voor de hoogste verkeersintensiteiten, die maar op een beperkt aantal locaties voorkomen, kan de richtafstand niet steeds volgens dit principe worden geschat, namelijk wanneer geen van de betreffende locaties voldoet aan de genoemde voorwaarden. De afstanden worden in dat geval door extrapolatie geschat. In gevallen met een lage verkeersintensiteit en/of snelheid bevindt de contour van 70 db zich zo dicht tegen de weg dat deze niet meer duidelijk kan worden bepaald op basis op de geluidskaarten, die immers zelf een gridresolutie hebben van 10 op 10 meter. Ook in dergelijke gevallen wordt de afstand tot de 70 db-contour via extrapolatie geschat. 5

6 Figuur 2: Voorbeeld van de bepaling van de richtafstand tot de 60 db-contour langs de A13/E313 in Lummen. De 60 db-contour is de overgang tussen het lichtgele (55-60 db) en het donkergele (60-65 db) vlak; dit is op ongeveer 350 meter van de weg. De gevonden afstanden worden gegroepeerd naargelang het snelheidsregime en de verkeersintensiteit. De verkeersintensiteit wordt daarbij uitgedrukt in een akoestisch PAE AK : PAE AK = aantal personenwagens + 2 x aantal middelzware voertuigen + 3 x aantal vrachtwagens. De resultaten worden samengevat in tabel 3 : Categorie PAE AK 60 db-contour 70 db-contour m 25 m m 35 m m 45 m m 55 m m 65 m m 80 m 7 > m 100 m Tabel 3: Categorieën voor 120 km/u 6

7 2.3 Tellen van het aantal woningen binnen deze richtafstanden Per wegdeel wordt volgens de tabel 3 het aantal woningen binnen de afgeleide richtafstanden geteld. Dit aantal wordt dan gedeeld door de lengte van het wegdeel. 2.4 Voorbeeld A2/E314 in Zutendaal tussen de aansluitingen op de N75 en de N78 (zie figuur 3): Figuur 3: Detail van de telling in Zutendaal - PAE AK = snelheid = 120 km/u - lengte van het wegdeel = 10.5 km - categorie = categorie met snelheidsregime 120 km/u - richtafstand voor de 60 db-contour = 200 m (rode buffer) - aantal woningen binnen de 200 meter = 16 woningen (blauw aangeduid) - aantal woningen per km binnen 60 db-contour = 1,5 woningen/km - richtafstand voor de 70 db-contour = 35 m - aantal woningen binnen de 35 m = 0 woningen - aantal woningen per km binnen 70 db-contour = 0 woningen/km 7

8 3 Toepassing van het criterium op het hoofdwegennet Figuur 4 geeft de indeling van het hoofdwegennet volgens de verkeersintensiteiten. Voor het volledige hoofdwegennet wordt een toegelaten snelheid voor personenwagens van 120 km/u aangenomen. Figuur 4: Indeling van het hoofdwegennet in categorieën volgens de verkeersintensiteit Figuren 5 en 6 tonen het aantal woningen per km binnen de richtafstanden voor de 60 resp. de 70 db-contour, waarbij de richtafstanden werden bepaald conform tabel 3 en de indeling op figuur 4. 8

9 Figuur 5: Aantal woningen per km binnen de richtafstand van de 60 db-contour (hoofdwegen) Figuur 6: Aantal woningen per km binnen de richtafstand van de 70 db-contour (hoofdwegen) 9

10 Volgens het in 2.1 gegeven criterium komen dus die wegdelen in aanmerking voor een stille optie die op figuur 5 of 6 in het oranje of rood zijn aangeduid; de in het rood aangeduide delen kunnen op termijn bovendien in aanmerking komen voor de meest stille optie. Het eerste deel van het criterium (aantal woningen binnen de richtafstand van 60 db, figuur 5) is over het algemeen bepalender is voor het toekennen van een stille optie of de meest stille optie dan het tweede deel van het criterium (aantal woningen binnen de richtafstand van 70 db, figuur 6). 4 Integratie van het criterium in het huidig wegdekkenbeleid Figuur 7 combineert de wegsegmenten waar een betonverharding nodig is en de secties waar een stille verharding wenselijk is: - De kleur geeft aan waar een betonverharding (geel) dan wel een asfaltverharding (groen) aangewezen is conform dienstorder MOW/AWV/2010/10. - De omranding geeft aan waar een stille (oranje) of meest stille (rood) verharding wenselijk is (oranje en rode omranding). Figuur 7: Combinatie van verharding (geel: beton of groen: asfalt) met wenselijkheid stille variant (oranje en rood) In totaal komt dus ongeveer 323,9 kilometer of 38% van het beschouwde hoofdwegennet in aanmerking voor een stille optie. 10

11 5 Referenties (ref.1) Richtlijn 2002/49/EG van het Europees parlement en de raad 25 juni 2002 inzake de evaluatie en de beheersing van omgevingslawaai, 2002; (ref.2) Besluit van de Vlaamse Regering van 22 juli 2005 inzake de evaluatie en de beheersing van het omgevingslawaai; (ref.3) Ontwikkelen van geluidsbelastingskaarten en afgeleide gegevens voor wegverkeer met inbegrip van de software en invoer/uitvoer bestanden voor Vlaanderen, Vlaamse Overheid Agentschap Wegen en Verkeer - Afdeling Wegenbouwkunde, 2008; (ref.4) Annoyance from transportation noise: Relationships with exposure metrics DNL and DENL and their confidence intervals. Environmental Health Perspectives Miedema HME, Oudshoorn CGM, 2001; (ref.5) Dienstorder MOW/AWV/2010/10 Keuze van de verharding op hoofdwegen, Vlaamse Overheid Agentschap Wegen en Verkeer 2010; (ref.6) Dienstorder MOW/AWV/2011/1 Keuze van asfaltmengsels en bindmiddelen, Vlaamse Overheid Agentschap Wegen en Verkeer 2011; (ref. 7) Actieplan Wegverkeerslawaai Vlaams Gewest Vlaamse Overheid 2010; (ref.8) Nota stille wegverhardingen - Margo Briessinck, Jeroen Lavrijsen en Barbara Vanhooreweder (Vlaamse Overheid)